Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu phương pháp tính áp lực đất phù hợp cho tường vây hố đào sâu

Nhiệm vu: - Tính toán áp lực ngang của dat tac dụng lên tường bằng nhiều phương pháp Chuong 4 : Mô phỏng công trình thực tê bằng phần mềm Plaxis, so sánh kết quả áp lực đất với kết quả t

ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

NGUYEN BUU ANH THU

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHAP TÍNH AP LUC DAT PHÙ HỢP

CHO TƯỜNG VAY HO ĐÀO SAU

Chuyén nganh : DIA KY THUAT XAY DUNGMã sô ngành : 60.58.60

TP HO CHÍ MINH, tháng 06 năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HOC BACH KHOA —ĐẠI HOC QUOC GIA —TP HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa hoc : TS NGUYEN MINH TAM

Cán bộ châm nhận xét 1otooccccccccccccccccccccececssessecsecceececcstcsssvsteasesecsssvesesseees

Cán bộ châm nhận xét 2 : - 11 S1 1211131151531 1511511551511 551 5111k.Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày tháng năm

Thành phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi của Hội đông châm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

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

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRUONG ĐẠI HỌC BACH KHOA Độc lập - Tự do - Hanh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Nguyễn Buu Anh Thư MSHV: 11094354 Ngày, tháng, năm sinh: 17/07/1988 Noi sinh: Cần Thơ Chuyên ngành: Dia kỹ thuật xây dựng Mã số : 60.58.60 I TEN DE TÀI:

Nghiên cứu phương pháp tính áp lực dat phù hop cho tường vây hồ dao sâu.Il NHIEM VỤ VA NOI DUNG:

I Nhiệm vu: - Tính toán áp lực ngang của dat tac dụng lên tường bằng nhiều phương pháp

Chuong 4 : Mô phỏng công trình thực tê bằng phần mềm Plaxis, so sánh kết quả áp lực

đất với kết quả tính băng giải tích, chọn lựa phương pháp tính phù hợp.

Kết luận và kiến nghịIII NGÀY GIAO NHIEM VU : 21/01/2013IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 21/6/2013V CÁN BO HUONG DAN : TS NGUYEN MINH TAM

Tp HCM, ngày tháng năm 20

CAN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS NGUYÊN MINH TÂM TRƯỞNG KHOA

Xin gửi lời cám ơn chân thành đến gia đình, người thân, ban bè va các anhchị em đồng nghiệp đã quan tâm, giúp đỡ và cô vũ học viên trong thời gian qua.

Xin cám ơn các thay, cô của Bộ môn Địa cơ Nên móng, Khoa Kỹ Thuật Xây

Dựng, Trường Đại Học Bách Khoa đã truyền đạt kiến thức cho học viên, giup họcviên có những kiên thức căn bản phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu.

Sau cùng, học viên xin bảy tỏ lòng biết ơn chân thành đến thây Nguyễn MinhTâm, đã ân cần hướng dẫn và giúp học viên có những định hướng tốt cho luận văn.Với sự chỉ bảo tận tinh, thay đã day dỗ và trang bị cho học viên rất nhiều kiến thứckhông chỉ trong phạm vi luận văn mà cả trong phương pháp nghiên cứu và cáchthức làm việc sau này.

Xin kính chúc sức khoẻ các thay cô.

Học viên

Nguyễn Bửu Anh Thư

TÊN ĐÈ TÀI:Nghiên cứu phương pháp tinh áp lực đất phù hop cho tròng vây hỗ đào sâu.

Ngày nay, các công trình cao tầng với nhiều tầng ham xuất hiện ngày càngnhiều Điều nay đã trở thành xu thé chính trong quá trình hiện đại hóa các thành phốlớn.

Tác giả giới thiệu một phương pháp mới để phân tích áp lực đất và thiết kếtường cọc bản Phương pháp được dựa trên các phương pháp cân bằng giới hạnnhưng nó sử dụng một số điều kiện bồ sung cho sự tương tác giữa cấu trúc chắn giữvà đất nền khi dé cập đến sự phân bố của áp lực đất huy động trên cau trúc chắngiữ Ưu điểm lớn nhất của phương pháp dé xuất được thé hiện trong việc phân tíchcau trúc của lớp đất (nhiều lớp trên mặt hồ đào và đồng nhất bên dưới), va xem xétảnh hưởng của hoạt tải lên đất lên phan đất chủ động và bị động của kết câu chắngiữ Khi phân tích các trường hợp như vậy trong thực tế, phương pháp này cho kếtquả tốt với kết quả của FEM dựa trên dan hôi dẻo phân tích tương tác hon với kếtquả của phương pháp hiện đang được sử dụng Đồng thời, kết quả của nó cũng phùhợp với dat rời đồng nhất Vi trong thực tế hau như tat cả các cau trúc giữ lại đượcdựng lên trong lòng dat tang (không đồng nhất trên mặt hố đào và đồng nhất bênđưới).

Research the method to caculate soil pressure which suits diaphragm walldeep excavation

Nowadays, we can perceive a bloomed development of high rised buildingswith deep excavations It has become an indispensable tendency of grand citymodernization.

So, the author intruduces a new method to analyse the geomechanic anddesign the cantilever retaining structures It bases on the limit equilibrium methods,but it uses some additional conditions for interaction between the retaining structureand the ground, when referring to the distribution of the mobilized earth pressureson the structure The greatest benefit of the proposed method is shown in theanalysis of the structures of layered ground (heterogeneous above the dredge leveland homogeneous below it), and in the considering of possibility of the influenceof surcharge loadings on the active or passive side of the retaining structure Whenanalyzing such cases in practice, the proposed method gives results which are inbetter agreement with the results of FEM based elasto-plastic interaction analysesthan with the results of currently used methods At the same time, its results are inaccordance with those published for homogeneous cohesionless ground because inpractice, almost all retaining structures are erected in layered ground (heterogeneousabove the dredge level and homogeneous below it).

MỤC LỤC

MỞ DAUI- Đặt vẫn đề tt nh HH2 rrrrrrg |II- Tính cấp thiết cửa dé tài - - - - Sccsst S11 E1 TT Tưng T HH ng ưu 2

III-Mục tiêu nghiên CỨU << - 2c 2 5 12102022021313811101101013 11111011011 1111111111111 3x2 3TV- Nội dung nghiÊn CỨU - - c5 11020120131 1010110 101 11111110125 1111111111111 3 se 4V- Phương pháp nghiÊn CỨU - + + << c 3383118011383 111111111111 1111111111155 x£4 4

VI- Dự kiến kết quả - + St x11 111v 9101 1T TT ng ng ng rệt 5VII- Tính thực tiễn của dé tai c.ccccccccccccccccsceccsscssessecsceseescescescscecsscsscssceseeseeseeseescens 5VITI- GiGi han co 8 5

CHUONG 1 TONG QUAN VE HO MONG SAU

1.1 DAC DIEM CUA CONG TRINH HO MONG SÂU 5 +sc+csesec: 61.2 CAC LOẠI TƯỜNG VAY HO MONG SAU ieecccceeeecseeeecesesesetetseeeneen 71.3.1 Phân loại hỗ móng - 6 xxx E1 SE 1E ng net 71.3.2 Phân loại tường vây hỗ móng thường sử dụng 5s se ssssxcxcse 71.3 NHUNG YEU TO ANH HUONG DEN CHUYỂN VỊ HO MÓNG 81.4 MOT SO CONG TRINH HO MONG SAU THEO HUONG PHAN TICH CUA230 P0 101.4.1 THẾ BÏỚi G1 1S 1S 1T HT TT TT TH TH TT TH TT HT TH ng 10

