Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay đổi mực nước ngầm lên hố đào thi công tầng hầm nhà cao tầng

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN SỸ QUANG HOÀI Đề tài : NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY ĐỔI MỰC NƯỚC NGẦM LÊN HỐ ĐÀO THI CÔNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Chuyên ngành : Địa Kỹ Thuật Xây Dựng LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS TS Châu Ngọc Ẩn Cán chấm nhận xét : TS Võ Phán Cán chấm nhận xét : TS Lê Bá Vinh Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2007 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 05 tháng 07 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : NGUYỄN SỸ QUANG HOÀI Phái : Nam Ngày tháng năm sinh : 11-06-1979 Nơi sinh : Nghệ an Chuyên ngành : Địa Kỹ Thuật Xây Dựng MSHV : 00905232 I- TÊN ĐỀ TÀI : Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Việc Thay Đổi Mực Nước Ngầm Lên Hố Đào Thi Công Tầng Hầm Nhà Cao Tầng II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : A NHIỆM VỤ : Nghiên cứu ảnh hưởng việc thay đổi mực nước ngầm lên hố đào thi công tầng hầm nhà cao tầng B NỘI DUNG : Chương : Mở đầu Chương : Cơ sở lý thuyết tính toán phương pháp hạ mực nước ngầàm trong thi công hố đào Chương : Cơ sở lý thuyết tính toán tường chắn có thay đổi mực nước ngầm thi công hố đào Chương : Nghiên cứu ảnh hưởng hạ mực nước ngầm lên hố đào kết cấu chống đỡ Chương : Lập trình tính toán thay đổi mực nước ngầm lên hố đào Chương 6: Tính toán thay đổi mực nước ngầm qua giai đoạn thi công cho công trình thưc tế III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 5/2/2007 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 5/07/2007 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS TS CHÂU NGỌC ẨN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS TS CHÂU NGỌC ẨN TS VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm 2007 TRƯỞNG PHÒNG ĐT-SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn PGS TS Châu Ngọc Ẩn người nhiệt tình hướng dẫn gợi mở cho em tiếp cận nắm bắt lý thuyết địa kỹ thuật móng thông qua giảng phong phú cập nhật mà thầy truyền đạt giảng đường trình gặp gỡ thảo luận bổ sung hoàn thiện luận án Ngoài em ghi nhớ công lao thầy cô môn Địa Cơ Nền Móng giảng dạy hệ học viên cao học chúng em kiến thức bậc sau đại học làm tảng sở lý thuyết cho em đánh giá hiểu rõ tượng hay cố công trình diễn thực tế phát triển hướng tư nghiên cứu Lần cuối cùng, tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận án TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Càng ngày kết cấu tầng hầm phận tách rời qui hoạch thiết kế nhà cao tầng ngày mọc lên nhiều đô thị có mật độ dân cư đông đúc Thành Phố Hồ Chí Minh Nó nhằm phát huy tối đa công sử dụng không gian mặt đất siêu thị ngầm hay bãi để xe… mặt khác kết cấu thành tầng hầm hay tường liên tục đất kết hợp với sàn tầng hầm gợi mở tạo phương án thi công hố đào thông qua lỗ mở sàn theo hướng từ xuống (TopDown) Đâây