Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến công trình lân cận

NHIEM VU VA NOI DUNGChương 1: Tổng quan về chuyền vi ngang tường vây anh hưởng đến công trình lân cận Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích hố đảo sâu và phương pháp đánh giá mức độ thiệt

HUỲNH QUOC THIEN

PHAN TICH ANH HUONG CHUYEN VI TUONG VAY

DEN CONG TRINH LAN CAN

Chuyên ngành : Dia Kỹ Thuật Xây Dung

Mã số: 60 58 02 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHI MINH, Thang 1 Năm 2019

TRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA — ĐHQG — TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm, TS Lê Trọng Nghĩa

Cán bộ cham nhận xét 1: PGS.TS Trương Quang Thành

Cán bộ cham nhận xét 2: TS Lê Văn Pha

Luận Văn Thạc Sĩ được bảo vệ tại HỘI DONG CHAM BAO VỆ LUẬN VANTHẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TP.HCM ngày 09 tháng 01

năm 2019.

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

1 PGS.TS Bùi Trường Sơn2 PGS.TS Trương Quang Thanh3 TS Lê Van Pha

4 GS.TS Tran Thi Thanh

5 TS Nguyén Manh Tuan

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng Khoa quan lychuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

PGS TS Bùi Trường Sơn TS Lê Anh Tuấn

NHIEM VỤ LUẬN VAN THAC SĨHọ và tên học viên: HUỲNH QUOC THIỆN MSHV: 1770064

Ngày, tháng, năm sinh: 20/05/1993 Nơi sinh: Bình Thuận

Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60 58 02 11L TÊN ĐÈ TÀI: PHAN TÍCH ANH HUONG CHUYEN VỊ TƯỜNG VAY DEN

CONG TRINH LAN CAN

Il NHIEM VU VA NOI DUNGChương 1: Tổng quan về chuyền vi ngang tường vây anh hưởng đến công trình lân

cận

Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích hố đảo sâu và phương pháp đánh giá mức độ

thiệt hại công trình lân cận

Chương 3: Mô hình phân tích ngược chuyển vị ngang tường vay, độ lún, nghiêng

công trình lan cận cho một sô dự án cụ thê

Chương 4: Phân tích mức độ ảnh hưởng chuyền vị tường vây đến công trình lân

cận

Kết luận và kiến nghịIll NGAY GIAO NHIEM VU : 13/08/2018IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VU : 02/12/2018Vv HO VA TEN CÁN BO HUONG DAN: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

TP HCM, ngay 02 thang 12 nam 2018

CAN BO HUONG DAN 1 CAN BO HUONG DAN 2 CHU NHIEM BO MON DAO TAO

PGS.TS Nguyén Minh Tam TS Lé Trong Nghia PGS.TS Lê Ba Vinh

TRUONG KHOA KY THUAT XAY DUNG

TS Lê Anh Tuấn

Trước tiên, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS.Nguyễn Minh Tâm va Thay TS Lê Trọng Nghĩa người đã giúp tác giả xây dựng ýtưởng của dé tai, mở ra những hướng đi trên con đường tiếp cận phương pháp nghiêncứu khoa học Thầy đã hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Phòng Kỹ Thuật Công Ty Hòa Bình và đặc biệtlà TS Huỳnh Quốc Vũ luôn tạo điều kiện để tác giả nâng cao kiến thức chuyên mônthông qua việc tham gia tính toán các biện pháp hầm và các chương trình đào tạo trong

lĩnh vực Dia Kỹ Thuật.

Cuối cùng tác gia xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ, anh chị em, bạn bè

đồng hành cùng tác giả trong suốt thời gian qua.Hi vọng dé tai luận văn của tác giả sẽ là tai liệu tham khảo hữu dụng cho quátrình tính toán, nghiên cứu trong thực tiễn Mặc dù đã rất cỗ gắng trong quá trình thựchiện nhưng đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả mong nhận được sựgóp ý của quý thầy cô và bạn bè dé tiếp tục hoan thiện dé tai này

TP HCM, ngày 02 thang 12 năm 2018

Tác giả luận văn

Huỳnh Quốc Thiện

Thông thường, giá trị cho phép chuyển vị ngang tường vây được lấy là 0.5%chiều sâu hố dao theo các tiêu chuẩn và tài liệu trên thế giới Đây là giá trị được xemxét cho tất cả các trường hợp kế cả dự án năm trong đô thị (tiếp giáp nhà dân) hoặckhu ngoại ô (không tiếp giáp nhà dân) và giá trị này được xem không phụ thuộc trìnhtự thi công (chiều sâu đảo đất) Chính điều này đã gây nên nhiều bat cập và tranh cãivề việc đưa ra giới han an toàn đảm bảo cho công trình lân cận xung quanh hố đàotrong thiết kế cũng như là thi công công trình ngầm (tiếp giáp nhà dân) Chính vì vậy,tác giả thực hiện dé tài “PHAN TICH ANH HUONG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VAYDEN CÔNG TRINH LAN CAN” nhằm xác định giá trị chuyền vị giới hạn tường vâyđảm bảo điều kiện sử dụng và an toàn cho kết cầu công trình lần cận.

Kết quả nghiên cứu cho thay chuyền vị ngang tường vây có tương quan rõ rệt vớichỉ số đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận DPI và độ lún công trình lân cậnUy trong phạm vi 2 lần chiều sâu hố dao Dạng tổng quát theo chỉ số DPIUvH=0.008DPI+ ƒ»(DP]) trong đó ƒ„(DP)) là giá trị thay đỗi phụ thuộc theo trình tựthi công Cụ thé fo(DPI)=0.112DPI+0.070 khi đào công xôn, ƒ#q;(DPJ=0.071DPI -

0.146 khi đào BI, /s›(DPJ)=0.048DPI -0.174 khi đào B2, fg3(DPD) =0.010DPI+0.002khi đào B3, ƒ#54(PJ)=0.003DPI+0.0718 khi đào B4 và fgs(DPD)=0 khi đào BS Dang

tong quát theo độ lún Uv⁄H= -0.006U,+ ƒ»(U;) trong đó fei(U,) là giá trị thay đôi phụthuộc theo trình tự thi công Cụ thé fo(U;)= -0 140U,-0.110 khi đào công xôn, ƒs;(U)=

0.038Uy 0.011 khi đào B1, ƒsz(Uy)= 0.018U, 0.019 khi đào B2, ƒ#s:(U„)= 0.008U, 0.028 khi đào B3, fg1(Uy) = -0.002Uy-0.00& khi đào B4 và ƒ5:(Uy)=0 khi đào BS.

-Với giá trị giới han 1 đảm bảo an toàn về mặt kiến trúc, thắm mỹ chỉ số DPI=20(tương ứng với biến dạng góc công trình lân cận B=1/500) và giới hạn 2 đảm bảo antoàn về mặt kết cau chỉ số DPI=33 (tương ứng với biến dạng góc công trình lân cậnB=1/300) và độ lún cho phép U,=-50mm (đảm bảo điều kiện sử dụng) theo các tiêuchuẩn và tài liệu hướng dẫn khác nhau thì giá trị chuyển vị ngang cho phép tường vây

H40 (H/25) cho giai đoạn đào công xôn, H/70 (H/45) cho giai đoạn đào BI, A/100(H/⁄§3%) cho giai đoạn đào B2, H/275 (H/1I70) cho giai đoạn đào B3, H/425 (H263)cho giai đoạn đào B4, H/600 (H/375) cho giai đoạn đào BŠ tương ứng giới hạn 1 (giớihạn 2).

Giá trị này có ý nghĩa nhất định trong việc thiết kế và thi công hố đào sâu trongkhu vực xây chen nhăm đảm bảo an toàn cho công trình lân cận tránh thiệt hại về

người và tài sản Đặc biệt có ý nghĩa trong việc theo dõi đánh giá mức độ thiệt hại

công trình lân cận trong suốt quá trình thi công và là cơ sở quan trọng dé lựa chọn giátrị chuyển vị cho phép tường chắn trong bài toán thiết kế cũng như tính toán biện phápthi công nham đảm bảo an toan cho nhà dân

horizontal displacement of diaphragm wall would be generally estimated as 0.5% ofdepth excavation This estimation was considered for all construction cases, includingurban (adjacent to other buildings and households) or green field and independent onthe construction sequences (independent on excavation depth) This has resultedseveral debates and inadequacies for choosing it’s safety limits for adjacent houses indesign as well as basement construction The author carried out the topic “ANALYSISOF DIAPHRAGM-WALL’S DISPLACEMENT INFLUENCE ON ADJACENTBUILDINGS” this study will aim to estimate diaphragm wall’s allowabledisplacement based on ensuring tolerable damage and safety for structure damage.

The results showed the horizontal displacement of diaphragm wall manifested aclose correlation with DPI (damage potential index) and adjacent buildings settlementUy according to the generalised formular U,/H=0.008DPI+ fzi(DPI), where ƒs(DP])formular according to the construction sequences This formula is /fo(DPI)=0.112DPI+0.070 in case of cantilever excavation stage, fg7(DPD=0.071DPI 0.148 incase of Bl excavation stage, fg2/DPI)=0.04SDPI -0.174 in case of B2 excavationstage, /3(DPI)=0.010DPI+0.002 in case of B3 excavation stage, fp4(DPI)=0.003DPI+0.018 in case of B4 excavation stage and fgs(DPI)=0 in case of BSexcavation stage The adjacent buildings settlement Uy also have the same generalisedformular U;/H=-0.006 Uy+fei(U,),where ƒs(Uy) formular according to the constructionsequences fo(Uy)= -0.140Uy -0.110 in case of cantilever excavation stage, fg;(Uy)= -0.038Uy -0.011 in case of BI excavation stage, fg2(Uy)= -0.018Uy -0.019 in case ofB2 excavation stage, fg3(Uy)= -0.008Uy -0.028 in case of B3 excavation stage,

ƒb4(Uy) =-0.002Uy-0.006 in case of B4 excavation stage and fgs(DP/)=0 in case of BS.

The first limit prevent the occurrence of a serviceability limit state in thearchitecture is DPI=20 (angular distortion B=1/500) and the second limit for limit statein the structure is DPI=33 (B=1/300) accompanied adjacent buildings limitedsettlement Uy=-50mm according to building standards and references the allowabledisplacement for diaphragm wall with respect to each construction sequences Whichis H/40 (H/25) in case of cantilever excavation stage, H/70 (H/45) in case of Blexcavation stage, H/100 (H/85) in case of B2 excavation stage, H/275 (H/170) in caseof B3 excavation stage, H/425 (H/265) in case of B4 excavation stage and H/600(H/375) in case of B5, the first limit (the second limit) respectively.