1.4.2 Việt Nam - c-c- tt S151 1115 1111111111111 1111111111111 11011111 dhg 11

1.5 MỘT SO NGHIÊN CUU VE HO MONG SAU THEO HUONG PHAN TÍCHCUA 2) 12

2.3 CƠ HỌC DAT TỚI HẠN - -.- G - 1 1E 123 153818853818 E18 8518511511811 1e se rsez 33

2.3.1 Nén MOt {TỤC -. - c c2 C20000 1110 SH HH ng nh kh ch ca 342.3.2 Nén 3 trục Ư[Ư - + + + C23 E3 0001 1801183 1803 10 13 1v cv cv ng ra 34

2.3.3 Lộ trình Ứng Suất - k1 E1 1E 91v 1g 11c ng ng nh nườn 352.4 VÒNG TRÒN MORH - UNG SUAT VA BIEN DẠNG 382.5 CAC PHƯƠNG PHAP TINH TOÁN TƯỜNG TRONG ĐÁT 392.5.1 Những phương pháp giải tích tính toán tường trong đất - 39

2.5.1.1 Cac phương pháp giải tíÍch + + c3 1111 Ỳ 1311111111111 sx2 39

2.5.1.2 Phương pháp phan tử hữu han và phần mềm tính toán 532.6 DỰ DOAN CHUYEN VỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 67

2.6.1 Phương pháp dự đoán của Peck (1969) -.-SSSSSsnS*SA xxx s2 672.6.2 Phương pháp dự đoán của Bowles (1986) -<<<<<<<+2 682.6.3 Phương pháp dự đoán cua Clough & O’Rourke (1989&1990)_ 682.6.4 Phuong pháp dự đoán của Hsieh & Ou (1998) 70

2.7 KIEM TRA HIEN TUONG BUNG DAY HO MÓNG co 70

2.7.1 Phuong pháp Terzaghi — PecK - +s + cà + S33 Ỳ 3335551112 71

2.7.2 Phuong pháp Terzaghi cai tién oo ccc ecccescececesessscescscessesscessecscnscevsceeeeeas 72

2.7.3 Phuong pháp Caquot va Kerisel ccccccccccecsseseeececceeeesseeeececeeeeeaaeeees 732.7.4 Phương pháp oh + + << 2003111110101 311111111111 1111111111 13 xe 74

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ÁP LUC DAT LÊN TƯỜNG CHAN BẰNG PHƯƠNGPHÁP GIẢI TÍCH

3.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH c2 S2 S23 113 853858858853 E51 E53 1E se esez 75

3.2.1 Mặt Cat Dia Chat -. + 1S S cà 151515 1111111111 010101021211 1111 111gr 763.2.2 Các Chỉ Tiêu Vật Lý Của Các Lớp Dat ¿-¿-2- s Sex rerxez 783.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH ÁP LUC ĐẤTT - 2 2 22+ +E+E+E+E£rersreed 803.3.1 Phương pháp tính áp lực dat theo Mohr - Rankine 5s +s£+s¿ 803.3.1.1 Tính áp lực đất chủ dOng voce cceeccescecsccscssessscscessecscesvsvscessecsenseees 803.3.1.2 Tính áp lực đất bị động - cv S1 HE HT ng ng rkg 813.3.2 PHUONG PHAP USA wiiecccccccccccccscscscscscscsseecececscscscscscscssscseseseessanstscsesees 833.3.3 PHƯƠNG PHAP DAY (1999) vccccscccscssscsscssesscesssccesssssssvecscesvevsceesaracees 863.3.4 PHƯƠNG PHAP TINH ÁP LUC DAT THEO STANISLAV 88CHUONG 4 TINH TOAN AP LUC DAT BANG PHUONG PHAP PHAN TUHỮU HAN VA SO SANH VỚI GIẢI TÍCH

4.1 SO LIEU CO BAN BAN DAU ooeecccceccccccccecscssssscsssscscssesscscscecstsnscsesesesesesseeeens 964.1.1 Sơ Đỗ Tính Todte.cccccccccccccccccsccscsccscscscscscscscscscscscscsesssssesssscsssessseseseessseees 96

4.1.2 Tải Trọng Tính TOáï - c5 << c3 1110101131111 101 110110 3 1111110135 11111111 và 96

4.1.3 Mô Hình Nên ĐẤT E11 1511111111111 11 2121011111011 01 110111010101 01 1101 Đ 974.2 CÁC BƯỚC THI CÔNG HO ĐÀO SAU CS S tt Exrereg 100

4.2.1 Phương Pháp Thi Công + + << << 00313101101 10133 1111111111111 1111111152 100

4.2.2 Do Đạt Kiểm Tra Trong Quá Trình Thi Công ¿se se+x+£s£zxe: 1044.3 MÔ PHONG VÀ CHỌN LỰA MÔ HINH DAT PHU HỢP ¿ 106

4.3.1 Mô hình hóa Plaxis các pha thi công của công trình Vietcombank Tower 106

4.3.1.1 Trình tự các pha thi công hỗ đào VCB - sex se ccsed 106

4.3.1.2 Kết quả phân tích chuyền vi theo PTHH - s56 ££sxse£s£sed 1084.3.2 Kết quả quan trắc thực tẾ c- xxx 911v TS ng ng ru 1094.3.2.1 Kết quả quan trắc tại điểm đo I2 và I5 -ccs xxx se secsed 1094.3.2.2 So sánh kết quả tính toán bằng PTHH với các kết quả thực nghiém 1104.4 MÔ PHONG BÀI TOÁN KHÔNG SÀN HẦM cccc server 112

4.4.1 Mô hình hóa Plaxis các pha thi công cua công trình VBC khi không san 1124.4.1.1 Các pha thi cÔng + c c1 0111101011010 1111111111111 1111k sa 112

4.4.1.2 Kết quả áp lực dat từ mô hình không sàn ham ¿2 2 s2 1134.4.2 Vẽ biéu đồ áp lực đất từ các phương pháp giải tích sec xe: 1164.4.2.1 Kết quả áp lực dat theo phương pháp Mohr — Rankine 1164.4.2.2 Kết qua áp lực đất theo phương pháp Bowles ccccscesesseseseseeeeeees 1174.4.2.3 Kết qua áp lực đất theo phương pháp Day - ¿5 sec sesscsed 1184.4.2.4 Kết qua áp lực đất theo phương pháp Stanislav - s56 ce se eens 1194.4.2.5 Biểu đồ áp luc đất theo các phương pháp giải tích - 120KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, G- - S333 SE 13T T HH ưu

Hình 1,1: Toa tháp đổi Malaysia

Hình 1.2: Duong cong thiết kế cho chuyến dịch tường lớn nhấtHình 1.3: Biéu đồ quan hệ giữa chuyển vị ngang và bê day của tườngHình 2.1 Điều kiện phát sinh áp lực chủ động của dat

Hình 2.2 Ap luc chu dong cua dat trong hệ toa độ (t, a)Hình 2.3: Điều kiện phải sinh áp lực bị động của datHình 2.4: Ap luc bị động cua dat trong hệ toa độ (t, a)Hình 2.5: Ap lực tĩnh của dat

