Nghiên cứu ảnh hưởng của hố đào sâu đến ổn định công trình lân cận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI PHẠM NGỌC HUỆ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ ĐÀO SÂU ĐẾN ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH LÂN CẬN Chun ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số: 60 - 58 - 02 - 04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: GS.TS TRỊNH MINH THỤ HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân học viên Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Phạm Ngọc Huệ i LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn thạc sĩ, bên cạnh nổ lực thân tác giả cịn có hướng dẫn nhiệt tình q Thầy Cơ, động viên gia đình bạn bè suốt thời gian thực luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy GS.TS Trịnh Minh Thụ, PGS.TS Hoàng Việt Hùng người tận tình hướng dẫn tác giả suốt thời gian thực luận văn Xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể Quý thầy cô, đặc biệt Quý thầy cô Bộ mơn Địa Cơ - Nền Móng tận tình truyền đạt kiến thức quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn suốt thời gian vừa qua Xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người không ngừng động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian tác giả thực luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn đến bạn bè, người động viên tác giả thời gian vừa qua ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO SÂU 1.1 Tổng quan hố đào sâu 1.2 Giới thiệu số công trình hố đào sâu 1.2.1 Trên giới [2] .6 1.2.2 Ở Việt Nam 1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị đất quanh hố đào sâu [2,5,6] 10 1.3.1 Kích thước hố đào .11 1.3.2 Tình trạng nước ngầm 11 1.3.3 Biện pháp thi công .11 1.3.4 Các hệ số an toàn ổn định 11 1.3.5 Tác động thay đổi ứng suất đất 12 1.3.6 Ứng suất ngang ban đầu đất .12 1.3.7 Độ cứng tường .12 1.3.8 Độ cứng chống 12 1.3.9 Khoảng cách chống .13 1.3.10 Gia tải chống 13 1.4 Giới thiệu cơng trình tiếp cận đề tài [7] 14 1.5 Một số nghiên cứu hố đào sâu 17 1.6 Kết luận 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA HỐ ĐÀO SÂU .18 2.1 Lý thuyết tính tốn áp lực đất lên kết cấu chắn giữ hố đào sâu (Tường liên tục) .18 2.1.1 Phân loại áp lực ngang đất [10] 18 2.1.2 Lý thuyết Morh – Rankine [10] 19 2.1.3 Lý thuyết Coulomb [2] 22 2.1.4 Lý thuyết cân giới hạn điểm [10] .24 iii 2.1.5 Ảnh hưởng chuyển vị thân tường đến áp lực đất [2] 26 2.2 Phương pháp tính tốn áp lực nước lên kết cấu chắn giữ hố đào sâu (tường liên tục)[2] 28 2.2.1 Phương pháp tính riêng áp lực nước đất 28 2.2.2 Phương pháp tính chung áp lực nước đất 29 2.3 Phương pháp tính tốn kết cấu chắn giữ hố đào sâu (Tường liên tục) [2] 30 2.3.1 Phương pháp Sachipana 30 2.3.2 Phương pháp đàn hồi 33 2.3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 36 2.4 Phương pháp kiểm tra ổn định hố đào sâu [2,10,11] 36 2.4.1 Kiểm tra ổn định chống trồi hố đào 36 2.4.2 Kiểm tra ổn định chống chảy thấm hố đào 46 2.5 Phương pháp dự tính tính dịch chuyển đất hay cơng trình gần hố đào [2,8,12,13] 47 2.5.1 Phương pháp kinh nghiệm 47 2.5.2 Phương pháp bán kinh nghiệm 49 2.5.3 