phân tích hiệu quả việc gia cố hố đào sâu đến chuyển vị của tuyến metro lân cận

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.71 MB, 127 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ THÁI TRUNG

PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ VIỆC GIA CỐ HỐ ĐÀO SÂU ĐẾN CHUYỂN VỊ CỦA TUYẾN METRO LÂN CẬN

ANALYZING THE EFFECTIVENESS OF REINFORCED DEEP EXCAVATION TO THE DISPLACEMENT OF

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. NGUYỄN TUẤN PHƯƠNG

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM, ngày 19 tháng 01 năm 2024.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1. Chủ tịch: PGS.TS. LÊ BÁ VINH

2. Phản biện 1: PGS.TS. NGUYỄN ANH TUẤN 3. Phản biện 2: TS. NGUYỄN TUẤN PHƯƠNG

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa.

TRƯỞNG KHOA

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

___________________________________ ___________________________________

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: LÊ THÁI TRUNG

Ngày, tháng, năm sinh: 16/04/1999

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình ngầm

MSHV: 2171043 Nơi sinh: TPHCM Mã số: 8580204

Luận văn có những nhiệm vụ sau:

1. Nghiên cứu lựa chọn thông số mơ hình hợp lý ở khu vực Quận 1 TPHCM phù hợp với bài toán hố đào.

2. Nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của việc thi công cơng trình ảnh hưởng đến tuyến đường hầm lân cận.

3. Nghiên cứu, so sánh, đánh giá tính hiệu quả của các phương án gia cố hố đào công trình ảnh hưởng đến tuyến đường hầm lân cận.

NỘI DUNG:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về hố đào sâu Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Bài tốn phân tích ngược

Chương 4: Gia cố hố đào bằng phương pháp phụt vữa trong đất Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

TS. LẠI VĂN QUÍ PGS.TS. LÊ BÁ VINH

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƯỞNG KHOA

PGS.TS LÊ ANH TUẤN

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và nghiên cứu luận văn, ngoài sự nổ lực của bản thân, không thể không kể đến sự giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện cho học viên của q thầy cơ, gia đình, bạn bè cùng khố và các anh chị em đồng nghiệp tại công ty.

Lời đầu tiên, học viên xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy

TS.Lại Văn Quí, là người đã tận tâm hướng dẫn và giúp đỡ học viên trong suốt quá

trình học tập và thực hiện Luận văn. Thầy đã dạy cho học viên những kiến thức bổ ích cả về lý thuyết lẫn cái nhìn trực quan trong quá trình học tập Cao học, đồng thời định hướng cho học viên con đường nghiên cứu khoa học sau này. Quá trình thực hiện Đề cương và Luận văn, thầy đã gợi mở ý tưởng cho đề tài, là người trực tiếp hướng dẫn và cho học viên những nhận xét, góp ý quý báu để học viên có thể hoàn thành Luận.

Học viên xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô trong Bộ môn Địa cơ Nền móng và các thầy cơ trong trường đã trực tiếp giảng dạy cho học viên trong thời gian học tập tại trường.

Học viên xin gửi lời cám ơn đến gia đình đã ln chăm sóc, động viên và tạo điều kiện tốt nhất để học viên hoàn thành việc học lẫn Luận văn.

Học viên xin gửi lời cám ơn các anh chị và bạn bè cùng học Thạc sĩ đã giúp đỡ học viên, đã cùng nhau ngồi lại bàn luận và chia sẻ kiến thức để học viên có cái nhìn khác trong vấn đề.

Học viên xin gửi lời cám ơn đến các anh chị tại Công ty đã tạo động viên, tạo điều kiện cho học viên trong suốt quá trình học tập và thực hiện Luận văn.

Xin chân thành cám ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2023

Học viên

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

tế của dự án Viet Capital Center, học viên sẽ thực hiện bài toán phân tích ngược nhằm tìm ra thơng số đất phù hợp cho địa chất ở Quận 1, TPHCM. Thông số được khảo sát là module E50ref, được lấy bằng (1000 ÷ 4000)NSPT cho đất cát, và (300 ÷ 500)su cho đất sét. Với kết quả chuyển vị tường vây của mô hình Plaxis lớn hơn 10% so với quan trắc thực tế, học viên nhận thấy bộ thông số trên là hợp lý trong tính tốn phân tích và thiết kế cơng trình hố đào sâu cho địa chất ở TPHCM.

Từ kết quả bài tốn phân tích ngược, học viên sử dụng bộ thông số trên để xét ảnh hưởng của hố đào sâu đến đường hầm lân cận. Bằng cách giả định các khoảng cách khác nhau của đường hầm, học viên nhận thấy rằng nếu mép tường vây cách tâm đường hầm với khoảng cách X = 22m, thì chuyển vị giới hạn của đường hầm sẽ khơng đảm bảo (chuyển vị đường hầm ux = 18mm lớn hơn giới hạn cho phép 15mm). Vì thế việc nghiên cứu phương án gia cường hố đào là thiết yếu.

Bằng phương án phụt vữa bên ngoài hố đào, học viên tiến hành mơ hình thay đổi các thơng số B, L1, L2 và E để xem xét hiệu quả của khối phụt vữa. Qua quá trình nghiên cứu, học viên nhận thấy tăng bề rộng khối phụt vữa B cho hiệu quả giảm chuyển vị đường hầm cao nhất. Sau đó yếu tố chiều dài khối phụt vữa L2 cũng làm giảm chuyển vị đường hầm nhưng vẫn phụ thuộc vào B. Yếu tố L1 cần phải điều chỉnh hợp lý nếu không sẽ gây ra nguy hiểm cho đường hầm. Độ cứng E của khối phụt vữa khơng nên tăng q cao vì giá trị E quá cao không mang lại nhiều hiệu quả cho việc giảm chuyển vị đường hầm, mà cịn gây khó khăn cho thực tế thi công nếu muốn đạt được cường độ như giả định.