phương án ưu việt thi công hố đào tầng hầm không gian chật hẹp liền kề với công trình hữu mà tiến hành đào mở Trong phương án thi công trên, mực nước ngầm khống chế thấp đáy hố đào thông qua hệ thống giếng bơm hút bố trí vòng theo chu vi tường Về mặt lý thuyết ta tác động làm thay đổi mực nước ngầm bên bên hố đào điều ý nghóa đảm bảo không gian thi công khô tiện lợi đạt chất lượng kỹ thuật đề mà làm làm thay đổi nội lực chuyển vị tường chắn, sàn kết cấu chống đỡ Thông qua việc mô toán công cụ phần mềm, ta thống kê lập bảng biến thiên đại lượng với cao độ mực nước ngầm thay đổi khác bên bên hố đào, nhằm tìm vị trí mực nước cần thay đổi thích hợp nhằm sinh nội lực chuyển vị kết cấu tương ứng nhỏ trạng thái trước thay đổi mực nước Với kết giảm thiểu tiết diện kết cấu tương ứng, điều có ý nghóa kinh tế việc thiết kế giải pháp thi công hố đào tầng hầm nhà cao tầng MỤC LỤC Trang CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 Vấn đề thực tiễn 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu vấn đề cần thực 10 CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG PHÁP HẠ MỰC NƯỚC NGẦÀM TRONG TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀO 2.1 Giới thiệu chung 11 2.2 Các phương pháp hạ mực nước ngầm 11 2.3 Thiết kế hệ thống giếng hạ mực nước ngầm cho hố đào sâu 17 tầng hầm 2.4 nh hưởng bơm hút nước hố móng đến ứng suất biến 24 dạng CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TƯỜNG CHẮN KHI CÓ SỰ THAY ĐỔI MỰC NƯỚC NGẦM KHI THI CÔNG HỐ ĐÀO 3.1 Phân tích tác động dòng chảy mực nước ngầm 28 3.2 Tính toán áp lực thấm lên tường chắn trình hạ 34 mực nước ngầm 3.3 Lý thuyết tính toán tường đất 47 3.4 p dụng tường cọc đất xi măng kết hợp tường đất 68 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HẠ MỰC NƯỚC NGẦM LÊN HỐ ĐÀO VÀ KẾT CẤU CHỐNG ĐỢ 4.1 Hiện tượng phình trồi đáy hố móng cốt liệu bị 72 trôi thay đổi áp lực nước ngầm 4.2 Biến dạng lún theo đường phễu đất xung quanh hố 80 đào dịch chuyển cọc chống đỡ hạ mực nước nước ngầm CHƯƠNG : LẬP TRÌNH TÍNH TOÁN THAY ĐỔI MỰC NƯỚC NGẦM LÊN HỐ ĐÀO 5.1 Mô hình phân tích dòng chảy theo phương trình Laplace 83 5.2 Lập trình tính toán đường thay đổi mực nước ngẩm chảy 85 vào hố đào Mathlab 5.3 Mô hình dòng chảy dòng thấm phần mềm Plaxis 95 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THAY ĐỔI MỰC NƯỚC NGẦM QUA CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CHO CÔNG TRÌNH THƯC TẾ 6.1 Giới thiệu công trình 100 6.2 Giải pháp thi công 103 6.3 Mô trình thi công thay đổi mực nước 112 ngầm hố đào phần mềm Plaxis 6.4 Kết luận mở rộng nghiên cứu 133 -1- CHƯƠNG : MỞ ĐẦU 1.1 Vấn Đề Thực Tiễn 1.1.1 Tài Nguyên Nước Ngầm Trên Thế Giới Một số nước giới sử dụng công nghệ GIS để kiểm soát, tính toán lập đồ phân bố mực nước ngầm cho vùng khai thác điều tiết giúp việc thiết kế biện pháp làm thay đổi mực nước ngầm thi công công trình thi công hố đào thuận lợi hiệu GIS hỗ trợ đánh giá mức nước ngầm, mô hệ thống sông hồ nhiều ứng dụng liên quan