Các phương pháp số 54 2.6 Kết luận: 55 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ ĐÀO SÂU ĐẾN ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH LÂN CẬN 56 3.1 Đặt vấn đề 56 3.2 Phương pháp tính tốn 56 3.3 Mô tả đặc điểm địa chất cơng trình tiếp cận [7] 57 3.3.1 Các đặc điểm cơng trình 57 3.3.2 Địa chất công trình 58 3.4 Phân tích ổn định biến dạng hố đào sâu phần mềm Plaxis 8.6 60 3.4.1 Trình tự bước thi cơng mơ hình hóa tốn 60 3.4.2 Các thông số dùng mô hình tính tốn 62 3.4.3 Phân tích biến dạng nội lực hố đào theo giai đoạn thi công 65 3.5 Phạm vi ảnh hưởng thi công hố đào gây 83 3.6 Phân tích ảnh hưởng q trình thi cơng hố đào sâu đến cơng trình lân cận có móng móng nơng 87 iv 3.6.1 Kết tính tốn 89 3.6.2 Phân tích kết tính tốn .90 3.7 Phân tích ảnh hưởng chiều sâu tường cắm vào đất đến chuyển vị tường chắn chuyển vị đất xung quanh hố đào 91 3.7.1 Kết tính tốn 91 3.7.2 Phân tích kết tính tốn 98 3.8 Kết luận .100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .101 Kết luận 101 Kiến nghị 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phối cảnh cơng trình Cao ốc văn phịng Nguyễn Lâm Hình 1.2 Mặt hệ giằng lớp Hình 1.3 Mặt thi cơng tầng hầm Hình 1.4 Cơng tác đào đất tiến hành lắp đặt tầng chống thứ Hình 1.5 Phối cảnh cơng trình Tịa nhà The Centec Tower Hình 1.6 Tầng chống thứ tường tầng hầm Hình 1.7 Tầng chống thứ hai, ba tường tầng hầm Hình 1.8 Lắp đặt tầng chống thứ 10 Hình 1.9 Đào đất đến cao độ sàn hầm 10 Hình 1.10 Quan hệ chuyển vị lớn tường, độ cứng hệ thống chống hệ số an toàn chống đẩy trồi 11 Hình 1.11 Chuyển vị hông tường sụt lún mặt đất hố đào TNEC: (a) chuyển vị hông tường (b) sụt lún mặt đất 13 Hình 1.12 Quan hệ áp lực đất, lực chống, phản lực đất 14 Hình 1.13 Phối cảnh cơng trình 14 Hình 1.14 Mặt tường vây cọc 15 Hình 1.15 Mặt cắt cột thép hình 16 Hình 1.16 Sàn tầng hầm thứ 16 Hình 1.17 Đào đất thi cơng tầng hầm thứ hai 16 Hình 1.18 Vận chuyển đất khỏi hố đào 17 Hình 2.1 Sự thay đổi áp lực ngang đất theo độ dịch chuyểncủa vật chắn[14] 19 Hình 2.2 Điều kiện phát sinh áp lực chủ động bị động đất 19 Hình 2.3 Áp lực chủ động đất hệ toạ độ (τ, σ) 20 Hình 2.4 Biểu đồ tính áp lực chủ động 21 Hình 2.5 Biểu đồ tính áp lực bị động 22 Hình 2.6 Sơ đồ tính tốn áp lực đất chủ động Coulomb 23 Hình 2.7 Biểu đồ áp lực đất tường không dịch chuyển 26 Hình 2.8 Biểu đồ áp lực đất đỉnh tường cố định, chân tườngdịch chuyển 26 Hình 2.9 Biểu đồ áp lực đất tường không dịch chuyển 27 vi Hình 2.10 Biểu đồ áp lực đất tường nghiêng phía ngồi, quay theo trung tâm đoạn tường 27 Hình 2.11 Biểu đồ tính tốn áp lực đất áp lực nước lên tường 28 Hình 2.12 Sơ đồ tính tốn xác theo phương pháp Sachipana 31 Hình 2.13 Sơ đồ tính gần theo phương pháp Sachipana 32 Hình 2.14 Sơ đồ tính toán theo phương pháp đàn hồi Nhật Bản .33 Hình 2.15 Sơ đồ tính tốn theo phương pháp đàn hồi sau sửa đổi 33 Hình 2.16 Sơ đồ tính chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Tarzeghi – Peck .37 Hình 2.17 Sơ đồ tính chống trồi đáy hố đào theo phương pháp Tarzeghi cải tiến 38 Hình 2.18 Sơ đồ tính tốn chống trồi mặt đáy hố đào theo Caquot - Kerisel 39 Hình 2.19 