Nghiên cứu tường ngang ổn định hố đào công trình trung tâm giao dịch thương mại quốc tế fosco tp HCM

I H C QU C GIA TP. H
TR

NG

CHÍ MINH

I H C BÁCH KHOA

LÊ ANH DUY
NGHIÊN C U T
NG NGANG N NH H
ÀO CƠNG TRÌNH TRUNG TÂM GIAO D CH
TH
NG M I QU C T FOSCO TP.HCM
CHUYÊN NGÀNH:

A K THU T XÂY D NG

MÃ S NGÀNH : 60.58.60

LU N V N TH C S

TP. H CHÍ MINH THÁNG 11/2013


Cơng trình đ

Cán b h

c hồn thành t i: Tr

ng d n :

ng

i H c Bách Khoa – HQG-HCM

TS. NGUY N MINH TÂM
TS. PH M T

NG H I

Cán b ch m nh n xét 1 : ...............................................................................

Cán b ch m nh n xét 2 : ...............................................................................

Lu n V n Th c s đ c b o v t i Tr
ngày …… tháng ……. n m ………

ng

i h c Bách Khoa, HQG Tp.HCM

Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m:
1. ……………………………………………………………..
2. ……………………………………………………………..
3. ……………………………………………………………..
4. ……………………………………………………………..
5. ……………………………………………………………..
Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá LV và Ch nhi m B môn qu n lý

chuyên ngành sau khi lu n v n đã đ c s a ch a (n u có).
CH T CH H I

NG

CH NHI M B

MÔN


TR

I H C QU C GIA TP.HCM
C NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM
NG
I H C BÁCH KHOA
c l p - T do - H nh phúc

NHI M V LU N V N TH C S
H tên h c viên: LÊ ANH DUY

MSHV: 12090354

Ngày, tháng, n m sinh: 06/10/1988

N i sinh:

Chuyên ngành:

Mã s : 60.58.60

I. TÊN

A K THU T XÂY D NG

NG THÁP

TÀI:

NGHIÊN C U T NG NGANG N NH H
ÀO CƠNG TRÌNH TRUNG
TÂM GIAO D CH TH NG M I QU C T FOSCO TP.HCM
II. NHI M V VÀ N I DUNG:
1. NHI M V : Phân tích tính tốn và đánh giá k t qu c a vi c s d ng t ng
ngang làm gi m chuy n v t ng vây trong q trình thi cơng (D án TTGDTM
FOSCO)
2. N I DUNG :
Ch ng 1: T ng quan v h đào sâu n đ nh b ng t ng ch n.
Ch ng 2: C s lý thuy t tính tốn h đào sâu và ph ng pháp ph n t h u
h n.
Ch ng 3: ng d ng t ng ngang đ n đ nh h đào sâu TTTM QT FOSCO
K t lu n và ki n ngh
Tài li u tham kh o.
III. NGÀY GIAO NHI M V : 24/06/2013
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 22/11/2013
V. CÁN B

H

NG D N : TS. NGUY N MINH TÂM

TS. PH M T

NG H I

Tp. HCM, ngày . . . . tháng .. . . n m 2013.
CÁN B

H

NG D N

TS. NGUY N MINH TÂM

TS. PH M T

NG H I

CH NHI M B

MÔN ÀO T O

PGS.TS. VÕ PHÁN

TR

NG KHOA XÂY D NG

TS. NGUY N MINH TÂM

L IC M N
Lu n v n th c s đ

c hoàn thành m t ph n là nh vào s c g ng mi t mài

c a b n thân tác gi , ph n còn l i nh vào s h

ng d n t n tâm c a quý th y cô, s

đ ng viên giúp đ c a gia đình và b n bè.
Xin g i nh ng l i bi t n chân thành đ n th y TS. Nguy n Minh Tâm và th y
TS. Ph m T

ng H i đã luôn quan tâm theo sát em, h

ng d n và truy n đ t nh ng

kinh nghi m, ki n th c quý báu c a th y đ giúp đ em hoàn thành bài lu n v n.
Xin chân thành c m n q th y cơ

b mơn

a C N n Móng đã nhi t tình

ch d n và t o đi u ki n t t nh t v c s v t ch t, trang thi t b thí nghi m trong
su t th i gian tác gi th c hi n lu n v n này.
Xin chân thành c m n các b n đ ng nghi p là b n Tâm, b n Huy và các anh
ch trong l p

a K Thu t khố 2012 đã nhi t tình giúp đ em trong th i gian qua.

Và cu i cùng xin c m n gia đình và anh em b n bè đã đ ng viên và giúp đ
trong su t quá trình h c t p và th c hi n lu n v n này.

Chân thành c m n!

