Phân tích ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến công trình lân cận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH QUỐC THIỆN PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN Chun ngành : Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số: 60 58 02 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng Năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm, TS Lê Trọng Nghĩa Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Trương Quang Thành Cán chấm nhận xét 2: TS Lê Văn Pha Luận Văn Thạc Sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TP.HCM ngày 09 tháng 01 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: PGS.TS Bùi Trường Sơn PGS.TS Trương Quang Thành TS Lê Văn Pha GS.TS Trần Thị Thanh TS Nguyễn Mạnh Tuấn Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS TS Bùi Trường Sơn TS Lê Anh Tuấn ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH QUỐC THIỆN MSHV: 1770064 Ngày, tháng, năm sinh: 20/05/1993 Nơi sinh: Bình Thuận Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60 58 02 11 I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Chương 1: Tổng quan chuyển vị ngang tường vây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích hố đào sâu phương pháp đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận Chương 3: Mơ hình phân tích ngược chuyển vị ngang tường vây, độ lún, nghiêng cơng trình lân cận cho số dự án cụ thể Chương 4: Phân tích mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân cận Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 13/08/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm TP HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS Nguyễn Minh Tâm CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Lê Trọng Nghĩa TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TS Lê Anh Tuấn PGS.TS Lê Bá Vinh LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Minh Tâm Thầy TS Lê Trọng Nghĩa người giúp tác giả xây dựng ý tưởng đề tài, mở hướng đường tiếp cận phương pháp nghiên cứu khoa học Thầy hướng dẫn, động viên giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin cám ơn anh Trần Việt Thái có nhiều ý kiến đóng góp quý báu giúp đỡ, hổ trợ tác giả nhiều suốt chặng đường vừa qua Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa TP HCM tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức cho tác giả từ tác giả học Đại học suốt trình Cao học Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Phòng Kỹ Thuật Cơng Ty Hịa Bình đặc biệt TS Huỳnh Quốc Vũ tạo điều kiện để tác giả nâng cao kiến thức chuyên môn thông qua việc tham gia tính tốn biện pháp hầm chương trình đào tạo lĩnh vực Địa Kỹ Thuật Cuối tác giả xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ, anh chị em, bạn bè đồng hành tác giả suốt thời gian qua Hi vọng đề tài luận văn tác giả tài liệu tham khảo hữu dụng cho q trình tính toán, nghiên cứu thực tiễn Mặc dù cố gắng trình thực đề tài khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận góp ý q thầy bạn bè để tiếp tục hoàn thiện đề tài TP HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 Tác giả luận văn Huỳnh Quốc Thiện TĨM TẮT LUẬN VĂN Thơng thường, giá trị cho phép chuyển vị ngang tường vây lấy 0.5% chiều sâu hố đào theo tiêu chuẩn tài liệu giới Đây giá trị xem xét cho tất trường hợp kể dự án nằm đô thị (tiếp giáp nhà dân) khu ngoại ô (không tiếp giáp nhà dân) giá trị xem không phụ thuộc trình tự thi cơng (chiều sâu đào đất) Chính điều gây nên nhiều bất cập tranh cãi việc đưa giới hạn an toàn đảm bảo cho cơng trình lân cận xung quanh hố