đến quản lý tài nguyên nước khác Những ví dụ vài ứng dụng GIS lónh vực a) Kiểm soát mực nước ngầm Duy trì mực nước ngầm thích hợp vùng khai khoáng vấn đề lớn Trường đại học Kỹ thuật Aachen, Đức sử dụng GIS để kiểm soát mực nước ngầm cho vùng khai thác than, tạo đồ mực nước ngầm, kết hợp với liệu khác thổ nhưỡng, địa hình, quy mô khai thác mỏ, công nghệ kỹ thuật sử dụng, cung cấp công cụ đắc lực cho nhà phân tích Hình 1.1 : Bản đồ phân bố mực nước ngầm vùng khai khoáng -2- b) Kiểm soát phục hồi mực nước ngầm Đánh giá phục hồi mực nước ngầm khó khăn, với công nghệ GIS công việc trở nên dễ dàng Umlandverband Frankfurt, Đức, dùng GIS để xây dựng lớp đồ cho tính toán phục hồi mực nước ngầm Những lớp sau kết hợp lại để tạo nên đồ cuối biểu diễn phục hồi vùng GIS giúp cho nhà nghiên cứu dễ dàng tính toán mô đồng thời tốc độ phục hồi mực nước ngầm vùng khác Hình 1.2 : Bản đồ đánh giá phục hồi mực nước ngầm c) Phân tích hệ thống sông ngòi Viện địa chất Zagreb, Croatia, sử dụng GIS để phân tích hệ thống sông toàn vùng lưu vực sông Drava Với công nghệ GIS xây dựng mô mạng lưới sông ngòi khu vực thông số đặc trưng cho dòng chảy phân tích ảnh hưởng mà chúng chịu tác động d) Quản lý lưu vực sông Lưu vực sông hệ thống nhạy cảm phức tạp Quản lý lưu vực sông đòi hỏi lưu lượng nước đầy đủ, trì ổn định hệ sinh thái, kiểm soát lũ -3- Công ty Quản lý Chất thải Năng lượng Hạt nhân Thụy Điển Nespak, Pakistan phối hợp sử dụng GIS hỗ trợ quản lý vùng lưu vực sông Torrent Pakistan GIS sử dụng để mô hình hoá cân nước, trình xói mòn, kiểm soát lũ cho khu vực Hammon, Jensen, Wallen & Associates dùng GIS để kiểm soát vùng lưu vực sông Santa Lucia Preserve Mô hình không gian ba chiều xây dựng nhờ công nghệ GIS, giúp nhà nghiên cứu tiếp cận xác địa hình thổ nhưỡng khu vực, từ xây dựng quy luật diễn biến quan trọng cho toàn vùng lưu vực sông Hình 1.3 : Bản đồ phân tích nguồn nước lưu vực sông e) Kiểm soát nguồn nước Tại Mỹ, GIS dùng để quản lý phân bố nguồn nước, nhờ nhà khoa học dễ xác định vị trí nguồn nước toàn hệ thống 1.1.2 Tài Nguyên Nước Ngầm đô thị lớn Việt Nam a) Tại Thành phố Hà Nội : Từ năm 1985, số nhà khoa học cảnh báo khả sụt lún mặt đất Hà Nội khai thác nước ngầm Vấn đề sau nhiều nhà khoa học quan tâm, nhiều công trình, dự án nghiên cứu liên quan triển khai Kết - 125 - 6.2.2.3 Các biểu so sánh đại lượng bước thay đổi mực nước ngầm thi công hố đào tầng hầm Biểu đồ quan hệ nội lực chuyển vị tường chắn cao độ hạ thấp mực nước hố đào 1.05E+04 1.03E+04 M (Kn.m) a 1.00E+04 9.75E+03 9.50E+03 -20.00m -19.00m -18.00m -17.00m -16.00m -15.00m -14.00m -13.00m Cao độ MNN hố ñaøo (m) 8.25E+02 7.50E+02 6.75E+02 6.00E+02 Q (KN) N(KN) -20.00 -19.00 -18.00 -17.00 -16.00 -15.00 -14.00 -13.00 -12.00 m m m m m m m m m Cao độ MNN hố đà o (m) 3.40E-01 2.60E-01 1.80E-01 1.00E-01 -20.00 -19.00 -18.00 -17.00 -16.00 -15.00 -14.00 -13.00 -12.00 m m m m m m m m m Cao độ MNN hố đào (m) Ux (m) Uy(m) - 126 - b Biểu đồ quan hệ nội lực chuyển vị tường chắn