1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích ổn định hố đào sâu nhà cao tầng trong điều kiện xây chen tại Thành phố Sóc Trăng

115 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Phân tích Ổn định Hố đào sâu Nhà cao tầng trong điều kiện Xây chen tại Thành phố Sóc Trăng
Tác giả Lư Ngọc Thị
Người hướng dẫn PGS.TS. Võ Phán
Trường học Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Địa kỹ thuật xây dựng
Thể loại Luận văn Thạc sĩ
Năm xuất bản 2014
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 115
Dung lượng 25,12 MB

Nội dung

- Phân tích ảnh hưởng của quá trình thi công hỗ móng đào sâu đến các côngtrình lân cận có kết cầu móng khác nhau móng sâu và móng nông, trong phạm vi dé tai, tác gia mô phỏng và tính toá

Trang 1

ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

PHAN TICH ON DINH HO DAO SAU NHA CAO TANGTRONG DIEU KIEN XAY CHEN TAI THANH PHO

SOC TRANG

Chuyên ngành: Dia kỹ thuật xây dựngMã số: 60.58.61

LUẬN VĂN THẠC SĨTP HỎ CHÍ MINH, tháng 11 năm 2014

Trang 2

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HOC BACH KHOA —- ĐHQG - THÀNH PHO HO CHÍ MINH

Thành phần 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 si)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lýchuyên ngành sau khi luận văn đã được chỉnh sửa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NAM

Độc lập — Tự do — Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: LƯ NGỌC THỊ MSHV: 11864458Ngày, tháng, năm sinh: 30/08/1981 Nơi sinh: HẬU GIANG

Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60.58.61I TEN DE TÀI:

PHAN TÍCH ON ĐỊNH HO DAO SAU NHÀ CAO TANG TRONGDIEU KIEN XAY CHEN TAI THANH PHO SOC TRANGIl NHIEM VU VÀ NOI DUNG:

1 Nhiệm vụ: Phân tích 6n định hố dao sâu nhà cao tang trong điều kiện xâychen tại thành phố Sóc Trăng

2 Nội dung:

Mở đầuChương 1: Tổng quan về ôn định hố đào sâu công trình nhà cao tầng trongđiều kiện xây chen

Chương 2: Co sở lý thuyết tính toán 6n định hố dao sâu nhà cao tang trongđiều kiện chen

Chương 3: Phân tích 6n định hố đào sâu công trình Ngân hàng Công thương

Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng.

Chương 4: Phân tích ảnh hưởng của sự thay đôi mực nước ngầm đến chuyền vịtường vây băng mô hình mô phỏng Plaxis 3D Foundation

Kết luận và kiến nghị.Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU: ngay 10 thang 02 nam 2014.IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: _ ngày 14 thang 11 năm 2014

v CAN BO HUONG DAN: PGS.TS VO PHAN

- Tp.HCM, ngày 08 tháng 12 năm 2014

CÁN BO HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BO MON TRUONG KHOA

PGS.TS VO PHAN TS LE BA VINH

Trang 4

LỜI CÁM ƠNSau hơn 02 năm tham gia học tập chuyên ngành Dia kỹ thuật xây dựng với sự chỉ

dẫn nhiệt tinh của Quý thay cô giáo Học viên đã hoàn thành khóa học với dé tài tốt nghiệp“Phân tích n đnh của hồ đào sâu nhà cao tâng trong đi u kiện xây chen tạithành phố Sóc Trăng”

Đầu tiên, học viên xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành va sâu sắc đến thayPGS.TS.Võ Phán đã dành nhiều thời gian giúp đỡ nhiệt tình, hướng dẫn tôi trongsuốt thời gian học tập thực hiện luận văn; giúp cho học viên có được những kiếnthức hữu ích, làm nên tảng định hướng cho công tác chuyên môn

Học viên cũng xin chân thành cám ơn đến Quý thầy cô Bộ môn Địa, cơ - nềnmóng, Khoa Kỹ thuật xây dựng cùng Quý thây cô phòng đào tạo Sau Đại học,Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hỗ Chí Minh đã nhiệt tình giảng dạy và tạođiều kiện thuận lợi để học viên chúng tôi hoàn tất khóa học này

Lời cám ơn chân thành, sâu nặng xin gửi đến gia đình, bạn bè và các bạn củakhóa 2011 đã động viên tinh thần, giúp đỡ và hỗ trợ tôi rất nhiều trong suốt thờigian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp

Trần trọng kính chào!

Thanh phố Hồ Chi Minh, tháng 11 năm 2014

Hoc vién

Lu Ngoc Thi

Trang 5

TÓM TẮT LUẬN VĂNTEN DE TÀI: PHAN TÍCH ON ĐỊNH HO ĐÀO SÂU NHÀ CAO TANG

TRONG DIEU KIỆN XÂY CHEN TẠI THÀNH PHO SOC TRANGKhi xây dựng không đồng loạt cùng với quỹ đất hạn hẹp ở trung tâm đô thịđòi hỏi người thiết kế và thi công cần có những biện pháp chắn giữ để bảo vệ thànhvách hỗ móng, đảm bảo công trình được an toàn và không gây ảnh hưởng xấu đếncác khu vực lân cận đã xây dựng trước đó Theo đó, việc hạ mực nước ngâm cầnlưu ý đến việc hạn chế làm thay đổi tình hình địa chất và thuỷ văn tại khu vực xâydựng (mực nước ngầm, đất nền bị xáo trộn ) vì những thay đối nay sẽ có sự ảnhhưởng rất lâu dài đến các công trình lân cận

Công trình Ngân hàng Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng tọa lạc

tại số 24C, đường Trần Hung Đạo, phường 2, thành phố Sóc Trăng Công trình đượcthiết kế, có quy mô 02 tầng hầm và 09 tầng lầu và 1 tum, với các thông số kỹ thuậtChiều sâu tầng hầm tòa nhà: 76m, chiều cao phan trén toa nha: 42m

Bang việc sử dung phương pháp phan tử hữu han ứng dụng mô hình môphỏng Plaxis và so sánh với phương pháp giải tích dé thực hiện:

- Phân tích ôn định và biến dạng của hố móng đào sâu được thi công bangbiện pháp dao hở kết hợp hệ chống giữ bang phần mềm mô phỏng

- Thiết lập biểu đồ của chuyền vị ngang tường chan theo từng giai đoạn thi

Trang 6

SUMMARY OF THESISTHESIS: ANALYSIS OF THE STABILITY OF DEEP-DIGGING HOLESFOR HUSTLE-CONSTRUCTED HIGH BUILDINGS IN SOCTRANG CITY

Separated construction and limited land fund in the urban center require theoptimal measures to maintain and protect the holes to insure the safety for theconstruction works and not to give bad impacts to the adjacent areas formerlyconstructed Thereof, lowing down the underground water level should be paidattention to limit the changes of geological and hydrogeological features inconstruction areas (underground water level, disordered ground ) for thesechanges may give long-time impacts to the adjacent construction works.

Construction works of Vietnam Bank for Industry and Commerce, SocTrangbranch, located at 24C, Tran Hung Dao street, ward 2, Soctrang city is designed tohave 02 basements, 09 floors and O1 bungalow, with technical parameters of thedepth of basement of 7.6m, height of building of 42m.

By using the Finite Element Method, Plaxis simulation and comparing theanalytic method to:

- Analyze the stability and deformation of deep holes open-dug andmaintained by simulation software.

- Establish charts of horizontal transposition of walls at construction stages.- Examine the stability of the adjacent construction works for the impacts ofconstructing deep holes.

- Examine the stability of surrounding walls, arising mud at hole bed andchanges in underground water level.

- Analyze the impact of deep foundation construction on the adjacent shallowfoundation construction works.

The result of the analysis of underground water level changes can be used tocalculate the impacts on the stability of digging holes at construction stages.

Trang 7

CAC KY HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂNk: m/ngay Hệ số thắm

Eoed: kN/m? M6 dun bién dang tiép tuyén

Yw: kN/m Dung trọng nước

D: m Đường thâm

t: ngay thời gian thi công

Gs: Ti trong hate: Hệ số rỗngpo: kN/m? Cường độ áp lực đất tĩnh tại điểm tính toánvi: (KN/m?) Trọng lượng đơn vị của tang đất thứ i bên trên điểm tính toánhi: m Độ dày tang đất thứ i bên trên điểm tinh toánq: kN/m2 Tải trọng phân bố đều trên mặt đất

Ko: Hệ số áp lực đất tĩnh của đất ở tại điểm tính toán

OCR: Hệ số siêu cố kết của đất, lay từ số liệu thí nghiệm

o: độ Góc ma sát trong hữu hiệu của đấtykN/m Trọng lượng đất

c kN/m? Lực dính kếtpo: độ Góc ma sát trong của đấtz: mm độ sâu từ điểm tính toán đến mặt đất lấpo: độ Góc ma sát trong của đất lấp sau lưng tườngH: m Độ cao của tường chăn đất

0: độ Góc kẹp giữa lưng tường với đường thăng đứng (Lưng tườngnghiêng úp xuống là dương ngược lại là âm)

B: độ Góc nghiêng giữa mặt đất lap với mặt phăng ngangd: độ Góc ma sát giữa lưng tường với dat lap

c©: kN/m7 Lực dính hữu hiệu

K’, : Hệ số áp lực đất chủ động tính theo chỉ tiêu cường độ ứng suất hữu hiệuK°p: Hệ số áp lực đất bị động tính theo chỉ tiêu cường độ ứng suất hữu hiệuKa: Hệ số áp lực đất chủ động tinh theo chỉ tiêu cường độ ứng suất tong của đất

