Phân tích ảnh hưởng của hố móng đào sâu nhà cao tầng đến ổn định công trình lân cận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -[ \ - NGUYỄN CÔNG HUÂN PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ MĨNG ĐÀO SÂU NHÀ CAO TẦNG ĐẾN ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH LÂN CẬN CHUYÊN NGÀNH : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ NGÀNH : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2010 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS TRẦN XUÂN THỌ Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS VÕ PHÁN Cán chấm nhận xét 2: TS TRẦN TUẤN ANH Luận văn Thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 01 tháng 09 năm 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Tp.HCM ngaøy 25 tháng 01 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN CÔNG HUÂN Ngày, tháng, năm sinh: 06 - 11 - 1984 Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Phái: Nam Nơi sinh: TP HCM MSHV: 00908543 I TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ MÓNG ĐÀO SÂU NHÀ CAO TẦNG ĐẾN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH LÂN CẬN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ: Phân tích ảnh hưởng hố móng đào sâu nhà cao tầng đến ổn định công trình lân cận Nội dung: Mở đầu Chương 1: Tổng quan hố móng đào sâu công trình nhà cao tầng Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định hố móng đào sâu Chương 3: Phân tích ảnh hưởng hố móng đào sâu công trình “cao ốc văn phòng Coteccons” đến công trình lân cận Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 25 tháng 01 năm 2010 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 02 tháng 07 năm 2010 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS TRẦN XUÂN THỌ PGS.TS VÕ PHÁN Nội dung đề cương Luận văn Thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày …… tháng …… năm 2010 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CÁM ƠN Luận văn Thạc só kết tổng hợp kiến thức mà tác giả tích luỹ sau hai năm học tập Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Để hoàn thành luận văn này, bên cạnh nỗ lực thân tác giả có hướng dẫn nhiệt tình quý Thầy Cô, động viên gia đình bạn bè đồng nghiệp Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy TS Trần Xuân Thọ, người tận tình hướng dẫn tác giả suốt thời gian thực luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể Quý thầy cô Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt Quý thầy cô Bộ môn Địa Cơ – Nền Móng hết lòng truyền đạt kiến thức quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình – thành viên kề vai sát cánh, đôn đốc trình tác giả học tập thực luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến anh chị công tác công ty Nagecco, bạn bè tạo điều kiện, hỗ trợ tác giả thời gian qua TP.Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 07 năm 2010 Nguyễn Công Huân TÓM TẮT LUẬN VĂN TÊN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ MÓNG ĐÀO SÂU NHÀ CAO TẦNG ĐẾN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH LÂN CẬN TÓM TẮT Trong điều kiện quỹ đất hạn hẹp TP HCM, công trình cao tầng thường san sát nhau, xen lẫn với công trình cấp 3, cấp xuống cấp Đây thật trạng đòi hỏi người thiết kế thi công phải dự tính chuyển vị kết cấu chắn giữ, phạm vi mức độ ảnh hưởng việc thi công hố móng đào sâu gây cho công trình lân cận Với tính cấp thiết vấn đề trên, tác giả tiếp cận đề tài luận văn: “ Phân tích ảnh hưởng hố móng đào sâu nhà cao tầng đến ổn định công trình lân cận”, tiến hành nghiên cứu sở lý thuyết chung chọn phương pháp phần tử hữu hạn để giải vấn đề sau: 1) Phân tích ổn định biến dạng hố móng đào sâu thi công biện pháp đđào hở kết hợp hệ chống giữ 2) Thiết lập biểu đồ chuyển vị ngang tường chắn theo giai đoạn thi công Kiểm tra khả chịu lực hệ kết cấu chắn giữ hố móng 3) Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến công trình lân cận có kết cấu móng khác (móng sâu móng nông) Từ kiểm tra ổn định công trình