Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích ổn định hệ tường vây kết hợp Barrete trong quá trình thi công hố đào bằng mô hình Plaxis 3D

Trong mối liên hệ giữa chiều sâu hố đào với chuyển vị ngang của tường vâytrong hồ đào sâu đã được Ou và các đồng sự 1993[4] nghiên cứu thông qua phân tíchcác công trình hồ đảo sâu trong

NGUYÊN THANH NAM

PHAN TÍCH ON ĐỊNH HỆ TƯỜNG VAY KET HỢP

BARRETE TRONG QUÁ TRÌNH THỊ CÔNG HÓ ĐÀO

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA —DHQG -HCMCán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Châu Ngọc Ấn

Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS Nguyễn Ngọc Phúc

Cán bộ cham nhận xét 2 : TS Nguyễn Sỹ Lâm

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCMngày 15 tháng 01 năm 2015.

Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:1 PGS.TS Tô Van Lan

2 TS Lé Trong Nghia3 TS Nguyễn Ngọc Phúc4 TS Nguyễn Sỹ Lâm5 TS Trương Quang ThanhXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV va Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA

KY THUAT XAY DUNG

PGS.TS TO VAN LAN TS.NGUYEN MINH TAM

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYEN THANH NAM .- MSHV: 13090088Ngày, thang, năm sinh: 28-07-1986 s2 Nơi sinh: Bình ĐịnhChuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm Mã số : 60580204L TÊN DE TÀI:

Phân tích 6n định hệ tường vây kết hợp barrette trong quá trình thi công hồ đàobằng mô hình Plaxis 3D

H NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:Mở dau

Chương 1 Tổng quan về phân tích 6n định tường vây trong thi công hố đào sâuChương 2 Cơ sở lý thuyết

Chương 3 Phương pháp và trình tự nghiên cứuChương 4 Nghiên cứu trường hợp thực tếKết luận, kiến nghị

Ill NGÀY GIAO NHIEM VU : 07/07/2014IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 07/12/2014V CAN BO HUONG DAN : PGS TS CHAU NGOC AN

Tp HCM, ngày thang năm 20 CAN BO HUONG DAN NGANH CHU NHIEM BO MON QL CHUYEN NGANH

(Ho tên và chữ ky) (Họ tên và chữ ký)

PGS TS CHAU NGỌC AN TS LE BA VINH

TRUONG KHOA QL CHUYEN NGANH

(Ho tên và chữ ky)

TS NGUYÊN MINH TÂM

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt thời gian tham gia khóa học đào tạo thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuậtxây dựng công trình ngầm, tác giả đã tiếp thu được những kiến thức bố ích phục vụcho công việc của mình Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quýthay cô trong bộ môn Địa cơ - Nên Móng đã nhiệt tính giảng dạy cho minh trong thờigian tham gia khóa học.

Đặc biệt tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Châu Ngọc Ấn đã giúp đỡ tácgiả rất nhiều trong việc định hướng và hướng dẫn thực hiện luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn đến các bạn, anh chị trong lớp Kỹ thuật xây dựngcông trình ngầm khóa 2013 và các anh chị khóa trước đã hỗ trợ mình rất nhiều trongquá trình học tập.

Xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 05/12/2014Học viên thực hiện

Nguyễn Thanh Nam

TOM TAT LUAN VANLuận văn trình bay nghiên cứu sự lam việc của hệ tường chăn gồm cọc barrettekết hop xen kẽ với tường vây trong việc đảm bảo 6n định hố đào tại công trìnhPullman Saigon Center, Quận 1-TP HCM Toàn bộ quá trình thi công được mô phỏngbăng phương pháp phan tử hữu hạn với việc sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundationvà Plaxis 2D Qua đó so sánh kết quả giữa 2D, 3D và quan trắc để rút ra một số kếtluận Kết qua cho thay phương án thiết kế hệ tường chắn tại công trình nay đã phát huytốt hiệu quả 6n định cụ thé là làm giảm chuyền vị tại chân tường trong quá trình thicông hồ đào Bằng mô hình Plaxis 2D cho hệ tường chăn chỉ đơn thuần là tường vâydày 800mm (không có barrette xen kẽ) cho thấy chuyên vị là khá lớn so với kết quảquan trắc và mô phỏng 3D Bên cạnh đó, phân tích cũng cho thấy với các công trình códạng hình học phức tạp, bài toán phân tích 3D đem lại độ chính xác cao và đáng tincậy, rất thích hợp trong việc lập biện pháp thi công tang ham.

ABSTRACTThis thesis presents a study on the working process retaining wall system whichhave interspersed barrette combined with diaphragm wall to increase stability in theconstruction excavation in "Pullman Saigon Center", District 1-HCM city All actualbasement construction sequences of the building are simulated by the finite elementmethod with support of Plaxis 3D Foundation and Plaxis 2D Hence, comparison ofthe obtained results 3D, 2D with the monitored measurements is made in order to findsome conclusions The results show that solution design retaining wall in this projectwas well promoted stability Specifically, it reduces deflection in retaining wall duringconstruction excavation By using Plaxis 2D models for retaining wall 800mmthickness (not have interspersed barrette) shows that deflection is quite large incomparison with the results of monitoring and 3D simulation Additionally, the studyalso shows that a 3-D analysis for buildings with complex geometry, will provide highaccuracy and reliability This is very suitable for the establishment of basementconstruction procedures.

LOI CAM ĐOAN CUA TAC GIÁ LUẬN VAN

Tôi xin cam đoan: Ban Luan van tot nghiệp nay là công trình nghiên cứu thựcsự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyét, kiên thức, sô liệuđo đạc thực tiễn và dưới sự hướng dẫn của:

PGS.TS Châu Ngọc AnCác sô liệu, mô hình tính toán và những kêt quả trong luận văn là hoàn toàntrung thực Nội dung của bản Luận văn này hoàn toàn tuân theo nội dung của đê cươngLuận văn đã được Hội đông đánh giá đề cương Luận văn cao học ngành Kỹ thuật xâydựng công trình ngầm, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng thông qua

Mot lan nữa, tôi xin khang định vê sự trung thực của loi cam doan trên.

MUC LUCNhiệm vụ luận văn thạc sỹ

LỜI CAM ƠN G0000 0 re IVTóm tắt luận Văï - - (tt 11191 1E 51919191 1 5 911191 1101 111111111 11101010110 1g vớ VLời cam đoan của tác gia luận VAN - c9 vịMUC LUC 1 ằs VIIDanh mục bảng 00999000101 re VillDamrh muc bith 0 S ‹-+4A 1X090007107 |1 Tính cấp thiết của dé tài ¿c6 1S E23 1 1213111111111 11 1111010111111 11 11 re l2 Mục tiêu nghiên cứu của dé tài - 5-5653 1E E1 1 1 1511111111111 11101111 ccy l3 Phương pháp nghiÊn CỨU - (<< 1 999900010 ngờ 24 Y nghĩa khoa học và kinh tế - xã hội của dé tài + 2 255 552s+c+cczzezezesree 25 Phạm vi nghiÊn CUU - << G5 1190010010119 990001 nọ ke 26 Hạn chế của dé tài - tk 511121 1E 911191 113 911101 111 H111 TT Hung rei 305/09) ố +TONG QUAN VE PHAN TICH ÔN ĐỊNH TƯỜNG VAY TRONG THI CÔNG HOĐÀO SÂU c2 HH rrg 4

1.1 Đặc điểm hồ đào sâu -c: 5c 2tr2 H22 rree 41.2 Khảo sát một số công trình hé dao sâu trên thé giới và ở nước ta - 51.3 Các nhân t6 ảnh hưởng đến 6n định chuyền vị ngang của tường vây trong hồ đảo1.4 Phân tích chuyển vị ngang của tường vây trong hé đào sâu băng phương phápphân tử hữu hạn - 5° 2566 EE9E2EE SE E19 E521 1151515111115 11 1111111111111 0e 12

1.4.1 Giới han vùng mô hình - (<< + 1113333111111 113 99111 kg ke 141.4.2 Thông số của mô hình nÊn - ¿+5 2 22 +E£E+E+E££E£E£E£EzEzrererered 15CHUONG 6022155 4 17CƠ SỞ LY THUYÊTT 2G Sa s38 S38 388938 38 58 558158 581558158 5315511581531 55 1155 53 2 test 17