đào thiết kế thi cơng cơng trình ngầm (tiếp giáp nhà dân) Chính vậy, tác giả thực đề tài “PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LẦN CẬN” nhằm xác định giá trị chuyển vị giới hạn tường vây đảm bảo điều kiện sử dụng an toàn cho kết cấu cơng trình lân cận Kết nghiên cứu cho thấy chuyển vị ngang tường vây có tương quan rõ rệt với số đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận DPI độ lún cơng trình lân cận Uy phạm vi lần chiều sâu hố đào Dạng tổng quát theo số DPI Ux/H=0.008DPI+ fBi(DPI), fBi(DPI) giá trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự thi cơng Cụ thể f0(DPI)=0.112DPI+0.070 đào công xôn, fB1(DPI)=0.071DPI 0.148 đào B1, fB2(DPI)=0.048DPI -0.174 đào B2, fB3(DPI)=0.010DPI+0.002 đào B3, fB4(DPI)=0.003DPI+0.018 đào B4 fB5(DPI)=0 đào B5 Dạng tổng quát theo độ lún Ux/H= -0.006Uy+ fBi(Uy), fBi(Uy) giá trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự thi cơng Cụ thể f0(Uy)= -0.140Uy -0.110 đào công xôn, fB1(Uy)= -0.038Uy -0.011 đào B1, fB2(Uy)= -0.018Uy -0.019 đào B2, fB3(Uy)= -0.008Uy 0.028 đào B3, fB4(Uy)= -0.002Uy -0.008 đào B4 fB5(Uy)=0 đào B5 Với giá trị giới hạn đảm bảo an toàn mặt kiến trúc, thẳm mỹ số DPI=20 (tương ứng với biến dạng góc cơng trình lân cận β=1/500) giới hạn đảm bảo an toàn mặt kết cấu số DPI=33 (tương ứng với biến dạng góc cơng trình lân cận β=1/300) độ lún cho phép Uy=-50mm (đảm bảo điều kiện sử dụng) theo tiêu chuẩn tài liệu hướng dẫn khác giá trị chuyển vị ngang cho phép tường vây H/40 (H/25) cho giai đoạn đào công xôn , H/70 (H/45) cho giai đoạn đào B1, H/100 (H/85) cho giai đoạn đào B2, H/275 (H/170) cho giai đoạn đào B3, H/425 (H/265) cho giai đoạn đào B4, H/600 (H/375) cho giai đoạn đào B5 tương ứng giới hạn (giới hạn 2) Giá trị có ý nghĩa định việc thiết kế thi công hố đào sâu khu vực xây chen nhằm đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận tránh thiệt hại người tài sản Đặc biệt có ý nghĩa việc theo dõi đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận suốt q trình thi cơng sở quan trọng để lựa chọn giá trị chuyển vị cho phép tường chắn tốn thiết kế tính tốn biện pháp thi cơng nhằm đảm bảo an tồn cho nhà dân SUMMARY According to building standards and references around the world, the allowed horizontal displacement of diaphragm wall would be generally estimated as 0.5% of depth excavation This estimation was considered for all construction cases, including urban (adjacent to other buildings and households) or green field and independent on the construction sequences (independent on excavation depth) This has resulted several debates and inadequacies for choosing it’s safety limits for adjacent houses in design as well as basement construction The author carried out the topic “ANALYSIS OF DIAPHRAGM-WALL’S DISPLACEMENT INFLUENCE ON ADJACENT BUILDINGS” this study will aim to estimate diaphragm wall’s allowable displacement based on ensuring tolerable damage and safety for structure damage The results showed the horizontal displacement of diaphragm wall manifested a close correlation with DPI (damage potential index) and adjacent buildings settlement Uy according to the generalised formular Ux/H=0.008DPI+ fBi(DPI), where fBi(DPI) formular according to the construction sequences This formula is f0(DPI) =0.112DPI+0.070 in case of cantilever excavation stage, fB1(DPI)=0.071DPI 0.148 in case of B1 excavation stage, fB2(DPI)=0.048DPI -0.174 in case of B2 excavation stage, fB3(DPI)=0.010DPI+0.002 in case of B3 excavation stage, fB4(DPI) =0.003DPI+0.018 in case of B4 excavation stage and