Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích ứng dụng hệ sườn gia cố trong việc làm giảm chuyển vị tường vây hố đào sâu công trình Lim Tower

Sử dụng hệ sườn gia cé trong việc làm giảm chuyển vị tường vây hỗ dao sâu đãđược ứng dụng khá phổ biến ở Dai Loan, tuy nhiên ở Việt Nam nó còn khá mới mẻvà chưa được nghiên cứu ứng dụng

PHAN TICH UNG DUNG HE SUON GIA CO TRONG VIECLAM GIAM CHUYEN VỊ TƯỜNG VAY HO ĐÀO SAU CÔNG

TRINH LIM TOWER

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHI MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS TRUONG QUANG THÀNHCán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS NGUYEN MINH TAMCán bộ cham nhận xét 1: GS.TS TRAN THỊ THANH

4 TS LE TRONG NGHĨA (ỦY VIÊN)5 TS TRUONG QUANG THÀNH (ỦY VIÊN)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đông đánh giá luận văn và Chú nhiệm Bộ môn sau khiluận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

PGS.TS VÕ PHÁN PGS.TS VÕ PHÁN

Tp HCM, ngày 22 tháng 11 năm 2013

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên : Huỳnh Minh Tâm Phái :NamNgày, tháng, năm sinh : 10/03/1988 Nơisinh :Long AnChuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng MSHV : 12090386

I- TÊN DE TÀI:PHAN TÍCH UNG DUNG HỆ SƯỜN GIA CÔ TRONG VIỆC LAM GIAM CHUYEN VỊTƯỜNG VAY HỒ ĐÀO SAU CÔNG TRÌNH LIM TOWER

H- NỘI DUNG LUẬN VĂN :Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về van đề nghiên cứuChương 2: Phương pháp phan tử hữu hạn và các mô hình datChương 3: Ứng dụng hệ sườn gia có trong việc làm giảm chuyển vi tường vây hỗ đào sâu công

trình Lim Tower

Kết luận và kiến nghịHI- NGÀY GIAO NHIỆM VU : 24/06/2013IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU : 22/11/2013V- CÁN BỘ HƯỚNG DÂN 1 : TS TRƯƠNG QUANG THÀNH

CAN BỘ HƯỚNG DAN 2 : TS NGUYEN MINH TAM

TP.HCM, ngày 22 tháng 11 năm 2013

CBHD 1 CBHD 2 CN BỘ MÔN

QL CHUYÊN NGÀNH

TS TRUONG QUANG THÀNH | TS NGUYEN MINHTÂM PGS.TS VÕ PHAN

TRUONG KHOA QL NGANH

LOI CAM ON

Là một học viên của lớp địa kỹ thuật xây dựng 2012, tôi xin gửi lời cam ơn chân

thành đến toàn thé quý thay cô trong Bộ môn Dia Cơ Nền Móng — Khoa Kỹ ThuậtXây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, nhữngngười đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những bài học, những kinh nghiệm quýgiá cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Bên cạnh đó, tôi xin gởi lời cảm ơn, lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn MinhTâm, thay đã truyền đạt kiến thức, hướng dẫn tận tình và định hướng cho tôi trongsuốt quá trình thực hiện luận văn Đồng thời, tôi cũng xin gởi đến TS TrươngQuang Thành và ThS Huỳnh Thế Vi lời cảm ơn chân thành vi đã tận tình giúp đỡ,hỗ trợ tôi hoàn thành tốt đề tài này

Cuối cùng, là một người con trong gia đình, tôi xin cảm ơn ba mẹ, những ngườiluôn đứng bên cạnh tôi, giúp tôi vượt qua mọi khó khăn và tạo điều kiện tốt nhất đểtôi hoàn thành tốt khóa học này

Thanh pho Hồ Chi Minh, tháng 11 năm 2013

Học viên

HUYNH MINH TAM

Sử dụng hệ sườn gia cé trong việc làm giảm chuyển vị tường vây hỗ dao sâu đãđược ứng dụng khá phổ biến ở Dai Loan, tuy nhiên ở Việt Nam nó còn khá mới mẻvà chưa được nghiên cứu ứng dụng cho công trình nào Luận văn này đem đến cáinhìn tổng quan về hiệu quả khi sử dụng sườn gia cố đối đối với công trình LimTower tại Quận 1, Thành Phố Hồ Chi Minh Công trình gồm 2 tầng ham với chiềusâu hố đào 13.35m, sử dụng hệ tường vây dày 0.8m kết hợp với 3 tầng thanh chốnggiúp ôn định trong quá trình thi công.

Tương tác giữa đất — sườn — tường là một hệ không gian 3 chiều, nên sử dụngphần mém Plaxis 3D Foundation phân tích cho kết quả rất đáng tin cậy và thé hiệnđược ứng xử của hệ một cách rõ ràng trong suốt quá trình thi công hỗ dao Luận vănđã phân tích được ảnh hưởng của hệ sườn (chiều đài, khoảng cách, độ sâu và phânbố theo chuyển vị) đối với chuyển vị của tường vây công trình Lim Tower Băngcách so sánh với kết quả quan trắc và chuyên vị của tường không sườn (được phântích từ Plaxis), từ đó dé xuất ra phương pháp bố trí hệ sườn một cách hợp lý chocông trình sao cho vừa đảm bảo chuyển vị tường vây năm trong giới han cho phépvừa mang lại hiệu quả kinh tế

Using the buttress wall to reduce the lateral displacement of diaphragm wall fordeep excavations has been applied widely in Taiwan, but in Vietnam it is unfamiliarand has not been studied in detail for application to any project This thesis providesan overview of the efficacy of buttress wall in construction of Lim Tower in District1, Ho Chi Minh City The building consists of 2 basements with 13.35m-deepexcavation and uses 0.Sm-thick walls in combination with 3 floors struts with thelatter helps stabilize the construction process.

The interactions of soil — buttress wall — diaphragm wall follow a 3-dimensionalmodel; therefore, analysis with software Plaxis 3D Foundation gives reliable resultsand reflects the behavior of the system perspicuously during excavation The thesisanalyzed the effects of buttress wall (length, spacing, depth and distribution inlateral dis placement) on the displacement of the diaphragm wall in constructing LimTower From comparison with results of monitoring and lateral displacement ofdiaphragm wall (non-buttress wall) analyzed by Plaxis, A reasonable method forlayout of buttress wall was proposed for side construction such that the lateraldisplacement of diaphragm wall is guaranteed within permissible limits withoutcompromising economic efficiency.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là đề tài nghiên cứu thực sự của tác giả, được

thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Minh Tâm và TS Trương

Quang Thành.

Tất cả số liệu, kết quả tính toán, phân tích trong luận văn là hoàn toàn trung

thực Tôi cam đoan chịu trách nhiệm vê sản phâm nghiên cứu của mình.