2.1 Cơ sở lý thuyết trong PaXỈS + - - 525626 E239 E1 3 1 15 1112111111511 111 xe, 172.1.1 Mô hình vat liỆU - - << SH ng 172.1.2 Phan tích không thoát nƯỚC - - - -G G010 ng, 172.1.3 Phan tích thoát HƯỚC - - - G10 ng 202.1.4 Phân tích kép (Couple Analysis) - - ng ke 202.2 Các thông số cơ bản trong mô hình Plaxis - + 2 2 2 22S+£+££2££z£z£z£ze: 202.2.1 Loại vật liệu đất nền “Drained, Undrained, Non-porOuS” 202.2.2 Dung trọng không bão hoà va dung trọng bão hoà -‹‹5- 5s: 222.2.3 Hệ số thẫnm tt E351 191 1 56919151 1 9 9181515811 5101110111 101011101 gek 222.2.4 Thông số độ cứng của đất nÊn - + 2 2E S2 £E£E£E+ESEEEEErErrrrrrees 232.2.5 Thông số sức kháng cat của đất nỀn - ¿224cc cxkkrkrrvrrereg 242.3 Mô hình Morh-Coulormb - - «c1 9999331130001 011 ke 252.3.1 Tổng quan về mô hìnhh - + 2 2+6 EEE£EE£E£E#E£EEEE£E£E#EEEEEEErkrerrrree, 262.3.2 Xác định thông số cho mô hình - + 2-2 + 2 2 ££+E££+Ez£££+EzE+£z£zcxe: 302.4 Đặc trưng vật liệu kết cầu -¿-:- + 25% S121 E5 5 1 11151151111 1111 111111111111 Ly 322.4.1 Đặc trưng vật liệu tường VẬY - cv, 322.4.2 Đặc trưng vật liệu dam ¿+ ¿2E S2 SE +E£E*E#EEEEEEEEEEEEE 1 EEEEErErrre, 332.4.3 Đặc trưng vật LOU Sảñ - 100009 9 ng ng 11 11 kh 342.5 Các lỗi thường gặp với mô hình Plaxis 3 - - + 555555552222 <<£ccsccee 352.6 Tổng kẾC - 55221 1 12 1 111115151111 11 1115111111 0115 110111010111 11 111011010101 11 10 y0 3905/10/9) 66 40PHƯƠNG PHAP VA TRÌNH TỰ NGHIÊN CUU - 2 2 x2 ££sEsEeE+EseEsesed 403.1 oi 0 e 403.2 Phương pháp nghiÊn CỨU (<< G5 1300011 ngờ403.2.1 Khảo sát tong quan - ¿2 552262123 E9 E5 311115151521 1111 11113111111 e 403.2.2 Tập trung số liệu, dữ liệu cần nghiên cứu - + 5 2 2 +czcs+ecszszecxd 40

3.2.3 Mô phỏng trường hợp thực tẾ ¿- esesseesescscsesesessssssseseseseseees 40CHUONG 4 me 42NGHIÊN CUU TRƯỜNG HỢP THUC TE - ¿+ + E+E#E£E£E£EeEsEeeeEzereed 424.1 Thực trạng công trình nghiÊn CỨU - + 1119399930111 1 1v re 424.1.1 Tổng quan về công trình nghiên cứu - + 2 2 2 s+s+s+££e£szezesree 424.1.2 Điều kiện địa chất CONG tri 0-4 434.1.3 Trinh tự thi công và một số hình ảnh trong quá trình thi công 464.2 Mô phỏng bài †Oắï - (<< Hà 544.2.1 Thông số đất nên ¿-¿- + S2 SESE£E+ 9E E1 1511111251111 7111 13111 544.2.2 Thông số tường VÂyy - - SE 12 E1 1 1115151111111 11111111111 554.2.3 Thông số dầm mũ và thanh chống - ¿+2 2 2 2+*+£+E+£z£££sz£zezzze: 564.2.4 Thông số dầm sản - ¿©5252 SE E219 5E E1 E51 5 1111711153111 2 574.2.5 Phụ tải mặt đất và mực nước ngâm hs 574.2.6 Trình tự mô phỏng trong Plaxis 3ÌÖ - <G GS S9 g k, 574.3 Phân tích kết quả bài toán ¿+ - + SE +E+E+E2EEEEE£E£EEEEEEEEEEEEEEEE 11x 584.3.1 Kết quả phương pháp số trong phân tích ¿ 2-5-5 + +2 s+s+s+£zcze: 584.3.2 On định về cường độ, - - + S621 E23 1 1511111111111 1111111 e 654.3.3 On định về Chuy6n vỊ ¿-¿- + - SE S623 E915 113 1 1511511111111 11111 y 65KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ -G- G1111 1E 111 111 1g gvn g gggerrei 78TÀI LIEU THAM KHẢO - c6 SE 5391 SE 9111 8 1E 11115113 xnxx ree 79

DANH MUC BANG

CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LY THUYETBang 2 1 - Đặc trưng vật liệu của fƯỜng - << ng keBảng 2 2 - Đặc trưng vật liệu của đẪm G- E11 1191 1E 5 518151511 5E rereeBang 2 3 - Đặc trưng vat liỆU CỦa Sảï1 - 0222 9 0v vn ty

CHƯƠNG 4 - NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP THUC TEBang 4 1 - Tên và trạng thái lớp đất ¿-¿- + +52 SE 2E SEE E2 E51 12121111 ecxrkdBang 4 2 - Thông số các lớp đất từ hồ sơ địa chất ( Lớp 0->4) -5-55555¿Bang 4 3 - Thông số các lớp đất từ hồ sơ địa chất ( Lớp 5->8) - 555552Bang 4 4 - Xác định các thông số c', ®' theo kinh nghiệm - 5-5-5 525255552Bang 4 5 - Bảng xác định các giá trị mô dul đàn hồi đất nền E' theo chỉ số SPTBảng 4 6 - Thông số các lớp đất nền theo mô hình Morh Coulomb ( Lớp 0->4)Bảng 4 7 - Thông số các lớp đất nền theo mô hình Morh Coulomb ( Lớp 5->8)Bang 4 8 - Các thông số của tường vây dày 600, 800, 1200 mm -Bang 4 9 - Các thông số của dầm Capping beam và hệ thanh chong Bang 4 10 - Các thông số của dầm Waller beam + + 2 2 k+E+EsEsEererrerereeeredBang 4 11 - Các thông số sàn B1, B2, B3, trệt Gï - ¿5 2 tt crxekerererredBang 4 12 - So sánh chuyền vị chân tường giữa 2D & 3D tại IN01 Bang 4 13 - So sánh chuyền vị đỉnh tường giữa Plaxis 3D va quan trắc tại IN01Bang 4 14 - So sánh chuyền vị lớn nhất giữa Plaxis 3D và quan trắc tại IN01 Bang 4 15 - So sánh chuyền vị đỉnh tường giữa Plaxis 3D va quan trắc tại IN02Bang 4 16 - So sánh chuyền vị lớn nhất giữa Plaxis 3D và quan trac tại IN02 Bang 4 17 - Bảng hệ số nhân k cho từng lớp đất . - 55 52 52+s+£+£z£scscxd 77

DANH MỤC HÌNHCHƯƠNG | - TONG QUAN VE PHAN TÍCH ON ĐỊNH TƯỜNG VAY TRONGQUA TRINH THI CONG HO DAO SAU

Hinh 1 1 - Toan canh tram bom Bangkok bi sap khi dao GA ee ccecceseccececececesseeesececeeeees 5Hình 1 2 - Tram bom Bangkok sau khi bi Sap ou eeeeesseceeeessesnceeeeessssnteeeeeesseees 6Hình 1 3 - Thi công tường vây công trình Cao ốc Paeifie - + ¿5-5 s+c+csccscs¿ 7Hình 1 4 - Hệ chống tường vây tang hầm cao ốc Pacific - + ¿555 55+c+csccscs¿ 7Hình 1 5 - Mối tương quan giữa chuyền vị ngang lớn nhất của tường vây với chiềusâu của hồ dao (Ou và các đồng sự, 1993) - c2 S 1 1 12121111 1111211101 1101 1 ru 9Hình 1 6 - Tương quan giữa chiều sâu ngàm tường và chuyén vi ngang của tường(Chang Yu Ou 2006) esse sescccccccccccessssssssssnecccececeeeeeseesssssssaaaeeeceseceeeesessssssaaaeeeeeeeeess 10Hình I1 7 - Dạng chuyén vị của tường trong trường hop độ cứng thanh chống đủ lớn

¬— 11Hình 1 8 - Dạng chuyén vị của tường trong trường hop độ cứng thanh chống không00800001 12Hình 1 9 - Giới hạn vùng mô hình khi phân tích hỗ dao sâu băng Plaxis, K.J Bakker

¬— 14CHUONG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYET

Hình 2 1 - Quan hệ ứng suất biến dang trong mô hình đàn dẻo - -5- 27Hình 2 2 - Mặt giới han Mohr Coulomb trong không gian ứng suất chính 28Hình 2 3 - Xác định E,,; từ thí nghiệm 3 trục cỗ kết thoát nước - -<¿ 30Hình 2 4 - Xác định E,.q từ thí nghiệm nén cố Ket -c¿cxsrxssrerrrerrrrrree 31Hình 2 5 - Hệ trục địa phương của phần tử tuOng woe cesesesescscecsesseseseeessesees 33Hình 2 6 - Hệ trục địa phương của phần tử dầm ¿+2 +52 c2 ££+s+EzEzrzrecxd 34Hình 2 7 - Hệ trục địa phương của phan tử sản + 25252 552£+E2££E£E£EzEzrrsred 35Hình 2 8 - Lỗi giới hạn của Plaxis 3D về số phần tử ¿- - 2 2 2 2+s+s+£z£zcscsd 36Hình 2 9 - Lỗi phần tử xấu khi Mesh lưới phan tử ¿- + - 2 2 2+s+s+£z£ecscs¿ 37

Hình 2 10 - Lỗi phân kỳ và hội tụ - - E552 2 21 1 1 5 515111 1111511111111 51 ke 38

Hình 2 11 - Thông số kích thước phân bố phan tử địa phương -. -: - 38CHUONG 4 - NGHIEN CUU TRUONG HOP THUC TE

Hình 4 1 - Công trình Pullman SaiGon C©nf€T - - - << 1111911 9y ke 42

Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.