TP. H Chí Minh, Ngày 21 tháng 11 n m 2013


Tóm t t: Hi n nay thi cơng h đào sâu có r t nhi u ph ng pháp : Bottom-Up,
Top-Down, Semi-Top Down h u h t th ng s d ng h thanh ch ng b ng thép đ
n đ nh t ng vây. Tuy nhiên, trên th gi i đang nghiên c u s d ng h t ng
ngang (Crosswall) làm h n đ nh cho thi công h đào, ví d nh cơng trình Trung
tâm th ng m i th gi i Taipei 101, ài Loan s d ng ph ng pháp này. u đi m
c a ph ng pháp này là giúp gi m chuy n v t ng vây đáng k , k t h p làm vách
ng n t ng h m theo công n ng ki n trúc cơng trình. Trong lu n v n này, tác gi
không ch mong mu n gi i thi u m t công ngh thi công m i mà cịn qua vi c mơ
ph ng so sánh cung c p đ n các k s các tính tốn phân tích đ tham kh o áp d ng
trong thi t k .
Abstract: Currently, there are many methods to construct deep excavation, such as:
Bottom-Up, Top-Down, Semi-Top Down, which mostly use steel struts to stabilize
the diaphragm wall. However, researchers worldwide are considering using
horizontal wall (Crosswall) as a stable system, such as works in Taipei 101 World
Financial Center, Taiwan. The advantage of this method is to help reduce
significantly the displacement of diaphragm wall and combine basement bulkhead
according to the functions of architecture construction. In this thesis, the writer not
only desires to introduce a new execution technology but also through the
comparison and emulation, provides the caculation and analysis to the construction
engineers for reference to apply in their designs.

L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan lu n v n này là cơng trình nghiên c u th c s c a cá nhân
tác gi , đ
toán d
T

c th c hi n trên c s nghiên c u lý thuy t và ti n hành mơ ph ng tính

is h

ng d n khoa h c c a các th y TS. Nguy n Minh Tâm và TS. Ph m

ng H i.
Các s li u v đ a ch t, k t qu quan tr c, mơ hình tính tốn và k t qu trong

lu n v n là trung th c, đ
t đ

c xu t phát t kinh nghi m và th c ti n, các s li u th c

c ch rõ ngu n trích d n trong danh m c tài li u tham kh o.
M t l n n a tôi xin kh ng đ nh v s trung th c c a l i cam k t trên.


M CL C
U......................................................................................................................... 1 

M

1.V n đ th c ti n và tính c p thi t c a đ tài .............. Error! Bookmark not defined.
2.M c tiêu nghiên c u..................................................................................................... 1 
3.Ph

ng pháp nghiên c u.............................................................................................. 1 

4.Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a đ tài. .................................................................... 1 
5. Ph m vi và gi i h n đ tài nghiên c u ........................................................................ 1 
CH

NG 1 

T NG QUAN K T C U H

ÀO. .................................................. 3 

1.1.T ng quan h đào...................................................................................................... 3
1.1.1.  Vai trò c a h đào ................................................................................................ 3 
c đi m c a cơng trình h đào sâu .................................................................... 3 

1.1.2. 

1.1.3.  Phân lo i h đào ................................................................................................... 4
ng th c đào ................................................................................................ 4 

1.1.3.1. Ph
1.1.3.2.

c đi m ch u l c c a k t c u ........................................................................... 4 

1.1.3.3. Ch c n ng k t c u .............................................................................................. 4 
1.1.4.  Phân lo i t

ng vây h đào th

ng s d ng........................................................ 5 

1.1.4.1. T

ng ch n b ng c c đ t tr n xi m ng.............................................................. 5 

1.1.4.2. T

ng ch n đ t b ng c c khoan nh i ................................................................ 5 

1.1.4.3. T

ng ch n đ t b ng c c thép hình ................................................................... 6 

1.1.4.4. T

ng ch n đ t d ng hàng c c b n thép............................................................ 6 

1.1.4.5. C c b n bê tông c t thép.................................................................................... 7 
1.1.4.6. T

ng vây Barrette ............................................................................................ 7 

1.2.Các nghiên c u v h t

ng ngang n đ nh h đào sâu............................................ 8

1.2.1.  Nghiên c u c a C. Y. Ou, Y. L. Lin, P. G. Hsieh (2006) .................................... 8 
1.2.2.  Nghiên c u c a Richard N. Hwang and Za-Chieh Moh (2008) ........................ 11
1.2.3.  Nghiên c u Hsii-Sheng Hsieh, Yi-Chih Lu and Ting-Mei Lin (2008).............. 13 
1.2.4.  Nghiên c u Pio-Go Hsieh, Chang-Yu Ou, Yi-Lang Lin (2012)........................ 15 
CH