Thành phố Hô Chí Minh, tháng 11 năm 2013

Học viên

HUỲNH MINH TÂM

MỤC LỤC

Nhiệm vụ luận văn thạc sĩLOL CAM OD 0 IV

Tóm tắt luận văn thac SĨ - - 5° s9 SESE9Ek SE E291 S99E1 E9 11211 cree V

LOT CAM GOAN 0n viMUC LUC 1 a 15-⁄ VuDanh mục bảng - - - 5 1 0 TH gu VIIIB108: i03 1X

MO DAU weeesssscssssssccsssseessnssecsenscessssecesnssceesunseesnnscessuseessnsscessunseesunseessnssessusesessneceesnnseessnees |1 Vấn đẻ thực tiễn và tính cấp thiết của dé tài -: l

2 Mục tiêu nghiÊn CỨU - - 5 << HH HH ng l3 Phương pháp nghiên CỨU 5< S111 vn ng kg 2

4 Y nghĩa khoa học va giá trị thực tiễn của đề tài - 25 Pham vi và giới hạn của dé tài -+©c<+cs+ se eevreerkerkerrerred 3CHƯƠNG | - TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU 41.1 TONG QUAN VE HỒ ĐÀO -G- Gv 9 E1 HT 1E xekrkeesred 4LLL Vai trd cu sa 41.1.2 Đặc điểm của công trình hố đảo sâu -2 s22 41.1.3 Phân loại hố đàO - «+ k9ExSESEkEEkkEEESEkEESrkeEkeErkereeeered 5

1.1.3.1 Theo phương thức đào _ - 5S seeeeeske 5

1.1.3.2 Theo đặc điểm chịu lực của kết cầu chan giữ hỗ đào 5

1.1.3.3 Theo chức năng kết cấu chắn giữ hồ đào - 51.1.4 Các loại tường vây hố đào thường sử dụng . 6

1.1.4.1 Tường chăn băng cọc dat trộn xi măng 61.1.4.2 Tường chăn băng cọc khoan nhỗi -<-: 61.1.4.3 Tường chăn băng cọc thép hình . - 2<: 71.1.4.4 Tường chăn dạng hàng cọc bản thép - 2<: 71.1.4.5 Tường chăn cọc bản bê tông cốt thép - 2<: 8

1.1.4.6 Tường vay Barretf€ - HH Hư 8

1.2 TINH HÌNH NGHIÊN CUU TREN THE GIỚI - 10

1.2.1 Theo sách “Deep Excavation - Theory and Practice” của Chang- Yu Ou

(2006) từ trang 430 đến trang 434 ¿2< c2 2k 21221211111 111 11111111111 11c rre 10

1.2.2.Nghién cứu của C Y Ou, Y L Lin, P G Hsieh 121.2.3 Nghiên cứu của Shong-Loong Chen, Cheng- Tao Ho, Chong-Dao Li,và Meen-Wah UI - nnHh 17

1.2.4.Nghiên cứu cua Richard N Hwang và Za-Chieh Moh 20

1.3 NHAN XẾTT - Sex SE 1E E1 E111 E111 1411111111 erxee 22CHƯƠNG 2 — PHƯƠNG PHAP PHAN TỬ HỮU HAN VÀ CÁC MÔ HÌNH DAT

2.1 LY DO LỰA CHỌN PHAN MEM PLAXIS 3D FOUNDATION DE MOPHONG CONG TRINH ueecccccccscscccssccessssessssscsssssecsesussecsssecsecassecsesecessussecansesascaseecars 23

2.2.2 Mô phỏng được ứng xử thực của hệ tường vây có sườn 24

22 PHAN TICH BÀI TOÁN HO ĐÀO SÂU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHANTU HỮU HAN SỬ DUNG PHAN MEM PLAXIS - 6-5 565e xe se 25

2.2.1 Quan hệ thoát nước và không thoát nước trong plaxi 25

2.2.1.1 Quan hệ tho át nước (drained) «<< «<<+<<ss+2 252.2.1.2 Quan hệ không tho át nước (undrained) 25

2.2.2 Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng Mohr - Coulomb . - 282.2.3 Mô hình tăng bền đăng hướng Hardening Soil . - 3l

2.24 So sánh giữa mô hình Mohr-Coulomb va mô hình Hardening Soil¬— A4 38

2.2.5 Thông số đầu vào của đất nền - 5552 2cscszcsecrersrrerred 39

2.2.5.1 Thông SỐ Ey V ¿5< ©5<SEEESEESEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEECrerrerreee 392.2.5.2 Hệ số thấm của đất K - - 6 tk keEeEereerxerees 41

2.2.5.3 Lực dính c và gốc ma SAt (0 - 5s re 42

2.2.6 Chia lưới phan tử trong plaxis . 5552 ©cscs2csecrevrseereered 43

2 2.6.1 Hình dạng của phan tử . +2 ©<+cs++cvrsecsecreee 432.2.6.2 Mật độ lưới của phan tử -2©5-©5++scxscxereerrerreee 432.2.7 Giới hạn vùng nền của mô hình phân tích . -5-s¿¿ 45CHƯƠNG 3 — UNG DỤNG HE SƯỜN GIA CO TRONG VIỆC LAM GIAMCHUYỂN VỊ TƯỜNG VAY HỒ ĐÀO SAU CONG TRINH LIM TOWER 46

3.1 THUC TRẠNG CONG TRÌNH NGHIEN CỨU - 5 s2 sẻ 46

3.1.1 Tổng quan về công trình nghiên cứu . s- s2 s2s+s2 se 463.1.2 Điều kiện địa chất 49/0101): 017717 < 483.1.3 Các bước thi công công trình thực tẾ -¿-s- s2 s2 ccevrsscrze 503.1.4 Kết quả quan trắc tực tẾ 55+ 5< +s2£E£+EEvExerkeererrsersere 513.2.DỮ LIEU ĐẦU VÀO CHO MÔ HÌNH PLAXIS - 5 2 55s xẻ 53

3.2.1 TƯỜNG VAY - SH HH Họ TH TH nh ve 53

3.2.2 Hệ thanh chốngg 2° + + EE+EESEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrerrkee 543.2.3 Dam mũ tường VAY -. - + 2©S£©E£+EE2EESEEEEEEEEEEkerrerrkrrrrre 56

3.2.4 Cột thép hình (KinØgDOSẨ) sọ HH ng ng 56

3.2.5 Sàn tầng hầm công trình ¿2-52 ©5£++£+Ex+E+ESEEtEkrrkerrxrrxrrkere 573.2.6 Phụ tải mặt đấtk :-skx k k1 EE1 111 111131111 knrxererkd 573.2.7 Điều kiện mực nước ngầm ẮiỐỐ 583.2.8 Dat nền công trình ¿2s ©+*++2+EE£EEEEEEEEEEEE2EEE2AEX 1x 583.3 PHAN TÍCH ANH HUONG CUA HỆ SUON GIA CÔ DEN CHUYEN VỊTƯỜNG VAY HO DAO SÂU cv 61