lân cận 4) Thiết lập biểu đồ chuyển vị ngang độ lún móng công trình lân cận theo giai đoạn thi công hố đào sâu 5) Nghiên cứu giải pháp làm giảm ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến công trình lân cận Từ kết biểu đồ phân tích trên, tác giả thiết lập biểu thức quan hệ để dự tính độ lún chuyển vị ngang công trình lân cận, chọn giải pháp làm giảm ảnh hưởng trình thi công hố đào đến công trình lân cận SUMMARY OF THESIS NAME OF THESIS ANALYSING THE EFFECT OF DEEP EXCAVATION OF HIGH-RISE BUILDING ON THE STABILITY OF SURROUNDING CONSTRUCTIONS SUMMARY In the circumstance of the limited land fund in Ho chi minh City, high-rise buildings are usually in close proximity together or interpose between ramshackle houses and decrepit buildings It is an essential requirement on civil engineers to estimate the displacement of diagram wall and the effects of deep excavation on surrounding constructions For the above reasons, based on general theories and the finite element method (FEM), the thesis: “Analysing the effect of deep excavation of the high-rise building on the stability of surrounding constructions” has been choosen to analyse below problems: 1) Analysing the stability and displacement of deep excavation constructed by bottom-up method 2) Establishing the diagram of horizontal displacement of diaphram wall in each stage of construction, inspecting the bearing capacity of shoring systems for deep excavation 3) Analysing effects of deep excavation on surrounding constructions with different foundation structures (shallow and deep foundations), inspecting the stability of surrounding constructions 4) Establishing the diagram of horizontal displacement and settlement of surrounding construction’s foundations in each stage of construction 5) Studying the methods to reduce the effect of deep excavation of high-rise building on the stability of surrounding constructions From the above studies, the author will propose expressions to calculate horizontal displacement and settlement of surrounding construction’s foundations, providing the solutions to reduce the effects of deep excavation of the high-rise building on the stability of surrounding constructions MUÏC LUÏC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nội dung nghiên cứu Luận văn Phương pháp nghiên cứu Ý nghóa khoa học giá trị thực tiễn đề tài nghiên cứu Hạn chế đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỐ MĨNG ĐÀO SÂU TRONG CƠNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG 1.1 Tổng quan hố móng đào sâu 1.2 Giải pháp xử lý ổn định thành hố đào 1.3 Giới thiệu số công trình hố móng đào sâu nhà cao tầng 1.3.1 Trên giới 1.3.2 Trong nước 1.4 Những nguyên nhân gây ổn định hố đào công trình lân cận 10 12 1.4.1 Các nguyên nhân khách quan 12 1.4.2 Các nguyên nhân chủ quan 13 1.5 Những cố hố móng đào sâu xảy địa bàn thành phố Hồ Chí Minh 13 1.6 Những vấn đề nghiên cứu 16 1.7 Nhận xét 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH HỐ MÓNG ĐÀO SÂU VÀ CÔNG TRÌNH LÂN CẬN 2.1 Giới thiệu 18 2.2 Lý thuyết tính toán áp lực đất lên kết cấu chắn giữ hố móng đào sâu 18 2.2.1 Lý thuyết Mohr-Rankine 18 2.2.2 Lý Thuyết Coulomb 22 2.2.3 Lý thuyết Sokolovski 26 2.2.4 Ảnh hưởng chuyển vị thân tường đến áp lực đất 27 2.3 Phương pháp tính toán kết cấu chắn giữ hố móng đào sâu 31 2.3.1 Phương pháp Sachipana (Nhật) 31 2.3.2 Phương pháp đàn hồi 34 2.3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 38 2.4 Phương pháp kiểm tra ổn định hố móng đào sâu 38 2.4.1 Kiểm tra ổn định chống trồi hố đào 38 2.4.1.1 Phương pháp Terzaghi – Peck 38 2.4.1.2 Phương pháp Caquot kerisel 40 2.4.1.3 Phương pháp tính theo Goh (1994) 41 2.4.1.4 Tính toán theo quy trình hố móng Thượng Hải 43 2.4.2 Kiểm tra ổn định chống chảy thấm hố đào 44 2.4.2.1 Kiểm tra ổn định chống phun trào 44 2.4.2.2 Kiểm tra ổn định chống cột nước có áp 44 2.5 Phương pháp kiểm tra ổn định đất công trình lân cận hố móng 2.5.1 Các