Nghiên cứu ảnh hưởng việc thi công công trình hố đào lên biến dạng và ổn định đất nền xung quanh tại công trình vietinbank nguyễn trãi, quận 5

Ă

Ê
Ơ

Tai Lieu Chat Luong

ỨU Ả

Ì
Ấ

Ệ
LÊ

Ề XU
E

Ù

LUẬ
XÂY Ự

Ế

Ổ

QUA

A K

Ơ

Ơ

Ì

UYỄ

à QUẬ 5.

Ă

Ĩ

Â

Ơ

TP. Hồ Chí Minh - Năm 2017

Ị

Ệ


L

A

A

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Ngoại trừ
những tài liệu tham khảo đã được trích dẫn trong luận văn này. Các số liệu về
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình khoa học nào khác. Luận văn này chưa bao giờ nộp để nhận bất kỳ
bằng cấp nào tại các trường đại học hoặc cơ sở đào tạo nào khác.
Ả LUẬ

Ă

Bá Văn Hùng


ii

L

Ả

Ơ

Luận văn này được hoàn thành tại Khoa sau đại học trường Đại học Mở
Thành phố Hố Chí Minh theo hướng dẫn khoa học của thầy PGS.TS. Trần Tuấn
Anh. Đề tài của Luận văn: “Nghiên cứu ảnh hưởng việc thi cơng cơng trình hố
đào lên biến dạng và ổn định đất nền xung quanh tại cơng trình
guyễn

ietin ank

rãi Quận 5”. Luận văn này liên quan đến nhiều vấn đề phức tạp khác

nhau nên khó tránh khỏi những thiếu sót. Tơi rất mong nhận được các nhận xét và
góp ý để đề tài nghiên cứu được hồn thiện hơn.
Tơi xin trân trọng cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn, quý Thầy, Cô trong
Khoa Đào tạo sau đại học Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền
đạt những kiến thức q báo cho tơi trong suốt q trình học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến thầy TS.Võ Nguyễn Phú Huân, người đã hổ
trợ, cùng các đồng nghiệp, bạn bè và người thân đã tận tình giúp đỡ tơi hồn thành
bản luận văn này!
Một lần nữa, tơi xin chân thành cám ơn!
Tp Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2017
Học viên

Bá Văn Hùng


iii

Ĩ

Ắ LUẬ

Ă

Trong những đơ thị hiện đại, với quỹ đất để sử dụng làm không gian bãi đậu
xe, kho chứa hàng… càng ngày càng thiếu trong những cơng trình dân dụng. Do
vậy, khi xây dựng cơng trình, người ta làm đã những tầng hẩm để bổ sung cho
không gian sử dụng. Trước khi thi công hạng mục đào đất tầng hầm, để chống sạt lở
đất xung quanh cơng trình, người ta thường thi công tường trong đất (cọc barrette),
là tường bê tông cốt thép với độ dày và chiều sâu theo quy mơ cơng trình và sau này

cũng là tường bao che của tầng hầm. Việc đào đất này có ảnh hưởng rất nhiều đến
việc chuyển vị (nghiêng) cho tường vây và ảnh hưởng các cơng trình hiện hữu xung
quanh bị nghiêng, gãy đổ do nền bị lún sụt. Vì vậy, luận văn này được nghiên cứu
với đề tài: “ ghiên cứu ảnh hưởng việc thi cơng cơng trình hố đào lên biến
dạng và ổn định đất nền xung quanh tại cơng trình

ietin ank

guyễn

rãi

Quận 5”.
Trong luận văn này, tác giả đã tham khảo những nghiên cứu, thiết kế và thi
công về tường vây tầng hầm của các tác giả trong, ngoài nước. Trong các tài liệu,
luận văn, bài báo…tham khảo, tác giả đã có những so sánh, đối chiếu đưa ra những
nhận xét cho từng tài liệu về những nghiên cứu còn thiếu; và đưa ra tầm quan trọng
để hướng đến mục tiêu tính tốn, thiết kế. Luận văn tập trung trong việc tính tốn về
chuyển vị của tường vây tầng hầm và chuyển vị đứng (lún) của đất nền xung quanh
cơng trình trong q trình thi cơng đào đất. Dựa trên một cơng trình đã có thiết kế,
thẩm tra và đã thi cơng xong phần ngầm, tác giả trình bày các phương pháp tính
tốn như phương pháp giải tích, các phương pháp tính tốn theo kinh nghiệm và bán
kinh nghiệm, phương pháp phần tử hữu hạn (plaxis), thống kê về các kết quả quan
trắc, đối chiếu để tìm ra mối quan hệ giữa lý thuyết tính tốn với thực tế. Các kết
quả nghiên cứu tính tốn này, hy vọng sẽ giúp cho người thiết kế thi cơng có những
tài liệu để tham khảo trong cơng tác dự đốn chuyển vị tường vây trong hố đào sâu
và biến dạng (lún) đất nền xung quanh hố đào cho những cơng trình thực tế của
mình.

iv

L
Ơ

1:

ẦU.............................................................................................1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài .....................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu: .........................................................................................2
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: ....................................................................2
1.4 Phương pháp nghiên cứu: ..................................................................................3
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: ..........................................................................3
Ơ

2:

Ổ

QUA ....................................................................................4

2.1 Giới thiệu về tường vây tầng hầm: ...................................................................4
2.2 Các nghiên cứu, thiết kế và thi công tường vây tầng hầm: ..............................4
2.2.1 Các nghiên cứu, thiết kế tường vây tầng hầm trên thế giới ........................4
2.2.2 Các nghiên cứu, thiết kế và thi công tường vây tầng hầm tại Việt Nam. ...8
2.2.2.1 Các luận văn thạc sỹ ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp: ......... 8
2.2.2.2 Các bài báo có nghiên cứu về tường vây: .............................................. 11
2.3 Kết luận về chương tổng quan. .......................................................................14
2.3.1 Về các tài liệu trong nước .........................................................................14

2.3.2 Về các tài liệu ngoài nước .........................................................................15
2.3.3 Kết luận ....................................................................................................15
Ơ

3: Ơ

LÝ

UYẾ ......................................................................16

3.1 Tổng quan về áp lực đất ...................................................................................16
3.2 Phương pháp xác định áp lực...........................................................................18
3.2.1 Lý thuyết áp lực đất W.J.W.Rankine ........................................................18
3.2.1.1 Trạng thái áp lực đất chủ động ................................................................ 18
3.2.1.2 Trạng thái áp lực đất bị động ................................................................... 19
3.2.2 Lý thuyết áp lực đất C.A.Coulomb ..........................................................19
3.2.2.1 Xác định áp lực đất chủ động của đất : ................................................... 20
3.3.2.2 Xác định áp lực đất bị động trong đất ..................................................... 21
3.3 Phương pháp tính tốn tường liên tục trong đất: .............................................22


v

3.3.1 Tính chuyển vị tường vây theo phương pháp giải tích .............................22
3.3.2 Tính tốn tường liên tục trong đất(phương pháp Sachipana - Nhật) ........23
3.3.3 Phương pháp đàn hồi .................................................................................24
3.4 Các phương pháp tính tốn về chuyển vị đất nền xung quanh cơng trình. .....29
3.4.1 Phương pháp kinh nghiệm: .......................................................................30
3.4.2 Phương pháp bán kinh nghiệm: ................................................................31
3.5 Tính tốn chuyển vị tường vây và chuyển vị đứng đất nền xung quanh hố đào

theo phương pháp phần tử hữu hạn. ..........................................................................34
3.5.1 Mơ hình Mohr-Coulomb (MC): ................................................................34
3.5.2 Mơ hình Haderning–Soil (HS): .................................................................34
Một số đặc tính cơ bản của mơ hình Hardening-Soil: ...................................... 35
Ơ