3.3.1 Các giai đoạn thi công tầng hầm . -2- 52 52 ©c<ccsccee 613.3.2 Kết quả tinh toán công trình thực tế và so sánh với quan trắc 62

3.3.3 Các mô hình hệ sườn được phân tích - -««<ss+++sss«s++s+2 63

3.3.4 Ảnh hưởng của khoảng cách sườn đến chuyên vị của tường vây 66

3.3.6 Anh hưởng của độ sâu sườn đến chuyên vị của tường vây 76

3.3.7 Phân tích hệ sườn phù hợp áp dụng cho công trình Lim Tower 81

3.3.8 Đánh giá hiệu quả trong việc dùng sườn gia cố làm giảm chuyên vịtường vây hố đảo sâu -¿- + << <2 E2 3 3 35 3E 35135 11115111115 111111111111 cred 88KET LUẬN — KIÊN NGHỊ| - «SE EESEESEESEEEEESEEEESEEEEkEEkekerrerkerkee 92TÀI LIEU THAM KHẢO - - S6 SE SEESESEESEE SE SE E2 95

DANH MUC BANG

CHUONG 1 — TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨUBang 1.1 — Các bước thi công tang NAM ircccccccesvesvssvssvssrsesessessssseesssssssssssssesnesseeees 14CHUONG 2 — PHƯƠNG PHAP PHAN TU HỮU HAN VÀ CAC MO HINH DATBang 2.1 — Miễn giá trị của mô dun E ứng với các loại đất khác nhau (Bowles,

101 40

Bảng 2.2 — Các giá trị điển hình của mô AUN E 5-©5<©c<Sseceeceeckeckerrerred 40Bảng 2.3 — Các giá trị điển hình của hệ số PoiSSOH -c-©5<©5<cc<Sceceeceecrecred 4]Bang 2.4 — Hé số thấm k của một số loại MAteeccececcscsscssssescsscscssestecsseerssestesssesssseeneeee 4]Bảng 2.5 — Góc ma sát trong của cát theo chỉ số Nopp vsv.vsvsvsssessesesssessesesssesseseees 42Bảng 2.6 — Các giá trị điển hình của QD’, €Ì VÀ Cy e.ccccc<cc<ccccrcererksrksrrsrrerrrereee 42CHƯƠNG 3 — UNG DỤNG HE SƯỜN GIA CO TRONG VIỆC LAM GIAMCHUYỂN VỊ TƯỜNG VAY HO ĐÀO SAU CONG TRINH LIM TOWER

Bang 3.1 — Bang phân loại và đặc điểm phân bố các lớp đất hỗ khoan BH2 48Bang 3.2 — Các bước thi công công trình thực KẾ -+©5<©cssecsceeckerkerrerred 50Bảng 3.3 — Chuyển vị lớn nhất của tường vây ngày 09-]1-]1 53Bảng 3.4 - Thông số đầu vào của WONG VAY -cc+cc+ccscccccesrterrsereerreee 53Bảng 3.5 - Thông số đầu vào của hệ thanh chống -52©5e©5e5cecceccecced 55Bảng 3.6 - Thông số đầu vào của dâm mũi tường Vây - -c+©c+©csccssccsec 56

Bảng 3.8 - Thong số đầu vào của các sàn tang hầm công trình 57Bang 3.9 - Tinh chất cơ lý chủ yếu của đất nên công trình -5-csccs¿ 59

Bảng 3.10 - Các giai AON tinh tOGN c1 3331088183 11 1185111111 ereere 61Bang 3.11 — Kích thước và Khang cách các NE SUON wiccecccssccscccsscesseesesescessecseeeseeesees 63

Bang 3.12 - Thông số đầu vào của tường VAY Và SUON vesseescesseessssssessssssssesssessessessee 64Bang 3.13 — Bảng đánh giá độ giảm chuyển vị của tường vây qua các trường hợpthay đổi khoảng cách sườn tại INO1-INO2-INO3-góc A (Phase 1]) 66Bang 3.14 — Bảng đánh giá độ giảm chuyển vi của tường vây qua các trường hopthay doi chiéu dài sườn tại INOI-INO2-INO3-góc A (Phase 11) 72Bang 3.15 — Các trường hợp được dùng dé phân tích ảnh hướng cua độ sâu sườn

gia cô AEN CHUYEN Vị CUA LUONG VÂẬYY «SH HH HH nghe 76

Bang 3.16 — Bảng đánh giá độ giảm chuyển vị của tường vây qua các trường hopthay đổi độ sâu sườn tai INOI-INO2-INO3 (Phase 1 ]) -55cc<ccs5ceccece 78

Bảng 3.17 — Bang so sánh chuyên vị max ở cùng một cao độ cua các đoạn tường

khảo sát trong các trường hợp phân bố lại hệ sườn 2©5ecccccccccrccreee 85Bảng 3.18 — Bảng đánh giá độ dao động chuyển vị max trong các trường hợp gia cô

thi công Cho CAC ÏOQI ÍHỞN sọ Họ ni ng 88

Bang 3.20 — Ty lệ % giảm thể tích bê tông can dùng cho các loại tường 89Bang 3.21 — Bảng so sánh chuyên vị đáy NO AG0 veccessescessssscsssssssssssssssssesssssesssssseesees 89

Bang 3.23 — Luc doc trong hệ thanh chồng qua các bước thi công

DANH MỤC HÌNH

CHƯƠNG 1 — TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨUHình 1.1 - Tường chắn bằng cọc đất trộn Xi MAN creeseeseessescesssssssssesssssesessesseesseseseen 6Hình 1.2 - Tường chắn bằng cọc khoan NO icsveccsssssssessesvesvessessessessssesssssessessssssesessen 6Hình 1.3 - Tường chắn bằng cọc thép Ninh eececceccsscsscssssssssssessesssssssessesesesesessessesseees 7Hình 1.4 - Tường chắn dạng hàng cọc bản thép -e-©c+©ceccevcesceeerrreereed 7Hình 1.5 - Tường chắn cọc bản bê tông cốt tháp) -©c+©cecceccesceecrrrsereed 8

Hình 1.6 - Tường vậy PT ÍÍ€ < - << kg 8

Hình 1.7 — Hệ tường vây cọc xi măng đất kết hợp với sườn gia cường 9Hình 1.8 — Hệ tường vây barrette kết hop với sườn gi CHỜNg . - 10Hình 1.9 — Vị trí góc liên kết giữa sườn và tường vây dé bị sụp đổ 11Hình 1.10 — Mặt bằng bồ trí coc, trờng ngang và sườn tường của hồ đào sdau 13Hình 1.11 — Mặt cắt hỗ đào cùng với cao độ sàn tang hầm và cao độ đáy hồ đào tại

l,/1,š71310EPEEREESERSSEEEh 14

Hình 1.12 — Các dạng liên kết giữa tường ngang với tường vây 15Hình 1.13 — Vị trí tường ngang và sườn tường trong NO đào - 16Hình 1.14 — Su phân bố sức kháng chủ yếu của sườn fHỜng -sccs¿ 17Hình 1.15 — Mặt bằng dự án Taijpei 101] -e-©c+©ce+ce+ck+Ektrerkerterrserkerreee 18Hình 1.16 — Chiều dày các lớp đất và các giai đoạn thi công tang ham của tòa tháp

