Phân tích chuyển vị tường vây công trình thảo điền Pearl

Tóm tắt: Luận văn này phân tích chuyển vị ngang của tường vây và chuyển vị của đất nền xung quanh tường vây của công trình Thảo Điền Pearl thi công theo phương pháp topdown. Chuyển vị ngang của tường vây và chuyển vị đứng của đất nền xung quanh được phân tích theo phương pháp thoát nước và không thoát nước kết hợp mô hình Hardening Soil. Kết quả phân tích trong luận văn này cho thấy chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây xuất hiện từ khoảng (1.12÷1.38) lần so với chiều sâu hố đào. Với cùng một mô hình nền, khi phân tích chuyển vị ngang của tường vây bằng các phương pháp khác nhau cho kết quả rất khác biệt. Tỷ số chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây khi phân tích không thoát nước so với khi phân tích thoát nước dao động trong khoảng 1.31 đến 4.54 lần. Tỷ số chuyển vị thẳng đứng lớn nhất của đất nền xung quanh hố đào so với chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây dao động trong khoảng từ 0.45 đến 0.91 lần. Việc so sánh chuyển vị tường vây theo mô phỏng và kết quả quan trắc giúp cho người thiết kế có đánh giá sự chênh lệch về giá trị chuyển vị cho khu vực địa chất Quận 2

CƠNG TRÌNH ĐƯỢC THỰC HIỆN TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ THANH HẢI Cán chấm nhận xét 1: GS.TS TRẦN THỊ THANH Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, ngày Tháng 06 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN (Chủ tịch hội đồng) GS.TS TRẦN THỊ THANH (Cán chấm nhận xét 1) PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM (Cán chấm nhận xét 2) PGS.TS TRẦN TUẤN ANH (ủy viên) TS LÊ TRỌNG NGHĨA (Thư ký) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập -Tự - Hạnh phúc -—0O0-— NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: THIỀU THỊ NGỌC MAI Ngày sinh Chuyên ngành MSHV : 13090087 Nơi sinh : Tuyên Quang : 29/06/1984 : Kỹ thuật Xây dụng Cơng trình Ngầm MN : 60 58 02 04 1- TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG VÂY CƠNG TRÌNH THẢO ĐIỀN PEARL 2- NHỆM VỤ LUẬN VĂN Mở đầu Chuong Tổng quan chuyển vị tuờng vây Chương Cơ sở lý thuyết Chương Mô phân tích Kết luận Kiến nghị 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/08/2016 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/06/2017 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ THANH HẢI Tp HCM, ngày tháng 06 năm 20ỉ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS ĐÔ THANH HẢI PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian tham gia khóa học đào tạo thạc sỹ chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm, tác giả tiếp thu kiến thức bổ ích phục vụ cho cơng việc Tác giả xin chân thành gửi lời biết ơn đến quý thầy cô môn Địa - Nền móng nhiệt tình giảng dạy cho thời gian qua Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS.ĐỖ Thanh Hải người giúp đỡ tận tình ln quan tâm, động viên tác giả suốt trình thực luận vãn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm khóa 2013, gia đình, bạn bè thân hữu hỗ trợ nhiều trình học tập Một lần em xin gửi tới Q Thầy, Cơ gia đình lời biết ơn sâu sắc nhất! TP.HCM, ngày tháng năm 2017 Học viên thực THIỀU THỊ NGỌC MAI TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận vãn phân tích chuyển vị ngang tường vây chuyển vị đất xung quanh tường vây cơng trình Thảo Điền Pearl thi công theo phưomg pháp top-down Chuyển vị ngang tường vây chuyển vị đứng đất xung quanh phân tích theo phưomg pháp nước khơng nước kết hợp mơ hình Hardening Soil Kết phân tích luận vãn cho thấy chuyển vị ngang lớn tường vây xuất từ khoảng (1.12-^1.38) lần so với chiều sâu hố đào Với mơ hình nền, phân tích chuyển vị ngang tường vây phưomg pháp khác cho kết khác biệt Tỷ số chuyển vị ngang lớn tường vây phân tích khơng nước so với phân tích nước dao động khoảng 1.31 đến 4.54 lần Tỷ số chuyển vị thẳng đứng lớn đất xung quanh hố đào so với chuyển vị ngang lớn tường vây dao động khoảng từ 0.45 đến 0.91 lần Việc so sánh chuyển vị tường vây theo mô kết quan trắc giúp cho người thiết kế có đánh giá chênh lệch giá trị chuyển vị cho khu vực địa chất Quận ABSTRACT This thesis analyzes the horizontal displacement of diaphragm wall and displacement of the ground around it at Thao Dien Pearl construction by top-down method The horizontal displacement of diaphragm walls and vertical displacements of the surrounding ground were analysed by the drainage and undrained using Hardening Soil model The result shows the maximum horizontal displacement of diaphragm walls was (1.12 1.38) times compared to the depth of excavation The comparison horizontal displacement of diaphragm walls maximun undrained analysis than when analyzing drainage 1.31 to fluctuate between 4.54 times The quotient Uvmax/ Uvmax varies mainly between 0.45 to 0.91 times The comparison displacement diaphragm wall under simulated and the results of monitoring enables the designer were evaluated the difference in displacement values for the geological for geological area District LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN Tôi xin cam đoan: Bản Luận vãn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức, số liệu đo đạc thực tiễn hướng dẫn Thầy TS Đỗ Thanh Hải Các số liệu, mơ hình tính tốn kết Luận vãn hoàn toàn trung thực Nội dung Luận vãn hoàn toàn tuân theo nội dung đề cương Luận văn Hội đồng đánh giá đề cương Luận văn Cao học ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng thông qua Một lần nữa, xỉn khẳng định trung thực lời cam đoan V MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I TÓM TẮT LUẬN VĂN II LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN IV DANH MỤC HÌNH VẼ IX DANH MỤC BẢNG BIÊU XIII DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU XIV MỞ ĐẦU CHUƠNG 1: TÔNG QUAN VỀ CHUYÊN VỊ CỦA TUỜNG VÂY 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngang tường vây chuyển vị đứng đất xung quanh hố đào 1.1.1 Kích thước hố đào 1.1.2 Tình trạng nước ngầm 1.1.3 Biện pháp thi công 1.1.4 Tác động thay đổi ứng suất đất 1.1.5 Các đặc tính đất 1.2 Quan trắc chuyển vị của tường vây 1.2.1 Lắp đặt thiết bị 1.2.2 Lắp đặt ống vách đo nghiêng 1.2.3 Đo kiểm tra đo chu kỳ đầu 10 1.2.4 Nguyên lý đo xử lý số liệu 11 1.3 Nhận xét 12 CHUƠNG 2: Cơ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Lý thuyết áp lực đất chủ động, bị động 13 vi 2.1.1 Phân loại áp lực ngang đất 13 2.1.2 Lý thuyết Mohr-Rankine 14 2.1.2.1 Đối với đấtrời(c = O) 14 2.1.2.2 Đối với đất dính (c # 0) 16 2.1.3 Lý thuyết Coulomb 17 2.1.3.1 Áp lực chủ động: 17 2.1.3.2Áplực bị động 20 2.2 Áp lực đất