ĐỒ ÁN THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGẦM THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÀO HỞ công trình CT2 VIMECO rộng 6578m2, 2 tầng hầm, 25 tầng nổi

Đa thi công ctn theo pp đào hở
Đồ án Thi công công trình ngầm
theo phơng pháp đào hở
Sinh viên: Trần Thị Khánh.
Lớp: 2005XN
Trờng: Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
1. Giới thiệu công trình.
Công trình CT2 VIMECO
Tũa nh nm trờn khu t rng 6578m
2
lin k vi khu trung tõm hnh
chớnh thnh ph H ụng, gm 02 tng hm v 25 tng ni. Tng hm 1 v 2
c s dng lm tng k thut v xe, tng 1 s dng lm siờu th, snh v
cỏc mc ớch ph tr, tng 2, 3 s dng lm khụng gian cho thuờ vn phũng,
tng 4 cú chc nng chớnh l phũng k thut, tng in hỡnh c chia thnh 14
cn h cú din tớch 72 n 130m
2
, xung quanh nh cú b trớ ng dc dnh cho
ngi khuyt tt. Hng mc s dng gii phỏp kt cu khung - lừi bờ tụng ct
thộp thi cụng ton khi kt hp vi cỏc cu kin lp ghộp ỳc sn; phn múng
s dng gii phỏp múng cc khoan nhi đờng kính 600mm. Tng s vn u t
cho hng mc trờn khong 290 t ng.
Mặt sàn tầng 1 có cốt 0,00 cao hơn cốt đất thiên nhiên là 0,8m. Sàn tầng
hầm 1 nằm ở cốt -3,9m. Sàn tầng hầm 2 có cốt -6,8m.
Trong phạm vi đồ án ta sẽ tính toán thiết kế biện pháp thi công phần ngầm
của công trình bao gồm: Thi công đào đất, tờng chắn đất, kết cấu chống đỡ, kết
cấu móng, kết cấu tờng chịu lực của công trình.
Svth: trần thị khánh_05XN - 1 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Tầng 1 - Sảnh & Dịch vụ
Vỉa hè ngoài nhà

Tầng 2 - Nhà trẻ
Tầng 3 - Nhà trẻ
Tầng kỹ thuật
Tầng 4 - Căn hộ chung c
Tầng 5 - Căn hộ chung c
Tầng 6 - Căn hộ chung c
Tầng 7 - Căn hộ chung c
Tầng 9 - Căn hộ chung c
Tầng 10 - Căn hộ chung c
Tầng 11 - Căn hộ chung c
Tầng 12 - Căn hộ chung c
Tầng 13 - Căn hộ chung c
Tầng 14 - Căn hộ chung c
Tầng 15 - Căn hộ chung c
Tầng 16 - Căn hộ chung c
Tầng 17 - Căn hộ chung c
Tầng 18 - Căn hộ chung c
Tầng 19 - Căn hộ chung c
Tầng 20 - Căn hộ chung c
Tầng 21 - Căn hộ chung c
Tầng 22 - Căn hộ chung c
Tầng 23 - Căn hộ chung c
Tầng 24 - Căn hộ chung c
Tầng 25 - Căn hộ chung c
Tầng th ợng
Tầng kỹ thuật
Đỉnh mái
Tầng 8 - Căn hộ chung c
Tầng hầm 1 - Gara & Kỹ thuật
Tầng hầm 2 - Gara & Kỹ thuật

