Chương 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.4 Những nghiên cứu hiện trường về hố đào sâu
Mục đích của phần này là xem xét những nghiên cứu về hố đào sâu thực hiện tại hiện trường đã xuất bản trước đây. Bảng 2.2 tổng hợp các nghiên cứu hiện trường về hố đào sâu.
Nghiên cứu việc thực hiện đo đạc hiện trường của hố đào sâu rất quan trọng vì hai lý do. Thứ nhất là đo đạc hiện trường cung cấp sự hiểu biết sâu sắc thông qua kinh nghiệm thu được trong lúc thiết kế và thi công hố đào. Việc thực hiện quan trắc hố đào không phụ thuộc vào các giả định, sắp sỉ, mô hình cơ bản hoặc công thức, không giống như phân tích số. Một lợi ích lớn có thể thu lượm được từ ứng xử của tường vây khi mà quan sát cẩn thận hoạt động thi công, điều kiện công trường và những yếu tố khác. Lý do thứ hai là thông thường mô hình không giải thích được hoặc không thể mô phỏng tốt. Chẳng hạn như, phân tích phần tử hữu hạn của hố đào sâu điển hình không mô phỏng được việc thi công tường chắn hoặc việc lắp đặt neo trong đất.
Những yếu tố khác như là nhân công rất khó để mô phỏng giải thích.
Bảng 2.2 Những nghiên cứu hiện trường về hố đào sâu đã được xuất bản
Tác giả Phạm vi nghiên cứu Kết quả khám phá
D.G Winter G.E Horvitz, T. A Armour (…)
Phân tích sự đổi mới và sự tiến bộ trong việc sử dụng
Nhấn mạnh sự to lớn trên ứng xử quan sát được và
hệ neo ở Seatle những công cụ dự đoán
xác định đối với thiết kế hiệu quả và tiết kiệm nhiều chi phí để áp dụng cho thị trường hiện tại.
S.S. Gue. Y.C Tan (2005) Giới thiệu việc đào tầng
hầm gây chuyển vị đất nền lân cận do hạ mực nước ngầm.
Đề xuất các biện pháp điều khiển được mực nước và ngăn chặn sự phá hoại thủy lực trong quá trình đào hầm.
Y.A.M. Hashash, C Marulanda, J. Ghaboussi, S. Jung (2003)
Mô tả phương pháp mới rút ra mô hình cơ bản ứng xử của đất trực tiếp từ đo đạc hiện trường của hố đào sâu.
Đề xuất sử dụng mô hình mạng lưới thần kinh thích ứng lồng nhau ( Nested
Adaptive Neutral
Network) dựa trên mô hình đất cơ bản.
J. Parkinson and H.N.
Pham (2008).
Mô tả sự cố sập tường vây của trạm bơm xử lý nước thải ở Thái Lan và đề xuất giải pháp khắc phục.
Không tuân thủ nghiêm quy trình thi công đào đất đã thiết kế là nguyên nhân chính gây ra sập tường vây và một hệ tường vây khác được thi công để khắc phục sự cố với các thiết bị thực hiện chi tiết.
A. Osouli, Y.A.M Hashash (2008).
Nghiên cứu khả năng và giớ hạn của phương pháp phân tích ngược phát triển hiện nay để dự đoán thi công hố đào sử dụng ứng xử của đất từ đáp ứng hố đào có quan trắc.
Chứng minh phương pháp phân tích ngược SeflSim có thể là phương pháp thích hợp để dự đoán quá trình thực hiện hố đào trong nội thành.
Jianqin Ma, Bo Berggren, Per-Evert Bengtsson, Hakan Stille, Staffan Hintze (2010).
Nghiên cứu thực tiễn hố đào sâu trong đất yếu trên lớp đá tại dự án đường hầm South Links- Thụy Điển với quan trắc thực tế và mô phỏng Plaxis.
Khẳng định chuyển vị chủ yếu xuất hiện trong giai đoạn đào phía trên va ảnh hưởng to lớn của lớp đá gốc có thể bị che mờ bởi cường độ thấp của đất từ chiều sâu đáy hố đào đến lớp đá thì lớn hơn chiều sâu đào.
Những bài học từ việc nghiên cứu hiện trường của hố đào sâu.
Những phần sau đây tổng hợp bài học quan trọng từ những nghiên cứu hiện trường để củng cố thảo luận ở phần trước.
Sự kết hợp quan trắc hiện trường và phân tích mô hình là yếu tố quan trọng trong việc thực hiện hố đào sâu.
Hashash et. al giới thiệu một phương pháp chung để mô phỏng bài toán địa kỹ thuật. (Hình 2.3) thể hiện chi tiết quy trình này. Phương pháp luận kiểm nghiệm hiện trường trực tiếp cung cấp một phương pháp hợp lý và tổng hợp để kết hợp những quan sát hiện trường vào mô hình số. Phương pháp đề nghị mô tả một sự chuyển hướng to lớn từ phương pháp truyền thống để phát triển và kiểm nghiệm những mô hình số sử dụng đo đạc trong phòng và quan sát hiện trường nhờ đó sự kiểm nghiệm đó được giới hạn bởi tính khả năng và sự phức tạp của mô hình vật liệu cơ bản. Ý tưởng cơ bản của mô hình NANN ( Nested Adaptive Neutral Network) thể hiện trong (Hình 2.3).
Hình 2.3 Phương pháp chung để mô phỏng bài toán địa kỷ thuật (Y.M.A Hashash,
1994).[11]
Hình 2.4 Mô hình đất mạng lưới lồng nhau (Y.M.A Hashash, 1994).[11]
Hình 2.5 Sơ đồ phân tích song song, thuật toán lũy tuyến tự động.
Phương pháp lũy tuyến được tự động áp dụng trong sự biến đổi của mô hình NANN từ tổng hợp dữ liệu hiện trường. Kết quả thể hiện rằng mô hình mạng lưới có khả năng trích lọc ứng xử vật liệu liên quan từ một dãy các phân tích phần tử hữu hạn kép của hố đào trong đó điều kiện biên đo đạc được áp đặt trên mô hình phần tử hữu hạn của hố đào và gia tăng bài học từ việc quan sát hiện tượng.
Tuân thủ quy trình thi công theo thiết kế là yếu tố đảm bảo an toàn cho hố
đào sâu.
Theo J. Parkinson and H.N. Phạm (2008) đã tổng hợp nguyên nhân sự cố sập tường vây trong quá trình thi công trạm bơm xử lý nước thải ở Bangkok - Thái Lan.
Nguyên nhân của sự cố được làm rõ là quy trình thi công đào đất của nhà thầu không tuân thủ nghiêm túc. Và nhà thầu đã không lắp đặt một hệ giằng chống mà thiết kế đưa ra.
Ngoài ra, báo cáo còn chỉ ra rằng sự quan trọng của việc lắp đặt thiết bị quan trắc. Cụ thể là chuyển vị ngang lớn nhất của tường mới thay thế là 35(mm) ở vị trí phía trên hố đào đúng như kết quả tính toán lý thuyết, cũng như tải trọng lớn nhất ghi nhận từ thiết bị đo ứng suất là 1110 kN/m cho hệ giằng thứ nhất (bằng 92% tải trọng thiết kế) và 1380 kN/m cho hệ giằng thứ 2 ( cao hơn 14% so với thiết kết).