4:

Ơ

Ê

ỨU

..........................38

4.1 Mơ tả cơng trình: ............................................................................................38
4.2 Địa chất cơng trình: ........................................................................................38
4.2.1 Mặt cắt địa chất: ........................................................................................38
4.2.2 Bản vẽ vị trí mặt bằng các hố khoan: ........................................................39
4.2.3 Bản vẽ mặt cắt địa chất: ............................................................................40
4.2.4 Mặt cắt các hố khoan: ................................................................................41
Một số hình ảnh về thi cơng tầng hầm cơng trình Nhà làm Việc 635B Nguyễn
Trãi-Quận 5-TP.HCM ...............................................................................................45
4.3 Kết quả nghiên cứu, tính tốn: ........................................................................47
4.3.1 Tính chuyển vị tường vây: ........................................................................47
4.3.1.1 Tính tốn áp lực đất tác động vào tường vây và tính tốn chuyển vị
tường vây bằng phương pháp giải tích. .......................................................................... 47
4.3.1.2 Tính tốn chuyển vị tường vây bằng phương pháp phần tử hữu hạn:
dùng phần mềm Plaxis. ..................................................................................................... 53

4.3.1.3 Quan trắc chuyển vị tường vây. ............................................................... 59
4.3.2 Kết quả so sánh về các phương pháp tính chuyển vị tường vây: ..............63
4.3.2.1 Biểu đồ so sánh kết quả chuyển vị tường vây bên phải hố đào. .......... 63
4.3.2.2 Biểu đồ so sánh kết quả chuyển vị tường vây bên trái hố đào. ........... 64


vi

4.3.2.3 Nhận xét về chuyển vị ngang tường vây giữa các phương pháp

65

4.3.3 Tính tốn chuyển vị đứng (lún) đất nền xung quanh hố đào theo các
phương pháp kinh nghiệm và bán kinh nghiệm. .......................................................66
4.3.3.1 Phương pháp kinh nghiệm theo Ralph B.Peck (1969) ......................... 66
4.3.3.2 Phương pháp bán kinh nghiệm theo Bauer (1984) ................................ 67
4.3.3.3 Phương pháp bán kinh nghiệm theo Caspe (1966)-Bowles (1988) .... 69
4.3.3.4 Phương pháp bán kinh nghiệm theo Clough – O’Rourker................... 70
4.3.4 Kết quả chuyển vị đứng (lún) đất nền xung quanh hố đào theo phần mềm
Plaxis……………………………………………………………………………….72
4.3.5 Số liệu chuyển vị đứng (lún) đất nền xung quanh hố đào theo quan trắc. 74
4.3.5.1 Số liệu quan trắc lún nền .....................................................................74
4.3.5.2 Số liệu quan trắc lún lân cận ...............................................................76
4.3.6 Kết quả so sánh về các phương pháp tính lún đất nền: .............................78
4.3.6.1 Các biểu đồ so sánh các phương pháp tính lún ...................................... 78
4.3.6.2 Nhận xét về các phương pháp tính lún. ................................................. 79
Ơ

5: KẾ LUẬ – K Ế

Ị ............................................................80

5.1 Kết luận ............................................................................................................80
5.1.1 Về chuyển vị tường vây ............................................................................80
5.1.2 Về chuyển vị đứng (sự lún sụt) của đất nền: .............................................80
5.2 Kiến nghị..........................................................................................................81
L ỆU

A

K Ả ......................................................................................82


vii

DANH MUC HÌNH
Hình 3.1 Sơ đồ chuyển dịch mặt trượt, hướng trượt .................................................17
Hình 3.2 Biểu đồ quan hệ giữa áp lực đất .................................................................17
Hình 3.3 Tính áp lực đất chủ động Rankine .............................................................19
Hình 3.4 Tính áp lực đất bị động Rankine ................................................................19
Hình 3.5: Sơ đồ quan hệ của chống với chuyển dịch thân tường .............................23
Hình 3.6 Sơ đồ tính tốn chính xác thep phương pháp Sachipana ...........................24
Hình 3.7 Sơ đồ tính tốn theo Phương pháp đàn hồi Nhật Bản ................................25
Hình 3.8 Sơ đồ tính tốn theo Phương pháp đàn hồi sửa đổi lại ..............................25
Hình 3.9 Biểu đồ thực nghiệm để dự tính độ lún ......................................................30
Hình 3.10 Phương pháp bán kinh nghiệm để dự tính độ lún trong cát .....................32
Hình 3.11 Tính toán độ lún các khu vực liền kề gây ra trong hố đào sâu.................33
Hình 3.12 Quan hệ ứng suất - biến dạng hyperbolic ................................................36
Hình 4.1 Mặt bằng định vị hố khoan ........................................................................39
Hình 4.2 Mặt cắt 1-1 địa chất cơng trình ..................................................................40

Hình 4.3 Mặt cắt 2-2 địa chất cơng trình ..................................................................40
Hình 4.4 Hình trụ hố khoan HK1 ..............................................................................41
Hình 4.5 Hình trụ hố khoan HK2 ..............................................................................42
Hình 4.6 Hình trụ hố khoan HK3 ..............................................................................43
Hình 4.7 Hình trụ hố khoan HK4 ..............................................................................44
Hình 4.8 Lắp chống thép hình lần 1, lắp cốt pha sàn 1 .............................................45
Hình 4.9 Lắp chống thép hình lần 2 ..........................................................................45
Hình 4.10 Trụ chống thép (King-post), thép chờ cột BTCT, ....................................46
Hình 4.11 Cốt thép sàn hầm 2 ...................................................................................46
Hình 4.12 Giai đoạn đào thứ 1 ..................................................................................48
Hình 4.13 Giai đoạn đào thứ 2 ..................................................................................49
Hình 4.14 Giai đoạn đào thứ 3 ..................................................................................50
Hình 4.15 Giai đoạn đào thứ 4 ..................................................................................51
Hình 4.16 Số liệu nhập trên Plaxis ............................................................................55


viii

Hình 4.17 Mặt cắt hố đào theo Plaxis .......................................................................56
Hình 4.18 Kết quả phân tích hố đào ..........................................................................56
Hình 4.19 Kết quả chuyển vị theo Ux ......................................................................57
Hình 4.20 Kết quả chuyển vị tường vây theo Ux (bên phải) ....................................58
Hình 4.21 Kết quả chuyển vị tường vây theo Ux (bên trái) ......................................58
Hình 4.22 Mặt bằng vị trí các mốc chuyển vị tường vây .........................................59
Hình 4.23 Chuyển vị của 02 điểm đo IN2 và IN4, gần nhất tại vị trí HK2 ..............60
Hình 4.24 Tổng hợp chuyển vị tường vây bên phải hố đào ......................................63
Hình 4.25 Tổng hợp chuyển vị tường vây bên trái hố đào .......................................64
Hình 4.26 Biểu đồ thực nghiệm để dự tính độ lún ....................................................66
Hình 4.27 Biểu đồ độ lún bề mặt bên hố móng theo Peck ........................................67
Hình 4.28 Biểu đồ độ lún bề mặt bên hố móng theo Bauer ......................................68