Như vậy với nghiên cứu này, việc gia cường hố đào bằng phương pháp phụt vữa trong đất mang lại hiệu quả cao trong việc giảm chuyển vị đường hầm lân cận.

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

ABSTRACT

With the current development of HCM City, constructing Metro line to reduce the trafic jam is necessary. However, with the appearance of the Metro line, cotrolling the deep excavation displacement become more difficult and complicated. Therefore, this thesis conducted a research about a method to reinforce outside of deep excavation with jet grouting grouting to reduce the displacement of the Metro tunnel. In this thesis, students will do the reverse analysis problem to find suitable soil parameters for geology in District 1, HCM City. The investigated parameter is module E50ref, taken as (1000 ÷ 4000)NSPT for sandy soil, and (300 ÷ 500)su for clayey soil. With the diaphragm wall displacement results by Plaxis model being 10% larger than actual observations, students found that the above parameters are reasonable in calculating, analyzing and designing deep excavations for geology in HCM City.

From the above results, students use that parameters to consider the impact of deep excavations on adjacent tunnels. By assuming different distances of the tunnel, students realize that if the edge of the diaphragm wall is 22m away from the center of the tunnel, the limited displacement of the tunnel will not be guaranteed (tunnel displacement 18mm is exceed allowable value 15mm). Therefore, research for a method to strengthen the excavation is essential.

Using the Jet Grouting method outside the excavation, students conduct a model to change parameters B, L1, L2 and E to consider the effectiveness of the grouting area. Through the research process, students found that increasing the width of grouting area B give the highest efficiency in reducing tunnel displacement. The length of grouting area L2 also reduces tunnel displacement but still depends on B. Factor L1 needs to be adjusted properly otherwise it will cause danger to the tunnel. The stiffness E of the grouting area should not be increased too high because an E value that is too high does not bring much effectiveness in reducing tunnel displacement, but also makes it difficult for actual construction if one wants to achieve the assumed strength as determined.

Thus, in this study, strengthening the excavated hole using the soil grouting method is highly effective in reducing the displacement of the adjacent tunnel.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Học viên

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỐ ĐÀO SÂU ... 4

1.1.GIỚI THIỆU CHUNG ... 4

1.1.1. Hố đào sâu ... 4

1.1.2. Đặc điểm cơng trình hố đào sâu ... 4

1.1.3. Phân loại cơng trình hố đào sâu ... 5

1.2.CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU ... 5

1.2.1. Phương pháp đào mở ... 5

1.2.2. Phương pháp đào mở có giằng chống (Bottom up) ... 5

1.2.3. Phương pháp neo đất ... 6

1.2.4. Phương pháp đào theo kiểu ốc đảo ... 6

1.2.5. Phương pháp thi công Top-down (hoặc Semi Top-down) ... 6

1.3.CÁC BIỆN PHÁP CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO SÂU ... 7

1.3.1. Tường cọc chống ... 8

1.3.2. Cừ Larsen ... 8

1.3.3. Tường cọc ... 10

1.3.4. Tường vây (tường Barrette) ... 11

1.4.CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC ... 12

1.4.1. Nghiên cứu về ảnh hưởng của hố đào sâu cơng trình Viet Capital Center đến hầm Metro ... 12

1.4.2. Nghiên cứu về biện pháp phụt vữa cao áp để gia cố xung quanh hầm tại tuyến Metro số 1 ... 14

1.4.3. Nghiên cứu trong việc ứng dụng công nghệ khoan phụt vữa áp lực cao (jet - grouting) tại dự án Tuyến tàu điện ngầm số 1 TPHCM ... 17

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 34

2.2.1. Sơ lược về trụ xi măng đất ... 39

2.2.2. Phân loại trụ xi măng đất... 40

2.2.3. Quy trình thi cơng trụ xi măng đất ... 42

2.2.4. Kiểm soát chất lượng cọc xi măng đất ... 44

2.2.5. Nguyên lý tương tác giữa xi măng và đất ... 45

2.3.CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA ÁP LỰC CAO JET GROUTING ... 47

2.3.1. Khái niệm về Jet Grouting ... 47

2.3.2. Phân loại Jet Grouting ... 47

CHƯƠNG 3: BÀI TỐN PHÂN TÍCH NGƯỢC ... 49

3.1.DỰ ÁN VIET CAPITAL CENTER ... 49

3.1.1. Tổng quan dự án ... 49

3.1.2. Biện pháp thi công tầng hầm ... 50

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

3.4.CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ... 59

3.5.PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY ... 60

4.1.2. Vị trí hầm Metro so với dự án Viet Capital Center ... 67

4.2.ẢNH HƯỞNG CỦA HỐ ĐÀO SÂU ĐẾN TUYẾN ĐƯỜNG HẦM LÂN CẬN ... 69

4.3.GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG HỐ ĐÀO ... 70

4.4.KẾT QUẢ ... 72

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Grouting ... 82

4.4.5. Yếu tố bề rộng B ảnh hưởng đến chuyển vị đường hầm ... 89

4.4.6. Yếu tố khoảng cách L1 ảnh hưởng đến chuyển vị đường hầm ... 91

4.4.7. Yếu tố khoảng cách L2 ảnh hưởng đến chuyển vị đường hầm ... 93

4.4.8. Yếu tố độ cứng E ảnh hưởng đến chuyển vị đường hầm ... 95

4.5.KẾT LUẬN ... 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 99

DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ... 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 106

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Hình 1-5. Tường cọc liền kề và tường cọc so le ... 11

Hình 1-6. Thơng số tường chữ T gia cường ... 13

Hình 1-7. Chuyển vị tuyến Metro tương ứng với các khoảng cách khác nhau với tường vây D1000 ... 13

Hình 1-8. Chuyển vị tuyến Metro tương ứng với các khoảng cách khác nhau với tường chữ T ... 14

Hình 1-9. Mặt bằng phụt vữa Jet Grouting kẹp bên hông Nhà hát thành phố bên cạnh tuyến Metro ... 15