Biểu đồ xác định hệ số N h 40 Hình 2.20 Biểu đồ xác định hệ số µ t .40 Hình 2.21 Biểu đồ xác định hệ số µ d .40 Hình 2.22 Biểu đồ xác định hệ số µ w 41 Hình 2.23 Vị trí tâm mặt trượt phương pháp cung trượt 42 Hình 2.24 Phân tích phá hoại đẩy trồi theo phương pháp cung trượt 42 Hình 2.25 Mối quan hệ kích thước mặt phá hoại hệ số an toàn chống đẩy trồi xác định phương pháp khả chống chịu, phương pháp khả chống chịu ngược, phương pháp cung trượt (su = 25 kN/m2) 44 Hình 2.26 Mối quan hệ kích thước mặt phá hoại hệ số an toàn chống đẩy trồi xác định phương pháp khả chống chịu, phương pháp khả chống chịu ngược, phương pháp cung trượt (s u /𝜎𝜎 v ’ = 0.3) 45 Hình 2.27 Hệ số an toàn tăng cung phá hoại vượt chiều rộng hố đào 45 Hình 2.28 Phân tích đẩy trồi đất yếu phân tầng 46 Hình 2.29 Biểu đồ thực nghiệm để dự tính độ lún đất quanh hố đào (Peck, 1969) 47 Hình 2.30 Tương quan kinh nghiệm độ lún cựa đại đất chuyển dịch ngang cực đại tường 48 Hình 2.31 Biểu đồ xác định độ lún đất xung quanh tường .50 Hình 2.32 Sơ đồ xác định độ lún chuyển vị ngang móng gần hố đào .51 Hình 2.33 Biểu đồ chuyển vị ngang lớn tường theo độ sâu hố đào cát 53 Hình 2.34 Biểu đồ chuyển vị ngang lớn tường theo độ sâu hố đào đất cát sét 53 vii Hình 2.35 Biểu đồ chuyển vị ngang lớn tường theo độ sâu hố đào đất sét 54 Hình 3.1 Mặt tường vây 57 Hình 3.2 Mặt cắt ngang hố đào 58 Hình 3.3 Mặt cắt địa chất cơng trình 60 Hình 3.4 Mơ hình mơ trình tự bước thi công hố đào 62 Hình 3.5 Hướng dịch chuyển đất sau thi cơng xong hầm 65 Hình 3.6 Biểu đồ chuyển vị ngang điểm nằm mặt cắt A-A’ 65 Hình 3.7 Biểu đồ chuyển vị đứng điểm nằm mặt cắt A-A’ 66 Hình 3.8 Biểu đồ chuyển vị đứng (a) ngang (b) điểm mặt cắt B-B’ 66 Hình 3.9 Biểu đồ chuyển vị đứng điểm nằm mặt cắt C-C’ 67 Hình 3.10 Biểu đồ chuyển vị ngang điểm nằm mặt cắt C-C’ 67 Hình 3.11 Biểu đồ chuyển vị ngang (a)và đứng (b) tường 68 Hình 3.12 Biểu đồ lực cắt (a) moment (b) tường sau thi cơng sàn hầm 69 Hình 3.13 Hướng dịch chuyển đất sau thi công xong hầm 69 Hình 3.14 Biểu đồ chuyển vị ngang điểm nằm mặt phẳng D-D’ 70 Hình 3.15 Biểu đồ chuyển vị đứng điểm nằm mặt phẳng D-D’ 70 Hình 3.16 Biểu đồ chuyển vị đứng (a) ngang (b)của điểm mặt cắt E-E’ 71 Hình 3.17 Biểu đồ chuyển vị ngangcủa điểm mặt cắt F-F 71 Hình 3.18 Biểu đồ chuyển vị đứng điểm mặt cắt F-F 71 Hình 3.19 Biểu đồ chuyển vị ngang (a) đứng (b) tường 72 Hình 3.20 Biểu đồ lực cắt (a) moment (b) tường sau thi công sàn hầm 73 Hình 3.21 Dịng thấm hạ mực nước ngầm 73 Hình 3.22 Hướng dịch chuyển đất sau thi công xong hầm 74 Hình 3.23 Biểu đồ chuyển vị ngang điểm nằm mặt phẳng G-G’ 74 Hình 3.24 Biểu đồ chuyển vị đứng điểm nằm mặt phẳng G-G’ 74 Hình 3.25 Biểu đồ chuyển vị đứng (a)và ngang (b) điểm mặt cắt H-H’ 75 Hình 3.26 Biểu đồ chuyển vị ngang (a) đứng (b) tường 76 Hình 3.27 Biểu đồ lực cắt (a) moment (b) tường sau thi công sàn hầm 76 viii 3.7 Phân tích ảnh hưởng chiều sâu tường cắm vào đất đến chuyển vị tường chắn chuyển vị đất xung quanh hố đào Tác giả tiến hành phân tích, tính tốn chuyển vị tường chắn chuyển vị đất xung quanh hố đào với nhiều kích thước khác đoạn tường cắm vào đất, từ phân tích