phương pháp thực nghiệm 45 45 2.5.1.1 Phương pháp Peck (1969) 45 2.5.1.2 Phương pháp Clough Mana (1981) 46 2.5.2 Các phương pháp bán thực nghiệm 47 2.5.2.1 Phương pháp Caspe (1966) Bowles (1988) 47 2.5.2.2 Phương pháp Bauer (1984) 48 2.5.2.3 Phương pháp Moscomarchitextura (1999) 49 2.6 Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn thông qua việc ứ ng dụng phần mềm mô vào tính toán , kiểm tra ổn định hố móng công trình lân cận 52 2.6.1 Giới Thiệu 52 2.6.2 Cơ sở lý thuyết phần mềm Plaxis 53 2.6.2.1 Lý thuyết biến dạng 53 2.6.2.2 Lý thuyết dòng chảy ngầm 2.6.3 Các mô hình đất phần mềm Plaxis 2.7 Nhận xét lựa chọn phương pháp phân tích 53 54 56 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ MÓNG ĐÀO SÂU CÔNG TRÌNH “CAO ỐC VĂN PHÒNG COTECCONS” ĐẾN CÔNG TRÌNH LÂN CẬN 3.1 Đặt vấn đề 58 3.2 Mô tả công trình thực tế 59 3.2.1 Đặc điểm kỹ thuật công trình 59 3.2.2 Biện pháp thi công hố móng đào sâu 60 3.2.2.1 Biện pháp đào đất 60 3.2.2.2 Mô trình thi công hố đào 61 3.2.2.3 Biện pháp hạ mực nước ngầm hố móng 65 3.2.2.4 Biện pháp tường chắn hố móng đào sâu 66 3.2.3 Biện pháp quan trắc trường 66 3.2.3.1 Bố trí mốc quan trắc 66 3.2.3.2 Các thiết bị sử dụng thời gian quan trắc 69 3.3 Cấu tạo địa chất thuỷ văn công trình 69 3.3.1 Cấu tạo địa chất 69 3.3.2 Điều kiện thuỷ văn 71 3.4 Tính toán thông số đầu vào cho mô hình Plaxis 73 3.4.1 Xác định thông số cho mô hình đất Hardening-Soil 73 3.4.2 Các thông số tường chắn 75 3.4.3 Các thông số thép hình 75 3.4.4 Các thông số cọc khoan nhồi 75 3.4.5 Các thông số tải trọng công trình lân cận 75 3.4.5.1 Với công trình có kết cấu móng sâu (chung cư 10 tầng) 75 3.4.5.2 Tải trọng công trình có kết cấu móng nông (nhà cấp – tầng) 78 3.5 Phân tích ổn định ứng suất biến dạng hố móng đào sâu công trình “cao ốc văn phòng Coteccons” 80 3.5.1 Phân tích ổn định ứng suất biến dạng hố móng đào sâu theo giai đoạn thi công 80 3.5.2 Thiết lập biểu đồ chuyển vị ngang tường chắn So sánh với kết quan trắc thực tế 97 3.5.2.1 Thiết lập biểu đồ chuyển vị ngang tường vị trí đỉnh tường, vị trí ứng với giai đoạn đào, vị trí chân tường chắn 3.5.2.2 So sánh với kết quan trắc thực tế 3.5.3 Kiểm tra khả chịu lực hệ kết cấu chắn giữ hố móng 97 103 105 3.6 Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu “cao ốc văn phòng Coteccons” đến công trình lân cận có kết cấu móng sâu 107 3.6.1 Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định tổng thể chung cư 10 tầng lân cận 108 3.6.2 Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định cục vị trí móng công trình chung cư 10 tầng lân cận 115 3.6.3 Thiết lập biểu thức quan hệ ứng dụng đánh giá ổn định công trình lân cận 123 3.6.3.1 Thiết lập biểu thức quan hệ (S/H) (X/H) 123 3.6.3.2 Thiết lập biểu thức quan hệ (Δux/X) (z/H) 125 3.6.4 So sánh độ lún móng công trình lân cận tính toán từ Plaxis với kết quan trắc thực tế 127 3.7 Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu “cao ốc văn phòng Coteccons” đến công trình lân cận có kết cấu móng nông 130 3.7.1 Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định công trình nhà cấp lân cận có kết cấu móng nông 131 3.7.2 Thiết lập biểu thức quan hệ ứng dụng đánh giá ổn định công trình lân cận 142 -158- 3.8.4 Nhận xét Qua bảng tính, biểu đồ so sánh, nhận xét tác dụng tính hiệu giải pháp phần trên, tác giả phần đưa phương án thực khả thi, có khả ứng dụng vào thực tế để làm giảm ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến công trình lân cận Tuy nhiên để áp dụng thích hợp giải pháp công trình cụ thể đòi hỏi người thiết kế phải cân nhắc đến nhiều yếu tố: trình độ thi công, chi phí cho giải pháp, chất lượng công trình, thời gian thực hiện… Riêng công trình khảo sát (hố móng đào sâu cao ốc văn phòng Coteccons) giải pháp thứ giải pháp cho hiệu cao ảnh hưởng đến chi phí phát sinh Khi chọn phương án này, độ ổn định móng nông lân cận đảm bảo hơn, cụ thể độ lún lớn giảm Smax=3.35cm < [S]=3.81cm (1.5 inchs móng trục B), chuyển