Hình 4.29 Biểu đồ độ lún bề mặt bên hố móng theo Caspe-Bowles ........................70
Hình 4.30 Biểu đồ lún bề mặt bên hố móng theo Clough & O’Rourker ..................71
Hình 4.31 Tổng chuyển vị theo phương Y................................................................72
Hình 4.32 Giá trị chuyển vị của đất nền ...................................................................72
Hình 4.33 Độ lún đất nền bên phải hố đào ................................................................73
Hình 4.34 Độ lún đất nền bên trái hố đào .................................................................73
Hình 4.35 Mặt bằng vị các mốc quan trắc lún nền. ..................................................74
Hình 4.36 Mặt bằng vị các mốc quan trắc lún lân cận ..............................................76
Hình 4.37 Tổng hợp biểu đồ lún bên phải hố đào ...................................................767
Hình 4.38 Tổng hợp biểu đồ lún bên trái hố đào ...................................................767


ix

A

Ả

Bảng 3.1 Bảng tra hệ số f1 và f2 ................................................................................32
Bảng 4.1 Tổng hợp thơng số sử dụng trong mơ hình Haderning-Soil ......................53
Bảng 4.2 Thông số tường vây, sàn hầm bằng BTCT. ...............................................54
Bảng 4.3 Thơng số thép hình chống tường vây. .......................................................54
Bảng 4.4 Số liệu chuyển vị tường vây tại IN2 ..........................................................61
Bảng 4.5 Số liệu chuyển vị tường vây tại IN4 ..........................................................62
Bảng 4.6 Giá trị lún bề mặt bên hố móng theo Peck ................................................66
Bảng 4.7 Giá trị lún bề mặt bên hố móng theo Bauer ...............................................68
Bảng 4.8 Giá trị lún bề mặt bên hố móng theo Caspe-Bowles. ................................70
Bảng 4.9 Giá trị lún bề mặt đất bên hố móng theo Clough – O’Rourker .................71
Bảng 4.10 Tổng hợp quan trắc lún nền ....................................................................75
Bảng 4.11 Độ lún nền chu kỳ 12 ...............................................................................75

Bảng 4.12 Tổng hợp quan trắc lún lân cận ...............................................................77
Bảng 4.13 Độ lún lân cận chu kỳ 12 .........................................................................77


1

Ơ
1.1

1:

ẦU

ính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, với việc phát triển của các dự án nhà cao tầng, việc

phát triển không gian ngầm của nhà cao tầng cũng phát triển vơ cùng nhanh chóng.
Tuy nhiên khi đào đất trong khu vực nội thành của đô thị sẽ có khả năng làm ảnh
hưởng và hư hại đến các cơng trình lân cận. Do đó việc đánh giá cường độ và sự
phân bố biến dạng của đất nền là một phần quan trọng trong q trình tính tốn thiết
kế. Thông thường để giữ ổn định cho hố đào, khống chế chuyển vị, cũng như tránh
các sự cố cho công trình lân cận người ta thường sử dụng là phương án thiết kế thi
công tường vây bằng bê tông cốt thép xung quanh chu vi cơng trình. Khi một kết
cấu chắn giữ đất được thiết kế là hệ tường vây, thì yếu tố an tồn phải là ưu tiên
hàng đầu. Tiếp theo đó là yêu cầu về hiệu quả kinh tế cũng ngày càng địi hỏi phải
tính tốn hợp lý về chi phí xây dựng, kết quả là có thể làm cho tường mỏng đi, cũng
như có thể tăng nguy cơ phá hoại cho cơng trình và cả cơng trình lân cận.
Điều này dẫn đến nhu cầu phải dự đoán chính xác hơn nữa về chuyển vị tường
vây bê tơng cốt thép, độ sụt lún của đất nền xung quanh và tăng kiến thức của việc
thiết kế những kết cấu chống giữ tạm cũng như lâu dài cho cơng trình. Chủ đề về hố

đào sâu có tường chắn bằng bê tơng cốt thép này cũng đã tìm hiểu bởi nhiều nhà
nghiên cứu trong nhiều năm. Tuy nhiên, trong những thập kỷ qua sự hiểu biết về
ứng xử của đất nền về căn bản đã tăng lên. Điều này, kết hợp với khả năng sử dụng
những kỹ thuật mới để diễn tả sự tương tác giữa đất và kết cấu, đưa đến kết quả là
việc xem xét lại những phương pháp thiết kế hiện tại cho kết cấu tường chắn khi thi
cơng những cơng trình ngầm mới.
Trong hội thảo chun đề về quản lý chất lượng cơng trình ngày 02/8/2008
“Cơng trình xây dựng có phần ngầm - Bài học từ các sự cố và giải pháp phòng
chống” do Bộ Xây Dựng phối hợp với Sở Xây Dựng thành phố Hồ Chí Minh tổ
chức tại thành phố Hồ Chí Minh, thu hút gần 500 chuyên gia về xây dựng trong
nước, quốc tế, chủ đầu tư và các doanh nghiệp. Qua phân tích của các chun gia,
thì có khơng ít sự cố xảy trực tiếp hoặc gián tiếp liên quan đến sự chuyển vị của
tường chắn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các cơng trình lân cận.


2

Thực tế đã có những cơng trình đã gây ra sụt lún các cơng trình lân cận như:
cơng trình cao ốc Pacific, Saigon Residences, 102 Cống Quỳnh… Vì vậy, chuyển vị
của tường tầng hầm, sụt lún nền xung quanh công trình là một vấn đề cần được ưu
tiên hàng đầu, trong cả công tác thiết kế và thi công.
1.2

ục tiêu nghiên cứu:
Mục đích của luận văn này là làm tăng thêm kiến thức và sự hiểu biết của hố

đào sâu tác động như thế nào đến nền đất xung quanh và nêu lên về chuyển vị của
tường vây và làm biến dạng đến nền đất của xung quanh cơng trình. Đặc biệt là
cơng trình dành cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh, một trong những đơ thị phát
triển mạnh mẽ về việc phát triển khơng gian ngầm.

