Plaxis 3D Bài 9 Hố Móng Sâu (BOTTOM UP)

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 1
Bài tập số 9
HỐ MÓNG SÂU
(PHƯƠNG PHÁP BOTTOM – UP)
(V/v: Xác định nội lực, chuyển vị, ứng suất, biến dạng)

Bước 1: Thiết lập mô hình và gán các điều kiện biên
Vào File  General Settings. Khai báo các dữ kiện trong các phần Project, Dimensions.



 Dùng biểu tượng LINE vẽ mặt cắt địa chất của 1 hố khoan gồm có 4 lớp đất, chiều cao
hố khoan 60m, chiều rộng dải đất 40m.
Lớp 1: Sét, dẻo nhão, dày 10m.
Lớp 2: Cát, chặt vừa, dày 7m.
Lớp 3: Cát, chặt dày 18m.
Lớp 4: Sét cứng, dày 25m.
Các đặc trưng cơ lý, cơ học các lớp đất: xem THÔNG SỐ PLAXIS 2D.
 Quy ước: code ±0.00 tại cao trình mặt đất tự nhiên.
 Dùng ph
ần tử Plate
 Vẽ tường trong đất (tường vây; diaphragmwall) có tiết diện ngang b*h = 1m*0.6m
(bài toán phẳng nên lấy b = 1m, thực tế b ≥ 2m, tiết diện ngang của diaphragmwall
phụ thuộc vào kích thước của gầu đào tiêu chuẩn), L = 25m kể từ mặt đất tự nhiên.
 Vẽ sàn tầng trệt – tầng hầm 1 – tầng hầm 2.
Chiều dày sàn tầng trệt : 300mm nằm tại code ±0.00
Chiều dày sàn tầng hầm 1: 300mm nằm tại code -3m
Chiều dày sàn tầng hầm 2: 500mm nằm tại code -6m
 Dùng phần tử Node – to – node anchor,
để vẽ các thanh chống (anchors;

shoring) nằm tại cao trình -1m và -4m so với mặt đất tự nhiên.
 Hố móng tiết diện hình chữ nhật có kích thước: 20m*6m. Giả định tổng chiều cao 2
tầng hầm, H = 2*3m = 6m.
 Vẽ phần tử tiếp xúc, chọn biểu tượng,
.
 Mực nước ngầm nằm tại code -1m so với mặt đất tự nhiên.
 Vào Loads, chọn Standard fixities để gán các điều kiện biên.
Lưu ý: Cần phải thiết lập sẵn các cao trình dự kiến sẽ đào đất, hạ mực nước ngầm, lắp
đặt các thanh chống,…v.v.
Dự kiến mực nước ngầm sẽ hạ xuống các cao trình -3m và -8m.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 2
Bước 2: Khai báo các thông số cho mô hình đất nền, tường trong đất BTCT (MÁC
350), thanh chống bằng thép hình và sàn BTCT (MÁC 350)
Chọn biểu tượng Material Sets (hoặc vào Material, chọn Soil  Intefaces).
Biểu tượng Material Sets :

 Chọn NEW, khai báo cho lớp đất 1. SÉT DẺO NHÃO




Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 3
Chọn Advanced để thiết lập các thông số nâng cao.



Lưu ý: Thông thường các thông số nâng cao, chương trình sẽ tự động tính. Nếu cần thay
đổi, tác giả sẽ tự gán lại nếu thấy cần thiết.