2 - Mặt bằng thi công tong thé cece 52222121 E2 5 1212121511511 E111 Eee, 433 - Bước thi công Ï->2 - << - c0 nọ re 464 - Bước thi CONG 3->Õ - - cọ re 475 - Lap chống lớp 3 (bước 8) ¿-¿- - 2 2 +2+E+E+EEEEE£E£ESEEEEEEEEEEEEEErkrkrree AT6 - Bước thi công 12-13 ee ccceesessnccceceessssneeeeeeeesesneeeeceeseeeaaaeeeeeeseeeaeees 487 - Mặt cat thi công các DUGC eeccececeseccsescsessesesesssesssesesescssssesessssssssessseseeeeess 468 - Thi công móng và sàn ham B3, tháo chống lớp 5 -. - 5-52: 499 - Mặt bang thi công dầm, sản, cột, vách B2 - ¿5-52 ececececececeeed 4910 - Thi công khoan tường VÂẬY cọ HH ng vn 50

11 - Thi nghiệm Koden test kiểm tra độ thăng đứng hồ khoan tường vây 50

12 - Thôi rửa đáy hố khoan + - S2 SE SE2E£ESE2EEEE 1 E5E3E1 2121111 ecErk 5113 - Ha lồng thépD - - 52 S66 EE9 SE SE E219 E1 1211515112111 11511 11111 51

14 - Lap đặt Kingpost trong cọc Barretfe ¿-¿- 5 ccczcecsctsrerrreree 5215 - Thi công dầm mũ ( Capping beam) - ¿+ + + s+x+Ezxvrerereeree 5216 - Sàn thao LÁC - nọ 5317 - Hệ thanh chồng thi công tầng ham ecc ee ecseseseeseseecseseseseeeeeeees 5318 - Mô hình bài toán trong Plaxis 3ÌÏD s11 9 1 re 5819 - Thong tin chung của mô hình - +1 1111999531111 9 1 ke 5820 - Hình anh mesh lưới 2Ì) - - - < << 1633391111111 33999301111 kg re 5921 - Hình anh mesh lưới 3D cho toàn bộ mô hình - - 59

22 - Mô hình hệ tường vây - - - Ăn ng kệ 6023 - Đào đất đến cao độ -3.3m + tt re 6024 - Đào đất đến cao độ -6.Om -+ tt 11 re 6025 - Đào đất đến cao độ -Im +: +++rkét tre 6l26 - Đào đất đến cao độ -I3.] m -s-c+cttétttrH re 6l27 - Áp lực nước lỗ rỗng tổng ( Phase 12) ¿+52 55+<+c+£zczcszezesree 6128 - Khao sat mat cat di qua vi tri dat quan trắc IN01, IN03 62

29 - Áp lực nước lễ rỗng tông tại mặt cắt khảo sát ( Phase 12) 62

30 - Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tại mặt cắt khảo sát (Phase 12) 62

31 - Ứng suất hữu hiệu theo phương ngang trục Ox (Phase 12) 63

32 - Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng trục Oy (Phase 12) 6333 - Hình dạng chuyển VỊ tong Uior (Phase l2) - 7-2 64

Hinh 4 34 - Hinh dang chuyén vị ngang U,, (Phase l2) << <<<<<ssssssss2 64Hình 4 35 - Hình dạng chuyển vị đứng Uy (Phase 12) -¿©c+cccccsrvsrrerre2 64

Hình 4 36 - Điểm dẻo xuất hiện ở độ sâu -13.1m, -12.5m ( Phase 12) 65

Hình 4 37 - Điểm dẻo xuất hiện ở độ sâu -10m, -9.3m ( Phase 12) . 65

Hình 4 38 - Mặt bang bố trí điểm quan trắc chuyền vị ngang tường vây 66

Hình 4 39 - Dạng chuyền vi tong của tường vây (Dao đất đến -3.3m) G7Hình 4 40 - So sánh chuyền vị ngang tại ống IN01, IN03 ( Dao đất đến -3.3m) G7Hình 4 41 - Dạng chuyền vi tong của tường vây (Dao đất đến -6.9m) 68

Hình 4 42 - So sánh chuyền vị ngang tại ống IN01, IN03 ( Dao đất đến -6.9m) 68

Hình 4 43 - Dạng chuyền vi tong của tường vây (Dao dat đến -10m) 69

Hình 4 44 - So sánh chuyền vị ngang tại ống IN01, IN03 ( Dao đất đến -10m) 69

Hình 4 45 - Dạng chuyền vi tong của tường vây (Dao đất đến -13.1m) 70

Hình 4 46 - So sánh chuyền vị ngang tại ống INO1, IN03 ( Dao đến -13.1m) 70Hình 4 47 - Các vùng ứng xử không gian trong hồ đảo -. 2-5- 5552522 ssc52 71Hình 4 48 - Hình ảnh chuyển vi tong của tường vây phía đường Trần Hưng Đạo (

|MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của dé tàiNgày nay, nhu cau về việc sử dụng không gian ngầm như tầng ham kỹ thuật hoặc

các dịch vụ dưới các nhà cao tang, bãi đậu xe ngâm, hệ thống giao thông ngầm, hệ

thống xử lý nước thải ngày càng gia tăng Việc thi công hố đào sâu có thé gây rachuyển vị ngang của tường chăn và độ lún của đất nền lớn quá mức cho phép, gâynguy hiểm cho công trình xung quanh Hơn nữa, trong bối cảnh kinh tế phát triển nhưhiện nay thì vẫn đề xây chen trong điều kiện mặt bằng chật hẹp là điều không thể tránhkhỏi Tat cả những yếu tổ này đòi hỏi người thiết kế phải phân tích kỹ các phương ánlựa chọn nhằm đảm bảo những yêu cầu như là tính kinh tế, công năng kiến trúc, sự ônđịnh cho công trình lân cận Cụ thể của việc thi công hồ dao sâu là cần phải có nhữngbiện pháp hạn chê chuyên vi ngang của tường chăn và độ lún của dat nên.

Một trong những giải pháp để giải quyết van dé chuyển vị ngang của tường vâylà giải pháp kết hợp cọc barrette xen kẽ trong tường vây dé cùng tham gia chịu áp lựcđất và tăng độ ôn định chuyển dịch tường Giải pháp nay vừa đáp ứng được việc bồ trímặt bằng kiến trúc cho công trình khi đưa hệ cột ra mép ngoài, vừa có tác dụng tăngcứng cho hệ tường vây, vừa mang tính kinh tế khi kết hợp cọc barrete chịu tải trọngđứng công trình để làm việc như một tắm tường vây Dựa trên những lý do trên, luậnvăn nay tập trung vào: “Phân tích ốn định hệ tường vây kết hợp barrette trong quátrình thi công hồ đào bằng mô hình Plaxis 3D”

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tàiPhân tích sự làm việc đồng thời của hệ tường vây kết hợp cọc barrette trong quátrình thi công đào ham bang mô hình plasix 3D cu thé là bang mô hình Mohr-Coulomblà mô hình dan hồi — dẻo lý tưởng

Qua đó rút ra một số kết luận quan trọng với hy vọng có thể ứng dụng cho bàitoán thiết kế biện pháp thi công tầng hầm cho các công trình khác tương tự

Đề tài được phân tích bằng cách sử dụng phương pháp phân tử hữu hạn (FEM) cụthé là chương trình Plaxis 3D Foundation V1.6 để mô phỏng ứng xử của hố đảo côngtrình: KHÁCH SẠN PULLMAN SAIGON CENTER Trình tự thực hiện:

-Bước 1: Tìm hiểu cơ sở lý thuyết cho việc tính toán và lựa chọn các thông số môhình đất nền hợp lý dựa vào kết quả quan trắc hiện trường Bên cạnh đó tác giả sẽ tìmhiểu cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình Plaxis 3D, tìm hiểu các đặc điểm của mô hình,các lỗi ma phương pháp số cũng như do người dùng gây ra trong lúc mô phỏng

-Bước 2: Tiến hành mô phỏng công trình bằng chương trình Plaxis 3DFoundation VI.6 theo mô hình có mô phỏng day du coc barrette, hé thanh chốngngang, đứng và dầm mũ.

-Bước 3: Song song với quá trình mô phỏng 3D tác giả cũng tiến hành mô phỏngbài toán phăng 2D theo mô hình không có cọc barrette xen kẽ mà chỉ có hệ tường vâyđơn thuần Qua đó tiễn hành so sánh kết quả giữa phân tích 2D va 3D

-Bước 4: Kết hợp so sánh với số liệu quan trắc thực tế qua các giai đoạn đào đấtkhác nhau dé đánh giá hiệu quả ôn định của giải pháp kết cau được sử dụng trong détai.

4 Y nghĩa khoa học và kinh tế - xã hội của đề tàiNgày nay ở các thành phố lớn, khoảng cách giữa các khối nhà cao tầng ngày cảngxích lại gần hơn Vì vậy khi thiết kế và thi công các tầng hầm cho các công trình nàycần phải có giải pháp 6n định hé đào sâu một cách hợp lý và hiệu quả dé không nhữngồn định cho công trình đang thi công mà còn phải 6n định cho các công trình lân cận.5 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu và đánh giá tính ôn định về mặt chuyển vị của hệtường chăn hỗ đào có hình dạng bao gồm cọc barrette kết hợp xen kẽ với tường vâybăng mô hình Morh-Coulomb

Trong phạm vi đề tài không đi sâu vào phân tích sự làm việc đồng thời của hệtường vây - cọc barrette trong quá trình chịu trọng đứng của công trình.

