(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng bằng phương pháp phần tử hữu hạn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - NGUYỄN NGỌC THUẬN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂU CƠNG TRÌNH NGÂN HÀNG VIETINBANK CHI NHÁNH SĨC TRĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI - NGUYỄN NGỌC THUẬN NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂU CƠNG TRÌNH NGÂN HÀNG VIETINBANK CHI NHÁNH SÓC TRĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ: 60580204 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ TUẤN NGHĨA LỜI CAM ĐOAN Tên Nguyễn Ngọc Thuận, học viên cao học lớp CH24ĐKT12, chuyên ngành Địa kỹ thuật xây dựng Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu cơng trình Ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng phương pháp phần tử hữu hạn” cơng trình nghiên cứu riêng tơi, không chép kết luận văn chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khoa học Sóc Trăng, ngày tháng năm 2017 Tác giả Nguyễn Ngọc Thuận iii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu với hướng dẫn tận tình Tiến sĩ Đỗ Tuấn Nghĩa với giúp đỡ giảng viên Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ với đề tài “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu cơng trình Ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng phương pháp phần tử hữu hạn” tác giả hoàn thành thời hạn quy định đảm bảo đầy đủ yêu cầu đề cương phê duyệt Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Đỗ Tuấn Nghĩa người tận tình hướng dẫn, cung cấp thông tin, tài liệu định hướng khoa học cần thiết để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa cơng trình, Phịng đào tạo Đại học sau Đại học tồn thể thầy giáo trường Đại học Thủy lợi giúp đỡ truyền đạt kiến thức thời gian tác giả học tập nghiên cứu Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp người trước bảo, khích lệ, động viên, ủng hộ nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ cho tác giả mặt trình học tập hồn thiện luận văn Tuy có cố gắng song thời gian có hạn, kiến thức thân cịn hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót tồn tại, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp trao đổi chân thành thầy cô giáo, anh chị em bạn đồng nghiệp MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO SÂU 1.1 Khái quát hố đào sâu 1.1.1 Tình hình xây dựng hố đào sâu 1.1.2 Đặc điểm 1.2 Nguyên tắc thiết kế phân loại kết cấu chắn giữ 1.2.1 Nguyên tắc thiết kế 1.2.2 Đặc điểm thiết kế 10 1.2.3 Các dạng tường vây hố đào sâu 12 1.3 Kết luận 18 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO MỞ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 19 2.1 Phương pháp Phần tử hữu hạn 19 2.1.1 Ứng dụng 20 2.1.2 Lịch sử 20 2.1.3 So sánh PPPTHH với phương pháp sai phân hữu hạn (PPSPHH) 21 2.2 Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích chuyển vị tường chắn hố đào (Plaxis 2D) 22 2.2.1 Mơ hình 23 2.2.2 Những phần tử 24 2.2.3 Thiết lập liệu đất 25 2.2.4 Thiết lập liệu cho dầm 36 2.2.5 Thiết lập đặc trưng vật liệu vải địa kỹ thuật 37 2.2.6 Thiết lập liệu vật liệu neo 38 2.2.7 Tạo lưới (mesh generation) 39 2.2.8 Điều kiện ban đầu (initial conditions) 41 2.2.9 Điều kiện áp lưc nước (water conditions ) 42 2.2.10 Dạng hình học ban đầu (initial geometry configuration) 46 2.3 Kết luận 47 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU SÂU CHÔN TƯỜNG VÀ TIẾT DIỆN TƯỜNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG 49 3.1.Mơ hình hố đào sâu cơng trình Ngân hàng TMCP Cơng thương Việt Nam (Vietinbank) chi nhánh Sóc Trăng 49 3.1.1 Mơ tả đặc điểm cơng trình 49 3.1.2 Đặc điểm địa chất thủy văn thông số thí nghiệm đất 50 3.1.3 Các giai đoạn thi cơng tầng hầm cơng trình 53 3.1.4 Các thông số đầu vào để lập mơ hình hố đào Plaxis 2D 54 3.1.5 Kết phân tích 59 3.2.