 Tương tự: khai báo cho lớp đất 2. CÁT CHẶT VỪA

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 4




Chọn Advanced để thiết lập các thông số nâng cao.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 5




 Tương tự: khai báo cho lớp đất 3. CÁT CHẶT

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 6




Chọn Advanced để khai báo các thông số nâng cao.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up

GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 7




 Tương tự: khai báo cho lớp đất 4. SÉT CỨNG

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 8




Chọn Advanced để khai báo các thông số nâng cao.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 9




Gán các lớp đất bằng cách: kéo LỚP ĐẤT vào MẶT CẮT ĐỊA CHẤT rồi thả. Nếu gán
nhầm thì chọn lớp đất mới rồi gán lại.
 Đặc trưng vật liệu tường trong đất
Moduyl đàn hồi, E = 3*10
7
kN/m
2

Tiết diện ngang, A = 1*0.6 = 0.6m

2

Moment quán tính: I = 1*0.6
3
/12 = 0.018m
4

Vào Materials, chọn Plate  New

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 10

Lưu ý:


mmkNdw
tb
soilsconcrete
//74.36.0
3
206.197.16
25 













 Đặc trưng vật liệu thanh chống HP360
Moduyl đàn hồi, E = 2*10
8
kN/m
2

Tiết diện ngang, A = 22.2*10
-3
m
2

Khoảng cách ngoài mặt phẳng, L
spacing
= 1m.
Lưu ý: Trong thực tế, khoảng cách các thanh chống khi làm việc ngoài mặt phẳng lấy
bằng khoảng cách giữa các điểm cố kết (thường tại vị trí diaphragmwall, barrettes,
columns,…v.v).
Vào Materials, chọn Anchor  New



 Đặc trưng vật liệu sàn tầng trệt, t = 0.3m
Moduyl đàn hồi, E = 3*10
7
kN/m
2

Tiết diện ngang, A = 1*0.3 = 0.3m
2

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 11
Moment quán tính: I = 1*0.3
3
/12 = 2.25*10
-3
m
4






mmkNdw
soilsconcrete
//17.43.01.1125 




 Đặc trưng vật liệu sàn tầng hầm 1, t = 0.3m
Moduyl đàn hồi, E = 3*10
7
kN/m
2

Tiết diện ngang, A = 1*0.3 = 0.3m
2

Moment quán tính: I = 1*0.3
3
/12 = 2.25*10
-3
m
4







mmkNdw
soilsconcrete
//49.23.07.1625 




 Đặc trưng vật liệu sàn tầng hầm 2, t = 0.5m
Moduyl đàn hồi, E = 3*10
7
kN/m
2

Tiết diện ngang, A = 1*0.5 = 0.5m
2

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 12
Moment quán tính: I = 1*0.5
3
/12 = 0.0104m
4




Lưu ý: Gán phần tử tiếp xúc cho sàn tầng hầm 2 (đáy sàn tầng hầm tiếp xúc với đất nền).

Bước 3: Gán tải trọng tác dụng
Vào Loads, chọn Distributed load – static load system A hoặc dùng biểu tượng, . Kích
chuột vào 2 vị trí trên bề mặt mặt đất để gán tải.
Tải trọng trái cách biên tường trong đất 2m, giá trị q = 10kN/m
2
trên diện b = 5m.
Tải trọng phải cách biên tường trong đất 2m, giá trị q = 12kN/m
2
trên diện b = 6m.
Kích double vào phần tử chứa tải để thay đổi giá trị tải trọng.



Bước 4: Chia lưới phần tử (medium)
Vào Mesh, chọn General.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 13



Chọn Update.
Bước 5: Khai báo điều kiện ban đầu
(về cao trình mực nước ngầm)
Vào Initial, chọn initial conditions.
Dùng biểu tượng,
để vẽ mực nước ngầm tại code -1m.



Chọn Generate, Water pressure. Chọn Phreatic level, OK.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 14


Chọn Update.
Chọn Initial pore pressure (biểu tượng xanh đậm bên phải).



Chọn Generate initial stress,

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 15

Chấp nhận các giá trị K
0
, chương trình tự tính, OK. Lúc này sẽ xuất hiện bảng cảnh báo. Đây
là một cảnh báo ĐÚNG.



Chương trình sẽ tự tính các giá trị ứng suất hữu hiệu trong nền.