 Tính tốn áp lực đất tác động vào tường vây và chuyển vị của tường
vây bằng phương pháp giải tích. (Đánh giá sự chuyển vị của tường vây bằng
phương pháp giải tích)
 Tính tốn về độ ổn định và biến dạng của đất nền xung quanh cơng
trình. (Nghiên cứu sự phân bố biến dạng xung quanh hố đào cơng trình: tập trung
vào sự sụt lún xung quanh cơng trình)
 Thực hiện việc mơ phỏng tính tốn về hố đào sâu và tường vây theo
phương pháp phần tử hữu hạn (dùng phần mềm Plasix).
 Quan trắc chuyển vị tường vây, đo lún xung quanh cơng trình.
 So sánh các phương pháp tính tốn giải tích với phương pháp phần tử
hữu hạn và các số liệu về đo đạc, quan trắc thực tế đã thực hiện tại cơng trình.
1.3

ối tượng và phạm vi nghiên cứu:


Đối tượng nghiên cứu:
+ Các hố đào sâu (tầng hầm) của cơng trình có hệ bao che là tường

vây bê tông cốt thép.
+ Hệ kết cấu thép chống đỡ tường vây .


Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu về cơng trình ngầm (tầng hầm) của

nhà cao tầng, áp dụng các phương pháp tính tốn.


3

1.4 hương pháp nghiên cứu:


Nghiên cứu lý thuyết, so sánh với thực tế để kiểm chứng, tìm ra sự

tương quan có thể ứng dụng vào thực tế.


Chỉ có điều kiện biến dạng phẳng hai chiều (2D) được xem xét.



Ứng xử của hệ thống tường vây và đất nền bị giới hạn những phát

sinh gây ra bởi việc đào. Những yếu tố khác như máy móc thi cơng, cơng trình lân
cận và những hoạt động của kỹ sư cũng tác động lên ứng xử nhưng không được
xem xét.


Tất cả những thông số về kết cấu, cấu trúc của cơng trình sử dụng

trong tính tốn được cung cấp bởi chủ đầu tư. Những kết quả đo đạc, quan trắc tại
hiện trường, sẽ được thống kê và xử lý.
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:


Nghiên cứu nêu ra một giải pháp tính toán cho chuyển vị tường vây,

cùng với độ ổn định và biến dạng đất nền xung quanh cơng trình bằng các phương
pháp giải tích, có kiểm tra lại bằng phương pháp phần tử hữu hạn.



Nghiên cứu so sánh với thực tế để tìm ra sự tương quan giữa các lý

thuyết và thực tiễn. Kết quả này có thể kiến nghị áp dụng cho các cơng trình khác
về tính tốn cho giải pháp thi cơng tầng hầm, có điều kiện đất nền tương quan như
cơng trình mà luận văn này nghiên cứu.


4

Ơ
2.1

2:

Ổ

QUA

iới thiệu về tường vây tầng hầm:
Tường vây tầng hầm là một loại tường bằng bê tơng cốt thép có độ dày đủ

các kích cỡ từ 400mm đến 1200mm hoặc có thể hơn tùy theo độ sâu tầng hầm.
Tường vây tầng hầm được đúc tại chỗ hoặc chế tạo những tấm tường panel ứng suất
trước lắp ghép trong đất. Tường tầng hầm thực chất là cọc barret, độ dài những tấm
tường tùy theo thiết bị thi công, được nối liền với nhau bằng những gioăng chống
thấm để tạo thành một tấm tường liên tục trong đất (Diaphragm wall).
Ngày nay, tường vây tầng hầm được xây dựng phổ biến, nhất là những cơng
trình ở đơ thị, do đất ở chật hẹp và nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nên việc xây

dựng hầm ngầm có tường vây xung quanh là điều tất yếu.
2.2

ác nghiên cứu, thiết kế và thi công tường vây tầng hầm:
2.2.1 ác nghiên cứu, thiết kế tường vây tầng hầm trên thế giới
Trên thế giới, việc nghiên cứu và thiết kế tường vây tầng hầm đã có từ

khoảng năm 1970. Các nghiên cứu tiêu biểu có thể kể đến gần đây như sau:
- Anders Kullingsjö. Luận án tiến sỹ, năm 2007, đề tài “Effects of deep
excavations in soft clay on the immediate surroundings”. Tóm tắt của luận án: Khi
đào sâu trong thành phố, việc đánh giá mức độ và phân bố của các biến động nền
đất là một phần quan trọng của quá trình thiết kế, khi biến động q mức có thể gây
hại cho các tịa nhà lân cận và các cơng trình hữu dụng. Để giảm thiểu sự biến động
của đất xung quanh, một hệ thống chống đỡ tường chắn được sử dụng cho các việc
đào sâu là cung cấp hệ thống chống ngang.
Luận án này mô tả các phương pháp khác nhau để đánh giá sự biến động mặt
đất tiếp giáp với một hố đào sâu trong đất sét mềm và cách để ước tính áp lực đất
tác động ngang lên hệ thống tường chắn. Một sự xét lại được trình bày liên quan
đến:
• Đặc tính của đất rất là quan trọng để đánh giá sự biến dạng và áp lực
đất.
• Những phương pháp thực nghiệm hiện trường ước lượng về sự lún
xuống của mặt đất.


5

• Những phương pháp cổ điển khác nhau của sự tính tốn về áp lực
ngang của đất.
• Những phương pháp mơ hình đất khác nhau, với tiêu chí về lý thuyết

đàn hồi-dẻo.
Đánh giá này được theo sau bởi một trường hợp nghiên cứu mở rộng thực
hiện tại dự án đường hầm Gưta, trung tâm của Gothenburg, Thụy Điển.
Luận án có giới thiệu về các cơng thức thực nghiệm để tính chuyển vị mặt
đất của các tác giả như: Peck (1969), O´Rourke (1981), Bowles (1988) and Caspe
(1966). Trong luận án này, riêng về chuyển vị đứng của đất nền xung quanh, tác giả
chỉ đưa ra kết quả đo đạc về độ lún xung quanh cơng trình mà khơng có tính tốn để
dự báo trước.
- Christina Kantartzi. Luận án tiến sỹ được công bố (1993) trên Queen Mary
University of London, đề tài “Ground movements during diaphragm wall
installation in clays”. Tác giả này đã nghiên cứu về tường vây trong điều kiện đất
nền xung quanh là sét. Tác giả đã sử dụng máy ly tâm đo áp lực nước lỗ rổng, các
ảnh hưởng của mực nước ngầm và rộng trên mặt đất và những thay đổi biến động
về áp suất nước lỗ rỗng trong khi thi công tường vây. Một loạt các bài kiểm tra máy
ly tâm đã được thực hiện tại địa kỹ thuật London. Máy ly tâm Centre, trên các mẫu
cao lanh trắng quá cố kết, mô phỏng các ảnh hưởng của sự đào sâu dưới một rãnh
bùn và đổ bê tông tường vây. Khái quát cho các bài kiểm tra, hình học và thiết kế
các mơ hình được thảo luận. Sự ảnh hưởng của mực nước ngầm và bảng rộng trên
mặt đất và thay đổi áp lực nước lỗ rỗng trong khi thi công tường vây đã được
nghiên cứu, và kết quả được trình bày. Các kết quả thử nghiệm máy ly tâm được so
sánh với dữ liệu của vùng đất từ các địa điểm khác nhau. Sự phát triển của một
phương pháp phân tích đơn giản được trình bày, trong đó có thể được sử dụng để
ước lượng ảnh hưởng thi công tường vây trong đất sét. Các kết quả phân tích này
được so sánh với kết quả thử nghiệm máy ly tâm và dữ liệu vùng đất. Trong tài liệu
này tác giả chỉ đưa kết quả về đo đạc về ứng suất mà không đánh giá sự ổn định và
biến dạng đất nền xung quanh cơng trình.