Hình 2.6 Quan hệ của chuyển vị và áp lực đấtHình 2.7 Các trạng thái cân bằng giới hạn dẻo của Rankine

b) Ap luc chu động và bị động cua đất cát chặt và cát rờiHình 2.15 Vong tròn Mohr ứng suất điển hình và đường bao sức chong cắt ở trang

thải giới hạn cho các thí nghiệm UU, CU và CD trên các mẫu đất sét quả cô kếtHình 2.16 Ung xử của đất ở trạng thải giới hạn theo p’, q’, e

Hình 2.17 Do thị quan hệ giữa ứng suất và biến dạng chínhHình 2.18 Ung sudt(a), lộ trình ứng sudt(b) và vòng tròn Mohr(c) cho thí nghiệm UUHình 2.19 Kết quả điền hình cua thi nghiệm nén 3 trục không thoát nước trên

(a) Dat sét cô kết thông thường (b) Dat sét quá cô két(Ortigao, 1995)Hình 2.20 Lộ trình ứng suất trong hỗ đào cho các điểm nam gan (trên) mặt trượtHình 2.21 Lộ trình ứng suất với gia tải có thoát nước

Hình 2.22 Lộ trình ứng suất tổng và hữu hiệu với gia tải không thoát nướcHình 2.23 khuynh hướng thay đổi ứng suất ứng với các phân to trên hệ trục p,qHình 2.24 Lộ trình ứng suất thường gặp khi có ứng suất chỉnh theo 1 phương khôngđổi theo Lambe

Hình 2.25 Lộ trình ứng suất thường gặp khi có ứng suất chỉnh theo 1 phương khôngđổi theo Roscoe và cộng sự

Hình 2.26 Minh họa các biến dạng thưởng gặpHình 2.27 Biến dạng trượt và đô thị quan hệ giữa bién dang và ứng suất trượtHình 2.28 Vi phân chuyển vị

Hình 2.29 Biến dạng phắng(a) Ung suất trên phân tô OABC (b) Hop lực của biến dạng (c) Vong tròn Mohr biến

dạng

Hình 2.30 Sơ đô tính chuyển vị tường nhiễu tang chống

Hình 2.32 Tường chắn dưới tác động của tải tap trungHình 2.33 Tường chắn dưới tác động của tải trọng hình thangHình 2.34 Sơ do tính toán theo phương pháp dam dang trịHình 2.35 Sơ đô tính toán theo các giai đoạn thi công.Hình 2.36 Sơ đô tính toán chính xác lực trong thanh chong theo SachipanaHình 2.37 Sơ đồ tính toán gân đúng lực trong thanh chồng theo SachipanaHình 2.38 Sơ đô tính lực trong thanh chong theo phương pháp đàn hoi Nhật BảnHình 2.39 Sơ do tính toán theo phương pháp đàn hồi sau khi sửa đổi

Hình 2.40 Ý tưởng ban đầu về mô hình đàn dẻo lý trởngHình 2.41 Phân tô ứng suất và đường bao sức chỗng cắtHình 2.42 Hướng chảy đẻo trong mặt phăng lệch

Hình 2.43 Mô phỏng hàm chảy dẻo trong hệ trục không gian các ứng suất chínhHình 2.44 Do thị thé hiện hướng chảy dẻo của phân lô dat

Hình 2.45 Đô thị thé hiện các thông số đẻoHình 2.46 Hình ảnh cơ học minh họa bản chất các thông số đẻoHình 2.47 Hình ảnh cơ học minh họa ban chất góc giãn nở và đồ thị quan hệ giữa ứngsuất và biến dạng

Hình 2.48Moi quan hệ vi phân biến dang cắt của phân to đất(a) Mau dat ban dau

(b) Bién dang cốt trực tiếp của mẫu đất loại I(c) Biến dạng cắt trực tiếp của mẫu đất loại IT

Hình 2.49 So sánh kết quả chuyền vị mặt nên dự đoán và thực nghiệm trong 3 trường

(1963)

Hình 2.54 Đồ thị quan hệ e — logo’ và xác định các tri SỐ mHình 2.55 Đường cong hyperbol ứng sudt-bién dạng trong gia tải ban đâu cua thinghiệm nén 3 trục thoát nước tiêu chuẩn

Hình 2.56 Đường cong hyperbol xấp xỉ theo Kondner(1963) và Duncan(1970)

Phương trình đường cong hyperbolHình 2.57 phương pháp xác định Ey,

Hình 2.58 Biểu đô quan hệ giữa Ep và E,, theo Duncan(1970)Hình 2.59 Ủng xử cua đất trong mối quan hệ giữa mô dun và biến dang cho các loại

thí nghiệm và kết cấu phân tích (Mair 1993)

Hình 2.60 Quan hệ giữa C'„ và E,, (theo Ducan & Buchigani (1976))

Hình 2.61 Đường cong dự đoán mắt mát cua đất nên (Peck, 1969)Hình 2.62 Dự đoán chuyển vị mặt nên theo Bowler (1986)

Hình 2.63 Các bước phát triển của áp lực đất sau hồ đào (Bowles 1988)Hình 2.64 Đường cong thiết kế của chuyền vị ngang lớn nhất cho đất sét mêm đến chặt

vừa (Clough & cộng sự 1989)

Hình 2.66 Dạng tường cua biểu đô chuyển vị (Hsieh & Ou 1998)Hình 2.67 Dạng lõm của biếu đô chuyển vi (Hsieh & Ou 1998)Hình 2.68 Sơ đồ tính chong trôi đáy hỗ đào theo phương pháp Terzaghi — PeckHình 2.69 Phương pháp Terzaghi cải tiến tinh todn chong trôi đáy hồ đàoHình 2.70 Sơ đồ tính chong trôi đáy hồ đào theo Caquot — Kerisel

Hình 3.1 Hình phối cảnh Vetcombank TowerHình 3.2 Mặt bằng tường trong đất

Hình 3.3 Các vị trí hỗ khoanHình 3.4: Mặt cắt địa chấtHình 3.5 Mat cắt ngang tường trong dat.Hình 3.6 Biéu đồ áp lực dat tác dụng lên tường theo Rankine.Hình 3.7 Sự phân bố áp lực dat theo Bowles

Hình 3.8 Giá trị áp lực đất tác dụng lên tường theo pp BowlesHình 3.9 Sự phân bố áp lực đất theo Day

Hình 3.10 Giá trị áp lực đất tác dụng lên tường theo pp DayHình 3.11: Sự phân bố áp lực đất theo Stanislav

Hình 3.12 Giá trị áp lực đất tác dụng lên tường theo StanislavHình 4.1: Mô hình tổng thé bài toán bằng phân mêm Plaxis

Hình 4.2: Giai đoạn đào -3mHình 4.3: Giai đoạn thi công sàn BO

Hình 4.4: Giai đoạn đào -7.1mHình 4.5: Giai đoạn thi công sàn B1Hình 4.6: Giai đoạn đào -12.9mHình 4.7: Giai đoạn thi công sàn B3Hình 4.8: Giai đoạn đào -16.9mHình 4.9: Giai đoạn thi công sàn B2, B4

Hình 4.10: Sơ đồ bố trí do chuyển vị của tườngHình 4.11: pha thi công tường chắn và gia tảiHình 4.12: pha thi công đào đất đến -3m

