ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG LUẬN VĂN THẠC SĨ

0 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÂM NGUYÊN KHẢI ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CƠNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã ngành: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN QUANG HƯNG Đà Nẵng, Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Người cam đoan Lâm Ngun Khải TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI TP NHA TRANG Học viên: Lâm Nguyên Khải Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 Khóa: K34.XDD.KH Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Đề tài ề xuất giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công nhà cao tầng xây chen Nguyên tắc chung giải pháp kết cấu tầng hầm cao tầng xây chen tương lai giải pháp thi cơng phần ngầm an tồn cho hộ dân lân cận nhằm giảm thiểu cố thi công phần ngầm cho số công trình cao tầng xây chen thành phố Nha Trang Từ khóa: Giải pháp kết cấu phần ngầm, nhà cao tầng xây chen, biện pháp thi công nhà cao tầng OFFERING BASE FLOOR STRUCTURE AND CONSTRUCTION SOLUTIONS OF INTERLEAVED HIGH BUILDING IN NHA TRANG CITY Summary: This research give out: - Structure solutions combination to construction methods interleaed high building - Common rules of based floor structure solutions of interleaved high building in future - Safe underground part construction methods to adiacent people houses for reducing miniumly troubels related to underground constructions for interleaved high building in Nha Trang city Keywords: Underground stucture methods, interleaved high building, high building construction methods MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn ề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 5 Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG 1.1 Tổng quan 1.1.1 Thực trạng nhà cao tầng nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang 1.1.2 Ảnh hưởng số cố nhà cao tầng xây chen gây thành phố Nha Trang 1.1.3 Điều kiện ất, khả xảy cố thi công phần ngầm 11 1.2 Yêu cầu công giải pháp kết cấu cần tn theo thiết kế cơng trình cao tầng xây chen 12 1.2.1 Những yêu cầu 12 1.2.2 Các giải pháp kết cấu ề xuất 13 1.2.3 Giải pháp thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm 13 CHƯƠNG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN VÀ SỰ CỐ KHI THI CÔNG PHẦN NGẦM TẠI NHA TRANG 15 2.1 Kết cấu nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang 15 2.1.1 Kiến trúc 15 2.1.2 Kết cấu nhà cao tầng xây chen có diện tích nhỏ thành phố Nha Trang 16 2.1.3 Địa iểm xây dựng cơng trình cao tầng xây chen 20 2.1.4 Đánh giá sơ giải pháp kết cấu xây chen giảm thiểu cố 22 2.2 Các cố thi cơng phần ngầm cơng trình cao tầng xây chen 23 2.2.1 Sự cố 23 2.2.2 Những hệ lụy thiệt hại xảy cố 24 2.2.3 Đánh giá sơ ảnh hưởng cố số vị trí xây dựng nhà cao tầng xây chen khu dân cư thành phố Nha Trang 24 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM NHẰM GIẢM THIỂU SỰ CỐ 30 3.1 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu nhà cao tầng xây chen 30 3.2 Yêu cầu công giải pháp kết cấu cần tuân theo thiết kế cơng trình cao tầng xây chen 30 3.2.1 Những yêu cầu 30 3.2.2 Các giải pháp kết cấu ề xuất 31 3.2.3 Giải pháp thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm 31 3.3 Giải pháp kết cấu thi công nhà cao tầng xây chen 36 3.3.