NG 2 

C S LÝ THUY T TÍNH TỐN H

ÀO SÂU ........................ 17 


2.1.  Tính tốn áp l c ngang lên t

ng ch n.................................................................. 17

2.1.1.  Lý thuy t Mohr-Rankine.................................................................................... 17
2.1.1.1. Áp l c đ t ch đ ng ......................................................................................... 17 
2.1.1.2. Áp l c đ t b đ ng............................................................................................ 18 
2.1.2.  Lý thuy t Coulomb............................................................................................. 18
2.1.2.1. Áp l c đ t ch đ ng ......................................................................................... 19 
2.1.2.2. Áp l c đ t b đ ng............................................................................................ 21 
2.2.  Ph

ng pháp tính k t c u ch n gi h đào(PP Sachipana-Nh t b n)Error! Bookmark not

2.3.  Ki m tra n đ nh c a t

ng ch n ........................................................................... 26

2.3.1.  Ki m tra n đ nh c a đ t n n d
2.3.2.  Ki m tra n đ nh tr

t ph ng c a t

2.3.3.  Ki m tra n đ nh l t c a t
2.3.4.  Ki m tra n đ nh tr
2.4.  Ph

i b n móng t

ng ch n ................................. 26

ng ch n ................................................... 26

ng ch n .................................................................. 27

t sâu c a t

ng ch n........................................................ 27

ng pháp ph n t h u h n................................................................................ 28

2.4.1.  C s lý thuy t c a ph n m m Plaxis ................................................................ 29
2.4.2.  Các mơ hình đ t n n........................................................................................... 29
2.4.2.1. Mơ hình đàn h i d o lý t

ng Mohr - Coulomb.............................................. 29 

2.4.2.2. Mơ hình t ng b n đ ng h

ng Hardening Soil................................................ 31 

CH

NG 3

NG D NG T

NG NGANG

N

NH H

ÀO SÂU

C A CƠNG TRÌNH TTTM FOSCO........................................................................... 38
3.1.  Th c tr ng cơng trình nghiên c u .......................................................................... 38
3.1.1. 

c đi m cơng trình ........................................................................................... 38

3.1.2. 

i u ki n đ a ch t cơng trình ............................................................................. 39

3.2.  Mơ ph ng bài tốn.................................................................................................. 40
3.2.1.  Thơng s đ u vào bài tốn ................................................................................. 41
3.2.1.1. T

ng vây, t

ng ngang (crosswall) ............................................................... 41 

3.2.1.2. H thanh ch ng ................................................................................................ 41 
3.2.1.3. D m m t

ng vây........................................................................................... 42 

3.2.1.4. C t thép hình (KINGPOST) ............................................................................ 42 
3.2.1.5. Sàn t ng h m cơng trình................................................................................... 43


3.2.1.6. Ph t i m t đ t.................................................................................................. 43 
3.2.1.7. i u ki n m c n
3.2.1.8.

c ng m ............................................................................... 43 

t n n cơng trình............................................................................................ 43 

3.2.1.9. Các giai đo n tính toán..................................................................................... 45 
3.2.2.  Ph

ng pháp s d ng h thanh ch ng thép ....................................................... 46

3.2.2.1. K t qu tính tốn .............................................................................................. 47 
3.2.2.2. So sánh k t qu v i s li u quan tr c th c t ................................................... 50 
3.2.3.  Ph

ng án b trí h t

ng ngang (D=13m, L=22m) ......................................... 51

3.2.3.1. K t qu tính tốn .............................................................................................. 52 
3.2.3.2. So sánh k t qu tính tốn v i ph
3.2.4.  Ph

ng án b trí h t

ng án thi cơng h thanh ch ng thép.......... 54 

ng ngang (D=13m, L=15m) ......................................... 55

3.2.4.1. K t qu tính tốn .............................................................................................. 55 
3.2.4.2. So sánh k t qu tính tốn v i ph
3.2.5.  Ph

ng án b trí h t

ng án (D=13m, L=22m) ........................... 57 

ng ngang (D=20m, L=15m) ......................................... 58

3.2.5.1. K t qu tính tốn .............................................................................................. 58 
3.2.5.2. So sánh k t qu tính tốn v i ph

ng án (D=13m, L=15m) ........................... 61 

K T LU N VÀ KI N NGH ...........................................................................................  
DANH M C TÀI LI U THAM KH O..........................................................................  


DANH M C HÌNH NH
Hình 1.1 

:T

ng ch n b ng c c đ t tr n xi m ng. ................................................5 

Hình 1.2 

:T

ng ch n đ t b ng c c khoan nh i....................................................5 

Hình 1.3

:T

ng ch n b ng c c thép hình ............................................................6

Hình 1.4 

:T

ng ch n d ng hàng c c b n thép.....................................................6 

Hình 1.5

:T

ng c c b n bê tơng c t thép ............................................................7

