Phân tích ứng dụng hệ sườn gia cố trong việc làm giảm chuyển vị tường vây hố đào sâu công trình lim tower
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.97 MB, 115 trang )
-----------------------
HU
TRÌNH LIM TOWER
Chuyên ngành
: 60.58.60
TP.
, tháng 11
3
CƠNG TRÌNH
TR
Cán
1: TS.
2: TS.
.HCM ngày
08 tháng 01
2014.
1.
)
2.
3.
4.
5.
và
.
PGS.TS. VÕ PHÁN
PGS.TS. VÕ PHÁN
sau khi
-----------------------------
----------------------------------------Tp. HCM, ngày 22 tháng 11
:
Phái
: 10/03/1988
13
: Nam
: Long An
Chuyên ngành
MSHV
: 12090386
IPHÂN TÍCH
TRÌNH LIM TOWER
II-
:
trình Lim Tower
III-
: 24/06/2013
IV-
: 22/11/2013
V-
1
: TS.
: TS.
TP.HCM, ngày 22 tháng 11
CBHD 1
3
CBHD 2
QL CHUYÊN NGÀNH
TS.
TS.
PGS.TS. VÕ PHÁN
- iv -
Quang Thành
ia
tháng 11
2013
- v-
cái
nhìn
nh thi cơng.
T
à
cơng trình Lim Tower
cơng trình sao cho
- v-
ABSTRACT
Using the buttress wall to reduce the lateral displacement of diaphragm wall for
deep excavations has been applied widely in Taiwan, but in Vietnam it is unfamiliar
and has not been studied in detail for application to any project. This thesis provides
an overview of the efficacy of buttress wall in construction of Lim Tower in District
1, Ho Chi Minh City. The building consists of 2 basements with 13.35m-deep
excavation and uses 0.8m-thick walls in combination with 3 floors struts with the
latter helps stabilize the construction process.
The interactions of soil
buttress wall
diaphragm wall follow a 3-dimensional
model; therefore, analysis with software Plaxis 3D Foundation gives reliable results
and reflects the behavior of the system perspicuously during excavation. The thesis
analyzed the effects of buttress wall (length, spacing, depth and distribution in
lateral displacement) on the displacement of the diaphragm wall in constructing Lim
Tower. From comparison with results of monitoring and lateral displacement of
diaphragm wall (non-buttress wall) analyzed by Plaxis, A reasonable method for
layout of buttress wall was proposed for side construction such that the lateral
displacement of diaphragm wall is guaranteed within permissible limits without
compromising economic efficiency.
- vi -
Quang Thành.
trung
Thành p
11
3
- vii -
M CL C
Nhi m v lu
L ic
..................................................................................................................... iv
Tóm t t lu
L
................................................................................................. v
................................................................................................................. vi
M c l c ......................................................................................................................... vii
Danh m c b ng ...........................................................................................................viii
Danh m c hình .............................................................................................................. ix
M
U ........................................................................................................................ 1
1.
.................................................. 1
2.
........................................................................................... 1
3.
.................................................................................. 2
4.
............................................ 2
5.
......................................................................... 3
T NG QUAN V V
1.1. T NG QUAN V H
1.1.1. Vai trò c a h
............................................................................ 4
................................................................................... 4
m c a cơng trình h
1.1.3. Phân lo i h
NGHIÊN C U ................................. 4
..................................................... 4
...................................................................................... 5
............................................................ 5
m ch u l c c a k t c u ch n gi h
......... 5
- vii -
1.1.3.3. Theo ch
1.1.4. Các lo
t c u ch n gi h
ng vây h
............................... 5
ng s d ng ......................................... 6
1.1.4
ng ch n b ng c
t tr
................................. 6
1.1.4
ng ch n b ng c c khoan nh i .......................................... 6
1.1.4
ng ch n b ng c c thép hình ............................................. 7
1.1.4
ng ch n d ng hàng c c b n thép ...................................... 7
1.1.4
ng ch n c c b n bê tông c t thép..................................... 8
ng vây Barrette ................................................................... 8
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN C U TRÊN TH GI I .......................................... 10
1.2.1.