Bể n ớc mái
Buồng máy
Hình: Mặt cắt công trình.
Svth: trần thị khánh_05XN - 2 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
sảnh tầng
kt điện
kt điện nhẹ
bảo vệ
kt n ớc
pit
kt hạ tầng
kt hạ tầngkt hạ tầng
để xe máy (800m2 - 320 xe)
Hình: Mặt bằng tầng hầm 1.
(diện tích 42,9x33,6=1441m
2
)
2. Đặc điểm địa chất.
Địa tầng khu đất khảo sát gồm 8 lớp đất theo thứ tự từ trên xuống dới nh sau:
Svth: trần thị khánh_05XN - 3 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Lớp 1: Cát lấp, thành phần là cát san lấp dày 1.2m. Trong lớp này không
tiến hành lấy mẫu thí nghiệm.
Lớp 2: Sét pha dẻo mềm. Sét pha màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái dẻo
mềm, dày 3.6m.
Lớp 3: Bùn sét pha. Màu xám tro, xám đen lẫn hữu cơ, dày 3.2m.
Lớp 4: Sét pha nhẹ dẻo mềm. Sét pha nhẹ màu xám vàng, xám nâu, trạng
thái dẻo mềm, đôi chỗ gặp cát pha, dày 5.4m.
Lớp 5: Cát pha dẻo. Cát pha màu xám tro, xám ghi, trạng thái dẻo mềm,

đôi chỗ lẫn cát bụi, dày trung bình 5.2m.
Lớp 6: Cát hạt nhỏ chặt vừa. Cát hạt nhỏ màu xám tro, xám ghi, trạng thái
chặt vừa, đôi chỗ lẫn cát bụi, dày trung bình từ 7.8m.
Lớp 7: Sét pha dẻo cứng. Sét pha màu xám xanh, xám vàng, trạng thái dẻo
cứng, khi khoan đến độ sâu 20m vẫn cha khoan qua lớp này.
Mực nớc ngầm ở độ sâu 2.6m
Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp thể hiện trong bảng:
W
%
w

g/cm
3
c

g/cm
3
s

g/cm
3
e
0
dn

g/cm
3
n
%
G

%
W
ch
%
W
d
%
I
d
I
s
0

C
kG/cm
2
Lớp 1 - 1.6 - - - - - - - - - - - -
Lớp 2 30.
5
1.8 1.38 2.69 0.95 0.87 48.7 86.6 34.5 23.8 10.
7
0.6
3
9.34 0.15
Lớp 3 47.6 1.64 1.11 2.62 1.36 0.69 57.6 91.8 41.8 27.8 14.4 1.41 4.05 0.06
Lớp 4 27.3 1.81 1.42 2.68 0.88
5
0.89 46.9 82.7 30.
4
21.1 9.3 0.6

7
10.3
1
0.14
Lớp 5 18.8 1.82 1.54 2.66 0.73
3
0.96 42.3 68.1 20.
8
14.5 6.3 0.6
8
15.24 0.09
Lớp 7 30.
8
1.85 1.41 2.72 0.91
9
0.9 47.9 90.
8
38.9 23.2 15.8 0.4
8
10.5
5
0.19
Kết luận: Địa tầng khu vực khảo sát gồm 8 lớp, đều là những lớp cách nớc hoặc
chứa nớc kém, trong đó các lớp 2,3,5,6,7 và 8 là những lớp có cờng độ từ trung
bình đến khá cao còn lại là các lớp đất yếu.
3. Tính toán kết cấu chắn giữ hố đào.
3.1. Chọn phơng án kết cấu chắn giữ thành hố đào.
3.1.1. Phơng án 1: Tờng liên tục trong đất.
u điểm:
- Thân tờng có độ cứng lớn, biến dạng của kết cấu và móng ít.