Hình 1.6 

: H đào n đ nh b ng t

Hình 1.7 

:S đ t

Hình 1.8 

: Các ki u liên k t gi a t

Hình 1.9 

: Chuy n v c a t ng vây và đ lún đ t n n t i v trí có t ng
ngang. ....................................................................................................10 

ng vây và h ch ng........................................8 

ng ngang ................................................................................9 
ng ngang và t

ng vây.................................9 

Hình 1.10  : V trí cơng trình nghiên c u. ...............................................................11 
Hình 1.11  : Bi u đ chuy n v và l trình chuy n v t
Hình 1.12  : M t b ng b trí t

ng vây ............................12 

ng ngang. ..............................................................13 

Hình 1.13  : Liên k t b ng thép t m ........................................................................14 
Hình 1.14  : Liên k t d ng ch T.............................................................................14 
Hình 1.15  : Liên k t m m.......................................................................................15 
Hình 2.1 

: Cân b ng Mohr-Rankine (ch đ ng)...................................................17 

Hình 2.2 

: Cân b ng Mohr-Rankine (b đ ng) .....................................................18 

Hình 2.3 

: Tính tốn áp l c đ t ch đ ng theo Coulomb. ....................................19 

Hình 2.4 

: S đ tính tốn chính xác l c trong thanh ch ng theo Sachipana ......23 

Hình 2.5 

: S đ tính tốn g n đúng l c trong thanh ch ng theo
Sachipana...............................................................................................25 

Hình 2.6 

:Ýt

Hình 2.7 

: M t ng

Hình 2.8 

: Quan h gi a ng su t và bi n d ng theo hàm Hyperbolic trong
thí nghi m nén 3 tr c thốt n c...........................................................33 

Hình 2.9 

: Các đ

ng c b n c a mơ hình đàn h i - d o lý t

ng MC. .................30 

ng d o MC trong khơng gian ng su t chính (c=0).............31 

ng cong d o ng v i các giá tr γp khác nhau .......................34 

Hình 2.10  :

nh ngh a mơ đun Eoedref trong thí nghi m nén c k t......................35 

) c a mơ hình HS. ....................35 
Hình 2.11  : Các m t d o trong m t ph ng ( p − q%
Hình 2.12  : M t d o trong không gian ng su t chính c a mơ hình HS
(c=0) ......................................................................................................36 
Hình 2.13 :
ng cong bi n d ng có k đ n s k t thúc giãn n trong thí
nghi m 3 tr c thốt n c.......................................................................36
Hình 3.1 

: M t b ng h đào cơng trình.................................................................38 

Hình 3.2 

: M t c t đ a ch t cơng trình ..................................................................40 

Hình 3.3 

: H tr c t a đ c a ph n t d m...........................................................42 

Hình 3.4 

: M t b ng h đào mô ph ng b ng ch ng trình Plaxis 3D
Foundation. ............................................................................................46 

Hình 3.5 

: Mơ hình 3D h đào..............................................................................46 

Hình 3.6 

: Vùng chuy n v t

Hình 3.7 

: D ng chuy n v c a t

Hình 3.8 

: Bi u đ chuy n v t

Hình 3.9 

: Bi u đ so sánh chuy n v c a t

ng vây. .................................................................47 
ng vây............................................................47 
ng vây s d ng h thanh ch ng .......................49 
ng vây và k t qu quan tr c..........50

Hình 3.10 : Mơ hình phân tích bài tốn s d ng t ng ngang D=13m,
L=22m. ..................................................................................................51
Hình 3.11  : Vùng chuy n v t ng vây tr ng h p t ng ngang D=13m,
L=22m. ..................................................................................................52 
Hình 3.12 : D ng chuy n v c a t ng vây tr ng h p s d ng t ng
ngang có D=13m và L=22m..................................................................52
Hình 3.13  : Bi u đ chuy n v c a t ng vây tr ng h p t ng ngang

D=13m, L=22m. ....................................................................................54 
Hình 3.14  : Bi u đ so sánh chuy n v c a t ng vây s d ng t ng ngang
D=13m, L=22m và t ng vây s d ng h thanh ch ng thép................54 
Hình 3.15 : Vùng chuy n v t ng vây tr ng h p t ng ngang D=13m,
L=15m. ..................................................................................................55
Hình 3.16 : D ng chuy n v c a t ng vây tr ng h p t ng ngang
D=13m, L=15m. ....................................................................................55


Hình 3.17 : Bi u đ so sánh chuy n v c a t ng vây s d ng t ng ngang
D=13m, L=22m và t ng vây s d ng t ng ngang D=13m,
L=15m. ..................................................................................................57

Hình 3.18 : Mơ hình phân tích bài tốn s d ng t ng ngang D=20m,
L=15m. ..................................................................................................57

Hình 3.19 : Vùng chuy n v t ng vây tr ng h p t ng ngang D=20m,
L=15m. ..................................................................................................57

Hình 3.20 : D ng chuy n v c a t ng vây tr ng h p t ng ngang
D=20m, L=15m. ....................................................................................57
Hình 3.21 : Bi u đ so sánh chuy n v c a t ng vây s d ng t ng ngang
D=20m, L=15m và t ng vây s d ng t ng ngang D=13m,
L=15m. ..................................................................................................58