fB5(DPI)=0 in case of B5 excavation stage The adjacent buildings settlement Uy also have the same generalised formular Ux/H=-0.006Uy+fBi(Uy),where fBi(Uy) formular according to the construction sequences f0(Uy)= -0.140Uy -0.110 in case of cantilever excavation stage, fB1(Uy)= 0.038Uy -0.011 in case of B1 excavation stage, fB2(Uy)= -0.018Uy -0.019 in case of B2 excavation stage, fB3(Uy)= -0.008Uy -0.028 in case of B3 excavation stage, fB4(Uy)=-0.002Uy-0.008 in case of B4 excavation stage and fB5(DPI)=0 in case of B5 The first limit prevent the occurrence of a serviceability limit state in the architecture is DPI=20 (angular distortion β=1/500) and the second limit for limit state in the structure is DPI=33 (β=1/300) accompanied adjacent buildings limited settlement Uy=-50mm according to building standards and references the allowable displacement for diaphragm wall with respect to each construction sequences Which is H/40 (H/25) in case of cantilever excavation stage, H/70 (H/45) in case of B1 excavation stage, H/100 (H/85) in case of B2 excavation stage, H/275 (H/170) in case of B3 excavation stage, H/425 (H/265) in case of B4 excavation stage and H/600 (H/375) in case of B5, the first limit (the second limit) respectively The allowable horizontal displacement of diaphragm wall plays a particular role in maximizing the efficiency of the construction method in underground construction for areas having adjacent buildings, where only minimum allowable factor of safety is taken into consideration In addition, it is also vital role for the construction’s provision and assessment of the excavation’s effect on adjacent buildings during the construction’s duration based on monitoring data LỜI CAM ĐOAN Luận văn hoàn thành hướng dẫn phê duyệt PGS.TS Nguyễn Minh Tâm TS Lê Trọng Nghĩa Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài thực TP HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 Tác giả luận văn Huỳnh Quốc Thiện MỤC LỤC MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CÔNG TRÌNH LÂN CẬN .7 1.3 NHẬN XÉT .23 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH HỐ ĐÀO SÂU VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THIỆT HẠI CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 24 2.1 TÁC ĐỘNG CỦA SỰ THÂY ĐỔI ỨNG SUẤT ĐẤT NỀN KHI ĐÀO ĐẤT 24 2.2 PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG BẰNG PHẦN TỬ HỮU HẠN – PHẦN MỀM PLAXIS 25 2.3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 28 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH PHÂN TÍCH NGƯỢC CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY, ĐỘ LÚN, NGHIÊNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN CHO MỘT SỐ DỰ ÁN 36 3.1 DỰ ÁN MADISON 36 3.2 DỰ ÁN LANCASTER LINCOLN 67 3.3 DỰ ÁN GOLDEN STAR 70 3.4 DỰ ÁN LAKESIDE TOWER 74 3.5 DỰ ÁN RIVERGATE RESIDENCE 77 3.6 DỰ ÁN E.TOWN CENTRAL 81 3.7 DỰ ÁN TRESOR .85 3.8 NHẬN XÉT 88 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 90 4.1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ VÀ CHỌN LỰA THƠNG SỐ GIỚI HẠN CHO MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 90 4.2 TÍNH TỐN ĐÁNH GIÁ MỨC ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN CỦA CÁC DỰ ÁN 92 4.3 THIẾT LẬP TƯƠNG QUAN CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY VỚI CHỈ SỐ DPI VÀ ĐỘ LÚN CÔNG TRÌNH LÂN CẬN 111 4.4 ỨNG DỤNG TRONG MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THỰC TẾ .116 4.5 NHẬN XÉT 123 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mối quan hệ chuyển vị ngang lớn tường vây chiều sâu hố đào (Ou et al 1993) Hình 1.2: max thay đổi theo độ sâu so sánh với Moormann’s (2004) với khoảng dao động max = 0.5-1% H (giá trị trung bình 0.87%) Hình 1.3: max/H thay đổi theo độ sâu so sánh với kết Long (2001) trường hợp tường chống đỡ/ phương pháp Topdown .6 Hình 1.4: Cơ chế phát sinh ảnh hưởng chuyển tường chắn đến cơng trình lân cận Hình 1.5: Phân chia vùng ảnh hưởng cơng trình lân cận từ hố đào Hình 1.6: Mặt cắt mặt mơ hình thí nghiệm tỉ lệ 1/10 10 Hình 1.7: Mơ hình thực tế phịng thí nghiệm 11 Hình 1.8: Điều kiện tường gạch nứt khung đàn hồi 11 Hình 1.9: Điều kiện đàn hồi nứt khung đàn hồi 12 Hình 1.10: Thống kê trường hợp nghiên cứu hố đào sâu 13 Hình 1.11: Mơ trường hợp điển hình 13 Hình 1.12: Sự biến động độ lún tối đa cơng trình lân cận với khoảng cách D/He 14 Hình 1.13: Biểu đồ đánh giá phá hủy cơng trình Boscardin Cording (1989) 14 Hình 1.14: Mặt cắt cơng trình 15 Hình 1.15: Quan trắc lún cơng trình lân cận .15 Hình 1.16: Các vết nứt cơng trình lân cận 15 Hình 1.17: Mơ Plaxis 2D 16 Hình 1.18: Kết quan trắc lún theo thời gian 16 Hình 1.19: Kết lún giai đoạn theo mơ hình Plaxis 2D 17 Hình 1.20: Nội lực cơng trình lân cận từ mơ 17 Hình 1.21: Mặt cắt cơng trình 18 Hình 1.22: Mặt dầm cột nhà mơ hình 3D .18 Hình 1.23: Nội lực kết cấu 19 Hình 1.24: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng đến cơng trình lân cận 19 Hình 1.25: Chuyển vị mặt đất ảnh hưởng cơng trình lân cận 20 Hình 1.26: Thơng số độ lệch để đánh giá mức phá hoại 20 115 • Giai đoạn đào B3: f B (U y ) = −0.008U y − 0.028 • Giai đoạn đào B4: f B (U y ) = −0.002U y − 0.008 • Giai đoạn đào B5: f B (U y ) = Như trình bày mục 4.1 giá trị độ lún đảm bảo trạng thái sử dụng ứng với giới hạn Uymax=-50mm Tác giá tìm chuyển vị ngang giới hạn tường vây theo độ lún để đảm bảo giới hạn không ảnh hưởng đến thiệt hại kết cấu cơng trình lân cận ❖ Giới hạn 2: Uy=-50mm ta có giá trị chuyển vị ngang tường vây cho phép • Giai đoạn đào cơng xơn: H U x  = 7.20% hay [U x ]U y =−50 = H  15  U y =−50 • Giai đoạn đào B1: H U x  = 2.21% hay [U x ]U y =−50 = H  45  U y =−50 • Giai đoạn đào B2: H U x  = 1.20% hay [U x ]U y =−50 = H  85  U y =−50 • Giai đoạn đào B3: H U x  = 0.67% hay [U x ]U y =−50 = H  150  U y =−50 • Giai đoạn đào B4: H U x  = 0.40% hay [U x ]U y =−50 = H  250  U y =−50 • Giai đoạn đào B5: H U x  = 0.31% hay [U x ]U y =−50 = H  325  U y =−50 Bảng 4.19: Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây theo độ lún đảm bảo giới hạn Giai đoạn Công xôn B1 B2 B3 B4 B5 U x  H   U y =−50 7.20% 2.21% 1.20% 0.67% 0.40% 0.31% [U x ]U y =−50 H 15 H 45 H 85 H 150 H 250 H 325 4.3.3 Chuyển vị giới hạn tường vây Kết hợp giới hạn chuyển vị tường vây mục 4.3.1 4.3.2 đảm bảo giới hạn giới hạn ta chuyển vị giới hạn tổng quát tường vây theo giai đoạn thi công Giá trị sử dụng thiết kế thi công tầng hầm để đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận 116 Bảng 4.20: Giá trị chuyển vị giới hạn tường vây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Giai đoạn Giới hạn Giới hạn Công xôn B1 B2 B3 B4 B5 H 40 H 25 H 70 H 45 H 100 H 85 H 275 H 170 H 425 H 265 H 600 H 375 4.4 ỨNG DỤNG TRONG MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THỰC TẾ Trong mục này, tác giả phân tích dự án thực tế thi cơng thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội với kết nghiên cứu luận văn 4.4.1 Dự án thành phố Hồ Chí Minh Dự án tọa lạc quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh xây dựng khu đất có diện tích khu đất khoảng 6000m2 Quy mô dự án bao gồm tầng hầm 32 tầng dự án hoàn thành vào tháng 10 năm 