(2006) t
-
a Chang-Yu Ou
n trang 434. ............................................................................. 10
1.2.2. Nghiên c u c a C. Y. Ou, Y. L. Lin, P. G. Hsieh. ............................ 12
1.2.3. Nghiên c u c a Shong-Loong Chen, Cheng-Tao Ho, Chong-Dao Li,
và Meen-Wah Gui. ....................................................................................................... 17
1.2.4. Nghiên c u c a Richard N. Hwang và Za-Chieh Moh. .................... 20
1.3. NH N XÉT....................................................................................................... 22
NT
H UH
T
......................................................................................................................................... 23
2.1. LÝ DO L A CH N PH N M M
MƠ
PH NG CƠNG TRÌNH ............................................................................................. 23
2.2.1. ng x khơng gian c a q trình thi cơng t ng h m ....................... 23
- vii -
2.2.2. Mô ph
c ng x th c c a h
n................... 24
2.2. PHÂN TÍCH BÀI TỐN H
T
H UH NS
N
D NG PH N M M PLAXIS ................................................ 25
2.2.1. Quan h
c trong plaxi ....................... 25
2.2.1.1. Quan h
c (drained)................................................ 25
2.2.1.2. Quan h
c (undrained) ............................... 25
2.2.2.
id
ng Mohr - Coulomb................................ 28
2.2.3.
ng Hardening Soil .................................. 31
2.2.4. So sánh gi a mơ hình Mohr-Coulomb và mơ hình Hardening Soil
......................................................................................................................................... 38
2.2.5. Thơng s
u vào c
t n n .............................................................. 39
2.2.5.1. Thông s
........................................................................... 39
2.2.5.2. H s th m c
t k .............................................................. 41
2.2.5.3. L c dính c và góc ma sát .................................................... 42
2.2.6.
i ph n t trong plaxis .............................................................. 43
2.2.6.1. Hình d ng c a ph n t ........................................................... 43
2.2.6.2. M
i c a ph n t ......................................................... 43
2.2.7. Gi i h n vùng n n c a mơ hình phân tích .......................................... 45
NG D NG H
CHUY N V
NG VÂY H
N GIA C
TRONG VI C LÀM GI M
..... 46
3.1. TH C TR NG CƠNG TRÌNH NGHIÊN C U......................................... 46
- vii -
3.1.1. T ng quan v cơng trình nghiên c u ................................................... 46
3.1.2.
u ki
3.1.3.
a ch t cơng trình................................................................ 48
c thi cơng cơng trình th c t ................................................... 50
3.1.4. K t qu quan tr c th c t ...................................................................... 51
3.2. D
LI
3.2.1.
U VÀO CHO MƠ HÌNH PLAXIS........................................ 53
ng vây ............................................................................................... 53
3.2.2. H thanh ch ng....................................................................................... 54
3.2.3. D
ng vây ................................................................................ 56
3.2.4. C t thép hình (Kingpost)....................................................................... 56
3.2.5. Sàn t ng h m cơng trình........................................................................ 57
3.2.6. Ph t i m
t ........................................................................................ 57
3.2.7.
u ki n m
c ng m .................................................................... 58
3.2.8.
t n n cơng trình.................................................................................. 58
3.3. PHÂN TÍCH
NG C A H
NG VÂY H
3.3.1.
N GIA C
N CHUY N V
................................................................................... 61
n thi công t ng h m ......................................................... 61
3.3.2. K t qu tính tốn cơng trình th c t và so sánh v i quan tr c ......... 62
3.3.3. Các mơ hình h
3.3.4.
ng c a kho
3.3.5.
ng c a chi
c phân tích .................................................. 63
n chuy n v c
n chuy n v c
ng vây.... 66
ng vây.......... 72
- vii -
3.3.6.
ng c
3.3.7. Phân tích h
3.3.8.