DANH M C B NG BI U
B ng 1.1  : Bi u đ tham kh o s d ng ph ng pháp Bottom-up t i vùng
T2,TK2 và K1........................................................................................12 
B ng 2.1  : B ng tra góc ma sát ngồi δ. ...............................................................20 

B ng 3.1  : B ng phân lo i và đ c đi m phân b các l p đ t h khoan SI-1. .......39 
B ng 3.2  : Thông s đ u vào c a t

ng vây(DW),t

ng ngang(CW). ................41 

B ng 3.3  : Thông s đ u vào c a h thanh ch ng t

ng vây. ..............................41 

B ng 3.4  : Thông s đ u vào c a d m m t

ng vây...........................................42 

B ng 3.5  : Thông s đ u vào c a h kingpost. .....................................................42 
B ng 3.6  : Thông s đ u vào c a sàn t ng h m cơng trình. .................................43 
B ng 3.7  : Tính ch t c lý ch y u c a đ t n n cơng trình..................................44 
B ng 3.8  : Các giai đo n tính tốn........................................................................45 
B ng 3.9  : K t qu chuy n v t

ng vây tr

ng h p dùng h thanh ch ng. ........48 

B ng 3.10  : Các giai đo n tính tốn........................................................................51 
B ng 3.11  : K t qu chuy n v t

ng vây ..............................................................53 

B ng 3.12 : B ng k t qu chuy n v t ng vây tr ng h p có liên k t t ng
ngang và khơng có liên k t t ng ngang...............................................56
B ng 3.13  : B ng k t qu chuy n v t ng vây tr ng h p có liên k t t ng
ngang và khơng có liên k t t ng ngang (Tr ng h p D=20m,
L=15m). .................................................................................................59 


-1-

PH N M

U

1. V n đ th c ti n và tính c p thi t c a đ tài
Thi công h đào sâu trong khu v c thành ph c n ph i xem xét đ n đ
v ng cho các cơng trình lân c n. Do đó c n tính tốn k l
pháp đo nh h

n đ nh b n

ng k t h p v i các bi n

ng c a h đào tránh làm h h ng các cơng trình bên c nh.

2. M c tiêu nghiên c u
Nghiên c u chuy n v c a h đào sâu có s d ng t

ng ngang v i các m c tiêu

sau:

-

Phân tích nh h

ng ngang đ i v i chuy n v ngang t

ng c a t

ng vây h

đào sâu cơng trình TTTM Fosco b ng ph n m m Plaxis.
-

L a ch n ph

3. Ph

ng án b trí t

ng ngang h p lý cho cơng trình.

ng pháp nghiên c u

Nghiên c u c s lý thuy t tính tốn áp l c đ t lên t

ng ch n. S d ng ph n m m

Plaxis đ tính tốn mơ ph ng và so sánh v i s li u quan tr c th c t .
4. Ý ngh a khoa h c và th c ti n c a đ tài
Do các cơng trình cao t ng ph i xây chen và thi công các t ng h m c n ph i có gi i

pháp l a ch n lo i, kích th

ct

ng ch n và c s tính tốn n đ nh h đào sâu h p

lý khơng ch cho cơng trình đang tính tốn mà cịn cho c cơng trình lân c n.
Vi c s d ng t

ng ngang mang l i ý ngh a th c ti n trong vi c gi m chuy n v

ng vây, n đ nh cho h đào và cho các cơng trình hi n h u bên c nh.

ngang cho t

D a vào các k t qu nghiên c u, chuy n v ngang c a t
ngang và đi m gi a 2 t

ng vây t i v trí có t

ng

ng ngang gi m đáng k 67-83% và 12-67%.

5. Ph m vi và gi i h n c a đ tài
Trong lu n v n này, các y u t
mơ hình s

đ

nh h

c nghiên c u trên c s

ng đ n kh n ng làm vi c c a h đào sâu và
áp d ng ph

ng pháp ph n t h u h n trong

vi c thi t k h đào sâu.
Cơng trình ti p c n h
giao d ch th

ng nghiên c u trong đ

ng m i qu c t FOSCO, Thành ph

H

tài lu n v n là Trung tâm
Chí Minh. Ph m vi nghiên


-2c u, nh n xét và th o lu n gi i h n trong vi c xác đ nh chuy n v ngang c a t
vây, chuy n v ngang t
Các phân tích đ
1.6 v i ph n t

ng ngang trong q trình thi cơng đào đ t.

c th c hi n b ng ph n m m PLAXIS 3D Foundation phiên b n

3-D. Mơ hình đ t s

d ng trong lu n v n này là Hardening Soil.