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 39 3.3.2 Đề xuất biện pháp thi công phần ngầm nhà cao tầng xây chen 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang Hình 1.2 Sụp ất nhà dân thi công nhà 111 Nguyễn Thiện Thuật Hình 1.3 Sụt ất nhà dân thi cơng nhà 76 Lý Thánh Tôn Hình 1.3a Vết nứt tường chuyển vị hố Hình 1.3b Vết nứt tường chuyển vị hố Hình 1.3c Vết nứt tường chuyển vị hố Hình 1.3d Một số hình ảnh tường nhà bị nứt bên cạnh ang thi cơng nhà cao tầng 10 Hình 1.4 Giải pháp cọc vây D300 chắn ất hố 14 Hình 2.1: Hệ khung – lõi chịu lực tham khảo 18 Hình 2.2: Biện pháp văng chống hố không ảm bảo 25 Hình 2.3 Nhà hộ dân lân cận bị sụp ổ 26 Hình 2.4 Giải pháp thiết kế biện pháp thi cơng khơng phù hợp gây nứt cơng trình lân cận 28 Hình 2.5 Biện pháp coppha khơng an tồn thi cơng dầm chuyển tầng hầm 29 Hình 3.1 Mặt bố trí cọc vây 35 Hình 3.2 Hình ảnh khách sạn thực tế 38 Hình 3.3 Mặt cột, vách tầng hầm 39 Hình 3.4 Mặt kết cấu tầng 39 Hình 3.5 Mặt – mặt cắt kết cấu chuyển tầng hầm 40 Hình 3.6 Mơ hình 3D cơng trình 41 Hình 3.7 Vị trí dầm chuyển mơ hình 3D 42 Hình 3.8 Vị trí khoanh mây ang xét 42 Hình 3.9 Tiết diện dầm dùng ể tính tốn 43 Hình 3.10 Mơ hình dùng ể tính toán dầm chuyển 43 Hình 3.11 Moment lực cắt vị trí mặt cắt giới hạn 46 Hình 3.12 Bố trí thép dầm chuyển 48 Hình 3.13 Hình phễu nước rút hút nước giếng 54 Hình 3.14 Sơ bố trí hệ thống giếng kim 55 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thành phố Nha Trang thuộc t nh Khánh H a ược biết ến thành phố biển tiếng Việt Nam Sở hữu ường bờ biển danh thắng lịch s p nhiều di tích Nha Trang ược ưu ể trở thành h n ngọc biển Đông Nhắc ến Nha Trang du khách nhớ ến ường bờ biển dài thăm th m với nước ngọc bích lợi lớn thúc ây ược coi y tiềm phát triển du lịch Nha Trang Ngoài Nha Trang sở hữu lợi tự nhiên có hệ sinh thái với rạn san hơ r ng ngập mặn thảm cỏ biển hệ sinh thái c a sông hệ sinh thái ảo biển hệ sinh thái b i cát ven bờ Nhờ ưu iểm vượt trội hàng năm thành phố biển Nha Trang xinh p nói riêng t nh Khánh H a nói chung ón lượng khách ơng ảo khơng ch nước mà quốc tế ến tham quan Với lợi ó với sách thu hút ầu tư t nh thu hút nhiều doanh nghiệp tham gia ầu tư khu du lịch vui chơi giải trí, góp phần phát triển ngành du lịch t nh áp ứng nhu cầu lưu trú cho du khách nước ến vui chơi ngh dưỡng thành phố biển Nha Trang Do ó việc xây dựng khách sạn cao tầng iều phát triển tất yếu ể áp ứng việc lưu trú cho khách du lịch Thành phố Nha Trang t nh Khánh Hòa có mật ộ xây dựng cơng trình khách sạn cao tầng ngày dày ặc, nhằm áp ứng nhu cầu lưu trú ngày tăng Trong khoảng hai năm gần ây thị trường bất ộng sản nhu cầu ngh dưỡng lưu trú khách sạn thành phố Nha Trang tăng cao Các dự án khách sạn cao tầng ược xây chen với khu dân cư với tốc ộ hình thành nhanh Tuy nhiên, lựa chọn biện pháp thi công giải pháp kết cấu ảnh hưởng lớn ến hộ xung quanh lún nứt, sụp ổ cơng trình lân cận, gây tranh chấp kéo dài, dẫn ến trật tự khu phố, dự án bị chậm trễ tiến ộ chậm bàn giao ưa vào s dụng Bên cạnh cơng trình khách sạn cao tầng (lớn 20 tầng) ược xây dựng vị trí có tứ cận tiếp giáp