Trang 8

Kp : Hệ số áp lực đất bị động tính theo chỉ tiêu cường độ ứng suất tong của đấty: m Chuyén dich thân tường

K kN/ m Hệ số nền theo chiều ngang của đất nềnE, kN/m Modul đàn hồi ngang của lớp đấtE kN/m Modul đàn hồi của thân tường

| m* Momen quán tính mặt cắt mỗi mét dải theo chiều

ngang của thân tường

B m Độ dai theo chiều ngang của thân tường (lay bang Im)n Độ dốc của áp lực nước, đất

B: m Bé rộng hỗ móng (công thức 2.47)H: m Độ sâu đào hỗ móng (công thức 2.47)q kN/m? Siéu tai mat dat

Yì kN/m? Trị bình quân gia truyền của trong lượng tự nhiên củacác lớp đất ở phía ngoài hỗ kế từ mặt đất đến đáy tường

Y2 kN/m? Tri bình quân gia quyền của trọng lượng tự nhiên của

các lớp đất ở phía trong hỗ kể từ mat đất đến đáy tườngNa, Ne Hệ số sức chịu tải của đấth : m Chênh lệch cột nước giữa trong và ngoài đáy héP: kN/m? Ap lực trọng lượng ban thân của lớp dat phủ năm từ

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là dé tai nghiên cứu thực su của tac gia duoc thựchiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Võ Phán

Tắt cả số liệu, kết quả tính toán, phân tích trong luận văn là hoàn toan trung thực Tôicam đoan sẽ chịu trách nhiệm về sản phẩm nghiên cứu về dé tai của luận văn này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2014

Học viên

Lư Ngọc Thi

Trang 10

MỤC LỤC

Nhiệm vụ luận vănIUSv in 0 I

Tóm tắt luận Văï - - E312 919191 1E 5111115111 E111 11211 1g ii

Ký hiệu trong luận văn . - G0 ng rrh IVLO1 CAM GOAN 0 vịMUC LUC 75 -dddaA‹1 VIIDanh mục hình - + E2 3311010111100 0221111111111 1 11111111 nh XIDanh mục bảng . 00000109000 re XV

MO DAU1 Tinh cấp thiết của dé tài luận Van oe cceescscsssscsessscssesesesssnseseseees |

2 Nội dung nghiÊn CỨU << + 9990101 1 ng 23 Phương pháp nghiÊn CỨU (<< G 119001011 ngư 3

4 Y nghĩa khoa học và tính thực tiễn của dé tài -c-c+cscececee 35 Hạn chế của để tài - - - c3 1121 1E 1111151 1E 111812111 xnxx re 4CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE ON ĐỊNH HO ĐÀO SAU NHÀ CAO TANGTRONG DIEU KIEN XAY CHEN

1.1 Dac diém, phan loai hồ móng sâu Nhà cao tang ¬—— 51.1.1 Đặc điểm hố móng sâu Nhà cao tang -. 25-55 252 5s+scc+2 51.1.2 Phân loại tường vây hỗ móng sâu Nhà cao tang - 61.2 Những thành tựu đã đạt được trong c.trình hỗ móng sâu Nhà cao tang 101.2.1 Trên thé giới ¿ - + SE S123 151515 111112121111 1111111111 11111 cty 10

1.2.2 VIỆt NAM SG QQ SH ngà 11

1.3 Những sự cô về hỗ móng sâu trong Nha cao tang đã xảy ra trong nhữngnăm gan đây Nguyên nhân, bai học kinh nghiệm -. 25- 5255: 13

1.4 Nội dung, phương pháp luận về hé móng sâu Nhà cao tang đã được nghiên

CUU frong Và nØOải HƯỚC G G5 00010 0 re 18

1.5 Nhận xét và hướng tiếp cận của dé tài - - << Sex errkrrrree 20

Trang 11

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LY THUYET TÍNH TOÁN ON ĐỊNH HO ĐÀO SAU

NHÀ CAO TANG TRONG DIEU KIỆN XÂY CHEN

2.1 Các dang tải trọng và phân 10a - - - << 555513111 1 ree 222.1.1 Phân loại tai frQnØ -cc S111 ng vn 222.1.2 Các dạng tai trỌNE, -G cờ 22

2.2 Các thông số co bản trong mô hình Plaxis - + 2 2 255+s+<2 se: 232.2.1 Loại vật liệu đất nền “Drained, Undrained, Non-porous)” 23

2.2.2 Dung trọng không bão hoà và dung trọng bão hoà 24

2.2.3 Hệ số thấm - -:-G- s11 1121211119151 1 0 1111915111 1110151261 ng ng 242.2.4 Thông số độ cứng của đất nên - + + 2522 E2 £E£EEErrkrerree 252.5.5 Thông số sức kháng cắt của đất nền ¿2-5 +s+EeE+EsEsEsEzrsreei 262.3 Tính áp lực đất lên tường chắn - + ¿5 + 2 2 2+E£E+EeE£E£ErEerrrsrees 272.3.1 Tính áp lực đất tĩnh -¿ - - + 2 +%+E+E+E£EEEE SE E215 1 12121112211 x re 282.3.2 Lý thuyết tính áp lực đất Rankine ¿5- + c2 cs+s+e+esrersred 292.3.3 Lý thuyết tính áp lực đất Couloimb ¿-¿- ¿2 s+s+E+E+x+Esrsrererees 32

2.8.4 Nhận Xét HH nọ 50

Trang 12

CHUONG 3: PHAN TÍCH ÔN ĐỊNH HO DAO SAU CONG TRÌNH

NGAN HANG CONG THUONG CHI NHANH SOC TRANG

3.1 Mô ta đặc điểm c.trinh Ngân hang Công thương chi nhánh Sóc Trang 50

3.2 Đặc điểm địa chất thủy văn và các thông số thí nghiệm dat nên 51

3.3 Mặt cắt địa Chat eseesseesssesesessesseecneesecsneecesesneensesusesscensesuceneeeneesneenseenees 563.4 Các giai đoạn tính toán theo trình tự thi công hỗ móng sâu 57

3.5 Các thông số đầu vào của mô hình tính toán được mô phỏng trong PlaxisSD FOUNCATION 0000 số ao 58

3.6 Kết quả tinh toán theo mô phỏng trong Plaxis 3D Foundation 63

3.7 Kết quả tính toán theo mô phỏng trong Plaxis 2D Foundation 70

3.8 Phân tích ôn định, chuyển vị hồ đào băng phương pháp giải tích 72

3.8.1 Tính toán chuyền vị ngang của tường ở giao đoạn đào -3.0m 72

3.8.2 Tính toán chuyền vị ngang của tường ở giao đoạn đào -5.5m 74

3.8.3 Tính toán chuyền vị ngang của tường ở giao đoạn đào -7.6m 75

3.8.4 Kiểm tra chống trôi đáy khi xem xét đồng thời cả ¢ và @ 76

3.8.5 So sánh nội lực của thanh chỗng moment tường vây hỗ đào của phươngpháp giải tích và kết quả mô phỏng Plaxis 3D Foundation 5-5 78

3.9 Kiểm tra ảnh hưởng quá trình thi công hồ đào đến công trình lân cận 79

3.10 Nhận xét kết quả kiểm tra 6n định của tường vây, hồ đảo 83

CHUONG 4: PHAN TICH ANH HUONG CUA SU THAY DOI

MỤC NƯỚC NGAM DEN CHUYEN VỊ CUA TƯỜNG VAY

BANG MO HINH MO PHONG PLAXIS 3D FOUNDATION

4.1 Chuyén vi của tường vay hồ đào khi mực nước ngâm tại vi trí -0.4m so voimặt đất tự nhiÊn -G- - + E111 9191 1E 91111 1 1 5 1111115111 1111119 ng ri 86

4.2 Chuyén vi của tường vây hé dao khi mực nước ngầm tai vi trí -1,2m so vớimặt đất tự nhiÊn -G- - + E111 9191 1E 91111 1 1 5 1111115111 1111119 ng ri 87

4.3 Chuyén vi của tường vây hé dao khi mực nước ngầm tai vị trí -2,2m so voimặt đất tự nhiÊn -G- - + E111 9191 1E 91111 1 1 5 1111115111 1111119 ng ri 88

4.4 Nhận xét chuyển vị của tường vây khi thay đổi mực nước ngam 9Ị

Trang 13

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊTÀI LIEU THAM KHẢO LÝ LỊCH KHOA HỌC

Trang 14

DANH MỤC HINHHình 1.1a Hình dang tiết điện ctr LarS€TI - 6 SE E128 3E SE SE seserkes 6

Hình 1.1b Tường ctr LarS€T - ( < G9901 9 ng re 6

Hình 1.1e Thiết bị đóng ctr Larsen - - + 2 2E E+E+£EEE+E£E+E£E£EE£ErErEeerrrrerered 6

Hình 1.2 Tường vây hỗ dao bang cọc ximăng đất và Thiết bị thi công 7

Hình 1.3 Tường cir BTCT và Thiết bị thi công tường cừ -2-55555¿ 8Hình 1.4 Tường vây hố đào bang cọc khoan nhi +2- 5 2 2 2+s+s+£zcze: 9Hình 1.5 Tường Diaphragm wall và hệ chống thành hố dao tầng ham 10