Trong lu n v n này ch a xem xét đ n
s

gi m

ng

nh h

ng su t do q trình thi cơng t

ng c a q trình thi cơng t

ng ch n không đ

ng ch n,

c quan tr c do thi u

thi t b đo.
đ n gi n, trong su t lu n v n này vi c phân tích d
d ng ph ng. nh h

li u d a trên c s là bi n

ng c a y u t hình h c c a h đào ch a xem xét.

Trong ph m vi nghiên c u c a đ tài không đi sâu vào nghiên c u lý thuy t, ch
d a vào s li u quan tr c mô ph ng so sánh k t qu v i cơng trình TTGDTM qu c t
Fosco.


-3-

CH
NG 1
T NG QUAN V H
ÀO SÂU
1.1 T ng quan v h đào
1.1.1. Vai trò c a h đào
Ngày nay, t i các thành ph l n do qu đ t ngày càng thu h p, giá đ t ngày càng
t ng cao nên con ng

i có xu h

ng khai thác t i đa ph n không gian d

im tđ t

cơng trình v i nhi u m c đích khác nhau: dây chuy n công ngh các ngành công
nghi p n ng (luy n kim, v t li u xây d ng…), các cơng trình th y l i (các tr m b m,
các cơng trình th y l i, th y đi n…), các cơng trình giao thơng (ga, h m, đ

ng tàu

đi n ng m…), các cơng trình dân d ng (bãi đ u xe, t ng h m k thu t…).
1.1.2.

c đi m c a cơng trình h đào sâu

Cơng trình h đào sâu là m t lo i công vi c t m th i, s
ng đ i nh

là t

nh ng l i có liên quan v i tính đ a ph

d

tr

v an tồn có th

ng, đi u ki n đ a ch t c a

m i vùng khác nhau thì đ c đi m c ng khác nhau.
Theo đà phát tri n c i t o các thành ph c , các cơng trình cao t ng, th
trung

ng t p

nh ng khu đ t nh h p, m t đ xây d ng l n. Yêu c u đ i v i vi c n đ nh và

kh ng ch chuy n d ch r t là nghiêm ng t.

t p, m c n

ào h móng trong đi u ki n đ a ch t ph c

c ng m cao và các đi u ki n hi n tr

ng ph c t p khác r t d sinh ra tr

t

l kh i đ t, m t n đ nh h móng, thân c c b chuy n d ch v trí, đáy h tr i lên, k t c u
ch n gi b h h i nghiêm tr ng ho c b ch y đ t… làm h h i h móng, nh h
đ n các cơng trình xây d ng lân c n, các cơng trình ng m và đ

ng

ng ng xung quanh.

Cơng trình h đào sâu bao g m nhi u khâu có quan h ch t ch v i nhau nh ch n
đ t, ch ng gi , ng n n

c, h m c n

c, đào đ t… trong đó, m t khâu nào đó th t

b i s d n đ n c cơng trình b đ v . Vi c thi cơng h móng
nh đóng c c, h n

các hi n tr

c ng m, đào đ t,… đ u có th sinh ra nh ng nh h

ng lân c n

ng ho c kh ng

ch l n nhau, t ng thêm các nhân t đ có th gây ra s c .
Cơng trình h móng có giá thành r t cao, nên vi c tính tốn thi cơng ph i đ

c quan


-4tâm đúng m c, n u b t c n đ x y ra s c thì vi c x lý r t khó kh n, đ ng th i gây ra
t n th t l n v kinh t và nh h

ng nghiêm tr ng v m t xã h i.

1.1.3. Phân lo i h đào
1.1.3.1. Ph

ng th c đào

i ta chia h đào sâu thành 2 lo i:

Ng

ào khơng có ch n gi : đ

-

c s d ng khi h m c n

c ng m, đào đ t, gia c n n

và gi mái d c.
ào có ch n gi : đ

-

c s d ng cho các k t c u quay gi , h th ng ch n gi , gia c

n n, quan tr c…
c đi m ch u l c c a k t c u

1.1.3.2.
Ng
-

i ta chia h đào sâu thành 2 lo i:

K t c u ch n gi áp l c ch đ ng: có vai trị ch u tác d ng c a ph n áp l c ch

đ ng tác d ng lên k t c u thành h đào, bao g m các k t c u phun neo đ ch n gi ,
t

ng b ng đinh đ t đ ch n gi .