Chọn Update.
Chọn Calculate. Chọn Yes.

Bước 6: Tính toán
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 16
Thời gian cho mỗi công tác là thời gian dự kiến, thực tế cần phải căn cứ vào định mức và
tiến độ thi công.
 Phase 1: Tác dụng tải trọng bề mặt (tải trọng của các thiết bị, dụng cụ thi công, vật
liệu xây dựng,…v.v), t = 2 days


Chọn Update.
Chọn Next.
 Phase 2. Thi công tường trong đất – một module (khoan tạo lỗ, thổi rửa lỗ khoan, hạ
lồng thép, đỗ bê tông), t =12 days

 Phase 3. Hạ mực nước ngầm xuống code -3m so với mặt đất tự nhiên, t =1 day
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 17
Lưu ý: Cần thiết phải hạ mực nước ngầm trước khi đào đất để tránh sạt lỡ hố móng khi
thi công.
Chọn Define. Chọn nút BÊN TRÁI,
.
Hạ mực nước ngầm nằm xuống code -3m từ tọa độ (0, 59)  (10, 57)  (30, 57)  (40, 59)

Vào Generate, chọn Water pressure  groundwater calculation, OK.


Chọn Update.
Chọn Update.
Chọn next.
 Phase 4. Đào đất đến code -2m, t = 4 days

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 18


Chọn Update.
 Phase 5. Lắp đặt thanh chống thứ nhất tại code -1m, t = 1 day
Kích vào vị trí thanh chống (hạn chế chuyển vị ngang của tường trong đất).



Chọn Update.

 Phase 6. Hạ mực nước ngầm xuống code -8m so với mặt đất tự nhiên, t =3 days

Hạ mực nước ngầm nằm xuống code -8m từ tọa độ (0, 59)  (10, 52)  (30, 52)  (40, 59)
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 19

Vào Generate, chọn Water pressure  groundwater calculation, OK.



Chọn Update.

 Phase 7. Đào đất đến code -6m, t = 10 days

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 20



Phase 8. Lắp đặt thanh chống thứ 2 tại code -4m, t = 1 day




Phase 9. Thi công sàn tầng hầm 2, t = 1 day
Chưa xét các giá trị tải trọng thực tác dụng lên sàn.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 21



Phase 10. Cố kết, t = 9 days


Phase 11. Tháo dở thanh chống thứ hai, t = 1 day

THÁO DỞ THANH CHỐNG bằng cách: Kích vào thanh chống, thanh chống sẽ có MÀU
XÁM.
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 22



Phase 12. Cố kết, t = 9 days
 Phase 13. Thi công sàn tầng hầm 1, t = 1 day




Phase 14. Cố kết, t = 9 days


Phase 15. Tháo dở thanh chống thứ nhất, t = 1 day
Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 23



Phase 16. Cố kết, t = 9 days


Phase 17. Thi công sàn tầng trệt, t = 1 day




Chọn điểm trong nền dự kiến sẽ xuất các biểu đồ quan hệ (nếu thấy cần thiết).
Chọn Update. Chọn Calcutate để giải.

Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 24


Muốn xem kết quả trường hợp nào thì để VỆT SÁNG tại đó rồi nhấn Output. Ví dụ chọn
Phase 17 (THI CÔNG SÀN TẦNG TRỆT)



Lưới biến dạng tổng thể khu vực xây dựng


Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Hố móng sâu – Bottom Up
GV: ĐÀO NGUYÊN VŨ 25


Chuyển vị ngang tường trong đất



Chuyển vị đứng tường trong đất

CHUYỂN VỊ NGANG CHO PHÉP
 Theo Peck, Mỹ
(1/200 ÷ 1/500)H
 Việt Nam (Hiện nay chưa thống nhất)
H/200
 Hàn Quốc
(1/150 ÷ 1/300)H
Trong đó: H là chiều sâu hố đào (hố móng)