Ảnh hưởng chiều sâu chôn tường đến chuyển vị tường 63 3.3.Ảnh hưởng tiết diện tường đến chuyển vị tường 70 3.4.Kết luận 74 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU SÂU HỐ MÓNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG 76 4.1 Các trường hợp phân tích 76 4.2 Kết phân tích 78 4.3 Kết luận 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kênh xả ngầm ngồi khu vực thị G-cans thành phố Kasukabe, ngoại ô Tokyo, Nhật Bản Đây hệ thống thoát nước tiếng đồng thời hệ thống thoát lũ ngầm lớn giới Hình 1.2 Ga Novoslobodskaya nằm hệ thống tàu điện ngầm đại Moscow, Liên Bang Nga, lần vào hoạt động năm 1952 Hình 1.4 Đường hầm Thủ Thiêm, thành phố Hồ Chí Minh, hầm vượt sơng lớn Đơng Nam Á, khánh thành 11/2011 Hầm có tổng chiều dài 1.490m, hầm dìm bao gồm đốt hầm có tổng chiều dài 370m, hầm giao thơng hộp đơi rộng 33,3m Hình 1.5 Hầm B2, khu vực để xe máy cán viên chức tòa nhà Trung tâm hành Đà Nẵng Hình 1.6 Cơng trình hố móng Hình 1.7 Tường cừ Larsen 13 Hình 1.8 Tường vây cọc ximăng đất 14 Hình 1.9 Tường vây cọc bê tông cốt thép 15 Hình 1.10 Tường vây hố đào cọc khoan nhồi 16 Hình 1.11 Tường vây cọc barrette 17 Hình 2.1 Cửa sổ thiết lập thơng số mơ hình 23 Hình 2.2 Vị trí nút điểm ứng suất phần tử đất .25 Hình 2.3 Cửa sổ thiết lập thông số đất lớp phân giới (Thơng số đất nền) .31 Hình 2.4 Định nghĩa E0 E50 32 Hình 2.5 Các đường tròn ứng suất tới hạn, chạm vào đường phá hoại Mohr Coulomb 33 Hình 2.6 Mặt phá hoại khơng gian ứng suất cho đất cát 34 Hình 2.7 Cửa sổ thiết lập thông số đất lớp phân giới (Thông số lớp phân giới) .34 Hình 2.8 Cửa số thiết lập thông số tường chắn 36 Hình 2.9 Cửa sổ thiết lập thơng số vật liệu vải địa kỹ thuật 38 Hình 2.10 Cửa sổ thiết lập thơng số hệ chống, neo 38 Hình 2.11 Cửa sổ thiết lập áp lực nước 45 Hình 2.12 Cửa sổ tạo ứng suất ban đầu 47 Hình 3.1 Phối cảnh cơng trình Ngân hàng Vietinbank, chi nhánh Sóc Trăng 49 Hình 3.2 Mặt mơ hình hố đào sâu Vietinbank Sóc Trăng 50 Hình 3.3 Mặt cắt địa chất cơng trình (hố khoan HK1, HK2, HK3) 53 Hình 3.4 Mặt cắt hố đào cơng trình 54 Hình 3.5 Mơ hình hố đào cơng trình phần mềm Plaxis 2D 54 Hình 3.6 Chuyển vị ngang tường giai đoạn đào 59 Hình 3.7 Sụt lún mặt đất sau tường theo giai đoạn đào 60 Hình 3.8 Hiện trạng cơng trình Câu lạc hưu trí 61 Hình 3.9 Đẩy trồi qua giai đoạn đào 61 Hình 3.10 Sự hình thành điểm chảy dẻo giai đoạn đào 62 Hình 3.11 Sự hình thành điểm chảy dẻo giai đoạn đào 62 Hình 3.12 Sự hình thành điểm chảy dẻo giai đoạn đào 63 Hình 3.13 Chuyển vị ngang lớn tường chắn tăng chiều sâu chôn tường 64 Hình 3.14 Quan hệ chuyển vị ngang lớn tường chắn tỷ lệ Hp/He 65 Hình 3.15 Trường hợp Hp = 11m 66 Hình 3.16 Trường hợp Hp = 13m 66 Hình 3.17 Trường hợp Hp = 15m 67 Hình 3.18 Trường hợp Hp = 17m 67 Hình 3.19 Trường hợp Hp = 19m 68 Hình 3.20 Trường hợp Hp = 23m 68 Hình 3.21 Trường hợp Hp = 26m 69 Hình 3.22 Trường hợp Hp = 32,5m 69 Hình 3.23 Chuyển vị ngang lớn loại tường chắn 72 Hình 3.24 Quan hệ EI/EIo chuyển vị tường chắn 73 Hình 3.25 Biểu đồ điểm