- Giảm ảnh hởng đến môi trờng: tiếng ồn chấn động.
- Giảm ảnh hởng đến công trình xung quanh và đờng ống ngầm lân cận,
dễ khống chế độ lún.
Svth: trần thị khánh_05XN - 4 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Nhợc điểm:
- Việc xử lý bùn thải tăng chi phí xây dựng và có thể gây ô nhiễm cho môi
trờng.
- Khi mực nớc ngầm dâng cao, trong tầng đất tơi xốp mềm yếu nếu tính
chất dung dịch bùn giữ thành hố đào không phù hợp sẽ gây sụt lở hố đào.
- Giá thành cao, không kinh tế nếu dùng tờng liên tục trong đất để làm t-
ờng chắn đất tạm thời trong quá trình thi công.
Nói chung khi hố đào sâu trên 10m trong tầng đất yếu, yêu cầu cao về
chống lún và chuyển dịch của công trình xây dựng và công trình xung quanh thì
nên dùng tờng liên tục trong đất.
3.1.2. Phơng án 2: Tờng chắn bằng cọc xi măng đất.
Thích hợp với các loại đất yếu nh sét dẻo bão hoà nớc, bùn nhão, đất bùn,
đất sét, đất có độ ẩm cao trên 75%. Lợng xi măng khống chế dễ điều chỉnh chính
xác, phù hợp với hố móng sâu từ 5 - 7m. Ngoài chức năng ổn định thành hố đào
còn có tác dụng giảm lún công trình, giảm ảnh hởng chấn động đến công trình
lân cận, tăng cờng độ chịu tải của đất nền, tăng khả năng chống trợt mái dốc, thi
công nhanh hiệu quả kinh tế cao.
3.1.3. Phơng án 3: Tờng chắn bằng cọc bản thép.
Dùng máng thép dài từ 8-22m, sấp ngửa móc vào nhau hoặc cọc bản thép
khoá miệng thép hình chữ U, Z. Thi công bằng phơng pháp đóng hoặc rung để hạ
chúng vào đất. Sau khi hoàn chỉnh nhiệm vụ chắn giữ có thể thu hồi và sử dụng
lại. Thi công tơng đối đơn giản, giá thành thấp, hiệu quả kinh tế khi dùng làm t-
ờng chắn tạm thời trong quá trình thi công. Thích hợp với đất yếu có mực nớc
ngầm cao vì vừa chắn đợc đất và ngăn đợc nớc.
Tuy nhiên phơng án này cũng có một số nhợc điểm: khi thi công đóng và nhổ

gây tiếng ồn chấn động lớn, xáo trộn đất nhiều, thi công sinh biến dạng lớn.
Kết luận: So sánh các phơng án và nghiên cứu đặc điểm công trình và địa
chất công trình, các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật nên ở đây chọn phơng án cọc cừ
thép loại cọc larssen để làm tờng vây kết cấu chắn giữ hố đào. Cọc đợc ép bằng
búa rung để hạn chế tiếng ồn. Để giữ ổn định tờng chắn ta dùng một hàng neo
cách cốt thiên nhiên 3m, neo vào trong lớp đất sét pha.
Mặt sàn tầng hầm 2 cách cốt đất thiên nhiên 6m, theo tài liệu thiết kế
cốt đế đài cách cốt đất thiên nhiên 8m, vậy hố đào sâu 8m.
Thiết kế cho thấy tờng cừ chọn đợc ngàm vào trong đất 4m.
Vậy tờng cừ có chiều dài 12m.
3.2.Tính toán áp lực đất, nớc.
áp lực đất nớc dùng cách tính riêng rẽ, áp lực đất tính theo lý thuyết áp
lực đất Rankine, siêu tải mặt đất lấy bằng 10kN/m
2
. Dùng áp lực nớc tĩnh để tính
áp lực nớc.
Svth: trần thị khánh_05XN - 5 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
3.2.1. áp lực đất chủ động.
Hệ số áp lực đất chủ động:
)
2
45(
02

= tgk
c
Hệ số áp lực đất bị động:
c
b

k
k
1
=
áp lực đất chủ động tại độ sâu z:
czczc
kckP 2.
,
=

áp lực đất bị động tại độ sâu z:
bzbzb
kckP 2.
,
+=

Bảng hệ số áp lực đất của các lớp:
Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
0

9.34 4.05 10.31
k
c
0.72 0.87 0.7
k
b
1.39 1.15 1.44
Lớp 1 là đất lấp nên ta bỏ qua áp lực đất của lớp này tác dụng lên tờng chắn.
áp lực đất tại đỉnh lớp 2: z=1,2m
)(2,2916.2,110. kPahq

z
=+=+=

)(4,472,015.22,29.72,02.
)2()2()2(
2,1,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại mực nớc ngầm: z=2,6m
)(4,5418.4,12,29 kPa
z
=+=