6

- Dinakar K N và S K Prasad, bài báo đã đăng trong tạp chí: IOSR Journal of
Mechanical and Civil Engineering (IOSR-JMCE), với đề tài “Effect of Deep
Excavation on Adjacent Buildings By Diaphragm Wall Technique Using PLAXIS”.
Các tác giả đã thiết kế về hố đào sâu phải đạt ổn định và hạn chế sự biến dạng do
đào sâu trong đất. Trong nghiên cứu này, mơ hình phần tử hữu hạn 2D được phát
triển bằng PLAXIS để miêu tả cho hiệu suất của tường vây trên phân bố ứng suất và
các đặc tính biến dạng của đất bên dưới gần kết cấu liền kề tại các vị trí dễ bị hư
hại. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng phương pháp tường vây là ổn định, để hạn
chế những chuyển động của đất dưới các tòa nhà một cách đáng kể và sự đào sâu có
thể được thực hiện một cách an toàn hơn 25m. Các kết quả cung cấp một sự hiểu
biết về tác dụng của kỹ thuật tường vây để giảm sự biến động mặt đất trong quá
trình đào sâu tiếp giáp với các kết cấu khác. Sau đây là một số kết luận quan trọng
từ nghiên cứu này.
• Tường vây có thể là một kỹ thuật tốt để giữ các các vị trí tiếp giáp với
việc đào sâu trong tình trạng ổn định.
• Phương pháp chính xác của việc đào sâu có thể được mơ phỏng trong
mơ hình số sử dụng Plaxis và cường độ, biến dạng đặc điểm của đất nền; và kết cấu
có thể được tính tốn ở giai đoạn nào.
• Chế tạo tường vây với độ dày khoảng 1 m có thể cho phép đào sâu lên
đến khoảng 25m trong đất với cường độ trung bình. Khơng có tường trong đất bị hư
hại ở khoảng độ sâu 4m.
• Chuyển vị ngang và chuyển vị đứng cũng như ứng suất cắt trong đất
giảm với sự gia tăng khoảng cách về kết cấu từ sự đào sâu gần như tuyến tính. Do
đó, khoảng cách tối thiểu là nơi đào sâu từ kết cấu hiện tại, có thể được ước tính dựa
trên ứng suất cho phép và chuyển vị của mặt đất.
Trong bài báo này, các tác giả có nghiên cứu về chuyển vị của đất nền, và
đưa ra kết quả được thể hiện trong phần mềm Plaxis, các tác giả khơng có so sánh,
đối chiếu với kết quả thực tế hiện trường.
- G.A.Horodecki, A.F.Bolt và E.Dembicki. Bài báo của trường đại học
Missouri University of Science and Technology, tiêu đề “Deep Excavation Braced

7

by Diaphragm Wall in Gdańsk (Poland)”. Nội dung chính của bài báo: Bảo vệ hố
đào sâu bằng việc đổ bê tơng tường vây tại chỗ cho cơng trình “Trung tâm mua
sắm” được thiết kế là năm tầng xây dựng, với ba tầng ngầm và xây dựng trên tường
vây. Hố đào sâu đã được thực hiện bằng phương pháp "nửa sàn" với sự chống đỡ
tạm thời của sàn ở dạng cột thép. Bài tốn tĩnh đào sâu có giằng được thực hiện
theo phương pháp số PLAXIS cho cả giai đoạn thiết kế (đối với hai phương án tính
tốn: neo và được chống đỡ bởi vòng sàn) cũng như sau khi xây dựng (phân tích trở
lại). Các tính tốn phục vụ cho đánh giá dự đoán về chuyển vị của tường, sự biến
dạng của mặt đất xung quanh việc đào sâu và nội lực trong giai đoạn tiếp theo của
sự đào sâu hơn nữa và cho các kế hoạch thi công khác nhau của cơng trình. Trong
suốt cơng trình xây dựng, chuyển vị thẳng đứng của mặt đất xung quanh hố đào sâu
và các tòa nhà xung quanh cũng như chuyển vị ngang của tường vây được theo dõi
và so sánh với kết quả tính tốn tương ứng. Một vài mẫu của các giá trị tính tốn và
đo được giá trị của biến dạng tường và mặt đất được trình bày. Những ảnh hưởng
của việc dỡ tải tầng đất bên dưới và phạm vi của vùng bị tác động trên các vùng lân
cận cũng được phân tích.
Các tác giả có đưa ra về kết quả chuyển vị đứng của đất nền và chuyển vị
đỉnh của tường vây bằng mơ hình Plaxis. Tuy nhiên, bài báo này khơng có sự so
sánh về kết quả đo thực tế để kiểm chứng sự chêch lệch trong tính tốn theo phương
pháp phần tử hữu hạn.
- Z.C.Moh và T. F. Song. Bài báo của trường đại học Missouri University of
Science and Technology, tiêu đề “Performance of Diaphragm Walls in Deep
Foundation Excavations”. Hai nghiên cứu trường hợp của việc sử dụng tường vây
một tường dày 70cm đặt trong lớp cát bùn và một tường dày 60cm đã được xây
dựng trong sét rất mềm. Trong cả hai trường hợp, những thiết bị đo đạc bao gồm áp
kế, máy đo độ nghiêng, đo ứng suất trong đất, tăng cường đầu dò thanh, sự lún

xuống những điểm và đo biến dạng đã được cài đặt và được giám sát trong suốt
công việc đào sâu. Với sự hỗ trợ của giám sát thiết bị đo đạc trong công việc đào
sâu, hệ số an toàn đối với cơ sở phá hoại là 1,05 đã được sử dụng trong thiết kế. Hai
tác giả này chỉ nghiên cứu về chuyển vị tường trong đất và ứng suất của đất có sự so