chảy dẻo (tường chắn FSP IV) 73 Hình 3.26 Biểu đồ điểm chảy dẻo (tường chắn SW 500A) 74 Hình 3.27 Biểu đồ điểm chảy dẻo (tường chắn Barrette D1200) 74 Hình 4.1 Mặt cắt điển hình hố đào phân tích 76 Hình 4.2 Mơ hình Plaxis cho trường hợp He = 8m, He = 9m 77 Hình 4.3 Mơ hình Plaxis cho trường hợp He = 11m 77 Hình 4.4 Chuyển vị ngang lớn tường chắn tăng chiều sâu hố móng 79 Hình 4.5 Quan hệ chuyển vị ngang lớn tường cừ chiều sâu hố móng .80 Hình 4.6 Trường hợp He = 6,5m 81 Hình 4.7 Trường hợp He = 7,0m 81 Hình 4.8 Trường hợp He = 8,0m 82 Hình 4.9 Trường hợp He = 9,0m 82 Hình 4.10 Trường hợp He = 11,0m 83 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất 51 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp tiêu lý lớp đất (tiếp) 52 Bảng 3.2 Thông số đất 56 Bảng 3.3 Thông số tường cừ 58 Bảng 3.4 Thông số chống 59 Bảng 3.5 Thông số tường cừ thép FSP 71 Bảng 3.6 Thông số tường cừ ván bêtông cốt thép SW 71 Bảng 3.7 Thông số tường cừ cọc barrette B25 71 Bảng 4.1 Trình tự thi cơng ứng với trường hợp chiều sâu hố móng khác 78 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong năm gần đây, tốc độ thị hố nước ta ngày nhanh, quỹ đất thị nói chung thị lớn nói riêng gần cạn kiệt, không gian xanh, không gian công cộng ngày thu hẹp đòi hỏi phải tận dụng chiều cao lẫn chiều sâu không gian đô thị Tiết kiệm đất đai khai thác tài nguyên không gian ngầm thị, bố trí hợp lý cơng trình ngầm góp phần thúc đẩy phát triển nâng cao chất lượng sống đô thị Sự xuất Trung tâm thương mại ngầm quy mô lớn dự án Bãi đỗ xe ngầm kết hợp dịch vụ cho thấy nhu cầu xã hội lớn Khai thác sử dụng không gian ngầm cho phát triển, chỉnh trang đô thị Việt Nam nguồn tài nguyên không gian rộng lớn xu hướng tất yếu Tại đô thị lớn Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng… cơng trình có thiết kế cao tầng gắn liền với thiết kế tầng hầm nhằm tận dụng triệt để quỹ đất đô thị Số tầng hầm thiết kế phổ biến từ 2-3 tầng, có nhiều cơng trình phức hợp có - tầng hầm với diện tích lớn như: Tịa nhà Kumho Asiana Plaza, Trung tâm thương mại, văn phòng, hộ cho thuê bãi đậu xe ngầm số 70 Lê Thánh Tôn phần ngầm cơng viên Chi Lăng; Cao ốc văn phịng, trung tâm thương mại hộ cho thuê số 34 Tôn Đức Thắng; Khu phức hợp Eden… Thành phố Sóc Trăng thị cịn non trẻ, quỹ đất xây dựng cơng trình nội thành phố nhiều việc đầu tư xây dựng cơng trình nhà cao tầng kết hợp tầng hầm khu vực trung tâm thành phố dần trở nên phổ biến Với khuynh hướng phát triển mạnh cơng trình nhà cao tầng, đặc biệt có tầng hầm điều kiện địa chất thủy văn địa bàn tỉnh đất yếu bảo hịa nước việc nghiên cứu tính tốn ổn định hố đào sâu cần phải quan tâm, nghiên cứu mức nhằm đảm bảo cho cơng trình chủ thể cơng trình lân cận ổn định, tránh cố đáng tiếc xảy q trình thi cơng xây dựng đưa vào khai thác sử dụng lâu dài 10 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU SÂU HỐ MÓNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG 4.1 Các trường hợp phân tích Tiếp tục thay đổi mơ hình hố đào phần mềm Plaxis 2D để xét ảnh hưởng chiều sâu hố móng đến chuyển vị tường Mơ hình hố đào có chiều dài tường 18 m, chiều sâu hố móng He thay đổi từ 6,5 m, 7m, 8m, 9m, 11m Hình 4.1 Mặt cắt điển hình hố đào phân tích - Các thơng số đầu vào đất nền, tường cừ, hệ chống, trình tự thi cơng Plaxis 2D trường hợp He = 6,5m, He = 7m lấy từ hố đào cơng trình Ngân hàng Cơng thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng trình bày Chương Luận văn - Đối với trường hợp He = 8m, He = 9m, tăng thêm hệ chống cao trình -7,5m (Hình 4.1) Hình 4.2 Mơ hình Plaxis cho trường hợp He = 8m, He = 9m - Đối với trường hợp He = 11m, tăng thêm hai hệ chống cao trình -7,5m cao trình -10,0m (Hình 5.1.2) Hình 4.3 Mơ hình Plaxis cho trường hợp He = 11m Trình tự thi cơng ứng với trường hợp chiều sâu chơn móng khác trình bày theo bảng sau: Bảng 4.1 Trình tự thi công ứng với trường hợp chiều sâu hố móng khác Trình tự thi cơng He (m) 6,5 11 Bước Thi công tường vây, đào đất từ mặt đất tự nhiên đến cao độ -2,0m, hạ mực nước ngầm đến cao độ đào Bước Lắp hệ chống cao độ -1,5m, hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ 5,0m Bước Lắp hệ chống cao độ -4,5m, hạ mực nước Lắp hệ chống cao độ -4,5m, hạ mực ngầm, đào đến cao độ nước ngầm, đào đến cao độ -8,0m đáy hố đào 6,5m Kết thúc./ Bước Bước - - - - Lắp hệ chống cao độ 7,5m Kết thúc./ Lắp hệ chống cao độ 7,5m, hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ -9,0m Kết thúc./ Lắp hệ chống cao độ 7,5m, hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ 9,0m - Lắp hệ chống cao độ 10,0m, hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ đáy móng 11,0m Kết thúc./ - 4.2 Kết phân tích Phân tích kết sau phần mềm Plaxis tính tốn ta được: Chuyển vị ngang tường (m) Ch iề u 10 sâ u 12 (m 14 16 18 20 Hình 4.4 Chuyển vị ngang lớn tường chắn tăng chiều sâu hố móng Từ hình 4.3 ta thấy chuyển vị ngang lớn tường chắn tăng dần ta tăng dần chiều sâu chơn tường Chuyển vị tường có chênh lệch nhiều trường hợp thay đổi chiều sâu hố móng kể từ độ sâu -7,0m Điều hồn tồn phù hợp với địa tầng khu vực Quan hệ chuyển vị ngang lớn tường chắn hố đào tăng chiều sâu hố móng thể qua đồ thị sau: Chuyển vị tườn g chắn (m) 6,5 7,5 8,5 9,5 10 10,5 11 11,5 12 Chiều sâu hố móng (m) Hình 4.5 Quan hệ chuyển vị ngang lớn tường cừ chiều sâu hố móng Từ đồ thị ta thấy việc thay đổi chiều sâu hố móng có ảnh hưởng lớn đến chuyển vị tường chắn Tăng dần chiều sâu hố móng chuyển vị tường chắn tăng dần Chuyển vị tăng nhanh tăng chiều sâu hố móng đến cao độ -8,0m, tương ứng với vị trí lớp đất yếu Trong trường hợp giữ ngun mơ trường hợp He = 6,5m, He = 7,0m Plaxis chạy lỗi Bước (Lắp hệ chống cao độ -4,5m, hạ mực nước ngầm, đào đến cao độ -8,0m) chuyển vị lớn lớp đất bên đẩy trôi tường cừ vào hố đào Các điểm chảy dẻo đất (plastic point) thay đổi chiều sâu chơn tường: Hình 4.6 Trường hợp He = 6,5m Hình 4.7 Trường hợp He = 7,0m Hình 4.8 Trường hợp He = 8,0m Hình 4.9 Trường hợp He = 9,0m Hình 4.10 Trường hợp He = 11,0m Từ hình vẽ thể điểm chảy dẻo (plastic point) (hình 4.5 đến hình 4.9) đất thay đổi theo chiều sâu hố móng ta thấy so sánh trường hợp He = 7,0m với trường hợp He = 6,5m điểm chảy dẻo gần tương đồng nhau, nhiên, hố móng sâu điểm chảy dẻo chuyển vị nhiều (mở rộng phía sau tường sâu đất xung quanh) Đối với trường hợp He = 8,0m, trường hợp hố móng nằm lớp đất yếu, ta thấy điểm chảy dẻo đất có rời rạc so với trường hợp He = 7,0 ta tăng thêm hệ chống cao trình -7,0m, khoảng cách từ hệ chống đến đáy hố móng có 1,0m Nhờ tác dụng hệ chống nên giảm phần chuyển vị đất nền, nhiên, lớp đất cao trình yếu nên có chênh lệch áp lực ngồi hố móng áp lực đất từ ngồi hố móng tác dụng lên tường cừ tăng nhanh dẫn đến chênh lệch lớn chuyển vị so với trường hợp He = 7,0m Tiếp tục với trường hợp He = 9,0m, khoảng cách từ hệ chống đến đáy hố móng trường