Hình 1.6 Tường BTCT và hệ chống giữ ồn định hỗ móng đảo sâu IIHình 1.7 Trung cư cao tang thương mại, dich vụ LUGIACO 12

Hình 1.8 Sự cố 05 tang hầm C trình Pacific và viện KHXH lân cận bị sụp đồ 17

Hình 1.9 Mặt băng V1 tri Tram DOM 0 18

Hình 1.10 Anh chụp công trình sau khi xảy ra Sự CỐ ¿ - 52 +ccscscs¿ 18Hình 2.1 Ly thuyết tính toán áp lực dat Rankine oo 29Hình 2.2 Tính toán áp lực đất chủ dong, bị động Rankine 30

Hình 2.3 Tính toán áp lực đất chủ động Coulomb ¿-2- - 2 2 s+s+s+£zcse: 33Hình 2.4 Tính toán áp lực đất bị động Coulomb - << sssseeessss 34Hình 2.5 Sơ đồ tính toán theo phương pháp đàn hồi Nhật Bản 37

Hình 2.6 So đồ tính toán theo phương pháp đàn héi sau khi sửa đôi 37

Hình 2.7 Phương pháp Terzaghi-Peck tính chống trồi đáy hỗ móng 40

Hình 2.8 Phương pháp Caquot và Kerisel tính chống trôi đáy hỗ móng 4]

Hình 2.9 Sơ đô tính toán chống trồi đồng thời xét cả e và @ 42

Hình 2.10 So đồ kiểm tra 6n định chống phun trào ¿5- 55 5255252 43Hình 2.11 Trồi đáy do nước có áp gây ra - +5: ctct E221 151 11111 re 44Hình 2.12 Xác định Eo và Eso trong thí nghiệm 3 trục thoát nước 46

Hình 2.13 Xác định E'oca từ thí nghiệm nén cố két -¿-5- c2 5c: 48Hình 3.1 Công trình Ngân hàng Vietinbank Sóc Trăng - - << «+2 50Hình 3.2 Mat bang mô hình hỗ đào sâu Vietinbank Sóc Trăng 51

Hình 3.3 Mặt cắt địa chat công trình (hố khoan HK1, HK2, HK3) 57

Hình 3.4 Mô hình không gian mô phỏng trong Plaxis 3D Foundation 59

Trang 15

Hình 3.5 Cac phase tính toán trong mô hình Plaxis 3D Foundation 63

Hình 3.6 Mặt bằng mô hình trong Plaxis 3D Foundation - - s5: 63Hình 3.7 Chuyến vị ngang tường vây giai đoạn đào -0,5m (3D) 64

Hình 3.8 Chuyến vị đứng hỗ móng giai đoạn đào -0,5m (3D) - 64

Hình 3.9 Chuyên vị ngang tường vây giai đoạn đào -3,0m (3D) 64

Hình 3.10 Chuyến vị đứng hỗ móng giai đoạn đào -3m (3D) - 65

Hình 3.11 Chuyển vị ngang tường vây giai đoạn đào -5,5m (3D) 65

Hình 3.12 Chuyến vị đứng hỗ móng giai đoạn dao -5,5m (3D) - 66

Hình 3.13 Chuyén vị ngang tường vây giai đoạn đào -7,6m (3D) 66

Hình 3.14 Chuyên vi đứng hỗ móng giai đoạn dao -7,6m (3D) - 67

Hình 3.15 Chuyển vị tường vây hồ đào giai đoạn đảo -0,5M - 67

Hình 3.16 Chuyển vị tường vây hồ đào giai đoạn đào -3,0M - 68

Hình 3.17 Chuyén vị tường vây hồ đào giai đoạn đảo -5,5M - 68

Hình 3.18 Chuyển vị tường vây hồ đào giai đoạn đảo -7,6m - 69

Hình 3.19 Chuyển vị tường vây 4 giai đoạn (-0,5m, -3,00m, -5,5m, -7,6m) 69

Hình 3.20 Kết quả trôi bùng của hố đào - ¿5-5 c2 2 +e£E+EzErrxrkrreree 70Hình 3.21 Mô hình tính toán trong Plaxis 2ÌD - 1 1 ke 70Hình 3.22 Kết quả tính toán các phase - + 2525562 SEESE£E£E2EEEcEEErEerrree, 70Hình 3.23 Chuyển vị tường GD đào -,5m -¿ 5cc<cccecccescee 71Hình 3.24 Chuyển vị tường GD -3mic.ccccccccsecesecsessssesessssssesescsssssssessesseens 71Hình 3.25 Chuyên vị tường GD đào -5,5 M1 veccccccscesccsesseesessssssssesesssssseeseeeses 71Hình 3.26 Chuyén vị tường GD -7,6 Menccccccccecccsesessssesesssessssesessssseseseeeeen 71Hinh 3.27 Chuyén vi tường vay 4 giai đoạn (-0,5m, -3,00m, -5,5m, -7,6m) 71

Hình 3.28a Lực doc trong thanh chong giai đoạn đào -3,00M - 78

Hình 3.28b Moment tường vây giai đoạn đào -3,0Ũm ĂẶẶSS + S2 78Hình 3.29a Lực dọc trong thanh chong giai đoạn đào -5,5m - 78

Hình 3.29b Moment tường vây giai đoạn đào -5,5m_ << «««- 78Hình 3.30a Lực doc trong thanh chong giai đoạn đào -7,6m - 79

Hình 3.30b Moment tường vây giai đoạn đào -7,Õm - 7555 <S2 79

Hình 3.31 Chuyên vị ngang của móng M1 ¿-¿- - c2 2 s£E+Esesrrsrerrsree 30

Trang 16

Hình 3.32 Chuyển vị ngang của móng ÌM2 -¿¿- + 2 2 +E£E+EsEErxrkrrerees 30Hình 3.33 Chuyển vị ngang của móng M3 ¿ - - + 2 2 2ecEctsErrkrkrrrrees 81Hình 3.34 Chuyén vị ngang của mong M4 wu cseseeeescsessesesesseesseeseeeeen 81Hình 3.35 Chuyên vi đứng của móng M1 ou csessesescsesesesessseseeseseeeees 81Hình 3.36 Chuyên vị đứng của móng ÌM2 - ¿+2 +2 2£E£E£E2EEEEErkrrrrees 81Hình 3.37 Chuyên vị đứng của móng ÌM3 ¿-¿- +2 2 EcEcEsErrkrkrrrrees 82Hình 3.38 Chuyên vị đứng của móng ]M4 - ¿+ +22 EEE£EcEErrkrkrrrrees 82Hình 4.1 Chuyển vị ngang tường vây GD -0,5m_ ccccsc 86Hình 4.2 Chuyên vị ngang tường vây GD -3.,Ũm - 552cc ccccccscee, 86Hình 4.3 Chuyển vị ngang tường GD -5,5M + 252 Sc2ccccccxrtrreree 86Hình 4.4 Chuyên vị ngang tường vây GD -7,6m cccccececccesree, 86Hình 4.5 Chuyển vị tường vây 4 giai đoạn (-0,5m, -3,00m, -5,5m, -7,6m) 87Hình 4.6 Chuyến vị ngang tường vay GD -0,5M wiccccccceceseeeseeseseeeeeeeen 87Hình 4.7 Chuyến vi ngang tường vay GD -3,0M w.eeceeceseeeeseseeeeseeeeeen 87Hình 4.8 Chuyên vị ngang tường vây GD -5,5m 5c cc sec, 87Hình 4.9 Chuyên vị ngang tường vây GD -7,6m -cccccececccrsree, 87Hinh 4.10 Chuyén vi tường vay 4 giai đoạn (-0,5m, -3,00m, -5,5m, -7,6m) 88Hình 4.11 Chuyển vị ngang tường vây GD -0,5M - 2 2 555cc 88Hình 4.12 Chuyển vị ngang tường vây GD -3,0M 2 552cc sec 88Hình 4.13 Chuyén vi ngang tường vay GD -5,5m c-ccccccccccscec 88Hình 4.14 Chuyển vị ngang tường vây GD -7,6M - 2 2 2c, 88Hình 4.15 Chuyển vị tường vây 4 giai đoạn (-0,5m, -3,00m, -5,5m, -7,6m) 89Hình 4.16 Chuyển vị ngang của tường vây giai đoạn đào 7,6m khi thay đổi mựcƯỚC NAM 5 SG S2 2252321515 5 5 111115151111 11111 1111111151111 11 1050111110110 1e Tk 89Hình 4.17 Chuyển vị đứng của đáy hồ đào (giai đoạn dao 7,6m) khi thay đổi mựcƯỚC NAM 5 SG S2 2252321515 5 5 111115151111 11111 1111111151111 11 1050111110110 1e Tk 90Hình 4.18 Chuyển vị đứng của đất tại đáy hố đào khi thay đổi mực nước ngầm (xét

O F1al COAN 85:120071i 00077 90

Trang 17

DANH MỤC BANG

Bảng 3.1 Các thông số và mô hình đất nền nhập vào phần mềm Plaxis 59

Bảng 3.2a Thông số tường ctr Larssen SP-IV (mô hình 3D) 60

Bảng 3.2b Thông số tường clr Larssen SP-IV (mô hình 2D) - - -: 60

Bảng 3.3a Thông số kingpost và hệ giằng cao độ +0m (mô hình 3D) 60

Bảng 3.3b Thông số hệ giang cao độ +0m (mô hình 2D) 5-55-5555: 61Bảng 3.4a Thông số hệ giăng cao độ -2,5m va cao độ -5,0m (mô hình 3D) 61