Hình 1-10. Mặt bằng vị trí gia cố Jet Grouting bên hơng Nhà hát ... 16

Hình 1-11. Mặt cắt gia cố Jet Grouting bên hơng Nhà hát ... 16

Hình 1-12. Vùng khuyết thể tích và độ lún bề mặt ... 17

Hình 1-13. Mặt bằng tường vây Jet Grouting bảo vệ Nhà hát Thành phố ... 18

Hình 1-14. Vị trì quan trắc tường vây Jet Grouting ... 19

Hình 1-15. Kết quả quan trắc tường vây Jet Grouting ... 19

Hình 1-16. Mặt cắt địa chất cơng trình ... 20

Hình 1-17. Mặt bằng 2 loại trụ đất xi măng gia cố cơng trình Thượng Hải ... 21

Hình 1-18. Mặt cắt cơng trình Khu phức hợp và đường hầm Metro line 1 ... 21

Hình 1-19. Chuyển vị ngang của 2 tuyến đường hầm ... 22

Hình 1-20. Chuyển vị ngang tường vây giữa quan trắc và tính tốn ... 22

Hình 1-21. Mơ hình phần tử hữu hạn ... 23

Hình 1-22. Các trường hợp tác giá mơ hình ... 24

Hình 1-23. Chuyển vị tối đa của đường hầm ở các trường hợp khác nhau: (a) chuyển vị ngang; (b) chuyển vị đứng ... 24

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 1-29. Đồ thị hiệu quả ηh với bề rộng khối gia cường w của các trường hợp: (a)

h = 1.5Ht; (b) h = 2.0Ht; (c) h = 2.5Ht; (d) h =3.0Ht ... 29

Hình 1-30. Hệ thống tường chắn đất dự án Alpha City ... 30

Hình 1-31. Mơ hình Plaxis dự án Alpha City ... 31

Hình 1-32. Mặt cắt tường vây phối hợp tường SP ... 31

Hình 1-33. So sánh kết quả chuyển vị đứng của mặt đất giữa quan trắc thực tế và mơ hình ... 32

Hình 1-34. So sánh kết quả chuyển vị ngang hệ tường chắn kết hợp giữa quan trắc thực tế và mơ hình ... 32

Hình 2-1. Đồ thị ứng suất – biến dạng của mô hình Mohr – Coulomb ... 35

Hình 2-2. Lộ trình ứng suất trong mơ hình Mohr-Coulomb so với thực tế ... 36

Hình 2-3. Module E50 từ thí nghiệm nén 3 trục thốt nước ... 36

Hình 2-4. Module Eoed từ thí nghiệm nén cố kết ... 37

Hình 2-5. Mơ phỏng cách xác định m ... 39

Hình 2-6. Ứng dụng của cọc xi măng đất trong lĩnh vực địa kỹ thuật ... 40

Hình 2-7. Sơ đồ thi công trụ xi măng đất bằng phương pháp trộn khơ ... 41

Hình 2-8. Sơ đồ thi công trụ xi măng đất bằng phương pháp trộn ướt ... 41

Hình 2-9. Các dạng bố trí cọc xi măng đất ... 42

Hình 2-10. Quy trình thi cơng trụ xi măng đất theo cơng nghệ trộn khơ ... 43

Hình 2-11. Quy trình thi cơng trụ xi măng đất theo cơng nghệ trộn ướt ... 44

Hình 2-12. Cơ chế vơi hố trong đất ... 45

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Hình 2-13. Hiệu quả của q trình vơi hố trong đất ... 46

Hình 2-14. Phân loại các phương pháp phụt vữa Jet Grouting ... 48

Hình 3-1. Phối cảnh kiến trúc dự án cao ốc phức hợp Viet Capital Center ... 49

Hình 3-9. Mơ hình mặt cắt 3D của địa chất ... 55

Hình 3-10. Mặt bằng bố trí quan trắc chuyển vị ngang tường vây ... 57

Hình 3-11. Kết quả quan trắc chuyển vị ngang tường vây theo từng bước thi cơng 58Hình 3-12. Mặt cắt tính tốn mơ hình Plaxis ... 62

Hình 3-13. Trình tự thi cơng hố đào sâu mơ phỏng trong Plaxis ... 64

Hình 3-14. Kết quả chuyển vị tường vây bài tốn phân tích ngược ... 65

Hình 4-1. Thi cơng Metro Line ... 67

Hình 4-2. Khoảng cách từ hầm Metro tới dự án ... 68

Hình 4-3. Sơ hoạ trường hợp giả định vị trí tuyến đường hầm Metro ... 69

Hình 4-4. Chuyển vị ngang đường hầm Metro củacác bước đào của các trường hợp giả định ... 70

Hình 4-5. Sơ hoạ vị trí phụt vữa gia cường hố đào ... 70

Hình 4-6. Chuyển vị tường vây khi có và khơng có Jet Grouting khi tunnel cách hố đào 22m ... 72

Hình 4-7. Mặt cắt A-A xét chuyển vị khối đất ... 73

Hình 4-8. Chuyển vị khối đất khi có và khơng có Jet Grouting ... 74

Hình 4-9. Cung trượt trường hợp B = 8m, L2 = 20m, E = 900 MPa, L1 thay đổi ... 79

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

Hình 4-16. Chuyển vị đường hầm tại bước đào cuối cùng khi thay đổi bề rộng B khối gia cố Jet Grouting ... 89Hình 4-17. Chuyển vị đường hầm tại bước đào cuối cùng khi thay đổi giá trị L1 khối gia cố Jet Grouting ... 91Hình 4-18. Chuyển vị đường hầm tại bước đào cuối cùng khi thay đổi giá trị L2 khối gia cố Jet Grouting ... 94Hình 4-19. Chuyển vị đường hầm tại bước đào cuối cùng khi thay đổi giá trị E khối gia cố Jet Grouting ... 95

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1. Thông số thi công Jet Grouting bảo vệ công trình Nhà hát Thành phố ... 18

Bảng 2-1. Thơng số mơ hình Mohr-Coulomb ... 35

Bảng 2-2. Thơng số mơ hình Hardening Soil ... 38

Bảng 3-1. Trình tự thi cơng hố đào sâu ... 53

Bảng 4-4. Thông số vật liệu Jet Grouting ... 71

Bảng 4-5. Các trường hợp khảo sát Jet Grouting ... 71

Bảng 4-6. Cung trượt của trường hợp có và khơng có Jet Grouting ... 75

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

tiện vận chuyển. Phương án đang được thực thiện với mong muốn giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thơng là xây dựng tuyến Đường sắt đô thị Metro.