The allowable horizontal displacement of diaphragm wall plays a particular rolein maximizing the efficiency of the construction method in undergroundconstruction for areas having adjacent buildings, where only minimum allowablefactor of safety is taken into consideration In addition, it is also vital role for theconstruction’s provision and assessment of the excavation’s effect on adjacentbuildings during the construction’s duration based on monitoring data.

Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và phê duyệt của PGS.TS Nguyễn

Minh Tâm và TS Lê Trọng Nghĩa.Các kêt quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bô ở các nghiêncứu khác

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về dé tài mình thực hiện

TP HCM, ngày 02 thang 12 năm 2018

Tác giả luận văn

Huỳnh Quốc Thiện

MỞ ĐÂUU G5 55.55.5955 95555 5 5 5 5 5 5 5 25 5 5 se g5 zsszz 1TINH CAP THIẾT CUA DE TÀI cecccccccccccccsccscsecsescssssseesessessessessesseesessecsessesssessesseees 1

MỤC TIỂU NGHIÊN CUU CUA DE TÀI ¿2 2e S2 £+eEE+E+EEeE+E+EEeEeEeerezszes 2

Y NGHĨA KHOA HOC CUA DE TÀI -.- (te eESe E3 E3 SE ESE+EEEESEeEEEEeErrrersrrres 2

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU cocccccccccccsscssssscesceseesessessessessessessessecsessessessececsscesees 2PHAM VI NGHIÊN CỨU CUA ĐỀ TÀI ¿+2 2 £+t+e SE SE ESE+E+EESE+EEEEeEereersrrres 2

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE CHUYEN VỊ NGANG TƯỜNG VAY ANHHUONG DEN CONG TRINH LAN CẬN << 5 5s su eEeEscsesevee 31.1.CÁC NGHIÊN CUU VỀ CHUYEN VỊ NGANG TƯỜNG VẦY 3

1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VE ANH HUONG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VAY DENCONG TRÌNH LAN CẬN scscescscscescscsesscscsesscscsesscscsescscsesscscsesecscsesescaees 71.3 NHAN XẾT tt Tan 1S 9111131911311 11111 111151111111 11 1111111111511 1113151 Ee re, 23CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYET PHAN TÍCH HO ĐÀO SAU VÀ PHƯƠNGPHÁP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THIET HAI CÔNG TRÌNH LAN CẬN 242.1 TÁC DONG CUA SỰ THAY DOI UNG SUAT DAT NEN KHI ĐÀODAT veces ccccccscescessesecssescesssseesessessessesessessessessessessessessessessessessessessessessessessacacsasassaeess 242.2 PHAN TICH UNG SUAT VA BIEN DANG BANG PHAN TU HUU HAN— PHAN MEM PLLA XIS - Ga SE S393 E 558538588538 55 8551558551551 58 E55 5555 55 5e se csec 252.3 CƠ SỞ LÝ THUYET PHAN TÍCH ANH HUONG CONG TRÌNH LANCAN icccccccscsscscsesses cscscseescsessescsessescsesscscseseacsesescscsevacsesscscsesecsesescsesecacseecacsesscscseaees 28CHƯƠNG 3: MO HÌNH PHAN TÍCH NGƯỢC CHUYEN VỊ TƯỜNG VAY, DOLUN, NGHIENG CONG TRINH LAN CAN CHO MOT SO DỰ ÁN 363.1 DỰ ÁN MADISON ccccccscccscssecescssescscscesescssescsessescsesscscsesecsesecacsesecacsessescsesees 363.2 DỰ ÁN LANCASTER LINCOLN cccccscssssescsescscscesesescsesescscseseseescacacseseasenes 67

3.3 DỰ AN GOLDEN STAR SG St S E3 S3 E813 18 E558 181153111115 EEEEsEeEreree 703.4 DỰ ÁN LAKESIDE TOWER ccccccscssssscssssescscscsescscscscsesessssscscseseseescacscssenes 74

3.5 DỰ ÁN RIVERGATE RESIDENCE ccccssscssscsesescesesesesessescscseseseescacseseseasenes 77

3.6 DỰ ÁN E.TOWN CENTRALL SG c te EE SE S3 ESESEEEESESEEEEEESEEEEsEsersrrsree 813.7 DỰ ÁN TRESOR - St S113 10 158111815111 13 151131815111 E51 11111151115 51111 Eceree 85

TƯỜNG VAY DEN CONG TRINH LAN CẬN - 5 <5 5 ssescscsesesee 904.1 PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH VA VÀ CHON LỰA THONG SO GIỚI HANCHO MỨC ĐỘ ANH HUONG CONG TRÌNH LAN CẬN -. c-ccccs¿ 90

4.2 TINH TOÁN ĐÁNH GIA MUC ANH HUONG CÔNG TRINH LAN CANCUA CAC DU AN 1 ằ 924.3 THIET LAP TUONG QUAN CHUYEN VI TUONG VAY VOI CHI SO DPIVÀ ĐỘ LUN CONG TRINH LAN CAN uooeececcscssscsseseseescscscescsescscsesscscsesescsesees 1114.4 UNG DUNG TRONG MỘT SO TRUONG HỢP THUC TẼ 116A.5 NHAN 0 ằ ằ.ằ ằẲ` 123KET LUẬN VÀ KIEN ïNGHỊ, 2 5-5 << 999599999 veeevee 124TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa chuyền vị ngang lớn nhất tường vây và chiêu sâu hỗ đào

(OU Cb AL, 25778“- idddddỔỐỐỐỐỐỐ 3

Hình 1.2: Snax thay đổi theo độ sâu được so sánh với Moormann’s (2004) với khoảng

dao động Omax = 0.5-1% H (giá trị trung bình là ().877) ĂẶ cccccsSS++Sksssexee 6

Hình 1.3: dmax/H thay đổi theo độ sâu được so sánh với kết qua của Long (2001)

trong trường hợp tường được chong đố/ phương pháp TODdOWH - 6

Hình 1.4: Cơ chế phát sinh ảnh hưởng chuyền tường chan đến công trình lân cận 7Hình 1.5: Phân chia vùng ảnh hưởng công trình lân cận từ hồ đào -.c c5: 9Hình 1.6: Mặt cat và mặt bằng mô hình thí nghiệm tỉ lệ 1/10 -cccccseceeesesees 10Hình 1.7: Mô hình thực tế tại phòng thí nghiém occcccccccccccccccscscscsssscsesesesvsvsvsvsvevecseeseees 11Hình 1.8: Diéu kiện tròng gach nứt và khung đàn hi ceeccccccccccscecesesesesescstsvsvsvevscsteeees 11Hình 1.9: Diéu kiện đàn hôi nứt và khung đàn hồi cececcccccccccccccscesescsesesvsvsvsvsvevevevseeeees 12Hình 1.10: Thống kê các trường hợp nghiên cứu hồ đào sẩu -.ccccccccccseseet 13Hình 1.11: Mô phỏng trường hợp điển hình St cv tk tt EErrrrrrrrrrrrererree 13Hình 1.12: Sự bién động độ lún toi da công trình lan cán với khoảng cách D/He 14Hình 1.13: Biéu đô đánh giá phá hủy công trình Boscardin và Cording (1989) 14Hình 1.14: Mặt cắt công trÌnh ác tt Ea 19Hình 1.15: Quan trắc lún công trình lân CAN vecceccccccccccscscscscscsvssessesssssscsvsvsvsvsueesseeeees 19Hình 1.16: Các vết nứt công trình Lan GẬN - ST HE eryk 19Hình 1.17: Mô phỏng bằng Plaxis 2D 5c ST TT HH tro 16Hình 1.18: Kết quả quan trắc lún theo thời Gidn.eeccccccccccccccscscscsssssscsessscsvsvsvsvsvevecseseees 16Hình 1.19: Kết quả lún từng giai đoạn theo mô hình Plaxis 2D cc sec: 17

Hình 1.20: Nội lực công trình lân cận từ MG DhỎNG c1 eseseeeeeeeees 17

Hình 1.21: Mặt cắt công trÌHh ác tt TT TH HH HH Ha 18Hình 1.22: Mat bằng dâm cột nhà và mô hình 3D vicccccccccccccccscscssssesesescsvsvsvevsvevevsteseees 18Hình 1,23: Nội lực trong r8.7PERREEEER 19Hình 1.24: Biéu đô đánh giá anh hưởng đến công trình lân cẬN ccccccccccscc: 19Hình 1.25: Chuyển vị mặt đất anh hưởng công trình lân cận ccccccccceesesees 20

Hình 1.26: Thông số độ lệch dé đánh giá mức phá hoại c-ccccccsrersrererererred 20

Hình 1.28: Mô phỏng bằng phương pháp phan tử hữu hạn 5c Scccctcxcssxsees 21Hình 1.29: Mat bằng bố trí quan trắc và kết qua chuyền vị ngang phương pháp PTHH

U28<28/7/28///2/874//13/-0 8/7 22

Hình 1.30: kết qua quan trắc thực tế và đánh giá bằng biểu đô c sec sec: 22Hình 2.1: Duong ứng suất cua các phân tử đất gần NO đào -.cccccccccccsrsvsees 24Hình 2.2: Hình dang mặt dẻo mô hình Hardening Soil không gian ứng suất chính 25

Hình 2.3: Mô phóng cách xác định (a) Eso’! và m, (b) và (€) Eisea'' se csscss: 27

Hình 2.4: Biến dạng ngang và biến dạng SÓC veeccccceccecscscscscsvsvsvssesvessssesvsvsvsvsvsvesseeseees 28Hình 2.5: Biểu đô phân đánh giá mức độ phá hoại công trình lân cận 29Hình 2.6: Biến dạng góc giới han theo Bjerrum, 1963 cccccccccccccscscssssssvsssvscsvsvevsvsteees 32Hình 2.7: So sánh mức độ thiệt hại theo biếu đô Burland và chỉ số DPI 35Hình 3.1: Hình phối cảnh 3D kiến trúc dự dn căn hộ cao cấp Madison - 36

Finh 3.2: Vi tri AW 4 0 nh -d.d 37

Hình 3.3: Mat bang cao độ đào đất dự đm ST TS E211 511 E51 nu 37Hình 3.4: Mặt cắt công trÌnh ác tt th HE TH HH Ho 38Hình 3.5: Mặt cốt thi CÔNg Sách HH HH Ha 38Hình 3.6: Mặt bằng 16 mở thi công sàn B2 St HH ro 38Hình 3.7: Mat bằng hệ giăng chống thép hình H400 cao độ -10.6m 5s: 39Hình 3.8: Mặt bằng hệ giăng chống thép hình H400 cao độ -16.(lm - 5s: 39Hình 3.9: Mặt bằng hồ khOqM ch TT TT HH HH Ho 40Hình 3.10: Mặt cắt địa chất các hỗ khoan 5 Sa Sa 1S E211 E115 re He tên 40