Bảng 3.4b Thông số hệ giang cao độ -2,5m và cao độ -5,0m (mô hình 2D) 61

Bảng 3.5 Thông số hệ Waling - ¿5 S22 E21 3 151 121211151111 11 1111111 ce 61Bang 3.6 Thông số hệ giăng chéo dau w.ceccccccccccsessesesescsessescsescsesesesesssssesesees 62Bảng 3.7a So sánh kết quả tính toán trong mô phỏng Plaxis 2D và 3D 77

Bảng 3.7b Tổng hợp nội lực thanh chống va moment tường vây - 79

Bảng 3.8 Số liệu chuyển vị của móng công trình lân cận - 30

Trang 18

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đ tài

Trong những năm gan day, tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, mức sống củangười dân ngày một nâng cao kéo theo đó là nhu cầu về sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi,giải trí cũng tăng lên không ngừng, đòi hỏi một không gian sống tốt hơn, tiện nghỉ

và một không gian làm việc ở nơi công sở mở rộng Mặt khác, với xu hướng hội

nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước và xu thế phát triển của thời đại nên sựđầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, cáckhu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết Tuy nhiên, việc giải quyết các nhu cau vềsinh hoạt (nơi dé xe, bố trí các bé nước ngâm, bề tự hoại, trạm bơm ) luôn là vandé cần cân nhắc của các chủ đầu tư xây dựng công trình, dẫn đến việc gia tăng chiều

cao của các cao ôc thông thường kéo theo sự tăng về độ sâu của công trình.

Trong điều kiện xây dựng không đồng loạt cùng với quỹ đất hạn hẹp ở trungtâm đô thị, ở những trục đường chính nên các công trình cao tầng thường san sátnhau hoặc xen lan thật sự là một hiện trạng đòi hỏi người thiết kế và thi công cần cónhững biện pháp chắn giữ dé bảo vệ thành vách hố móng, dam bảo công trình antoàn trong quá trình thi công cũng như khi sử dụng và không gây ảnh hưởng xấuđến các khu vực lân cận đã xây dựng trước đó Ngoài ra, trên phương diện thiết kếcũng cần hết sức lưu ý đến việc hạn chế làm thay đổi tình hình địa chất và thuỷ văntại khu vực xây dựng (mực nước ngầm, đất nền bị xáo trộn ) vì những thay đôi

này sẽ có sự ảnh hưởng rât lâu dài đên các công trình lân cận.

Địa chất thủy văn tại khu vực Sóc Trăng có đặc điểm chung của vùng Đồngbăng sông Cửu Long, là khu vực có nền đất yếu với chiều dày lớn, hình thành dophù sa bồi lắng, có mực nước ngầm cao, xung quanh có nhiều sông ngòi Do đó, vớikhuynh hướng phát triển mạnh các công trình nhà cao tang, đặc biệt khi có tangham thì việc nghiên cứu tính toán ôn định của hố dao sâu cần phải được quan tâm,nghiên cứu đúng mức nhằm đảm bảo cho công trình chủ thé và các công trình lâncận được bền vững, tránh được các sự cố đáng tiếc xảy ra trong quá trình thi công

xây dựng cũng như khi đưa vào khai thác sử dụng lâu dài.

Trang 19

Việc thi công kết cấu chăn giữ cho hỗ móng nhà cao tang rất đa dang, phụthuộc vào từng điều kiện cụ thé, các thiết bi, máy móc xây dựng ngày càng hiện đại,tối tân hon Chúng ta cần thấy được không có loại công trình xây dựng nao ma cáckhâu từ khảo sát, thiết kế, thi công và quan trắc lại có yêu cầu găn bó chặt chẽ nhưđối với công trình chắn giữ hố móng.

Chính vi thế việc nghiên cứu các kết câu chắn giữ hố móng nha cao tangcũng như phân tích sự ảnh hưởng của quá trình thi công và sử dụng đến công trìnhlân cận thật sự rất cần thiết hiện nay Đây cũng chính là tính cấp thiết của đề tài

nghiên cứu.2 Nội dung nghiên cứu

Trong phạm vi đề tài luận văn, tác giả mô phỏng lại quá trình thi công hé đàosâu sử dụng tường vây tạm băng cừ larsen (không mô phỏng các giai đoạn tiếp theocủa quá trình thi công tang ham như sau khi đào đất đến đáy tang ham, thi công tiếpphân móng cọc, sàn và tường tầng hầm băng bê tông cốt thép ) chỉ tính toánchuyền vị, bién dạng của tường vây tầng ham và đất nền xung quanh, phân tích ảnhhưởng đến sự 6n định của công trình lân cận

Trong suốt quá trình thi công, biện pháp bố trí hệ chống, khoảng thời giantiến hành các giai đoạn đảo, giải pháp thoát nước hỗ móng tất cả đều có anhhưởng đến ứng suất, chuyển vị của tường hỗ dao, sự chuyển dịch của đất ở quanhhồ móng, ôn định của các công trình lân cận Vì vậy, đề tài “Phân tích n đnhcủa hồ đào sâu nhà cao tầng trong đi u kiện xây chen” của tác giả nham giảiquyết các van dé sau đây:

- Phân tích 6n định và bién dạng của hồ móng dao sâu được thi công bangbiện pháp dao hở kết hop hệ chống giữ bang phan mềm mô phỏng

- Thiết lập biểu đồ của chuyền vị ngang tường chắn theo từng giai đoạn thicông Kiểm tra kha năng chịu lực của hệ kết cau chan giữ hỗ móng

- Phân tích ảnh hưởng của quá trình thi công hỗ móng đào sâu đến các côngtrình lân cận có kết cầu móng khác nhau (móng sâu và móng nông), trong phạm vi

dé tai, tác gia mô phỏng và tính toán chỉ xét đôi với công trình móng nông.

Trang 20

- Kiểm tra 6n định của những công trình lân cận dưới ảnh hưởng của quátrình thi công hồ đảo sâu gây ra.

- Kiểm tra 6n định của công trình Ngân hang Công thương Việt Nam chỉnhánh Sóc Trăng có xét đến sự thay đôi mực nước ngầm

3 Phương pháp nghiên cứu

Dé thực hiện được các van dé nêu trên, phương pháp nghiên cứu được lựa

chọn là:

- Phương pháp giải tích: lý thuyết tính toán áp lực đất tường chắn đất; tínhtoán kết cau chống giữ hồ dao theo phương pháp đàn hồi (phương pháp Sachipana) Kiểm tra ồn định chống trôi (bùng) của hố móng và kiểm tra chống chảy thâm vàohồ đảo

- Phương pháp phan tử hữu hạn: sử dụng phan mém Plaxis 3D Foundation déphân tích chuyền vị, biến dạng của tường vây trong quá trình thi công đào đất, sosánh với kết quả mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 2D và phương pháp tính banggiải tích, cụ thé như sau:

+ Phân tích 6n định và biến dạng của hỗ móng đào sâu trong quá trình thicông Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ kết cấu chăn giữ

+ Xác định mức độ anh hưởng do hố móng gây ra cho công trình lân cận Từđó kiểm tra 6n định cho các công trình lân cận theo tiêu chuân cho phép

+ Xem xét sự ảnh hưởng việc thay đổi mực nước ngầm trong thi công phanmóng công trình đến khả năng chịu lực của tường vây hồ đào

4 Y nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đ tài

Từ các phân tích và nghiên cứu, tác giả thu được các kết quả sau:- Đánh giá 6n định và biến dang của hỗ móng đảo sâu được thi công bangbiện pháp dao hở kết hợp với hệ chỗng giữ và của công trình lân cận

- Thiết lập biểu đồ của chuyền vị ngang tường chắn theo từng giai đoạn thicông Trên cơ sở đó, đánh gia vi trí, tiết diện các kết cầu chan giữ và biện pháp thicông hop lý cho hỗ móng dao sâu

Trang 21

- Thiết lập biểu đồ của chuyển vị ngang và độ lún các móng công trình lâncận theo từng giai đoạn thi công hố đào sâu Từ đó sự 6n định của các công trình

lan cận.

- Thiết lập các biểu thức quan hệ giữa độ lún và chuyển vị ngang gia tăngcủa các móng công trình lân cận (sinh ra do ảnh hưởng bởi quá trình thi công hồdao); giữa chuyển vị ngang tong thé gia tăng của hệ móng công trình lân cận theocác giai đoạn và chiều sâu dao đất của quá trình thi công hỗ đảo Từ đó có thé dựđoán được mức độ ảnh hưởng cũng như kiểm tra 6n định của công trình lân cậnxung quanh hỗ móng đảo sâu

5 Hạn chế của đ tài- Công trình chuẩn bị triển khai thi công nên chưa có số liệu quan trắc làm cơsở so sánh thực tế

- Chưa xét đến tường vây chống đỡ hỗ đảo băng tường bê tông cốt thép(Diaphragm wall), tường cọc khoan nhéi để có kết quả đánh giá toàn diện nhấttrong việc chọn giải pháp chống đỡ hé đào sâu cho vùng đất yếu như khu vực thànhphố Sóc Trăng

- Trong phạm vi của dé tài, chỉ xét đến mô hình trong Plaxis là mô hình danhồi — dẻo (Hardening soil) chưa xét đến mô hình khác của đất

- Tác giả chưa xem xét từng giải pháp riêng biệt nhằm làm giảm ảnh hưởngcủa quá trình thi công hồ dao đến công trình lân cận, chưa tiền hành kết hợp các giảipháp và xem xét hiệu quả của từng phương án hỗn hợp

- Nội dung đề tài chưa xét đến yếu tố giảm môdule độ lớn của đất nền do việcđất nền bị xáo trộn trong quá trình đào hỗ móng và mực nước ngầm thay doi gây

nền.