8

sánh độ dày các tấm tường đặt trong vùng đất khác nhau, để so sánh kết quả. Các
tác giả không phân tích sự ổn định đất nền xung quanh cơng trình, nhất là tường vây
dày 70cm được đặt trong lớp cát bùn (đất yếu). Với hố đào sâu như vậy, đất nền
xung quanh cơng trình dễ bị ảnh hưởng.
2.2.2 ác nghiên cứu, thiết kế và thi công tường vây tầng hầm tại iệt am.
Tại Việt Nam, các tính tốn, thiết kế, thi cơng về tường vây cũng đã có nhiều
nghiên cứu. Tác giả đã tham khảo về nhiều luận văn thạc sỹ và các bài báo có
nghiên cứu, thiết kế liên quan về tường vây tầng hầm như sau:
2.2.2.1 ác luận văn thạc sỹ ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp:
- Đặng Văn Biển, luận văn tốt nghệp cao học (2011) với đề tài: “Nghiên cứu
ứng dụng tường trong đất có neo trong thi cơng xây dựng tầng hầm nhà cao tầng với
điều kiện địa chất thành phố Nam Định”. Tác giả đã nghiên cứu, tiếp thu và ứng
dụng cơng nghệ tường trong đất có neo vào cơng tác xây dựng tầng hầm nhà cao
tầng với điều kiện địa chất của thành phố Nam Định. Trên cở sở nghiên cứu lý
thuyết về tường trong đất, neo đất, các công nghệ thi cơng tường trong đất có neo,
tác giả dùng phần mềm Plaxis mô phỏng tường trong đất để phân tích kết cấu. Tác
giả có đưa ra kết quả về momen uốn, chuyển vị tường cho các trường hợp với
những góc neo trong đất khác nhau. Tác giả có so sánh momen uốn thân tường theo
phương pháp giải tích và phương pháp số. Trong luận văn này tác giả không đưa ra
số liệu về sự ổn định của đất nền xung quanh cơng trình.
- Đỗ Cơng Sơn, luận văn tốt nghệp cao học (2011) với đề tài: “Tính tốn
tường trong đất sử dụng panel lắp ghép bê tông ứng lực trước cho tầng hầm nhà cao

tầng khu vực Hà Nội”. Trong luận văn này, tác giả thiết kế tường trong đất là những
panel bê tông ứng suất trước. Tác giả đưa ra giải pháp tính nội lực bằng 2 phương
pháp: Phương pháp tính tốn nội lực Sachipana và phương pháp phần tử hữu hạn,
sau đó lựa chọn nội lực nguy hiểm để tính thép cho panel. Tác giả cũng đưa ra
những bài tốn giải tích kiểm tra sức chịu tải của nền dưới chân tường, kiểm tra ổn
định chống chảy thấm của hố đào, kiểm tra ổn định chống trồi hố móng, kiểm tra
khả năng chịu lực của tường. Tác giả khơng tính tốn về ổn định cũng như chuyển
vị đứng của đất nến xung quanh cơng trình.


9

- Dương Minh Trí, luận văn tốt nghệp cao học (2010) với đề tài: “Phân tích
ứng xử của tường vây trong quá trình đào tầng hầm”. Luận văn này nhằm mục đích
nghiên cứu những phương pháp khác nhau để đánh giá chuyển vị đất nền cho hố
đào sâu liên quan đến ứng xử của tường vây trong quá trình đào tầng hầm. Tác giả
đã trình bày liên quan đến các phần sau:
 Tính chất của đất rất là quan trọng trong việc đánh giá biến dạng.
 Những phương pháp thực nghiệm hiện tại để ước lượng chuyển vị của
đất nền.
 Những phương pháp mô phỏng đất khác nhau, tập trung trên lý thuyết
đàn hồi - dẻo của đất.
Những phân tích trên sẽ được thực hiện để dự đoán và làm sáng tỏ chuyển vị
đất nền bởi 3 phương pháp phân tích số sử dụng đại trà ở Việt Nam bằng mơ hình
dầm trên nền lị xo đàn-dẻo, hoặc bằng phân tích phần tử hữu hạn với mơ hình đàn
hồi tuyến tính đẳng hướng Mohr-Coulomb, và mơ hình Hardening-Soil. Sự phân
tích được so sánh với dữ liệu quan trắc tại hiện trường dựa trên số liệu ghi nhận
được của cơng trình Vincom và Le Meridien, ở trung tâm thành phố Hồ Chí Minh.
Kết quả đã chỉ ra những ưu điểm khi sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với mơ
hình Hardening-Soil có thể mơ phỏng biến dạng đàn hồi khơng tuyến tính, đàn-dẻo

khơng tuyến tính của đất.
Trong luận văn, tác giả có giới thiệu các phương pháp thực nghiệm của Peck
(1969), Lambe (1970), và Clough and O’Rourke (1989 & 1990) về chuyển vị của
đất nền xung quanh hố đào sâu, tuy nhiên tác giả khơng tính tốn cũng như khơng
đưa ra dự kiến về chuyển vị đứng của đất nền xung quanh cho 02 cơng trình mà tác
giả đã mơ phỏng lại.
- Hoàng Đăng Thái, luận văn tốt nghệp cao học (2008) với đề tài: “Nghiên
cứu tính tốn tường tầng hầm trong giai đoạn thi công”. Mục tiêu của luận văn:
Nghiên cứu, tính tốn tường tầng hầm theo từng giai đoạn thi cơng theo phương
pháp down – up, từ đó đề xuất trình tự thi cơng, trong đó chuyển vị của tường là bé
nhất và sự sai khác về chuyển vị giữa sơ đồ theo trình tự thi cơng và sơ đồ khai thác
sử dụng là ít nhất. Kết luận của luận văn: đối với tầng hầm nhà cao tầng, phương


10

pháp thi công đồng thời cả phần ngầm và thân cơng trình (down – up) là biện pháp
thi cơng tiên tiến, giúp đẩy nhanh tiến độ thi cơng. Khi tính tốn kết cấu tường tầng
hầm trong q trình thi cơng cần xét đến quá trình này. Trong luận văn này tác giả
chỉ đề cập đến giải pháp thi công.
- Nguyễn Đăng Ngọc Vũ, luận văn tốt nghệp cao học (2013) với đề tài “Tính
tốn hệ kết cấu chống đỡ tường vây trong thi công tầng hầm theo phương pháp thi
công hỗn hợp”. Trong luận văn này, tác giả đưa ra phương pháp tính tốn áp lực
đất, nước tác dụng vào lưng tường vây, tính tốn lựa chọn hệ kết cấu chống đỡ
tường vây theo phương pháp thi công hỗn hợp. Luận văn đã dựa vào cơng trình đã
thi cơng là Trung tâm hành chính Đà Nẵng và sử dụng các số liệu đã có thực tế về
đất nền. Trong phần phân tích, tác giả đã đưa ra cách tính tốn theo giải tích và theo
phần mềm Plaxis về lực tác dụng lên tường chắn, sau đó có bảng đối chiếu, so
sánh. Tác giả đã có đánh giá về 2 phương pháp này và lựa chọn phương pháp phần
tử hữu hạn để tính tốn phần ngầm cơng trình. Tác giả thực hiện 2 cách để tính

tốn: tính tốn theo biện pháp thi cơng thực tế của cơng trình và tính tốn hệ chống
đỡ tường vây bê tông cốt thép theo phương pháp đề xuất. Kết quả có sự so sánh về
chuyển vị đỉnh của tường vây, nhưng khơng có phân tích về sự ổn định của đất nền
xung quanh cơng trình.
- Nguyễn Khắc Đức, luận văn tốt nghiệp cao học (2005) với đề tài “Công
nghệ thi công tường Barrette trong điều kiện đất nền Hà Nội”. Mục đích của tác giả
trong luận văn gồm lựa chọn quy trình hợp lý và nghiên cứu này giới hạn trong điều
kiện địa chất các cơng trình, địa chất thủy văn của nội thành Hà Nội và tương tự Hà
Nội. Trong phương pháp nghiên cứu về lý thuyết, tác giả chỉ giới thiệu những công
thức giải tích về áp lực tác dụng vào thân tường, các cơng thức để tính tốn momen
thân tường. Kết luận của luận văn chỉ nêu rõ về quy trình thi cơng và những khuyến
cáo về tính thấm của tường Barrette và các giải pháp thực hiện. Luận văn không nêu
ra chuyển vị của tường và chuyển vị đứng của đất nền xung quanh cơng trình.
- Nguyễn Thanh Hải luận văn tốt nghệp cao học (2011) với đề tài: “Cơ sở lựa
chọn tường barrette cho tầng hầm nhà cao tầng”. Trong luận văn này tác giả đã
nghiên cứu các yếu tố tác động lên tường tầng hầm từ đó lựa chọn chiều