Hình 3.11: Su thay đổi giá trị SPT theo AG SẤU ĂĂ TS ST ST TS SSSSSSSS SE 1 11k keo 4]

Hình 3.12: Kết quả thi nghiệm cắt cảnh lớp bùn sét yếu trạng thải chảy 42Hình 3.13: Giá trị E50 và giá trị Pref cho tang cát đàyy cac cececsserrrrrssees 43Hình 3.14: Mat bằng bồ trí tường vây DW800 xung quanh công trình 45Hình 3.15: Ap lực đất don vị sàn trệt trong mô hình Etabs (F=-100kN⁄m) 46Hình 3.16: Chuyển vị ngang sàn trệt Ï scccTT TH HH HH tra 46Hình 3.17: Ap lực đất don vị tác dụng lên sàn B1 mô hình Etabs (F=-100kN/m) 47

Hình 3.20:Hình 3.21:Hình 3.22:Hình 3.23:Hình 3.24:Hình 3.25:Hình 3.26:Hình 3.27:Hình 3.26:Hình 3.29:Hình 3.30:Hình 3.31:Hình 3.32:Hình 3.33:Hình 3.34:Hình 3.35:Hình 3.36:Hình 3.37:Hình 3.36:Hình 3.39:Hình 3.40:Hình 3.41:Hình 3.42:Hình 3.43:Hình 3.44:Hình 3.45:Hình 3.46:Hình 3.47:Hình 3.46:Hình 3.49:

Chuyển vị ngang sàn B2 phương Y cecccccccccccccccscscscssssssesvsssssvsvsvevsvetsvetseeeeees 46Mặt bằng 21141(08601/158111/1/8121/8621/ RE Ỏ 49Mặt bằng công trình lân cận (SỐ 4) cccceccccccceccscscscscscscssssestsssssevevsvsvsvsnseeees 49Mặt bằng công trình lân cận số Ồ 5: ST t2 1 E11 nrrrrrrrrrrkg 50Hình học hỗ AGO cecccccccccccccccscsccscscsecsesscsesscsssscsssscsssscssssvssvscstvssvsvsssevssvevseseees 53Mô hình thi công tang hâm trong Plaxis 2D vicccccccccccccscscsvssssesesesvsvsvevevevees 34Mô hình thi công tang hâm trong Plaxis 3D sẶcccccrcrersrererererrred 34

Mô hình 2D công trình IGN CGN - cece eee vs 1 11k: 55Mô hình 3D công trình IGN CGN - cece cece cee vn 211k: 55

Kết quả tính toán 2D veececcccccccccccsvscsvssesesesvsvsvsvsveveevscssessasavivsvsvevevavsvevssnenees 56Kết quả tính toán 38D voececcccccccccccscscscssssescsvsvsvsvsvsevsesesscssavavsvsvavevevavavevevsueeees 56Biến dang công trình lân cận và nên giai đoạn đào -15 5mGL 57Chuyển vi trờng vây mô hình 2D và 3D giai đoạn đào -15.5mGL 5SChuyển vi trờng vây mô hình 2D và 3D các giai đoạn c5: 5S

Độ lún công trình lân cận giai đoạn dao công xôn -3.5mGL mô hình 2D59Độ lún công trình lân cận đào -11.80mMGL mô hình 2Ì) ««- 59Độ lún chán cột công trình Ian cận trong mô hình 3Ì) ««- 59Độ nghiêng cua cong trình lan cán trong mô hình 3Ì] ó0Độ nghiêng cua công trình lan cán trong mô hình 2l 61

Mat bằng bố tri ông quan trắc chuyển vị ngang tưởng vây 62Mat bằng bố tri ông quan trắc lún, nghiêng công trình lân cận 62Kết quả quan trắc chuyển vị ngang tường vây 102 và 103 ó3Kết quả quan trắc lún công trình lân cận (vị trí lớn nhất nhà số 04) ó3Kết quả quan trắc nghiêng công trình lân cận (vi trí lớn nhất nhà số 04) 63Kết quả quan trắc chuyển vị ngang tường vây lớn nhất theo giai doan 64Biểu đồ lún công trình lân CGN ceecccccccscscccescsescsvsvevsvsvsvssssesssvsvsvsvsvsusseseseeeees ó6Biểu đô nghiêng công trình lân CẬN St Trrrererrrrrrerred ó6Hình phối cảnh dự án Lancaster LinCodiicceccccccccccccscscsvsvssssescsssssvsvsvsvsevees 67Mặt cắt hình học công trình (MC 2-2) vcccccccccccccccccscscscscssssesessssscsvsvsveveevees 67Cao độ đáy hồ AGO eececccccccccscscevesesvsvsvevsvsvscsvssesessssvsvsvsvsvsusvsvsveususseseeeeeeees ó8

Hình 3.52: Mô phỏng nhà lân cận nhà 2 tang mái tN eeeccccccccscscecesesescsvevsvevsvevevecsteseees 69Hình 3.53: Kết qua phân tích ngược chuyển vi tong vây từng giai đoạn thi công 70Hình 3.54: Kết quả phân tích ngược độ lún công trình lân cận giai đoạn thi công 70Hình 3.55: Hình phối cảnh dự án Golden Star ccccccccccccccccscscscsvsvsscsssssesvsvsvsvsvevevsseseees 71Hình 3.56: Cao độ đáy hồ AO eccccceccccccccscscscssesesesvsvevsvsvsecererssvsvsvsvsvsvevsvsvsvsususeseseeevees 71Hình 3.57: Mặt cat thi công (MC 2-2) ccccccccccccccsssssscsvsvsvsvsvsvssssssvsvsvsvsvsusssesesesseeseeecees 72

Hình 3.58: Công trình [G1 CỚNH 2222 11vv KTS S111 11111 111k khen he 72Hình 3.59 : Hình anh công trình LGN CAN iccccccccc ccc cece cece tte SE c cece eee e eee tease eset heg 73Hình 3.60: Mô hình Plaxis biện pháp thi công và công trình lân CAN 73

Hình 3.61: Kết quả phân tích ngược chuyển vi tường vây giai đoạn thi công 73Hình 3.62: Kết quả phân tích ngược độ lún công trình lân cận giai đoạn thi công 74Hình 3.63: Hình phối cảnh dự án Lakeside TOW? v.cccccccccccccscscssssssesesvsvsvsvsvsvsvevevseseees 74Hình 3.64: Cao độ đáy hồ AGO cececcceccccccccscscssscsesesvsvevsvsvsececesssssvsvsvsvsvevsvsvsussuseseceeevees 75Hình 3.65: Mặt cat thi công (MC 2-2) ccccccccccscsccsesssvsvsvsvsvevessssssvsvsvsvsvsusussesececseeseeeeees 75

Hình 3.66: Hình anh công trình lân cận xung quanh dự AN cccceeetescseeeceeeeeees 76Hình 3.67: Mô hình Plaxis biện pháp thi công và công trình lân CAN 76

Hình 3.68: Kết qua phân tích ngược chuyên vi tường vây giai đoạn thi công 77Hình 3.69: Kết quả phân tích ngược độ lún công trình lân cận giai đoạn thi công 77Hình 3.70: Anh phối cảnh 3D kiến trúc của dự dn Rivergate Residence 78Hình 3.71: Mặt cắt hình học phan ngâm công trinh cocccccccccccccscscssssesescsvsvsvsvsvsvevevsveveees 78Hình 3.72: Mặt bằng cao độ đáy hồ AGO occecccecececccesescscsvsvecsvsssesssvsvsvsvsvevstsssesseevseseees 79Hình 3.73: Mặt bằng công trình lân cận xung quanh hồ đào -.scccccccccseseet 79

Hình 3.74: Mô hình Plaxis biện pháp thi công và công trình lân cận SO

Hình 3.75: Kết qua phân tích ngược chuyén vi tường vây giai đoạn thi công SOHình 3.76: Kết qua phân tích ngược chuyển vi tường vây g giai đoạn thi công S1Hình 3.77: Kết qua phân tích ngược độ lún công trình lân cận giai đoạn thi cong 81Hình 3.78: Anh phối cảnh 3D kiến trúc của dự dn Rivergate Residence 82Hình 3.79: Mặt bằng cao độ đáy hồ đÈO 5: St St egeriyt 82Hình 3.80: Mặt cắt hình hoc phan ngâm công trinh cocccccccccccccscscssssesesesvevsvsvsvsvevevsveseees 83

Hình 3.83: Kết quả phân tích ngược độ lún công trình lân cận giai đoạn thi công 85Hình 3.84: Anh phối cảnh 3D kiến trúc của dự Gn TreSOP ceccccscccscscesesesescsvecsvsvevevsveveees G3Hình 3.85: Mặt bằng cao độ đáy hồ AGO eccecccececececcscecscscsvsvsvssssesssesvsvsvsvevsvetssesseevseeeess 86Hình 3.86: Mặt cắt hình học phan ngâm công trinh vocccccccccccccscscssssssescsvsvsvsvsvsvevsvsteeeees 56

Hình 3.87: Mô hình Plaxis biện pháp thi công và công trình lân CAN S7

Hình 3.88: Kết qua phân tích ngược chuyển vị ngang tường vây và độ lún công trình

Hình 3.89: Tong hợp dữ liệu chuyển vị tỷ đối dự án sử dụng tường vây luân van 88Hình 3.90: Tong hợp dữ liệu chuyên vị tỷ đối các loại trờng chắn theo độ sâu đào chocác dự án trong luận văn va dit liệu từ các nguồn ÂHẮC S SE SE 1k ca 59Hình 4.1: So đô xác định bién dạng góc và biến dang ngang công trình lân cận 91Hình 4.2: Biểu đô chuyển vi đất nên và ket COU ceccceccccccscscscscscsvsssscsescsesvevsvsvevsveveveeeeees 92