lên tường vây hố đào 23 2.2.1 Trong đất cát 23 2.2.2 Trong đất sét yếu vừa 23 2.2.3 Trong đất sét cứng 24 2.2.4 Những hạn chế biểu đồ bao áp lực 24 2.2.5 Trong đất nhiều lớp 25 2.3 Cơ học đất tới hạn 26 2.3.1 Nén trục 27 2.3.2 Nén trục uu 28 2.3.3 Lộ trình ứng suất 29 2.3.3.1 Hệ trục s-t Lambe 32 2.3.3.2 Hệ trục Roscoe cộng (1958) 32 2.4 Mơ hình đất 33 2.4.1 Lý thuyết đàn hồi - dẻo áp dụng phàn mềm Plaxis 33 2.4.2 Những mơ hình đất 34 2.4.3 Mơ hình Morh-Coulomb 35 2.4.3.1 Tổng qt mơ hình 35 vii 2.4.3.2 2.4.4 Xác định thơng số cho mơ hình 37 Mơ hình Hardening Soil 40 2.4.4.1 Tổng quát mơ hình 40 2.4.4.2 Xác định thông số cho mơ hình 43 2.5 Các thông so mơ hình Plaxis 46 2.5.1 Loại vật liệu đất “Drained, Undrained, Non-porous” 46 2.5.2 Dung trọng khơng bão hồ dung trọng bão hoà 48 2.5.3 Hệ số thấm 48 2.5.4 Thông số độ cứng đất 49 2.5.5 Thông số sức kháng cắt đất 51 2.6 Các phương pháp phân tích khơng nước, nước ứng dụng phương pháp việc phân tích Plaxis 52 2.6.1 Phân tích khơng nước 52 2.6.2 Phân tích nước 54 CHƯƠNG 3: MƠ PHỎNG CƠNG TRÌNH THựC TẾ 55 3.1 Giới thiệu cơng trình 55 3.2 Tính chất lý đất thơng số tính toán 55 3.3 Các giai đoạn thi công 60 3.4 Kết quan trắc tường vây 61 3.5 Mô Plaxis 2D 63 3.5.1 Mơ hình hình học 64 3.5.2 Thông số đất 64 3.5.3 Thơng số mơ hình tường vây, sàn hầm 66 3.5.4 Phụ tải bề mặt 66 3.6 Mơ hình giai đoạn thi công 66 3.7 Kết phân tích 68 68 Phase 5: Thi công sàn tầng hầm 1 i, w T_ -1 + * & f ỉ lí • Hình 3.9 Thi cơng sàn tầng hầm Hình 3.10 Đào đất từ cao độ -7.9m đến cao độ -12.55m, hạ mực nước ngầm -12.95m Phase 6: Đào đất từ cao độ -7.9m đến cao độ -12.55m, hạ mực nước ngầm -12.95m Phase 7: Thi công móng, sàn tầng hầm ÍỊ !! €ì »; Hình 3.11 Thi cơng móng, sàn tang hầm 3.7 Kết phân tích 3.7.1 Phân tích chuyển vị ngang tường vây Ta so sánh kết chuyển vị ngang tường vây quan trắc phân tích mơ hình theo phương pháp nước khơng nước Hình 3.12 Chuyển vị hố đào xét theo phương pháp nước (Phase 6) 69 Hình 3.13 Chuyển vị hố đào xét theo phương pháp khơng nước (Phase 6) Bảng 3.10 So sánh chuyển vị ngang lớn cùa tường vây kết phân tích với kết quan trắc Đào đến cao độ -4.2m (đáy Đào đến cao độ -7.9m ( đáy Đào đến cao độ -12.55m hầm lửng) tầng hầm 1) ( đáy móng) 22.14 49.95 104.40 Undrained (U) (mm) 100.60 109.44 137.1 Quan trắc (QT) (mm) 25.26 36.47 57.92 D/QT 0.87 1.37 1.80 U/QT 3.98 3.00 2.36 Drained (D) (mm) , Drained: phương pháp phân tích nước, Undrained: phương pháp phân tích khơng nước ❖ Theo bảng 3.10 số nhận xét đưa sau: • Khi so sánh chuyển vị ngang lớn tường vây từ kết phân tích với chuyển vị ngang lớn tường quan trắc thiết bị Inclinometer, trình đào tầng hầm kết phân tích ln lớn kết quan trắc • Phương pháp phân tích khơng nước cho kết chuyển vị ngang lớn so với kết quan trắc gấp 3.98, 3.00 2.36 lần tương ứng giai đoạn đào đến cao độ -4.2m (đáy tầng hầm lửng), đào đến cao độ -7.9m (đáy tầng hầm 1) đào đến cao độ -12.55m (đáy móng) Phương pháp phân tích nước cho chuyển vị ngang lớn tường vây chênh lệch so với kết quan trắc gấp 0.87, 1.37 1.8 lần tương ứng giai đoạn đào đến cao độ -4.2m ( đáy tầng hầm lừng), đào đến cao độ -7.9m (đáy tầng hầm 1) đào đến cao độ - 12.55m (đáy móng) 70 Bảng 3.11 Chuyển vị ngang lớn tường vây khỉ phân tích theo phương pháp nước khơng nước Drained: phương pháp phân tích nước; Undraỉned: phương pháp phân tích khơng thoát nước ❖ Theo bảng 3.11 số nhận xét đưa sau: • Chuyển vị ngang tường vây phẫn tích phương pháp khác cho kết khác biệt Sự khác biệt thể rõ tiến hành so sánh chuyển vị ngang lớn tường vây từ kết quà phân tích phương pháp nước phương pháp khơng nước Khỉ đào đến đáy tầng hầm lửng, chuyển vị ngang lớn khỉ phân tích khơng nước gấp 4.54 lần so với phương pháp thoát nước Tương tự đào đến đáy tầng hầm Bl, B2 tỷ lệ 2.19,1.31 • Theo giai đoạn đào đất, chênh lệch kết quà phân tích chuyền vị ngang lớn phương pháp nước với phương pháp khơng nước giảm dần theo chiều sâu đào đất 71 ỉ * ĩ' 0-11 DRAINED UNDRAINED QUAN TRẮC -13 Chuyền vị ngang (mm) Hình0-14 3.14 So sánh chuyển vị ngang tường vây kết quan trắc kết quà phân tích từ mơ hỉnh -Giai đoạn đào đến cao độ -4.2m (đáy sàn hầm lửng) 72 —rt—DRAINED UNDRAINED QUAN TRẮC Hình 3.15 So sánh chuyển vị ngang tưởng vây kết quan trắc kết phân tích từ mơ hình -Giai đoạn đào đến cao độ -7.9m (đáy sàn hầm Bl) 73 -w-DRAINED —■-UNDRAINED QUAN TRẮC Hình 3.16 Sỡ sánh chuyển vị ngang tường vây kết quan trắc kết phân tích tử mơ hình -Giai đoạn đào đến cao độ -12.55m (đáy sàn hầmB2) 14 ì.l.l Phân tích chuyển vỉ đứng mặt đất lân cận tưỉmg vây Bảng 3.12 Chuyền vị thẳng đứng lớn mặt đất lân cận hố đào phân tích theo phương pháp nước khơng nước Drained: phương pháp phân tích nước; Ưndrained: phương pháp phân tích khơng ihoảt nước Theo bảng 3.12 số nhận xét đưa sau: • Chuyển vị thẳng đứng mặt đất lân cận tường vây khỉ phẫn tích phương pháp khác cho kết quà khác biệt Khi đào đến đáy tầng hầm lửng, chuyển vị thẳng đứng lớn mặt đất lẫn cận tường vây lổn khỉ phân tích khơng nước gấp 10.05 lần so với phương pháp thoát nước Tương tự đào đến đáy tầng hầm B1, B2 tỷ lệ 2.15,1.37 • Theo giai đoạn đào đất, chênh lệch kết phân tích chuyển vị thẳng đứng mặt đất lớn phương pháp thoát nước vói phương pháp khơng nước giảm dần theo chiều sẳu đào đất • Chuyển vị đứng mặt đất lẫn cận ti lệ thuận vái chiều sẳu đào đất 75 Chuyền vị CIIH tĩíứ bên rụrth tưửngvny (Inrbag họp khơng Iliiiiíí Iiuữc) Hình 3.17 Chuyển vị mặt đất lân cận hố đào xét theo phương pháp khơng nước Chuyển vị đất bên cạnh tường vây (trường hợp nước) Hình 3.18 Chuyển vị mặt đất lân cận hố đào xét theo phương pháp khơng nước Băng 3.13 Chuyển vị thẳng đứng lớn mặt đất lẫn cận hổ đào chuyển vị ngang lớn tường vây phân tích theo phương pháp nước theo giai đoạn thỉ cơng ❖ Theo bảng 3.13 số nhận xét đưa sau: • Tỷ số chuyển vị đứng lớn với chuyền vị ngang lớn xét theo phương pháp nước thay đổi từ 0.45 đến 0.87 • Theo giai đoạn đào đất, chênh lệch tỷ số chuyển vị đứng lổn với chuyển vị ngang lởn tăng dần theo chiều sẫu đào đất 77 Băng 3.14 Chuyển vị thẳng đứng lớn mặt đất lẫn cận hổ đào chuyển vị ngang lớn tường vây phân tích theo phương pháp khơng nước theo giai đoạn thỉ cơng CVD: Chuyến vị thẳng đứng lớn cửa mặt đất ỉần cận hồ đào; CVN: chuyển vị ngang lớn tường vây ❖ Theo bảng 3.14 số nhận xét đưa sau: • Tỷ sổ chuyển vị đứng lởn với chuyển vị ngang lớn xét theo phương pháp thoát nước thay đổi từ 0.58 đến 0.91 • Theo giai đoạn đào đất, chênh lệch tỷ số chuyển vị đứng lớn vói chuyển vị ngang lỏn tăng dần theo chiều sâu đào đất 78 ■» L ,.' J kí.1! ■ ci J JJz Jt' Od B5-r.SK * B a