hợp tăng lên 2,0m, nhiên quan sát hình vẽ (4.8) ta thấy điểm chảy dẻo tăng lên nhiều liên tục so với trường hợp He = 8m, đất dịch chuyển tương tự trường hợp He = 6,5m He = 7,5m, nhiên, giá trị chuyển vị lớn nhiều đồng thời lớn so với trường hợp He = 8,0m tăng chênh lệch áp lực ngồi hố móng Trường hợp He = 11,0m, tăng cường thêm hệ chống cao trình -10,0m, khoảng cách từ hệ chống đến đáy hố móng 1,0m trường hợp He = 8,0m đáy móng nằm lớp đất yếu nên chuyển vị đất lớn, quan sát hình vẽ 4.9 ta thấy điểm chảy dẻo đất dày đặc liên tục lớp đất yếu, tập trung điểm bên ngồi hố móng sát tường cừ 4.3 Kết luận Từ phân tích việc thay đổi chiều sâu hố đào cách mơ hình hố đào phần mềm Plaxis 2D ta thấy: Khi chiều sâu đào tăng, lực bất cân hố đào tăng Do đó, áp lực đất lên tường hố đào tăng, điều dẫn tới việc gia tăng chuyển vị tường Thêm vào đó, mặt phá hoại đất thể điểm chảy dẻo đất gia tăng theo chiều sâu đào khối lượng đất dịch chuyển vào hố đào tăng Tại chiều sâu đào tới hạn (He = 11 m), chuyển vị tường lớn thu khoảng m mặt phá hoại đất bao trùm toàn hố đào Việc chắn làm cho hố đào bị phá hoại toàn đào tới chiều sâu KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ VỀ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Kết đạt đề tài Qua thời gian nghiên cứu, trao đổi làm việc nghiêm túc với tất nỗ lực thân, tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài ‘‘Nghiên cứu chuyển vị tường chắn hố đào sâu cơng trình Ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng phương pháp phần tử hữu hạn”, giúp tác giả nắm vững kiến thức yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào thi công hố móng sâu trường hợp địa chất yếu phương pháp phần tử hữu hạn Trong khuôn khổ luận văn này, qua nghiên cứu hố đào cơng trình cách sử dụng phần mềm Plasix 2D, tác giả nhận thấy: - Chuyển vị tường cừ hố đào xảy chủ yếu lực bất cân ngồi hố đào Nó thể qua hình thành mặt trượt đất từ vào bên hố đào chân tường Lực bất cân kết tổng hợp nhiều yếu tố, nghiên cứu luận văn, kể đến chiều sâu chôn tường, độ cứng tường chiều sâu hố đào - Việc thay đổi chiều sâu chôn tường rõ ràng có ảnh hưởng lớn đến chuyển vị tường chắn Tuy vậy, chân tường chắn cắm vào lớp đất cứng, hay tường chắn ổn định độ lớn chuyển vị tường khơng cịn bị ảnh hưởng việc gia tăng chiều sâu chôn tường - Việc tăng tiết diện tường hay độ cứng tường cơng trình nghiên cứu có làm giảm chuyển vị ngang lớn tường chắn không nhiều chân tường chắn nằm lớp đất yếu, mặt trượt đất chân tường, việc tăng độ cứng tường không hiệu việc ngăn chặn dịch chuyển đất vào hố đào Do đó, giảm chuyển vị việc tăng chiều dày tường phương án hoàn toàn hiệu - Chiều sâu hố đào yếu tố có ảnh hưởng lớn đến chuyển vị tường chắn Việc gia tăng chiều sâu hố đào dẫn đến việc tăng lực bất cân hố đào Khi khối lượng đất bị lấy tăng làm giảm áp lực đất bị động, lại làm tăng áp lực đất chủ động lên tường Do đó, chuyển vị ngang tường tăng theo chiều sâu đào Những tồn đề tài Do hạn chế điều kiện thời gian, tài liệu trình độ nên bên cạnh kết đạt luận văn không tránh khỏi hạn chế tồn đề tài mà bật vấn đề sau: - Chưa xét đến yếu tố không phần quan trọng khác có ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn chiều rộng hố đào, khoảng cách chống, độ cứng hệ chống… - Chuyển vị tường tốn khơng gian chưa kể đến: Theo nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố không gian cơng trình hố đào thực tế (Cơng