ảnh hưởng yếu tố đến chuyển vị tường chắn chuyển vị đất xung quanh 3.7.1 Kết tính tốn Chiều sâu tường cắm vào đất D = 10m (a) (b) (c) Hình 3.45 Biểu đồ chuyển vị ngang (a); đứng (b) tổng chuyển vị (c) tường (uxmax= -10,13mm; uymax = -1,79mm; umax = 10,27mm) Hình 3.46 Biểu đồ chuyển vị đứng bề mặt đất bên hố đào (uymax= -13,06mm) 91 Hình 3.47 Biểu đồ chuyển vị ngang bề mặt đất bên ngồi hố đào (uxmax= -4,57mm) Hình 3.48 Biểu đồ tổng chuyển vị bề mặt đất bên hố đào (umax= -13,84mm) Chiều sâu tường cắm vào đất D = 8m (a) (b) (c) Hình 3.49 Biểu đồ chuyển vị ngang (a); đứng (b) tổng chuyển vị (c) tường (uxmax= -10,82mm; uymax = -5,02mm; umax = 11,88mm) 92 Hình 3.50 Biểu đồ chuyển vị đứng bề mặt đất bên hố đào (uymax= -15,53mm) Hình 3.51 Biểu đồ chuyển vị ngang bề mặt đất bên ngồi hố đào (uxmax = -5,57mm) Hình 3.52 Biểu đồ tổng chuyển vị bề mặt đất bên hố đào ( umax = -16,50mm) Chiều sâu tường cắm vào đất D = 6m Hình 3.53 Biểu đồ chuyển vị đứng bề mặt đất bên ngồi hố đào (uymax = -18,84 mm) 93 Hình 3.54 Biểu đồ chuyển vị ngang bề mặt đất bên ngồi hố đào (uxmax = -6,66 mm) Hình 3.55 Biểu đồ tổng chuyển vị bề mặt đất bên hố đào (umax = -19,82 mm) (a) (b) (c) Hình 3.56 Biểu đồ chuyển vị ngang (a); đứng (b) tổng chuyển vị (c) tường (uxmax= -11,00mm; uymax = -9,09mm; umax = 14,73mm) 94 Chiều sâu tường cắm vào đất D = 4m (a) (b) (c) Hình 3.57 Biểu đồ chuyển vị ngang (a); đứng (b) tổng chuyển vị (c) tường (uxmax= -11,94mm; uymax = -20,26mm; umax = 23,44mm) Hình 3.58 Biểu đồ chuyển vị đứng bề mặt đất bên hố đào (uymax= -26,11mm) Hình 3.59 Biểu đồ chuyển vị ngang bề mặt đất bên ngồi hố đào (uxmax = -9,41mm) 95 Hình 3.60 Biểu đồ tổng chuyển vị bề mặt đất bên hố đào (umax = 27,29mm) Chiều sâu tường cắm vào đất D = 16m (a) (b) (c) Hình 3.61 Biểu đồ chuyển vị ngang (a); đứng (b) tổng chuyển vị (c) tường (uxmax= -9,93mm; uymax = -0,511mm; umax = 9,93mm) Hình 3.62 Biểu đồ chuyển vị đứng bề mặt đất bên hố đào (uymax = -10,75mm) 96 Hình 3.63 Biểu đồ chuyển vị ngang bề mặt đất bên hố đào (uxmax = -4,13mm) Hình 3.64 Biểu đồ tổng chuyển vị bề mặt đất bên hố đào (umax = 11,51mm) Bảng 3.7 Chuyển vị tường đất xung quanh hố đào theo chiều sâu tường cắm vào đất (mm) D (m) uxmax uymax umax u0xmax u0ymax uomax -11,94 -20,26 23,44 -9,41 -26,11 27,29 -11,00 -9,09 14,73 -6,66 -18,84 19,82 -10,82 -5,02 11,88 -5,57 -15,53 16,50 10 -10,13 -1,79 10,27 -4,57 -13,06 13,84 12 -10,04 -0,63 10,06 -4,28 -12,02 12,76 16 -9,93 -0,511 9,93 -4,13 -10,75 11,51 Trong đó:uxmax chuyển vị ngang cực đại tường; uymax chuyển vị đứng cực đại tường; umaxlà tổng chuyển vị cực đại tường; uoxmax chuyển vị ngang cực đại mặt đất xung quanh hố đào; uoymaxlà chuyển vị đứng cực đại mặt đất xung quanh hố đào; uomaxlà tổng chuyển vị cực đại mặt đất xung quanh hố đào 97 3.7.2 Phân tích kết tính tốn Bảng 3.8 Chuyển vị tường đất xung quanh hố đào theo chiều sâu tường cắm vào đất so với chiều sâu hố đào (mm) D (m) D/H uxmax/H (10-3) uymax/H (10-3) umax/H (10-3) u0xmax/H (10-3) u0ymax/H (10-3) uomax/H (10-3) 0,333 -0,995 -1,688 1,953 -0,784 -2,176 2,274 0,500 -0,917 -0,758 1,228 -0,555 -1,570 1,652 0,667 -0,902 -0,418 0,990 -0,464 -1,294 1,375 10 0,833 -0,844 -0,149 0,856 -0,381 -1,088 1,153 12 1,000 -0,837 -0,053 0,838 -0,357 -1,002 1,063 16 1,333 -0,828 -0,043 0,828 -0,344 -0,896 0,959 Thiết lập quan hệ (uxmax/H) (D/H) Bằng phương pháp bình phương cực tiểu, ta tìm biểu thức quan hệ (uxmax/H) (D/H) 1 u x max (10-3) = -0,016 + 0,095 - 0,094 +0,854 D D D H ( ) ( ) ( ) H H H (3.18) 1.5 1.2 0.9 D H Tỉsốgiữ a chiề u sâ u tườ ng cắ m o đấ t vớ i chiề u sâ u hốđà o với R2 = 0,989, ta 0.6 0.3 0.8 0.85 0.9 0.95 Tỉsốgiữ a chuyể n vịngang cực đại củ a tườ ng vàchiề u sâ u hốđà o uxmax -3 (10 ) H Hình 3.65 Biểu đồ quan hệ (uxmax/H) (D/H) Thiết lập biểu thức quan hệ (u0ymax/H) (D/H) 98 1.0 Bằng phương pháp bình phương cực tiểu, ta tìm biểu thức quan hệ (uoymax/H) (D/H) u oy max H (10-3) = -0,043 1 + 0,275 + 0,042 +0,729 D D D ( ) ( ) ( ) H H H (3.19) 1.5 1.2 D H Tỉsốgiữ a chiề u sâ u tườ ng cắ m o đấ t vớ i chiề u sâ u hốđà o Với R2 = 0,987, ta 0.9 0.6 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 Tỉsốgiữ a chuyể n vịngang cực đại củ a tườ ng vàchiề u sâ u hốđà o uoymax -3 (10 ) H Hình 3.66 Biểu đồ quan hệ (uoymax/H) (D/H) Từ kết phân tích trên, tác giả nhận xét sau: - Chiều sâu tường chắn cắm vào đất có ảnh hưởng tương đối lớn đếnchuyển vị tường đất xung quanh hố đào - Trường hợp chiều sâu tường chắn cắm vào đất giảm chuyển vị tường đất xung quanh hố đào lớn chiều sâu tường cắm vào đất nhỏ tốc độ biến thiên chuyển vị tường đất quanh hố đào lớn - So với chuyển vị ngang chuyển vị đứng tường chắn đất xung quanh hố đào chịu ảnh hưởng lớn chiều sâu tường chắn cắm vào đất thay đổi - Từ hai công thức 3.18 3.19, ta xác định chiều sâu tường chắn cắm vào đất thích hợp để hạn chế chuyển vị tường đất xung quanh, hạn chế ảnh hưởng thi cơng hố đào đến cơng trình lân cận 99 3.8 Kết luận - Chuyển vị ngang cực đại tường tỉ lệ thuận với chiều sâu đào đất, chuyển vị gồm hai thành phần: Chuyển vị tường bị dịch chuyển song song với thân tường chuyển vị tường bị uốn cong Với chiều dày tường d = 600 mm, hai thành phần giá trị chuyển vị ngang tường bị uốn cong lớn nhiều tỉ lệ hai thành phần tăng tỉ lệ với chiều sâu đào đất - Với điều kiện đất Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh độ cứng tường dày d = 600 mm vị trí tường đạt giá trị chuyển vị ngang cực đại thay đổi theo chiều sâu đào đất Khi chiều sâu đào đất lớn, vị trí tường đạt chuyển vị ngang cực đại tiến gần vị trí có cao trình cao trình đáy hố đào - Bán kính ảnh hưởng (B) tỉ lệ thuận với chuyển vị ngang cực đại tường uxmax Vùng ảnh hưởng tính theo phần mềm Plaxis lớn so với phương pháp Caspe Bowles khoảng 2,62 lần Tuy nhiên, giá trị chuyển ngang cực đại tường lớn độ biến thiên bán kính ảnh hưởng giảm chuyển vị ngang cực đại tường thay đổi - Trong trường hợp cơng trình lân cận có móng móng nơng ảnh hưởng việc thi công hố đào gây lớn Cụ thể, với cơng trình hố đào trên, việc thi công hố đào làm cho độ lún móng cơng trình tăng thêm giá trị khoảng 22% độ lún móng chưa thi cơng hố đào Đồng thời, việc thi cơng hố đào cịn làm gia tăng độ lún lệch móng, giá trị lún lệch lớn móng thi cơng hố đào gây khoảng 0,036% - Chiều