Dự án Tuyến Metro Số 1 (Bến Thành – Suối Tiên) đã và đang xây dựng, dự kiến sẽ hoàn thành trong một thời gian không xa. Tuy nhiên nhu cầu xây dựng cơng trình xung quanh tuyến Metro vẫn diễn ra, và phải đảm bảo được việc xây dựng các cơng trình lân cận như vậy khơng gây ảnh hưởng đến kết cấu của tuyến Metro. Bởi vì tuyến Metro được thi cơng theo hình dạng ống trịn xun suốt chiều dài, cho nên việc thi công hố đào sâu sẽ làm xáo trộn kết cấu đất, dẫn đến sự thay đổi ứng suất tác động lên tuyến Metro, và sẽ gây ra những hậu quả lớn nếu việc thi cơng hố đào sâu khơng được kiểm sốt chặt chẽ. Có nhiều phương án được đưa ra như gia cố hố đào bằng ringbeam, tường chữ T, cáp neo phụt vữa, cải tạo nền đất quanh hố đào,… Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu về việc sử dụng cơng nghệ phụt vữa áp lực cao jet grouting gia cố hố đào.

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, học viên nghiên cứu đề tài: “Phân tích hiệu quả việc gia cố hố đào sâu đến chuyển vị của tuyến Metro lân cận”. Trọng tâm của đề tài này hướng đến việc phân tích ứng xử, chuyển vị của nền đất lân vận và tuyến Metro khi thi công hố đào sâu trong trường hợp có và khơng có kết cấu gia cường gần kề tuyến Metro.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đánh giá chuyển vị ngang của tường vây theo từng giai đoạn thi công đào đất từ dữ liệu thực tế

Xem xét các trường hợp khác nhau của khoảng cách giữa hố đào và tuyến Metro để dự đoán chuyển vị của tuyến Metro.

Đánh giá tính hiệu quả của phương án gia cố hố đào bằng phương pháp phụt vữa trong đất đến sự ảnh hưởng của tuyến đường hầm lân cận.

3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Thu thập các tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước trước đây có liên quan đến ảnh hưởng của chuyển vị ngang tường vây đến cơng trình lân cận., và các tài liều nói về các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngang của tường vây.

Thu thập các dữ liệu thực tế về cơng trình ngầm, bao gồm biện pháp thi công, dữ liệu quan trắc chuyển vị ngang trong tường chắn, độ lún, độ nghiêng của cơng trình lân cận, mức độ tác động lên cơng trình lân cận trong q trình thi cơng tầng hầm.

Thực hiện bài tốn phân tích ngược để mơ phỏng trạng thái đất, chuyển vị tường vây, độ lún công trình lân cận sao cho gần đúng nhất với giá trị quan trắc thực tế bằng phần mềm Plaxis 2D.

Phân tích, để xuất phương án tối ưu với chiề sâu ngàm và độ cứng của tường vây để giảm chi phí xây dựng cơng trình nhưng vẫn đảm bảo ổn định và an tồn đến tuyến Metro. Từ đó đưa ra kết luận và kiến nghị cho các công trình có quy mơ và điều kiện địa chất tương tự.

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Metro.

5. PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI

Đi sâu vào phân tích ảnh hưởng của các yếu tố: i) Sự thay đổi khoảng cách của hố đào sâu đến cơng trình Metro Line; ii) Sự thay đổi độ cứng của tường vây (thay đổi cấu trúc khối gia cố bên ngoài tường vây) để xét đến chuyển vị của tường vây ảnh hưởng đến tuyến Metro trong điều kiện địa chất cụ thể tại khu vực TP.HCM.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỐ ĐÀO SÂU

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1. Hố đào sâu

Thời đại hiện nay diện tích đất ngày càng chật hẹp, không đủ không gian cho con người sinh sống, từ đó con người phải chuyển sang sinh sống trên không hoặc dưới đất càng nhiều. Từ đó các tầng hầm với cơng dụng tận dụng tối đa không gian dưới mặt đất ra đời, và hố đào sâu là một biện pháp điển hình để thi cơng tầng hầm trong điều kiện khơng có khơng gian như hiện nay.

Hố đào sâu rất đa dạng về kích thước, hình dạng, độ sâu… tuỳ thuộc vào đặc tính của từng cơng trình. Và cũng tuỳ vào cơng năng của tầng hầm như bãi giữ xe, trung tâm thương mại ngầm, tuyến đường sắt ngầm, các dự án đập thuỷ lợi, để chắn nước, các bể nước ngầm… mà biện pháp thi công của hố đào sâu cũng phát triển đa dạng khác nhau.

Ở Việt Nam có rất nhiều cơng trình hầm đã được thi công như: dự án Viet Capital Center (TP.HCM) với 6 tầng hầm sâu đến 22m; dự án The Spirit SaiGon toạ lạc tại Quận 1 bao gồm 6 tầng hầm với chiều sâu hơn 20m; dự án Căn hộ Madison với 3 tầng hầm sâu 20m; dự án SaiGon Center Quận 1 cũng có 6 tầng hầm với chiều sâu đào lớn nhất là 28m, cũng là dự án có chiều sâu đào sâu nhất Việt Nam tính tới thời điểm hiện tại.