6 Hạn ché của đề tàiDé tài chưa đánh giá hết các nhân tố khác ngoài nhân tổ mô hình như nhân tổ thờigian thi công, bài toán ôn định hạ mực nước ngầm cũng như thực tế tăng giảm lực kíchtrong hệ thanh chống lúc thi công

Nghiên cứu chỉ thực hiện trên một công trình thực tế đã thi công trong điều kiệnđịa chất khu vực Quận 1, TP Hồ Chí Minh nên mức độ khái quát chưa cao

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE PHAN TÍCH ON ĐỊNH TƯỜNG VAY TRONG THI

CONG HO DAO SAU

1.1 Đặc điểm hồ đào sâu

Công tác dao sâu là loại công tác có giá thành cao, khối lượng công việc lớn, kỹthuật phức tạp, vì ảnh hưởng lớn đến công trình xung quanh, sự cô hay xảy ra, là mộtkhâu khó về mặt kỹ thuật, đồng thời cũng là trọng điểm dé hạ thấp giá thành và bảođảm chất lượng công trình

Bài toán 6n định hỗ đào sâu đòi hỏi người kỹ sư thiết kế phải có kinh nghiệmtrong việc phân tích và lựa chọn giải pháp tường chăn đủ cứng để chống lại sự pháhoại két cau, sự trượt, chuyên vi và sự phá hoại ôn định.

Kết cau hỗ đào sâu thường được thi công trong vùng dân cư Theo đà phát triểncải tạo các thành phố cũ, các công trình cao tầng, thường tập trung ở những khu đấtnhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn, điều kiện thi công công trình ngầm đều rất khó khăn.Lân cận công trình thường có các công trình xây dựng vĩnh cửu, các công trình lịch sử,nghệ thuật bắt buộc phải được an toàn, yêu câu đối với việc 6n định và khống chếchuyền dịch rất là nghiêm ngặt Chuyến vị đất nền phải thấp hơn giới han cho phép détránh ảnh hưởng tới những kết cau lân cận Chuyến vị của tường là yếu tố khó tiênđoán trước Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thuộc tính địa chất, độ cứng của tường

và hệ thanh chồng, trình tự thi công

Đào ho móng cho các công trình tang hâm trong điêu kiện dat yêu, mực nướcngâm cao va các điêu kiện hiện trường phức tạp khác rat dê sinh ra mat ôn định hôđào, thân coc bị chuyên dịch vi trí, phình trôi đáy ho đào, két câu chăn giữ bị hư hạinghiêm trọng lam hu hại hồ móng, ảnh hưởng nghiêm trọng đên các công trình xâydựng, các công trình ngầm và đường ông xung quanh.

Công trình hô dao sâu bao gdm nhiều khâu có quan hệ chặt chẽ với nhau nhưchăn dat, chong giữ, ngăn nước, hạ mực nước ngâm, dao dat trong đó, một khâu nàođó gặp sự cô có thê sẽ dân dén cả công trình bị do vỡ.

Công trình hô móng có giá thành khá cao, nhưng lại chỉ là có tính tạm thời nêncó khuynh hướng không muốn dau tư chi phí nhiều Nhưng nếu dé xảy ra sự cố thì xử

ly sẽ vô cùng khó khăn, gây ra ton thất lớn về kinh tế và ảnh hưởng nghiêm trọng vềmặt xã hội.

1.2 Khảo sát một số công trình hồ đào sâu trên thé giới và ở nước ta

Việc sử dụng hố dao sâu đã được sử dụng ngày cảng nhiều và với quy mô ngàycàng lớn Tuy nhiên vẫn có một số sự cô đáng tiếc xảy ra, gây không ít thiệt hại vềngười và của như: bị sạt lở hồ dao, gây sụt lún, nút nẻ, thậm chí sụp đồ các công trìnhlân cận, các sự cố này chủ yếu do việc thiết kế thi công các công trình hồ đảo có tườngchăn ít được quan tâm đúng mức.

Trạm bơm nước thai Bangkok — Thai Lan có kích thước 20.3m đường kính(phan sập không tròn), sâu 20.2m, bị sập ngày 17 — 8 —19Ø7 khi vừa hoàn tat công tácđào va lắp đặt hệ thanh chống Kết cấu của công trình gdm hệ tường vây liên kết(diaphragm wall) giữ vai trò như tường chắn khi thi công đào sâu và giữ vai trò tườnghầm sau khi đúc bê tông các bản sàn ham Đặc biệt là công trình này có kích thướchoàn toàn giống một công trình tương tự đã thi công thành công ở Frankfurt - Đức

Hình 1 1 - Toàn cảnh tram bơm Bangkok bị sập khi đào đất

hiện cho công trình nhà cao tầng SaiGon Centre ( 3 tầng hầm ) từ năm 1994 đầu tiên ởViệt Nam Sau đó là nhà cao tang Harbour View (2 tầng hầm ), San Woan (2 tầngham), Vietcombank Ha Nội ( 2 tang ham), Số 7 Láng Hạ ( 2 tang hầm ) Va hiện naythì nhiều Công ty Việt Nam dang sử dụng công nghệ tường trong đất dé xây dựng tanghâm khá phô biên và cũng đã có những sự cô mât ôn định xảy ra.

Cao ốc Pacific (số 43-45-47 Nguyễn Thị Minh Khai, Q.1) có quy mô 20 tangvà 3 tang ham Tháng 10-2007, trong khi thi công đào hầm công trình cao ốc nay đãlàm sập tòa nhà trụ sở Viện Khoa học xã hội vùng Nam bộ và ảnh hưởng đến trụ sởcủa Sở Ngoại vụ gần đó Nguyên nhân chủ yếu của sự cố nảy là chất lượng thi côngtường tang ham không tốt Lỗ thủng lớn ở tường tầng hầm có thé là do đồ bê tôngkhông đúng quy trình và dùng Bentonite không đúng yêu câu gây sat lỡ đất ở hố đảo.Đất cát sạt lỡ lẫn với Bentonite chèn vào bêtông làm cho bêtông bị rời xốp tạo nên lỗthủng.

Hình 1 4 - Hệ chống tường vây tang ham cao ốc Pacific

Nhận xét: 6n định của hệ tường vay phụ thuộc rất lớn vào 2 yếu tô là chất lượng thicông tường và bố trí hệ thanh chống tạm trong quá trình đảo nhằm đảo bảo chuyền vịtường năm trong giới hạn cho phép.

1.3 Các nhân tố ảnh hưởng đến 6n định chuyến vị ngang của tường vây trong hồđào sâu

Các nhân tô ảnh hưởng đến chuyền vị ngang của tường vây trong hỗ đào sâuđược chia ra làm ba nhóm chính (Kung 2009) [1]:

- Nhóm các nhân tổ cô hữu:

+ Nhân t6 địa chất: tính chất co lý của đất nền quyết định khả năng chịu lực và

biến dạng của đất nên, lịch sử chịu lực của đất nền, mực nước ngâm `% Nhân t6 các công trình xung quanh, công trình hỗ dao sâu như các nhà cao tangxung quanh, các công trình giao thông và mat độ giao thông xung quanh cong trình

- Nhom các nhân tố liên quan đến van đề thiết kế:+ D6 cứng của hệ thong chống đỡ bao gồm độ cứng của tường vây, độ cứng củahệ thống thanh chồng, chiều dài của tường vây

% Hình dang của hồ đào: chiều rộng, chiều sâu, dạng hình học của hồ đảo.% Sự tạo ứng suất trước trong hệ thông thanh chống

+ Sự cải thiện đất nên công trình như các biện pháp phut vữa, trộn vữa xi măngnhằm nâng cao khả năng chịu lực và giảm sự biến dạng của đất nên

- Nhóm các nhân tố liên quan đến vẫn dé thi công:

% Các phương pháp thi công khác nhau như: Top-down, Semi Top-down,

% Tay nghề của đội công nhân thi công công trình

Chang-Yu Ou (2006, pp.182-183) [2] cũng đã nêu lên những nhân t6 ảnhhưởng đến chuyền vị ngang của tường vây trong hồ dao sâu bao gồm: sự mat cân bằnglực, độ cứng của tường vây, hệ thông hỗ trợ và hệ số an toàn Trong đó sự mất cânbang lực bao gém những nhân tố như: chiều sâu của hồ đảo, chiều rộng của hỗ dao vàlực nén trước trong các thanh chống

Hệ số an toàn đã được Clough và O’ Rourke (1990) [3] bàn dén trong nghiéncứu, anh hưởng của nó đến chuyén vị ngang của tường vây trong hồ dao sâu, va đưa rakết luận rang trong một hồ dao sâu điển hình thì chuyển vị ngang của tường tỷ lệ thuậnvới chiều rộng của hé dao sâu Điều này được giải thích là khi chiều rộng của hồ đàocàng lớn thì sự mất cân bằng lực càng chênh lệch do đó chuyển vị ngang của tườngcàng lớn Hơn nữa, trong đất sét yếu khi chiều rộng của hố đào càng lớn thì hệ số antoàn chong trôi đáy càng giảm vì vậy chuyên vi ngang càng lớn.