-Tác giả nghiên cứu cơ sở lý thuyết về áp lực đất lên tường chan theoCoulomb, Rankine; xác định nội lực, chuyển vị thanh chống theo Sachipana Tuynhiên, dé tính toán các nội dung theo yêu cầu, phương pháp trên đưa ra rất nhiều giảthuyết nên số liệu tính toán được chưa thật sự tin cậy

Trang 22

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE ÔN ĐỊNH HO ĐÀO SAU CÔNG TRÌNH

NHÀ CAO TANG TRONG DIEU KIỆN XÂY CHENTinh Sóc Trăng nam trong vùng đồng băng sông Cửu Long, phía Bac và TayBắc giáp thành phố Cần Thơ, phía Đông Bắc giáp tỉnh Trà Vinh, phía Tây giáp tỉnhBạc Liêu, phía Nam giáp biển Đông Sóc Trăng có địa hình thấp và tương đối băng

phăng Độ cao cốt đất tuyệt đối từ 0,4 — 1,5 m, độ dốc thay đôi khoảng 45 cm/km

chiều dài Nhìn chung địa hình tỉnh Sóc Trăng có dang lòng chảo, cao ở phía sôngHậu và biển Đông thấp dần vào trong, vùng thấp nhất là phía Tây và Tây Bắc Tiểuđịa hình có dang gon sóng không đều, xen kẽ là những giồng cát địa hình tương đốicao và những vùng thấp trũng nhiễm mặn, phén

1.1 Đặc điểm, phân loại hồ đào sâu Nhà cao tầng1.1.1 Đặc điểm hồ đào sâu Nhà cao tang

Công trình hỗ móng luôn luôn chịu hệ áp lực và tác động xung quanh như áplực đất do trọng lượng bản thân cộng với ảnh hưởng của các công trình lân cận; áplực nước tĩnh và động phụ thuộc vào dao động mực nước ngầm; các sóng ứng suấtdo các phương tiện giao thông gây ra Công trình hỗ móng bao gồm nhiều khâu cóquan hệ chặt chẽ với nhau như chăn đất, chống giữ, ngăn nước, hạ mực nước, daođất trong đó, một khâu nào đó thất bại sẽ dẫn đến cả công trình bị đồ vỡ

Công trình hỗ móng có liên quan với tính địa phương, điều kiện địa chất củamỗi vùng khác nhau thì đặc điểm cũng khác nhau Đào hỗ móng trong điều kiện đất

yếu, mực nước ngầm cao và các điều kiện hiện trường phức tạp rất dễ sinh ra trượt

lỡ khối đất, mất 6n định hỗ móng, gây ra hiện tượng bùn trồi đáy hỗ móng, gây hư

hỏng công trình xây dựng và các công trình lần cận.

Về ranh giới phân biệt giữa hỗ móng nông và hỗ đào sâu không có quy địnhrõ rệt, trong thực tế đối với các hỗ móng từ 6m trở lên được xem là hồ đào sâu hoặcnhững hé móng có độ sâu không quá 6m nhưng địa chất va môi trường xung quanhcủa hỗ móng phức tạp thì cũng được ứng xử như là hỗ đào sâu Hiện nay, với việcxây dựng ngày càng tăng các công trình nhà cao tầng có khai thác không gian ngầmở các thành phó lớn, công trình hỗ móng đang phát triển theo xu hướng có độ sâu

lớn hơn, diện tích rộng hơn nên vân đề đảm bảo ôn định và an toàn thi công đào sâu

Trang 23

luôn là bài toán khó cần phải tuân thủ nghiêm ngặt trong suốt quá trình triển khaidự án từ khâu khảo sát địa chat, thiết kế đến việc triển khai thi công hồ đảo sâu kếthợp với công tác quan trắc thực tế ngoài hiện trường.

1.1.2 Các dạng tường vây hồ đào sâu Nhà cao tầngTường vây chống đỡ hồ đảo sâu bao gồm các loại chủ yếu sau:

1.1.2.1 Tường cọc bản thép (tường cừ Larsen): sử dụng các loại thép hình có mặt

cắt ngang dạng chữ U hoặc chữ Z, hạ xuống nên đất bằng phương pháp đóng, rung,có thé thu hồi lại dé sử dụng sau khi đã hòan thành nhiệm vụ chắn giữ hỗ móng.Đây là phương pháp cô điển nhất, thi công nhanh nhưng độ cứng tường không lớnnên lượng thanh chống lớn, không gian đảo đất chật hẹp Loại này sử dụng cho cáchồ đào có độ sâu từ 3m đến 10m

Trang 24

- Ưu điểm của phương pháp này là chất lượng vật liệu của cọc bản tin cậy, đâylà phương pháp cổ điển nhất, thi công nhanh, kha năng ngăn nước tương đối tốtnhưng độ cứng tường không lớn nên lượng thanh chống lớn, không gian dao đất

chật hẹp.

- Nhược điểm của phương pháp này là gây ra tiếng Ôn thi công lớn, chan độngmạnh, xáo động nên đất nhiều, khi thi công sinh ra biến dạng lớn, các công trìnhxây dựng xung quanh và các đường ống ngầm dễ bị lún và chuyển vị mạnh Loạinày sử dụng cho các hỗ đào có độ sâu từ 3m đến 10m

1.1.2.2 Tường vây hồ đào băng cọc ximăng đất trộn ở tầng sâu (DCM): dùngmáy khoan khoan vao đất với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế, đấttrong quá trình khoan được trộn cưỡng chế với ximăng thành các dãy cọc ximăngđất, sau khi đóng rắn lại sẽ thành tường chăn dạng bản liền khối, có khả năng chốngthấm và 6n định cho hé dao, thi công được trong điều kiện ngập sâu trong nước,hiện trường chật hẹp Loại tường vây này thích hợp với các loại đất từ cát thô cho

Hình 1.2 Tường vây hỗ đào bằng cọc ximăng đất và Thiết bị thi công1.1.2.3 Tường vây hồ đào bằng cọc bản bê tông cốt thép: đây là dạng đặc biệt

của tường chan, được dùng đê bảo vệ các công trình ven sông, chong xói ngâm rat

Trang 25

hiệu quả, cường độ chịu lực tốt, giá thành rẻ Mặt cắt tiết diện có dạng sóng, dạngphăng, dạng mặt phăng/mặt lõm; chiều dai cọc từ 6m đến 21m, bề rộng các loại cọc

cô định 0,996m Phương pháp thi công bằng búa rung kết hợp xói nước Sau khi hacừ xong, bên trên đỉnh cọc đồ dầm vòng bê tông cốt thép và đặt một dãy hệ thanhchống hoặc thanh neo

Cọc bản BTCT có một số ưu việt sau:- Độ cứng chống uốn lớn;

- Độ dịch chuyển nhỏ ở đầu coc;

- Không bị ăn mòn nhanh;

- Có thể được dùng như một kết cấu vĩnh viễn;- Do chiều rộng cọc bản BTCT đến gần 1m nên giảm thời gian hạ cọc;- Dùng thiết bị thông dụng để hạ cọc (rung ép có đóng cọc khi kết hợp xói

Trang 26

- Nang, vận chuyển can thận hơn dé tránh hư hỏng: chiều dài hạn chế, khôngcó khả năng nối dài; khả năng sử dụng lại có thé rất thấp do bị hỏng lúc nhỏ;

- Độ dày lớn nên chi phí đóng cọc bản BTCT gấp 1,8 đến 2,2 lần so với cọcván thép (kinh nghiệm Nhật Bản) và không thích hợp khi làm hố móng trong xâychen do chuyển vị ngang đất nên lớn

1.1.2.4 Tường vây hỗ đào bang cọc khoan nhồi: các cọc nhồi có đường kính từ0.óm đến Im, dài 15m đến 30m, tạo thành hệ tường chắn kín khít dé bảo vệ thànhhố dao sâu của tang ham Giải pháp tường vây này bảo vệ các công trình lân cận rấtan toàn, nhưng tốn nhiều không gian ngầm, giá thành cao Sử dụng thích hợp đốivới các hồ đào có độ sâu từ 6m đến 13m, hiệu quả đối với khu vực có nhiều công

trình xây chen.

Wi [HE tt

Hình 1.4 Tường vây hồ đào bằng cọc khoan nhôi1.1.2.5 Tường vây Diaphragm wall (tường liên tục trong đất): tiết diện tường códạng hình chữ nhật, sau khi được tạo thành hào bang gầu ngoạm thì léng thép đượchạ xuống để đồ bê tông; kết cấu bê tông cốt thép này được sử dung dé làm tườngvây hồ đảo và kết hợp làm tường tầng hầm để sử dụng sau này Loại tường vây này

Trang 27

có giá thành cao, thích hợp với điều kiện địa hình thi công khó khăn, xung quanh có

nhiêu công trình xây chen, sử dụng cho các hô dao có độ sâu từ 10m trở lên.