1.1.2. Đặc điểm cơng trình hố đào sâu

Hố đào sâu là một trong những loại cơng trình đặc biệt của ngành xây dựng và có các đặc điểm cơ bản như sau:

- Cơng trình là các kiến thức kết hợp của nhiều ngành khoa học liên quan đến xây dựng như Địa kỹ thuật, Vật liệu, Kết cấu, Biện pháp thi công và các ngành khoa học khác.

- Đặc tính cơ bản của địa chất là sự biến đổi rộng, tiềm ẩn nhiều khả năng rủi ro phức tạp, tính khơng đồng đều của địa chất ảnh hưởng rất lớn đến các số liệu khảo

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Hố đào sâu thường khơng có ranh giới rõ ràng, và nó tuỳ thuộc vào địa chất. Với những địa chất yếu, hố đào nông hơn 3m cũng có thể coi như là hố đào sâu. Có những nơi có địa chất tốt thì hố đào lớn hơn 4.5m mới được coi là hố đào sâu.

1.2. CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU 1.2.1. Phương pháp đào mở

Phương pháp đào mở không dùng tường chắn hoặc thanh giằng. Thay vào đó, cơng trường thi cơng được hình thành bằng cách đào mái dốc. Do khơng có tường chắn cản trở việc đào đất, giá thành phương pháp này khá rẻ nếu như chiều sâu đào khơng q sâu. Mái dốc càng dốc thì khối lượng đào đất càng ít, giá thành sẽ rẻ hơn. Tuy nhiên, nếu mái dốc thoải, lượng đất cần đào rất lớn và cần một lượng lớn đất để đắp sau khi thi công, dẫn tới giá tiền sẽ tăng cao.

1.2.2. Phương pháp đào mở có giằng chống (Bottom up)

Phương pháp Bottom up là phương pháp thịnh hành nhất hiện nay. Bằng cách lắp đặt các hệ giằng ngang bên trong tường chắn để chống lại áp lực đất tác dụng lên lưng tường, giữ cho tường chắn đứng vững để tiếp tục đào xuống các độ sâu tiếp theo. Hệ giằng ngang là một hệ thống các thanh thép hình với những kích thước khác nhau, bao gồm các thanh chống (struts), thanh giằng (braces), thanh biên (waler) và thanh góc (corner). Chức năng chính của hệ giằng chống là thanh biên sẽ truyền lực vào hệ thống thanh chống ở giữa. Các thanh góc và thanh giằng có chức năng làm giảm chiều

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

dài tính tốn của thanh chống và thanh biên. Ngồi ra cịn có cấu kiện Kingpost vừa làm giảm chiều dài tính tốn các thanh chống, vừa đỡ trọng lượng bản thân của các thanh thép.

1.2.3. Phương pháp neo đất

Phương pháp Bottom up được đề cập ở trên sử dụng các thanh giằng theo phương ngang để chống đỡ áp lực đất. Còn phương pháp neo đất sử dụng các thanh cáp neo ứng suất trước thay thế cho thanh giằng để chống lại áp lực đất. Phương pháp này chỉ dựa vào cường độ của đất để cung cấp lực cho cáp neo. Cường độ của đất càng lớn, lực của dây neo càng lớn và ngược lại. Đất rời (như đất cát và sỏi) có cường độ cao nên lực căng cáp cũng lớn, trong khi đó đất sét có cường độ thấp sẽ làm giảm lực căng cáp. Vì vậy phương pháp dùng neo đất nên hạn chế sử dụng trong đất sét.

Phương pháp này sẽ giúp cho hố đào khơng bị chống chỗ bởi các thanh giằng, không gian rộng rãi để thi công dễ dàng hơn.

1.2.4. Phương pháp đào theo kiểu ốc đảo

Phương pháp này vẫn sử dụng tường chắn đất để đỡ đất xung quanh hố đào. Đầu tiên đào đất ở vùng trung tâm và thi công kết cấu ở khu vực đó, trong khi đó phần đất khu vực biên hố đào được giữ lại với mái taluy đủ để đỡ tường chắn. Tiếp theo lắp hệ shoring từ hệ tường chắn đất vào phần kết cấu đã thi cơng và đào đất tồn bộ phần cịn lại. Cuối cùng thi công như phương pháp bottom up.

Ưu điểm nổi bật nhất của phương pháp ốc đảo là giảm thời gian thi công. So sánh với phương pháp bottom up, nó địi hỏi ít thanh chống hơn và giảm giá thành thi công, thuê và tháo dỡ thanh chống.

1.2.5. Phương pháp thi công Top-down (hoặc Semi Top-down)

Dựa trên biện pháp Bottom up, phần đào đất được thực hiện tới độ sâu thiết kế, rồi sau đó thi cơng kết cấu từ dưới lên, hệ văng chống được tháo dỡ theo từng sàn

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Sàn tầng hầm trong phương pháp Top-down nặng hơn hệ văng chống dùng trong các biện pháp đào thơng thường. Bên cạnh đó, kết cấu thân trên được thi cơng ngay trong q trình đào đất, gây thêm nhiều tải trọng cho cột. Để chống đỡ trọng lượng này kỹ sư thiết kế thường sử dụng hệ Kingpost cắm trong các cọc khoan nhồi để chịu lực cho toàn bộ hệ kết cấu thân trên và các sàn hầm trong quá trình đào đất.

Biện pháp Semi Top-down cũng là một mảng gần giống với Top-down. Điểm khác biệt là biện pháp thi công Top-down sẽ thi công phần thân trên song song với việc đào đất thi cơng phần thân dưới, cịn biện pháp Semi Top-down sẽ thi công phần thân trên ngay sau khi phần ngầm hoàn thành (hệ chống ngang đỡ tường chắn của biện pháp Semi Top-down vẫn là các sàn tầng hầm).

Ưu điểm của phương pháp Top-down là tiến độ thi công được rút ngắn đáng kể. Việc hoàn thành sàn hầm đầu tiên sẽ tạo điều kiện thuận lợi để bố trí mặt bằng thi cơng đối với các cơng trình có diện tích thi cơng chật hẹp. Hệ số an toàn cũng cao hơn do hệ kết cấu sàn tầng hầm cứng hơn hệ văng chống bằng thép.

Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là chi phí cao hơn do hệ cột Kingpost chống đỡ tồn bộ trọng lượng phía trên cùng các tải trọng thi công khác. Và việc thực hiện biện pháp Top-down cần đội ngũ kỹ sư có tay nghề cao vì tính chất phức tạp và nguy hiểm hơn các phương pháp khác.

1.3. CÁC BIỆN PHÁP CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO SÂU

Hiện nay có rất nhiều loại tường chắn được sử dụng rộng rãi trên cả nước lẫn ngồi nước. Mỗi loại tường chắn sẽ có tính phù hợp riêng đối với từng cơng trình.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

1.3.1. Tường cọc chống

Loại thép của tường cọc chống là thép H (hoặc thép W), thép I (hoặc thép S). Những tấm panel (có thể là gỗ, thép hoặc bê tông đúc sẵn) được chèn giữa những bản cánh của thép làm tường cọc chống.

Hình 1-1. Cấu tạo tường cọc chống

1.3.2. Cừ Larsen

Cừ Larsen là loại tường chắn đất phổ biến nhất hiện nạy, nó có thể được đóng vơ đất bằng cơng nghệ búa rung hoặc robot tĩnh, và mỗi tấm cừ sẽ được liên kết trực tiếp với tấm cừ khác. Cừ Larsen cũng có tác dụng rất lớn trong việc chống sụt lún cho các cơng trình. Cừ Larsen có rất nhiều hình dạng khác nhau để đáp ứng được nhu cầu phải khít nhau ở mọi góc cạnh để cô lập tuyệt đối khu vực đào đất nhằm mục đích chắn nước và chắn đất. Các hình dáng phổ biến là cừ Larsen chữ U, chữ Z, dạng mũ, thanh thẳng…

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Hình 1-2. Cừ Larsen

Hình 1-3. Các loại cừ Larsen khác nhau

Nếu các mối liên kết được kiểm sốt tốt, cừ Larsen có thể chống nước, khơng cho nước từ bên ngồi vào. Đối với đất sét, với hệ số thấm thấp, cừ Larsen khơng cần thiết phải kiểm sốt mối nối q kỹ để chống thấm. Tuy nhiên đối với đất cát, hệ số thấm cao, nếu khơng kiểm sốt kỹ mối nối có thể bị rị rỉ nước vào trong hố đào.

Cừ Larsen có rất nhiều ưu điểm như khả năng chịu ứng suất khá cao (cả trong quá trình thi cơng lẫn q trình sử dụng). Trọng lượng tương đối nhỏ (so với các biện

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

pháp chắn đất khác). Cừ Larsen có thể nối với nhau bằng mối nối hàn hoặc bulông để gia tăng chiều dài. Có thể tái sử dụng nhiều lần nên rất hiệu quả về mặt kinh tế.

Tuy nhiên thi cơng đóng cừ Larsen gây tiếng ồn và ảnh hưởng đến các cơng trình xung quanh (trong trường hợp dùng phương pháp ép rung hoặc đóng), cịn nếu dùng robot ép tĩnh thì chi phí lại cao. Cừ Larsen rất khó ép vào đất cứng. Cừ Larsen là thép nên có tính ăn mịn rất cao, cần phải xem xét sử dụng khi thi công các khu vực gần biển. Cừ Larsen là loại cừ có khả năng chống uốn nhỏ nhất khi so sánh với các loại tường chắn đất khác như tường vây, tường cọc.

Hình 1-4. Máy ép tĩnh cừ Larsen

1.3.3. Tường cọc

Tường cọc là phương pháp thi công hàng cọc bê tông cốt thép hoặc trụ đất trộn xin măng như là tường chắn đất. Tường cọc có thể là là biện pháp thi công tại chỗ hoặc sử dụng cọc đúc sẵn. Có thể thi cơng cọc bê tơng cốt thép liền kề hoặc so le.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Hình 1-5. Tường cọc liền kề và tường cọc so le

Trụ đất trộn xi măng là phương pháp tạo cọc tại công trường. Phương pháp này sẽ phun vữa xi măng hoặc phun bột xi măng khô vào đất và trộn đều với đất. Hiện nay có 2 cơng nghệ được áp dụng phổ biến tại Việtt Nam là công nghệ trộn ướt và trộn khô. Trụ đất trộn xi măng khi được thi công thành một (hoặc nhiều hàng) nối liền nhau sẽ tạo thành tường chắn phục vụ cho cơng trình hố đào sâu.

Trụ xi măng đất được áp dụng đa số trong các cơng trình ngầm, gia cố nền đất yếu, thi cơng móng, áp dụng cho các cơng trình giao thơng, thuỷ lợi hoặc cơng nghiệp. Sử dụng trụ xi măng đất cho hố đào sâu sẽ tạo ra không gian rộng rãi cho việc thi cơng vì trụ xi măng đất khơng cần hệ chống ngang. Thi công trụ xi măng đất không gây ra tiếng ồn q lớn vì vậy sẽ khơng ảnh hưởng đến khu vực xung quanh. Tuy nhiên nếu trụ xi măng đất quá sâu thì sẽ cần tới thiết bị hạng nặng, cồng kềnh.

1.3.4. Tường vây (tường Barrette)

Lần đầu được phát triển ở Ý vào những năm 1950, hiện tại tường vây đã được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Tường vây là loại tường thi công tại chỗ, độ dày thường được sử dụng từ 0.8 – 1m, được dùng để giữ ổn định hố đào trong q trình thi cơng phần ngầm. Tường vây được chia thành các panel, mỗi panel có chiều dài thay đổi tuỳ vào thiết kế (thường thấy panel dài từ 1-2m). Từng tấm panel được liên

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

kết bằng gioăng cao su để chống thấm các điểm nối. Các tấm panel sẽ làm việc cùng nhau thông qua dầm đỉnh tường. Thông thường độ dài tường vây là 20-40m, tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất và biện pháp thi công tầng hầm.