Hình 4.13: pha thi công sàn BO

Hình 4.14: pha thi công đào đất đến -7.1mHình 4.15: pha thi công sàn ham B1

Hình 4.16: pha thi công đào đất đến -12.9mHình 4.17: pha thi công sàn ham B2

Hình 4.18: pha thi công đào đất đến -16.7mHình 4.19: pha thi công sàn ham B3

Hình 4.20: kết qua chuyển vị (MC )Hình 4.21: kết quả chuyên vị (HS)Hình 4.22: Tong CV ngang theo mô hình MCHình 4.23: Tổng CV ngang theo mô hình HSHình 4.24: Kết quả quan trắc tai vị trí IIHình 4.25: Kết quả quan trắc tại vị trí I5

Hình 4.27: CV ngang tng với pha đào -7.1mHình 4.28:CV ngang ung với pha đào- 12 9mHình 4.29 CV ngang ung với pha đào —16.7m

Hình 4-30: pha thi công tường chắn và gia tảiHình 4-31: pha thi công đào đất đến -3mHình 4-32:pha thi công đào dat đến -7.1mHình 4-33: pha thi công đào đất đến -12.9mHình 4-34: pha thi công đào dat đến —16.7mHình 4-35: Kết quả chuyến vị hồ đào

Hình 4-36: Ap lực dat trên tường — không sàn hamHình 4-37: Ap lực dat lên tường — có sàn hamHình 4.38: Dạng áp lực dat trên tường — không sàn hamHình 4.39: Biểu đồ áp lực đất từ các phương pháp giải tíchHình 4.40: So sánh các dạng biếu đô áp lực dat từ các pp giải tích và PTHH

DANH SÁCH BANG

Bảng 3-1: Các chỉ tiêu vật lý của các lớp đấtBảng 3-2: Thông số cơ bản của các lớp đất sau tường.Bảng 4-1 Thông số tường vây hồ dao

Bảng 4-2: Bang tong hop địa chất theo mô hình Mohr ColumbBảng 4-3: Bang tong hợp dia chất theo mô hình Hardening SoilBảng 4-4 Bảng kết quả áp lực đất tính toán từ phần mềm PlaxisBang 4-5 Bảng kết quả áp lực đất theo phương pháp Mohr — RankineBang 4-6 Bảng Kết quả áp lực đất theo phương pháp Bowles

Bảng 4-7 Bảng Kết quả áp lực đất theo phương pháp DayBảng 4-8 Bảng Kết quả áp lực đất theo phương pháp StanislavBảng 4.1 Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

Bang 4.2 Kết quả tính toán 6n định đắp đất tự nhiên bang Slope/W với H=2.5mBang 4.3 Kết quả tính toán 6n định đắp đất tự nhiên bằng Plaxis với H=2.5mBang 4.4 Kết quả tính toán ôn định đắp đất tự nhiên bằng Slope/W với H=6.5mBang 4.5 Kết quả tính toán ôn định đắp đất tự nhiên bằng Plaxis với H=6mBảng 4.6 Bảng tổng hợp hệ số an toàn ứng với chiều cao đắp khác nhau

Ký hiệu Đơn vị Tên gọi

[1] - Tham khảo tài liệu số 1a - Khoảng cách từ áp lực chủ động đến đáy hồ daoa* - Hệ số ty lệ của a/h

An-in (Gy) m’/kKN | Hệ số nén lún của đất trong khoảng áp lực thí nghiệmA mỸ Diện tích tiết điện ngang tường, thanh chống

B m Bề rộng hố móngc kN/m” | Lực dính đơn vị của đấtc* Hệ số ty lệ của 2c/(h)C1, C2 Hang số

C, - Chi số nén của dat

Cincrement kN/mÏ Số gia lực dính đơn vi theo chiều sâu

Cy - Chỉ số nở của đấtCụ kN/m* | Lực dính đơn vị của đất trong thí nghiệm ƯU

Cy m’/s Hệ số cô kếtCD - Consolidated Drained testCPT - Cone Penetration Test

CU - Consolidated Undrained test

d m Chiều dai tường

đ1,d2 m Độ sâu chôn tường

d1*,d2*,d* - Hệ số tương ứng của d1/h, d2/h, d/hD (D,) m Vùng ảnh hưởng của hỗ móng

e - Hệ số rỗng của đấtCn - Hệ số rỗng ở cấp tải trong thứ (z)Crp - Hệ số rỗng trung bình trong khoảng áp lực thi nghiệm

na RK©se°RR

r^5lồ =

kN/m” | Module biến dạng tiếp tuyến

kN/m Ap luc ngang bi dong

kN/m* | Module đàn hồi của đất cátkN/m? | Module biến dang trong điều kiện dỡ tải và gia tải lạikN/m” | Module biến dạng cát tuyến trong thí nghiệm CD

kNnÏ Độ cứng chồng uốn của tườngkN Độ cứng dọc trục của thanh chồng, tường

kN/m Lực chống catkN/m? | Các lực tác động song song với các trục x, y, Z

Chiều sâu ho đào

m

m Chiều cao của lớp đất thứ im Chiều sâu dưới đáy hỗ móngm* Moment quan tinh tuong

- Chi số dẻo của dat.- Ty số giữa Kp, và Kay- Hệ số áp lực đất chủ động- Hệ số áp lực đất chủ dong, liên quan đến lực dính- Hệ số áp lực đất bị dong, liên quan đến lực dính- Hệ số áp lực đất chủ dong, liên quan đến dung trọng TN- Hệ số áp lực đất bị dong, liên quan đến dung trọng TN- Hệ số áp lực đất bị dong, liên quan đến hoạt tải

ZIRE < § 5

Ud(Ps teady)

kN/m”kN/m”kN/m”kN/m”kN/m”kN/mfkN/mfkN/m”

kN/m

mmmmmm

kN/m?

Hệ số áp lực đất bị độngHệ số thấm của đất theo phương ngang, phương đứngKhoảng cách thanh chong

Toán tử vi phân của chuyền vịHệ số lũy thừa

Vectơ bao gồm ứng suất pháp tuyến, ứng suất cắtThông số độ bền cua đất nền

Hệ số phá hoạiHệ số giảm cường độ sức chống cắtChuyén vị đứng trong vùng ảnh hưởngChuyển vi đứng tại vi trí cạnh biên hồ móngTổng chuyền vị của đất nền

Ap lực nước lô rong ban dau

u() kN/m? | Ap lực nước 16 rỗngu mm Vectơ chuyền vị

UU - Unconsolidated Undrained test

Umax mm Chuyén vi lon nhat cua datUximaxd mm Chuyén vị ngang lớn nhất của tườngmax mm Chuyển vị đứng lớn nhất của đất nên

AU(Dexcess) kN/m” | Ap lực nước lễ rỗng thang dư

AU, % Chênh lệch chuyền vi ngangV m Thé tich vung dich chuyén dat nénW kN/m Trọng lượng của nêm dat

