Phân tích ứng xử giữa đất nền và tường vây hố đào cho công trình khu vực quận quận 1 Thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH

--------------------

TRẦN HỒNG NGUYÊN

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ GIỮA ĐẤT NỀN VÀ TƯỜNG VÂY

HỐ ĐÀO CHO CÔNG TRÌNH KHU VỰC QUẬN 1 - TP.HCM

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

TP.HCM, Năm 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HỒ CHÍ MINH

--------------------

TRẦN HỒNG NGUYÊN

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ GIỮA ĐẤT NỀN VÀ TƯỜNG VÂY

HỐ ĐÀO CHO CÔNG TRÌNH KHU VỰC QUẬN 1 - TP.HCM

Chuyên ngành : Xây dựng dân dụng và công nghiệp

Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08

LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG

Người hướng dẫn khoa học

TS. TRẦN THANH DANH

TP. Hồ Chí Minh năm 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan rằng luận văn “Phân tích ứng xử giữa đất nền và tường vây

hố đào cho công trình khu vực quận 1 – TP. HCM” là bài nghiên cứu của chính

tôi.

Ngoại trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này,

tôi cam đoan rằng toàn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chưa từng

được công bố hoặc được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.

Không có sản phẩm/nghiên cứu nào của người khác được sử dụng trong

luận văn này mà không được trích dẫn theo đúng quy định.

Luận văn này chưa bao giờ được nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các

trường đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.

TP. Hồ Chí Minh, 2018

TRẦN HỒNG NGUYÊN

ii

LỜI CÁM ƠN

Lời cám ơn đầu tiên chân thành gởi đến Thầy TS. Trần Thanh Danh.

Thầy đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình học và suốt quá trình làm luận

văn. Thầy đưa ra những định hướng và lời khuyên rất hữu ích trong quá trình

nghiên cứu đề tài này. Những định hướng, lời khuyên, sự tận tình của Thầy là

động lực giúp tôi hoàn thành luận văn này.

Cám ơn các Thầy Cô khoa Xây dựng và Điện trường Đại học Mở TP.

Hồ Chí Minh đã truyền đạt những kiến thức thật sự bổ ích trong toàn bộ quá

trình giảng dạy.

Cám ơn các anh, chị, em và Ban giám đốc Xí Nghiệp 5 – Công ty

Nagecco đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong trong suốt thời gian học tập

và hoàn thành luận văn này.

Cám ơn tất cả người thân trong gia đình và những người bạn đã ủng hộ

tinh thần, động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận

văn.

TP. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2018

TRẦN HỒNG NGUYÊN

iii

TÓM TẮT

Trong tình hình phát triển đô thị hiện nay việc các công trình cao tầng có tầng

hầm xây chen trong khu vực đô thị ngày càng nhiều, việc thiết kế và thi công các

công trình có tầng hầm phải được thực hiện sao cho đảm bảo độ an toàn, kinh tế và

tăng hiệu quả sử dụng.

Quá trình thiết kế và thi công hố đào sâu là một phân đoạn quan trọng của kỹ

thuật nền móng. Tùy thuộc vào tải trọng công trình, chiều rộng, chiều sâu tầng hầm

và cùng với điều kiện địa chất công trình, để giảm thiểu sự rủi ro trong quá trình thiết

kế và thi công tầng hầm sử dụng tường vây cọc Barrette nhằm đảm bảo mức độ an

toàn trong quá trình thi công có nhiều vấn đề cần đề cập đến.

Vì vậy đề tài luận văn “Phân tích ứng xử giữa đất nền và tường vây hố đào

cho công trình khu vực quận 1 – TP. HCM” này chủ yếu tập trung nghiên cứu

những phương pháp khác nhau để đánh giá hệ số an toàn tổng thể, sự phình trồi của

đất bên trong hố đào và chuyển vị tường vây bằng việc sử dụng các thông số đất nền

cho phương pháp phần tử hữu hạn Plaxis. Từ kết quả đó so sánh với kết quả thực

nghiệm đo đạc tại hiện trường để đánh giá độ tin cậy giữa lý thuyết tính toán và thực

nghiệm. Từ đó rút ra kết luận để ứng dụng cho các công trình tương tự tiếp theo.