Tường vây có độ cứng rất lớn nên chuyển vị ít và khả năng chịu lực cao. Thi cơng tường vây ít gây ra tiếng ồn vì đây là cấu kiện thi công tại chỗ. Khả năng ngăn nước tốt nhờ gioăng cao su giữa các tấm panel. Tường vây tạo thành 1 lớp tường bên ngồi tầng hầm giúp tăng tính ổn định.

Tuy nhiên tường vây sẽ tồn tại dưới lịng đất trong suốt q trình thi cơng, nên các khuyết tật có thể xảy ra. Việc thi cơng bị ảnh hưởng khá nhiều tuỳ thuộc vào thời tiết như những lúc mưa bão. Thời gian thi công khá lâu, và yêu cầu kỹ sư phải có tay nghề cao để đảm bảo kiểm sốt chất lượng thi cơng tường vây. Vì vậy giá thành tường vây thường cao hơn các biện pháp chắn đất khác.

1.4. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

1.4.1. Nghiên cứu về ảnh hưởng của hố đào sâu cơng trình Viet Capital Center đến hầm Metro

Tác giả Lê Trần Anh Toàn đã tiến hành phân tích dự án đã được thi cơng xong, chính là dự án Viet Capital Center [1]. Với kết quả quan trắc tường vây thực tế, tác giả đã thực hiện bài toán phân tích ngược và khảo sát chuyển vị ngang của tuyến Metro số 1 ứng với các trường hợp khoảng cách từ tuyến Metro đến cơng trình hố đào sâu là khác nhau. Kết quả cho thấy khoảng cách cơng trình hố đào sâu càng gần Metro sẽ làm ảnh hưởng đến tuyến Metro rõ rệt.

Tác giả nhận định rằng việc nghiên cứu phương án gia cường tường vây để giảm chuyển vị đường hầm cho các dự án trong tương lai là thực sự cần thiết. Biện pháp thay đổi tường vây thành tường chữ T (Buttress wall) được tác giả lựa chọn để khảo sát. Và kết quả cho thấy rằng khi áp dụng tường chữ T, với độ cứng chống uốn EI tăng lên gần 40 lần so với tường vây cũ thì độ sâu đào tối đa cho phép tăng từ 1.5 – 2 lần.

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Hình 1-6. Thơng số tường chữ T gia cường

Hình 1-7. Chuyển vị tuyến Metro tương ứng với các khoảng cách khác nhau với tường vây D1000

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Hình 1-8. Chuyển vị tuyến Metro tương ứng với các khoảng cách khác nhau với tường chữ T

1.4.2. Nghiên cứu về biện pháp phụt vữa cao áp để gia cố xung quanh hầm tại tuyến Metro số 1

Tuyến Metro số 1 với tổng chiều dài toàn tuyến khoảng 19.7 km, gồm 14 nhà ga (11 nhà ga trên cao và 3 nhà ga ngầm): đoạn trên cao dài 17.1 km, và đoạn ngầm dài 2.6 km.

Ga Nhà hát Thành phố có chiều dài 190m, rộng 26m bao gồm 4 tầng với chiều sâu 40m, thi công theo phương pháp Top-down. Nhà hát Thành phố là cơng trình kiến trúc cổ, có lịch sử quan trọng của thành phố, nhưng lại nằm trong phạm vi tuyến Metro. Chính vì vậy việc gia cường đất để bảo vệ Nhà hát trong q trình thi cơng đường hầm là cực kì quan trọng.

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Hình 1-9. Mặt bằng phụt vữa Jet Grouting kẹp bên hông Nhà hát thành phố bên cạnh tuyến Metro

Việc phụt vữa vào đất với mục tiêu tăng cường độ cứng của đất để giảm lún bề mặt và giảm chuyển vị ngang khi thi công tuyến ngầm Metro. Để khảo sát hiệu quả gia cường Jet Grouting đến chuyển vị Nhà hát, tác giả lựa chọn thay đổi các giá trị module E như sau: E = 120, 140, 160, 180 và 200 MPa.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Hình 1-10. Mặt bằng vị trí gia cố Jet Grouting bên hơng Nhà hát

Hình 1-11. Mặt cắt gia cố Jet Grouting bên hông Nhà hát

Luận văn này [2] chỉ tập trung vào quy trình ngắn hạn, xảy ra trong quá trình thi cơng đường hầm. Một thơng số quan trọng trong chuyển vị đất gây ra bởi phương pháp đào hầm TBM là vùng khuyết thể tích VL được tính trên 1 đơn vị chiều dài đoạn đào.

NHÀ HÁT THÀNH PHỐ

NHÀ HÁT THÀNH PHỐ

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Hình 1-12. Vùng khuyết thể tích và độ lún bề mặt

Tác giả Ngô Thanh Huy đã chỉ ra rằng với E = 180 MPa, VL = 1%, chiều dày của tường phụt vữa d = 2.7m là tối ưu nhất cho thiết kế. Độ lún bề mặt giảm 17.52% khi E tăng từ 120 lên 200 MPa. Trong phạm vi nghiên cứu thì tác giả cho rằng với VL = 1%, chiều dày tường từ 2.7 ÷ 3.0m, module E Jet Grouting từ 180 ÷ 200 MPa được xem là tối ưu để đảm bảo yêu cầu về độ lún bề mặt cho phép và bảo vệ cơng trình Nhà hát Thành phố trong q trình thi cơng

1.4.3. Nghiên cứu trong việc ứng dụng công nghệ khoan phụt vữa áp lực cao (jet - grouting) tại dự án Tuyến tàu điện ngầm số 1 TPHCM

Dựa trên bài báo của Vũ Minh Ngạn, Nguyễn Chí Đạt, Nguyễn Văn Luyến [3], khảo sát thực tế thi công phụt vữa Jet Grouting làm tường chắn để bảo vệ cho cơng trình Nhà hát Thành phố đã cho thấy hiệu quả rõ rệt. Cụ thể cọc Jet Grouting có đường kính từ 1.4m, 3.0m và 3.5m, sử dụng xi măng PCB40, tỉ lệ nước / xi măng = N / X = 750 lít / 760 kg. Bảng 1-1 thể hiện các thơng số kiểm sốt trong q trình thi công cọc Jet Grouting.