cao độ mực nước ngầm dâng lên hố đào 1.00E+04 M (Kn.m) 9.50E+03 9.00E+03 8.50E+03 8.00E+03 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m 0.00m Cao độ MNN hố đào (m) 1.30E+03 1.00E+03 7.00E+02 4.00E+02 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m Q (KN) N(KN) 0.00m Cao độ MNN hố đào (m) 3.00E-01 2.50E-01 2.00E-01 1.50E-01 1.00E-01 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m Cao độ MNN ngoà i hố đà o (m) 0.00m Ux (m) Uy(m) - 127 - c Biểu đồ quan hệ nội lực chuyển vị sàn đáy tầng hầm cao độ mực nước ngầm dâng lên hố ñaøo M (Kn.m) 1.45E+04 1.20E+04 9.50E+03 7.00E+03 4.50E+03 2.00E+03 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m 0.00m Cao độ MNN hố đào (m) 9.20E+02 6.20E+02 3.20E+02 Q (KN) N(KN) 2.00E+01 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m 0.00m Cao độ MNN ngoà i hố đà o (m) 1.00E+00 7.50E-01 5.00E-01 2.50E-01 0.00E+00 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m Cao độ MNN ngoà i hố đà o (m) 0.00m Ux (m) Uy(m) - 128 - d Biểu đồ quan hệ lưu lượng nước chảy vào hố đào với cao độ mực nước 6.00E-01 5.00E-01 (m/ngà y) Lưu lượ ng chả y o hố ngầm dâng lên hố đào 4.00E-01 3.00E-01 2.00E-01 -6.00m -5.00m -4.00m -3.00m -2.00m -1.00m Cao độ MNN hố đào (m) 0.00m - 129 - 6.2.2.4 Bảng đánh giá biến thiên nội lực, chuyển vị kết cấu chống đỡ hố đào thi công tầng hầm a Trường hợp hạ mực nước ngầm hố đào Cao Nội lực trongtường Chuyển vị tường độ Bước MNN thi Mmax (kN.m) Ñaùnh giaù Qmax (kN) Ñaùnh giaù Nmax (kN) Ñaùnh giaù Hmax (m) Đánh giá Vmax (m) Đánh giá công hố ñaøo -13.0 9.63E+03 11 12 13 -14.0 -16.0 -20.0 9.82E+03 9.78E+03 1.01E+04 6.36E+02 Tăng Giảm Tăng 6.29E+02 6.20E+02 6.13E+02 7.98E+02 Giảm Giảm Giảm 8.00E+02 7.57E+02 6.87E+02 1.83E-01 Tăng Giảm Giảm 1.85E-01 1.92E-01 2.00E-01 2.58E-01 Tăng Tăng Tăng 2.58E-01 2.55E-01 2.51E-01 Giảm Giảm Giảm Cao độ MNN hố đào -13.0 11 -14.0 9.86E+03 Tăng 1.26E+03 Tăng 2.07E-08 Tăng 1.85E-01 Tăng 2.58E-01 Giảm 1.63E+03 Giảm 12 -16.0 9.73E+03 Giảm 1.21E+03 Giảm 2.19E-08 Tăng 1.92E-01 Tăng 2.55E-01 Giảm 1565 Giảm 13 -20.0 1.00E+04 Tăng 1.18E+03 Giảm 2.58E-01 Tăng 2.00E-01 Tăng 2.50E-01 Giảm 1365 Giảm Bước thi công Nội lực sàn Mmax (kN.m) Đánh giá 9.66E+03 Qmax (kN) Đánh giá 1.24E+03 Chuyển vị sàn Nmax (kN) Đánh giá 1.89E-08 Hmax (m) Đánh giá 1.83E-01 Vmax (m) Lực dọc cọc khoan nhồi Đánh giá 2.58E-01 Pmax( kN) Đánh giá 1.73E+03 - 130 - b Trường hợp hạ mực nước ngầm hố đào Cao Nội lực trongtường Chuyển vị tường độ MNN Bước thi hố công đào Mmax (kN.m) Đánh giá Qmax (kN) Đánh giá Nmax (kN) Đánh giá Hmax (m) Đánh giá Vmax (m) Đánh giá -6.0 9.68E+03 6.68E+02 8.37E+02 1.84E-01 2.47E-01 -4.00 14 9.48E+03 6.38E+02 9.27E+02 1.84E-01 2.45E-01 Giảm Giảm Tăng Tăng Giảm -2.00 15 9.94E+03 5.91E+02 1.04E+03 1.85E-01 2.38E-01 Tăng Giảm Tăng Tăng Giảm 0.00 16 9.91E+03 6.87E+02 1.14E+03 1.86E-01 2.37E-01 Giảm Tăng Tăng Tăng Giảm Bư ớc thi cô ng 14 15 16 Cao độ MNN hố đào -6.00 -4.00 -2.00 0.00 Nội lực sàn Mmax (kN.m) 9.85E+0 1.00E+0 