Trong mối liên hệ giữa chiều sâu hố đào với chuyển vị ngang của tường vâytrong hồ đào sâu đã được Ou và các đồng sự (1993)[4] nghiên cứu thông qua phân tíchcác công trình hồ đảo sâu trong khu vực Đài Bắc Theo kết quả của nghiên cứu này thìchuyển vị ngang lớn nhất trong các tường vây hỗ đảo sâu khoảng từ 0.2-0.5% chiềusâu ho đào.

Hình 1 5 - Mối tương quan giữa chuyền vị ngang lớn nhất của tường vây với

chiều sâu của hồ đào (Ou và các đồng sự, 1993)

Chang Yu Ou (2006, pp184-185) [2] đã đề cập đến mối liên hệ giữa chiều sâungàm chân tường vây H; đến chuyến vị ngang của tường vây Tác giả đã tiến hànhphân tích chuyển vị ngang của tường vây trong một hỗ đào sâu 20m bằng phươngpháp phan tử hữu hạn Khi sức kháng thông thường của đất nên là s„/ø¿ = 0.36, chiềusâu ngàm chân tường H,=20m va 15m thì chuyển vị ngang của tường tương tự nhau.Khi giảm chiều sâu H;=l0m thì chuyển vị ngang của tường có thay đổi một ít nhưngtường vẫn đảm bảo 6n định Khi H;= 4m thì tường bị hiện tượng đá chân (phá hoại)lúc đó chuyển vị ngang của tường tăng lên nhanh chóng Trong trường hợp s„/ø; =0.28 với trường hợp chiều sâu ngàm tường H;= 15m thi chuyền vị ngang của tường cólớn hơn nhưng không đáng kể so với trường hợp H;=20m và tường bị phá hoại khiH,=10m lúc đó chuyền vị ngang của tường tăng lên nhanh chóng Do đó khi tường đãở trạng thái 6n định thì chiều sâu ngam của chân tường ảnh hưởng không đáng kế đếnchuyên vi ngang của tường.

Lateral wall deformatiom (cm) Lateral wall deformatiom (cm)

35Ƒ 35 STAGE7 E40 4q L ] > L |

————— H, =20m ñ /;=l0m

Hạ =15m A H, =4m

Hình 1 6 - Tương quan giữa chiều sâu ngàm tường va chuyền vị ngang của

tường (Chang Yu Ou 2006)

Về cơ ban thi khi tăng độ cứng của tường thì sẽ giảm chuyển vi ngang củatường, tuy nhiên mối liên hệ không phải là tuyến tính và chỉ gia tăng trong một khoảngnhất định do đó việc gia tăng độ cứng cho tường để giảm chuyển vị ngang của tườnglà không thật khả quan (Hsieh, 1999)[5] Khi chưa lắp các thanh chống thì tường sẽchuyển vị như một dầm hang (cantilever type), khi đã lắp thanh chống, độ cứng củathanh chống đủ lớn thì tường sẽ chuyền vị dạng xoay quanh điểm tiếp giáp giữa tườngvà thanh chống và chuyển vị ngang lớn nhất của tường sẽ gần đáy hỗ đảo Nếu lớp đấttại vị trí đáy hỗ đào là đất yếu thì chuyển vị ngang lớn nhất của tường sẽ nam dưới đáyhó dao ngược lại khi lớp đất ngay tại đáy hố dao là lớp đất tốt thì thì chuyển vị nganglớn nhất của tường sẽ năm trên đáy hỗ đào Khi độ cứng của hệ thống thanh chốngkhông đủ lớn thì chuyển vị ngang của tường có dạng dầm hãng (cantilever type) vàtrong trường hợp nảy thì chuyển vị lớn nhất của tường là ngay tại vị trí đỉnh tường(Chang Yu Ou, 2006, pp 185-186) [2]

(a) giai đoạn đào chưa có thanh chống, (b) giai đoạn có thanh chống (c) giai

đoạn lấp nhiều tầng thanh chống , Chang Yu Ou (2006)

nhiều tầng thanh chống, Chang Yu Ou (2006)1.4 Phân tích chuyển vị ngang của tường vây trong hồ đào sâu bằng phươngpháp phân tử hữu hạn

Phương pháp phan tử hữu hạn ngày cảng được ứng dụng rộng rãi trong việc giảiquyết những bài toán của kỹ thuật nói chung và địa kỹ thuật nói riêng Ưu điểm củaphương pháp phan tử hữu hạn là khả năng ứng dụng vào các phần mềm máy tính giúpgiải phóng người kỹ sư khỏi những tính toán toán học phức tạp cũng như khả năng môphỏng gần như mọi yếu tô tác động đến kết quả bài toán Tuy nhiên việc hiểu biết vàsử dụng đúng dan phương pháp phan tử hữu han để phân tích chuyển vị ngang củatường vây trong hé đào sâu là một điều không phải đơn giản Trong phan nay, một sốnghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước về van dé phân tích chuyển vị ngangcủa tường vây trong hé đảo sâu bằng phương pháp phan tử hữu hạn

Aswin Lim và các đồng sự (2010)[6] tiễn hành phân tích ứng xử của một hồđào sâu 19.8m tường vây dài 35m thi công bằng phương pháp Top-Down kết hợp vớihệ thanh chống Sử dụng phần mềm Plaxis với năm mô hình nên khác nhau: ModifiedCam Clay Model, Hardening Soil Model, Hardening Soil with Small Train Model,Morh Coulomb với ø=0 va mô hình sét yếu không thoát nước (the undrained soft claymodel) (Hsieh et al 2010) So sánh Kết quả phân tích trên các mô hình nên khác nhauvới két quả quan trac, Aswin Lim và các đông sự đã đi đên những ket luận sau:

+ Khi sử dung mô hình Modified Cam Clay dé phân tích chuyển vị ngang củatường vây trong hỗ đào sâu với các thông số có được từ kết quả thí nghiệm, chuyển vịngang phân tích được luôn nhỏ hơn kết quả quan trac Nếu hiệu chỉnh tỷ số £/2 décho trong giai đoạn cuối cùng kết quả phân tích khớp với kết quả quan trắc thì nhữnggiai đoạn trước đó kết quả phân tích lại lớn hơn kết quả quan trắc

% Khi sử dụng mô hình Hardening Soil, Hardening Soil with Small Train thì tronggiai đoạn cuối cùng chuyền vị ngang của tường phân tích khá khớp với kết quả quantrắc, tuy nhiên trong các giai đoạn trước đó thì kết quả phân tích lại lớn hơn kết quả

quan trac.

+ Với mô hình Morh Coulomb ø=0, ty số E,/S, được điều chỉnh sao cho tronggiai đoạn cuối kết quả phân tích chuyền vị ngang của tường và kết quả quan trắc khớpnhau thì những giai đoạn đầu dạng đường chuyền vị phân tích được rất khác với kếtquả quan trắc Điều này chứng tỏ mô hình này không có khả năng phân tích chính xácchuyển vị ngang của tường vây trong hồ đào sâu

+ Với mô hình sét yếu không thoát nước kết qua phân tích chuyển vị ngang củatường khá tốt so với kết quả quan trắc

Ngô Đức Trung, Võ Phan (2011) [7] phân tích ảnh hưởng của các mô hìnhnền đến kết quả phân tích chuyển vị ngang của tường vây công trình Trạm bơm lưuvực Nhiêu Lộc Thị Nghè, Thành phố Hồ Chí Minh Phân tích được thực hiện với sựhỗ trợ của phần mềm Plaxis 2D trên hai mô hình nền là Morh Coulomb và HardeningSoil So sánh với kết quả quan trắc, tác giả nhận xét mô hình Morh Coulomb cho kếtquả phân tích chuyển vị ngang của tường lớn hơn so với mô hình Hardening Soil Việcsử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với mô hình Hardening Soil cho kết quả phùhợp với thực tế hơn khi sử dụng mô hình Morh Coulomb

Clough và O’ Rourke (1990) [3] nghiên cứu chuyên vị của tường vây trong hỗdao sâu va chỉ ra rang chuyển vị của tường vây có thé phân ra làm 3 loại: chuyên vidang console (cantilever movement), chuyển vị hướng vào trong ở vị trí sâu (deepinward movement) và tong hợp của hai chuyển vị trên Chuyển vị dang console xuấthiện ở giai đoạn đầu khi tường chưa có kết câu chống đỡ, mặc khác khi đã có chốngđỡ ở những giai đoạn sau thì xuât hiện hướng vào trong ở vi tri sâu.

Ou và cộng sự (1993)[4] đã nghiên cứu hàng loạt hỗ đảo sâu tại thủ đô của ĐàiLoan, và rút ra kiến nghị chuyển vị ngang của tường vây hỗ đào khoảng 0.2-0.5%.Chuyển vị ngang của tường trong đất sét yếu thì lớn hơn trong dat cát do đó giới hanchuyền vị ngang trong sét cũng cao hơn trong cát.