vị ngang lớn giảm ux=2.21cm < [ux] = 2.54cm (1.0 inchs) (theo tiêu chuẩn ASTM) -159- KẾT LUẬN KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu luận văn cho phép rút kết luận sau: Chuyển vị đất xung quanh hố móng đáy hố móng đào sâu: Sự dịch chuyển lớn đất xung quanh hố móng xảy vị trí sát tường chắn giai đoạn chưa lắp hệ giằng chống xảy cách tường chắn khoảng xấp xỉ chiều sâu hố móng giai đoạn lắp hệ giằng chống, trình dịch chuyển xảy nhiều giai đoạn thi công ban đầu Tại đáy hố móng, dịch chuyển lớn theo phương ngang đất xảy sát tường chắn Theo phương đứng đất bị đẩy trồi lên ngày mạnh mẽ xu hướng dịch chuyển chủ đạo giai đoạn thi công cuối, đẩy trồi lớn xảy đáy hố móng Ổn định tường chắn hố móng đào sâu: Chuyển vị ngang cực đại tường tăng tỉ lệ thuận với chiều sâu đào đất Chuyển vị ngang lớn tạo nên từ dịch chuyển ngang toàn tường (xu hướng 1) uốn phần bụng tường (xu hướng 2) Trong giai đoạn thi công ban đầu, xu hướng chủ đạo, giai đoạn sau (khi có hệ giằng chống) xu hướng chiếm ưu Vị trí tường đạt chuyển vị ngang cực đại dịch chuyển tăng theo chiều sâu đào đất (so với đỉnh tường) Kết tính toán chuyển vị ngang tường chắn phương pháp phần tử hữu hạn lớn số liệu quan trắc thực tế khoảng 1.243 lần Ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định tổng thể công trình lân cận có kết cấu móng sâu: Trong trường hợp công trình lân cận có móng móng sâu ảnh hưởng trình thi công hố đào gây chủ yếu chuyển vị ngang, ảnh hưởng đến độ lún nhỏ Chuyển vị ngang lớn công trình lân cận xảy giai đoạn ban đầu trình thi công hố đào có độ gia tăng chậm dần theo giai đoạn đào đất Độ lún công trình lân cận diễn nhiều giai đoạn thi công tường chắn tiếp tục tăng lên việc hạ mực nước ngầm hố móng Ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định cục công trình lân cận có kết cấu móng sâu: Độ lún cục gia tăng móng công trình lân cận -160- (do trình thi công hố đào sinh ra) tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ tâm móng đến tường chắn hố đào Các vị trí móng gần hố đào có xu hướng giảm lún giai đoạn đào đất ảnh hưởng tính nở đất dỡ tải (quá trình đào đất), nhiên độ giảm lún không đáng kể Việc thi công hố đào gây ảnh hưởng tích cực tiêu cực đến lún lệch móng công trình lân cận Các móng gần hố đào có độ lún lệch giảm đi, móng biên xa công trình lân cận so với hố đào lún lệch lại tăng lên - Kết tính toán độ lún móng công trình lân cận (có kết cấu móng sâu) từ phương pháp phần tử hữu hạn lớn số liệu quan trắc thực tế từ 1.67 đến 3.71 lần Quan hệ độ lún gia tăng móng công trình lân cận thi công hố đào từ tính toán thực tế giống - Biểu thức quan hệ độ lún gia tăng S móng công trình lân cận thi công hố đào với khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn hố đào ( S X X ) x (10−4 ) = 0.23 x( ) − 2.97 x( ) + 11.42 H H H (a) Từ biểu thức (a) ta xác định độ lún gia tăng S móng công trình lân cận có kết cấu móng sâu thông qua việc xác định khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn biết chiều sâu hố đào - Biểu thức quan hệ chuyển vị ngang tổng thể gia tăng Δ ux hệ móng công trình lân cận với chiều sâu đào đất z trình thi công hố đào Δu x z z z x(10−4 ) = −12.65 x( )3 + 27.68 x( ) − 21.30 x( ) + 6.60 X H H H (b) Từ biểu thức (b) ta xác định chuyển vị ngang tương đối tổng thể gia tăng Δu x công trình lân cận có kết cấu móng sâu theo chiều sâu đào đất z X Ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến ổn định công trình lân cận có kết cấu móng nông: Trong trường hợp công trình lân cận có móng móng nông ảnh hưởng trình thi công hố đào gây rõ rệt, chuyển vị ngang, độ lún lún lệch tăng thêm lớn -161- - Chuyển vị ngang móng công trình lân cận (do trình thi công hố đào sinh ra) tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ tâm móng đến tường chắn hố đào Chuyển vị ngang lớn xảy giai đoạn ban đầu trình thi công hố đào độ gia tăng giảm dần theo giai đoạn đào đất - Độ lún móng công trình lân cận (do trình thi công hố đào