sâu tường chắn cắm vào đất có ảnh hưởng tương đối lớn đến chuyển vị tường đất xung quanh hố đào 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết nghiên cứu, luận văn có kết luận sau: - Chuyển vị ngang cực đại tường tỉ lệ thuận với chiều sâu đào đất, chuyển vị gồm hai thành phần: Chuyển vị tường bị dịch chuyển song song với thân tường chuyển vị tường bị uốn cong Với chiều dày tường d = 600mm, hai thành phần giá trị chuyển vị ngang tường bị uốn cong lớn nhiều tỉ lệ hai thành phần tăng tỉ lệ với chiều sâu đào đất - Với điều kiện đấtnền Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh độ cứng tường dày d = 600mm vị trí tường đạt giá trị chuyển vị ngang cực đại thay đổi theo chiều sâu đào đất Khi chiều sâu đào đất lớn, vị trí tường đạt chuyển vị ngang cực đại tiến gần vị trí có cao trình cao trình đáy hố đào - Bán kính ảnh hưởng (B) tỉ lệ thuận với chuyển vị ngang cực đại tường uxmax Vùng ảnh hưởng tính theo phần mềm Plaxis lớn so với phương pháp Caspe Bowles khoảng 2,62 lần Tuy nhiên, giá trị chuyển ngang cực đại tường lớn độ biến thiên bán kính ảnh hưởng giảm chuyển vị ngang cực đại tường thay đổi Luận văn thiết lập biểu thức xác định quan hệ B - uxmax quan hệ uxmax với tỉ số z/L sau: Biểu thức quan hệ B - uxmax cần tìm là: B = 0,129(uxmax)3 – 2,264(uxmax)2 + 14,1uxmax (3.35) Biểu thức quan hệ uxmax với tỉ số (z/L) là: uxmax = 75,95( z z z ) – 23,45( )2 + 12,82 L L L (3.16) Dựa vào hai biểu thức (3.18) và(3.18), ta xác định được chuyển vị ngang cực đại tường bán kính ảnh hưởng hố đào gây q trình thi cơng biết chiều sâu tường.Ngược lại, từ hai biểu thức trên, ta lựa chọn chiều sâu hố đào chiều sâu tường để hạn chế chuyển vị ngang tường phạm vi ảnh 101 hưởng thi công hố đào gây - Trong trường hợp công trình lân cận có móng móng nơng ảnh hưởng việc thi công hố đào gây lớn Cụ thể, với cơng trình hố đào trên, việc thi công hố đào làm cho độ lún móng cơng trình tăng thêm giá trị khoảng 22% độ lún móng chưa thi cơng hố đào Đồng thời, việc thi cơng hố đào cịn làm gia tăng độ lún lệch móng, giá trị lún lệch lớn móng thi công hố đào gây khoảng 0,036% Biểu thức quan hệ độ lún gia tăng thi công hố đào gây ∆s với tỉ số z/L ∆s = 242,27( z z z ) – 114,52( )2 + 21,.53 L L L (3.17) Dựa vào biểu thức (3.18), ta kiểm sốt độ lún gia tăng móng thi cơng hố đào gây q trình thi cơng Ngược lại, biết chiều sâu hố đào ta chọn chiều sâu tường thích hợp để hạn chế ảnh hưởng đến độ lún cơng trình lân cận Chiều sâu tường chắn cắm vào đất có ảnh hưởng tương đối lớn đến chuyển vị tường đất xung quanh hố đào.Biểu thức quan hệ chuyển vị ngang cực đại tường với chiều sâu tường cắm vào đất: 1 u x max (10-3) = -0,016 + 0,095 - 0,094 +0,854 D D D H ( ) ( ) ( ) H H H (3.18) Dựa vào biểu thức (3.18), ta xác định chiều sâu tường chắn cắm vào đất phù hợp để hạn chế chuyển vị ngang cực đại tường biết chiều sâu hố đào Biểu thức quan hệ chuyển vị đứng cực đại mặt đất xung quanh hố đào với chiều sâu tường cắm vào đất: u oy max H (10-3) = -0,043 1 + 0,275 + 0,042 +0,729 D D D ( ) ( ) ( ) H H H (3.19) Dựa vào biểu thức (3.19), ta xác định chiều sâu tường chắn cắm vào đất phù