Xị m Khoảng cách từ vi trí cần tính chuyền vi đứng S;

y m Độ sâu tại vi tri dang xét

Veet m Độ sâu bat dau xuất hiện lớp vat liệuZ m Chiêu sâu hồ đào tại điểm khảo sát: độ Góc của mặt phăng phá hoạida m Hệ số độ cứng của tườngOt, mỸ Hệ số độ cứng của thanh chỗng

ob, - Hệ so anh hưởng

độ Góc nghiêng của mặt đât

P độ Góc ma sát giữa tường và đất

độ Góc ma sát trong của đất trong thí nghiệm CD

ọ (0) độ Góc nghiêng của lưng tường

V - Hệ so Poisson của dat khi dỡ tai, gia tai lại

Ver - Chỉ số nén hiệu chỉnh2! - Chỉ số nở hiệu chỉnhKẾ - Vecto bién dang

: kN/m? | Các ứng suất tiếp

kN/m’? | Các ứng suất pháp song song với các trục x, y, Z

Miria kN/m’? | Vecto ứng suất

Ox Ove OF kN/m? | Vecto ứng suất hữu hiệu

= kN/m” | Ưng suất tong theo phương ngang

- kN/m” | Ưng suất hữu hiệu theo phương ngang

Ơc kN/m” | Ưng suất hữu hiệu theo phương đứng6, (Ø;) kN/m? | Ưng suất do trọng lượng ban thân các lớp đất

S'v(Ø))

PHAN MO ĐẦUI DAT VAN DE

Trong những thập ky gan đây, nhu cau về không gian ngâm dé sử dung cho trạmxe điện ngâm hay metro, phát triển không gian ngầm của nha cao tang dang tăng lêntrong nhiều khu vực đô thị ở Việt nam cũng như trên toàn thế giới Khi đảo trongkhu vực nội thành đô thị, việc đánh giá cường độ và sự phân bố biến dạng của đấtnên là một phân quan trọng của quá trình thiết kế, một khi bién dạng quá mức sélàm hư hại các công trình lân cận cũng như ảnh hưởng đến chức năng kết câu liênquan đến dung sai, hiệu suất và độ bền của chính công trình Cũng quan trọng đó làáp lực đất tác động lên tường chắn có thê được tính toán một cách tin cậy dé đạtmức độ an toàn chồng lại sự phá hoại Ngoài ra, sự am hiểu thâu đáo những môhình cơ bản của sét yéu cũng hết sức quan trọng khi mà những công cụ số, như làphương pháp phan tử hữu hạn (FE-method) được sử dụng

Chủ dé về hỗ dao sâu này cũng đã tìm hiểu bởi nhiều nhà nghiên cứu trongnhiều năm Tuy nhiên, trong những thập ky qua sự hiểu biết về ứng xử của đất nền vềcăn bản đã tăng lên Điều này, kết hợp với khả năng sử dụng những kỹ thuật mớiđể diễn tả sự tương tác giữa dat và kết cau, đưa đến kết qua là việc xem xét lạinhững phương pháp thiết kế hiện tại cho kết cấu tường chắn khi thi công những côngtrình ngầm mới

Khi một kết cau chăn giữ đất tạm thời, chang hạn như hệ tường vây, được thiếtkế thì yếu tố an toàn phải là ưu tiên hàng dau Tiếp theo đó là yêu cầu về hiệu quả kinhtế cũng ngày càng gắt gao, kết quả là làm cho tường mỏng đi cũng như tăng nguycơ phá hoại cho công trình lân cận.

Trong thực tế địa kỹ thuật, kết cấu chan giữ thường được sử dụng để bảo vệcác hỗ đào sâu vĩnh viễn và tạm thời, xây dựng đường cao tốc,và các biện phápchống lở đắt.

Một hệ thống tường vây cho hố đào sâu năm giữa những công trình hiện hữu làvan dé tương tác đất với kết cau hết sức phức tạp tác động bởi một tổ hợp của nhiềuyếu tố Nhiều tác giả đã nói đến van đề này :

Bica va Clayton (1989) [9] mô tả một số phương pháp khác nhau dé phân tíchvà thiết kế cầu chan giữ Trong phương pháp này, các giả định khác nhau về sựphân bố của áp lực đất, biến dạng và chuyển vị tường được xem xét trong phanchôn sâu của kết cấu chắn giữ Hau hết các phương pháp đều là phương pháp cânbằng giới hạn.Chúng được dựa trên một phân phối cổ điển của các giá trị áp lực datgiới hạn.Một SỐ nghiên cứu mô hình kết cấu chắn giữ nỗi tiếng, ví dụ như Rowe(1951) [28] , Lyndon và Pearson (1985), Bica va Clayton (1993) [24] , cũng nhưmột số phương pháp thực nghiệm cho việc thiết kế các kết câu chan giữ

King (1995) [21] dé xuất một cách tiếp cận ban dau để phân tích trong đấtrời đồng nhất, dựa trên phương pháp cân bằng giới hạn, phân phối dạng đa giác củaáp lực đất và một tham số thực nghiệm xác định Tham số này là độ sâu, tại đó ápsuất ròng biến mat King xác định chiều sâu bởi các kết quả thử nghiệm may ly tâm.Day (1999) [17] đề nghị cải thiện phương pháp của King bang cách xác định cácthông số thực nghiệm bằng cách sử dụng các kết quả của phân tích FEM Cả haiphương pháp, King and Day, chỉ áp dụng để phân tích kết câu giữ trong đất rờiđông nhất mà không có phụ tải Do đó tác giả áp dụng một phương pháp mới củaStanislav dé phân tích các kết cấu chắn giữ được chôn sâu vào trong lớp đất có masát và gắn kết lớp (không đồng nhất trên cao trình đào và đồng nhất bên dưới nó)với phụ tải, và sau đó so sánh các kết quả thu được với kết quả của FEM và số liệuquan trăc thực tê.

Xuất phát từ những yêu cau thực tế nêu trên và kế thừa các kết quả nghiên cứucủa các tác giả trên thé giới, tác giả đã tiếp cận dé tài: “Nghiên cứu phương pháptính áp lực đất phù hợp cho tường vây hồ đào sâu ”

II MỤC TIỂU NGHIÊN CỨUMục đích của luận văn nay là làm tăng thêm kiến thức và sự hiểu biết của hốđào sâu tác động như thé nào đến nên đất xung quanh và nêu bật liên kết phức tạpgiữa những thay đổi ứng suất và biến dang Lam thé nao trường ứng suất trong datgân ké bị tác động bởi công tác đào? Và kiểu biến dang sẽ trông như thé nào?

Những mục đích chính được chia nhỏ thành nhiều phạm vi khác nhau như sau:

+ Làm tăng thêm kiến thức của những phương pháp tính áp lực đất khác nhau:

e Xác định được hình dạng áp lực dat ơ trạng thái tới hạn của đất rờiđồng nhất

e So sánh và đánh giá những phương pháp tinh áp lực đất thông thườngvới những phương pháp tính mới.

e_ Chọn ra phương pháp tính phù hợp với điều kiện địa chất Việt Nam,cụ thể là với công trình tác giả đang nghiên cứu

+ Mục đích thứ hai là làm tăng kiến thức trong việc làm thé nao sử dụng những côngcụ phân tích số như là phương pháp phan tử hữu hạn đối với quá trình đào tầngVà dé đạt đến những mục đích trên, các mục tiêu được xác định dé nghiên cứu là:

e Xác định và kiểm tra những biến động của các thông số thí nghiệm lênquan hệ ứng suat-bién dạng của các mẫu đất

e Tìm ra mô hình co bản phù hợp nhất cho đất trong phân tích tườngvây bởi quan sát đáp ứng đất trong và sau khi đảo, và so sánh sự dựđoán của tường vây theo chuyền vị tổng từ công trình cụ thé ở thành phốHồ Chí Minh