Hình 4.3: Độ nghiêng công trình lan cán theo từng giai đoạn thi CONG 02

Hình 4.4: Biéu dé đánh gia mức độ thiệt hại công trình lan cán dự an Madison 94Hình 4.5: Một số hình ảnh vết nứt khảo sát tại hiện [FHỜHN QQ SA esea 95Hình 4.6: Biéu đô chuyển vị dat nên và kết cấu dự dn Lancaster Lineoln 95Hình 4.7: Biếu đô đánh gia mức độ thiệt hại dự án Lancaster Lincol 97Hình 4.8: Vét nứt củ mở rộng và xuất hiện 1 số vết nứt mới công trình lân cận 98Hình 4.9: Một số nhà dan phải di dời dé đảm bảo AN lOÀN - 55c Set sstsvsxes 98Hình 4.10: Biéu đô chuyển vị đất nên và kết cấu dự án Golden Siar - sec: 99Hình 4.11: Biểu đô đánh giá mức độ thiệt hại công trình lan cận Golden Star 100Hình 4.12: Do dat mo rộng vết nứt tại công trình IGN CÁNH ĂcccằSc Sa 101Hình 4.13: Biéu đô chuyển vị đất nên và kết cấu dự dn Lakeside Tower 101Hình 4.14: Biểu đô đánh gia mức độ thiệt hại công trình lan cận Lakeside Tower 102Hình 4.15: Biểu đô chuyển vị dat nên và kết cấu du án Rivergate Residence 103Hình 4.16: Biểu đô đánh giá mức độ thiệt hại công trình Rivergate Residence 105Hình 4.17: Xử lý lún nhà bằng cọc NED cecccccccececesesescsvevsvsvevssssesesvsvsvsvsvsvsvstseseseeveveeees 105Hình 4.18: Biểu đô chuyển vị đất nên và kết cấu dự án Etown Cenfral 106Hình 4.19: Biểu đô đánh giá mức độ thiệt hại công trình lan cán Etown Central 108

Hình 4.22:Hình 4.23:Hình 4.24:Hình 4.25:Hình 4.26:Hình 4.27:Hình 4.28:Hình 4.29:Hình 4.30:Hình 4.31:Hình 4.32:Hình 4.33:Hình 4.34:Hình 4.35:

Tương quan chuyển vị ngang tương doi tường váy và chỉ số DPI TIITương quan chuyển vị ngang tường váy và độ lún công trình lân cận 1 1Tổng quát twong quan chuyên vị tường vây và chỉ số DPI - 112Tổng quát twong quan chuyên vi trờng vây độ lún công trình lân can 112Kích thước hình hoc, mặt cat và mặt bằng bố trí quan trắc của dự án 1 l6Giá trị chuyển vị trờng vây theo từng giai đoạn thi công TV6 và TV12.117

Hình ảnh ghi nhận mức độ anh hưởng nhà dan tại dự đn 118

Vét mứt lớn kết cấu sàn BI tại dự GI ceccccccccsccccscsccscsccscssscsscsesecsssscsssecsesees 119Mặt cắt thi công giai đoạn đào -4.5mGL chuyến vi cừ lớn 119Kích thước hình hoc, mặt cat va mặt bằng bố trí quan trắc của dự án 120Quan trắc chuyển vị ngang CUA Cit ececcccccccccscscscsvsssscsvsvevsvsvsvsvevsvevsuseeseeees 120Biểu d6 so sánh độ lún quan trắc và kết quả nghiên cứu của tác giả 121

0 2///4:///8/2//152)/ 5 n07787eeAa dE EE EEE EEE EEE EEE Ebb E ba: 121Hình anh ghi nhận mức độ anh hưởng nhà dan tại dự đn 122

Bang 1.1:Bang 1.2:Bang 1.3:Bang 1.4:Bang 1.5:Bang 2.1:Bang 2.2:Bang 2.3:Bang 2.4:Bang 2.5:Bang 2.6:Bang 2.7:Bang 3.1:Bang 3.2:Bang 3.3:Bang 3.4:Bang 3.5:Bang 3.6:Bang 3.7:Bang 3.8:Bang 4.1:Bang 4.2:Bang 4.3:Bang 4.4:Bang 4.5:Bang 4.6:Bang 4.7:Bang 4.8:Bang 4.9:

Giới hạn chuyển vị cho phép của tường CRAM ccccccccccccccccscscscscsvssesvsseeveesesee 5Bang đánh mức độ thiệt hai công trình lan cận theo chỉ số DPI S

So sánh việc áp dung chi số DPI với do dat thực tế của Boone (2001) 9

Đánh giá kha năng ứng dung chỉ số DPI theo do dat cua Son và Cording 10Bang đánh giá mức độ phá huy công trình lân can theo Burland 21

Thông số mô hình Hardening SOIL c.cccccccccccccscscscssssesvsvsvsesvevsvsvsvsvsvssesevevsesee 26Bang đánh phán loại mức độ thiệt hai Rankin (1974) và Burland (1977) 30

Phan loại mức độ thiệt hại công trình theo Rankin (1974) + 31

Giá trị biến dạng góc giới HẠ tt HH He 32Giá trị độ lún cho phép của công trình IGN CÁN cà ccccc Sa 33Bang đánh mức độ thiệt hai công trình lan cận theo DPI ««- 34

Bang so sảnh mức độ thiệt hại theo chỉ SO DPT Pa 35Sức chong cắt không thoát nước S, được tinh từ thi nghiệm cat trực tiếp 42

Thông số đất cho mô hình Hardening SoilL - St cv cv svetekrkerereree 44Thông số tường vây trong mô hình PÏAXiS St sreekrrererrree 45Độ cứng anchor mô phỏng sàn ham (L1 đến B2) trong Plaxis mặt cat 2-2 48Thông số của thanh chong H400 tính toán bằng phần mêm Plaxis 2D 46

Tải trọng công trình trên mỗi SÀN Ác EEEEEEE Hee ii 537Thông số mô hình công trình lân cận bằng Plaxis 2 sec, 51Kết qua phân tích ngược bằng mô hình 2D và 3D Scccccccccsrsvsees ó2Giá trị giới hạn mức độ ảnh hưởng công trình lán cám + 9]

Giá trị giới han lún anh hưởng mức độ anh hưởng công trình Ian can 02

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trinh IGN cận 93

Danh giả mức độ thiệt hại công trình lan cận dự an Madison 94

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trinh IGN cận 96

Danh giả mức độ thiệt hại công trình lan cận dự an Lancaster Lincoln 97

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trinh IGN cận 99

Danh giả mức độ thiệt hại công trình lan cận dự an Golden Star 100

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trình lán cậm 102

Bang 4.12:Bang 4.13:Bang 4.14:Bang 4.15:Bang 4.16:Bang 4.17:Bang 4.18:Bang 4.19:Bang 4.20:Bang 4.21:Bang 4.22:Bang 4.23:Bang 4.24:

Danh giả mức độ thiệt hại công trình dự an Rivergate Residence 105

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trinh IGN cận 106

Danh giả mức độ thiệt hại công trình lan cận dự an Etown Central 108

Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trinh IGN cận 109

Danh giả mức độ thiệt hại công trình lan cận dự an Etown Central 110

Giá trị giới han chuyển vị ngang tường vây anh hưởng về mặt tham my 114Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây o không ảnh hưởng kết cấu 14Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây theo độ lún o giới hạn 2 115

Giá trị chuyển vị giới hạn tường vây ảnh hưởng đến công trình lân cận 116Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn 1 và 2.117Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo chỉ số DPI Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn 1 và 2.120Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vay theo chỉ số DPI

TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI

Ngày nay tốc độ đô thị hóa ngày cảng cao, việc thi công tang ham trong các khuvực xây chen là không tránh khỏi Việc thiết kế và thi công tang ham phải đảm bảo antoàn cho kết cầu bên trong tầng hầm cũng như tránh ảnh hưởng đến các công trình lâncận xung quanh tâng hâm

Chuyén vị tường chan là nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến công trình lân cận.Tức biến dạng đất nên và công trình xung quanh do thi công hầm phải nam trong giớihạn cho phép Yếu tố này luôn luôn được xem xét đặc biệt khi quyết định biện pháp thicông tang hầm cho một dự án vì nó tiềm an nguy cơ rủi ro lớn cho nhà thầu Trong đógiá trị chuyển vị ngang tường vây là một nhân tố quan trọng va gần như có thé đánhgiá được tác động của việc thi công hố đào đến công trình lân cận

Thông thường trong tính toán thiết kế tường vây không thé xác định được độ lúnvà nghiêng của công trình lân cận mà chỉ dựa trên chuyển vị ngang của tường vây đểđánh giá mức độ ảnh hưởng thông qua việc thống kê và ghi nhận tại hiện trường Giátrị chuyển vị ngang cho phép của tường vây thường được lựa chọn là H/200 dé khôngảnh hưởng đến công trình lân cận Tuy nhiên đây chỉ là một giá trị tham khảo cho tấtcả các loại tường chăn và tất cả các giai đoạn thi công đào đất Chưa có một đánh giá,nghiên cứu rõ ràng về giới hạn này và mức độ ảnh hưởng như thé nao đến công trình

lân cận.

Yêu cầu đặt ra là phải xem xét mức độ ảnh hưởng của chuyển vị ngang tườngvây đến công trình lân cận Giá trị chuyển vị bao nhiêu để đảm bảo an toàn cho côngtrình lân cận theo từng giai đoạn thi công cụ thể Cần đưa ra một mối quan hệ giữabiến dạng góc (nguyên nhân chính gây phá hủy kết cau công trình) công trình lân cậnvới chuyển vị ngang của tường vậy thông qua các giai đoạn thi công đào đất Ngoài ratương quan chuyén vị ngang tường vây với độ lún công trình lân cận cũng nên đượcxem xét dé hạn chế ảnh hưởng tới độ lún công trình lân cận

Việc nghiên cứu mức độ anh hưởng chuyên vị tường vây đến công trình lân cậnsẽ cung cấp thêm cho người kỹ sư cơ sở lý thuyết trong việc thiết kế tường chắn nhamđảm bảo an toan cho công trình lân cận va đảm bảo tính kinh tế cho chủ dau tư

Dựa vào chuyền vị ngang tường vây có thé đánh giá mức độ nguy hiểm đến kếtcấu công trình lân cận trong quá trình thi công tang hầm, nhăm đưa ra những biệnpháp xử lý đảm bảo an toàn cho công trình và người dân xung quanh Điều nay rất cầnthiết đối với nhà thầu thi công cũng như các đơn vị tư vấn thiết kế và chủ đầu tư

từ dữ liệu thu thập trong và ngoài nước.Gia trị giới hạn độ lún và biên dạng góc công trình lân cận theo các mức độ ảnhhưởng tới trạng thái sử dụng và kêt câu công trình lân cận.

Thiết lập phương thức dự đoán độ lún và mức độ thiệt hại công trình lân cận

thông qua chuyền vị ngang tường vây

Dua ra các giá tri giới hạn chuyên vi ngang cho phép của tường vây đảm bảo antoàn kêt cau công trình lan cận và đảm bảo điêu kiện sử dụng.