)(8,1372,015.24,54.72,02.
)2()2()2(
2,1,
kPakckP
czczc
===
=

Xác định vị trí:
0
,
=
zc
P

cách đáy lớn đoạn
mh 06,1
8,134,4
4,1.8,13
=
+
=
áp lực đất tại đáy lớp 2: z=4,8m
)(5,737,8.2,24,54 kPa
z
=+=

)(5,2772,015.25,73.72,02.
)2()2()2(
9,1,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại đỉnh lớp 3: z=4,8m
)(8,5287,06.25,73.87,02.
)3()3()3(
9,1,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại đáy lớp 3: z=8m

)(6,959,6.2,35,73 kPa
z
=+=

)(7287,06.26,95.87,02.
)3()3()3(
9,1,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại đỉnh lớp 4: z=8m
)(5,437,014.26,95.7,02.
)4()4()4(
9,1,
kPakckP
czczc
===
=

áp lực đất tại chân tờng: z=12m
Svth: trần thị khánh_05XN - 6 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
)(2,1319,8.46,95 kPa
z
=+=

)(4,687,014.22,131.7,02.
)4()4()4(

9,1,
kPakckP
czczc
===
=

Trị số áp lực đất chủ động tác dụng lên tờng trên 1m dài:
)/(3,7
2
8,13.06,1
1
mkNE
c
==

)/(4,45
2
2,2).5,278,13(
2
mkNE
c
=
+
=

)/(7,199
2
2,3).728,52(
3
mkNE

c
=
+
=

)/(8,223
2
4).4,685,43(
5
mkNE
c
=
+
=
)/(2,4768,2237,1994,453,7
6
1
mkNEE
i
cic
=+++==

=
3.2.2. áp lực đất bị động.
áp lực đất tại mặt hố đào: z=0m
)(6,3344,114.22
)4()4(
0,
kPakcP
bzb

===
=
áp lực đất tại chân tờng: z=5 m
)(8,8444,114.29,8.4.44,12.
)4()4(4
0,
kPakckP
bzbzb
=+=+=
=

Trị số áp lực đất bị động tác dụng lên tờng trên 1m dài:

)/(8,236
2
4).8,846,33(
mkNE
b
=
+
=
3.2.3. áp lực nớc.
áp lực nớc phía sau tờng:
)(944,9.10.
11
kPahP
nn
===

áp lực nớc phía trớc tờng:

)(404.10.
22
kPahP
nn
===

Trị số áp lực nớc tác dụng lên tờng trên 1m dài:
)/(8,540
2
104.4,10
1
mkNE
n
==
)/(125
2
50.5
2
mkNE
n
==
Svth: trần thị khánh_05XN - 7 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
-1.2
0.00
-2.6
-4.8
-8.0
-12
mực n ớc ngầm

125
84.8 68.4 540.8
33.6
43.5
72
52.8
27.5
13.8
-4.4
Hình: Sơ đồ phân bố áp lực đât, nớc.
3.3. Kiểm tra ổn định hố đào.
Với độ sâu ngàm là 4m ta kiểm tra lại ổn định tờng chắn và hố đào trong
quá trình thi công. Nếu chiều sâu ngàm này thoả mãn đảm bảo ổn định cho tờng
chắn và hố đào thì ta tiến hành tính toán lực neo chống giữ và thiết kế neo. Ngợc
lại nếu không thoả mãn các điều kiện ổn định ta tiến hành tính toán chọn độ sâu
ngàm lớn hơn.
3.3.1. Kiểm tra đẩy trồi hố đào.
Lớp 4 có
0
31,10=

, tra bảng: N
q
= 2,56; N
c
=8,51;
Trọng lợng riêng trung bình từ lớp 1 đến chân tờng (lấy
wi

=

với lớp đất
trên mực nớc ngầm,
dni

=
với lớp đất dới mực nớc ngầm):
)/(2,10
12
4.9,82,3.9,62,2.7,84,1.182,1.16
.
3
2
mkN
H
h
ii
=
++++
==



Hệ số an toàn chống đẩy trồi:
5,159,1
1012.2,10
14.51,84.9,8.56,2
.