-

K t c u ch n gi áp l c đ t b đ ng: có vai trò ch u tác d ng c a ph n áp l c b

đ ng tác đ ng lên k t c u thành h đào, bao g m: c c, b n, ng, t

ng và ch ng

1.1.3.3. Ch c n ng k t c u
Ng
-

i ta chia k t c u ch n gi thành 2 lo i:
B ph n ch n đ t:

+ K t c u ch n đ t, th m n
xi m ng l

i thép, c c đ t d y, c c hai hàng ch n đ t, c c nh i ki u liên vòm, ch n

gi b ng đinh đ t, t

ng vây barrette…

+ K t c u ch n đ t, ng n n
đ td
t

c: c c thép ch H,I có b n cài, c c nh i đ t th a trát

c: t

ng liên t c trong đ t, c c, t

ng tr n xi m ng

i t ng sâu, gi a c c đ t dày có b trí thêm c c xi m ng hay c c tr n hóa ch t,

ng vịm cu n khép kín…
-

B ph n ch n gi ki u kéo gi : g m ki u t đ ng, thanh neo, thép hình ch ng

đ , ch ng chéo, h d m vòng ch ng đ …


-5-

1.1.4. Phân lo i t
1.1.4.1. T
T

ng vây h đào th

ng s d ng

ng ch n b ng c c đ t tr n xi m ng

ng ch n b ng c c đ t tr n xi m ng: tr n đ t v i xi m ng thành c c xi m ng

(d ng dung d ch hay d ng b t), sau khi đóng r n s thành t
kh i đ t c

ng đ nh t đ nh. Dùng cho lo i h đào có đ sâu t 3-6m.

Hình 1.1: T
1.1.4.2. T
T

ng ch n b ng c c đ t tr n xi m ng

ng ch n đ t b ng c c khoan nh i

ng ch n đ t b ng c c khoan nh i có đ

làm thành t

ng ch n có d ng b n li n

ng kính t 0.6-1m, c c dài 15-30m,

ng ch n theo ki u hàng c c, đ nh c c c ng đ

b ng bê tông c t thép. Dùng cho h đào có đ sâu t 6-13m.

c c đ nh b ng d m vòng


-6Hình 1.2: T
1.1.4.3. T
T

ng ch n đ t b ng c c khoan nh i

ng ch n b ng c c thép hình

ng ch n b ng c c thép hình: các c c thép hình th

ng là I hay H đ

trong đ t li n sát nhau b ng búa đóng hay rung t o thành t
trên đ nh đ

T

ng ch n ki u hàng c c,

c gi ng b ng thép hình. Dùng cho h đào có đ sâu 6-13m.

Hình 1.3: T
1.1.4.4. T

c h vào

ng ch n b ng c c thép hình

ng ch n d ng hàng c c b n thép

ng ch n b ng c c b n thép: dùng máng thép s p ng a móc vào nhau hay c c

b n thép khóa mi ng b ng thép hình có m t c t ch U và Z, đ

c h vào đ t b ng cách

đóng hay rung. Dùng cho lo i h đào có đ sâu t 3-10m.

Hình 1.4: T

ng ch n d ng hàng c c b n thép


-7-

1.1.4.5. C c b n bê tông c t thép
C c b n bê tơng c t thép có chi u dài c c t 6-12m, sau khi h c c xu ng đ t,
i ta ti n hành c đ nh đ u c c b ng d m vịng bê tơng c t thép hay thanh neo,

ng

thích h p cho lo i h đào t 3-6m.

Hình 1.5: T
1.1.4.6. T
T
gi

ng c c b n bê tông c t thép

ng vây Barrette

ng vây Barrette là t

ng bê tông đ t i ch , chi u d y t 600-800mm đ ch n

n đ nh h đào sâu trong quá trình thi cơng. T

ng có th đ

c làm t các đo n

c c barrette, ti t di n ch nh t v i chi u r ng thay đ i t 2.2-3.6m. Các đo n t
Barrette đ
t

c liên k t ch ng th m b ng go ng cao su. Trong tr

ng barrette th

ng đ

ng pháp thi cơng.

• Các ph

ng pháp n đ nh t

ng vây Barrette đ

-

Gi

ng h p 2 t ng h m,

c thi t k có chi u sâu >10m tùy thu c vào đ a ch t cơng

trình và ph

T

ng

c gi

ng vây Barrette

n đ nh trong q trình thi cơng b ng các gi i pháp sau:

n đ nh b ng h dàn thép hình: s l

ng t ng thanh ch ng có th là 1, 2 t ng

ch ng ho c nhi u h n tùy theo đ a ch t cơng trình, chi u sâu h đào.


-8-

n đ nh b ng ph

Gi

ng pháp neo trong đ t: thanh neo trong đ t đ

c s d ng là

ng l c. Neo trong đ t có nhi u lo i, tuy nhiên dùng ph bi n trong xây d ng

neo d

h m là neo ph t.
-

n đ nh b ng ph

Gi
ng đ

th

ng pháp thi công Top-Down: Ph

c s d ng ph bi n hi n nay.