trục ường giao thông thuận lợi, thực tế có số khách sạn ược hốn ổi ất t hộ dân với tổng diện tích 250m2 ến 500m2 có tứ phía tiếp giáp hộ dân ang sống ổn ịnh nhà xuống cấp có kết cấu tháp tầng ược xây dựng lâu trung tâm thành phố Việc xây dựng cơng trình cao tầng thường gây ảnh hưởng ến kết cấu cơng trình lân cận lún móng nứt tường sụp ổ gây an toàn người dẫn ến trật tự xây dựng, phát sinh khiếu nại, khiếu kiện kéo dài ảnh hưởng ến ời sống hộ dân thiệt hại tiến ộ dự án kéo dài Với giải pháp thiết kế thường vách cứng, lõi cứng cột biên ược ưa biên sát ranh giới ất t tầng hầm lên mái việc phải ưa kết cấu biên nên thường hay bị cố tụt cát móng Xuất phát t thực tế xảy nhiều cố trên, tồn nhiều khó khăn q trình thi cơng số cơng trình cao tầng xây chen khu dân cư xây dựng thành phố Nha Trang ược ề tài ề xuất giải pháp kết cấu thi công nhà cao tầng xây chen nhằm giảm thiểu cố thi công phần ngầm cơng trình này, bao gồm: Đề xuất giải pháp kết cấu phần ngầm, biện pháp thi cơng, lập sơ tính tốn dầm chuyển tầng hầm Giải pháp khoan cọc vây chắn ất không c n iều mẻ việc lựa chọn giải pháp kết cấu dầm chuyển tầng hầm kết hợp với cọc vây bê tơng cốt thép chắn ất q trình thi cơng ược Đơn vị tư vấn thiết kế xem xét trước nhằm giảm thiểu ảnh hưởng ến hộ dân lân cận ổn ịnh ất cát trình thi cơng Một số cơng trình xây chen với bề rộng cơng trình ch t 9m ến 12m số tầng cao lên ến 23 tầng, chiều cao cơng trình 80m, xây chen với hộ dân lân cận khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P Lộc Thọ; Khách sạn Gosia - 80 Hùng Vương – P Lộc Thọ; khách sạn Alana số 07 Trần Quang Khải – P Lộc Thọ; khách sạn Boton số 01 Dương Hiến Quyền – P Vĩnh Hịa, Khách sạn Đơng Triều Xanh 3A Quân Trấn – ường Hùng Vương – P Lộc Thọ… có giải pháp cọc vây kết hợp hệ kết cấu dầm chuyển tầng hầm hiệu quả, giảm thiểu tác ộng ến cơng trình lân cận Khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P Lộc Thọ - Tp Nha Trang Khách sạn Boton, 01 Dương Hiến Quyền – P Vĩnh Hòa –Tp Nha Trang 56 Trên thực tế người ta kết hợp phương pháp nêu ể ạt ược kết tốt q trình hạ mực nước ngầm Ngồi ra, cần phải khống chế chênh lệnh mực nước ngầm bên bên hố ảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận q trình thi cơng 3.3.2.3 Hệ văng chống quan trắc hố đào Việc thi công tường vây cọc khoan nhồi ường kính nhỏ liên tiếp biện pháp ể bảo vệ thành hố ảm bảo an tồn q trình thi cơng tầng hầm Để tăng cường khả chịu lực cho tường vây, hệ thống văng chống thường ược thi công ồng thời Việc thi cơng hệ thống có liên quan chặt chẽ tới việc thi công phần bê tông lắp ặt thiết bị tầng hầm Tường vây không ch có tác dụng bảo vệ thành hố khỏi sạt lở mà cịn có tác dụng ngăn cản nước xung quanh chảy vào hố vấn ề nghiêm trọng thi công tầng hầm ặc biệt với ịa chất Nha Trang có mực nước ngầm cao, tiến hành hạ mực nước ngầm hố có chênh lệch áp suất khơng có biện pháp thích hợp lượng nước ngầm bên ngồi hố móng chảy vào bên hố Lượng nước bên hố chảy vào hố dẫn tới việc thay ổi ịa chất ịa tầng móng khu vực lân cận, iều dẫn tới việc sụt lún, sạt lở gây nguy hiểm cho kết cấu cơng trình lân cận Các cơng tác quan trắc cần tiến hành công hố tầng hầm Inclinometer: Thiết bị ược s dụng ể quan trắc chuyển vị ngang ất ịa iểm ặc