Công việc tính toán áp lực đất nên lên hố đào và mức độ yêu cầu của hệ thốngtường vây là một chủ dé to lớn Từ những phân tích trên đây, tác giả đưa ra cácbước dé xác định được áp lực đất lên tường vây sao cho phù hợp nhất với thực tế.

a) Tác giả giới thiệu tổng quan về hố đào sâu: các loại tường, các yếu tô ảnhhưởng đến chuyền vị của tường, và một số công trình hố đảo sâu

b) Các lý thuyết tính toán của các tác giả đã nghiên cứu van dé hé đảo.c) Phân tích áp lực tác dụng lên đất nền xung quanh hồ đào không giang bang

các phương pháp giải tích, so sánh kết quả thu được và chọn ra phương pháptôi ưu nhất

d) Tương quan áp lực đất được tính toán từ mô hình PTHH với các kết quả thựcnghiệm và kết quả tính giải tích, so sánh các kết quả tìm được

e) Rút ra kết luận và kiến nghị về hướng phân tích đề tài, đưa ra ưu điểm cũngnhư khuyết điểm của đề tài, và đưa ra hướng nghiên cửu tiếp theo

V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Dé thực hiện các mục tiêu nghiên cứu trên đây, tác giả lựa chọn phương phápnghiên cứu như sau: tính toán lý thuyết (phân tích giải tích), quan trắc hiện trườngvà sử dụng phan mém PTHH kiểm chứng

Trong đó:a Tính toán lý thuyết: Sử dụng các lý thuyết tính toán sau đây:

e Lý thuyết tính toán tường chắn liên tục trong đất.e_ Lý thuyết kiểm tra ôn định, cường độ của đất nên và hồ đảo sâu.e Lý thuyết kiểm tra ôn định thành hồ đào

e Lý thuyết cơ học đất tới hạne Ly thuyết dẻo

b Quan trắc hiện trường: Ghi nhận chuyển vị của kết câu thành hồ đào

c Mô phỏng: sử dụng phần mềm Plaxis dé phân tích 6n định và biến dang củahồ đảo trong quá trình thi công.

VI DỰ KIÊN KET QUA- Giới thiệu phương pháp tính áp lực đất lên tường chăn.- So sánh với các phương pháp tính trước day và chọn ra phương pháp phùhợp nhất

- Cho ra được kết quả tương đối gân với giá tri mô phỏng băng phan tử hữuhạn.

VILTINH THUC TIEN CUA DE TÀITác giả nêu ra nhiều phương pháp tính áp lực đất khác nhau.So sánh kết quả tính toán lý thuyết, kết quả có được từ việc sử dụng phần mềmkiểm chứng, kết quả quan trac thực tế tại hiện trường Từ đó, lựa chon được phươngpháp tính đúng dan cho các công trình có tính chất tương tự

VIL GIỚI HAN CUA DE TÀITrong thực tê, hau như tat cả các câu trúc chan giữ được dựng trên dat nhiêulớp, dé tài chỉ cung cấp cho các giải pháp chính xác cho kết câu trên đất rời

TONG QUAN VE HO MONG SAU

1.1 ĐẶC DIEM CUA CONG TRINH HO MONG SÂU [7]Công trình hồ móng dang phat triển theo xu hướng do sâu lớn, diện tích rộng,quy mô công trính cũng ngày càng tăng lên, theo đà phát triển cải tạo lại các thànhphó cũ, gắn liền với việc xây mới các công trình cao tầng, siêu cao tầng Các côngtrình này thường tập trung trong những khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn, dâncư đông đúc, giao thông chen lấn, điều kiện thi công hồ móng rat khó khăn Yêucầu tất yếu đặt ra là hố đào phải đảm bảo tính ồn định, cũng như chuyển vi của hốđào phải được khống chế trong giới hạn cho phép, tránh gây tác động xâu cho cáccông trình hiện hữu lân cận.

Tính chất của đất đá thường thay đổi trong khoảng rộng, tinh không đồng đềucủa địa chất thuỷ văn thường làm cho số liệu khảo sát có tính phân tán lớn, khôngthé hiện đầy đủ được sự thay đổi bất thường về địa chất, thủy văn, hơn nữa tinhchính xác cũng tương đối thập Do vậy, tăng thêm khó khăn cho thiết kế và thi côngcác công trình hô móng.

Đào hô móng trong điêu kiện đât yêu, mực nước ngâm cao và các điêu kiện

hiện trường phức tạp khác rat dé sinh ra trượt lở khôi dat, mất 6n định hỗ móng,thân cọc bị chuyển dich vị trí, đáy hồ trồi lên v.v

Công trình hồ dao bao gồm nhiều khâu, nhiéu giai đoạn thi công khác nhau.Do vậy, chỉ cần that bại trong một công đoạn nhỏ cũng có thể gây ra sự cố nghiêmtrọng cho cả công trình.

Công trình hố đào cũng chịu sự ảnh hưởng rất lớn từ việc thi công của cáccông trình lân cận Nếu các công trình lân cận đang tiến hành đóng cọc, hạ nướcngầm, dao dat thì có thé gây ảnh hưởng nghiêm trọng cho công trình hố móng.Công trình hé móng có chu kỳ thi công dài, phải trải qua nhiều lần mưa to, nhiềulần chất tải, chấn động, tích lũy các sai phạm trong từng giai đoạn thi công Do vậy,

tính ngẫu nhiên của mức độ an toàn là tương đôi lớn, sự cô xảy ra thường dẫn đến

hậu quả nghiêm trọng.Công trình hố móng có giá thành khá cao, nhưng lại chỉ có tính tạm thời nênnếu dé xảy ra sự cố thì xử lý sẽ vô cùng khó khăn, gây ra ton thất lớn về kinh tế vàảnh hưởng nghiêm trọng về mặt xã hội

1.2 CÁC LOẠI TƯỜNG VAY HO MONG SAU [7]1.2.1 Phân loại hỗ móng

Sự phân biệt giữa hồ móng nông và sâu hiện nay vẫn chưa rõ rệt Có một sốquan điểm cho răng hố móng quá 5m được gọi là hỗ đào sâu Trong thực tế, ngườita thường lấy giới han 6m làm cơ sở phân biệt hỗ móng nông va sâu Tuy nhiên,trong một vài trường hợp đặt biệt, khi độ sâu hồ móng bé hơn 5m nhưng do đượcthi công trong điều kiện địa chất công trình và địa chat thủy văn phức tạp thi cũngđược phân tích như ứng xử của hỗ móng sâu

1.2.2 Phân loại tường vây hỗ móng thường sử dụng+ Tường chắn băng ximăng dat trộn ở tang sâu: trộn cuỡng chế đất với ximăngthành cọc ximăng dat, sau khi đóng ran sẽ thành tường chăn có dạng bản liền khốiđạt cường độ nhất định, thích hợp cho loại hố đào có độ sâu từ 3-óm

+ Coc bản thép: dùng máng thép sap ngửa móc vào nhau hay cọc bản thépkhóa miệng bằng thép hình có mặt cắt chữ U và Z, được hạ vào đất băng cách đónghoặc rung, thích hợp cho loại hỗ đào sâu từ 3-10m

+ Cọc bản bêtông cốt thép: cọc dài 6-12m, sau khi hạ cọc xuống đất, nguoi ta

tiễn hành cô định đầu coc bang dầm vòng bêtông cốt thép hay thanh neo, thích hopcho loại hồ đào sâu từ 3-6m

+ Tường chắn bằng cọc khoan nhỏi: đường kính từ ®600 — 1000mm, cọc dai15-30m, làm thành tường chan theo kiểu hàng cọc, đỉnh cọc cũng được cố địnhbang dâm vòng bêtông cốt thép, dùng cho loại hé dao sâu từ 6-13m

đặt các lồng thép chế tạo sẵn vào thì tiến hành đồ bêtông cho từng đoạn băng cácống dẫn, dùng các thiết bị nỗi chuyên dụng nối những đoạn tường riêng biệt thànhtường chắn dat băng bêtông cốt thép đạt cường độ tương đối cao, dùng cho hồ daocó độ sâu > 10m hay phải thi công trong điều kiện phức tạp.