Công trình Khách sạn Kỳ Hòa số 39-39A Nguyễn Trung Trực, phường Bến

Thành, quận 01, TP.HCM được mô phỏng trong luận văn này. Qui mô công trình

gồm: 3 tầng hầm, tầng trệt, tầng lửng, 13 lầu. Sử dụng tường vây cọc Barrette, móng

cọc khoan nhồi. Tường vây cọc Barrette D600 dài 24m phần mũi cọc Barret nằm

trong lớp đất cát.

Mũi cọc Barret nằm trong lớp đất cát không nằm trong lớp đất sét nên giải

quyết bài toán này cần phải kiểm tra hệ số ổn định tổng thể và ổn định đáy hố đào

bằng cách tăng – giảm chiều dài cọc Barret sau khi đạt được sự ổn định rồi kiểm tra

chuyển vị tường vây. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn của phần mềm tính toán

để kiểm tra và so sánh với chuyển vị thực trong đó mô hình Mohr-Coulomb và

iv

Hardening-Soil là 2 mô hình chính sử dụng để kiểm tra và so sánh với chuyển vị thực

tế. Việc phân tích trên nhằm dự đoán sự an toàn và chuyển vị tường vây.

Kết quả của việc nghiên cứu này là tìm ra thông số độ cứng E50ref lấy bằng Eode

(xác định từ thí nghiệm oedometer) phù hợp áp dụng vào việc tính toán sự biến dạng

của tường vây bằng phương pháp phần tử hữu hạn Plaxis 2D, và bằng việc dùng các

công thức thực nghiệm để tính toán các hệ số an toàn để tìm được chiều dài tường

thích hợp trong khoảng từ 18m đến 30m.

Việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn và công thức thực nghiệm giúp

chúng ta hiểu thêm về ảnh hưởng của đất nền lên tường vây từ đó ta có sự lựa chọn

thông số tường vây phù hợp cho việc thiết kế công trình có tầng hầm.

 Từ khóa: hố đào sâu, tường vây, ổn định, chuyển vị, plaxis 2D.

v

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i

LỜI CÁM ƠN........................................................................................................... ii

TÓM TẮT……........................................................................................................ iii

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ...................................................................................1

1.1 GIỚI THIỆU ................................................................................................1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ........................................................................3

1.3 Ý NGHĨA VÀ GIÁ TRỊ THỰC TIỂN CỦA ĐỀ TÀI...............................5

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN..................................................................................6

2.1 BỐI CẢNH....................................................................................................6

2.2 MỘT SỐ CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY .........................................7

CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT....................................................................15

3.1 TƯỜNG CHẮN ĐẤT ................................................................................15

3.1.1 Tường chắn bằng cọc chống thép (Soldier piles)..............................16

3.1.2 Tường chắn bằng cọc bản thép (Sheet piles). ...................................18

3.1.3 Tường chắn bằng cọc nhồi bê tông cốt thép (Column pile).............19

3.1.4 Tường chắn liên tục trong đất (Diaphragm walls)...........................22

3.2 ÁP LỰC ĐẤT.............................................................................................24

3.2.1 Áp lực đất tĩnh .....................................................................................25

3.2.2 Lý thuyết áp lực đất Rankine (1857). ................................................26

3.2.3 Lý thuyết áp lực đất Coulomb (1776)................................................28

3.3 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH.............................................................................31

3.3.1 Kiểm tra ổn định chống lật (Chang-Yu Ou, 2006)...........................32

3.3.2 Kiểm tra ổn định trồi (bùng) đáy hố đào (Chang-Yu Ou, 2006) ....34

3.3.3 Tính toán hệ số khi đòng thời xem xét c và j (Nguyễn Bá Kế, 2002)

...............................................................................................................36

vi

3.3.4 Tính toán hệ số theo qui trình hố móng Thượng Hải (Nguyễn Bá

Kế, 2002)...............................................................................................38

3.3.5 Kiểm tra ổn định đáy hố đào trong đất cát (Nguyễn Bá Kế, 2006) 40

3.3.6 Kiểm tra ổn định dòng thấm không có áp của đáy hố đào (Nguyễn

Bá Kế, 2006) .........................................................................................41

3.3.7 Tính toán ổn định trong Plaxis (Phi/c reduction) (Nguyễn Viết

Trung, 2009).........................................................................................44