_—| a

dan dd | \AIFFPANY

Hình 1.5 Tường Diaphragm wall và hệ chống thành hồ đào tang ham1.2 Những thành tựu đạt được trong công trình hồ đào sâu Nhà cao tầng1.2.1 Trên thé gi i

1.2.1.1 Tháp Latino America: 43 tang cao nhất ở Mexico City có tang ham daosâu 12,6m Để ngăn chặn hiện tượng day trồi qua mức do đào hỗ móng, áp suất thuỷtĩnh tầng đất sét năm bên dưới được giảm bằng cách hút nước từ giếng để thoát

nước cho các lớp cát mỏng ở trong lớp sét Bên cạnh đó, sử dụng tường BTCT sâu

33m để ngăn ngừ lún các vùng xung quanh.1.2.1.2 Tháp đôi trung tâm thương mại thé gi i: ở New York bằng thép gồm110 tang với độ cao 405m duoc dat trên da phiến Manhatan ở độ sâu 21m, dùngtường vữa xi măng và các neo vào đá để bảo vệ các nhà xung quanh khỏi bị biếndạng phá hoại khi đào hỗ móng

1.2.1.3 Các toà nhà cao tang ở Thượng Hải (Trung Quốc): hiện nay thường có từ2 đến 5 tang hầm, kích thước mặt bằng lớn nhất là 274x187m, hố móng có thé sâu

Trang 28

đến 32m Phương pháp giữ 6n định hố móng thông dụng nhất là sử dụng tườngBTCT chạy suốt phạm vi hé móng.

1.2.2 Ở Việt Nam

Tại hai thành phố lớn là Hà Nội và Hồ Chí Minh, việc khai thác không gianngâm đô thị diễn ra rất mạnh, do những lợi ích to lớn mà nó mang lại như tăng tínhmỹ quan thâm mỹ cho đô thị, tăng hiệu quả trong việc sử dụng đất và cải thiện môitrường, phát triển về thương mại dịch vu Do đó, các tòa nha cao tang co tangham được dau tư xây dựng rất nhiều, có thé kế ra một số công trình tiêu biểu sau[1]:

- Tổ hợp khách sạn, văn phòng, trung tâm thương mại, siêu thị và căn hộ caocấp ROYAL CITY tại 74 Nguyễn Trãi, Quận Thanh Xuân, Hà Nội có diện tích xâydựng 130.000m2, quy mô 05 tang ham sâu 25m, 1450m tường vây dày Im, sâu 39m

Trang 29

và 2.815 cọc khoan nhỏi D1000, D1200, D1500 sâu 64m Tang hầm được thi công

theo phương pháp Top-down.

- Chung cư cao tang thương mai, dich vụ LUGIACO tại số 70, duong LtrGia, phường 15, quận 11, TP Hồ Chí Minh có 02 tang hầm có tường vay chống đỡhó đào được thi công băng công nghệ cọc ximăng đất, kết hợp với neo dự ứng lựctrong đất

- Trung tâm thương mại, dịch vụ, khách sạn, văn phòng, căn hộ cao cấp vàbãi đậu xe ngâm VINCOM B tại 66-68-70 Lê Thánh Tôn, Quận 1, TP Hồ Chí Minhcó quy mô 06 tang hầm sâu 25m và 29 tang nỗi, diện tích xây dựng trên 10.0002

Trang 30

Hồ dao tang ham được chống đỡ băng tường Diaphragm wall, thi công theo công

nghệ Top-down.

- Trong thời gian qua, việc thiết kế - thi công công trình hố đào sâu tại địabàn Sóc Trăng còn tương đối mới Thực tế công trình Ngân hàng Công thương ViệtNam chi nhánh Sóc Trăng là công trình đầu tiên nên việc đúc kết kinh nghiệm từnhững công trình trước đó là rất hạn chế

1.3 Những sự cố v hồ đào sâu nhà cao tầng đã xảy ra trong những năm gan

day; nguyên nhan, bài học kinh nghiệm

Bên cạnh những thành tựu đã dat được, van dé thi công hỗ đào sâu cũng xảyra nhiều sự cô đáng tiếc, dé lại những hậu quả nặng né trong quá trình chinh phục

đỉnh cao công nghệ xây dựng của nước ta trong những năm trở lại đây Nguyên

nhân các sự cô rất đa dang, do sai sót trong các khâu khảo sát địa chất công trình,thiết kế thi công tường chan đất (sự biến dang quá mức của đất và kết cau chốngđỡ), van dé bảo vệ dòng chảy va quan trac chuyển động của đất nền xung quanh hồđào, sự mất cân bang khi hạ mực nước, van dé chủ quan không tuân thủ nghiêmngặt quy trình thi công, quản lý chất lượng công trình

Những công trình hỗ móng gặp sự cố, nguyên nhân và bài học kinh nghiệm

được rút ra thông qua các công trình sau:* Bài học kinh nghiệm v cọc ván thép:1.3.1 Nhà Văn phòng ở Quận Hai Bà Trưng — Hà Nội

Công trình (Xây chen) có diện tích mặt bằng 7,15m* 22,90m, cao 8 tang, có1 tầng ham, mặt tiền ở mặt phố, xây ngay sát ngôi nha cũ 4 tang, có kết cấu khung,móng băng với cốt đáy móng khoảng -1 2m

Đề làm móng cọc ép và tầng hầm cho ngôi nhà mới, người ta đã dùng cọcván thép U200 dài 6m ép thành tường cir xung quanh chu vi móng và tang ham

Trong khi ép coc chỉ cách tường nha cũ 0,5m, đã thay có tac động ảnh hưởngđến móng và độ ồn định của công trình cũ liền kể Sau khi thi công xong tường vâyhố móng người ta đào hố, hút nước dé thi công dai cọc và tang ham

Theo số liệu quan trắc lún từ 22/10/2007 đến ngày 28/02/2008 thì độ lún củanhà cũ về phía hỗ đào (dé xây tang hầm của nha mới) đạt tới Sem làm cho ngôi nhà

Trang 31

lún nghiêng, tách han khỏi nhà liền kề có sẵn ở trên mái 15cm Do đó công trìnhmới chưa làm xong móng và tang ham, đã phải ngừng thi công cho đến nay để tìm

giải pháp xử li.

Nguyên nhân của sự cố này là do thi công ép cọc ván thép làm tường ctr đãchan động đến nền và móng cũ, mặt khác khi bơm hút nước trong hỗ đào đã làmcho nên đất của móng cũ lún thêm Độ lún của nhà không đều làm cho nó nghiêngvề phía hố đào của công trình đang xây dựng tang ham

1.3.2 Nha văn phòng trên đường Ha Nội — Hà Dong

Đây là ngôi nhà theo thiết kế là 15 tang, có 2 tang hầm Dé bảo vệ thành hốđảo sâu khoảng 10m, người ta làm tường cừ bằng cừ larsensâu khoảng lóm với hệthanh chống băng thép hình dé 6n định thành hồ dao

Trong quá trình thi công ép cừ larsenvà bơm hút nước trong hỗ móng đã làmcho nền đất dưới móng nông của một số nhà ở 4 tầng gần đó bị lún không đều vàgây nứt tường nhà, phải ngừng thi công để xử lí

Nguyên nhân có thể là chân của tường cừ chưa đặt được vào tầng đất sét dẻocứng cách nước mà đặt vào tầng cát pha chứa nước, bảo hòa nước Trong khi đó, thìmực nước dưới đất ngoài hỗ móng chỉ cách mặt đất khoảng Im Như vậy khi bomhút nước trong hồ móng, đã hạ mức nước chênh lệnh gân một chục mét làm cho áplực nước lỗ rỗng trong đất thay đổi và làm cho nền đất dưới móng bị lún đây cannói thêm răng, tường vây bằng cừ larsencũ không kín nước Như vậy nước ở trongvà ngoài hố đào thông với nhau qua chân tường vây và thấm qua bản thân tường

vay

Nhu vậy, tuy chưa có sự có lớn, nhưng cũng là bài học kinh nghiệm khi sử

dụng ctr larsenvà bơm hạ mực nước dưới đất

1.3.3 Thi công hầm đường bộ qua nút giao thông Ngã tư Sở - Hà Nội

đây có van đề rút cir larsen dé thi công hầm, người ta phải dùng tường ctrbang cir larsendé bảo vệ tạm thời thành hồ đào Nhung do thi công sát nhà dân nênkhi rút ctr larsencó nguy cơ làm cho nhà dân bị nứt, do đó đành phải dé lại khôngrút lên nữa Như vậy là có thêm một bài học kinh nghiệm nữa để dự báo khi thiết

kê, nên sử dụng cu larsennhư thê nao cho hiệu quả và an toàn.

Trang 32

1.3.4 Thi công tang ham Cao Oc Residence (Tp Hồ Chi Minh)

Công trình có 1 tang hầm, 1 tang trệt và 11 lầu Theo thông tin từ bai báo củatác giả Trần Van Xuân ( DH Bách Khoa Tp HCM ) thì khi đào ở độ -8m dưới đáyhố móng, phát hiện nước ngầm phun lên rất mạnh cuốn theo cát hạt nhỏ Hậu quả làngày 31/10/2007 hè đường Nguyễn Siêu có hồ sụt rộng 4*4m va sâu khoảng 3-4m

và chung cư Casaco (Đường Thi Sách , Q1) bi lún nghiêm trọng.