n chuy n v c
ng vây .............. 76
n phù h p áp d ng cho cơng trình Lim Tower ...... 81
u qu trong vi c
n gia c làm gi m chuy n v
ng vây h
................................................................................................... 88
K T LU N
KI N NGH ........................................................................................ 92
TÀI LI U THAM KH O .......................................................................................... 95
- viii -
DANH M C B NG
T NG QUAN V V
B ng 1.1
NGHIÊN C U
c thi công t ng h m ................................................................... 14
NT
B ng 2.1
Mi n giá tr c a mô
H UH
T
ng v i các lo
t khác nhau (Bowles,
1988)............................................................................................................................... 40
B ng 2.2
Các giá tr
n hình c
B ng 2.3
Các giá tr
n hình c a h s Poisson ................................................ 41
B ng 2.4
H s th m k c a m t s lo
B ng 2.5
Góc ma sát trong c a cát theo ch s NSPT ............................................ 42
B ng 2.6
Các giá tr
n hình c a
NG D NG H
CHUY N V
....................................................... 40
t............................................................ 41
u
.................................................... 42
N GIA C
TRONG VI C LÀM GI M
NG VÂY H
B ng 3.1
B ng phân lo
B ng 3.2
Các
B ng 3.3
Chuy n v l n nh t c
m phân b các l
t h khoan BH2 ...... 48
c thi cơng cơng trình th c t ..................................................... 50
ng vây ngày 09-11-11 .............................. 53
B ng 3.4 - Thông s
u vào c
ng vây ............................................................ 53
B ng 3.5 - Thông s
u vào c a h thanh ch ng ................................................... 55
B ng 3.6 - Thông s
u vào c a d
B ng 3.7 - Thông s
u vào c a h kingpost .......................................................... 57
ng vây.............................................. 56
- viii -
B ng 3.8 - Thông s
u vào c a các sàn t ng h m cơng trình ............................ 57
B ng 3.9 - Tính ch
y uc
B ng 3.10 -
n tính tốn .......................................................................... 61
B ng 3.11
c và kh ng cách cá c h
B ng 3.12 - Thông s
B ng 3.13
B
gi m chuy n v c
B
gi m chuy n v c
ng h p
ng vây
ng h p
n t i INO1-INO2-INO3-góc A (Phase 11) ........................ 72
B ng 3.15
ng h
n chuy n v c
B ng 3.16
n............................................ 64
n t i INO1-INO2-INO3-góc A (Phase 11) .................... 66
i chi
gia c
n ............................................... 63
u vào c
i kho
B ng 3.14
t n n cơng trình..................................... 59
phân tích
ng c
n
ng vây ........................................................................... 76
B
gi m chuy n v c
ng vây
ng h p
n t i INO1-INO2-INO3 (Phase 11) .......................................... 78
B ng 3.17
B ng so sánh chuy n v max
kh
B ng 3.18
ng h p phân b l i h
B
cùng m
c
ng
n ................................................ 85
ng chuy n v max t
ng h p gia c
......................................................................................................................................... 86
B ng 3.19
B ng so sánh th
thi cơng cho các lo
tích bê tơng c
ng ......................................................................................... 88
B ng 3.20
T l % gi m th tích bê tông c n dùng cho các lo
ng ............. 89
B ng 3.21
B ng so sánh chuy n v
B ng 3.22
T l % chênh l ch l c d c max trong h thanh ch ng ..................... 90
..................................................... 89
- viii -
B ng 3.23
L c d c trong h thanh ch
c thi công ...................... 91
- ix -
DANH M C HÌNH
T NG QUAN V V
NGHIÊN C U
Hình 1.1 -
ng ch n b ng c
t tr
.................................................... 6
Hình 1.2 -
ng ch n b ng c c khoan nh i.............................................................. 6
Hình 1.3 -
ng ch n b ng c c thép hình................................................................. 7
Hình 1.4 -
ng ch n d ng hàng c c b n thép ........................................................ 7
Hình 1.5 -
ng ch n c c b n bê tông c t thép ....................................................... 8
Hình 1.6 -
ng vây Barrette ...................................................................................... 8
Hình 1.7
H
ng vây c
tk th pv
Hình 1.8
H