1.03E+0 1.05E+0 Đánh giá Tăng Tăng Tăng Qmax (kN) 1.26E+0 1.28E+0 1.31E+0 1.34E+0 Đán h giá Chuyển vị sàn Nmax (kN) Đánh giá 2.07E-08 Tăn g Tăn g Tăn g Lực dọc cọc khoan nhồi Hmax (m) Đánh giá 1.84E-01 Vmax (m) Đánh giá Pmax( kN) 1.60E+0 Đánh giá 2.47E-01 4.22E-01 Tăng 1.84E-01 Tăng 2.45E-01 Giảm 1491 Giảm 7.53E-01 Tăng 1.85E-01 Tăng 2.38E-01 Giảm 1325 Giảm 4.31E-06 Giảm 1.86E-01 Tăng 2.37E-01 Giảm 1275 Giảm - 131 - Nội lực đáy Chuyển vị đáy Cao độ MNN Bước thi hố công đào Mmax (kN.m) Đánh giá Qmax (kN) Đánh giá Nmax (kN) Đánh giá Hmax (m) Đánh giá Vmax (m) Ñaùnh giaù 6.00m 10 2.73E+03 1.80E+02 4.77E+02 1.39E-01 9.43E-01 14 4.00m 6.23E+03 Tăng 453.54 Tăng 31.55 Giảm 1.39E-01 Tăng 9.44E-01 Taêng 2.00m 15 9.11E+03 Taêng 648.94 Taêng 47.03 Taêng 1.39E-01 Tăng 9.36E-01 Giảm 0.00m 16 1.37E+04 Tăng 955.02 Tăng 237.59 Tăng 1.39E-01 Giảm 9.34E-01 Giảm - 132 - 6.2.3 Nhận xét Càng bơm hạ mực nước ngầm hố móng tường bị chuyển vị ngang chuyển vị đứng giảm dần so với trạng thái trước bơm, điều có nghóa gia tăng mức chênh cao độ mực nước ngầm trước sau tường làm gia tăng áp lực thuỷ tónh sau lưng tường có xu hướng đẩy tường chuyển vị vào hố đào, đồng thời làm gia tăng áp lực đẩy tường làm giảm chuyển vị lún xuống tải trọng kết cấu thân tường hệ khung kết cấu Tương tự bổ sung nguồn nước đất làm gia tăng mực nước hố móng làm tường chắn bị chuyển vị vào hố đào làm gia tăng áp lực nén dọc lên hệ sàn tầng hầm sàn đáy bị đẩy trồi lên Về mặt thi công việc hạ mực nước ngầm giải pháp bắt buộc để đảm bảo không gian môi trường thi công kết cấu diễn bên hố đào đảm bảo kỹ thuật chất lượng Về mặt thiết kế việc thay đổi mực nước ngầm bên hay hố đào giải pháp địa kỹ thuật tác động trực tiếp làm thay đổi áp lực chân tường chắn hay phía sau lưng tường , thay đổi làm biến thiên kết giá trị nội lực tường chắn, sàn kết cấu chống đỡ thông qua công cụ phần mềm tính toán kết hợp việc xác định hợp lý cao độ mực nước ngầm cần thay đổi bên hố đào tạo giá trị nội lực kết cấu nhỏ so với trạng th trước thay đổi mực nước ngầm , điều có ý nghóa việc lựa chon tiết diện kết cấu nhằm vừa bảo đảm kỹ thuật kinh tế Cụ thể ví dụ tính toán ta nên chọn giải pháp hạ mực nước ngầm hố đào cao độ -16.00m làm giảm toàn nội lực chuyển vị kết cấu tường chắn - 133 - 6.4 Kết luận mở rộng nghiên cứu 6.4.1 Kết luận Qua việc đánh giá biến thiên đại lượng nội lực chuyển vị kết cấu chống đỡ hố đào với thay đổi mực nước ngầm thi công hố đào qua công trình thực tế cho ta số nhận xét sau : a Nếu hạ mực nước ngầm hố đào nội lực thân tường sàn thay không theo qui luật định, riêng giá trị lực nén dọc sàn tăng lên lực cắt thân tường lực dọc cọc khoan nhồi giảm xuống b Càng bơm hạ mực nước ngầm hố móng thân tường sàn bị chuyển vị ngang chuyển vị đừng giảm dần so với trạng thái trước bơm c Nếu gia tăng mực nước ngầm hố đào toàn nội lực sàn tăng lên, nội lực thân tường thay đổi không theo qui luật định, giá trị lực nén dọc thân tường cọc khoan nhồi giảm xuống, nội lực sàn đáy