3.4 MÔ HÌNH ĐẤT NỀN TRONG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU

HẠN (PLAXIS Version 8 Material Models Manual) .............................45

3.4.1 Mô hình Mohr – Coulomb (MC)........................................................45

3.4.2 Mô hình Hardening Soil (HS).............................................................48

3.4.3 Một số công thức thực nghiệm xác định chỉ tiêu cơ lý của đất:......52

CHƯƠNG 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................57

4.1 GIỚI THIỆU ..............................................................................................57

4.2 BỐI CẢNH VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.......................................57

4.3 QUI TRÌNH NGHIÊN CỨU.....................................................................67

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỐ ĐÀO

.........................................................................................................69

5.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN THÔNG SỐ ĐỘ CỨNG CỦA ĐẤT NỀN. 69

5.2 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH HỐ ĐÀO. ............................................................73

5.2.1 Trường hợp 1 chiều dài tường 18m ...................................................73

5.2.2 Trường hợp 2 chiều dài tường 20m ...................................................79

5.2.3 Trường hợp 3 chiều dài tường 22m ...................................................85

5.2.4 Trường hợp 4 chiều dài tường 24m ...................................................91

5.2.5 Trường hợp 5 chiều dài tường 26m ...................................................97

5.2.6 Trường hợp 6 chiều dài tường 28m .................................................103

5.2.7 Trường hợp 7 chiều dài tường 30m .................................................109

vii

5.2.8 Hệ số ổn định trong phương pháp phân tích phần tử hữu hạn:...115

5.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY..............................................122

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ........................................................133

6.1 KẾT LUẬN...............................................................................................133

6.2 KIẾN NGHỊ..............................................................................................133

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................135

PHỤ LỤC…….......................................................................................................138

Số liệu đo đạc biểu đồ chuyển vị ngang tường vây. .......................................138

viii

DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ

HÌNH 2. 1: BIỂU ĐỒ THỰC NGHIỆM ĐỂ DỰ TÍNH ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT QUANH HỐ MÓNG (PECK,

1969) ..............................................................................................................7

HÌNH 2. 2: QUAN HỆ GIỮA CHUYỂN DỊCH NGANG VÀ CHUYỂN DỊCH THẲNG ĐỨNG VỚI HỆ SỐ

BIẾN DẠNG (O’ROURKE, 1981)............................................................................9

HÌNH 2. 3: PHƯƠNG PHÁP BÁN KINH NGHIỆM ĐỂ DỰ TÍNH ĐỘ LÚN TRONG CÁT BAUER (1984) 10

HÌNH 3. 1: CỌC CHỐNG THÉP: (A) MẶT TRƯỚC VÀ (B) MẶT CẮT ...........................................16

HÌNH 3. 2: PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CỌC CHỐNG THÉP. ...................................................17

HÌNH 3. 3: CÁC LOẠI CỌC BẢN THÉP.................................................................................18

HÌNH 3. 4: PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ CỌC BẢN THÉP ..............................................................19

HÌNH 3. 5: CÁC CÁCH BỐ TRÍ CỌC NHỒI LÀM TƯỜNG CHẮN ĐẤT..........................................20

HÌNH 3. 6: TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC NHỒI. .......................................................................21

HÌNH 3. 7: TƯỜNG CHẮN CỌC NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP ....................................................21

HÌNH 3. 8: QUI TRÌNH THI CÔNG TẤM PANEL TƯỜNG VÂY: ..................................................22

HÌNH 3. 9: QUI TRÍNH THI CÔNG TƯỜNG VÂY: ...................................................................23

HÌNH 3. 10: TƯỜNG LIÊN TỤC TRONG ĐẤT VÀ HỆ THỐNG GIẰNG CHỐNG..............................24

HÌNH 3. 11: BA LOẠI ÁP LỰC ĐẤT .....................................................................................25

HÌNH 3. 12: VÒNG TRÒN ỨNG SUẤT Ở ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG GIỚI HẠN .................................26