Tipe LOT h 19

Hình 1.17 — VỊ trí 2 dự án (A và P) c c1 1 ng 11 ng 21

CHUONG 2 — PHƯƠNG PHAP PHAN TU HỮU HAN VÀ CAC MO HINH DATHình 2.1 — Các vùng ứng xử bién dang phăng và ứng xử không gian trong hồ đào

¬ 23

Hình 2.2 - Ý tưởng cơ bản của mô hình đàn hồi - dẻo lý tưởng MC 29

Hình 2.3 - Mặt ngưỡng déo MC trong không gian ứng suất chính (c=0) 30

Hình 2.4 - Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng theo hàm Hyperbolic trong thíNGHIEM NEN 3 trUC HHOAL NUCC 000n8n80n06 Ầ.Ầ Ầ 33

Hình 2.5 - Các đường cong déo ứng với các giá tri yp khác nhaú 34

Hình 2.6 - Định nghĩa mô dun E„„„' trong thí nghiệm nén có kết 35

Hình 2.7 - Các mặt dẻo trong mặt phẳng (p — q) của mô hình HS 36

Hình 2.8 - Mặt dẻo trong không gian ứng suất chính của mô hình HS (c=0) 36

Hình 2.9 - Đường cong biến dạng có kề đến sự kết thúc giãn nở trong thí nghiệm 317/1087/11/18/1/./S000N00nn88Ẻ.ÀẦẮaa 37

Hình 2.10 — Định nghĩa tỉ lệ L/B của một phần tử -cc<©cscccccsec 43Hình 2.11 — Lưới phần tử hữu hạn dùng trong phân tích hồ đào sâu 44Hình 2.12 — Uóc lượng độ lún bê mặt đất nên theo phương pháp Peck (1969)

CHƯƠNG 3 — UNG DỤNG HE SƯỜN GIA CO TRONG VIỆC LAM GIAMCHUYỂN VỊ TƯỜNG VAY HO ĐÀO SAU CONG TRINH LIM TOWER

Hình 3.1 — Mặt bằng bồ trí hệ thanh CRON crsesvessesssssssssesssssssssssssessesssssesssessesessseesees 47

Hình 3.2 — Mặt cắt tầng Nam công trình -e-©c+©ce+ce+ckeEkeererkerterrserkerreee 47Hình 3.3 - Mặt cắt địa chất công trÌmÌh -c©-c+cc+SeeStsEkeEkeererkerterrrrkerreee 49Hình 3.4 - Mặt bang bố trí các ống Inclinometer INO1, IN02, IN03 51Hình 3.5 — Biểu đồ quan trắc chuyển vi ngang cua tường vây tại ống INOI, INO2

NQAY OO-T 1-1 TD - 52

Hình 3.6 — Hệ trục tọa độ của phần tử ddMeececeecsccsessessessesvessessesssssssssssssssessessessesseees 56Hình 3.7 — Biểu đồ chuyển vị tường vây tại ống INO1, IN02 cua Phase 11 - Thi côngbê tông sàn hâm 2 (theo kết quả mô phỏng lại) -. -+ 2©52©cccsccscceceecrcree 62Hình 3.8 — Mặt bằng bồ trí hệ sườn theo mô hình 1 (S = 71m) - 64Hình 3.9 — Mặt bằng bồ trí hệ sườn theo mô hình 5 (S = 10m) 65Hình 3.10 — Mặt bằng bồ trí hệ sườn theo mô hình 9 (S = 14m) - 65Hình 3.11 — Biểu đồ chuyển vị tường vây tại ống INOI (L = 2.8m — 4.2m — 5.6m)

Hình 3.16 — Biểu đô chuyển vị tường vây tại ống IN02 (S = 7m — 10m — 14m)

¬— 74

Hình 3.17 — Biểu đô chuyển vị tường vây tại ống INO3 (S = 7m — 10m — 14m)

¬— 75Hình 3.18 — Mô hình hệ tường vây với độ sâu sườn 3.5m và 24m 77Hình 3.19 — Mô hình hệ tường vây với độ sâu sườn Ï 3 3S1 «« «<< +5 77

Hình 3.20 — Biểu đô chuyển vị của tường vay khi thay đổi độ sâu sườn tại INOI,

INO2, INO3 (Li = 2.81) 0 79

Hình 3.21 — Biểu đô chuyển vị của tường vây khi thay đổi độ sâu sườn tại INOI,

INO2, INO3 (Li 727 79Hình 3.22 — Vi trí các đoạn tường được khảO SÁT vceccccccscccssecsecsrscesceeseseseeeseeseeeseeesees 81

Hình 3.23 — Biểu đô chuyển vị của tường vây tại đoạn chứa INOI-INO2-INO3

Hình 3.26 — Hệ sườn có chiêu dài L = 2.8m, khoảng cách S = 10m trước và sau khi777.872.1817 80n0n88868 83

Hình 3.27 — Biểu do so sánh chuyển vị của tường vây tại đoạn chứa

INOI-INO2-Hình 3.28 — Biểu đồ so sánh chuyển vị của tường vây tại đoạn chứa

INO4-INOS-MƠ ĐAU

1 VAN DE THỰC TIEN VÀ TÍNH CAP THIET CUA DE TÀINgày nay, nhu cau về việc sử dung không gian ngầm như tang ham kỹ thuật hoặc

dịch vụ dưới các nhà cao tầng, bãi đậu xe ngầm, hệ thống giao thông ngầm, hệ thống xử

lý nước thải ngày càng gia tăng trong các khu đô thị, nhất là trong các thành phố lớnnhư thành phố Hồ Chí Minh Vì vậy để duy trì được sự toàn vẹn của công trình lân cận vàđồng thời tăng sự 6n định trong quá trình thi công hố đào sâu, điều can thiết nhất là hạnchế chuyển vị ngang của tường chăn Có nhiều phương pháp đã được đưa ra và ứng dụngnhiều trong thực tế như: tăng bề dày tường, tăng cường hệ giăng chống tường, sử dụng hệsườn gia cố, xử lý nén, Trong số các phương pháp này, việc sử dụng hệ sườn gia cô đãđạt được nhiều thành công trong các dự án thi công hố dao sâu tại thành phố Dai Bắc, Dai

Loan Tuy nhiên, phương pháp này ở Việt Nam vẫn chưa được quan tâm và ứng dụng

rộng rãi trong thực tế Do đó, dé tài này sẽ tiến hành phân tích ứng dụng hệ sườn gia cốtrong việc làm giảm chuyền vị của tường vây công trình Lim Tower và từ đó đưa ra hệsườn hợp ly nhất cho công trình sao cho vừa đảm bảo chuyển vi năm trong giới hancho phép vừa mang lại hiệu quả kinh tế

2 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU

Phân tích ứng dụng hệ sườn gia cô trong việc làm giảm chuyên vị tường vây hôđào sâu công trình Lim Tower gôm các mục tiêu sau đây:

- Phân tích ảnh hưởng của hệ sườn (khoảng cách, chiêu dài, độ sâu) đôi với chuyênvị của tường vây băng phân mêm plaxis 3D Foundation và rút ra một vài nhận xét đê

có thé bố trí một hệ sườn hợp lý cho các công trình tương tự

- Dựa vào chuyên vị của hệ tường vây không sườn (kết quả phân tích băng phầnmềm plaxis 3D Foundation) cùng với số liệu quan trắc thực tế để tìm ra hệ sườn phù

hợp áp dụng cho công trình Từ đó, so sánh hiệu quả khi sử dụng hệ tường có sườn vớihệ tường không sườn.