Nguyên nhân cũng có thể là dùng cừ larsenlàm tường vây không ngăn đượcnước, nên khi hút nước dé thi công tang ham, thì cột nước chênh áp ngoài thành hồdao tạo nên áp lực lớn day nước luồn qua chân tường vây day trôi đáy móng lên.Nước dưới đất được thoát ra như bình thông nhau, cuốn theo đất cát làm sụt lún nềncác công trình xung quanh gan đó (trong phạm vi “phéu” hạ thấp mực nước)

Trước tinh trang đó, người ta đã phải khan cấp lap ngay các hồ dao sâu và hỗsụt tạo cân bang áp lực dé tránh tình trạng sụt lún tiếp Đông thời lắp dat các tramquan trac dịch chuyên, lún và động thái nước dưới đất dé tránh các rủi ro có thé xảy

ra.

1.3.5 Cao ốc văn phòng Bến Thanh TSC — 186 Lê Thánh Tôn, TPHCM

Công trình này có diện tích mặt bằng 10*40m và 2 tầng ham Thang11/2007, trong khi đào hố đào sâu, thì nước ngầm ở đáy hồ phun lên rất mạnh, làmphông trồi đáy hỗ làm xê dịch tường cir bang cir larsenkhoang 8em Đất nền bị sụt

lún làm nứt đường hẻm lân cận và nghiêng tường ngăn Do đó buộc phải ngừng thi

công va dùng biện pháp khoan giếng bơm hạ nước ngầm

Như vậy ở đây lại xảy ra trường hợp dùng tường cừ bằng cọc ván thép không

hop lí Chân tường cu đang đặt ở lớp cát pha bảo hòa nước nên khi có chênh áp lực

bơm hút nước trong hồ đào thì nước phun mạnh từ đáy hồ lên kéo theo đất cát và

gây sụt lún

Tom lại, cả 5 trường hop sự cố trên đều do việc thiết kế va thi công tường ctrbăng cừ larsenkhông tốt tạo ra tình trạng chênh áp lực nước lớn giữa trong và ngoàihó đào sâu , nước phun mạnh từ đáy hồ lên làm hỏng hố đào, đồng thời nước cuốntheo đất cát làm hỏng nên của các công trình lân cận và gây ra sự cô lún sụt nghiêm

trọng.

Trang 33

* Bài học kinh nghiệm v tường liên tục trong đất1.3.6 Công trình cao ốc Pacific, Quận 1-TP Hỗ Chí Minh

Công trình có 5 tầng hầm, 1 tầng trệt và 18 tầng lầu Tường tang ham băngbê tông cốt thép, dày Im, thi công bang công nghệ tường trong đất, khi đào dat déthi công tầng hầm thứ 5 thi phát hiện một 16 thủng lớn ở tường tầng hầm có kíchthước 0,2m x 0,7m, dòng nước rất mạnh kéo theo nhiều đất cát chảy từ ngoài vàoqua 16 thủng của tường tang hầm Công nhân đã dùng hết cách, nhưng không thé bịtđược 16 thủng Nước kéo theo đất cát chảy 40 ào vào tang ham, công nhân phảithoát khỏi tầng hầm để tránh tai nạn có thể xảy ra

Sự cố công trình này đã làm sụp đồ hòan toàn công trình Viện Nghiên cứu

Khoa học xã hội Nam bộ ngay bên cạnh, tòa nhà Sở Ngoại vụ cũng bị lún nứt

nghiêm trong, tuy nhiên, cao ốc YOCO 12 tang va các tuyến đường xung quanh

công trình Pacific cũng có nguy cơ bi lún nứt.

Nguyên nhân chủ yếu của sự cố nay là chất lượng thi công tường tang hamkhông tốt Lỗ thủng lớn ở tường tang ham có thé là do đồ bê tông không đúng quytrình và dùng Bentonite không đúng yêu cầu gây sat lỡ đất ở hỗ dao Dat cát sat 16lẫn với Bentonite chèn vào bê tông làm cho bê tông bị rời xốp tạo nên lỗ thủng Đấtbên ngoài tầng hầm là cát pha bão hòa nước, là loại cát chảy, nên phải dùng loại

Bentonite đặc biệt có dung trọng 6 = 1.15g/cm? chứ không được dùng loại thông

thường cho đất loại sét có 5 = 1.04g/ cm3

Mặt khác, mực nước dưới đất bên ngoài tầng hầm rất cao (ở cốt — 1.5m), lỗthủng ở tường tầng hầm nằm ở độ sâu 20m, tức là có cột nước với áp lực lớn chênhnhau đến 18,5 mét Với một cột nước, có áp lực 18.5atm như vậy, chứa day trongtầng các bôi tích hạt nhỏ và các pha bảo hòa nước, thi khi có lỗ thủng ở tang hamcho nó thoát, dòng chảy sẽ rất mạnh kéo theo đất cát chảy vào tang hầm đồng thờilàm rỗng xốp, làm xói lỡ và phá hoại đất nền của móng các công trình lân cận,khiến cho các công trình đó bị biến dạng, bị sụt lún, thậm chí bị phá hoại

Trang 34

1.3.7 Công trình trạm bơm xử lý nw c thải IPS, Yannawa, Bangkok, TháiLan

Sau khi nhà thầu thi công xong tường vây, công tác đào đất bên trong đượctriển khai cùng với hệ giang chống tạm bang thép Vào giữa tháng 8 năm 1997, khicông tác đào đất bên trong gần đạt đến độ sâu cuối cùng (-20,7m), một cạnh tườngvây của trạm bơm đã bị đồ sập vào bên trong, làm cho phan đất sét mềm ở khu vựcxung quanh đồ vào vùi lấp toàn bộ hai xe xúc đất và một cầu câu đang đứng tại mộtvị trí bên ngoài gần đoạn tường vây đó Sự chuyển động của đất xung quanh làm hu

hại khoảng 20 căn nhà trong một phạm vi khoảng 50m.

Nguyên nhân sự cố: Quy trình thi công đào đất bên trong trạm bơm đã khôngđược nhà thầu tuân thủ nghiêm túc, đào đất bên trên không có giang chống Nhàthầu đã không lắp đặt một số hệ giang chéng tam ma nha thiét ké da dua ra, thiéu sukiểm tra của một don vi thiết kế độc lập về hệ giang chéng tam va thiéu su giam satcủa Nha thiết kế chính của công trình trong quá trình thi công dao dat

Trang 35

Treatment Plant(STP)

Hinh 1.9 Mat bang vi tri Tram bom

Hình 1.10 Anh chụp công trình sau khi xảy ra sự co1.4 Nội dung, phương pháp luận v hồ đào sâu Nhà cao tầng đã được nghiên

cứu

Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, các công trình được xây dựngvới chiều cao ngày càng cao hơn, chiều sâu tầng ngầm ngày cảng lớn hơn Đó chínhlà nhờ sự trợ giúp hiệu quả của phương pháp số trong tính toán ôn định nền móngcông trình (tiêu biểu là phần mềm Plaxis trong tính toán địa kỹ thuật xây dựng) kếthợp với quan trắc thực tế hiện trường

Các nhà khoa học trong và ngoài nước đã đóng góp nhiều nội dung, phươngpháp luận về lĩnh vực tính toán hé đào sâu nhà cao tang, cụ thé như sau:

1.4.1 Theo [2] đã dé cập đến một số điểm co bản trong tính toán ôn định nên đấtbên dưới và xung quanh công trình ngầm trong quá trình thi công, khai thác Bài

báo cua tác gia cho biệt.

Trang 36

- Lún xung quanh do lắp đặt tường: tác giả cho biết trong bài báo của Fujitanăm 1994 cho thấy độ lún đất xung quanh chiếm 50% do hạ và nhồ cọc bản dài

14,5m; theo Burland-Hancok, năm 1977; Lehar, năm 1993 va Wong, năm 1998, khi

xây dựng tường vây bê tông cốt thép đồ tại chỗ gây ra độ lún đất xung quanh chiếmkhoảng 50% đến 60%

- Lun xung quanh do chuyển vị tường chan: Tác giả cho biết theo O’Rourke năm 1990, khi công trình hỗ dao đạt 6n định tốt thì chuyển dịch nganglớn nhất của tường khoảng 0,2% chiều sâu đào va độ lún mặt đất xung quanh dat

Clough-cựa đại khoảng 0,15% chiều sâu đào, cho tường vây và tường cọc nhồi; phạm vi lún

ảnh hưởng đến hai lần chiều sâu đào, trong đó phần lún nhiều ảnh hưởng 0,75 lầnchiều sâu đào Theo Ducan — Bentler năm 1998, tỷ số giữa độ lún cực đại mặt đấtxung quanh với chuyển vị ngang cực đại có biến động rộng hơn từ 0,25 đến 4 lần;các nhân tố gây lún lớn không nhất thiết gây chuyền vị ngang lớn, nhưng chuyền vi

ngang lớn luôn gây độ lún lớn.