tăng lực dọc thay đổi d Chuyển vị ngang tường chắn sàn tăng lên ngược lại chuyển vị đứng giảm , riêng chuyển vị sàn đáy thay đổi gia tăng mực nước ngầm xung quanh hố đào 6.4.2 Mở rộng nghiên cứu 6.4.2.1 Các phương pháp hạ mực nước ngầm điều kiện bị khống chế không gian thời gian thi công hố đào tầng hầm nhà cao tầng Nếu vùng đất phạm vi thi công hố móng đất cát chảy, hay gồm lớp vật liệu mà dùng biện pháp hạ mực nước ngầm thông thường bơm hút hệ thống giếng bơm làm trôi hạt vật liệu rời - 134 - đất làm phình trồi hố móng, bong bật chân kết cấu tường chắn gây biến dạng hố đào làm cho vùng đất xung quanh hố móng bị lún gây nứt gày kết cấu công trình lân cận đặc biệt công trình có kết cấu móng nông nằm lăng thể mặt trượt phá hoại Trong trường hợp dùng biện pháp hạ mực nước ngầm sau: a Sử dụng không khí nén kết hợp với phương pháp địa kỹ thuật khác : Trong số trường hợp, sử dụng phương pháp khí nén để để khử nước từ hố đào chắn tiện lợi so với phương pháp bơm hút thông thường Tuy nhiên có lợi sử dụng khí nén kết hợp với phương pháp bơm hút Môt số điều kiện giới hạn sử dụng khí nén : • p lực công tác cực đại kinh tế, đảm bảo an toàn sức khỏe cho người làm • Lượng tổn thất không khí ước lượng qua bề mặt công tác biến đổi với diện tích đất lộ trần độ thấm đất cho không khí thoát qua Nếu giảm áp lực không khí điều kiện làm việc cải thiện giảm lượng tổn thất không khí Dó cần xem xét phương pháp hạ thấp áp lực không khí đòi hỏi giảm áp lực nước đất bề mặt đào, biện pháp : • Đặt thiết bị thoát nước đất thích hợp • Giảm dòng nước chảy cách xử lí đất để tạo chắn xung quanh hố đào • Các kỹ thuật làm tường chắn chỗ - 135 - Khi gặp không khí thoát qua đất có độ thấm cao sỏi, xử lí chúng cách bơm vữa để giảm độ tổn thất không khí Khi giếng đường hầm qua đất phức tạp bảo vệ công trình cách phun loại vữa thích hợp vào đất phần quanh toàn chu vi mặt công tác b Khử nước tới hố đào cách làm đông lạnh đất xung quanh Phương pháp đóng băng nhân tạo phương pháp tiên tiến áp dụng số trường hợp đặc biệt khó khăn Bằng cách làm lạnh đất xuống nhiệt độ 00C, người ta tạo tường chắn có cường độ cao phần lớn đất bão hoà nước, chiều dầy tường dễ dàng thay đổi tuỳ theo yêu cầu cách tăng số trục làm lạnh Phạm vi ứng dụng có hiệu phương pháp : •Khi độ sâu hố đào lớn, vượt giới hạn cho cọc (khoảng 20m) •Khi khó thi công cọc cừ xuyên qua lớp đất bão hoà lớn •Khi việc hạ mực nước ngầm giải pháp thông thường đắt tốc độ dòng chảy nước ngầm lớn (Vượt 2m/ngày) Đóng băng nhân tạo thi công cách đưa công thu nhiệt có đường kính 100÷200mm theo chiều thẳng đứng xuyên xuống độ sâu thiết kế Khoảng cách thường lấy 1÷2,5m, tuỳ theo loại đất, nhiệt độ đất, không khí tốc độ làm lạnh yêu cầu Quá trình làm lạnh tạo tường băng dày 2,5÷3m 6.4.2.2 Mở rộng nghiên cứu tác động áp lực dòng thấm lên tường chắn hố đào trình hạ mựïc nước ngầm trạng thái dòng chảy có lưu tốc qua vùng đất có mao dẫn • Dòng thấm vùng đất có mao dẫn - 136 - • Ảnh hưởng thuỷ triều đến mực nước ngầm • Quá trình xâm nhập mặn nước biển với nước ngầm vùng đất bị nhiễm mặn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ẩn : Cơ học đất , Nền Móng, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2004 [2] Châu Ngọc Ẩn: Giáo trình học đất nâng cao, giải pháp móng hợp lý (dành cho lớp cao học ) [3] Phan Trường Phiệt : Cơ học đất ứng dụng tính toán công trình đất theo trạng thái tới hạn, Nhà xuất Xây Dựng 2005 [4] Trần Văn Việt : Cẩm nang địa kỹ thuật , Nhà xuất Xây Dựng 2004 [5] Nguyễn Bá Kế : Thiết kế thi công hố móng sâu, Nhà xuất Xây Dựng 2002 [6] Vũ Minh Cát- Bùi Công Quang: Thuỷ văn nước đất, Nhà xuất Xây Dựng 2002 [7] Chu Quốc Thắng : Phương pháp phần tử hữu hạn, Nhà Xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 1997 [8] R.Whitlow Tập 1,2 : Cơ học đất , Nhà xuất Giáo Dục 1996 [9] Joseph E Bowles: Foundation Analysis and Design, Nhà xuất Mc Graw-Hill International 1997 [10] Arnold Verruijt (2001) : Soil Mechanics, Nhà xuất Delft University of Technology 2001 [11] Malcolm Puller: Deep Excavations a practical manual, Nhà xuất Thomas Telford 1996 [12] Geotechnical Engineering Office_Civil Egineering Department HongKong : Guide to Retaining Wall Design, Nhà xuất Government Centre 2000 [13] M.Preene Beng PhD : Ground Water Control, Nhaø xuất CIRA 2000 [14] NAVFAC P-418: Dewatering and GroundWater Control , Xuất US ARMY [15] BS 8004 : Xuất Board of BSI 2004 [16] Bergado : Những biện pháp cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất giáo dục 1994 [17] Young W Kwon, Hyochoong Bang : The Finite Element Method Using Matlab , Nhà xuất CRC LonDon 1997 [18] US Department of Trasportation: An Introduction to the Deep Soil Mixing Method as Use in Geotechnical Application , Xuất FHWA-RD, US 2000 [19] Plasix 8.2 Help Manual LYÙ LỊCH TRÍCH NGANG Họ Tên : Nguyễn Sỹ Quang Hoài Ngày tháng năm sinh : 11/06/1979 Nơi sinh : Nghệ An Địa Chỉ liên lạc : 57/4E15 Phạm Văn Chiêu Phường 12 Quận Gò Vấp Tel : 08.4366160 Mobil: 090.8276573 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : - Từ 1998-2003 học khoa Xây Dựng Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh - Từ 2005-2007 Học cao học ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC : - Từ 2003-> : Công tác Tổng Công Ty Xây Dựng Soá (CC1) ... : Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Việc Thay Đổi Mực Nước Ngầm Lên Hố Đào Thi Công Tầng Hầm Nhà Cao Tầng II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : A NHIỆM VỤ : Nghiên cứu ảnh hưởng việc thay đổi mực nước ngầm lên hố. .. tường chắn có thay đổi mực nước ngầm thi công hố đào Chương : Nghiên cứu ảnh hưởng hạ mực nước ngầm lên hố đào kết cấu chống đỡ Chương : Lập trình tính toán thay đổi mực nước ngầm lên hố đào Chương... PHƯƠNG PHÁP HẠ MỰC NƯỚC NGẦÀM TRONG TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀO 2.1 Giới thi? ??u chung Khi thi công hố móng móng công trình, thường phải đào đất mực nước ngầm, nhà cao tầng, móng đặt sâu, số tầng ngầm đất