11

dày tường tầng hầm hợp lý và đưa ra các kiến nghị phù hợp. Toàn bộ luận văn tác
giả đã đưa ra các phương pháp tính tốn và các cơng thức giải tích để có hướng tìm
ra các giá trị về chuyển vị của tường, momen uốn thân tường. Tác giả khơng phân
tích về tác động của hố đào sâu làm ảnh hưởng đến cơng trình lân cận.
- Vũ Quốc Lập, luận văn tốt nghệp cao học (2011) với đề tài “Nghiên cứu
thiết kế tính tốn tường bên tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Nam Định thi công
theo phương pháp tường trong đất”. Mục tiêu của luận văn: Nghiên cứu thiết kế tính
tốn tường trong đất, so sánh lựa chọn phương pháp tính chính xác và hiệu quả
nhằm đáp ứng nhu cầu xây dựng cho các cơng trình nhà cao tầng tại thành phố Nam
Định. Luận văn này chỉ đáp ứng các phương pháp tính tốn: theo phương pháp giải

tích của Nhật Bản, phương pháp đàn hồi, phương pháp tính lực trục thanh chống,
phương pháp phần tử hữu hạn (dùng phần mềm plaxis) và chỉ xác định chuyển vị
tường vây, khơng xem xét có sự ổn định của đất nền chung quanh cơng trình.
2.2.2.2 Các bài báo có nghiên cứu về tường vây:
- Châu Ngọc Ẩn và Lê Văn Pha. Bài báo này đăng trên tạp chí: Science &
Technology Development, Vol 10, No.10 - 2007, đề tài “Tính tốn hệ kết cấu bảo
vệ hố móng sâu bằng phương pháp xét sự làm việc đồng thời giữa đất nền và kết
cấu”. Tóm tắt bài báo như sau: Nhu cầu sử dụng phần không gian dưới mặt đất để
xây dựng cơng trình ngày càng phổ biến và bức thiết, nhất là trong các thành phố
lớn như thành phố Hồ Chí Minh. Các cơng trình xây dựng này có phần kết cấu
ngầm sâu trong đất. Việc tính tốn kiểm tra hệ thống kết cấu chống đỡ hố móng sâu
trong q trình thi cơng cơng trình trở nên phức tạp và u cầu cao, nhất là khi mặt
bằng thi công chật hẹp và trong điều kiện đất yếu. Hiện tại, phương pháp tính tốn
hệ thống kết cấu chống đỡ có nhiều tầng thanh chống vẫn được sử dụng là phương
pháp tính tốn gần đúng dựa trên theo lý thuyết áp lực đất của Coulomb. Phương
pháp tính tốn hệ kết cấu chống đỡ bằng phương pháp xét sự làm việc đồng thời
giữa đất nền và hệ kết cấu bằng phương pháp phân tử hữu hạn với việc sử dụng
phần mềm PLAXIS 7.2 cho phép kiểm tra ổn định và biến dạng đất nền và hệ kết
cấu ở các giai đoạn khác nhau trong q trình thi cơng.


12

- Dương Văn Bình. Tạp chí Đại học Mỏ Địa Chất (2015) đề tài “Lựa chọn
mơ hình đất nền để tính tốn ổn định hố móng sâu bằng phần mềm plaxis”. Nội
dung của bài báo này tập trung nghiên cứu tổng quan về một số phương pháp tính
tốn áp lực đất trên tương chắn từ các phương pháp giải tích đến phương pháp phần
tử hữu hạn. Trên các kết quả phân tích cho cơng trình thực tế có kết quả quan trắc,
tiến hành tính tốn với một số mơ hình đất nền để so sánh và kiến nghị sử dụng.
Quá trình tính tốn được thực hiện bằng phần mềm Plaxis 8.5 theo 2 mơ hình đất

nền MC và HS đã cho thấy sự phù hợp của mơ hình HS với quan trắc thực tế. So
sánh với các phương pháp giải tích tính tốn áp lực đất đã cho thấy, phương pháp
Stanislav cho kết quả gần đúng nhất so với tính toán bằng phần mềm và kết quả
quan trắc. Kết quả tính tốn chuyển vị ngang theo mơ hình Hardening Soil gần đúng
với thực tế quan trắc hơn, điều này do các thơng số của mơ hình MC lấy từ số liệu
thí nghiệm trong phịng, khơng phản ánh chính xác nền đất thực tế, cũng như hạn
chế của mơ hình MC là ứng xử đàn hồi, khi chưa đạt đến dẻo và giá trị mô đun là
không thay đổi theo ứng suất hữu hiệu trong suốt quá trình chịu tải. Tác giả so sánh
áp lực đất và chuyển vị ngang của tường vây giữa 2 mơ hình, khơng phân tích sự ổn
định của đất nền xung quanh, trong khi hố đào sâu đến gần 20m.
- Huỳnh Thế Vĩ, Lê Trọng Nghĩa. Tạp chí Địa kỹ thuật, Vol.3, 25-32, 2013
(2013) đề tài: “Phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường vây
trong thi công hố đào sâu”. Bài báo tập trung phân tích ảnh hưởng của hệ thanh
chống đến chuyển vị tường vây khi thi công tầng hầm Cao ốc văn phịng “Lim
Tower” tại Thành phố Hồ Chí Minh. Cơng trình gồm 2 tầng hầm với chiều sâu đào
đất là 13,35m, được chống đỡ bởi 3 tầng thanh chống với khoảng cách lớn nhất từ
một tầng thanh chống đến bề mặt hố đào là 6,15m. Tồn bộ q trình thi công được
mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn với việc sử dụng phần mềm Plaxis
3D Foundation. So sánh kết quả thu được với quan trắc thực tế, từ đó đề xuất
phương pháp bố trí và gia cường hệ chống hợp lý, đảm bảo tường vây nằm trong
giới hạn cho phép.
Mục tiêu của bài tốn là tính tốn lực lên các tầng thanh chống theo yêu cầu
khống chế chuyển vị ngang tối đa của tường trong quá trình đào là 5cm. Từ kết quả


13

tính tốn lực nén, chọn kích thước thanh chống của các tầng chống. Tính tốn lượng
nước cần bơm hút để giữ khô ráo hố đào. Dự trù khả năng áp lực gia tăng do tính
khơng đồng nhất của đất nhằm bảo vệ hệ thanh chống. Bài báo có lập bảng thống kê

về lực nén thân tường trong các giai đoạn đào đất, dỡ bỏ các thanh chống theo phần
mềm Plaxis và kết quả đo đạc hiện trường. Trong kết luận, bài báo có đề cập đến
chuyển vị của đất nền nhưng khơng có thống kê và so sánh giữ lý thuyết và thực tế.
- Nguyễn Minh Tâm và Nguyễn Bửu Anh Thư. Tạp chí Khoa học cơng nghệ
xây dựng (2014), đề tài “Nghiên cứu phương pháp tính áp lực đất phù hợp cho
tường vây hố đào sâu”. Bài báo nghiên cứu phương pháp tính tốn áp lực đất tác
dụng vào tường chắn trở thành bài toán cần thiết cho các kỹ sư tư vấn thiết kế và thi
cơng cơng trình xây dựng. Nội dung của bài báo này tập trung nghiên cứu tổng quan
về các phương pháp tính tốn áp lực đất trên tường chắn từ các phương giải tích đến
phương pháp phần tử hữu hạn. Trên các kết quả phân tích cho cơng trình thực tế, có
kết quả quan trắc mơ hình hợp lý mơ phỏng cho ứng xử của đất, cũng như phương
pháp giải tích tính tốn áp lực đất thích hợp sẽ được đề xuất. Bài báo có phân tích
về 02 mơ hình Mohr – Coulomb và Hardening-Soil cho cơng trình Vietcombank
Tower, số 5, Quảng Trường Mê Linh, Phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM gồm
35 tầng, 4 tầng hầm.
Các tác giả đã lập bảng so sánh về các chỉ tiêu như: chuyển vị ngang tường
vây, so sánh kết quả áp lực đất tác dụng lên tường được xác định từ mơ hình HS
khơng sàn hầm với kết quả từ các phương pháp giải tích. Kết luận bài báo là nghiên
cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu tổng quan các phương pháp giải tích và phần
tử hữu hạn (Plaxis) xác định áp lực tác dụng lên tường chắn cũng như mơ hình phù
hợp trong Plaxis để sử dụng cho mô phỏng các lớp đất. Qua việc so sánh giữa các
kết quả tính tốn phân tích Plaxis với kết quả quan trắc và với kết quả tính tốn giải
tích các kết luận cụ thể sau đây được rút ra như sau:
 Mô phỏng lớp đất bằng các mơ hình HS và MC cho kết quả hình dạng
của biểu đồ chuyển vị với chiều sâu khá phù hợp so với kết quả quan trắc thực tế.
Tuy nhiên về độ lớn của chuyển vị ngang thì vẫn cịn chênh lệch. Kết quả tính tốn


14

chuyển vị ngang theo mơ hình Hardening Soil lớn hơn 1,1 – 2 lần; cịn tính tốn
theo mơ hình Mohr Coulomb gấp hơn 2–6 lần so với kết quả quan trắc.
 Phương pháp tính tốn áp lực đất của Stanislav có xét đến ảnh hưởng
của hoạt tải ở mặt đáy hố đào, do q trình thi cơng gây ra cho kết quả chính xác
hơn các phương pháp giải tích khác khi so sánh với kết quả tính tốn bằng phương
pháp Plaxis.
Các tác giả không xem xét về chuyển vị đứng của đất nền xung quanh
cơng trình.
2.3 Kết luận về chương tổng quan.
Tường vây bằng bê tông cốt thép được thực hiện cho các cơng trình có tầng
hầm thật sự có hiệu quả, là bức ngăn cách khi đào đất và là tường của tầng hầm
trong quá trình khai thác, sử dụng. Cho nên việc nghiên cứu, thiết kế, thi công
tường vây bằng bê tông cốt thép là một việc cần thiết cho cơng trình nhà cao tầng có
xây dựng phần hầm.
Qua tìm hiểu, đánh giá về các tài liệu, bài báo được công bố và một số các
luận văn về việc nghiên cứu thiết kế tường trong đất (mục 2.2), ta thấy tập trung là
những đề tài được nghiên cứu như sau:
2.3.1 ề các tài liệu trong nước
- Tính tốn áp lực tác động của đất vào tầng hầm.
- Tính toán về chuyển vị tường vây tầng hầm.
- Các biện pháp dùng văng chống vào tường vây trong quá trình đào đất, để
giảm chuyển vị. Có tính tốn về lực lên các tầng thanh chống theo yêu cầu khống
chế chuyển vị ngang tối đa của tường.
- Lựa chọn mơ hình đất nền.
- Phương pháp xét sự làm việc đồng thời giữa đất nền và kết cấu.
- Giải pháp tường trong đất có neo.
- Có nghiên cứu về sự chuyển vị đất nền, nhưng chỉ giới thiệu về những công
thức thực nghiệm và bán thực nghiệm, có hạn chế về việc đưa ra các tính tốn trước
về sự ổn định, chuyển vị của đất nền xung quanh cơng trình.

15

2.3.2 ề các tài liệu ngồi nước
- Mơ tả các phương pháp khác nhau để đánh giá sự biến động mặt đất tiếp
giáp với một hố đào sâu trong đất sét mềm và cách để ước tính áp lực đất tác động
ngang lên hệ thống tường chắn. Đưa ra kết quả đo đạc thực tế về độ lún xung quanh
công trình mà khơng có tính tốn để dự báo trước
- Sử dụng máy ly tâm đo áp lực nước lỗ rỗng, các ảnh hưởng của mực nước
ngầm và rộng trên mặt đất và những thay đổi biến động về áp suất nước lỗ rỗng
trong khi thi công tường vây.
- Bài tốn tĩnh đào sâu có giằng được thực hiện theo phương pháp số
PLAXIS cho cả giai đoạn thiết kế.
- Hai nghiên cứu trường hợp của việc sử dụng tường vây một tường dày
70cm đặt trong lớp cát bùn và một tường dày 60cm đã được xây dựng trong sét rất
mềm.
- Mơ hình phần tử hữu hạn 2D được phát triển bằng PLAXIS để miêu tả cho
hiệu suất của tường vây trên phân bố ứng suất và các đặc tính biến dạng của đất bên
dưới gần kết cấu liền kề tại các vị trí dễ bị hư hại.
2.3.3: Kết luận
Qua các tài liệu được tóm tắt trên, tác giả nhận thấy rằng các nghiên cứu về
giải pháp thi công tầng hầm có tường vây bằng bê tơng cốt thép, rất ít nghiên cứu về
tính tốn chuyển vị tường vây bằng phương pháp cơ học cũng như sự biến dạng của
nền đất xung quanh cơng trình. Cho nên, theo tác giả, ngồi việc tính tốn áp lực đất
tác động lên tường vây, chuyển vị của tường vây tầng hầm, chúng ta còn phải quan
tâm đến sự ổn định tường vây, chuyển vị đứng (lún) của đất nền xung quanh cơng
trình, vì đây là những sự việc rất quan trọng. Sự chuyển vị tường vây gây ra sụt lún
của đất nền làm ảnh hưởng đến các cơng trình xung quanh, như những sự cố thực tế
đã xảy ra đã nêu phần trên. Đây cũng là tiêu chí chính mà luận văn này hướng đến.