ng vây barrette k t h p v
Hình 1.9
V trí góc liên k t gi
Hình 1.10
M t b ng b trí c
Hình 1.11
M tc th
n
ng .................. 9
ng .............................. 10
ng vây d b s
....................... 11
ng c a h
... 13
sàn t ng h
i
c ......................................................................................................................... 14
Hình 1.12
Các d ng liên k t gi
ng ngang v
ng vây ........................... 15
Hình 1.13
V
Hình 1.14
S phân b s c kháng ch y u c
Hình 1.15
M t b ng d án Taipei 101 ................................................................... 18
Hình 1.16
Chi u dày các l
ng trong h
t
................................. 16
ng .................................. 17
n thi cơng t ng h m c a tịa tháp
Taipei 101 ...................................................................................................................... 19
- ix -
Hình 1.17
V trí 2 d án (A và B) ........................................................................... 21
NT
Hình 2.1
H UH
T
Các vùng ng x bi n d ng ph ng và ng x không gian trong h
......................................................................................................................................... 23
Hình 2.2 -
nc
Hình 2.3 - M
i- d
ng MC .................... 29
ng d o MC trong không gian ng su t chính (c=0)............. 30
Hình 2.4 - Quan h gi a
ng su t và bi n d ng theo hàm Hyperbolic trong thí
nghi m nén 3 tr
c ..................................................................................... 33
Hình 2.5 - Cá
ng cong d o ng v i các giá tr
ref
Hình 2.6 -
oed
p khác nhau ..................... 34
trong thí nghi m nén c k t........................ 35
Hình 2.7 - Các m t d o trong m t ph ng ( p
q) c a mô hình HS ...................... 36
Hình 2.8 - M t d o trong khơng gian ng su t chính c a mơ hình HS (c=0) ...... 36
Hình 2.9 -
ng cong bi n d ng có k
tr
n s k t thúc giãn n trong thí nghi m 3
c.............................................................................................................. 37
Hình 2.10
l L/B c a m t ph n t .................................................. 43
Hình 2.11
i ph n t h u h n dùng trong phân tích h
Hình 2.12
ng
lún b m
................... 44
t n
......................................................................................................................................... 45
NG D NG H
CHUY N V
Hình 3.1
N GIA C
TRONG VI C LÀM GI M
NG VÂY H
M t b ng b trí h thanh ch ng .............................................................. 47
- ix -
Hình 3.2
M t c t t ng h m cơng trình ................................................................... 47
Hình 3.3 - M t c
a ch t cơng trình ...................................................................... 49
Hình 3.4 - M t b ng b trí các ng Inclinometer IN01, IN02, IN03 ..................... 51
Hình 3.5
Bi
quan tr c chuy n v ngang c
ng vây t i ng IN01, IN02
ngày 09-11-11 ............................................................................................................... 52
Hình 3.6
H tr c t
Hình 3.7
Bi
c a ph n t d m.............................................................. 56
chuy n v
ng vây t i ng IN01, IN02 c a Phase 11 - Thi công
bê tông sàn h m 2 (theo k t qu mô ph ng l i)........................................................ 62
Hình 3.8
M t b ng b trí h
n theo mơ hình 1 (S = 7m) ............................... 64
Hình 3.9
M t b ng b trí h
n theo mơ hình 5 (S = 10m) ............................. 65
Hình 3.10
M t b ng b trí h
n theo mơ hình 9 (S = 14m) ........................... 65
Hình 3.11
Bi
ng vây t i ng IN01 (L = 2.8m
chuy n v
4.2m
5.6m)
......................................................................................................................................... 68
Hình 3.12
Bi
chuy n v
ng vây t i ng IN02 (L = 2.8m
4.2m
5.6m)
......................................................................................................................................... 68
Hình 3.13
Bi
chuy n v
ng vây t i ng IN03 (L = 2.8m
4.2m
5.6m)
......................................................................................................................................... 69
Hình 3.14
Bi
chuy n v
ng vây t i góc A (L = 2.8m
4.2m
5.6m)
......................................................................................................................................... 69
Hình 3.15
Bi
chuy n v
ng vây t i ng IN01 (S = 7m