HÌNH 3. 13: ÁP LỰC ĐẤT CHỦ ĐỘNG RANKINE...................................................................27

HÌNH 3. 14: ÁP LỰC ĐẤT BỊ ĐỘNG RANKINE.......................................................................28

HÌNH 3. 15: ÁP LỰC ĐẤT CHỦ ĐỘNG COULOMB.................................................................29

HÌNH 3. 16: ÁP LỰC ĐẤT BỊ ĐỘNG COULOMB ....................................................................30

HÌNH 3. 17: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT THEO PHƯƠNG PHÁP ÁP LỰC TỔNG ................32

HÌNH 3. 18: LỰC ĐẤT BÊN NGOÀI HỐ ĐÀO LỚN LÀM CHÂN TƯỜNG BỊ DỊCH CHUYỂN VÀO BÊN

TRONG .........................................................................................................33

HÌNH 3. 19: MÔ TẢ HIỆN TƯỢNG BÙNG ĐÁY HỐ ĐÀO ..........................................................34

HÌNH 3. 20: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TRỒI ĐÁY HỐ ĐÀO CỦA TERZAGHI............................35

HÌNH 3. 21: PHÂN TÍCH CHỐNG TRỒI KHI ĐỒNG THỜI XEM XÉT C VÀ j.................................37

ix

HÌNH 3. 22: PHÂN TÍCH CHỐNG TRỒI THEO QUI TRÌNH THƯỢNG HẢI ...................................38

HÌNH 3. 23: ĐỘ SÂU CẦN THIẾT CỦA CHÂN TƯỜNG CHẮN ĐỂ NGĂN NGỪA KHẢ NĂNG PHÁ HỦY

THỦY LỰC DƯỚI ĐÁY HỐ ĐÀO (US NAVY) ..........................................................40

HÌNH 3. 24: SƠ ĐỒ KIỂM TRA PHUN TRÀO ĐÁY HỐ ĐÀO DO DÒNG THẤM...............................41

HÌNH 3. 25: SƠ ĐỒ KIỂM TRA PHUN TRÀO ĐÁY HỐ TƯỜNG CHẮN .........................................42

HÌNH 3. 26: KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA MÔ HÌNH ĐÀN DẺO LÝ TƯỞNG .....................................46

HÌNH 3. 27: CÁC MẶT PHÁ HOẠI MC TRONG KHÔNG GIAN ỨNG SUÂT ...................................46

HÌNH 3. 28: XÁC ĐỊNH E0 VÀ E50 TỪ THÍ NGHIÊM NÉN BA TRỤC THOÁT NƯỚC ........................47

HÌNH 3. 29: QUAN HỆ ỨNG SUẤT - BIẾN DẠNG HYPERBOLIC LÚC GIA TẢI SƠ CẤP CỦA THÍ

NGHIỆM BA TRỤC THOÁT NƯỚC ......................................................................50

HÌNH 3. 30: XÁC ĐỊNH ￾￾￾

￾￾￾ TỪ BIỂU ĐỒ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN CỐ KẾT KHÔNG NỞ HÔNG

(OEDOMETER)...............................................................................................51

HÌNH 4. 1: PHỐI CẢNH CÔNG TRÌNH.................................................................................58

HÌNH 4. 2: MẶT CẮT NGANG CÔNG TRÌNH .........................................................................59

HÌNH 4. 3: MẶT BẰNG BỐ TRÍ VÁCH HẦM...........................................................................60

HÌNH 4. 4: MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ......................................................................61

HÌNH 4. 5: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ HỐ QUAN TRẮC ..........................................................................66

HÌNH 5. 1: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X1.............................................................69

HÌNH 5. 2: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X2.............................................................69

HÌNH 5. 3: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X4.............................................................70

HÌNH 5. 4: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X6.............................................................70

HÌNH 5. 5: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X8.............................................................71

HÌNH 5. 6: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG KHI ￾￾￾

￾￾￾ X10 ...........................................................71

HÌNH 5. 7: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 18M, MÔ HÌNH MC ........ 115

HÌNH 5. 8: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 20M, MÔ HÌNH MC ........ 115

HÌNH 5. 9: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 22M, MÔ HÌNH MC ........ 115

HÌNH 5. 10: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 24M, MÔ HÌNH MC....... 116

HÌNH 5. 11: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 26M, MÔ HÌNH MC....... 116

HÌNH 5. 12: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 28M, MÔ HÌNH MC....... 116

x

HÌNH 5. 13: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 30M, MÔ HÌNH MC....... 116

HÌNH 5. 14: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 18M, MÔ HÌNH HS........ 117