2014 Dự án có kích thước hình học lớn ~60m x 90m (xem hình 4.26) thi công theo phương pháp Semi-Topdown với hệ chắn đỡ tường vây kết hợp hệ sàn kết cấu chịu áp lực đất suốt giai đoạn đào đất Chiều cao đào đất xuống đáy móng 16.5m tính từ mặt đất tự nhiên Mặt cắt biện pháp thi cơng thể hình 4.26 Cơng trình lân cận nhà dân đến tầng cách hố đào 4-5m (nằm phạm vi 2H) vị trí đo chuyển vị tường vây TV5, TV6, TV12 vị trí giáp nhà dân Hình 4.26: Kích thước hình học, mặt cắt mặt bố trí quan trắc dự án 117 Hình 4.27: Giá trị chuyển vị tường vây theo giai đoạn thi công TV6 TV12 Bảng 4.21: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn Đào đất Công xôn (-2.2mGL) B2 (-6.7mGL) B3 (-9.7mGL) B4 (-16.5mGL) Chuyển vị Chuyển vị Giá trị giới Giá trị giới tường vây tỷ đối Ux/H hạn hạn (mm) Đánh giá 60.3 H/36 H/25 H/40 Thiệt hại thẩm mỹ đảm bảo an toàn kết cấu 97.7 H/68 H/60 H/100 Thiệt hại thẩm mỹ đảm bảo an tồn kết cấu H/275 Thiệt hại mặt cơng năng, kết cấu nguy có bị phá hoại H/475 Thiệt hại mặt cơng năng, kết cấu có nguy bị phá hoại 123.9 171.0 H/78 H/96 H/170 H/260 Nhận xét: Giai đoạn đào đất công xôn B2 giá trị chuyển vị tỷ đối chưa vượt giới hạn đảm bảo giới hạn tức gây thiệt hại mặt công mức độ thiệt hại nhẹ đến trung bình đảm bảo an toàn cho kết cấu Giai đoạn đào B3 B4 vượt giá trị giới hạn an toàn cho kết cấu Kết cấu xảy phá hoại nứt dầm cột cơng trình lân cận 118 Bảng 4.22: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo số DPI Đào đất Công xôn (-2.2mGL) B2 (-6.7mGL) B3 (-9.7mGL) B4 (-16.5mGL) Chuyển vị tường vây (mm) Chuyển vị Chỉ số tỷ đối Ux/H DPI (%) 60.3 2.71 22 97.7 1.45 29 123.9 1.28 71 171.0 1.04 90 Đánh giá Mức độ nhẹ đến trung bình ảnh hưởng thẩm mỹ cơng Mức độ thiệt hại trung bình ảnh hưởng thẩm mỹ cơng Mức độ thiệt hại nặng ảnh hưởng mặt kết cấu Mức độ thiệt hại nặng ảnh hưởng phá hủy kết cấu Tác giả sử dụng tương quan chuyển vị ngang tường chắn với số DPI luận văn để tính tốn giá trị DPI cho dự án từ giá trị quan trắc chuyển vị tường vây từ sử dụng bảng 2.6 để đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận Kết thể bảng 4.22 so sánh với kết ghi nhận thực tế dự án Hình 4.28: Hình ảnh ghi nhận mức độ ảnh hưởng nhà dân dự án 119 Hình 4.29: Vết nứt lớn kết cấu sàn B1 dự án Ghi nhận trường xuất vết nứt tường, trần nhà từ giai đoạn đào công xôn B2 Giai đoạn đào B3 B4 vết nứt xuất nhiều mở rộng, dài tường, trần nhà Nhà bị nghiêng lớn nhìn thấy mắt thường Phải giằng chống để đảm bảo nhà không bị sụp đổ Kết cấu nhà lân cận ảnh hưởng nghiêm trọng xem bị phá hoại Kết cho thấy nghiên cứu tác giả phù hợp với thực tế 4.4.2 Dự án thủ đô Hà Nội Dự án tọa lạc quận Hai Bà Trưng, Hà Nội Quy mô dự án tầng hầm với diện tích 20.000 m2 Bao gồm tháp có chiều cao tầng 21 tầng thi công theo phương pháp đào mở Bottom up đào taluy chống xiên Cao độ đáy móng đại trà 8.70mGL Cơng trình lân cận nhà dân đến tầng sử dụng móng đơn nằm sát mép hố đào Trong q trình thi cơng đào taluy đến cao -4.5mGL so với mặt đất tự nhiên cừ bắt đầu chuyển vị lớn (chưa lấp hệ chống xiên chưa đào đất đến cao độ thiết kế ban đầu) giá trị chuyển vị cừ lớn 200mm gây ảnh hưởng nhà dân lân cận Hình 4.30: Mặt cắt thi công giai đoạn đào -4.5mGL chuyển vị cừ lớn 120 Hình 4.31: Kích thước hình học, mặt cắt mặt bố trí quan trắc dự án Hình 4.32: Quan trắc chuyển vị ngang cừ Bảng 4.23: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn Đào đất Công xôn (-4.5mGL) Chuyển vị Chuyển vị Giá trị Giá trị tường vây tỷ đối Ux/H giới hạn giới hạn (mm) 200 H/22 H/25 H/40 Đánh giá Thiệt hại công Mức độ thiệt hại trung bình