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUDé tài được phân tích bang cách sử dụng phương pháp phan tử hữu han (FEM) cụthé là chương trình Plaxis 3D Foundation để mô phỏng ứng xử của hỗ dao tường vây

công trình Lim Tower Trình tự thực hiện bao gồm:

- Dựa trên nền thô ng số đầu vào cho mô hình đã được rút ra từ luận văn của tác giảHuỳnh Thế Vĩ với dé tài “Phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vịtường chăn trong thi công hỗ đảo sâu”, tiến hành mô phỏng công trình với hệ sườn cókích thước thay đối, từ đó phân tích ảnh hưởng của hệ sườn đối với chuyển vi củatường vây Sau đó mô phỏng công trình với tường vây không sườn, so sánh kết quả thuđược với hệ tường vây có sườn, kết hợp với số liệu quan trắc thực tế tìm ra kích thước

phù hợp cho hệ sườn áp dụng vào công trình.

- Bang cách so sánh các kết quả thu được từ quá trình mô phỏng dé đánh giá hiệuquả trong việc sử dụng sườn gia cố làm giảm chuyên vị tường vây hố đào sâu

4 Y NGHĨA KHOA HỌC VÀ GIÁ TRI THỰC TIEN CUA DE TÀINgày nay, ở các thành phố lớn, khoảng cách giữa các khối nhà cao tầng ngày càngxích lại gần nhau Vì vậy khi thiết kế và thi công các tầng ham cho các công trình nàycần phải có giải pháp 6n định hố đào sâu một cách hợp lý và hiệu quả dé không nhữngồn định cho công trình đang tính toán mà còn phải ôn định cho các công trình lân cận

5 PHAM VI VÀ GIỚI HAN CUA DE TÀITrong phạm vi nghiên cứu của dé tài không đi sâu vào nghiên cứu lý thuyết tínhtoán của hệ tường vây có sườn mà chỉ phân tích, so sánh dựa vào kết quả từ phần mềmplaxis 3D Foundation Vì thời gian có hạn, tác giả chỉ đưa ra nhận xét và đánh giá đối

với công trình Lim Tower (số 9-11 Tôn Đức Thăng, Quận 1, TP Hồ Chí Minh)

CHUONG 1

TONG QUAN VE VAN DE NGHIEN CUU

1.1 TONG QUAN VE HO DAO

1.1.1 Vai trò của hỗ đàoNgày nay, tại các thành phố lớn do quỹ đất ngày càng thu hẹp, giá đất ngày càngtăng cao nên con người có xu hướng khai thác tối đa phần không gian dưới mặt đất vớinhiều mục đích khác nhau như: dây chuyền công nghệ các ngành công nghiệp nặng

(luyện kim, vật liệu xây dựng ), các công trình thủy lợi (trạm bơm, công trình thủy

lợi, thủy điện ), các công trình giao thông (ga, ham, đường tàu điện ngdm ), cáccông trình dân dụng (bãi đậu xe, tang ham kỹ thuật )

1.1.2 Đặc điểm của công trình hé đào sâuCông trình hố đào sâu là loại công trình được thiết kế và thi công rất khác biệt vềquy mô trên diện rộng, chiều sâu hỗ đào và nó còn phụ thuộc nhiều vào địa chất khuvực Theo đà phát triển, cần cải tạo các thành phố cũ, các công trình cao tầng nhưngcác dự án này lại thường tập trung ở những khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn Khiđó yêu cau đối với việc ôn định và không chế chuyền vị rất nghiêm ngặt

Đào hỗ móng trong điều kiện địa chất phức tạp, mực nước ngầm cao và các điềukiện hiện trường phức tap rất dễ sinh ra trượt lở khối đất, mất 6n định hố móng, thâncọc bị chuyên dịch vị trí, đáy hồ trồi lên, kết câu chắn giữ bị hư hại nghiêm trọng hoặc bịchảy đất làm hư hại hỗ móng, ảnh hưởng đến các công trình xây dựng lân cận, cáccông trình ngầm và đường ống xung quanh

Công trình hố móng sâu có giá thành rất cao, nên việc tính toán thi công phải đượcquan tâm đúng mức, nếu bất cần để xảy ra sự cố thì việc xử lý rất khó khăn, đồng thời

1.1.3 Phân loại hồ đào:

1.1.3.1 Theo phương thức đào

Theo phương thức đào, hỗ đào được chia thành 2 loại:- Hỗ đào không có kết cấu chắn giữ là hỗ đào được thi công băng cách hạ mựcnước ngâm, đào dat, gia cố nền và ôn định mái dốc

- - Hỗ đào có kết cấu chắn giữ là hỗ dao được thi công bang cách sử dụng các kếtcau quay giữ, hệ thống chăn gi ữ, gia cố nền, quan trắc

1.1.3.2 Theo đặc điểm chịu lực của kết cầu chắn giữ ho đàoTheo đặc điểm chịu lực của kết cấu chắn giữ, hỗ đào được chia thành 2 loại:- Hỗ đào sử dụng kết cấu chăn giữ có vai trò chịu tác dụng của áp lực đất chủđộng bao gồm các kết cấu như phun neo, tường bang đinh dat

- Hỗ đào sử dụng kết cấu chan øIữ có vai trò chịu tác dụng của áp luc đất bị độngbao gồm các kết cầu như cọc, ban, ống, tường và chống

1.1.3.3 Theo chức năng kết cầu chắn giữ hỗ đàoTheo chức năng kết cấu chan giữ, hố đào được chia thành 2 loại:- H6 đào sử dụng hệ kết câu chăn đất Hệ chan này có 2 loại là loại cho thấmnước như cọc thép chữ H, I có bản cài, cọc nhỏi đặt thưa trát xi măng lưới thép, cọcđặt day, cọc hai hang chan dat, cọc nhồi kiêu liên vòm, chắn giữ băng đỉnh đất, tườngvây barrette và loại không thấm nước như tường liên tục trong đất, cọc, tường trộnxi mang đất dưới tầng sâu, giữa cọc đặt dày có bố trí thêm cọc xi măng hay cọc trộnhóa chất, trờng vòm cuốn khép kín

- Hỗ đào sử dụng hệ chan kiểu kéo giữ như kiểu tự đứng, thanh neo, thép hìnhchống đỡ, chống chéo, hệ dầm vòng chống đỡ

1.1.4 Các loại tường vây hỗ đào thường sử dung:1.1.4.1 Tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng

Trộn cưỡng bức đất với xi măng thành cọc xi măng, sau khi đóng răn sẽ thànhtường chan có dạng bản liền khối đạt cường độ nhất định (hình 1.1) Dùng cho loại hồ

1.1.4.3 Tường chắn bằng cọc thép hìnhCác cọc thép hình thường là I hay H được hạ vào trong đất liền sát nhau băng búađóng hay rung tạo thành tường chắn kiểu hang cọc (hình 1.3), trên đỉnh được giăngbằng thép hình Dùng cho hé đào có độ sâu 6 — 13m.