HÌNH 5. 15: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 20M, MÔ HÌNH HS........ 117

HÌNH 5. 16: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 22M, MÔ HÌNH HS........ 117

HÌNH 5. 17: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 24M, MÔ HÌNH HS........ 118

HÌNH 5. 18: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 26M, MÔ HÌNH HS........ 118

HÌNH 5. 19: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 28M, MÔ HÌNH HS........ 118

HÌNH 5. 20: HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TƯƠNG ỨNG TRƯỜNG HỢP TƯỜNG DÀI 30M, MÔ HÌNH HS........ 118

HÌNH 5. 21: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN ÁP LỰC TỔNG (PUSH-IN) VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU.............. 119

HÌNH 5. 22: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN TERZAGHI VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU.................................. 119

HÌNH 5. 23: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN U_B_GIÁM VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU ................................. 120

HÌNH 5. 24: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN THƯỢNG HẢI VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU.............................. 120

HÌNH 5. 25: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN US_NAVY VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU ................................... 120

HÌNH 5. 26: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN DÒNG THẤM KHÔNG ÁP VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU .............. 120

HÌNH 5. 27: SO SÁNH HỆ SỐ AN TOÀN CHỐNG PHUN TRÀO VÀ HỆ SỐ YÊU CẦU.................... 121

HÌNH 5. 28: SO SÁNH HỆ SỐ AN MC_MODE VÀ HS_MODE.................................................. 121

HÌNH 5. 29: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 18M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 122

HÌNH 5. 30: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 18M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 122

HÌNH 5. 31: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 20M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 123

HÌNH 5. 32: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 20M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 123

HÌNH 5. 33: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 22M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 124

HÌNH 5. 34: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 22M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 124

HÌNH 5. 35: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 24M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 125

xi

HÌNH 5. 36: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 24M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 125

HÌNH 5. 37: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 26M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 126

HÌNH 5. 38: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 26M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 126

HÌNH 5. 39: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 28M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 127

HÌNH 5. 40: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 28M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 127

HÌNH 5. 41: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 30M, MÔ HÌNH MOHR￾COULOMB.................................................................................................. 128

HÌNH 5. 42: CHUYỂN VỊ NGANG VÀ CHUYỂN VỊ ĐỨNG TƯỜNG DÀI 30M, MÔ HÌNH HARDENING￾SOIL .......................................................................................................... 128

HÌNH 5. 43: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG ỨNG VỚI TƯỜNG TRƯỜNG HỢP CHIỀU DÀI TƯỜNG

THEO MÔ HÌNH MOHR-COULOMB ................................................................. 129

HÌNH 5. 44: CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG ỨNG VỚI TƯỜNG TRƯỜNG HỢP CHIỀU DÀI TƯỜNG

THEO MÔ HÌNH HARDENING SOIL ................................................................. 129

xii

DANH MỤC BẢNG

BẢNG 3. 1: CHỌN SƠ BỘ KẾT CẤU CHẮN GIỮ (NGUYỄN BÁ KẾ, 2002).....................................15

BẢNG 3. 2: MỐI QUAN HỆ CU , j VÀ N (SPT) THEO MỘT SỐ CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM ..........52

BẢNG 3. 3: THANG ĐO HỆ SỐ POISSON (DUNCAN, 1980).......................................................52

BẢNG 3. 4: HỆ SỐ MK THEO HỆ SỐ RỖNG VÀ LOẠI ĐẤT (TCVN 4200:2012) ...............................54

BẢNG 3. 5: CÔNG THỨC KINH NGHIỆM CỦA BOWLES (1988) MỐI LIÊN HỆ GIỮA MODUL BIẾN

DẠNG E CỦA ĐẤT THEO SPT VÀ CPT (CHANG-YU OU, 2006)..................................54

BẢNG 3. 6: THANG ĐO MODUL BIẾN DANG E CỦA CÁC LOẠI ĐẤT KHÁC NHAU (BOWLES, 1988).55

BẢNG 3. 7: HỆ SỐ THẤM CỦA MỘT SỐ LOẠI ĐẤT (HOÀNG VIỆT HÙNG, 2016)...........................56

BẢNG 4. 1: ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT ..............................................................62