sinh ra) tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ tâm móng đến tường chắn hố đào giai đoạn chưa bố trí hệ chống, sau lắp hệ chống quan hệ có biến đổi, độ lún lớn dịch dần vào móng trục B C Quá trình lún diễn nhiều giai đoạn thi công tường chắn, giai đoạn sau độ lún móng công trình lân cận tiếp tục tăng lên việc hạ mực nước ngầm thi công hố móng - Biểu thức quan hệ độ lún gia tăng S móng công trình lân cận thi công hố đào với khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn hố ñaøo ( X S X ) x(10−2 ) = −0.017 x( ) + 0.13 x ( ) + 1.25 (khi chưa lắp hệ giằng chống) (c) H H H ( S X X ) x(10−3 ) = −1.88 x( ) + 3.56 x( ) + 2.62 (khi lắp hệ giằng chống) H H H (d) Từ biểu thức (c) (d) ta xác định độ lún gia tăng S móng công trình lân cận có kết cấu móng nông thông qua việc xác định khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn chiều sâu H hố đào - Biểu thức quan hệ chuyển vị ngang gia tăng ux móng công trình lân cận thi công hố đào với khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn hố đào ( ux X X X ) x(10−3 ) = −0.21x ( )3 + 0.67 x ( ) − 0.79 x ( ) + 2.92 H H H H (e) Từ biểu thức (e) ta xác định chuyển vị ngang gia tăng ux móng công trình lân cận có kết cấu móng nông thông qua việc xác định khoảng cách X từ tâm móng đến tường chắn chiều sâu H hố đào -162- KIẾN NGHỊ Để kết toán mô gần với số liệu quan trắc thực tế thông số đầu vào dùng để mô toán phải thật đầy đủ đáng tin cậy, đồng thời trình thi công trường phải tuân theo trình thi công mô Xu hướng đẩy trồi đáy hố móng khu vực có mực nước ngầm cao lớn, cần thiết có biện pháp thi công cấu tạo thích hợp cho kết cấu sàn tầng hầm Chuyển vị ngang độ lún công trình lân cận sinh giai đoạn đầu thi công hố đào lớn Vì đơn vị thi công cần có biện pháp quan trắc thường xuyên trường để có biện pháp xử lý kịp thời Việc quan trắc công trình kết cấu vừa nhỏ (nhà dân, đường nội bộ…) xung quanh hố móng đào sâu cần thiết chưa coi trọng Khi áp dụng giải pháp làm giảm ảnh hưởng trình thi công hố đào sâu công trình cụ thể người thiết kế cần phải cân nhắc đến nhiều yếu tố: trình độ thi công, chi phí cho giải pháp, chất lượng công trình, thời gian thực hiện… Đối với công trình khảo sát luận văn tác giả kiến nghị sử dụng giải pháp “thay đổi tiêu cường độ vật liệu” hiệu nhất, giảm 10% chuyển vị ngang độ lún móng công trình lân cận có kết cấu móng nông HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Tiến hành nghiên cứu theo hướng với nhiều công trình địa bàn thành phố Hồ Chí Minh so sánh kết thu với số liệu quan trắc thực tế, từ đưa kết luận biểu thức quan hệ mang tính tổng quát cao, có nhiều ứng dụng lónh vực xây dựng Nghiên cứu toán kiểm tra ổn định hố đào công trình lân cận theo mô hình không gian 3D, so sánh với kết 2D có Nghiên cứu giải pháp hỗn hợp trình tối ưu hoá nhằm làm giảm ảnh hưởng việc thi công hố đào đến công trình lân cận Tài liệu tham khaûo [1] Brinkgreve, R B J et al Plaxis Finite Element code for Soil and Rock analyses Reference manual A.A Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1998 [2] Châu Ngọc Ẩn Cơ học đất Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [3] Châu Ngọc Ẩn Nền móng Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2008 [4] Chu Quốc Thắng Phương pháp phần tử hữu hạn Nhà xuất khoa học & kó thuaät [5] Das, B M Principles of Foundation Engineering PWS Publishing Company, 1984 [6] Đoàn Công Nam Khảo sát thay đổi nội lực chuyển vị tường đất trình thi công tầng hầm nhà cao tầng Luận văn Thạc sỹ Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [7] Đỗ Văn Đệ Phần mềm Plaxis ứng dụng vào tính toán công trình thuỷ công Nhà xuất xây dựng [8] Lê Quý An tác giả Cơ học đất Nhà xuất Giáo dục, 1995 [9] Muni Budhu Soil mechanics and Foundation National university of Singapore, 2006 [10] Nguyeãn Bá Kế Sự cố móng công trình Nhà xuất xây dựng, 2004 [11] Nguyễn Bá Kế Thiết kế thi công hố móng sâu Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2002 [12] Nguyễn Văn Quảng Nền móng nhà cao tầng Nhà xuất khoa học kó thuật [13] Nguyễn Uyên Thiết kế xử lý hố móng Nhà xuất xây dựng [14] R.WHITLOW Cơ học đất tập Nhà xuất giáo dục [15] Trần Ngọc Hoà So sánh ổn định biến dạng tường đất thi công phương pháp top-down bottom-up hố móng sâu Luận văn thạc sỹ Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2007 [16] Triệu Tây An nhóm tác giả Thiết kế thi công kết cấu nhà cao tầng – tập 1&2 Nhà xuất xây dựng Hà Nội, 1996 [17] Trần Thanh Tùng Nghiên cứu phương pháp tính toán kiểm tra ổn định công trình tường đất bảo vệ tầng hầm nhà 14 tầng đất yếu quận 7, Tp Hồ Chí Minh Luận văn thạc sỹ Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2004 [18] Vũ Công Ngữ - Nguyễn Thái Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2003 [19] Hồ sơ khảo sát địa chất công trình nhà văn phòng Coteccons Số 232 đường Điện Biên Phủ, P.17, Quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh, 2008 [20] Hồ sơ “Báo cáo kết quan trắc chuyển vị tường vây nhà văn phòng Coteccons” “báo cáo kết quan trắc lún chu kì 1-5 chung cư niên – 236/10 Điện Biên Phủ – P.17 – Q.Bình Thạnh – TP.HCM” [21] TCVN 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [22] TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế Phụ lục - Thí nghiệm nén ba trục (CU) - Thí nghiệm nén cố kết THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK1 Hố khoan: HK1-3 KH mẫu: Độ sâu: Vòng tròn Mohr C= 15.4 kN/m2 ϕ = 11°49' 120.0 tan(ϕ)= 0.209 96.0 Ứng suất cắt, kN/m2 7-7.5 m C' = 12.2 kN/m2 ϕ' = 18°51' 72.0 tan(ϕ')= 0.341 48.0 Kiểu phá huỷû 24.0 0.0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 120.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 96.0 84.0 72.0 Đơn vị A B C % 80.8 80.8 80.8 14.95 14.95 14.95 kN/m 8.27 8.27 8.27 Tyû trọng - 2.58 2.58 2.58 Hệ số rỗng - 2.120 2.120 2.120 Độ bão hoà % 98.3 98.3 98.3 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 5.70 9.77 16.39 Chieàu cao cm 7.68 7.46 7.09 Chieàu cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 60.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 108.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 48.0 36.0 Tiết diện 0.54 0.91 11.53 11.20 10.64 90.38 86.31 79.69 30.0 60.0 120.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 24.0 0.32 cm Dữ liệu thí nghiệm 12.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt 10 13 16 18 21 Biến dạng, % -3 10 kN/div 5.8 mm/min 0.06 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh 1.000 0.950 0.992 52.3 70.3 99.2 kN/m p lực nước lỗ rỗng kN/m 11.0 22.0 52.0 Biến dạng phá huỷ % 10.4 9.7 7.9 Ứng suất phá huỷ / σ1 kN/m2 82.3 130.3 219.2 σ'1 71.3 108.3 167.2 19.0 38.0 kN/m Seùt lẫn bụi mùn thực vật, đen, chảy 68.0 σ'3 Mô tả: kN/m THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK3 Hố khoan: HK3-11 KH mẫu: Độ sâu: 21-21.5 m Vòng tròn Mohr C= kN/m2 ϕ = 15°52' 235.0 tan(ϕ)= 0.284 188.0 Ứng suất caét, kN/m2 26.8 C' = 24.4 kN/m2 ϕ' = 21°12' 141.0 tan(ϕ')= 0.388 94.0 Kiểu phá huỷû 47.0 0.0 47 94 141 188 235 282 329 376 423 470 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 270.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 216.0 189.0 162.0 Đơn vị A B C % 40.3 40.3 40.3 17.60 17.60 17.60 kN/m 12.54 12.54 12.54 Tỷ trọng - 2.72 2.72 2.72 Hệ số rỗng - 1.169 1.169 1.169 Độ bão hoà % 93.8 93.8 93.8 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 5.52 6.93 10.10 Chieàu cao cm 7.69 7.62 7.44 Chiều cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 135.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 243.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 108.0 81.0 Tiết diện 0.38 0.56 11.55 11.43 11.17 90.56 89.15 85.98 50.0 100.0 200.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 54.0 0.31 cm Dữ liệu thí nghiệm 27.