trình hố đào khách sạn Pacific Palace 83 Lý Thường Kiệt, Hà Nội) tiến sỹ Nguyễn Việt Tuấn, Viện Khoa học cơng nghệ đăng tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng số 1/2008 chuyển dịch ngang thành hố đào trường hợp tính theo sơ đồ tốn phẳng có giá trị lớn gấp lần so với tính theo sơ đồ tốn khơng gian, đồng thời giá trị chuyển dịch ngang thành hố đào tính theo sơ đồ khơng gian tương đối gần với giá trị đo thực tế Do yếu tố khơng gian toán hố đào quan trọng cần xét tới tính tốn chuyển vị tường chắn - Chuyển vị tường theo thời gian thi công chưa kể đến: Chuyển vị tường theo thời gian thi công xem đặc trưng trọng yếu công trình hố móng, thời gian chờ hay thời gian đào hố dài hay ngắn, có ảnh hưởng lớn đến chịu lực biến dạng Nhất vùng đất yếu, đào hố hạ mực nước làm cho nước đất biến đổi, đó, cần phải kể đến trạng thái ứng suất biến dạng thay đổi theo thời gian Theo số liệu quan trắc thực tế nhiều cơng trình, giai đoạn chờ để tiến hành thi công giai đoạn đào tiếp theo, chuyển vị ngang tường, sụt lún mặt đất, chuyển vị đất đáy hố đào tăng bất chấp việc khơng có hoạt động đào diễn Ngồi thi cơng hố đào theo phương pháp đào lộ thiên thời gian thi cơng kéo dài cịn chịu ảnh hưởng bất lợi trực tiếp từ điều kiện thời tiết khí hậu - Mơ hình đất cịn đơn giản: Mơ hình lựa chọn để mơ phần mền Plasix 2D mơ hình Mohr Coulomb Thực tế Mơ hình Mohr Coulomb dạng mơ hình dẻo đàn hồi cách hồn tồn chưa xét tới phụ thuộc trạng thái ứng suất đặc tính đàn hồi đất, khơng giải thích giảm bền đặc tính chảy dẻo đất Đồng thời mơ hình tăng bền đẳng hướng, nên đặc tính bất đẳng hướng đất chưa xét tới Tóm lại mơ hình Mohr Coulomb mô tả trạng thái phá hoại đất mà không mô tả ứng xử khác đất đặc biệt không mô tả đường ứng suất toán hố đào Kiến nghị hướng nghiên cứu Bên cạnh kết đạt đề tài luận văn cịn vấn đề tồn cần phải xem xét tiếp tục nghiên cứu thời gian tới để đảm bảo cho việc dự đoán chuyển vị tường chắn hố đào thi công cơng trình ngầm địa bàn tỉnh Sóc Trăng đạt gần với giá trị thực tế Các vấn đề mà tiếp tục nghiên cứu kể đến sau: - Sử dụng phần mềm Plaxis 3D nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố không gian đến chuyển vị tường chắn hố đào cơng trình có thi cơng tầng ngầm địa bàn tỉnh Sóc Trăng, so sánh với Plaxis 2D số liệu quan trắc thực tế để lựa chọn phương án tối ưu - Xét tới ảnh hưởng yếu tố khác đến chuyển vị tường chắn thời gian thi công giai đoạn đào, chiều rộng hố đào, khoảng cách chống, độ cứng hệ chống - Nghiên cứu thêm mơ hình khác sử dụng phần mềm Plaxsis (như mơ hình Hardening Soil, mơ hình Soft Soil Creep…) để dự đoán chuyển vị tường chắn hố đào cơng trình có thi cơng tầng ngầm địa bàn tỉnh Sóc Trăng từ so sánh với số liệu quan trắc thực tế để lựa chọn mô hình tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nghiêm Hữu Hạnh (2012), Bài giảng mơn học cơng trình ngầm [2] Nguyễn Bá Kế (2006), Xây dựng cơng trình ngầm đô thị theo phương pháp đào mở, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [3] Nguyễn Bá Kế (2010), Thiết kế thi cơng hố móng sâu, Nhà Xuất Xây dựng, Hà Nội [4] Lambe (1970), Lambe.T w Braced excavations, Proe.ASCE specialily Conf Ithaco New York [5] Chang-Yu Ou (2006), Deep Excavation: Theory and Practice, Taylor & Fracis Group, 2006 [6] Peck, R B (1969a), “Advantages and limitations of the observational method in applied soil mechanics, Geotechnique, Vol 19, No 2, pp 171-187” [7] Peck, R