Hình 1.3 - Tường chắn bằng cọc thép hình1.1.4.4 Tường chắn dạng hàng cọc bản thép

Dùng thép máng sắp ngửa móc vào nhau hoặc cọc bản thép khoá miệng băng théphình với mặt cắt chữ U và chữ Z Dùng phương pháp đóng hoặc rung để hạ chúng vàotrong đất, sau khi hoàn thành nhiệm vụ chắn gilt, có thể thu hồi sử dụng lại (hình 1.4).Dùng cho loại hỗ móng có độ sâu từ 3 — 10m

1.1.4.5 Tường chan coc ban bê tông cốt thépCọc bản bê tông cốt thép có chiều dài cọc từ 6 - 12m, sau khi hạ cọc xuống đất,người ta tiến hành cố định đầu cọc bằng dầm vòng bê tông cốt thép hay thanh neo(hình 1.5) Dùng cho loại hố đào có độ sâu từ 3 — 6m.

Hình 1.5 - Tường chắn cọc bản bê tông cốt thép

1.1.4.6 Tường vây Barrette

Tường vay Barrette là tường bê tông đồ tại chỗ, chiều day từ 600 - 800mm dé changiữ ốn định hố đào sâu trong quá trình thi công Tường có thé được làm từ các đoạncọc barrette, tiết diện chữ nhật với chiều rộng thay đổi từ 2.2 — 3.6m Các đoạn tườngBarrette được liên kết chống thắm bang goăng cao su Trong trường hop 2 tang ham,tường barrette thường được thiết kế có chiều sâu >10m tùy thuộc vào địa chất công

trình và phương pháp thi công.

% Các phương pháp 6n định tường vay Barrette:Tường vây Barrette được giữ 6n định trong quá trình thi công bang các giải pháp

- _ Giữ ôn định băng phương pháp thi công Top - Down: phương pháp thi côngnày thường được sử dụng phổ biến hiện nay Dé chống đỡ sàn tang ham trong quátrình thi công, người ta thường sử dụng Kingpost băng thép hình Trình tự thi công nàycó thé thay đôi dé phù hợp với đặc điểm của từng loại công trình

- Git ôn định băng hệ dàn thép hình kết hợp với sườn gia cường: phương phápnày đã được ứng dụng phổ biến ở Đài Bac, Dai Loan nhưng ở Việt Nam vẫn chưađược ứng dụng rộng rãi Đề tài này sẽ đi sâu vào phân tích ứng dụng của phương phápđối với dự án thuộc khu vực Q1, thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Một số hình anhthực tế về sườn gia cường được thê hiện ở hình 1.7 và hình 1.8

Hình 1.7 — Hệ tường vây coc xi măng đất kết hợp với sườn gia cường

1.2 TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TREN THE GIỚI

1.2.1 Theo sách “Deep Excavation - Theory and Practice” của Chang-Yu Ou

(2006) tir trang 430 dén trang 434 [1]Dưới tác dụng của áp lực dat, tường vây bi uốn cong va biến dang, khi đó sẽ có sựdịch chuyên tương đối giữa đất và tường Điều đó có nghĩa là đất không có tác dụnggia tăng moment kháng uốn cho tường mà nó làm gia tăng ứng suất trong đất tác dụnglên tường Khi đó, nếu tường được gia cố băng các sườn (sườn được thi công tương tựnhư tường vây và cùng làm việc với tường, giỗng như kết cấu dầm chữ T trong bê tôngcốt thép), thì hệ sườn này có tác dụng tuyệt vời trong việc gia tăng khả năng khánguốn cho tường

Vi trí của sườn có thé thay đổi cả ở bên trong hay ngoài tường Khi đặt bên trong,nó sẽ là phần tử chịu kéo Về mặt lý thuyết, sườn nên đặt theo trường hợp này Tuynhiên, trong thực tế khi sử dụng cho ta thấy răng tác dụng tốt nhất của nó là gia tăngmoment kháng uốn cho tường Khi đặt ở vi trí này thì bắt buộc ta phải phá bỏ nó trongquá trình thi công hồ đào

Nếu không bat buộc, sườn có thé thi công bên ngoài và khi đó nó sẽ là phan tử chịunén Khi đặt ở vị trí này thì không can phải phá bỏ trong quá trình thi công hố đào vànó sẽ làm gia tăng độ cứng cho tường trong suốt quá trình đảo và xây dựng các tầngham.

Về mặt lý thuyết, sườn có thé được xây dựng thành một kết cấu chung với tườngvây Tuy nhiên, còn tồn tại một hạn chế là kết cấu này dễ bị phá vỡ tại vị trí liên kết(thể hiện ở hình 1.9) Trong thực tế thi công, việc sử dung Jet grouting trong khu vựcnày là một trong những phương pháp khắc phục sự cố rất tốt

ˆ ° :teens

an

BH

Sườn gia cốVùng dễ xảy ra sụp đỗ

sườn từ trên xuống sẽ bi day dịch chuyển tuyến tính vi độ cứng tường quá lớn Khi đó,tường ứng xử như một vật thé cứng và chuyên vi tại chân tường có thé gia tăng mộtcách đáng kế dẫn đến việc chuyển vi lớn nhất của tường có thé giảm nhưng khu vựcchuyển vị của tường sẽ không giảm nhiều Vì vậy, sử dụng hệ sườn trong trường hợpnày sẽ không có hiệu quả tốt.

- Hé sườn chỉ làm giảm chuyển vị của tường tại vị trí của nó, nếu muốn giảmchuyển vi cho toàn bộ tường thì phải đặt hệ sườn phân bố đều khắp xung quanh chu vitường.