10m
14m)
......................................................................................................................................... 74
- ix -
Hình 3.16
Bi
chuy n v
ng vây t i ng IN02 (S = 7m
10m
14m)
......................................................................................................................................... 74
Hình 3.17
Bi
chuy n v
ng vây t i ng IN03 (S = 7m
10m
14m)
......................................................................................................................................... 75
Hình 3.18
Mơ hình h
ng vây v
n 38.5m và 24m....................... 77
Hình 3.19
Mơ hình h
ng vây v
n 13.35m .................................. 77
Hình 3.20
Bi
chuy n v c
n t i INO1,
INO2, INO3 (L = 2.8m) ............................................................................................... 79
Hình 3.21
Bi
chuy n v c
n t i INO1,
INO2, INO3 (L = 4.2) .................................................................................................. 79
Hình 3.22
V trí cá
Hình 3.23
Bi
c kh o sát .................................................... 81
chuy n v c
ng vây t
n ch a INO1-INO2-INO3
......................................................................................................................................... 82
Hình 3.24
Bi
chuy n v c
ng vây t
n ch a INO4-INO5-INO6-
INO7 ............................................................................................................................... 82
Hình 3.25
V
c phân b
l i theo chuy n v c
ng vây
......................................................................................................................................... 83
Hình 3.26
H
phân b l i h
Hình 3.27
Bi
n có chi u dài L = 2.8m, kho
c và sau khi
n ...................................................................................................... 83
so sánh chuy n v c
ng vây t
n ch a INO1-INO2-
INO3 ............................................................................................................................. 84
Hình 3.28
Bi
so sánh chuy n v c
ng vây t
n ch a INO4-INO5-
INO6-INO7 .................................................................................................................... 84
1
M
1. V
M
U
TH C TI N VÀ TÍNH C P THI T C
TÀI
Ngày nay, nhu c u v vi c s d ng không gian ng
d ch v
i các nhà cao t
ng h m k thu t ho c
u xe ng m, h th ng giao thông ng m, h th ng x
c th
, nh t là trong các thành ph l n
H Chí Minh. Vì v
ng th
U
gs
c s tồn v n c a cơng trình lân c n và
nh trong q trình thi cơng h
ch chuy n v ngang c
u c n thi t nh t là h n
ng ch n. Có nhi
ng d ng
nhi u trong th c t
ng h gi ng ch
n gia c , x lý n n,
ng, s d ng h
c s d ng h
c nhi u thành công trong các d án thi công h
Loan
i thành ph
Vi t Nam v
r ng rãi trong th c t
n gia c
c,
c quan tâm và ng d ng
tài này s ti n hành phân tích ng d ng h
trong vi c làm gi m chuy n v c
n gia c
ng vây cơng trình Lim Tower và t
n h p lý nh t cho cơng trình sao cho v
h
m b o chuy n v n m trong gi i h n
cho phép v a mang l i hi u qu kinh t .
2. M C TIÊU NGHIÊN C U
Phân tích ng d ng h
n gia c trong vi c làm gi m chuy n v
ng vây h
g m các m
- Phân tích
v c
n (kho ng cách, chi
sâu
i v i chuy n
ng vây b ng ph n m m plaxis 3D Foundation và rút ra m t vài nh
có th b trí m t h
LU
ng c a h
nh
.
2
M
- D a vào chuy n v c a h
n (k t qu phân tích b ng ph n
m m plaxis 3D Foundation) cùng v i s li u quan tr c th c t
h p áp d ng cho cơng trình. T
h
ng
U
tìm ra h
o sánh hi u qu khi s d ng h
n phù
nv i
n.
3.
U
c phân tích b ng cách s d ng
th
3D Foundation
ph n t h u h n (FEM) c
mô ph ng ng x c a h
ng vây
cơng trình Lim Tower. Trình t th c hi n bao g m:
- D a trên n n thông s
c rút ra t lu
Hu nh Th
ch
ng ch n trong thi công h
i, t
ng vây.
phù h p cho h
ng c a h thanh ch
phân tích
ng c a h
n có
i v i chuy n v c a
n, so sánh k t qu thu
n, k t h p v i s li u quan tr c th c t
c
n áp d ng vào cơng trình.
- B ng cách so sánh các k t qu
c t q trình mơ ph
qu trong vi c s d ng
n gia c làm gi m chuy n v
4.
C VÀ G IÁ TR TH C TI N C
Ngày nay,
n chuy n v
, ti n hành mô ph ng công trình v i h
ơ ph ng cơng trình v
cv ih
a tác gi
hi u
ng vây h
TÀI
các thành ph l n, kho ng cách gi a các kh i nhà cao t ng ngày càng
xích l i g n nhau. Vì v y khi thi t k và thi công các t ng h m cho các cơng trình này
c n ph i có gi i pháp
nh h
t cách h p lý và hi u qu
i
LU
khơng nh ng
nh cho các cơng trình lân c n.