Ý NGHĨA KHOA HOC CUA DE TÀI

Là tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập va nghiên cứu về ho dao sâu.

Là tài liệu tham khảo để dé đánh giá mức độ thiệt hại do thi công tang ham đếncông trình lân cận thông qua chuyền vị ngang của tường vây

Là tài liệu tham khảo cho việc tính toán và mô hình hố đảo sâu bằng phần mềmPlaxis trong thiết kế cũng như các giá trị tham khảo để đánh giá các tính toán thiết kế

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUThu thập các tài liệu nghiên cứu trước đây liên quan đến ảnh hưởng chuyến vịngang tường vây đến công trình lân cận Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngangtường vây hồ đào sâu

Thu thập các dữ liệu thực tế về công trình ngầm, bao gồm biện pháp thi công, dữliệu quan trắc chuyển vị ngang tường chan, độ lún và nghiêng công trình lân cận, mứcđộ tác động lên công trình lân cận trong quá trình thi công tầm hầm

Tiến hành bài toán phân tích ngược mô phỏng công trình lân cận theo đúng hiệntrạng thực tế bằng Plaxis 2D và Plaxis 3D Đưa chuyền vị tường chan, độ lún côngtrình lân cận theo mô phỏng về đúng với giá trị quan trắc Từ kết quả này thiết lậptương quan chuyển vị ngang tường vây với độ lún va chỉ số đánh giá mức độ thiệt hạicông trình lân cận Từ giới hạn về biến dạng gốc và độ lún công trình lận cận theo cáctiêu chuẩn và nghiên cứu hiện hành sẽ suy ra được giá trị chuyển vị ngang giới hạn

tường vây theo từng giai đoạn thi công.

PHAM VI NGHIÊN CUU CUA DE TÀINghiên cứu công trình lân cận 1-3 tang sử dung móng nông trong phạm vi 2 lầnchiều sâu hỗ dao

VAY ANH HUONG DEN CONG TRINH LAN CAN1.1 CÁC NGHIÊN CỨU VE CHUYEN VI NGANG TƯỜNG VAY

1.1.1 Deep excavation theory and practice (Chang - Yu Ou)

Mối liên hệ giữa chiều sâu hố dao với chuyển vi ngang của tường vaytrong hỗ dao sâu đã được Ou và các đồng sự (1993) nghiên cứu thông qua phân tíchcác công trình hỗ đảo sâu trong khu vực Dai Bac Theo kết quả của nghiên cứu naythì chuyển vị ngang lớn nhất trong các tường vây hỗ đào sâu khoảng từ 0.2-0.5%chiều sâu hỗ dao ở, =(0.2—0.5%)H, như hình 1.1

0.15 T T T T LJ

fo) ecb ơ „xe |0.12 Ke

⁄a

=Pe: °

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa chuyên vị ngang lon nhất tường vây và chiéu sâu ho

đào (Ou et al 1993)1.1.2 Code of practice for earth retaining structures (BS 8002:1994)

Thiết kế tường chắn dat theo tiêu chuẩn Anh Quốc, BS 8002 (1994) được dựatrên nguyên ly trạng thái tới hạn va phần lớn những phân tích sử dụng phương phápcân bằng giới hạn BS 8002 đã thừa nhận rằng biến dạng của đất với 100% khả nănghuy động sức kháng cắt của đất nên xung quanh sẽ rất lớn so với biến dang cho phéptrong giai đoạn làm việc Do đó, giá trị huy động M được dé xuất cho sức kháng catcủa đất dé thiết kế cho giai đoạn sử dụng Với giá trị huy động này thì sự phát sinhbiến dạng trong đất sẽ được hạn chế đủ thấp để đảm bảo biến dạng trong đất nên và kếtcầu được ngăn chặn

Đặc biệt, BS 8002 kiến nghị hệ số huy động 1.5 cho thiết kế sử dụng các thôngsố ứng suất tong va 1.2 khi sử dụng các thông số hữu hiệu nếu chuyển vị tường vâyđược giới hạn trong 0.5% chiều cao tường chăn cho đất dẻo mềm hoặc chặt vừa Hệ sốhuy động nên lớn hơn 1.5 cho sét với biến dạng lớn hơn nếu chuyền vị tường đượcgiới han trong 0.5% chiều cao tường chắn (xem điều 3.2.4 và 3.2.5 trong mục3_ Nguyên lý, phương pháp thiết kế và áp lực đất)

u,design M 1.5 ( )

Đối với sức chong cắt hữu hiệu (giá trị huy động M=1.2):

c'c'

tang’ tang’đesien tang'= = 1.3gr ? M 1.2 ( )

1.1.3 Limiting values of retaining wall displacements and impact to the adjacent

structures (Paul Fok et al.)

Trong bài báo nay, Fok va các cộng su đã chi ra 3 điểm quan trọng cần đượclưu ý đối với hệ số huy động được quy định trong BS 8002 Thứ nhất, những kiến nghịtrên không chỉ định rang chuyển vị tường chắn phải giới hạn trong 0.5% chiều caotường chắn Những kiến nghị trong BS 8002 về hệ số huy động cho đất dẻo mém vàchặt vừa đang đưa ra 1 ví dụ về phương pháp thiết kế sức kháng cắt huy động (MSD).Theo Bolton (1993), hệ số huy động trong BS 8002 sẽ giới hạn sức kháng cắt thiết kếcủa đất được huy động ứng với 1% biến dạng cắt Để mô tả cho mối quan hệ giữa biếndạng của đất và chuyển vị tường chan, Bolton (1993, 1996) đã thể hiện từ những dạnghình học do tường chắn bị xoay 1/200 tương ứng với 0.5% chiều cao tường chắn vàgây ra biến dang cắt trong đất lên tới 1% Do đó, quy định “chuyển vị tường chan giớihan trong 0.5% chiều cao tường chắn” là 1 kết quả đơn giản của việc giới hạn 1% biếndạng cắt của đất nên đối với đất đẻo mềm hoặc chặt vừa Thứ hai, cần phải làm rõ làchiều cao tường chắn tham khảo theo BS 8002 là chiều cao tổng cộng của tường chắn,tức là bao gồm cả phan tường chắn đỡ va phần chân kèo sâu vào trong đất để ồn địnhchân Đã có nhiều nhằm lẫn khi sử dụng phần tường chắn đỡ phía trên (tương ứngchiều sâu đào đất) để chuẩn hóa chuyển vị ngang tường chan và chuyển vi đất nềnđược báo cáo trong hau hết tổng quan về hồ dao sâu Cần phải phân biệt rõ van dé naykhi tham chiếu dữ liệu chuyền vị đã chuẩn hóa từ BS 8002 Thứ ba, ý tưởng tường vâybị xoay như là một cơ chế phá hoại chủ yếu đối với tường công xôn hoặc tường vây

được chống đỡ bởi I hệ chống Hệ số huy động được dé cap trong BS 8002 la 1

phương pháp đơn giản thích hợp với co chế phá hoại dưới dạng xoay của tường chắncông xôn hoặc tường chắn có 1 hệ chống Cho loại tường chan có nhiều hệ chốngtương đối điển hình cho hố đào sâu vào thời điểm hiện tại thì cơ chế biến dạng trở nênphức tạp và phải xem xét hình dạng chuyền vị gia tăng tương ứng trong từng giai đoạndao dat Bolton cũng những người khác (2008) đã dé xuất phương pháp sức kháng cắthuy động và đưa ra hàm lượng giác về sự phát triển biến dạng trong trường hơp tườngchắn có nhiều hệ chống

1.1.4 Advisory note on earth retaining or stabilising structures (ERSS)

đào sâu về tường chăn đất va 6n định kết cấu vào 04/2009 dựa trên sự đánh gia và xem

xét toàn diện các quy định xây dựng trong 3 năm áp dụng và thực thi trước đó Đặc

biệt ưu tiên là các quy định các ảnh hưởng đáng kế đến chi phí cũng như tiễn độ thicông mà nhận được nhiều phản hồi từ phía nhà thầu, trong đó phải kế đến giá trịchuyền vị giới han cho phép của tường vây (tham khảo điều 9 và điều 10 trong mụcB_ Thiết kế)

Bang 1.1: Giới hạn chuyển vị cho phép của tường chan

sưa a, Vị trí công trình lân cận, kết cau và

Giới hạn chuyên vị ngang/

Một trong những van dé chủ chốt của thiết kế và thi công của tường chan đất vaồn định kết câu (ERSS) với mục đích đảm bảo sức kháng cat của đất không được huyđộng vượt quá biến dạng của đất nền Bang 1.1 thé hiện giá trị giới hạn cho phép củacác khu vực khác nhau Cu thé: Zone 1 có công trình lân cận nằm trong phạm vi 1 lầnđộ sâu đào đất (1H) thì giới hạn cho phép không vượt quá 0.5%H Trong khi Zone 2có công trình lân cận năm trong phạm vi 1 lần độ sâu đào đất (1H) đến 2 lần độ sâudao đất (2H) thì chuyển vị giới hạn cho phép là 0.7%H Còn với Zone 3 có công trìnhlân cận năm ngoài phạm vi 2 lần độ sâu đào đất thì chuyển vị giới hạn ngang khôngđược vượt quá 0.7%H với đất bụi, đất sét dẻo cứng quá cô kết (Dat nên loại A) vakhông vượt quá 1%H với đất sét dẻo chảy, bụi và đất hữu cơ (Đất nền loại B) Vàtrong bat kỳ trường hợp nào, chuyền vị giới hạn cho phép của tường vây cũng nênđược xác định băng cách hạn chế các ảnh hưởng hay phá hoại đến kết can công trìnhlân cận do sự phát sinh biến dạng đất nên

1.1.5 Pactice and experience in deep excavations in soft soil of ho chi minh city,

viet nam (Nguyen Kiet Hung and Phienwe})

Trong bai báo này, tác giả đã đánh giá cho 18 trường hợp hồ đảo sâu với chiềuday đất yếu khoảng 4-16m tại thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM) Hầu hết các trườnghợp hỗ dao sử dụng tường vây (tường barret) được chống đỡ bởi hệ giăng thép hìnhvới chuyền vị ngang lớn nhất dao động 0.15%-1% chiều sâu hồ dao Trong khi đó, với

Tác giả tiến hành phân tích dựa trên di liệu quan trắc chuyển vị ngang tườngvây được đo dé dàng bằng ống Inclinometer trong suốt giai đoạn thi công Trong khiđó, lún nền xung quanh khu vực đào hồ pít khó được thực hiện do có công trình lâncận Hai hình bên dưới thể hiện mối quan hệ giữa chuyển vị ngang lớn nhất Smax vàchiều sâu hỗ dao H cho 17 trường hợp hồ đào tại TP HCM Theo đó, kết quả tương