trưng nhạy cảm xung quanh hố nhiều c n ược ặt thân vách ể o chuyển vị ngang vách ó Việc quan trắc ảnh hưởng trình thi cơng hố tới cơng trình lân cận ược thực thông qua việc xác ịnh chuyển vị ất cạnh cơng trình Thiết bị quan trắc mực nước ngầm: thiết bị ược s dụng ể theo dõi thay ổi cao ộ mực nước ngầm 57 Piezometer: Với thiết bị thông qua việc xác ịnh áp lực nước lỗ rỗng cho phép ta kiểm soát ược áp ất, cho phép ta xác ịnh thông số liên quan ến nước ngầm mực nước, áp lực ộ thấm, gradien thuỷ lực quanh hố Mốc đo lún: Hệ thống cấp khác nhau, ch ể xác ịnh lún cho cơng trình ang thi cơng mà c n dùng ể xác ịnh lún ất cơng trình xung quanh hố Tilmeter: Thiết bị ược gắn vào vị trí ịnh kết cấu có khả bị nghiêng ể theo dõi phát triển theo thời gian Thiết bị theo dõi phát triển vết nứt: Thiết bị có nhiệm vụ theo dõi vết nứt phát triển theo thời gian qua ó có phương án x lý tốt nhằm hạn chế cố xảy Sự cần thiết phải tiến hành quan trắc Do chất đặc thù địa kỹ thuật: Trong ịa kỹ thuật, thứ ch tương ối, cơng thức tính tốn, mơ hình kết khảo sát thí nghiệm khơng phản ánh hết ược tính chất lý ất nền, nên cần có kiểm chứng lại cho úng với thực tế Cho phép dự báo trước cố: Trong công tác quản lý chất lượng an tồn người ta lấy tiêu chí phịng ng a làm ầu, phòng ng a giúp ta tránh khỏi cố tiếc Trong xây dựng ặc biệt thi công phần ngầm việc lại có ý nghĩa ể khắc phục cố thi công phần ngầm gây tốn Việc chọn úng phương pháp quan trắc, thiết bị lắp ặt vận hành theo dõi xác cho ta thông số cần thiết ể ánh giá thực trạng dự báo ược khả nguy hiểm, kịp thời ưa biện pháp phòng tránh An tồn cho cơng trường thi cơng cơng trình lân cận: Việc dự báo ược nguy gây an tồn cho cơng trường thi cơng cơng trình lân cận ảm bảo an tồn q trình thi cơng xây dựng 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Luận văn trình bày giải pháp kết cấu phần ngầm áp dụng cho nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang nhằm hạn chế cố thi công tầng hầm ó tường chắn tầng hầm ược bố trí dịch chuyển vào bên cách xa ranh giới nhà bên cạnh oạn ủ lớn ể thi công cọc vây dạng khoan nhồi ường kính nhỏ; hệ thống dầm chuyển ược bố trí mức sàn tầng giúp chuyển hệ kết cấu t cột sang vách ảm bảo thỏa mãn kiến trúc bên Một ví dụ cụ thể ể làm rõ q trình tính tốn giải pháp Giải pháp thi công tầng hầm ược ề xuất thi công mở, s dụng cọc khoan nhồi ường kính nhỏ có trám khe làm tường vây, kết hợp với hệ văng chống cần Giải pháp ược áp dụng thành công ể thi công cơng trình khách sạn Khách sạn Gosia 80 Hùng Vương – Phường Lộc Thọ - Tp Nha Trang, Khách sạn Rosaka, 107A Nguyễn Thiện Thuật - Phường Lộc Thọ Tp Nha Trang Đề tài hướng ến giải pháp kết cấu chịu lực thiết kế cho cơng trình cao tầng xây chen kết hợp biện pháp thi công ể giảm thiểu rủi ro q trình thi cơng Tác giả hi vọng giải pháp ược áp dụng cho cơng trình xây dựng tương tự thành phố Nha Trang t nh lân cận có ịa chất tương ồng 59 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCNV 4453 – 1995: Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối – Quy phạm thi công nghiệm thu [2] TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép - Tiêu chu n thiết kế [3] TCVN 2737 - 1995: Tải trọng tác ộng - Tiêu chu n thiết kế [4] TCXDVN 189 - 1996: Móng cọc tiết diện nhỏ - Tiêu chu n thiết kế [5] TCXDVN 190 - 1996: Móng cọc tiết diện nhỏ - Tiêu chu n thi công [6] TCVN 10304 - 2014: Móng cọc - Tiêu chu n thiết kế [7] Kết cấu bê tông cốt thép - Phần cấu kiện - GS.TS Phan Quang Minh - GS.TS Ngô Thế Phong - GS.TS Nguyễn Đình Cống - NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 2006 [8] Tạp chí khoa học – cơng nghệ số 5(66).2013: Phân tích ề xuất giải pháp kết cấu thi công cho công trình nhà nhiều tầng khu ất có diện tích hạn chế - PGS.TS Trương Hồi Chính [9] www.thuvien.ketcausolf.com Website Thư viện kết cấu [10] Báo cáo khảo sát ịa chất cơng trình Khách sạn Gosia Cơng ty TNHH Tư vấn thiết kế - xây dựng Hịa Bình lập 8/2014 [11] Báo cáo khảo sát ịa chất công trình Khách sạn 61/59 Quân Trấn – Hùng Vương Công ty Công ty TNHH Tư vấn thiết kế - xây dựng Hịa Bình lập 12/2018 DAI MC DA NANG TRUtiNG DA! HOC BACH KHOA LONG HOA XA HOI CHU NGHiA vItT NAM Di5c 14p - Tir - Hwah phtic sty d 900 /QD-DHBK Da N'Jng, ngay14 thang42nam 2018 QUYET DINH Ve vigc giao de tai va trach nhiOn ciia nguiri huVng dan 1u4n van thac si HIEU TRUtiNG TRUtiNG Bid HOC BACH KHOA Can c4 Nghl dinh s6 32/CP 04 thang nam 1994 cila Chinh phu ve viec lap Dai hoc Da Nang; Can cir Thong tu s6 08/2014/TT-BGDDT 20 thang nam 2014 cna BO truing BO dai hoc vimg va cac Gido duc va Dao tao ve viec ban hanh Quy ch'e,t6 chirc va hog ding ca gido due dai hoc vien; Quyet dinh so 6950/QD-DHDN 01 thang 12 nam 2014 caa Giam doe Dai hoc Da Nang ve viec ban hanh Quy dinh nhiem vu, guy en han cua Dai hoc Da Nang, cac ca se( gido duc dai hoc vien va cac dan vi truc thuOc; Can cir Thong tu s6,15/2014/TT-BGD&DT 15 thang nam 2014 dm BO truing BO Giao duc va Dao tao ve viec ban hanh Quy che Dao tao trinh Thac si; Quyet dinh so 598/QD-DHBK 27/12/2016 dm Hieu truing Truing Dai hoc Bach khoa ye viec ban hanh Quy dinh dao tao trinh dO thac si; Can cir Quyet dinh so 434/DHBK-DT 28/02/2017 cua Hieu truing Tru&ng Dai hoc Bach khoa ye viec lap cac lap cao hoc va cong nhan hoc vien khOa K34; Can cir T6 trinh s6 22/TTr-XDDDCN 18/12/2018 caa khoa Xay dung dan dung va cong nghiep ve viec Quyet dinh giao de tai va ngued huong clan luan van thac si cho hoc vien cao hoc chuyen nganh Ky thuat xay dung cong trinh dan dung va cong nghiep; Xet de nghi cua Truing PhOng Dao tao, QUYET DINH Dieu Giao cho hoc vien cao hoc Lam Nguyen Khai, lap K34.XDD.KH, chuyen nganh Icy thua2t xay dung cong trinh dan clung va cong nghiep, thuc hien de tai luan van "D'e xuat giai phap kit cth4 va thi cong pho'n ngiim cho cac loaf cong trinh xav then cao rang tai phi Nha Trang.", duai su twang clan cua PGS TS Trjn Quang Hung, Twang Dal hoc Bach khoa - Dal hoc Da Nang Dieu Hoc vien cao hoc va nguai huang dan CO ten o Dieu duqc hu?mg cac guyen lqi va dux hien nhiem vu theo ditng quy the dao tao thac si hien hanh dm BO Gido duc va Dao tao, quy dinh dao tao thac si cua Truing Dai hoc Bach khoa Dieu Cac ong/ba Truing phOng T6 chirc — Hanh chinh, Truing ph6ng Dao tao, Truing pheng Ke hoach — Tai chinh, Truing khoa Xay dung dan dung va cong nghiep, nguai huang clan luan van va hoc vien co ten Dieu can cir Quyet dinh thi hanh./ ItU TRIXONG U TRU'eiNG Nal nh(in: - Nhu di'eu 3; - Luu: VT, PhOng DT