1.4.1 Giới hạn vùng mo hình

Dé mô hình có khả năng đưa ra bién dạng và sự phân bố ứng suất đáng tin cậy,giới hạn vùng mô hình cũng cần phải hợp lý Sự hợp lý ở đây được hiểu là vùng môhình phải đủ lớn để có thé bao trùm hết được những tác động tương hỗ giữa hồ dao sâuvới đất nền xung quanh K.J Bakker (2005) đã đưa ra đề nghị giới hạn vùng mô hìnhkhi phân tích hố đào sâu băng phần mém Plaxis Theo K.J Bakker giới hạn vùng môhình phụ thuộc vào chiều rộng hỗ đảo, chiều sâu hố đào và chiều dài của tường vây.Helmut F Schweiger (2002) nghiên cứu ảnh hưởng của giới hạn vùng mô hình đến kếtqua phân tích chuyển vị ngang của tường vây Helmut F Schweiger đã phân tích mộthố đào sâu với giới hạn vùng mô hình khác nhau Từ kết quả, Helmut F Schweigernhận xét giới hạn vùng mô hình một khi đã đạt đến kích thước hợp lý thì việc mở rộnggiới hạn vùng mô hình ảnh hưởng không đáng kế đến kết quả phân tích chuyển vịngang của tường vây trong hồ đảo

OK BROOK ROR OR ORK OK OR OK OK

1.4.2 Thông số của mô hình nền

Mỗi mô hình nền đi kèm theo nó là một bộ thông số mà người sử dụng phải xácđịnh để làm dữ liệu phân tích các bài toán Mô hình càng phức tạp thì thì mức độ chínhxác càng cao nhưng kèm theo đó là càng nhiều thông số cần phải được xác định chomô hình Việc xác định chính xác toàn bộ các thông số cho mô hình nên là một điềukhó khăn Do đó tuỳ theo mục đích phân tích mà cần phải xác định chính xác thông sốnào sẽ ảnh hưởng nhiều nhất đến kết quả phân tích Đối với việc phân tích chuyển vịngang của tường vây trong hồ đào sâu, một vài tác giả đã tiễn hành phân tích độ nhạycủa các thông sô của mô hình đên kêt quả phân tích.

Ngô Đức Trung , Võ Phan (2011) [7] phân tích độ nhạy của thông số mô đun

dỡ tải và nén lại Eve trong mô hình Hardening Soil đến chuyển vị ngang của tườngvay Gia tri Eve thay đối bang 3E ; 4E và SEL dé phan tich chuyén vi ngang

của tường vây trong các giai đoạn đào đất Kết quả phân tích cho thấy ảnh hưởng của

sự biến động giá trị Em đến chuyền vị ngang của tường vây là không đáng kể.

Các thông số độ cứng ảnh hưởng nhiều nhất đến kết qua phân tích chuyền vịngang của tường vây tầng hầm Tuy nhiên việc xác định các thông số cho các mô hìnhnền đúng theo lý thuyết của mô hình là một van dé bất khả thi vì trong thực tế các sốliệu địa chất cũng như các kết quả thí nghiệm trong phòng và ngoài hiện trường khônglúc nào cũng đây đủ và chính xác Vì vậy việc xác định khoảng biến động cho nhữngthông số này ứng với mỗi loại đất hoặc những tương quan giữa chúng với các chỉ tiêucơ lý khác là một điều cần thiết Khoảng biến động và các mối tương quan này đượcnghiên cứu thông qua việc phân tích ngược những công trình hỗ đào sâu kết hợp vớiviệc so sánh kêt quả quan trac của một sô tác gia trong và ngoài nước.

Tại Việt Nam, Châu Ngọc Ấn và Lê Văn Pha (2007) [8] đã sử dụng tươngquan giữa chỉ số SPT-N với thông số E trong mô hình Morh Coulomb để phân tích sựlàm việc đồng thời giữa đất nền và kết cấu tường vây của công trình trạm bơm nướcthuộc hệ thống xử lý nước thải Nhiêu Lộc-Thị Nghè Tp.HCM Nguyễn Văn Hải vàLê Trọng Nghĩa (2007) [9] phân tích một hỗ đào sâu tường chắn bằng coc xi măngđất và đưa ra khoảng biến động mô đun E trong mô hình Morh Coulomb cho lớp đấtyếu khu vực Q.7 Tp.HCM

Ngoài tương quan với chỉ số SPT-N, thông số mô đun E còn có tương quan vớithông số sức chống cat Sy Teparaksa W và các đồng sự (1999) [10] thông qua việcphân tích ngược một số công trình hố đào sâu trên nên sét tại thủ đô Băng Cốc, TháiLan đã đưa ra mối tương quan giữa mô dun đàn hồi E với thông số sức chống cắtkhông thoát nước S,

Kết luận:

Van đề chuyển vi trong tường vây của hố dao sâu là một vẫn dé không mới vàđã được nhiều tác giả nghiên cứu Tuy nhiên ứng với các điều kiện địa chất khác nhau,biện pháp thi công khác nhau, cũng như cau tạo tường và các biện pháp chống đỡ khácnhau, thì ứng xử của tường lại thay đối và là một van dé cần nghiên cứu va xem xét

Phương pháp tiếp cận để phân tích ứng xử của tường thì cũng được nhiều tácgiả nghiên cứu, phân tích và so sánh, trong đó nổi bậc hơn cả là hai phương pháp:phương pháp ứng suất phụ thuộc và phương pháp phần tử hữu hạn Tuy nhiên một vàinghiên cứu trước đó đã chỉ ra những hạn chế nhất định của phương pháp ứng suất phụthuộc trong việc phân tích ứng xử của tường và đặc biệt là phân tích ứng xử của nềnđất sau lưng tường chắn

Phương pháp phần tử hữu hạn được xem như là phương pháp triển vọng trongphân tích ứng xử của hồ đào sâu Trong đó phần mém Plaxis là một công cụ hữu hiệutrong việc phân tích số

Plaxis 2D là phần mềm địa kỹ thuật dựa trên phương pháp phan tử hữu hạn, déphân tích biến dạng và 6n định nên đất theo mô hình phang 2 chiêu

Plaxis 3D là phần mềm địa kỹ thuật dựa trên phương pháp phân tử hữu hạndùng dé phân tích 3 chiều sự biến dang và 6n định trong địa kỹ thuật

Kết quả tính toán băng mô hình 2D luôn cho kết quả lớn hơn mô hình 3D Tínhtoán Plaxis theo mô hình không gian 3D cho kết quả hợp lý hơn Bởi vì mô hình 3Dthé hiện được tat cả điều kiện biên, thể hiện được vùng chuyền vị theo hai phương

Tuy nhiên, kết quả phân tích có chính xác hay không còn phù thuộc nhiều vàosự hiểu biết và kinh nghiệm của người mô hình Do đó việc nghiên cứu một mô hìnhphù hợp với điêu kiện thực tê là điêu cân xem xét và nghiên cứu.

CHUONG 2CO SO LY THUYET2.1 Co sé ly thuyét trong Plaxis

Plaxis dựa trên các lý thuyết biến dang, lý thuyết cô kết, lý thuyết dòng chảyngâm, va ứng dụng phương pháp phan tử hữu hạn dé thực hiện tính toán các bài toánđịa kỹ thuật Plaxis được xem là một công cụ mô phỏng địa kỹ thuật Các môphỏng này vẫn còn mang tinh xấp xi, độ chính xác liên quan đến kỹ thuật số học vàlỗi mô hình hoá trong tính toán tin học Hơn nữa, độ chính xác thực tế lại phụ thuộcvào chuyên môn, sự hiểu biết về các mô hình nền như: Mohr Coulomb, Cam Clay,Cam Clay modify cua người dùng trong việc lựa chon các thông số đầu vào và khảnăng đánh giá độ tin cậy của kết quả tính toán

2.1.1 Mô hình vật liệu

Mô hình vật liệu được thiết lập từ các công thức toán học nhằm mô tả mốiquan hệ giữa ứng suất và biến dạng Mô hình vật liệu chỉ rõ độ tăng vi phân của ứngsuất (hay “tỉ lệ ứng suất”) có liên quan đến độ tăng vi phân của biến dạng (hay “ti lệbiến dạng”) Tất cả mô hình vật liệu trong PLAXIS dựa vào quan hệ giữa tỉ lệ ứng

suất hữu hiệu o” va tỉ lệ biến dạng e Trong mô hình dựa vào mối quan hệ giữa biến

dạng và ứng suất để thiết lập công thức của áp lực nước lỗ rỗng để mô tả vật liệukhông thoát nước.

2.1.2 Phân tích không thoát nướcTrong phân tích địa kỹ thuật nói chung và hỗ đào sâu nói riêng, thì van đề phântích thoát nước, không thoát nước hay không thoát nước một phan cần được xem xétthận trọng Với cùng một bài toán, khi tiến hành phân tích bằng hai phương pháp chokết quả rất khác biệt Điều này được lý giải là do sự ảnh hưởng to lớn của nước trongđất đến các thông số của đất gây nên ứng xử khác nhau của đất nên Việc đánh giáxem phương pháp nào chính xác và an toàn hơn cần phải được xem xét với từng loạicông trình, từng loại đât nên và từng giai đoạn của công trình.