đến nặng, vượt ngưỡng giới hạn bắt đầu phá hoại kết cấu 121 Nhận xét: Khi đào đến cao độ -4.50mGL giá trị chuyển vị tỷ đối vượt giới hạn an toàn mặt kết cấu Bắt đầu ảnh hưởng kết cấu Mức độ thiệt hại công mức trung bình đến nặng Cần có biện pháp gia cố di dời nhà dân Bảng 4.24: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo số DPI Đào đất Công xôn (-4.50mGL) Chuyển vị tường vây (mm) 200 Chuyển vị Chỉ số tỷ đối Ux/H DPI (%) 4.5 37 Đánh giá Mức độ thiệt hại trung bình ảnh hưởng công kết cấu nhà lân cận Cần có biện pháp bảo vệ Ứng với giai đoạn đào công xôn tương quan chuyển vị ngang độ lún cơng trình lân cận U Ux = −0.146U y − 0.110 với x = 4.5% → U y = 30mm Kết so H H sánh với giá trị quan trắc cơng thể hình Dễ dàng nhận thấy kết phù hợp với thực tế vài điểm dị thường có độ lún lớn Hình 4.33: Biểu đồ so sánh độ lún quan trắc kết nghiên cứu tác giả Hình 4.34: Cơng trình lân cận 122 Hình 4.35: Hình ảnh ghi nhận mức độ ảnh hưởng nhà dân dự án Ghi nhận trường xuất vết nứt 5-10mm tường, vị trí cửa sổ, cửa Đặc biệt vết nứt nhà rộng có vị trí lên đến 19mm Độ lún lớn có vị trí lên đến 60mm Một số vị trí tường gạch nứt lớn ảnh hưởng đến công sử dụng Bắt đầu vết nứt dầm cột với mức độ thiệt hại chưa nghiêm trọng xếp vào mức độ ảnh hưởng trung bình đến nặng Thiệt hại cơng sử dụng cơng trình Và bắt đầu ảnh hưởng đến kết cấu nhà, di dời số hộ dân khỏi khu vực nguy hiểm Ghi nhận hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu tác giả 123 4.5 NHẬN XÉT Như trình bày việc đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây thi công hố đào sâu đến cơng trình lân cận quan trọng cần thiết Cần phải đảm bảo an tồn cho cơng trình nói chung người dân nói riêng cơng trình lân cận Giá trị giới hạn mặt thẩm mỹ DPI =20 (β=1/500) giá trị giới hạn mặt kết cấu DPI=33 (β=1/300) phù hợp theo tiêu chuẩn tài liệu nghiên cứu hành Trong phạm vi lần chiều sâu hố đào Chuyển vị tường vây có mối tương quan rõ rệt với số DPI theo trình tự thi cơng đào đất có dạng tổng quát Ux = 0.008DPI + f Bi ( DPI ) f Bi ( DPI ) giá trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự H thi cơng Cụ thể: • Giai đoạn đào công xôn: f ( DPI ) = 0.112DPI + 0.070 • Giai đoạn đào B1: f B1 ( DPI ) = 0.071DPI − 0.148 • Giai đoạn đào B2: f B ( DPI ) = 0.048DPI − 0.174 • Giai đoạn đào B3: f B3 ( DPI ) = 0.010DPI + 0.002 • Giai đoạn đào B4: f B ( DPI ) = 0.003DPI + 0.018 • Giai đoạn đào B5: f B5 ( DPI ) = Tương tự độ lún cơng trình lân cận có mối tương quan tương tự với chuyển vị tường vây theo dạng tổng quát Ux = −0.006U y + f Bi (U y ) f Bi (U y ) giá trị H thay đổi phụ thuộc theo trình tự thi cơng Cụ thể • Giai đoạn đào công xôn: f (U y ) = −0.140U y − 0.110 • Giai đoạn đào B1: f B1 (U y ) = −0.038U y − 0.011 • Giai đoạn đào B2: f B (U y ) = −0.018U y − 0.019 • Giai đoạn đào B3: f B (U y ) = −0.008U y − 0.028 • Giai đoạn đào B4: f B (U y ) = −0.002U y − 0.008 • Giai đoạn đào B5: f B (U y ) = Tác giả xem xét kết nghiên cứu theo dự án hầm thi công có ảnh hưởng cơng trình lân cận nhận thấy tương quan tương đối tốt đủ độ tin cậy 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong trình thực đề tài “ Phân tích ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân cận” tác giả rút số kết luận sau : Giá trị chuyển vị ngang tỷ đối Ux/H tường vây giảm theo giai đoạn thi công Lớn giai đoạn đào công xôn B1, nhỏ giai đoạn đào B4 B5 Giá trị chuyển vị ngang cho phép tường vây 0.5%H hay H/200 cho trường hợp chưa hợp lý Giá trị phụ thuộc vào giai đoạn thi công đào đất xuống sâu giảm theo mức ảnh hưởng cơng trình lân cận