thi công, ng

i ta th

ng pháp thi công này

ch ng đ sàn t ng h m trong quá trình

ng s d ng Kingpost b ng thép hình. Trình t thi cơng này có

th thay đ i phù h p v i đ c đi m cơng trình, trình t thi cơng…

Hình 1.6: H đào n đ nh b ng t
1.2. Các nghiên c u v h t

ng vây và h ch ng

ng ngang n đ nh h đào sâu

1.2.1.Nghiên c u c a C. Y. Ou, Y. L. Lin, P. G. Hsieh (2006) v i đ tài “CASE
RECORD OF AN EXCAVATION WITH CROSS WALLS AND BUTTRESS
WALLS“
Tài li u nghiên c u vi c đào đ t v i t
và t

ng có tr

ng là nh ng ph

ng ngang và t

ng pháp xây d ng th

ng ch ng. T
ng đ

Loan đ b o v tòa nhà li n k trong quá trình đào đ t. C hai ph
ch a đ

c xác minh nh ng đã đ

gi m chuy n v t
các b c t

ng có tr

c s d ng

ài

ng pháp này tuy

c công nh n đ u có tác d ng t t trong vi c làm

ng và đ lún n n. Tuy nhiên, các ph

ng ngang và t

ng ngang

ng pháp lu n thi t k cho

ng trong quá trình đào b i v n cịn mang tính


-9th c nghi m cao vì thi u nh ng ví d đi n hình trong l ch s v i k t qu giám sát t t.
Trong nghiên c u này, m t ví d l ch s trình bày m t chu i tài li u xây d ng t t v i
ch t l
v t

ng cơng trình t t, và v i k t qu giám sát t t. Theo k t qu giám sát, chuy n
ng và đ lún n n

t

ng ngang ho c g n đó có có th đ

Hình 1.7: S đ t

Hình 1.8: Các ki u liên k t gi a t

c gi m đáng k .

ng ngang

ng ngang và t

ng vây


-10-

ng vây và đ lún c a đ t n n t i v trí có t

Hình 1.9: Chuy n v c a t

ng ngang.

K t lu n:
T

ng ngang, th

ng đ

c xây d ng tr

ch n đ i di n nhau. Các b c t
cùng m t cách nh t

c khi đào b i, k t n i các b c t

ng ngang trong tr

ng vây, c n ph i có m t c

chung quanh ph i là m t s l
Các kh p k t n i các b c t

ng h p này đ

ng đ nén r t cao, và chuy n v

ng ngang v i các b c t
hai bên c a b c t

ng ng n đ

th

ng ngang.

c xây d ng b ng

ng ng n. Bàn ch i thép đ

s d ng đ lo i b các ch t nh n trên các t m phân vùng tr
đào t

c xây d ng theo

ng không đáng k v i v trí c a các b c t

cách s d ng kh p t m phân vùng

ng

c

c khi đ bê tông các l

ng ngang. Tuy nhiên, trong quá trình này, bàn ch i thép h i b quay đi và có
ng đ n ch t l

nh h

chuy n v t

ng xây d ng các kh p n i và t đó s

ng b h n ch b i các b c t

chuy n v c a t

ng ch n và đ lún n n

nh h

ng đ n

ng ngang. K t qu giám sát cho th y s
v trí c a t

ng ngang đã gi m đáng k , t i

đa là 26,1 mm chuy n v bên và t i đa là 12 mm đ lún n n. Cho dù chuy n v này
xu t phát t nén đàn h i c a b c t
không đ

c lý t

ng ngang ho c ch t l

ng l m c ng x ng đáng nghiên c u thêm.

ng xây d ng c a các kh p


-111.2.2.Nghiên c u c a Richard N. Hwang and Za-Chieh Moh (2008) v i đ tài
“EVALUATING EFFECTIVENESS OF BUTTRESSES AND CROSS WALLS

BY REFERENCE ENVELOPES” [5]
Hi u qu c a t
t

ng ch ng và các t

ng vây trong hai tr

ng h p đ

c

ng ngang trong vi c gi m thi u đ võng c a
c tính b ng nghiên c u đ

các tài li u tham kh o. C hai công trình đ
và vi c đào b i đ
Down. Ng

c th c hi n

ng trong hai tr

ng và

c đ t t i Khu K1, l u v c sông

ài B c

đ sâu 32 m b ng cách s d ng các ph

i ta đã phát hi n ra r ng b c t

gi m chuy n v t

ng l ch t

ng Top-

ng ngang có hi u qu trong vi c làm

ng h p. M t khác, hi u qu c a t

ng ch ng ph

thu c nhi u vào c u hình c a nó.

Hình 1.10: V trí cơng trình nghiên c u
B ng 1.1: Bi u đ tham kh o s d ng ph
K1

ng pháp Bottom-up t i vùng T2,TK2 và


-12-

Hình 1.11: Bi u đ chuy n v và l trình chuy n v t

ng vây

K t lu n:
1. Chuy n đ ng c a chân t

ng ng n trong hai tr

ng h p trên là kho ng 40 mm vì

v y vi c đo và đ c đ nghiêng là r t quan tr ng.
2.

i v i nh ng b c t

ngang, các giá tr

4

ng ph ng mà không có t

khơng nh y v i đ c ng c a t

ng ch ng c ng khơng có t
ng.

ng