3
5. PH M VI VÀ G I I H N C
u lý thuy t tính
n mà ch phân tích, so sánh d a vào k t qu t ph n m m
plaxis 3D Foundation. Vì th i gian có h n, tác gi ch
v i cơng trình Lim Tower (s 9 -
LU
U
TÀI
Trong ph m vi nghiên c u c
toán c a h
M
c Th ng, Qu n 1, TP H Chí Minh).
i
4
T NG QUAN V V
NGHIÊN C U
1.1. T NG QUAN V H
1.1.1. Vai trò c a h
Ngày nay, t i các thành ph l n do qu
t ngày càng thu h p,
t ngày càng
ng khai thác t
nhi u m
im
: dây chuy n công ngh các ngành công nghi p n ng
(luy n kim, v t li u xây d
l i, th
y l i (tr
n
1.1.2.
m c a cơng trình h
c thi t k và thi công r t khác bi t v
quy mô trên di n r ng, chi u sâu h
nó cịn ph thu c nhi u vào
v c.
n, c n c i t o các thành ph
các d án này l i
ng t p trung
i v i vi c
t nh h p, m
a ch t ph c t p, m
ng ph c t p r t d
c c b chuy n d ch v
ch
nh
xây d ng l n. Khi
t l kh
c ng
t, m t
tr i lên, k t c u ch n gi b
i h móng,
cơng trình ng
a ch t khu
nh và kh ng ch chuy n v r t nghiêm ng t.
u ki n
ki n hi
n ng
u xe, t ng h m k thu
Cơng trình h
êu c
cơng trình th y
ga, h
cơng trình dân d ng (
u
nh h móng, thân
i nghiêm tr ng ho c b
n các cơng trình xây d ng lân c n, các
ng ng xung quanh.
Công trình h móng sâu có giá thành r t cao, nên vi c tính tốn thi cơng ph
c, n u b t c
gây ra t n th t l n v kinh t và
LU
tv i
CS
x y ra s c thì vi c x lý r
ng nghiêm tr ng v m t xã h i.
c
ng th i
5
1.1.3. Phân lo i h
:
1.1.3.1. Theo p
c chia thành 2 lo i:
-
H
khơng có k t c u ch n gi là h
c ng
-
t, gia c n n và
H
c thi công b ng cách h m c
nh mái d c.
ào có k t c u ch n gi là h
c thi công b ng cách s d ng các k t
c u quay gi , h th ng ch n gi , gia c n n, quan tr
1.1.3.2.
.
m ch u l c c a k t c u ch n gi h
m ch u l c c a k t c u ch n gi , h
-
H
d ng k t c u ch n gi có vai trị ch u tác d ng c a áp l c
ng bao g m các k t c u
-
H
c c, b n,
1.1.3.3. Theo ch
Theo ch
H
ng b
t c u ch n gi , h
d ng h k t c u ch
c chia thành 2 lo i:
t. H ch n này có 2 lo i là lo i cho th m
i thép, c c
t, c c nh i ki u liên vòm, ch n gi b
. và lo i không th
ng liên t
i t ng sâu, gi a c
ch
LU
ng vòm cu
H
ng
t c u ch n gi h
t d y, c c hai hàng ch
-
tb
ng và ch ng
c c thép ch H, I có b n cài, c c nh
hóa ch
t ch
t....
d ng k t c u ch n gi có vai trị ch u tác d ng c a áp l
bao g m các k t c
-
c chia thành 2 lo i:
ng
t, c
t dày có b trí thêm c
ng tr n
c tr n
.
d ng h ch n ki u kéo gi
, ch ng chéo, h d m vịng ch
ki u t
.
ng, thanh neo, thép hình
6
1.1.4. Các lo
1.1.4.1.
Tr n
ng vây h
ng ch n b ng c
ng b c
ng s d ng:
t tr
t v
n s thành
ng ch n có d ng b n li n kh
sâu t 3
nh
nh (hình 1.1). Dùng cho lo i h
6m.
Hình 1.1 -
ng ch n b ng c
t tr
ng ch n b ng c c khoan nh i
C c khoan nh i
theo ki u hàng c
ng kính t 0.6 - 1m, c c dài 15 nh c
(hình 1.2). Dùng cho h
Hình 1.2 -
LU
cc
sâu t 6
ng ch n
nh b ng d m vòng b ng bê tông c t thép
13m.
ng ch n b ng c c khoan nh i