1.2.2 Nghiên cứu của C Y Ou, Y L Lin, P G Hsieh

Theo nghiên cứu của C Y Ou, Y L Lin, P G Hsieh với dé tai “CASE RECORD

OF AN EXCAVATION WITH CROSS WALLS AND BUTTRESS WALLS” [2] da

tiến hành phân tích ảnh hưởng của tường ngang và sườn đối với chuyển vị của tườngvây và 6n định đáy hỗ dao Trong nghiên cứu này, tác giả đã tạo một nguồn tài liệu rấttốt về dự án tại quận Xinyi, thành phố Đài Bắc, Đài Loan, với diện tích hé đào 6974m7 Tòa nhà có 7 tang ham và 30 tầng trên mặt đất Móng công trình gồm có 115 cọctrong đó bao gồm 66 cọc đường kính 2m, 45 cọc đường kính 2.5m, 4 cọc đường kính

3.0m Các cọc chiếm 6.6% tổng diện tích hỗ đào sâu Mặt băng bố trí cọc, tường

ngang và sườn được thể hiện ở hình 1.10.Tang ham được xây dựng theo phương pháp top — down với 19 bước, độ sâu hồdao là 32.5m Ở bảng 1.1 liệt kê các bước cùng với thời gian thi công hỗ dao, trong đócác bước 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 là các bước thi công dao đất, các bước 2,4, 6,8,10, 12, 14, 16, 18, 19 là các bước thi công sàn tầng ham và cai đặt thanh chỗng Cáctam sàn bêtông cũng góp phan chống đỡ bên trong hố đào trong suốt quá trình thi

công San [F dày 25cm, BIF day 20cm, B2F và B6F day 61cm, B7F dày 20cm Có 10

6 gạch chéo trong hình 1.9 là vi trí van chuyén dat ra ngoài Bên cạnh đó 2 hệ thanhchống được sử dụng tạm thời là H400 x 400 x 13 x 21 và H428 x 407 x 20 x 35 và một

gia tải 85 tan được sử dung ở giai đoạn cuối trong quá trình đào Cao độ tang ham, đáyhố đào và các tầng thanh chống được thể hiện ở mặt cat hỗ đào hình 1.11

Cross wall

dd s

© Inclinometer * Settlement marker

O Pile D=2.0m@ Pile D=2.5m

@ Pile D=3.0m[<j Open on the floor

Hình 1.10 — Mặt bằng bồ tri cọc, tròng ngang và sườn tường của công trình

Bang 1.1 — Cac bước thi công tang ham oP arr

GL-3 mi" GL.-3 5m (stazelBIEL GL -4 4m -51.-2-m (04/0)GI -Š 22m (352803)

Stage Date Activities GL.-10.45m (tages

2001/08/13-2002/02/21|Diaphragm wall construction B3EFL GL -]3 4m

2002/02/21-2002/03/30|Installation of monitoring system cL vals em - gipee?

YF tm* 5

2002/03/22-2002/08/20| Construction of pile foundation ` =r TM RSFLGL202 GI,-18.1280.G12520)

Sanday Anda : - g7 = nis GL.-21 5m (:tazel 1)1 |2002/08/17-2002/10/11]Excavated to the depth of GL.-3.5m

2 |2002/10/05-2002/10/26| Constructed the 1F floor slab Ber SL ie GL.-26.05m (stazel3)3 |2002/10/20-2002/11/22|Excavated to the depth of GL —6.35 m — 29 5

4 |2002/11/16-2002/12/10 Constructed the B1F floor slab at the 2 GL.-32.5m (stagel

depth of GL —‡.4 m - Mat foundation

5 |2002/12/01-2002/12/30|Excavated to the depth of GL —10.45 m + _ =953

Constructed the B2F floor slab at the =) O3 tim?2002/12/28-2 01/2 SMML y=l93tm6 |2002/12/28-2003/01/26 depth of GL ~9.0 m ane7 |2003/01/14-2003/02/23|Excavated to the depth of GL.-14.8m GMGW y=2.00tm*

+ -| Constructed the BIF floor slab at the GL-51.0m

§ |2003/02/19-2003/03/15 depth of GL ~13.4 m9 J2003/03/06-2003/04/10|Excavated to the depth of GL.-18.15 m SMGW y=2.00tm!

"¬ n= n4| Constructad the B4F floor slab at the gp =35* ~38*

^ h F 7 ‘05;

10 |2003/04/09-2003/05/04 depth of GL ~16.§ m11 }2003/04/26-2003/05/26|Excavated to the depth of GL -21.5m GL.-66.5m

¬a| Constructed the BSF floor slab at the Bedrock

¬ |2 /05/2n.2 06!

12 |2003/05/20-2003/06/08 depth of GL -20.2 m13 |2003/06:/01-2003/07/03|Excavated to the depth of GL -26.05 m ` « ⁄ £ ` ` re

Conatrastel the B6F Boon dab wth Hình 1.11 — Mặt cat hô đào cùng với14 |2003/06/30-2003/07/1ã| 2 oon sng anedepth of GL -24.8m ` ` r

15 [2003/07/18-2003/08/12|Excavated to the depth of GL -29.4 m cao độ sàn tang hâm va cao độ day hô

16 |2003/0§/19-2003/08/25|Installing inclined struts

17 |2003/08/21-2003/09/17|Exezvated to the depth of GL ~32.5 m đào tại các bước

18 |2003/10/09-2003/10/2§|Cast the foundation slab

Constructed the B7F floor slab at the

^ 117.3 A

19 |2003/11/17-2003/11/19 depth of GL -29.4m

Tường vây có chiều dày 1.5m, tường căm sâu vào lớp đất sỏi sạn 4m, độ sâu củatường thay đối từ 56.8m đến 61m Độ sâu trung bình của tường là 57.5m Cường độnén thiết kế của bêtông là 280 kg/cm’ Các dạng liên kết giữa tường ngang và sườn vớitường vây được thê hiện trong hình 1.12

«đ— Diaphragm wall }¢— Diaphragm wall

Cross wall Cross wall

Sinn IIIIIIII]iiiflil

CCP artition plate

(a) T-type joints (b) Separately constructed joints

+— Diaphraem wall — Diaphragm wallCross wall Cross wall

TWEE 1iIIHiHIH/E¿

Partition plate

>.

(c) High-pressure groutingjoins (đ) Partition plate joints

Hình 1.12 — Các dang liên kết giữa tường ngang với tường vâyTrong hình 1.10 đã thé hiện 3 tường ngang, dày Im, sâu 55m, được xây dựng theohướng Bắc — Nam; cùng với 10 sườn tường, dày 1m, sâu 55m Cao độ mặt trên tườngngang và sườn tường -1.5m (một vài vị trí là -óm) được lắp đất Cường độ nén của

bêtông tường từ độ sâu -1.5m (một vài vi trí là -6m) đến -22m là 140 kg/cm’, dưới độ

sâu -22m là 245 kg/cm’ Các tường ngang và sườn tường sẽ được đập bỏ theo từng độsâu hố đào Khối lượng các tường ngang và sườn tường chiếm 4.2% tổng khối lượnghố đào Mười hai máy đo độ nghiêng được đặt trong tường ở độ sâu 70m (được đánhdau từ SI-1 đến SI-12) Vị trí các tường ngang và sườn đối với tường vây hố đào đượcthể hiện ở hình 1.13