ứng rời rac, không có sự gia tăng Omax theo H, tức là Omax không chỉ phụ thuộc vào H

mà còn phụ thuộc vào nhiều nhân tô khác như là loại đất, loại tường chăn, độ cứng hệchống đỡ và phương pháp đào đất Kết quả được thé hiện như hình 1.2 và hình 1.3

“oc

Ằ«D

OEoF

0 50 100 150 200 25Max Lateral Wall Movement, 6 (mm)

vo

VR

Hình 1.2: Snax thay đổi theo độ sâu được so sánh với Moormann’s (2004) với khoảng

dao động Omax = 0.5-1% H (giá trị trung bình là 0.87%)

0s OA

h g6

+= Oc

183

C= LẬP,

Tie Ñ 3 OF

= = > £) "†T‡SŠ= ựư- | nụ

v

xP

30 sã w Y +

TQ0 0.5 1 15 2 2.5

Max Lateral Wall Movement/Excavation Depth, 6 /H (%) WR

~= Lone(2001}

Hình 1.3: dmax/H thay đổi theo độ sâu được so sánh với kết qua của Long(2001) trong trường hợp tường được chống đỡ/ phương pháp Topdown.Theo kết quả nghiên cứu tác giả, giá trị 5max/H dao động 1% đến 2.4% đối vớiclr Larsen hoặc tường cọc nhỏi, trong khi đó giá trị này dao động 0.15% đến 0.6% đối

giá trị Smax/H dao động 0.88% đến 1% Kết quả này tương đối phù hợp với nhữngnghiên cứu trước đó: Theo Manna (1981) giá trị Smax/H có thé đạt 2% cho cir Larsentrong đất yếu, còn với tường vây trong đất yếu giá trị nay là 0.5% Theo Long (2001)đã khảo sát 295 trường hợp trong đất yếu, trong các trường hợp tường được chống đỡhoặc thi công theo phương pháp Topdown, giá trị chuyển vị ngang chuẩn hóa hau hếtdao động từ 0.1 đến 1% hỗ dao; ngoai ra có trường hop đạt tới 3.2% khi hệ số đây trôi

FSheave nhỏ Moormann (2004) đã thực hiện nghiên cứu kinh nghiệm trên 530 dự án

với đất dẻo chảy (Su<75 kPa) và đã nhận thấy giá trị Snax dao động 0.5% đến 1%H với

giá tri trung bình là 0.87%H Gia tri ömax/H nhỏ hơn 0.9 cho tường vây khi su dụng hệ

chống đỡ với chiều sâu hỗ đào H<22m, với phương pháp Top down thì giá trị này là0.1% đến 0.75% và có thé đạt tới 1% cho cir Larsen và Soldier pile

1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VE ANH HUONG CHUYEN VỊ TƯỜNG VAY DEN

CONG TRINH LAN CAN

1.2.1 Simplified Model for Evaluating Damage Potential of Buildings Adjacent

to a Braced Excavation (Matt Schuster, Gordon Tung-Chin Kung, C.Hsein Juang, F.ASCE va Youssef M A Hashash)

(1) Cơ chê phát sinh chuyên vi ngangCông bên dưới móng công trình- trình

Hệ chông Ỉ

————* =~ , ‡ ~~ H H

& Pg ¬ SON Ri ỷ *>“%SS08~= vanse- <c=sse- em

Ữ ⁄ iv, J Ñ Z

-Day đào ÍR —ư⁄/ v vw (2) Cơ chê phát sinh chuyên vị đứng

a Chuvén vị bên dưới móng công trình

4 Cer v huyền vị x/ đứng và ngang :

phân chia mức độ thiệt hại theo Burland (1974)

Bảng 1.2: Bảng đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận theo chỉ số DPI

Mức độ thiệt hại công

0 Không đáng kếđến rất nhẹ

theo đõi trong quá trình thi công

Mức độ thiệt hại không thể chấpnhận Thiết kế hố dao cần được

xem xét lại hoặc phải có biện phápbảo vệ công trình lân cận

Phá hoại gây sụp đồ kết câu

| 0.2 i l a-“— ị a ce ee

—> |: L Ì VA Bién dang dimg mat dat 0.4 ce JAa E- © TNEC case (Ouetal., 1998)> Ỉ | CS” ST na aoe > _ at ị f 4 Formosa case (Ou et al., 1993)| ie mY Mái dóc ngang qua công trình UE 0.6 kẻ 7 ll ø Tokyo case (Miyoshi, 1977)

—> ` k Điểm phân chia giữa mặt lõm là lỗi về a" a — FEM analysis of Lurie.ease1 › ` vy ị 4 3—>— Sẻ 1 P 5 M ° 08 a iy (Kung et al 2007a)

từng trường hợp được đánh giá dựa trên các tiêu chí được liệt kê trong bảng 1.2 Được

thể hiện bảng 1.3 Mức độ thiệt hại được xác định dựa trên chỉ số DPI hoàn toàn phù

hợp với đo đạt và đánh giá của Boone (2001).

Bang 1.3: So sánh việc áp dụng chỉ số DPI với do đạt thực tế của Boone (2001)

1.0 1.2 Hogging 28 Nhe/ Trung binh Trung binh6.5 0.0 Hogging 65 Nang Nang4.0 0.0 Hogging 40 Trung bình Nang6.0 0.0 Hogging 60 Nang Trung binh4.5 0.1 Hogging A6 Trung binh Trung binh2.7 0.0 Hogging 27 Nhe/ Trung binh Trung binh2.5 0.1 Hogging 26 Nhe/ Trung binh Trung binh2.8 1.4 Hogging 45 Trung bình Trung bình2.0 2.0 Hogging A8 Trung binh Trung binh1.5 0.8 Hogging 25 Nhe/ Trung binh Trung binh

Dé lam sáng tỏ hon kha năng ứng dụng của chi số DPI Nhóm tác giả bố sungthêm 10 trường hợp được chọn ngẫu nhiên từ kết quả đo đạt thực tế thực hiện bởi Sonva Cording (2005) Kết quả cho thay việc sử dụng chỉ số DPI dé đánh giá mức độ thiệthại công trình lân cận là khá chính xác phù hợp với thực tế được thé hiện bang 1.4

Bảng 1.4: Đánh giá khả năng ứng dụng chỉ số DPI theo đo đạt của Son và Cording

Mức độ thiệt hại

Vùng biến Mức độ thiệt hại đo đạt Son và

Trường hop EsL?/GHb GS (103) AS (mm) e,(XI103) e„(XI103) B(X103) s; (x103) dang DPI theo DPI Cording (2005)

FI-2 3.10 3.03 36.97 0.25 1.13 1.30 1.76 Hogging 40 Trung binh Trung binh

F4-2 6.20 3.06 37.33 0.25 1.13 1.68 2.17 Hogging 49 Trung binh Nang

F17-2 6.20 3.08 37.58 0.25 0.00 1.69 1.66 Hogging 40 Trung binh Trung binh

F3-2 12.40 3.16 38.55 0.25 1.13 2.13 2.65 Hogging 61 Nang NangF8-3 27.90 3.18 58.19 0.25 0.00 1.68 1.74 Hogging 42 Trung binh Trung binh

M10 5.93 4.36 79.79 0.67 1.95 0.21 0.92 Hogging 19 Nhe Nhe

FI1-3 206.7 3.21 58.74 2.50 1.15 1.57 0.63 Hogging 23 Nhe- Trung bình NheM4 11.02 5.00 91.50 0.33 1.95 1.81 2.32 Hogging 53 Nang NangM20 5.91 4.36 79.79 0.33 1.60 0.93 1.45 Hogging 32 Trung binh Trung binh

F12 12.70 3.23 39.41 0.25 0.00 2.21 2.20 Hogging 53 Nang Trung binh

Phương pháp tiếp cận đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận dựa trên chỉsố DPI được xây dựng trên nền tảng của nhiều nghiên cứu trước đây Đặc biệt là công

trình nghiên cứu của Boone (2001,2003), Boscardin và Cording (1989), Burland và

Wroth (1974), Finno et al (2005), và Son và Cording (2005) Tất cả đã được chínhminh thông qua việc so sánh với các phương pháp tiếp cận của Boone (2001) và Sonvà Cording (2005) Có sự khác biệt nhỏ trong các kết quả đánh giá là do sự khác biệtgiữa cách tiếp cận DPI và các cách tiếp cận khác

Kết quả của nghiên cứu này cho thay DPI là một chỉ số hiệu quả và dễ sử dụngđể đánh giá tiềm năng phá hoại công trình lân cận dựa trên biến dạng ngang và biếndạng góc Chỉ số này được sử dụng rộng rãi trong nhiều dự án hỗ đảo sâu và đườnghầm metro

1.2.2 Numerical model tests of building response to excavation — induced ground

movements (Moorak Son va Edward J.Coring 2008 )

Năm 2008 nhóm tác giả sử dung mô hình thực tế với tỉ lệ thu nhỏ 1/10 dé môphỏng đánh giá chuyền vị tường chắn đối với công trình lân cận móng nông Kết quathí nghiệm được so sánh với mô phỏng bằng phương pháp số dé kiém chứng va đưa ra

Dựa vào số liệu đo đạt chuyển vị ngang, chuyển vị đứng của công trình và mặtđất nhóm tác giả sử dụng thông số biến dạng góc B và biến dạng ngang ex để đánh giámức độ phá hủy công trình lân cận và xem xét các yếu tố ảnh hưởng đến biến danggóc và bién dạng ngang như độ cứng công trình, biến dạng dẻo hay đàn hồi, vết nứt

lớn hay nhỏ.