tăng Giá trị chuyển vị ngang tường vây đào công xôn dao động 0.5%H đến 2.5% Khi đào B1, B2, B3 dao động 0.1%H đến 1.5%H Khi đào B4, B5, B6 dao động 0.1%H đến 0.5%H Trong phạm vị lần hồ đào chuyển vị tường vây có tương quan rõ rệt với số đánh giá mức độ phá hoại DPI theo dạng tổng quát Ux = 0.008DPI + f Bi ( DPI ) H Trong f Bi ( DPI ) giá trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự thi cơng Cụ thể: • Giai đoạn đào công xôn: f ( DPI ) = 0.112DPI + 0.070 • Giai đoạn đào B1: f B1 ( DPI ) = 0.071DPI − 0.148 • Giai đoạn đào B2: f B ( DPI ) = 0.048DPI − 0.174 • Giai đoạn đào B3: f B3 ( DPI ) = 0.010DPI + 0.002 • Giai đoạn đào B4: f B ( DPI ) = 0.003DPI + 0.018 • Giai đoạn đào B5: f B5 ( DPI ) = Tương quan chuyển vị tường vây với độ lún cơng trình lân cận phạm vi lần hố đào có dạng tổng quát Ux = −0.006U y + f Bi (U y ) f Bi (U y ) giá H trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự thi cơng Cụ thể • Giai đoạn đào cơng xơn: f (U y ) = −0.140U y − 0.110 • Giai đoạn đào B1: f B1 (U y ) = −0.038U y − 0.011 • Giai đoạn đào B2: f B (U y ) = −0.018U y − 0.019 • Giai đoạn đào B3: f B (U y ) = −0.008U y − 0.028 • Giai đoạn đào B4: f B (U y ) = −0.002U y − 0.008 • Giai đoạn đào B5: f B (U y ) = 125 Khi xem xét ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân cận giá trị biến dạng góc cho phép cơng trình lân cận β=1/500 (tương ứng giới hạn 1, DPI=20, thiệt hại mặt thẩm mỹ) β=1/300 kết hợp độ lún [Uymax]=-50mm (tương ứng giới hạn 2, DPI=33, giới hạn đảm bảo an toàn cho kết cấu, thiệt hại mặt công năng) phù hợp với tiêu chuẩn tài liệu hướng dẫn khác Khi giá trị chuyển vị giới hạn tường vây ứng với giới hạn giới hạn thể bảng bên Giai đoạn Giới hạn Giới hạn Công xôn B1 B2 B3 B4 B5 H 40 H 25 H 70 H 45 H 100 H 85 H 275 H 170 H 425 H 265 H 600 H 375 Giá trị có ý nghĩa định việc thiết kế thi công hố đào sâu khu vực xây chen nhằm đảm bảo an toàn cho cơng trình lân cận tránh thiệt hại người tài sản Đặc biệt có ý nghĩa việc theo dõi đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận suốt q trình thi cơng sở quan trọng để lựa chọn giá trị chuyển vị cho phép tường chắn toán thiết kế tính tốn biện pháp thi cơng KIẾN NGHỊ Cần mở rộng đề tài đánh giá với liệu cơng trình lân cận lớn để tăng mức độ tin cậy Mở rộng đánh giá ảnh hưởng cho cơng trình sử dụng móng cọc Nghiên cứu biện pháp gia cường hạn chế ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân cận TÀI LIỆU THAM KHẢO [1.] Chang-Yu Ou Deep Excavation Theory and Practice Taylor & Francis Group, 2006 [2.] Code of practice for Earth retaining structures, British Standard BS 8002:1994 [3.] Paul Fok et al.” Limiting values of retaining wall displacements and impact to the adjacent structures,” The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, Vol 5, No 3, 134-139, August 2012 [4.] Building and Construction Authority, 2009 Advisory note on Earth retaining or stabilising structures (ERSS), Singapore [5.] Nguyen Kiet Hung and Phienwej “Practice and Experience In Deep Excavations In Soft Soil Of Ho Chi Minh City, Viet Nam,” KSCE Jounal of Civil Engineering, Vol 20, No 6, pp.2221-2234, September 2015 [6.] Matt Schuster, Gordon Tung-Chin Kung, C Hsein Juang, F.ASCE and Youssef M A Hashash “Simplified Model for Evaluating Damage Potential of Buildings Adjacent to a Braced Excavation,” ASCE, September 2013 [7.] Moorak Son Edward J.Coring, 2008 “Numerical model tests of building response to excavation – induced ground movements,” Canada Geotech J 45: 1611–1621, 2008 [8.] Cătălin Căpraru and Anton Chirică 2013 “Some