hợp để hạn chế chuyển vị đứng đất xung quanh hố đào, độ lún 102 cơng trình lân cận Kiến nghị Theo tác giả luận văn, thời gian tới tiếp tục nghiên cứu vấn đề sau: - Phân tích cho nhiều cơng trình hố đào sâu để rút biểu thức quan hệ đại lượng để từ dự tính phạm vi mức độ ảnh hưởng thi công hố đào gây cho cơng trình lân cận - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến mơ hình tính tốn ảnh hưởng dòng thấm, cố kết trạng thái ứng suất ban đầu đất - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị tường như: độ cứng tường chắn, khoảng cách chống vàyếu tố thời gian thi công 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Kim Thanh, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, 2016 [2] Nguyễn Bá Kế, Thiết kế thi cơng hố móng đào sâu, Hà Nội: Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2002 [3] Cao Hoàng Phương, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Thủy Lợi, 2015 [4] Lâm Hải Đăng, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, 2008 [5] Robert F.Legget, Allen W.hatheway, "Geology and Engineering," McGraw-Hill College, Singapore, 1988 [6] Chang-Yu Ou Deep Excavation – Theory and Practice P.O Box 447, 2300 AK [7] Hồ sơ cơng trình Nhà điều hành sản xuất Cơng ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh [8] Clough O’Rourke, "Kiểm soát tác động dịch chuyển đất xây dựng hầm thị," Tạp chí cầu đường Việt Nam số [9] Brian Brenner, David.L.Druss Beatrice.J.Nessen, "Kiểm soát tác động dịch chuyển đất xây dựng hầm đô thị," Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 2004 [10] Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM, 2004 [11] Liu, C C.,Hsieh, H S.,and Huang, H S.(1997), A study of the stability analysis for deep excavations in clay, The Seventh Geotechnical Conference, Taipei, pp 629638 [12] Plaxis manual version 8.6 Plaxis 3D tunnel manual [13] Hans-Georg Kempfert, Berhan Gereselassie, Excavations and Foundation in soft soils, The Netherlands: Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006 [14] Trần Quang Hộ, Cơng trình đất yếu, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất 104 Đại học quốc gia TP.HCM, 2005 [15] Trịnh Minh Thụ, Nguyễn Uyên, Cường độ chống cắt đất tốn địa kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất Xây dựng, 2014 [16] David Muir Wood, Soil behavior and critical state soil mechanic, Cambridge: Cambridge University Press, 1990 [17] Joseph E.Bowles, Foundation analysis and design, Illinois: The McGraw-Hill Companies, 1997 105 ... kính ảnh hưởng việc thi công hố đào gây theo giai đoạn thi cơng hố đào - Phân tích ảnh hưởng việc thi công hố đào sâu đến ổn định cơng trình lân cận móng nơng - Phân tích ảnh hưởng chiều sâu tường... thêm ảnh hưởng hố đào sâu đến cơng trình lân cận CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO SÂU 1.1 Tổng quan hố đào sâu Thời gian qua, với phát triển sở hạ tầng thị Việt Nam, ngày nhiều cơng trình hố đào xây... biến dạng nội lực hố đào theo giai đoạn thi công 65 3.5 Phạm vi ảnh hưởng thi công hố đào gây 83 3.6 Phân tích ảnh hưởng q trình thi cơng hố đào sâu đến cơng trình lân cận có móng móng