B (1969b), “Deep excavation and tunneling in soft ground, Proceedings of the 7th International Conference on soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico City, State-of-the-Art Volume, pp 225-290” [8] Malcom Puller (1996), Deep Excavations: A Practical Manual by Malcolm Puller [9] Clough, G W and O’Rourke, T D (1990), “Construction-induced movements of in situ walls, Design and Performance of Earth Retaining Structures, ASCE Special Publication, No 25, pp 439-470” [10] Ou, C Y and Shiau, W D (1993), “Characteristics of consolidation and strength of Taipei silty clay, Journal of the Chinese Institute of Civil and Hydraulic Engineering, Vol 5, No 4, pp 337-346” [11] Hsieh, P G (1999), Prediction of Ground Movements Caused by Deep Excavation in Clay, PhD Dissertation, Department of Construction Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei, Taiwan, R.O.C [12] Ou, C Y and Hu, M Y (1998), Stability Analysis of Excavations in Clay, Geotechnical Research Report No GT99007, Department of Construction Engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei, Taiwan, R.O.C [13] Youssef M.A Hashash (1992), Analysis of deep excavations in clay, Massachusetts Institute of Technology [14] Terzaghi, K (1943), Theoretical Soil Mechanics, John Wiley & Sons, Inc., New York, N.Y [15] Brown, R T and Booker, J R (1985), “Finite element analysis of excavation, Computers and Geotechnics, Vol 1, pp 207-220” [16] R.B.J Brinkgreve (2002), Plaxis 2D - version 8, The Manual, A.A Balkema Publishers, a member of Swets & Zeitlinger Publishers, Netherlands [17] Teng 2010, Teng, F C (2010) Personal file [18] Chang, C S and Abas, M H B (1980), “Deformation analysis for braced excavation in clay, Application of Plasticity and Generalized Stress-Strain in Geotechnical Engineering, Edited by Young and Selig, ASCE, pp 205-215” [19] Ou, C Y and Lai, C H (1994), “Finite element analysis of deep excavation in layered sandy and clayey soil deposits, Canadian Geotechnical Journal, Vol 31, pp 204-214” [20] Schanz at al, 1999, Schanz, T., Vermeer, P A., and Bonnier, P G (1999) “The hardening soil model: Formulation and verification” Beyond 2000 in Computational Geotechnics - 10 years PLAXIS Balkema, Rotterdam [21] Công ty Cổ phần tư vấn thiết kế xây lắp CDS (2012), “Hồ sơ thiết kế Cơng trình Ngân hàng Cơng thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng” [22] Cơng ty TNHH đầu tư tư vấn xây dựng Sài Gòn Nam (2008), “Hồ sơ khảo sát địa chất Cơng trình Ngân hàng Cơng thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng” [23] Nguyễn Việt Tuấn, Phân tích trạng thái ứng suất - Biến dạng xung quanh hố đào có kể tới yếu tố khơng gian, Tạp chí Khoa học cơng nghệ xây dựng, số 1/2008 ... đoan luận văn thạc sĩ ? ?Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu cơng trình Ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng phương pháp phần tử hữu hạn? ?? cơng trình nghiên cứu riêng... Thủy lợi Luận văn thạc sĩ với đề tài ? ?Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường chắn hố đào sâu công trình Ngân hàng Vietinbank chi nhánh Sóc Trăng phương pháp phần tử hữu hạn? ?? tác giả hoàn... cao hạn chế thấp rủi ro xảy q trình thi cơng CHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO MỞ SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 2.1 Phương pháp Phần tử hữu hạn Phương pháp phần tử hữu hạn phương