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt 12 16 19 22 25 Biến dạng, % -3 10 kN/div 3.98 mm/min 0.06 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh 0.980 0.970 0.965 113.3 139.9 223.8 kN/m p lực nước lỗ rỗng kN/m 16.2 36.0 67.0 Biến dạng phá huỷ % 15.0 12.6 10.8 Ứng suất phá huỷ / σ1 kN/m2 163.3 239.9 423.8 σ'1 147.2 203.9 356.8 33.8 kN/m Seùt lẫn bụi, xám ghi, dẻo mềm 64.0 133.0 σ'3 Mô tả: kN/m THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK1 Hố khoan: HK1-14 KH mẫu: Độ sâu: 29-29.5 m Vòng tròn Mohr C= kN/m2 ϕ = 29°28' 685.0 tan(ϕ)= 0.565 548.0 Ứng suất cắt, kN/m2 17.0 C' = 2.5 kN/m2 ϕ' = 32°42' 411.0 tan(ϕ')= 0.642 274.0 Kiểu phá huỷû 137.0 0.0 137 274 411 548 685 822 959 1096 1233 1370 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 1010.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 808.0 707.0 606.0 Đơn vị A B C % 20 20 20 19.80 19.80 19.80 kN/m 16.50 16.50 16.50 Tyû trọng - 2.67 2.67 2.67 Hệ số rỗng - 0.618 0.618 0.618 Độ bão hoà % 86.4 86.4 86.4 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 4.22 4.87 6.10 Chieàu cao cm 7.77 7.73 7.66 Chieàu cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 505.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 909.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 404.0 303.0 Tiết diện 0.27 0.34 11.66 11.60 11.50 91.86 91.21 89.98 100.0 200.0 400.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 202.0 0.23 cm Dữ liệu thí nghiệm 101.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt Ngày TN: Thí nghiệm: 12 14 16 18 Biến dạng, % -3 10 kN/div 3.87 mm/min 0.06 12/11/07 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh Kiểm tra: TS Đậu Văn Ngọ 0.963 276.7 414.8 844.2 kN/m kN/m 5.0 0.0 54.0 Biến dạng phá huỷ % 11.3 6.2 12.5 Ứng suất phá huỷ KS Đoàn Minh Tuấn KS Võ Thanh Long 0.965 p lực nước lỗ rỗng / 17/11/07 Xử lý: 0.990 σ1 kN/m2 376.7 614.8 1244.2 σ'1 371.7 614.8 1190.2 σ'3 Moâ tả: kN/m 95.0 200.0 kN/m Cát mịn lẫn bụi sét, xám trắng, chặt vừa 346.0 THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK4 Hố khoan: HK4-17 KH mẫu: Độ sâu: 33-33.5 m Vòng tròn Mohr C= kN/m2 ϕ = 18°51' 480.0 tan(ϕ)= 0.341 384.0 Ứng suất cắt, kN/m2 33.3 C' = 24.6 kN/m2 ϕ' = 26°13' 288.0 tan(ϕ')= 0.492 192.0 Kiểu phá huỷû 96.0 0.0 96 192 288 384 480 576 672 768 864 960 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 570.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 456.0 399.0 342.0 Đơn vị A B C % 23 23 23 19.85 19.85 19.85 kN/m 16.14 16.14 16.14 Tỷ trọng - 2.72 2.72 2.72 Hệ số rỗng - 0.685 0.685 0.685 Độ bão hoà % 91.3 91.3 91.3 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 4.81 7.00 10.20 Chiều cao cm 7.73 7.61 7.43 Chiều cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 285.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 513.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 228.0 171.0 Tiết diện 0.39 0.57 11.61 11.43 11.16 91.27 89.08 85.88 100.0 200.0 400.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 114.0 0.27 cm Dữ liệu thí nghiệm 57.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt 10 13 16 19 22 26 Biến dạng, % -3 10 kN/div 4.11 mm/min 0.06 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh 0.960 0.970 0.995 187.6 287.0 474.7 kN/m p lực nước lỗ rỗng kN/m 28.0 76.0 149.0 Biến dạng phá huỷ % 17.6 17.9 6.5 Ứng suất phá huỷ / σ1 kN/m2 287.6 487.0 874.7 σ'1 259.6 411.0 725.7 72.0 kN/m Sét lẫn bụi, nâu đỏ, nửa cứng 124.0 251.0 σ'3 Mô tả: kN/m THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK3 Hố khoan: HK3-18 KH mẫu: Độ sâu: 35-35.5 m Vòng tròn Mohr C= kN/m2 ϕ = 18°22' 485.0 tan(ϕ)= 0.332 388.0 Ứng suất cắt, kN/m2 40.7 C' = 21.9 kN/m2 ϕ' = 26°52' 291.0 tan(ϕ')= 0.506 194.0 Kiểu phá huỷû 97.0 0.0 97 194 291 388 485 582 679 776 873 970 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 580.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 464.0 406.0 348.0 Đơn vị A B C % 17.3 17.3 17.3 20.60 20.60 20.60 kN/m 17.56 17.56 17.56 Tỷ trọng - 26.95 26.95 26.95 Hệ số rỗng - 14.347 14.347 14.347 Độ bão hoà % 32.5 32.5 32.5 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 3.20 5.97 8.80 Chieàu cao cm 7.82 7.67 7.51 Chiều cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 290.