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Bảng 1-1. Thơng số thi cơng Jet Grouting bảo vệ cơng trình Nhà hát Thành phố

Hình 1-13. Mặt bằng tường vây Jet Grouting bảo vệ Nhà hát Thành phố

Thực tế thí nghiệm cho ra kết quả cường độ chịu nén của mẫu cọc Jet Grouting đường kính 3.5m sau 7 ngày là qu = 3.0 MPa, và module E = 870.0 MPa, sau 14 ngày là qu = 2.45 MPa, E = 1,785.0 MPa. Như vậy giả thiết module E cho cọc Jet Grouting của tác giả Ngô Thanh Huy (mục 1.4.2) là hồn tồn có thể thực hiện được.

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 1-14. Vị trì quan trắc tường vây Jet Grouting

Hình 1-15. Kết quả quan trắc tường vây Jet Grouting

Kết quả cho thấy phương án gia cường đất bằng Jet Grouting cho hiệu quả rõ rệt. Theo phương A, chuyển vị tường vây không đáng kể với chuyển vị lớn nhất đạt 15mm tại khu vực không gia cố, tương tự phương B là 4mm. Tại khu vực gia cường Jet Grouting, chuyển vị chỉ khoảng 1-2mm.

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

1.5. CÁC NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC

1.5.1. Nghiên cứu của tuyến đường hầm Shanghai Metro line 1 ở Thượng Hải

Shanghai Metro line 1 toạ lạc tại trung tâm thành phố Thượng Hải, khu vực dày đặc mạng lưới nhà cửa, đường xá, hạ tầng… Tuyến Metro line 1 của Thượng Hải có 16 trạm, tổng cộng dài 21,615.0 km, bao gồm 18,620.0 km đường hầm dưới lòng đất và 2,995.0 km trên đất liền.

Địa chất ở Thượng Hải phần lớp là đất yếu gồm phù sa Đệ Tứ và trầm tích biển, vì vậy cơng tác khảo sát địa chất rất quan trọng. Đã có tổng tộng 936 hố khoan địa chất được khảo sát, với độ sâu 50m, 100m và 170m.

Hình 1-16. Mặt cắt địa chất cơng trình

Cơng trình đào hầm [4] là Khu phức hợp Thành phố Thương mại Thế giới mới Thượng Hải (Shanghai New World Commercial City Complex). Cơng trình có độ sâu đào tối đa 12.5m, được tiến hành trong đất yếu bão hoà nước với độ dẻo rất cao. Tường vây thiết kế dày 0.8m, với 3 tầng chống như Hình 1-18. Tuyến đường hầm Metro chạy ngang qua cơng trình.

Có 2 vùng gia cố cọc xi măng đất khác nhau: (1) vùng bên trong hố đào gia cố dưới đáy hố đào bằng cọc đơn có đường kính 0.7m, bố trí lưới tam giác với khoảng cách 1.5m, cọc dài 18m, tỉ số diện tích thay thế của Jet Grouting vào khoảng 0.15 ÷ 0.18; (2) vùng đất yếu xung quanh đường hầm Metro được gia cường bằng cọc đôi, bố trí lưới hình chữ nhật, với các khoảng cách theo 2 phương lần lượt là 1.8 hoặc 2.8m, và 1.3m như Hình 1-17. Cọc đơi chồng lên nhau 0.2m, mỗi cọc đơn của bộ cọc đơi cũng có đường kính 0.7m. Tỉ số diện tích thay thế đạt 0.78. Hàng cọc đơi này

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Hình 1-17. Mặt bằng 2 loại trụ đất xi măng gia cố cơng trình Thượng Hải

Hình 1-18. Mặt cắt cơng trình Khu phức hợp và đường hầm Metro line 1

Sức chống cắt yêu cầu của trụ đất trộn xi măng là φ = 300 và c = 250 kPa.

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Việc gia cường cọc xi măng đất này đã giảm chuyển ngang của tường vây từ 28.5mm xuống 14.2mm, và giảm chuyển vị đứng của đất từ 23.1mm xuống 7.0mm. Tương tự, độ lún và chuyển vị ngang của đường hầm Metrol line 1 lần lượt là 5.0mm và 9.0mm. Việc giảm chuyển vị này đã cho thấy hiệu quả của Jet Grouting trong việc bảo vệ cơng trình và đường hầm.

Hình 1-19. Chuyển vị ngang của 2 tuyến đường hầm

Hình 1-20. Chuyển vị ngang tường vây giữa quan trắc và tính tốn

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

Hình 1-21. Mơ hình phần tử hữu hạn

Chiều sâu đào He = 18m được cố định. Theo “CCES 03-2016: Guideline for Safety Assessment and Control Technology of Adjacent Structures Impacted by Deep Excavation and Tunneling in Soft Soils of Urban Area” đưa ra 3 mức độ tiêu chuẩn để kiểm soát chuyển vị tường vây trong đất yếu: 0.18%He, 0.3%He và 0.7%He. Tác giả lựa chọn giá trị δhm = 0.18%He. Vị trí đường hầm sẽ là tham số khảo sát theo 2 phương: đối với phương ngang, khoảng cách từ tâm đường hầm ở các trường hợp khác nhau sẽ cách nhau 3m khi Lt ≤ He, và cách nhau 6m khi Lt > He, giá trị tối đa là Lt = 3He; đối với phương đứng, khoảng cách từ tâm các đường hầm cũng cách nhau 3m khi Ht ≤ He và cách nhau 6m khi Ht > He, giá trị tối đa là Ht = 3He.

</div>