Phân tích không thoát nước là phân tích kê dén sự xuât hiện cua áp lực nước lôrông trong đât nên, ứng suât trong nên phân ra làm ứng suât hữu hiệu, ứng suât tông vàáp lực nước lỗ rỗng Phân tích này thích hợp khi hệ số thắm của đất nên thấp, tải ngoài

lớn nên áp lực nước lỗ rỗng chưa kip tiêu tan hay trong trường hợp phân tích ứng xử

tức thời của đất nền Trong Plaxis, phân tích không thoát nước được chia ra thành cácphương pháp: phân tích không thoát nước với các thông số hữu hiệu, phân tích khôngthoát nước với thông số độ cứng hữu hiệu kết hợp với thông số sức chống cắt khôngthoát nước, phân tích không thoát nước với các thông số không thoát nước

+ Phân tích không thoát nước với các thông số hữu hiệuPhân tích này được thực hiện khi loại vật liệu (Material Type) của lớp đất làkhông thoát nước (Undrained) và các thông số của mô hình là các thông số hữu hiệuE’, v’, c’, @' Khi thiết lập vật liệu là không thoát nước thì Plaxis ngầm hiểu mô-đunkhối của mô hình là mô-đun tong K, dai dién cho su két hợp của mô-đun kết cấukhung hạt đất và mô-đun nước và phân biệt ứng suất trong đất thành ứng suất tổng,ứng suất hữu hiệu và áp lực nước lỗ rỗng

Ứng suất tổng: Ap = K,Ae, (2.1)Ứng suất hữu hiệu: Ap’ = (1—B)Ap = K'Ae, (2.2)Ap lực nước lễ rỗng thang du: Ap,, = BAp = Ae, (2.3)

B là hệ số Skempton được tính toán từ mồ-đun khối của khung hạt K’, mô-đunkhôi của nước Ky và độ rong n:

1B= — (2.4)

chồng cắt không thoát nước là kết quả của các mô hình nên, tuỳ theo mô hình ma sứcchống cắt không thoát nước của đất nền khác nhau do đó sự chính xác của thông sốsức chồng cắt không thoát nước có được từ mô hình cần được xem xét Hệ số Poissonv trong trường hợp phân tích không thoát nước nên nhỏ hơn 0.35 để hệ số Skempton Bcó giá tri hợp lý.

+ Phân tích không thoát nước với các thông số độ cứng hữu hiệu và thông sốsức chong cắt không thoát nước(Š„ và „=0)

Phân tích này được thực hiện khi loại vật liệu (Material Type) của lớp đất làkhông thoát nước (Undrained) và thông số độ cứng là hữu hiệu E’, v’ kết hợp vớithông số sức chống cắt không thoát nước (S, và @,=0) Cũng giống như phương pháptrên, mô đun khối của đất nền được ngầm hiểu là sự kết hợp giữa mô-đun của khunghạt và mô-đun của nước do đó ứng suất trong mô hình cũng được phân làm ứng suấttong, ứng suất hữu hiệu va áp lực nước lỗ rỗng Phương pháp phân tích này chỉ ứngdụng được trên các mô hình nền: Morh-Coulomb, Hardening Soil và Hardening Soilwith Small strain Một điều hiển nhiên là sức chống cắt không thoát nước của đất nêncó được từ phương pháp phân tích này thì không bị ảnh hưởng bởi các mồ hình vàđáng tin cậy Nhược điểm của phương pháp này là không tính toán được chính xác áplực nước lỗ rỗng trong đất nền nên phân tích cố kết không thể kết hợp với phươngpháp này Hơn nữa do „=0 nên khi kết hợp phương pháp với các mô hình HardeningSoil làm mat đi sự phụ thuộc của thông số độ cứng vào ứng suất và sự tài bên do nénđăng hướng

+ Phân tích không thoát nước với các thông số không thoát nước.Phân tích này được thực hiện khi loại vật liệu (Material Type) cua lớp đất là thoátnước (Drained) hay không thâm (non-porous) kết hop với thông số là không thoátnước Ey, vụ, cụ, Qy Phương pháp nay còn được gọi là phương pháp phân tích ứng suấttong Phương pháp này chỉ thích hợp sử dụng cho duy nhất mô hình Morh-Coulombvới vụ =0.499+ 0.495 và o, =0 Phương pháp nay cũng không thé kết hợp với phân tíchcô kết Ứng suất có được từ phương pháp này thì không phân biệt ứng suất hữu hiệu,ứng suât tông và phân biệt áp lực nước 16 rong Ung suât có được chỉ là ứng suat tông.

2.1.3 Phân tích thoát nướcPhân tích thoát nước là phân tích với giả thiết áp lực nước lỗ rỗng đã bị tiêu tánhết trong đất nền Ứng suất trong nền không có sự phân biệt ứng suất tổng hay ứngsuất hữu hiệu mà chỉ tôn tại một loại ứng suất duy nhất tác dụng kết cấu của khunghạt Phân tích này thích hop với những loại đất có hệ số thắm cao do đó áp lực nước lỗ

rỗng dễ dàng tiêu tán nhanh chóng khi gia tải hay trong trường hợp phân tích ứng xử

của các công trình trong nên sét ở giai đoạn lâu dai Phân tích thoát nước trong Plaxisđược thực hiện khi thiết lập loại vật liệu cho đất nền là thoát nước (Drained) kết hợpvới các thông số hữu hiệu

2.1.4 Phân tích kép (Couple Analysis)Trong thực tế thì ứng xử của đất nên thay đổi theo thời gian ứng với sự tiêu tánáp lực nước lỗ rỗng trong đất, do đó việc xem xét ứng xu của đất với hai trạng tháithoát nước và không thoát nước là chưa đủ Trong khoảng thời gian chuyển tiếp từ ứngxử không thoát nước sang thoát nước, ứng xử của đất nền không thé coi là không thoátnước hay thoát nước Đề thể hiện ứng xử này của đất nền, sự xem xét đến hiện tượngcô kết trong các phân tích là điều cần thiết Trong Plaxis, phân tích kép là sự kết hợpcủa phân tích không thoát nước với phân tích cô kết.Như đã trình bày ở trên, chỉ cóphân tích không thoát nước với các thông số hữu hiệu là kết hợp được với phân tích cốkết vì cho kết qua đáng tin cậy Do kế đến cô kết nên thông số của những mô hình nềnsử dụng phương pháp phân tích này có xét hệ số thấm K và yếu tổ thời gian TheoChang Yu Ou(2006, pp 298) [2], phân tích kép khi xét đến yếu tổ thời gian là ngắn thìcó thé xem như là phân tích không thoát nước, mặt khác khi xem xét yếu tố thời gianlà đủ lâu để áp lực nước lỗ rỗng tiêu tán hết thì có thể xem như phân tích thoát nước.2.2 Các thông số co bản trong mô hình Plaxis

2.2.1 Loại vật liệu đất nền “Drained, Undrained, Non-porous”Một trong những tính chất khác biệt giữa đất và các vật liệu khác là trong đất tồntại các dạng vật chất ở ba thể khác nhau: thé ran (hạt đất) thé lỏng (nước), thể khí(không khí) Đặc biệt là nước gây nên áp nước lỗ rỗng làm ảnh hưởng to lớn đến ứngxử của dat nên Do đó dé mô phỏng ứng xử của dat nên trong sự tương tác giữa kêt câu

Ngược lại với vật liệu thoát nước, khi đất nền được thiết lập là vật liệu khôngthoát nước áp lực nước 16 rỗng sẽ được tạo ra trong đất nền Dòng thấm trong đất nềncó thé được bỏ qua do tính thấm kém của vật liệu, hệ số tải ngoài cao hay tiễn hànhphân tích trong trường hợp tức thời Khi các lớp đất nền được chọn thuộc tính khôngthoát nước thì chúng ứng xử không thoát nước hoản toàn mặc dù lớp đất đó năm trênmực nước ngầm Tuy nhiên các thông số nhập vào trong lớp đất nên lại là các thông sốthoát nước vì mặc định Plaxis sẽ sử dụng những công thức tương quan để chuyểnnhững thông số này về thông số không thoát nước.

Đối với thuộc tinh non-porous thì cả áp lực nước ban dau và áp lực nước 16 rỗngđều không được tạo ra trong vật liệu này Thuộc tính này thường kết hợp với kiểu môhình đàn hồi dùng dé mô phỏng các loại vật liệu bê tông, xi măng đất Đối với loạivật liệu này không có sự phân biệt giữa dung trọng tự nhiên và dung trọng bão hoà.