BẢNG 4. 2: CHIỀU DÀY CÁC LỚP ĐẤT................................................................................63

BẢNG 4. 3: THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT SỬ DỤNG CHO MÔ HÌNH MOHR - COULOMB........................64

BẢNG 4. 4: THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT SỬ DỤNG CHO MÔ HÌNH HARDENING SOIL .........................64

BẢNG 4. 5: THÔNG SỐ TƯỜNG VÂY ...................................................................................65

BẢNG 4. 6: THÔNG SỐ HỆ SHORING TẦNG 1 VÀ 2 ................................................................65

BẢNG 4. 7: THÔNG SỐ HỆ SHORING TẦNG 3.......................................................................65

BẢNG 4. 8: CÁC TRƯỜNG HỢP CHIỀU DÀI TƯỜNG VÂY........................................................65

BẢNG 5. 1: SO SÁNH KẾT QUẢ CHUYỂN VỊ NGANG LỚN NHẤT CỦA TƯỜNG KHI QUAN TRẮC GIAI

ĐOẠN CUỐI VÀ SỰ TĂNG DẦN ￾￾￾

￾￾￾ ...................................................................72

BẢNG 5. 2: TỔNG HỢP CÁC TRƯỜNG HỢP HỆ SỐ AN TOÀN ............................................... 119

BẢNG 5. 3: TỔNG HỢP MỐI LIÊN HỆ GIỮA CHIỀU DÀI TƯỜNG VÀ CHUYỂN VỊ ..................... 130

1

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

1.1 GIỚI THIỆU

Trong quá trình phát triển, nhu cầu về xây dựng các công trình nhà cao tầng có

tầng hầm trong khu vực đô thị ngày càng tăng cao. Việc thi công đào đất tầng hầm

cho các công trình xây chen, ảnh hưởng biến dạng của tường vây và đất nền trong

quá trình thi công nếu không khảo sát và tính toán không hợp lý sẽ dẫn đến các hậu

quả là làm hư hại các công trình lân cận và công trình đang thi công làm ảnh hưởng

đến chức năng kết cấu liên quan, hiệu suất và độ bền của chính công trình. Đề tài về

hố đào sâu đã được các tài liệu, sách vở và các bài bào viết khá nhiều, sự kết hợp các

thông số thực nghiệm, kỹ thuật thi công và phương pháp tính toán thiết kế mới để

diễn tả sự tương tác giữa đất và kết cấu cho các công trình ngầm. Yếu tố an toàn trong

việc thi công hố đào sâu được đưa lên hàng đầu, nhằm tránh nguy cơ thiệt hại có thể

xảy ra, làm tăng hiệu quả kinh tế. Trong khu vực nội thành, xây chen việc quan trắc

biến dạng vô cùng quan trọng, vì vậy biện pháp thi công phải được thiết kế và kiểm

tra chặt chẽ, một khi biến dạng quá mức sẽ làm hư hại các công trình lân cận, ảnh

hưởng đến kết cấu và khả năng chịu lực tường vây trong thời gian dài. Việc quan

trọng nữa đó là áp lực đất tác động lên tường chắn có thể được tính toán một cách tin

cậy để đạt mức độ an toàn chống lại sự phá hoại. Ngoài ra, sự am hiểu những mô hình

cơ bản của đất nền cũng hết sức quan trọng khi mà những công cụ số, cũng như là

phương pháp phần tử hữu hạn (FE-method) được sử dụng.

Đối với hố đào sâu sự phá hoại hoặc sụp đổ khi thi công là một tai họa tại khu

vực này, điều tai hại nhất là nó có thể gây nguy hiểm cho người đang làm việc và tài

sản tại hố đào và xung quanh nó. Nếu việc phá hoại hoặc sụp đổ của hố đào xảy ra

thì phạm vi ảnh hưởng của nó thường rất lớn. Điều này có thể nhận biết sớm qua việc

phân tích sự biến dạng của đất bên trong và bên ngoài tường chắn kết hợp với việc

khảo sát đo đạc độ lún của đất nền bên trên và các công trình hiện hữu xung quanh

nó. Sự biến dạng bất thường của nó không chỉ ảnh hưởng đến tường chắn mà còn ảnh

hưởng đến các sự việc tiếp theo. Đối với khả năng chịu lực của hố đào nó còn liên