+ Giêng chim: là tên gọi hình thức khi chế tạo của móng, đồng thời còn nóilên quá trình thi công giếng tự chìm dân xuống do trọng luongj bản thân Trong quátrình dao móng, giếng có tác dụng như một vòng vây dé ngăn dat, sau khi hạ đến độsâu thiệt kê sé thi công bit day va làm các két câu bên trong từ dưới lên trên.

+ Giếng chìm hơi ép: trên mặt đất làm một hộp kính với nắp là sản giếng vàđáy dưới năm sát phan dao của chân giếng Trong đó có lắp ống lên xuống và thiếtbị điều chỉnh áp suất không khí nói trên Trong không gian công tác của giếng chìmhơi ép được bơm khí nén tới áp lực bằng áp lực thuỷ tĩnh nhờ vậy mà công tác đàodat sẽ khô ráo Phương pháp giếng chim hơi ép thường dùng trong đất yếu có mựcnước ngâm cao, dòng chảy mạnh, những nơi ngập nước va chỉ độ sâu từ 30 — 35mvì không thể công tác ở áp suất 3-3,5 atm

1.3 NHỮNG YEU TO ANH HUONG DEN CHUYEN VỊ HO MONG [7]Đôi với các vùng nên khác nhau mà các yêu tô anh hưởng đên biên dạng cuađât quanh hô đào sẽ không giông nhau, trong sô đó các yêu tô chính có thê kê đênnhư sau:

+ Sự thay đổi trạng thái ứng suất trong hỗ mongSự thay đổi ứng suất xảy ra ở 2 dang phan tử dat: ở cạnh hố và dưới đáy hồmóng Sự giảm ứng suất tông theo phương đứng và ngang trong quá trình đào vả sựthay đổi cân bang áp lực nước 16 rỗng có tác động quan trọng tới biến dang của đất

Sau khi đã đào xong hố móng, việc xây dựng công trình trong hố móng cũnggây ra độ lún cho đáy hỗ móng Trong khi đó, các chuyển vị ngang xuất hiện trongquá trình dao móng vẫn được duy trì một phân hay hoan toàn.

+ Kích thước hồ đàoHình dang mặt băng, kích thước mặt bằng và độ sâu hồ đào cũng gây ảnhhưởng lớn đến sự mở rộng, sự phân bố chuyền vị của đất xung quanh và bên dướiđáy hô móng.

+ Mực nước ngám

Tác động của nước ngâm đối với độ lún của đất là rất đa dạng và xảy ra theotừng giai đoạn khác nhau của quá trình thi công dao đất Tại nơi cọc ctr đóng vaolớp đất dính nhưng không dat tới độ sâu của hồ đào, trạng thái thắm ổn định sẽ pháttriển thành dong ở bên dưới coc ctr và làm day nổi hố đào.Dòng thấm là nguyênnhân làm giảm áp lực nước ngâm, làm gia tăng ứng suất hữu hiệu và độ lún ngoàibiên hồ móng

+ Ung suất ngang ban đầu trong datTrong các vùng dat cao, tồn tại những ứng suất theo phương ngang ở trong đấtkiểu như trong sét quá cố kết, giá trị của hệ số áp lực đất lớn hơn Ko, bién dang củađất xung quanh hồ dao tăng, thậm chí xảy ra ngay trong cả những hồ đào nông Đối

với đất có tính nén thấp, gia tri của hệ sỐ áp lực ở trạng thái nghỉ là Ko, biến dạngthường nhỏ hơn.

+ Độ cứng của hệ chong đỡViệc tăng độ cứng của hệ chống đỡ làm giảm chuyển dịch của đất bên ngoàihồ móng Tuy nhiên, việc gia tăng đáng kể độ cứng của hệ chong đỡ cũng chỉ có ýnghĩa làm 6n định hệ kết cấu tường chăn

+ Tác động của việc gia tải trước

Việc gia tải trước cho công trình nhăm làm giảm độ lún bên ngoài cho các loạiđất rời hay sét có độ cứng trung bình và cứng Ngoài ra, cũng có thể giảm dịchchuyên của đất nếu gia cường độ cứng của đất bằng hiệu ứng trễ của đường congbiến dạng - ứng suất của dat trong quá trình dỡ tải, kết hợp với sự gia tải và dỡ tảilặp đi lặp lại trong các thanh chống và giăng tại các vị trí chắn giữ.

Ngoài các nguyên nhân chính trên đây, còn có những yếu tố khác cũng ảnhhưởng đến chuyền vị của đất quanh hé đào, chăng hạn như biện pháp thi công, kinhnghiệm thi công của nhà thâu trong quá trình thi công các hé đảo sâu

1.4 MỘT SO CÔNG TRÌNH HO MONG SAU THEO HUONG PHAN TÍCH

CUA DE TAI1.4.1 Thé gidi

+ Tai Matxcova, người ta đã xây dựng lần dau tiên một ga ra có sức chứa lênđến vải ngàn ôtô con Người ta đã tiến hành đào 274000m3 dat, đỗ 4000m3 bê tôngtại chỗ và 19500m3 bê tông đúc sẵn Phương án chăn giữ thành hé đào được chọn làphương án tường trong dat Thời gian thi công các tường này lên đến 06 tháng

+ Tại Thái Lan: Hệ thong nhà ga xe điện ở BangkokChiều dài nhà ga 359m, được xây dựng bằng hệ thống tường dẫn trong đất vớicác Mô đun: Bè dày: 1,2m; Rộng: 3,0m; Chiêu sâu: 44,5-55,0m

+ Tại Malaysia: Tòa tháp đôi ở Malaysia

i ¬ of — Livestone— 4

Hình 1.1: Toa tháp đôi Malaysia

Toa tháp đôi của Malaysia có 29.000m2 tường trong dat bang bê tông cốt thép

dày 0,8m, sâu 30m dé làm tầng ham Dung 2 loại coc barrette 1,22,8 sâu từ 105m va coc 0,8x2.,8 sâu từ 40-60m.

60-1.4.2 Việt Nam

+ Công trình Vincom Center A TP.HCM

Dia chỉ: 72 Lê Thánh Tôn - 45A Lý Tự Trongg, Quận 1, Tp.HCM.