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 522.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 232.0 174.0 Tiết diện 0.33 0.49 11.74 11.51 11.28 92.88 90.11 87.28 100.0 200.0 400.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 116.0 0.18 cm Dữ liệu thí nghiệm 58.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt 10 13 16 19 22 26 Biến dạng, % -3 10 kN/div 4.11 mm/min 0.06 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh 0.960 0.975 0.978 202.0 302.0 479.4 kN/m p lực nước lỗ rỗng kN/m 21.0 62.0 153.0 Biến dạng phá huỷ % 11.3 12.5 12.8 Ứng suất phá huỷ / σ1 kN/m2 302.0 502.0 879.4 σ'1 281.0 440.0 726.4 σ'3 Moâ tả: kN/m 79.0 138.0 247.0 kN/m Sét pha lẫn bụi, vàng nâu lẫn nâu đỏ, cứng THÍ NGHIỆM NÉN BA TRỤC (CU) (ASTM D4767-2000) Công trình: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG COTECCONS Địa điểm: 132 ĐIỆN BIÊN PHỦ - P.17 - Q BÌNH THẠNH - TP HCM Hạng mục: HK4 Hố khoan: HK4-25 KH mẫu: Độ sâu: 49-49.5 m Vòng troøn Mohr C= kN/m2 ϕ = 29°00' 655.0 tan(ϕ)= 0.554 524.0 Ứng suất cắt, kN/m2 8.1 C' = 6.5 kN/m2 ϕ' = 32°26' 393.0 tan(ϕ')= 0.636 262.0 Kiểu phá huỷû 131.0 0.0 131 262 393 524 655 786 917 1048 1179 1310 Ứng suất, kN/m Độ lệch ứng suất & Biến dạng 950.0 A B C Trước thí nghiệm Độ ẩm 760.0 665.0 570.0 Đơn vị A B C % 20.3 20.3 20.3 19.70 19.70 19.70 kN/m 16.38 16.38 16.38 Tỷ trọng - 26.74 26.74 26.74 Hệ số rỗng - 15.325 15.325 15.325 Độ bão hoà % 35.4 35.4 35.4 Chiều cao cm 8.00 8.00 8.00 Đường kính cm kN/m Dung trọng ướt 3.91 3.91 3.91 12.01 12.01 12.01 cm 96.08 96.08 96.08 Thể tích nước thoát cm3 3.10 4.25 5.52 Chiều cao cm 7.83 7.76 7.69 Chiều cao mẫu thay đổi cm Tiết diện cm Thể tích 475.0 Nguyên dạng Dung trọng khô 855.0 Độ lệch ứng suất, kN/m2 Loại mẫu: Sau cố kết 380.0 285.0 Tiết diện 0.24 0.31 11.75 11.66 11.55 92.98 91.83 90.56 100.0 200.0 400.0 kN/m 0.0 0.0 0.0 - cm Thể tích 190.0 0.17 cm Dữ liệu thí nghiệm 95.0 0.0 Hệ số vòng lực Vận tốc cắt 12 16 19 22 25 Biến dạng, % -3 10 kN/div 1.6 mm/min 0.06 p lực buồng kN/m2 p lực ngược Giá trị B Độ lệch ứng suất đỉnh 0.990 0.965 0.980 238.2 374.2 790.1 kN/m p lực nước lỗ rỗng kN/m 17.0 36.0 73.0 Biến dạng phá huỷ % 11.2 10.3 19.8 Ứng suất phá huỷ / σ1 kN/m2 338.2 574.2 1190.1 σ'1 321.2 538.2 1117.1 σ'3 Mô tả: kN/m 83.0 164.0 kN/m Cát mịn lẫn bụi sét, xám ghi, chặt vừa 327.0 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên học viên: NGUYỄN CÔNG HUÂN Ngày, tháng, năm sinh: 06 -11 – 1984 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Địa liên lạc: 158 Đường 1A, phường Bình Trị Đông B, quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh Điện thoại cá nhân: 0908.274.672 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO • Từ tháng 9-2002 đến tháng 03-2007: Học đại học Trường Đại học Kiến trúc thành phố Hồ Chí Minh, ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp • Từ tháng 9-2008 đến tháng 9-2010: Học cao học Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, ngành Địa kỹ thuật xây dựng QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC • Từ tháng 03-2007 đến nay: Công tác Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Tổng hợp (NAGECCO) ... ĐẾN ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH LÂN CẬN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ: Phân tích ảnh hưởng hố móng đào sâu nhà cao tầng đến ổn định công trình lân cận Nội dung: Mở đầu Chương 1: Tổng quan hố móng đào. .. đào sâu công trình nhà cao tầng Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định hố móng đào sâu Chương 3: Phân tích ảnh hưởng hố móng đào sâu công trình ? ?cao ốc văn phòng Coteccons” đến công trình lân. .. kết cấu chắn giữ hố móng 3) Phân tích ảnh hưởng trình thi công hố móng đào sâu đến công trình lân cận có kết cấu móng khác (móng sâu móng nông) Từ kiểm tra ổn định công trình lân cận 4) Thiết lập