Việc lựa chọn loại vật liệu trong quá trình phân tích một bài toán là rat quantrọng vì nó quyết định ứng xử của đất nền và phương pháp phân tích Do đó việc lựachọn loại vật liệu theo những kinh nghiệm và cảm nhận chủ quan của người phân tíchdựa trên hệ số thâm, loại đất có thể dưa đến những kết quả phân tích không tin cậy.Vermeer & Meier (1998) đã đưa ra một công thức giúp xác định loại vật liệu trong quatrình phân tích hố đào sâu

T — KEoed

YwD2 C (2.7)Trong đó:

- k: hệ số thấm- F,„„: m6-dun Oedonmeter- 1: dung trọng nước

D: đường thấmt: thời gian thi côngKhi T <0.1 đất nền ứng xử không thoát nước, T>0.4 đất nên ứng xử thoát nước2.2.2 Dung trọng không bão hoà và dung trọng bão hoà

Dung trọng không bão hoà („„s„¿) và dung trọng bão hoà (sa¿) là dung trọngđơn vị của đất nền bao gồm cả nước trong các lỗ rỗng của kết cầu khung hat đất Dungtrọng không bão hoà đại diện cho dung trọng đơn vi của lớp đất năm trên mực nướcngầm và dung trọng bão hoà là cho lớp đất năm dưới mực nước ngầm Trong thực tếthì lớp đất năm trên mực nước ngầm không hoàn toàn khô ráo do hiện tượng mao dẫndo đó không nên gán thông số dung trọng không bão hoà là dung trọng khô của đất mànên chọn là dung trọng tự nhiên của đất Dung trọng bão hoà được tính toán thông quamột công thức tương quan với các thông số khác

Trong đó:- 1: dung trọng nước- G,: ti trong hạt- e: hệ sô rông2.2.3 Hệ số thắm

Hệ số thấm có ý nghĩa to lớn trong phân tích cố kết và phân tích dòng thấm.Plaxis phân biệt giữa hệ số thấm ngang k, và hệ số thấm đứng ky, trong thực tế phântích thì ta thường không phân biệt giữa thắm đứng và thâm ngang để đơn giản tinhtoán Các loại đất khác nhau thì hệ số thấm thay đổi rất lớn từ khoảng 10 ”(sỏi sạn) đến10 “(sét chặt) m/s, tuy nhiên trong plaxis chỉ cho phép sự sai khác giữa các lớp đấttrong khoảng 10” lần

thuật Khác với những loại vật liệu đàn hồi, giới hạn cường độ thường đạt trước giới

hạn về biến dạng, đất là một loại vật liệu đàn dẻo có tính nhớt do đó giới hạn về biếndạng thường xảy ra dong thời hay trước giới hạn về cường độ gây mất 6n định chocông trình Vì vậy thông số về độ cứng của đất nên là thông số quan trọng trong cácmồ hình tính toán.

Độ cứng của đất nền bao gém các thông số là mô-đun E, mô-đun biến dang catG, mô-đun biến dạng thé tích K và hệ số Poisson v Theo lý thuyết đàn hồi các thôngsô này có môi liên hệ với nhau thông qua biêu thức sau:

Khác với các vật liệu thông thường khác, gia tri mô-đun E của đất nên không làmột giá trị cố định Tuy theo phương pháp xác định ta có mô-đun tiếp tuyến hay cáttuyến trong các đường cong ứng suất biến dạng, ứng với các mức độ biến dạng ta lạicó các giá trị mô-dun E của đất nền khác nhau, nếu xét đến biến dạng tổng và biếndạng đàn hỏi thì mô-đun E lại phân thành mô-đun biến dạng và mô-đun đàn hỏi Datnền là vật liệu không đăng hướng nên ứng với các phương khác nhau giá trị mô-đunlại khác nhau.Ứng với các lộ trình ứng suất ta lại có các mô-đun E dỡ tải, nén lại vàm6-dun E nén chính.

Mô-đun E oedonmeter là mô-đun của đât nên được xác định từ thí nghiệm nén côkêt Theo ly thuyêt dan hôi, mô-đun oedonmeter và mồô-đun dan hồi liên hệ với nhautheo công thức:

(1—v)E(1— 2v)(1 + v)Eoea = (2.11)Ứng xử của đất nền chịu ảnh hưởng của nước trong đất nên nên khi xét đến thuộctính thoát nước và không thoát nước của đất nền ta lại phân ra thành thông số độ cứnghữu hiệu (E’, G, K’, v’) và thông số độ cứng không thoát nước (Ey, G, Ky, „)

Eụ E'l4

Pu 211) Ợ =21+v5 (12)

_ hà _ Ao

5 3q — 2,) 5 A£uoiK,, (2.13)

Trong điều kiện không thoát nước thi Ag,,, = 0 nên v,, = 0.5 vì vay

2.2.5 Thông số sức kháng cắt của đất nềnNếu như thông số độ cứng quyết định biến dạng của đất nên thì thông số sứckháng cat, chủ yếu là e và ọ, quyết định cường độ của đất nền và mặt chảy dẻo trongcác mô hình nền Trong Plaxis, tuỳ theo phương pháp và mục đích phân tích mà thôngsố sức chồng cat có thé thoát nước (c’, °) hay không thoát nudc(cy, @„=0)

Thông số sức chống cắt thoát nước có thé sử dụng cả trong trường hợp loại đấtnên được thiết lập là thoát nước (Drained) và không thoát nước (Undrained) Tuynhiên việc sử dụng sức chống cat thoát nước trong trường hợp đất nên được thiết lập làkhông thoát nước có thé dẫn đến sự sai lệch giữa thông số sức chống cắt không thoátnước trong mô hình và trong thực tế vì sự khác biệt về lộ trình ứng suất giữa mô hìnhvà thực tế Đặc biệt trong mô hình Morh-Coulomb, sự kết hợp này dẫn đến việc sứcchống cắt không thoát nước trong mô hình lớn hơn thực tế Trong các mô hình tiêntiến hơn (Hardening Soil Model, Soft Soil Creep ) thì mô phỏng tốt hơn mô hìnhMorh-Coulomb nhưng trong mọi trường hợp cần có sự so sánh giữa việc tính toán từmô hình với sức chống cắt không thoát nước thực tế (|ø; — ø| < 2c„) Ở một khíacạnh khác, sự kết hợp này giúp người phân tích thấy được sự thay đổi sức chống cắttheo quá trình cố kết Plaxis cũng có thé phân tích khi thông số sức chống cắt thoátnước c’=0, tuy nhiên trong một số trường hợp thì không nên vì sẽ gây những phức taptrong ma trận tính toán Do đó, đối với những người chưa có kinh nghiệm nên nhập giátric’ nhỏ nhất là 0.2 KPa

Sức chống cắt không thoát nước sử dụng được trong trường hợp đất nền đượcthiết lập là không thoát nước trong các mô hình nên là Morh-Coulomb va HardeningSoil Khi đất nền được thiết lập là thoát nước kết hợp với thông số sức chống cắtkhông thoát nước thì đây là trường hợp phân tích ứng suất tổng chỉ ứng dụng được chomô hình Morh-Coulomb Trong các trường hợp này, thì sức chống cat của đất nềnkhông phụ thuộc vào trạng thái ứng suất và lộ trình ứng suất

Một thông số cũng liên quan đến sức chống cắt là góc giãn nở ở w (psi) Góc giãnnở ở w chỉ được chú ý đến đối với những loại đất sét cô kết nặng và đất cát chặt Khigóc ma sát nhỏ hơn 30 độ thì góc giãn nở bằng 0 Trong trường hợp đất cát từ khoángthạch anh thì góc giãn nở có thé tính gần đúng =o-30 Khi đất nên thiết lập là khôngthoát nước thì việc sử dụng góc giãn nở nên can thận vì sẽ đưa đến trường hợp khôngxác định được cường độ cua dat nên

2.3 Mo hình Morh-CoulombCó rất nhiều mô hình nên trong Plaxis, tuy nhiên trong luận văn này chỉ tập trungnghiên cứu va phân tích trên mô hình nên: Morh-Coulomb Model

2.3.1 Tổng quan về mô hình

Mô hình Mohr Coulomb là mô hình đàn hồi dẻo bao gồm 5 thông số đầu vào:Evày thé hiện tính đàn hồi của đất, @’ vac’ cho tính dẻo của đất và w như là góctrương nở của đất Mô hình Mohr Coulomb đại diện gần đúng ứng xử của đất và đá.Nên khuyến khích sử dụng mô hình nảy cho phân tích đầu tiên của vẫn đề đang xemxét Đối với mỗi lớp đất được ước lượng độ cứng trung bình không đổi Do độ cứngnày không đổi, nên tính toán có xu hướng tương đối nhanh và có được một hình ảnhđầu tiên của biên dạng.

Tính dẻo là sự phát triển của bién dạng không hồi phục Để xác định trongquá trình tính toán có xảy ra biến dạng dẻo hay không người ta đưa ra hàm giới hạndẻo f đây là hàm ứng suất và biến dạng Một hàm giới hạn dẻo thường được biểudiễn trên mặt phăng trong không gian ứng suất chính Mô hình dẻo thuân túy là mộtmô hình được tạo thành bởi một mặt cong giới hạn cố định, được xác định day dubang các thông số của mô hình và không bị ảnh hưởng bởi biến dạng dẻo Đối vớicác trạng thái ứng suất được biểu diễn bằng những điểm nam trong mặt cong giới hạnthì ứng xử của những điểm đó là đàn hồi và tất cả những biến dạng đó đều có thểphục hồi được

2.3.1.1 Ứng xứ đàn hồi dẻo thuần túy

Nguyên lý cơ bản của đàn dẻo là biến dạng với tốc độ biến dạng được phântích thành 2 thành phan đàn hồi và dẻo:

“+e? (2.16)

Theo định luật Hooke ta có: o' = D* ° = Dé —£”) (2.17)

Theo lý thuyết cô điển (Hill, 1950) tốc độ biến dạng dẻo tương ứng với đạohàm của ứng suất Nghĩa là tốc độ biến dạng dẻo như một vector vuông góc với mặtcong giới hạn Thuyết cổ điển này áp dụng luôn cho tính dẻo Tốc độ biến dạng dẻođược Mohr Coulomb mô phỏng lại như sau:

Theo Koiter (1960) va cac tac gia khac