(a) Plan (b) Profile

Fig.1 Schematic diagram of the cross wall

| —P"=—T.~”~~~—~~ TW

Diaphragm

—D wall >Buttress wall — Diaphragm Excav

=> —|, wall be am Surface |

| Buttress| wall i

(a) Plan (b) Profile

Hình 1.13 — Vi tri trờng ngang và sườn tường trong ho đào% Qua nghién cứu này tác gia đã rút ra một sô két luận:

- _ Dưới ảnh hưởng của tường ngang, chuyển vị của tường vây được giảm đáng kẻ,kết quả chuyển vi này phụ thuộc chủ yếu vào sự đàn hồi của tường ngang và chatlượng tại các khớp nối giữa tường ngang và tường vây

- Suc kháng của sườn cơ bản xuất phát từ sức chống cắt hoặc sức kháng ma sátbên giữa sườn và đất (hình 1.14) Nó cũng có ảnh hưởng đáng kể trong việc làm giảmchuyển vị của tường vây và 6n định đáy hỗ đào Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng này lạiphụ thuộc vào chuyển vị của tường vây, nếu chuyển vị của tường vây lớn thì mức độ

h+ —i

«Ằ— Bearing resistance

oe

Hình 1.14 — Su phân bố sức kháng chủ yếu của sườn tường

1.2.3 Nghiên cứu của Shong-Loong Chen, Cheng-Tao Ho, Chong-Dao Li, vàMeen-Wah Gui

Theo nghiên cứu của Shong-Loong Chen, Cheng-Tao Ho, Chong-Dao Li, va

Meen-Wah Gui voi dé tai “EFFICIENCY OF BUTTRESS WALLS IN DEEPEXCAVATIONS” [3] đã phân tích ảnh hưởng của sườn tường đối với chuyển vị củatường vây hố đào sâu Trong nghiên cứu này, tác giả đã tiễn hành phân tích đối với dựán Taipei 101, một tòa nhà chọc trời 101 tầng, cao thứ 2 thế giới tại quận Xinyi, thànhphố Đài Bắc, Đài Loan Công trình gồm 2 khu vực: khu vực mua săm hình L có 10tầng (5 tầng ở trên và 5 tầng ham), khu vực tòa tháp hình chữ nhật có 106 tầng (101tang ở trên và 5 tang ham); rộng 152m, dai 155m được bao quanh bởi tường vây (hình

1.15a) Hai phương án thi công đã được áp dụng cho dự án này: phương pháp top —

down cho khu vực mua sắm hình L và phương pháp bottom — up cho khu vực tòa tháp

hình chữ nhật (hình 1 15b).

Tường vây có chiều dày 1.2m, căm sâu vào lớp sỏi san 1m, vì vậy độ sâu của cáctường tại các vị trí khác nhau cũng khác nhau, thay đổi từ 40m đến 55m Dé giảm sự

biến dang, tường vây đã được gia cường bởi các sườn bên trong và bên ngoài hố đào(hình 1.15c) Tất cả sườn đều dài óm, dày 1.2m, có độ sâu bằng với tường vây (hình

©

aie

E _ - > 12mx6m SỈ

=~ d |~ghaped buttress woil

ir (Externo! buttress wofl)

iil

tT

12m x 6m @ 11.25 mor 15.45 m l 120){c) Dimension of buttress walls (d) Dimension of the J-shaped buttress wall (in cm)

Hình 1.15 — Mặt bang dự án Taipei 101Việc thi công hố dao sâu của tòa tháp được tiễn hành theo 7 giai đoạn với 6 hệ tangchống được thiết lập (hình 1.16) Tang chống dau tiên gồm 4 thanh H350 x 350 x 12 x

19, tang chống thứ 2 — 6 gồm 4 thanh H400 x 400 x 13 x 21, cột thép hình ở giữa

4 1 Preloods=4 708kN

VY : Se

“ten © oy TS mee 2— | „ : —VY {| 4H1400x400x13x21 Xem-+⁄⁄ 4 q, Pretoods= 549 24N

Dựa vào phan mềm plaxis 3D Foundation , tác giả đã tiến hành phân tích ảnh

hưởng vê hình dạng của sườn (hình dáng, độ dày, chiêu đài) đôi với chuyên vị của

tường vay; hiệu quả của việc bố trí sườn bên trong hay ngoài hỗ đào va việc phá bỏhay không phá bỏ sườn theo từng giai đoạn có ảnh hưởng như thế nào đến chuyền vị

của tường vây.

+% Qua nghién cứu nay, tác gia đã rút ra một sô kêt luận:- _ Sườn có tác dụng tốt nhất nếu không bị phá bỏ trong suốt quá trình thi công hồ

đào.

- Tuy nhiên, từ quan sát thực tế, vì sườn có thé gây cản trở quá trình thi công tangham và khó khăn ở việc xử lý các vết nứt trong tương lai khi tháo dỡ hết thanh chống.Vì vậy, bố trí hiệu quả nhất là nên đưa sườn ra bên ngoài mà ở đó thì không cần phảiphá bỏ nó ngay cả khi thi công xong hồ dao sâu

- Suodn hình chữ T có ảnh hưởng tốt hơn hình chữ I trong việc làm giảm chuyển

vị của tường vây.

- _ Khoảng cách giữa các sườn không nên lớn hon 2 lần độ sâu hố đào

1.2.4 Nghiên cứu của Richard N Hwang và Za- Chieh Moh

Theo nghiên cứu của Richard N Hwang và Za-Chieh Moh với đề tài

“EVALUATING EFFECTIVENESS OF BUTTRESSES AND CROSS WALLS BY

REFERENCE ENVELOPES” [4] nhằm mục đích đánh giá hiệu quả của sườn vàtường ngang trong việc làm giảm chuyển vị của tường vây Tác giả đã tiến hành phântích với 2 dự án năm trong khu KI của thành phố Đài Bắc, Đài Loan (hình 1.17), hốđào sâu đều được đào đến độ sâu 32m băng cách sử dụng phương pháp thi công top —

down.

Taipei Main Station \

Dahan (Tahan) River = z d

Xindian (Hsintien) Raver

Geology Map: Lee, 1996Hình 1.17 — Vi trí 2 dự án (A và B)

Để so sánh và đánh giá, tác giả đã chia làm 4 trường hợp dé phân tích; dự án A xét3 trường hợp gồm: tường vây không sườn, tường vây có sườn, tường vây một phần có

sườn; dự án B xét | trường hợp: tường vây có hệ tường ngang và sườn.

% Qua nghién cứu này tác gia đã rút ra một sô két luận:- _ Đối với tường vây không sườn, chuyền vị chủ yếu phụ thuộc vào độ cứng củatường.

- Chuyén vị của tường khi thi công theo phương pháp top — down sẽ lớn hơn khi

thi công theo phương pháp bottom — up.

- _ Kết cấu tường ngang rất hiệu quả trong việc làm giảm chuyên vị của tường vây.- Anh hưởng của sườn đến chuyền vị của tường vây phụ thuộc rất nhiều vào cautạo của nó.