Remarks on the influence of Deep Excavations on Neighbouring Buildings,” 2013 - Seventh International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, Missouri University of Science Technology, May 2013 [9.] Xuemin Zhanga, Junsheng Yanga, Yongxing Zhangb and Yufeng Gao, 2018 “Cause investigation of damages in existing building adjacent to foundation pit in construction” Engineering Failure Analysis, pp.117-124, 2018 [10.] Horn-Da Lin , Sang Mendy , Phuoc H Dang , Yo-Ming Hsieh and ChengCheng Chen, 2016 “Responses of adjacent ground and building induced by excavation using 3D decoupled simulation,” Journal of GeoEngineering, Vol 11, No 2, pp 85-96, August 2016 [11.] Z Sabzi A Fakher, 2008 “The performance of buildings adjacent to excavation supported by inclined struts,” International Journal of Civil Engineering, Vol 13, No 1, Transaction B: Geotechnical Engineering, March 2015 [12.] P.L Teo and K.S Wong “Application of the Hardening Soil model in deep excavation analysis,” The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, Vol 5, No 3, pp.152-165, August 2012 [13.] William Cheang Wai Lum Phùng Đức Long "Hƣớng dẫn sử dụng Plaxis”, Plaxis Introductory Course, Hồ Chí Minh 2014 [14.] Geotechnical design-Part 1: General rules, Eurocode (EN 1997-1) [15.] Y C Tan and C M Chow (2008) “Design of Retaining Wall and Support Systems for Deep Basement Construction – A Malaysian Experience” [Online] [16.] Richard J Finno1, M ASCE, Frank T Voss Jr, M ASCE, Edwin Rossow and J Tanner Blackburn “Evaluating Damage Potential in Buildings Affected by Excavations” Paper accepted for publication in the Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Journal [17.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án Madison Quận 1, TP Hồ Chí Minh [18.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án Golden Star Quận 7, TP Hồ Chí Minh [19.] Hồ sơ biện pháp thi cơng, địa chất liệu quan trắc dự án Lakeside Tower Quận 7, TP Hồ Chí Minh [20.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án Lancaster Lincoln Quận 4, TP Hồ Chí Minh [21.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án Rivergate Residence Quận 4, TP Hồ Chí Minh [22.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án E.town Centarl Quận 4, TP Hồ Chí Minh [23.] Hồ sơ biện pháp thi công, địa chất liệu quan trắc dự án Tresor Quận 4, TP Hồ Chí Minh PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : HUỲNH QUỐC THIỆN Ngày, tháng, năm sinh : 20/05/1993 Nơi sinh : Bình Thuận Địa liên lạc: 64 Hịa Bình, Phường 5, Quận 11, TP Hồ Chí Minh SĐT: 0983 942 565 Email: hqthienxdbk@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO ❖ Từ 08/2011 đến 12/2015: học đại học ngành Xây dựng Dân dụng Công nghiệp Đại học Bách Khoa TP.HCM ❖ Từ 01/2017 đến nay: học cao học ngành Địa kỹ thuật trường Đại học Bách Khoa TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC ❖ Từ 01/2016 đến 10/2017: làm việc cơng ty Cổ phần Tập đồn Xây Dựng Hịa Bình ❖ Từ 10/2017 đến nay: học cao học ngành Địa kỹ thuật trường Đại học Bách Khoa TP.HCM ... VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 1.1 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN... I TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Chương 1: Tổng quan chuyển vị ngang tường vây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Chương 2: Cơ... mức độ ảnh hưởng đến cơng trình lân cận u cầu đặt phải xem xét mức độ ảnh hưởng chuyển vị ngang tường vây đến cơng trình lân cận Giá trị chuyển vị để đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận theo