- Lin xung quanh do lắp đặt hệ neo: Tác giả cho biết theo Kempfert năm1999, khi khoan để tạo hệ neo trong sét mềm đã gây độ lún xung quanh đạt 70% độlún tổng tại Constance — Đức

- Luin xung quanh do bơm nước hạ mực nước ngâm: đất sét cô kết thườnglún nhiều hon đất sét có kết trước khi hạ mực nước ngầm trong quá trình dao đất.1.4.2 Theo [3] để so sánh kết quả dự báo từ mô hình Morh Coulomb và mô hìnhHardening Soil với các dữ liệu quan trắc được để xác định liệu phân tích phan tuhữu hạn tuyến tính đơn giản là đủ cho thiết kế an toàn hay phân tích số phi tuyếnphức tạp cung cấp một giải pháp mang lại nhiều hiệu quả hơn Phạm vi nghiên cứucủa bài báo giới hạn trong việc xác định chuyển vi tường chăn, biến dạng bề mặtcủa đất nền và nội lực của hệ thanh chống trong quá trình thi công đào đất Kết quảcủa bài báo cho thay chuyén vi ngang tai chan tuong chăn, lún bề mặt đất nên, độtrồi hỗ móng bên trong hỗ đào khi phân tích băng mô hình Hardening Soil gầngiống với giá trị quan trắc thực tế; riêng nội lực trong hệ thanh chống trong cả haimô hình Morh Coulomb và mô hình Hardening đều cho kết quả lớn hơn số liệuquan trắc thực tế

Trang 37

1.4.3 Theo [4| thông qua phần mềm Plaxis, mô hình tính toán Hardening Soil ứngdụng tính toán cho công trình Fideco Tower, đường Hàm Nghĩ, Quận 1, TP Hồ ChíMinh Kết luận rút ra từ bài báo là hàm tương quan giữa vùng ảnh hưởng củachuyển đứng D với độ sâu đào đất H theo phương pháp Caspe-Bowles là: D =0,566H + 19.451 (chuyến vị đứng và vùng ảnh hưởng có xu hướng gia tăng khi độsâu hỗ đào càng tăng); quan hệ giữa Uxmax/Hi và Uymax/Hi là tỷ lệ thuận với nhau;

theo phương pháp thi công Bottom-Up và Top-Down qua các giai đoạn thi công,

hàm quan hệ giữa Uymax/Hi và Uxmax/Hi lần lượt là y = 1.281x — 0,041 © và y =0,172x + 0.078 Ở” (Hàm tương quan © và “) cho thấy nếu có được số liệu quantrắc chuyển vị ngang của tường thì sẽ ước lượng được chuyển vị đứng của đất nền

sau lưng tường).

1.4.4 Theo [5] chuyển vị đầu cọc đo đạc (22.30cm) lớn hơn giá trị chuyển vị theolý thuyết trong dài hạn (16.36cm) khoảng 27%; độ nghiêng đầu cọc bình quân thựctế (B = 0.067rad) lớn hơn độ nghiêng được tinh theo lý thuyết (B = 0.017rad) Kếtluận cho biết công trình tường cọc bản không đạt yêu cầu tính toán về trạng tháigiới han II, với chuyển vị ngang cho phép là 2% Hb = 2% x 400 = 8 (cm)

1.5 Nhận xét và hư ng tiếp cận của đ tài

- Trong điều kiện quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc thi công cáchố móng đảo sâu công trình nhà cao tang là một công tác hết sức phức tap, đòi hỏingười thiết kế và thi công phải nắm rõ được các lý thuyết về tính toán và kiểm traồn định dé đảm bảo an toàn cho hỗ đào va công trình lân cận trong điều kiện xâychen Đặc biệt trên vùng đất yêu như khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long

- Với những kết quả được các nhà khoa học nghiên cứu và rút ra kết luận,liên hệ thực tiễn Công trình Ngân hàng Công thương Chi nhánh Sóc Trăng, trongphạm vi dé tài luận van, tác giả sẽ tiến hành mô phỏng lại thực tế quá trình thi cônghó dao tầng ham băng phương pháp số thông qua phần mềm Plaxis 3D Foundation,mô hình nền Hardening Soil (các giai đoạn thi công gồm thi công tường vây tambăng cừ Larsen, cùng hệ thanh chống), xem xét ảnh hưởng trong quá trình đào đến

ôn định của các công trình lân cận, xem xét sự ảnh hưởng của cọc bê tông côt thép

Trang 38

được sử dụng trong thi công phần móng công trình đến kha năng chịu lực (chuyểnvị) của tường vây hồ dao.

- Việc bơm hạ mực nước ngầm trong hỗ đào có ảnh hưởng lớn đến độ lún,biến dạng của đất nền xung quanh và ảnh hưởng đến 6n định của công trình lân cận

- Mô hình nền hợp lý ứng dụng trong tính toán hố đào sâu là mô hình

Hardening soil.

- Có nhiều dạng kết cau tường vây dé chan giữ hồ đảo, trong phạm vi dé tailuận văn tác giả chọn giải pháp chăn giữ hé đào băng tường cir Larsen vi đây là loạiđược dùng pho biến, sẵn có trên thị trường, dễ liên kết

Trang 39

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYET TÍNH TOÁN ÔN ĐỊNH HO ĐÀO SAU NHÀ

CAO TANG TRONG DIEU KIỆN XÂY CHEN

2.1 Cac dang tai trong va phan loai2.1.1 Phan loai tai trong

Tải trọng tác động và kết cau thông thường có thé chia làm 3 loại:- Tải trọng vĩnh cửu (tải trọng tĩnh): là tải trọng mà trong thời gian sử dụng kếtcầu không biến đổi trị số, hoặc biến đổi của chúng so với tri số bìlanh quân có thébỏ qua không tinh Ví du như trọng lượng bản thân kết cau, áp luc đất

- Tải trọng khả biến (tải trọng động): là tải trọng mà trong thời gian sử dụngkết cầu có thé biến đổi trị số mà trị số biến đổi của chúng so với trị số bình quânkhông thể bỏ qua được Ví dụ như tải trọng mặt sàn, ô tô, cần trục hoặc tải trọngxếp đồng vật liệu

- Tải trọng ngẫu nhiên: là tải trọng mà trong thời gian xây dựng và sử dụng kếtcầu không nhất định xuất hiện, nhưng hé có xuất hiện thì trị số rất lớn và thời gian

duy trì tương đối ngắn Vi dụ như lực động đất, lực phát nô, lực va đập

2.1.2 Cac dang tải trong

Tải trọng tac động lên kết cấu chan giữ chủ yếu có:- Ap luc dat:

- Ap luc nước;- Tai trong truyền từ móng qua môi trường dat của công trình xây dựng trongphạm vi vùng ảnh hưởng ở gần hố mong;

- Tải trọng thi công: ô tô, cần cau, vật liệu xếp trên hiện trường, lực neo giữ

tường cỪ ;

- Nếu vật chắn giữ là một bộ phận của kết cau chủ thể thì phải kể lực động dat:- Tải trong phụ do sự biến đổi nhiệt độ và co ngót của bê tông gây ra Tùy theokết cấu chan giữ hé móng khác nhau cũng như điều kiện đất nền mà các loại tải

trọng sẽ xuât hiện ở các dạng khác nhau.

Trang 40

2.2 Các thông số cơ bản trong mô hình Plaxis2.2.1 Loại vật liệu dat n n “Drained, Undrained, Non-porous”

Một trong những tính chất khác biệt giữa đất và các vật liệu khác là trong đấtton tại các dạng vật chất ở ba thé khác nhau: thé ran (hat đất), thé lỏng (nước), thékhí (không khí) Đặc biệt là nước gây nên áp nước 16 rỗng làm ảnh hưởng to lớnđến ứng xử của đất nên Do đó để mô phỏng ứng xử của đất nền trong sự tương tácgiữa kết cau hạt đất với nước trong đất việc phân loại đất nền thành ba loại: thoátnước (Drained), không thoát nước (Undrained), và không thắm (Non-porous) 1a cầnthiết

Khi lớp đất nên được chọn là loại vật liệu thoát nước, áp lực nước lỗ rỗng sẽkhông được tạo ra trong đất, các tải ngoài sẽ chuyển toàn bộ vào ứng suất hữu hiệucủa đất nền Loại vật liệu thoát nước được sử dụng cho những lớp đất nên khô ráo

(bên trên mực nước ngâm), các loại đất nền có hệ số thắm cao, hay trong các phân

tích công trình ở trạng thái lâu dài mà không cần ké đến tính thắm kém của đất nềnvà thời gian cô kết

Ngược lại với vật liệu thoát nước, khi đất nền được thiết lập là vật liệu khôngthoát nước áp lực nước lỗ rỗng sẽ được tạo ra trong đất nền Dòng thấm trong đấtnên có thé được bỏ qua do tính thấm kém của vật liệu hệ số tải ngoài cao hay tiễnhành phân tích trong trường hợp tức thời Khi các lớp đất nền được chọn thuộc tínhkhông thoát nước thì chúng ứng xử không thoát nước hòan toàn mặc dù lớp đất đónăm trên mực nước ngầm Tuy nhiên các thông số nhập vao trong lớp đất nền lại làcác thông số thoát nước vì mặc định Plaxis sẽ sử dụng những công thức tương quanđể chuyển những thông số này về thông số không thoát nước

Đối với thuộc tính non-porous thì cả áp lực nước ban đầu và áp lực nước lỗrỗng đều không được tạo ra trong vật liệu này Thuộc tính này thường kết hợp vớikiểu mô hình đàn hồi dùng dé mô phỏng các loại vật liệu bê tông, xi măng dat Đối với loại vật liệu này không có sự phân biệt giữa dung trọng tự nhiên và dung

trọng bão hòa.

Việc lựa chọn loại vật liệu trong quá trình phân tích một bài toán là rat quantrọng vi nó quyết định ứng xử của đất nền và phương pháp phân tích Do đó việc

Ngày đăng: 25/09/2024, 00:01

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN