Phân tích chuyển vị của tường chắn hố đào sâu có xét đến sự điều chỉnh modun của đất theo mức độ chuyển vị của tường chắn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC QUANG THUẦN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂU CÓ XÉT ĐẾN SỰ ĐIỀU CHỈNH MODUN CỦA ĐẤT THEO MỨC ĐỘ CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60 58 60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướngdẫn : TS LÊ TRỌNG NGHĨA Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận Văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM Ngày……tháng……năm 2011 Thành phần hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Chủ nhiệm Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sữa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên:NGUYỄN NGỌC QUANG THUẦN Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 21/07/1986 Nơi sinh : An Giang Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng MSHV: 10090342 Khoá (Năm trúng tuyển) : 2010 I- TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂUCÓ XÉT ĐẾN SỰ ĐIỀU CHỈNH MODUN CỦA ĐẤT THEO MỨC ĐỘ CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ: Phân tích chuyển vị tường chắn hố đào sâu có xét đến điều chỉnh modun đất theo mức độ chuyển vị tường chắn Nội dung: Mở Đầu Chương 1: Tổng quan điều chỉnh thông số modun đất Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích chuyển vị tường chắn hố đào sâu phần tử hữu hạn Chương 3: Phân tích chuyển vị tường chắn hố đào sâu có xét đến điều chỉnh modun đất theo mức độ chuyển vị tường Kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ……/ … / 2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : ……/ … / 2011 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN :TS LÊ TRỌNG NGHĨA Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) TS LÊ TRỌNG NGHĨA PGS.TS VÕ PHÁN (Họ tên chữ ký) -i- LỜI CẢM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Bộ mơn Địa Nền móng nhiệt tình truyền đạt kiến thức quý báu quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ học viên thời gian qua Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Tiến sĩ Lê Trọng Nghĩa, người giúp đỡ, dẫn tận tình ln quan tâm, động viên tinh thần thời gian học viên thực Luận văn Thầy truyền đạt cho học viên hiểu phương thức tiếp cận giải vấn đề khoa học, hành trang q học viên gìn giữ cho q trình học tập làm việc Và cuối cùng, xin cảm ơn Gia đình bạn bè thân hữu động viên, giúp đỡ học viên thời gian học tập vừa qua Chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2011 Học viên Nguyễn Ngọc Quang Thuần -ii1 TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂUCÓ XÉT ĐẾN SỰ ĐIỀU CHỈNH MODUN CỦA ĐẤT THEO MỨC ĐỘ CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN TÓM TẮT Chuyển vị tường bêtông cốt thép quan trắc dự án Ngân hàng Thái Lan (BOT), nằm bờ sông Chao Praya, Bangkok Dự án bao gồm năm tầng hầm với tổng độ sâu đào 15.2m Dự án năm để hoàn thành tất hố đào xây dựng theo phương pháp từ xuống cho tầng hầm Diện tích hố đào 10.790 m2 chia thành mười ba khu vực xây dựng Trình tự thi cơng tầng hầm khu vực Thi công đào tạm dừng ba giai đoạn đào 2, độ sâu 1.75m, 8.1m 15.2m tương ứng Trong suốt thời gian thi cơng, cơng trình có tiến hành quan trắc chuyển vị ngang tường Hệ thống quan trắc đầy đủ thiết lập tường mặt đất xung quanh để theo dõi suốt q trình thi cơng sau hồn thành cơng trình Số liệu đo đạt sử dụng để phân tích ngược với dự báo phần mềm PLAXIS 3D Foundation điều chỉnh modun đất sử dụng mơ hình Morh-Coulumb cho tương thích với giá trị quan trắc theo cấp đào Kết việc phân tích ngược modun đất giảm dần chiều sâu đào tăng dần theo bước thi công Một tương quan modun đất mức độ chuyển vị1 tường với cấp đào thiết lập cho hệ thống tường bêtông cốt thép, thi công hố đào theo phương pháp semi top-down đất Bangkok thông qua hệ số hiệu chỉnh 2 Hệ số  =150-300 cho đất sét yếu  =1200-800 cho lớp sét cứng Mức độ chuyển vị tỉ số umax/h, với umax giá trị chuyển vị lớn tường, h chiều sâu hố đào cấp đào tương ứng Eu=Su hệ số hiệu chỉnh modulus đất theo sức chống cắt khơng nước -iii- SUMMARY OF THESIS TITLE ANALYSIS DISPLACEMENT OF DIAPHRAGM WALLS ON EXCAVATION WITH AMENDMENT OF MODULUS SOIL BY LEVELDISPLACEMENT OF DIAPHRAGM WALLS ABSTRACT A movement of Diaphragm walls was monitored at the Bank of Thailand (BOT) project, located on the Chao Praya River bank, Bangkok The project consisted of five underground basement floors with the total depth of excavation about15.2 m This project took more than one year to finishall the excavation and top-down construction for the basement floors The area of excavation was larger than 10,790 m2, and was divided into thirteen constructed zones The sequence of basement construction at eachzone The excavation was paused at three main excavated stages 2, and 6at the depth of 1.75 m, 8.1 m and 15.2 m, respectively.The full set of instrumentation was installed at the palaces, diaphragm wall and ground surface to monitor the field performances during and after basement construction The field measurement used to back analysis with prediction of software PLAXIS 3D Foundation when amendment of modulus soil which use model Morh-Coulumb for compatibility with the value observef for each excavation level Results of back analysis is the modulus of soil decrease gradually when depth excavation increase gradually with each step of construction Acorrelation between the modulus of the soil and the set level displacement of the wall with each level of excavation is set for systems diaphrgam wall, construction top-down approach on the ground in Bangkok through the correction factor  Factor  =150-300 with soft clay and  =1200-800 with stiff clay -iv2 MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH ẢNH, HÌNH VẼ vi DANH MỤC ĐỒ THỊ viii MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA ĐỀ TÀI GIỚI HẠN PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI NỘI DUNG ĐỀ TÀI Chương TỔNG QUAN VỀ SỰ ĐIỀU CHỈNH THÔNG SỐ MODULUS CỦA ĐẤT 1.1 TỔNG QUAN 1.2 THÔNG SỐ MODULUS CỦA ĐẤT 1.3 HỆ SỐ POISSON [17] 16 1.4 HỆ SỐ THẤM 17 1.5 KẾT LUẬN 18 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHI PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂU BẰNG PP PTHH [6][16] 21 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRONG PLAXIS 3D FOUNDATION 1.6 21 2.2 MƠ HÌNH VẬT LIỆU 21 2.3 ĐỊNH NGHĨA BIẾN DẠNG THÔNG THƯỜNG 21 2.4 PHÂN TỬ BỀ MẶT 22 2.5 PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT HỮU HIỆU KHƠNG THỐT NƯỚC VỚI CÁC THAM SỐ HỮU HIỆU 22 2.6 THAM SỐ SKEMPTON B 24 -v2.7 PHÂN TÍCH ỨNG XỬ KHƠNG THỐT NƯỚC VỚI THÔNG SỐ ỨNG SUẤT TỔNG 26 2.8 ÁP LỰC TIỀN CỐ KẾT BAN ĐẦU TRONG MƠ HÌNH NÂNG CAO 27 2.9 ỨNG SUẤT BAN ĐẦU 28 2.10 LỰA CHỌN MƠ HÌNH 29 2.10.1 Mơ hình Mohr-Coulumb (MC) 29 2.10.2 Mơ hình hardening soil (HS) 35 2.10.2.2 Biến dạng thể tích dẻo trạng thái ứng suất ba trục 37 2.11 NHÂN TỐ THỜI GIAN [6] 38 2.12 CÁC LỖI THƯỜNG GẶP VỚI MƠ HÌNH 3D 39 2.13 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42 Chương PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂU CĨ XÉT ĐẾN SỰ ĐIỀU CHỈNH MODULUS CỦA ĐẤT THEO MỨC ĐỘ CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG 44 3.1 SỐ LIỆU CƠNG TRÌNH 44 3.2 PHÂN TÍCH BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D FOUNDATION 45 3.2.1 Thông số đầu vào 45 3.2.2.Mơ hình Plaxis 3D 50 3.2.3 Kết tính tốn phân tích liệu 54 3 KẾT LUẬN 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 4.1 KẾT LUẬN 72 4.2 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI 73 4.3 KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 -vi3 DANH MỤCHÌNH ẢNH, HÌNH VẼ Hình 1.1 Mặt cắt đất Bangkok Hình 1.2 Tổng hợp nghiên cứu hệ số Modulus [4][10][17] Hình 1.3 Tổng hợp nghiên cứu hệ số Modulus cho hố đào sâu đất Bangkok [10] Hình 1.4 Kết thí nghiệm nén ngang cho đất sét mềm Bangkok Hình 1.5 Kết thí nghiệm nén ngang cho đất sét cứng Bangkok Hình 1.6 Mơ hình hình học, điều kiện chống trình tự đào 10 Hình 1.7 So sánh đặc tính nén đất với liệu quan trắc Nam Boston 11 Hình 1.8 Ảnh hưởng chiều dài tường chuyển vị ngang độ lún cho OCR=1 đất sét 12 Hình 1.9 Ảnh hưởng khoảng cách chống đến chuyển vị ngang độ lún cho OCR=1 đất sét 13 Hình 1.10 Ảnh hưởng khoảng cách chống cho chuyển vị lớn tường moment uốn 13 Hình 1.11 Mơ hình đối xứng, độ dày tường vây 0.9m, B/2=20m Bề rộng hố đào thông số độ cứng tường nghiên cứu [Fino Harahap, 1991] 14 Hình 1.12 Kích thước mơ hình hố đào 14 Hình 1.13 Chuyển vị ngang tường độ lún tiến trình đào 15 Hình 1.14 Chuyển vị ngang chín bước thi cơng hố đào 15 Hình 1.15 Độ lún chín bước thi cơng hố đào 16 Hình 2.1 Minh hoạ ứng suất tiền cố kết dọc mối quan hệ với ứng suất (a) Sử dụng OCR, (b) Sử dụng POP 28 Hình 2.2 Trạng thái cố kết đạt từ việc chất tải trước sau dỡ tải 29 Hình 2.3 Quan hệ ứng suất-biến dạng mơ hình đàn dẻo 30 Hình 2.4 Mặt giới hạn Mohr-Coulomb khơng gian ứng suất (c=0) 32 Hình 2.5 Điều kiện làm việc vật liệu 33 -viiHình 2.6 Ứng suất cắt điều kiện làm việc vật liệu 34 Hình 2.7 Xác định E0 E50 từ kết thí nghiệm nén ba trục nước 34 Hình 2.8 Quan hệ ứng suất biến dạng Hyperbol cho mẫu chịu nén ban đầu 37 Hình 2.9 Lỗi giới hạn Plaxis số phần tử 40 Hình 2.10 Lỗi phần tử xấu Mesh lưới phần tử 41 Hình 2.11 Lỗi Phân kỳ hội tụ 41 Hình 2.12 Thơng số kích thước phân bố phần tử địa phương 42 Hình 3.1 Vị trí khu vực chia trình đào dự án BOT 46 Hình 3.2 Vị trí khu vực chia trình đào dự án BOT 46 Hình 3.3 Các bước đào từ xuống cơng trình liệu đo nghiêng dự án BOT 47 Hình 3.4 Thuộc tính kỹ thuật đất dự án BOT 48 Hình 3.5 Mơ hố đào có cọc, mesh 3D 51 Hình 3.6 Mơ hình Plaxis 3D Foundation 52 Hình 3.7 Mesh 3D mơ hình Plaxis 3D Foundation 53 Hình 3.8 Chuyển vị ngang tường chắn hố đào sâu Mơ hình Plaxis 3D Foundation 54 Hình 3.9 Chuyển vị đào xuống -1.75 Mơ hình Plaxis 3D Foundation 55 Hình 3.10 Chuyền vị đào xuống -8.1 Mơ hình Plaxis 3D Foundation 56 Hình 3.11 Chuyền vị đào xuống -15.2 Mơ hình Plaxis 3D Foundation 57 -63Điểm No.B-9 0.0 10.0 20.0 Chuyển vị ngang tường (mm) 30.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Độ sâu tường (m) 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 29-Jul-05 Goc 150-150-600 150-150-800 150-150-1000 150-150-1200 150-200-600 150-200-800 150-200-1000 150-200-1200 150-250-1000 150-250-1200 150-300-1200 200-150-600 200-150-800 200-150-1000 200-150-1200 200-200-800 200-200-1000 200-200-1200 200-250-1000 200-250-1200 200-300-1000 200-300-1200 250-150-600 250-150-800 250-150-1000 250-150-1200 250-200-800 250-200-1000 250-200-1200 250-250-1000 250-250-1200 250-300-1000 250-300-1200 Biểu đồ 3.4 Quan trắc trường hợp tính tốn điểm No.9đào đến -8.1m -64Điểm No.B-9 Tổ hợp =200-150-1000 0.0 10.0 Chuyển vị tường (mm) 30.0 20.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Độ sâu tường (m) 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 15-Mar-05 29-Jul-05 15-Aug-05 24.0 Stage Stage Stage Biểu đồ 3.5Tổ hợp lựa chọn quan trắc điểm No.9 đào đến -8.1m -65Điểm No.B-9 0.0 10.0 20.0 Chuyển vị ngang tường (mm) 30.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Độ sâu tường (m) 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 24.0 15-Aug-05 Goc 150-150-600 150-150-800 150-150-1000 150-150-1200 150-200-600 150-200-800 150-200-1000 150-200-1200 150-250-1000 150-250-1200 150-300-1200 200-150-600 200-150-800 200-150-1000 200-150-1200 200-200-800 200-200-1000 200-200-1200 200-250-1000 200-250-1200 200-300-1000 200-300-1200 250-150-600 250-150-800 250-150-1000 250-150-1200 250-200-800 250-200-1000 Biểu đồ 3.6Quan trắc trường hợp tính tốn điểm No.9 đào đến -15.2m -66Điểm No.B-9 Tổ hợp =200-150-800 0.0 10.0 20.0 Chuyển vị tường (mm) 30.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Độ sâu tường (m) 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0 15-Mar-05 29-Jul-05 15-Aug-05 24.0 Stage Stage Stage Biểu đồ 3.7Tổ hợp lựa chọn quan trắc điểm No.9 đào đến -15.2m -67Điểm No.B-9 0.0 10.0 20.0 Chuyển vị tường (mm) 30.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Độ sâu tường (m) 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 15-Mar-05 29-Jul-05 22.0 15-Aug-05 24.0 (Ban đầu) 875018000 200-150-1000 200-150-800 Biểu đồ 3.8 Quan trắc tổ hợp tính tốn lựa cho bước đàoNo.9 -68Từ Hình 3.8 ta thấy hình dạngxu hướng chuyển vị ngang tường hố đào sâu Chuyển vị lớn ngang lớnnhất nằm vị trí đoạn tường Và vị trí chuyển vị ngang lớn theo chiều sâu (Hình 3.8-b) vị trí cố định gần đáy củabước đào sâu Hình 3.9-a– Khi đào đến -1.75m tải cơng trình xung quanh bắt đầu chuyển ứng suất vào tường, ứng xuất chuyền vào ví trí bụng tường Nhưng tương đối nhỏ, độ lệch ứng suất hai bên tường chưa lớn Kết tường bắt đầu chuyển vị vào phía (Hình 3.9-b) Vị trí chuyển vị ngang lớn theo độ sâu tường chắn nằm -0.55m So sánh vị trí quan trắc -1m Hình 3.10-a – Khi đào tiếp tục đến -8.1m ứng suất tải cơng trình xung quanh bắt đầu chuyển nhiều vào vị trí tường Ví trí chuyển vị ngang lớn theo độ sâu tường dời xuống độ sâu -7.99m Tương ứng với quan trắc lúc -9.5m Hình 3.11-a – Khi thực bước đào cuối đến -15.2m Ứng suất cơng trình lân cận tác dụng lớn hướng vị trí bụng tường, đoạn tường ngắn dường bỏ qua vị trí góc vát chu vi tường hố đào Nguyên nhân độ cứng vị trí lớn Từ hình dạng ta thấy cần ý vị trí đoạn tường dài phải gia cường chống tốt Nếu khơng có điều kiện để mơ cơng trình 3D để thấy vị trí nguy hiểm Thì mơ 2D ta nên chọn vị trí để mơ cho trường hợp nguy hiểm Các vị trí chuyển vị ngang lớn theo độ sâu phụ thuộc vào độ sâu bước đào Khi thay đổi modulus chuyển vị ngang lớn di chuyển mặt phẳng cố định (Biểu đồ 3.9) Ở độ sâu modulus thay đổi tăng hay giảm giá trị chuyển vị ngang lớn tăng giảm theo nằm mặt phẳng Với nhận xét cần nghiên cứu nhiều để đưa vị trí đặt chống tốt thi công hố đào sâu Nên thiết kế chống cho hố đào cần ý đến vị trí -69Độ sâu chuyển vị ngang lớn 0.5 Vị trí chuyển vị max 1.5 2.5 -2 Quan trắc; -1 Plaxis; -0.55 Độ sâu đào (m) -4 -6 -8 Plaxis; -7.99 Quan trắc, -9.5 -10 -12 Plaxis; -10.36 Quan trắc, -11.5 -14 -1.75 -8.1 -15.2 Biểu đồ 3.9 Vị trí chuyển vị lớn theo chuyển sâu phụ thuộc vào độ sâu đào (Quan trắc tính tốn Plaxis) Biểu đồ 3.1 chuyển vị ngang ban đầu chưa thay đổi modulus gồm quan trắc tính tốn tất điểm quan trắc cơng trình Về hình dạng tính tốn ban đầu chưa thay đổi modulus chương trình Plaxis cho kết tốt Ở điểm quan trắc gặp trục trặc nên số liệu dừng lại -13m tính tốn cho xu hướng tốt Có thể dự đốn chuyển vị bên điểm Còn điểm có lẽ đoạn tường dài chịu ảnh hưởng cục thiết bị thi công chưa xét đến q trình tính Plaxis nên biểu đồ thể hình dạng Ở chọn điểm có hình dạng chuyển vị rõ ràng để hiệu chỉnh tính tốn tiếp Bên cạnh xét 48 trường hợp xử lý số liệu để đánh giá chuyển điểm khác Kết nhận Biểu đồ 3.2 cho bước đào đến độ sâu -1.75m ta thấy chưa thay đổi modulus đủ cho chuyển vị gần sát với quan trắc Cụ thể hệ số  tương ứng lúc lớp (250-300-1200) Rất phù hợp với nghiên cứu trước Hệ số = (200-500) cho sét mềm  =(6001600) cho sét cứng Biểu đồ 3.4 cho bước đào đến độ sâu -8.1m Hệ số  tương ứng lúc lớp (200-150-1000) Ta thấy ảnh hưởng nhiều lớp lớp giảm mạnh -70Biểu đồ 3.6cho bước đào đến độ sâu -15.2 Hệ số  tương ứng lúc lớp (200-150-800) Ở bước đào ảnh hưởng đến modulus lớp Biến thiên modulus Eu 20000 Modulus Eu (kN/m3) 40000 60000 80000 100000 -2 Đọ sâu đào (m) -4 -6 -8 -10 Lop -12 Lop -14 Lop -16 Biểu đồ 3.10 Sự Biến thiên modulus Eu theo độ sâu lớp đất Biến thiến hệ số  200 400 Hệ sô  600 800 1000 1200 1400 -2 Độ sâu đào (m) -4 -6 -8 y = 14.283ln(x) - 83.215 R² = 0.7216 y = 33.122ln(x) - 236.7 R² = 0.9993 -10 Lop -12 Lop -14 Lop -16 Log (Lop 2) -18 Log (Lop 3) Biểu đồ 3.11 Sự biến thiên hệ số  theo độ sâu lớp đất Qua Biểu đồ 3.10 Biểu đồ 3.11 ta thấy lớp đất có xu hướng giảm modulus đàn hồi hệ số  chiều sâu đào tăng Đúng theo dự đoán ban đầu đề tài Và từ trường hợp tính tốn ta có Biểu đồ 3.11thể biến dạng tăng modulus đàn hồi lớp đất -71giảm Giảm chậm biến dạng nhỏ giảm nhanh biến dạng lớn Biến dạng tính theo độ sâu đào Đề xuất hệ số  hiệu chỉnh phụ thuộc chiều sâu đào cho tường DW, cho đất sét biển Bangkok Các phương trình (3.1) (3.2) thiết lập dựa vào Biểu đồ 3.12 h=14.283.ln()-83.215 với R² = 0.7216 cho đất sét mềm (3.1) h=33.122.ln()-236.7 với R² = 0.9993 cho đất sét cứng (3.2) 3.3 KẾT LUẬN Plaxis cho kết tốt bước đào -1.75m Nhưng bước thi công đào modulus lớp đất bắt đầu giảm làm cho tính tốn Plaxis khơng xác Hệ số  thay đổi theo hướng giảm dần chiều sâu đào lớp đất tăng Phù hợp với nghiên cứu trước thực nghiệm Đối với sét mềm  thay đổi từ 150-300 Đối với sét cứng  thay đổi từ600-12 000cho cơng trình thi cơng top-down, loại tường DW Chuyển vị ngang lớn tìm thấy đoạn tường dài gặp góc vát cơng trình Tâm chuyển vị ngang lớn dời xuống từ từ theo độ sâu bước đào Ứng xử “Undrained” thực theo Phương pháp B Harry Tan có khả ứng dụng Mơ hình Morh-coulumb (MC) cho kết phân tích tốt chuyển vị tường hố đào sâu mô 3D Việc dựng mơ hình 3D ứng với địa chất Việt Nam thực điều kiện khảo sát địa chất thiếu thốn sử dụng mơ hình MC4 Cơng thức (3.1) (3.2) giúp chọn hệ số  phù hợp để hiệu chỉnh modulus cung cấp cho Plaxis dự báo chuyển vị bước đào (h5) tương ứng MC – mơ hình đất Morh-coublumb Plaxis h – chiều sâu hố đào bước thi công -72- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Việc mơ hình hố đầy đủ q trình thi cơng hố đào sâu cách sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation 1.6 thực cho kết đáng tin cậy Tuy nhiên để kết chuyển vị tường tương thích với giá trị quan trắc cần phải điểu chỉnh hệ số modulus đất giảm dần qua bước đào Kết nghiên cứu đạt Bảng 4.1 Bảng tổng kết nghiên cứu Modulus Eu (kN/m2) Bước đào Sét dẻo mềm Sét pha nửa cứng Sét phacứng đến cứng Đào xuống -1.75 250Su 300Su 1200Su Đào xuống -8.10 200Su 150Su 1000Su Đào xuống -15.2 200Su 150Su 800Su - Hệ số  sét mềm  thay đổi từ 150-300.Đối với sét cứng  thay đổi từ 600-1 200 cho phương pháp thi công top-down, loại tường DW - Đề xuất hệ số  hiệu chỉnh modulus theo thuộc chiều sâu đào cho tường DW đất sét biển Bangkok thi công theo phương pháp top-down Biến thiến hệ số  200 400 Hệ sô  600 800 1000 1200 1400 -2 Độ sâu đào (m) -4 y = 14.283ln(x) - 83.215 R² = 0.7216 -6 -8 -10 y = 33.122ln(x) - 236.7 R² = 0.9993 -12 Lop -14 Lop -16 -18 -20 Lop Log (Lop 3) Log (Lop 2) Biểu đồ 4.1 Hệ số  theo độ sâu đào sét yếu sét cứng -73R² = 0.7216 cho đất sét mềm (4.1) R² = 0.9993 cho đất sét cứng (4.2) Từ công thức (4.1) (4.2) ta có cấp độ sâu hố đào suy hệ số hiệu chỉnh  cho lớp đất để Plaxis dự báo xác chuyển vị hố đào sử dụng tường DW Ngoài từ kết phần tích điều chỉnh modulus đất có số kết phụ sau - Chuyển vị tường + Ở góc cạnh giao hai tường hố đào có chuyển vị thấp + Ở đoạn tường ngắn có mức độ chuyển vị thấp nguy hiểm đoạn tường dài + Chuyển vị lớn xuất bụng tường Cần ý thi công chống vị trí + Bng chuyển vị lớn quan trắc Plaxis cố định (Quan trắc: -1.5, -9.5, -11.5 Plaxis: -0.55, -7.99, -10.36 – tương ứng với bước đào) - Quá trình mơ dự đốn chuyển vị tổng thể tường chắn hố đào sâu phần mềm Plaxis 3D Fountion rút ngắn thời gian mô so với sử dụng mơ hình 2D phải tiến hành mơ mặt cắt nhiều vị trí khác để dự báo chuyển vị Mô 2D thường chọn vị trí nguy hiểm để mơ Qua mơ 3D ta thấy trực quan ví trì nguy hiểm làm kinh nghiệm cho vị trí mặt cắt mơ Plaxis 2D 4.2 HẠN CHẾ CỦA ĐỀ TÀI Đề tài hạn chế sau - Trong q trình mơ phỏng, thời gian tính tốn mơ hình lâu việc xây dựng mơ hình cịn gặp nhiều lỗi - Khối lượng liệu chuyển vị tường cấp đào cho 48 trường hợp tổ hợp mơ hình 3D luận án nhiều Địi hỏi việc phân tích xử lý số liệu gặp nhiều khó khăn dễ nhầm lẫn Cần xây dựng quy trình xử lý số -74liệu thật khoa học để giảm thiếu xót q trình xử lý số liệu tính tốn - Đề tài xét đất dự án nên trường hợp điều kiện địa chất khác Đề tài cần hướng tới, có điều chỉnh cần thiết để mơ tốt 4.3 KIẾN NGHỊ Hướng nghiên cứu sử dụng số liệu quan trắc số công trình khác Việt Nam có điều kiện địa chất khác để mơ tìm sai sốt công thức hiệu chỉnh (4.1) (4.2) Nghiên cứu thêm thông số đầu vào Plaxis Cách để xây dựng mơ hình Plaxis 3D Foundation cách hồn chỉnh nhanh chóng Nghiên cứu thêm mơ hình Hardening soil để so sánh với mơ hình luận văn xem mơ hình mơ tốt so với ứng xử thực đất -755 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trong Nước Bùi Trường Sơn, Giáo trình Địa chất cơng trình, Nxb Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2009 [2] Bùi Văn Chúng, Tài liệu hướng dẫn Plaxis 3D Foundation [3] C.W.W Ng H.W Huang & G.B Liu, Geotechnical aspects of underground construction in soft ground [4] Chang – Yu Ou, Deep Excavation Theoory and Practice Department of construction engineering, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei, Taiwan [5] Châu Ngọc Ẩn, Giáo trình Cơ họ đất, Nxb Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2010 [6] Đỗ Thanh Hải, Luận văn thạc sĩ, trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp Hồ Chí Minh, 2006 [7] Lê Bá Lương (1989), Nền đường đắp đất yếu điều kiện Việt Nam, Nxb Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [8] Nghia Trong Le, Wanchai Teparaksa, Toshiyuki Mitachi and Takayuki Kawaguchi, Determine the Alteration of Young’s modulus of Soft Bangkok Clay behind Diaphragm Wall using Triaxial Test [9] Trần Quang Hộ, Giáo trình Cơng trình đất yếu, Nxb Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2009 [10] Võ Phán, Giáo trình Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng, 2010 -76- Nước Ngoài [11] Asian Institute of Technology, Instrumented deep excavation in Bangkok subsoils, April, 1997 Bangkok, Thailand [12] AP Harry Tan Siew Ann, Lecture 5- Deep Excavation in Soft Soils-3 Singapore Cases [13] Ahmed Hosny Abdel-rahman Construction Risk Management of Deep Braced Excavation in Cairo Associate Prof Civil Eng Dept, Engineering Reseach Division, National Reach Center of Egypt [14] Asian Institute of Technology Volume 1, Confecrence on Deep Foundations and Ground Improvement Schemes, 21-24 November 1994 Bangkok, Thailand [15] D G Lin, D T Bergado, N Phien-Wej, P Nutalaya, A.S Balasubramaniam, Volume (Part 1): Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, Civil and Environmental Engineering Confecrence, New Frontiers & Challenges, 8-12 November 1999, Bangkok, Thailand [16] Hans-georg Kempfert Berhane Gebreselassie, Excavation and Foundations in Soft Soils, Springer [17] P.M Cashman and M Preene, Groundwater lowering in Construction, Spon press [18] PLAXIS Version 3D Foundation 1.6 Material Models Manual [19] Surendra Bahadur Tamrakar, Design Parameter for Elasto-Plastic FE Analysis of soft clay ground, March 2001 [20] Wanchai Teparaksa, Analytical sheet pile displacement fot deep braced excavation in soft bangkok clay [21] Youssef M.A Hashash, Ansociate, ASCE, Andrew J Whitle, Member, ASCE, Ground movement prediction for deep excavations in soft clay -77- LÝ LỊCH KHOA HỌC Họ tên: Nguyễn Ngọc Quang Thuần Ngày, tháng, năm sinh: 21-07-1986 Nơi sinh: An Giang Địa liên lạc: 141/6A Đông thịnh 5, P Mỹ Phước, Tp Long Xuyên, Tỉnh An Giang Điện thoại liên lạc: 0989 119 400 Email: trucvuong1509@yahoo.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO  2004-2009: Sinh viên Khoa Công nghệ, trường Đại học Cần Thơ  2010-2011: Học viên cao học ngành Địa kỹ thuật xây dựng, K2010, trường Đại họcBách Khoa Tp HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Tháng 04/2009: Tốt nghiệp Kỹ sư Xây dựng, chuyên ngành Xây dựng dân dựng công nghiệp, trường Đại học Cần Thơ Tháng 12/2008-12/2010: Kỹ sư thiết kế công ty TNHH xây dựng BBA, Tp Long Xuyên, An Giang ... TÀI: PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN HỐ ĐÀO SÂUCĨ XÉT ĐẾN SỰ ĐIỀU CHỈNH MODUN CỦA ĐẤT THEO MỨC ĐỘ CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG CHẮN II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ: Phân tích chuyển vị tường chắn hố đào. .. đào sâu có xét đến điều chỉnh modun đất theo mức độ chuyển vị tường chắn Nội dung: Mở Đầu Chương 1: Tổng quan điều chỉnh thông số modun đất Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích chuyển vị tường chắn. .. phân tích chuyển vị tường chắn hố đào sâu phần tử hữu hạn Chương 3: Phân tích chuyển vị tường chắn hố đào sâu có xét đến điều chỉnh modun đất theo mức độ chuyển vị tường Kết luận kiến nghị III-