Hình 1.8 tóm tat ứng xử của kết cau hai tầng gạch (thí nghiệm) và kết cau khung(mô phỏng) Khi kết cau gạch có nứt, kết cấu gạch có những vết nứt lớn, và góc xoaytrong nhịp 1 và 2 sẽ lớn hơn giá trị kết câu khung (đàn hồi) Tuy nhiên, kết cau gạch cóít biến dang trong nhịp 3 hơn là kết cau khung bởi vi sau khi có những vết nứt lớn, độcứng của kết cầu gạch giảm mạnh và phản ứng của kết cau sẽ nhạy hơn kết cau khung

Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3 Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3

< < > < > TP 7n r_„sẾ4.05 1.80 0.71 —0.41

20 dewey Chuyên vị kết cau Br điỦic-r-iesg 2 eesen ĐÁ TÊN EXt tran nana racdenssneaiicyes ensdie2E e0 ca e.00e is

oss ed SEP Ss +<— suions “solL | | SUISRtae west es

jNhịp I ¡Nhịp 2 Nhịp 2 Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3* SLOPE 4.59 * SLOPE 1.93 * SLOPE 1.80 * SLOPE 3.80 | |* SLOPE 2.38 * SLOPE 1.33

TILT 2.30 THLT 2.30 TRT 1.95 TILT 2.56 TILT 2.57 TILT 2.67

B 2.29 B -0,37 B -0.15 B 1.24 B 0.19 6 -1.34ạt (F) 1.85 Ea (F) | 0:16 Eir(F) | 0.03 Eir(F) | -0.05 Ejar (F) 0.14 Ejat (F) 0.10Etat (T) 2.25 Etat (T) 0.49 Ea (T) 0.05 Etat (T) 70.10 Etat (T) 0.10 Ets (T) 0,00

h ch pen : 105 2X SA ` Àz 10-2

(a) Tường gach (điêu kiện xảy ra nứt) (b) Khung (điêu kiện đàn hồi)

Hình 1,8: Điêu kiện tròng gach nứt và khung đàn hồiĐộ cứng của kết cau giảm khi xuât hiện nhiêu vet nut, két cầu trở nên mém vàchuyên vi theo chuyên vi mat dat Tuy nhiên nêu ket cau không xuât hiện vét nứt hoặcvet nứt nhỏ ket cầu có đủ độ cứng đê khang lại chuyên vi của mặt dat có thê xem như

là làm việc đàn hồi thì kết cầu khung và tường gạch cho kết quả gần tượng tự nhau Vìvậy việc mô phỏng ứng xử kết cau khung làm việc đàn hồi là hoàn toàn phù hợp vớithí nghiệm với ứng xử đàn hồi của khung gạch Được thể hiện Hình 1.9

Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3 Nhịp 1 Nhịp 2 Nhịp 3

< < >< > ye XÃ > >

4.07 2,24 °sờ sờ s 2.59 4.32 2.65 2/06 259 0.65 2.59 0.21

< + te

iv

2.42 =F +” Sor 1.06 # 1.09 t 1.02 0.96 44

3.98 2.19 6,63 —0.67 4.39 2.07 0.62 -0.19

40 Chuyên vị ngang = = “Chuyên vị mat dat 4.00 a Chuyên vị ngang

Š Chuyên vị kết câu = cesta nt [Ga wy ay00 ~ X 4 E 2.00 -† -~-~-~~~~3 cia: CNS EPS RICE) bak ape eae a icra

_— E <—— BUILDING “sol Ree a

Ea (F) 0.39 Elat (F) 0.20 Elat (F) 0.08 Elat (F} -0.05 Elat (F) 0.11 Elat (F) 0.10

Ejat (T) 0.00 E jar (T) 0.13 Elat (T) 0.00 Elat (T) -0.10 sig (T) 0.10 Ea Œ) 0.00

(a) Tường gạch (điêu kiện dan hoi) (b) Khung (điêu kiện đàn hôi) tỀ

Hình 1.9: Diéu kiện dan hôi nứt và khung dan hôi

Từ thí nghiệm thực té với tỷ lệ 1/10 trên các mô hình kêt câu gach có vét nứt vàkhông có vêt nứt (làm việc đàn hôi) và so sánh với việc mô phỏng khung làm việc đànhồi nhóm tác giả đưa ra một sô kêt luận như sau:

Biến dạng góc B và biến dạng ngang ex là nguyên nhân chủ yếu gây ra vết nứtcủa công trình Vết nứt tập trung ở vị trí có 16 mở (như cửa số) ở nhịp dau tiêncủa công trình do sự tập trung ứng suất

Vết nứt lớn làm giảm độ cứng kết cau, làm tăng xu hướng mém hóa kết cau kếtcầu và chuyển vị theo chuyển vị mặt đất Vi vậy phân tích ứng xử đàn hồi chokết qua không chính xác thiên về nguy hiểm khi kết cau xảy ra vết nứt lớn

Đối với khung gạch có độ cứng lớn, biến dạng sẽ rất ít trước có vết nứt Tuynhiên, khi có vết nứt độ cứng 2 kết cấu trở về bằng nhau thì biến dạng ngang vàbiến dạng góc của 2 khung là giống nhau

Khi xem xét ứng xử của công trình lân cận xung quanh hồ dao nên xem xét cảđộ bên va độ cứng Khi vượt qua giới hạn bên độ cứng giảm rất nhiều và gây ranhững biến dạng lớn

Biến dạng góc là thông số phù hợp nhất để đánh giá sự biến dạng méo mó củakết cau cũng như sự phá hoại do phát sinh moment trong kết cấu Đây là chỉ sốcần xem xét đầu tiên khi đánh giá mức độ hư hại công trình lân cận

1.2.3 Some Remarks on the influence of Deep Excavations on Neighbouring

Buildings (Catalin Capraru and Anton Chirica 2013)

Năm 2013 Catalin Căpraru va Anton Chiricăc đã tong hop các công trình nghiêncứu về hỗ đào sâu khu vực Bucharest, Romania dé phân tích ứng xử hố dao sâu bangphương pháp phan tử hữu hạn Các yếu tố ảnh hưởng đến công trình lân cận như chiềusâu và chiều rộng hỗ đảo, khoảng cách công trình lân cận đến hố dao, độ cứng và tảitrọng công trình lân cận được mô tả một cách đơn giản để xác định chuyển VỊ ngangtường vây và biến dạng ngang của công trình lân cận từ đó đánh giá mức độ thiệt hạicông trình lân cận thông qua biến dạng ngang

Sau khi thực hiện các thống kê 323 trường hợp hố đào sâu Catalin Căpraru vàAnton Chiricac chọn ra chiều sâu điển hình cho hé đào sâu ở Romania H-=13m với 3tầng chống và sử dụng tường vây làm tường chăn Công trình lân cận được lựa chọncó chiều cao mỗi tầng 3m tải trọng 15kN/m2/ tang và được mô phỏng như 1 dầm dongiản có độ cứng chong uốn EI(KN/m9) và độ cứng chống nén EA(kN/m?)

Độ lún công trình lân cận không phụ thuộc vào chiều cao công trình ma phụthuộc vào độ cứng EI và khoảng cách D đến hồ đảo được thể hiện ở biểu đồ hình 1.12

60 Tông trường hợp khảo sát: 323

51 xo Chiêu sâu hồ dao: 13m

50

40 37

344 3431 31

m 30

Cc““OO

œ 20 16

ẩ io 1110 - 6

Chiều sâu hé dao (m)

Hình 1.10: Thong kê các trường hop nghiên cứu hỗ đào sâu

0.00% +0 01 02 03 O4 0.5

06 07 08 0.9 1 1.1lân cận đến hỗ đào D/He

Hình 1.12: Sự biến động độ lún tôi da công trình lân cận với khoảng cách D/HeTrong phạm vi D=0.1He+0.5He sẽ là phạm vi nguy hiểm nhất vừa cho độ lúncông trình lân cận lớn nhất và chuyền vị ngang tường chan lớn nhất Kết quả biến dạngngang được sử dụng vào biểu đồ Boscardin và Cording (1989) dé đánh mức độ phá

hoại công trình

DI OD2 ©D3D4 xD5 D6

Mức do pha hoại.N- Khong anh huongFU-Rat nhe

U-NheM- Trung binh

3.0 4.0

Biên dạng góc [x10]

Hình 1.13: Biéu đô đánh giá mức độ phá hủy công trình lân cận theo Boscardin

và Cording (1989)1.2.4 Cause investigation of damages in existing building adjacent to foundation

pit in construction (Xuemin Zhanga, Junsheng Yanga, Yongxing Zhangbva Yufeng Gao, 2018).

Nhóm tác giả tiến hành tính toán mô phỏng một dự án thi công nha ga của tuyếnmetro có chiều rộng mặt cắt là 41.3m và chiều sâu là 25.5m Công trình lân cận xungquanh hồ đào được quan trắc lún theo từng giai đoạn thi công, kết quả độ lún và lúnlệch của công trình lân cận được ghi nhận Tại hiện trường có xuất hiện các vết nứt

thăng góc, vết nứt ngang và vết nứt xéo góc trên tường theo phương ngang gan hồ dao.Vết nứt đứng mở rộng ở đáy góc tường và dan dan khép lại ở đỉnh góc tường.

Công trình hiện hữu

Cọc gia cường

underground continuous wall

Dat dap erected pillar

Đá phong x xy San 3

- : 7 AW

Lm

2=

oO

x0r4

ˆ F a b

Công trình lân cận (b) Công trình lân cận (€)

vết nứt ngangvết nứt chéo góc

Hình 1.16: Các vết mit công trình lân cận

Nhóm tác giả sử dụng Plaxis 2D mô phỏng và khảo sát độ lún, lún lệch của 2

điểm A, B cho kết quả như đồ thị hình 1.17

Lun lệch là nguyên nhân chính gây ra các với nứt của công trình lân cận Độ lún

và độ lệch tăng theo giai đoạn thi công ghi nhận được độ lún lớn nhất -107.13mm và

độ lệch 63mm.

es Ss S €S S&S €ŠS SBE S €S SE = = š & Š & & = 5ä € Š

$58 § s85 8 FEB s S5 Š§ Sẽ 8 & € = BS

¡mã 8 5 S Ý Ẳ Fis & oc mm ñ A # s 3s s 3 s “*= SF&F SB SB SB SFB SFB SFE SFB SB = = ä äã & R&R B® FF R B B ABct a So | oa a Cc o a “1 oe a 30

20 20 | hs 0 gs

10

o eae 4E o0 | = 8

=

‹œ-DQ 40 | @ 10 |“50 | a „.:L- —®= #Ö `

Giai đoạn thi công

`On,

$13 68.5 53.1 step Ì step 9

(a) Phanboluccat on

s27 2? 819 81.9

63,7 | v

§2§ 28 $3.2 ` §32<A 3 | =‡, 3uý | [303-3Ìlế > 3 - 7 - + `) *

> -4 »-32.6 3< ,447 _ : ma 458 N : 458

‹ 432 ; " ˆ ,Poe 2 ga OR Dp 4

42.9 : : 429 428 ` wa “378 43.8¿ -419 :

44 1 SỰ 4 —— TT ¿20 <p “#1 hố rth6 603

1.46.5 -46.4; ; > 4133 `.39.085 sgP 8) 391 `? AL) 168

-20.9 209 -307 ¡343

step | step 9

(h)l Phân bê momenHình 1,20: Nội lực công trình lan cận từ mô phỏng

1.2.5 Responses of adjacent ground and building induced by excavation using3D decoupled simulation (Horn-Da Lin , Sang Mendy , Phuoc H Dang , Yo-Ming Hsieh va Cheng-Cheng Chen, 2016)