Vincom Center A bao gồm 6 tang ham va 9 tang nổi; trong đó, các tang hamB4, B5, B6 dành cho đỗ xe, 3 tang ham BI, B2, B3 và 3 tang nổi L1, L2, L3 dànhcho TTTM; tầng nổi L4 dành cho nhà hàng sang trọng; các tầng từ L5 đến L8 làkhách san dang cấp 5 sao + Vinpearl Luxuy Hồ Chí Minh; khu phụ trợ, bể bơi,Gym & Spa, café ngoài trời được đặt tại tang 9

Tường trong đất day 1,2m, sâu 43,7m , 4 cọc barrettes đường kính 0.8x2.8m, sâu

47m, 68 cọc barrettes có phụt vữa than cọc đường kính 1.5x2.8m, sâu 47 — 60m

+ Tru sở Vietcombank Hà Nội

Công trình này 22 tầng va hai tầng ham có hố móng sâu 11m, cũng dùngtường sâu 18m, dày 0,8m.

Tổng diện tích tường 2500m2 kết hợp với 101 chiếc neo đất đặt ở hai cao trình-2,3 m và -6,8m so với cao trình +11m ở mặt đất tự nhiên

+ Cao 6c Harbour ViewCao ốc Harbour View số 35 Nguyễn Huệ, Quận 1, Tp Hồ Chi Minh là mộtcao Ốc gồm 20 tang lầu và 3 tầng ham Diện tích dat xây dựng 25mx27m

Mặt bằng xây dựng chật hẹp, hai mặt bên của công trình tiếp giáp với hai tòanhà 2 và 6 tầng đã có sẵn, hai mặt còn lại tiếp giáp với hai đường lớn thuộc trungtâm TP Hồ Chí Minh

Tang ham của công trình có chiều sâu là 9,61m, được chăn giữ bang các môđun pannel liên kết với nhau thành hệ tường khép kín Kích thước của một Mô đunpannel là: Bè rộng: 0,6m; Chiều dai: 2,8m; Chiều sâu tường: 22m

1.55 MỘT SO NGHIÊN CỨU VE HO MONG SAU THEO HUONG PHAN

TICH CUA DE TAI1.5.1 Thế giới

Dau tiên phải kế đến tổng kết của Peck, năm 1969 [8] ông cho răng độ lúnxung quanh hồ đảo đạt 1% chiều sâu đào khi đào trong cát và sét từ mềm đến cứng,và hơn 2% cho sét yếu dây Tuy nhiên, với phương pháp thiết kế mô phỏng tốt vànhững công nghệ thi công tạo những tường chan cứng hơn như tường vây day vàtường liên kết bởi các cọc nhồi đường kính lớn, độ lún xung quanh hố đào giảm

`A

dan.

Clough và OˆRourke [9] đã dựa vào một sô quan trac vê biên dạng của một sôhô đào, đã lập thành bảng, so sánh với độ cứng của tường chăn và tương quan giữahệ sô an toàn với sự bùng nên Đôi với hô đào trong đât sét mêm tới cứng vừa,

rs = NcSuyZ+PTrong đó:

z Chiêu sâu hồ dao

Tỉ trọng đất sét;p Tai trong mat datSu Sức chống cat không thoát nước của dat tai đáy hố daoN, Hệ số phụ thuộc vào kích thước móng

Hình dạng đường chuyển vị giữa kết quả tính toán và kết quả quan trac gantương đồng nhau Về giá trị, chuyển vị của tường theo kết quả tính toán lớn hơn kếtquả quan trắc thực tế từ 1,10-1,83 lân.

Khi thi công ở các giai đoạn dau, chuyển vị lớn nhất xảy ra ở vùng đỉnhtường Khi thi công ở các giai đoạn sau, chuyển vị lớn nhất có xu hướng xảy ra ởvùng có độ sâu từ 0,8H-1,2H Chuyén vị ngang lớn nhất của tường vây bang 0,28-0,17% chiêu sâu đảo, tỉ lệ này giảm khi đáy hố đào vào các lớp dat tốt

Trần Thanh Tùng [11] đã nghiên cứu phương pháp tính toán và kiểm tra ồnđịnh công trình tường trong đất bảo vệ hai tầng hầm của nhà 14 tầng, trên đất yếu ởTP Hồ Chí Minh đã đưa ra được một số kết quả như sau:

Khi tính chuyển vị tường trong đất lấy mô dun dan hồi của các đất dínhE=375cu (cu là lực dính đơn vị không thoát nước), mô đun đàn hồi của lớp dat cátE=766N (N là chỉ số SPT) thì kết quả tương đối sát với quan trắc thực tế

Đối với công trình tường trong đất bảo vệ hai tầng hầm (độ sâu khoảng 8m),ở khu vực quận 7, TP Hồ Chí Minh, khi bé day của tường trong dat lớn hơn 0,8mthì khi tăng bể dày tường thu được chuyển vị ngang giảm ít hơn so với khi tườngnhỏ hơn 0,8m Do vậy, với công trình tường trong đất bảo vệ hai tầng ham của nhacao tang nên chọn chiều day tường là 0,8m Đưa ra được quan hệ giữa chuyển vingang của tường và chiều day của tường

Bé day của tường

0.50 T T ~ T T ~ + T T

Chuyển vị ngang của tường (mum)

Hình 1.3: Biéu đô quan hệ giữa chuyển vị ngang và bê day của tường

1.6 NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐÈ TÀI

Dựa vào một số nghiên cứu vàu nêu trên, chúng tôi nhận thay răng: về phươngpháp tính toán hồ móng sâu có tường trong dat thi có nhéu, từ những phương phápcô điển cho đến phương pháp hiện dai, Tuy nhiên, việc áp dụng chúng cho phù hopvới điều kiện dia chất ở Tp.HCM nói riêng và Việt Nam nói chung, hiện nay vanchưa được thống nhất va còn nhiều bat cập Kết quả tính toán còn chênh lệch khánhiêu so với thực tê.

Vi vậy, dé tài “ Nghiên cứu phương pháp tính áp lực đất phù hợp chotương vây hồ đào sâu” của tác giả nhăm phân tích rõ thêm các van dé nêu trên.Tác giả phân tích ứng xử giữa đất và tường trong quá trình thi công đảo đất là chủvêu.

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYET2.1 PHAN LOẠI ÁP LỰC DAT [12]

2.1.1 Điều kiện hình thành các loại áp lực đất:Khi làm việc tường chăn chịu tác dụng của áp lực đất, tùy theo tình hình chuyểnvị giữa đất và tường mà trạng thái ứng suất của khối đất sau tường sẽ khác nhau Dođó trị số áp lực đất lên tường cũng khác nhau

Trong lý luận áp lực đất, người ta thường xét ba trường hop sau: áp lực dat chủđộng, áp lực đất bị động và áp lực đất tĩnh, tương ứng với ba loại chuyển vị tương đốigiữa tường và đất

2.1.2 Áp lực đất chủ động:Nếu tường chắn dat đưới tác động của áp lực dat lap mà lưng tường dịch chuyểntheo chiều dat lap, khi đó áp lực dat tác động vao tường sé từ giá trị áp lực đất ở trangthái tĩnh mà giảm dân đi Khi thể đất ở sau lưng tường đạt đến trạng thái cân băng,đồng thời xuất hiện mặt trượt liên tục làm cho thé dat trượt xuống, khi đó áp lực datgiảm đến giá trị nhỏ nhất, gọi là áp lực dat chủ động, biểu thi băng Ea (KN/m) và p,(kPa).

Hình 2.1 Điêu kiện phát sinh áp lực chủ động của đất