Nhóm tác giả tiến hành mô phỏng hồ dao bang plaxis 3D (đàn hồi phi tuyến) vacông trình lân cận băng Sap2000 (đàn hồi tuyến tính) quá trình mô phỏng là một vònglặp Lực tại chân cột từ mô hình Sap2000 được đưa vào Plaxis 3D, chuyền vi từ Plaxis3D đưa vào Sap2000 dé lấy nội lực Quá trình lặp đến khi chuyển vị chân cột 2 môhình băng nhau Công trình được mô phỏng là 1 trường học 4 tang dai 45m gồm 10bước cột cạnh một hé đào sử dụng tường vậy 900mm dài 35m chiều sâu đào 19.7m

GL +0.0m GL +0.0m Cao độ đào dat

z2 SanH—— Cây chong

GL -33.0m | Tường vay

GL -35.0m_Sand SMGL -37.5m Clay CL

Sand SMGL -46.0m

Gravel

Hình 1.21: Mặt cat công trình

{*10” m)305 m

90.0070.00$0.0030.0010.00+10.00

-30.00“30.0070.00-90.00

io ' ' ' ' ' ' Ũ Ũ ' '

' gee i Oi i Oe Oi Khun (

4.5m x 10= 45m

Hình 1.23: Mặt bằng dâm cột nhà và mô hình 3D

Kết quả mô phỏng cho thấy xuất hiện lực kéo nhịp cuối và lực nén ở nhịp đầu

nguyên nhân là do chuyền vị ngang ở giữa là lớn nhất sẽ gây kéo cho nhịp phía sau vànén cho nhịp phía trước nó Bêtông chịu kéo kém nên sẽ có vết nứt xảy ra ở nhịp cuối.Ngoài ra còn xuất hiện biến dạng dẻo ở những vị trí cột giao với dầm

Dé đánh giá tổng quát về mức độ phá hoại kết cau công trình lân cận nhóm tácgiả sử dụng biến dạng góc § và biến dạng ngang ex đánh giá theo biéu đồ Boscardin vàCording (1989) Kết qua thay rằng nhịp đầu tiên 1,2,3,4 có biến dạng góc lớn hơn, còncác nhịp xa hơn có biến dạng ngang lớn hơn Biến dạng ngang đồng nghĩa với ứngsuất kéo dé dang gây nứt bêtông (nhịp 7-10) Biến dạng góc đặc trưng cho tính uốnphá hoại do momen Góc xoay của nhịp 1-4 lớn sinh ra momen uốn lớn trong kết cấudầm của công trình gây phá hủy lớn Hình thành các khớp dẻo tại vị trí cột và dầm ở

1.2.6 The performance of buildings adjacent to excavation supported by inclined

struts ( Z Sabzi va A Fakher, 2008)

Nhóm tác giả sử dung phương pháp phan tử hữu hạn dé đánh giá cho 1 trườnghợp hồ đảo sâu cụ thể gây ảnh hưởng đến công trình lân cận hình 1.26

Chuyên vị ngang

Chống xiênN

Hình 1.26: Chuyển vị mặt đất ảnh hưởng công trình lân cận

Phương pháp đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận của Burland (1974)

dựa trên B và e¡ được su dụng định nghĩa như hình 1.27 Việc xác định 2 thông số trênđược thực hiện băng mô phỏng phần tử hữu hạn

ou Sp

L

(a) Biến dang ngang (b) Biến dạng góc

eL=ốt /L B=Slope(S)-Tilt (a)Hình 1.27: Thông số độ lệch dé đánh gid mức phá hoại

T T T T 04 |

SEVERE TO VERY SEVERE |

_ DAMAGE 7 Severe to Very Severe

% @-Data From Tunnels 03 =

* & Ôpencutsvì B-Mine Data From ~~

_ Shallow Mines Marino, 1985 I xJ 2

: "hiên x Cases 1,3 &18 hang 02 - Moderate

00 01

3 4

Biến dạng góc p Ix16)Hình 1.28: Biểu đô đánh giá sự phá hoại dựa trên Boscardin and Cording 1989 và

56 7

Bién dang ngang (%)

Burland 1995

03

A,iaAAAASA>QAAA >AAAA A&B AÁ À AA A

Hình 1.29: Mô phỏng bằng phương pháp phan tử hữu han

Bang 1.5: Bang đánh gia mức độ thiệt hại Thácông trình lan cận theo Burland (1974)

Cap độ | Mức độ Vết nứt tường | Biến dạng ké

pee | ees Mô tả mức độ phá hoại er nur trong | eren cang Keo

phá hoại | phá hoại (mm) Ecrit (%)

Khong anh

0 C08 S| Vết nứt chân chim rất nhỏ <0.1 <0.05

hưởng

Vết nứt nhỏ dễ dàng xử lý bã

1 RẤtNhẹ | CC TH HO 6V SME XH ly bane <I 0.05-0.075

việc trang trí bình thường

2 h Vết nứt dễ dàng trám lại Dễ dàng 5 0.075-0.1

Nhe sửa chữa lai theo đúng ban dau ) -075-0 L5

Một số vết nứt mở có thể trám lạibăng thủ công Những vết nứt táiphát có thé xử ly băng một lớp | 5-15 hoặc số

3 Trung bình | sơn hoặc lớp phú Có thê thay thê | lượng vết nứt | 0.13-0.30

tường gạch băng tường mới với >3

một lượng rất ít

` 15-20 nh

Thay thế một phần tường đặc biệt mans- Sw te kp te te, | Phụ thuộc vào

4 Nang la những vi trí có vêt nut lớn phía | , Z >0.3

¬ ay vs sô lượng vêt

trên cửa chính hoặc cửa sô ,

Chuyên vị ngang (mm)15 10 5 0

©3454, $4 0

/ / I

: ¿na ms Day1Nha 2 tang “ưệng HÀ.

Hình 1.30: Mặt bằng bố tri quan trắc và kết quả chuyén vị ngang phương pháp

PTHH và kêt quả hiện trường

Chuyên vị tường vây (mm)

60 40 20 0

: 00.5Khoảng cách đên tường chan (m) 1

0 5 10 15 20 25 30a 15

— —Nh00g

2 NBO:2:6 25 NBO?

5bị45 Ø<

2 0 220 `

TS OS0 5 A,0 0.2 04 0.6 08 1 ø oF :

Thời gian đào đât 0 ¡ê xÓc 6 88 Biên dang góc p*(103)(c) (d)

Hình 1.31: kết qua quan trắc thực tế và đánh giá bang biểu doKết quả đánh giá cho thấy độ cứng công trình có ảnh hưởng lớn đến ứng xử củanó Nếu độ cứng nhỏ mức độ ảnh hưởng tăng do biến dạng lớn Việc giảm chuyền dịchngang bằng hệ chống có tác động đáng kế đến việc giảm thiệt hại cho công trình lâncận, như Boscardin và Cording và Burland đã thể hiện

1.3 NHẬN XÉT

Vấn dé ảnh hưởng của hé dao sâu đến công trình lân cận được rất nhiều tác giảnghiên cứu thông qua lý thuyết và quy trình “bán kinh nghiệm” Thông qua các môhình thực tế với tỉ lệ thu nhỏ, thông qua các giá trị đo đạt thực tẾ và quan sát tại hiệntrường Họ đã đưa ra nhiều phương pháp đánh giá mức độ ảnh hưởng đến công trìnhlân cận như phương pháp dùng biểu đồ, dùng chỉ số DPI, hoặc mô phỏng trực tiếpbăng phương pháp phân tử hữu han dé xác định ứng suất trong kết cau từ đó đánh giá

mức độ phá hoại.

Có nhiều phương pháp đánh giá mô phỏng khác nhau tuy nhiên mục đích cuốicùng van là xác định biến dạng ngang và bién dạng góc của công trình lân cận để đánhgiá mức độ thiệt hại Biến dạng ngang gây ra ứng suất kéo trong dam móng va sản trệt.Biến dạng góc gây ra uốn và cắt Các vết nứt thường xuất hiện ở các vị trí lỗ mở trêncông trình nơi tập trung ứng suất khi có biến dạng góc

Việc mô phỏng toàn bộ công trình xung quanh hồ dao là hết sức phức tạp, vi vậyđể đơn giản hóa trong mô phỏng tính toán một số tác giả đề xuất sử dụng dầm đơngiản với độ cứng chống uốn EI và độ cứng chống nén AE dé mô phỏng cho công trình

lan cận.

Phạm vi ảnh hưởng của công trình lân cận lớn hơn 2H (H chiều sâu hỗ đào).Nhưng trong phạm vi H có mức độ ảnh hưởng lớn nhất Công trình năm trong phạm vinày thường bị phá hoại do biến dạng góc là chủ yếu Đặc biệt là công trình nam trongvùng lõm (Hogging) có mức độ thiệt hại lớn vùng biến dạng lỗi (Sagging)

Chuyển vị ngang tường vây là tác nhân ảnh hưởng trực tiếp đến công trình lâncận Tuy nhiên, dé đưa ra dự đoán hop lý nhất chuyển vị ngang tường vây hỗ dao làhết sức phức tạp, phải xem xét tất cả các yếu tố ảnh hưởng lên nó Các yếu tố đó bao

gồm: nên địa chất, chế độ thủy văn, kích thước hình học hồ dao, biện pháp thi công,

chất lượng thi công độ cứng tường vây, chiều dài tường vây, độ cứng thanh chống, ảnh

hưởng của giai đoạn đào công xôn, phụ tải bên ngoài, thời gian thi công Vì vậy

phương pháp mô phỏng băng phần tử hữu hạn là phương pháp tốt nhất có thể kế đếntất cả yếu yếu tô trên

Tại Việt Nam, những năm gan đây do sự phát triển của kỹ thuật thi công ham,các kĩ sư bắt đầu nhận thấy sự cần thiết của việc đánh giá ảnh hưởng đến công trìnhlân cận hỗ đảo Tuy nhiên, chưa có những nghiên cứu cụ thể, Chỉ đánh giá cho mộthoặc một số công trình cu thé dựa trên kinh nghiệm thường lay chuyền vị cho phép đểkhông ảnh hưởng công trình lân cận là H/200 Điều này chưa được kiếm chứng mộtcách rõ ràng Vì vậy cần có những nghiên cứu tong hợp nhằm đưa ra những giới hạnphù hợp để ứng dụng cho các dự án ham tại Việt Nam