2
11

>=
+
+
=
+
+
==
qH
cNhN
P
P
k
cq
daytroi
gh


Vậy độ sâu tờng ngàm trong đất 4m đảm bảo an toàn về chống đẩy trồi hố đào.
3.3.2. Kiểm tra chống chảy thấm hố đào.
i
i
k
c
s
=
Svth: trần thị khánh_05XN - 8 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
72,0
36,11
17,2

1
1
=
+

=
+

=
e
G
i
s
c
L
h
i
w
=
Mực nớc ngầm bên ngoài hố móng ở dới mặt đất 2,6m; mực nớc hạ xuống
trong hố móng nằm tại mặt đào thì:
h
w
= 5,4m.
)(6,21)44,10(5,1 mLmLL
vh
=+=+=

Với: L
h

: độ dài nằm ngang của dòng chảy thấm.
L
v
: độ dài thẳng đứng của dòng chảy thấm.
25,0
6,21
4,5
===
L
h
i
w
288,2
25,0
72,0
>===
i
i
k
c
s
Vậy độ sâu tờng ngàm trong đất 4m đảm bảo chống chảy thấm hố đào.
3.4. Tính toán nội lực và biến dạng tờng vây và kết cấu chống giữ.
Sử dụng phần mềm chuyên dụng PLAXIS 8.2 để tính toán nội lực và
chuyển vị của tờng cừ tơng ứng với các giai đoạn thi công đào đất.
Dới đây là quá trình thi công hố đào:
Bớc 1: Đào đất đến cốt -3.5m tính từ mặt đất tự nhiên, lắp tầng neo cách cốt
thiên nhiên -3m.
Bớc 2: Đào tiếp đến cốt -8m (tính từ mặt đất tự nhiên).
3.4.1. Thông số địa chất trong chơng trình PLAXIS 8.2

Bảng thông số địa chất:
Lớp đất
unsat

sat
K
x
K
y
E
ref

C
ref
0


R
inter
1. Sét pha dẻo
mềm (4,8m) 13.8 18
0.0
02
0.00
2 4950 0.4 15 9.34 0 0.55
2. Bùn sét pha
(3,2m) 11.1
16.
4
0.0

01
0.00
1 940 0.3 6 4.05 0 0.5
3. Sét pha nhẹ
dẻo mềm (5,4m)
14.2
18.
9
0.0
02
0.00
2 5840 0.4 14
10.31
0 0.52
Svth: trần thị khánh_05XN - 9 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
4. Cát pha dẻo
(5,2m)
15.4
18.
2
0.0
02
0.00
2 6150 0.3 9
15.2
4 0 0.55
5. Cát hạt nhỏ
(7,8m)
17

18.
6
0.0
5
0.05
1020
0
0.3 1 30
0
2
0.6
7
Trong đó:
sat
: Khối lợng thể tích khô, đơn vị kN/m
3

unsat
: Khối lợng thể tích tự nhiên, kN/m
3
K
x
, K
y
: Hệ số thấm theo phơng X và phơng Y, m/ngày
E
ref
: Môđun biến dạng, kN/m
2
.

: Hệ số Poisson
C
ref
: Lực dính trong đất, kN/m
2
: Góc trơng nở, (độ)
0

: Góc ma sát trong, (độ)
R
inter
: Hệ số kể đến phần tử mặt tiếp xúc.
3.4.2. Thông số về tờng cừ trong chơng trình PLAXIS 8.2
Cừ đợc chọn là cừ Larssen tiết diện chữ U loại PU22 có các đặc trng tiết hình
học nh sau:
Svth: trần thị khánh_05XN - 10 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Loại
tiết
diện
b
mm
h
mm
t
mm
s
mm
Diện tích
A(cm

2
/m)
Khối lợng Mô men
quán tính
(cm
4
/m)
Môdul
đàn hồi
(cm
3
/m)
Mô men
tĩnh
(cm
3
/m)
Môdul
dẻo
(cm
3
/m)
Kg/m Kg/m
2
AU25 600 450 12 9.5 183 86.1 144 49460 2200 1275 2580
Bảng thông số tờng cừ:
Parameter Symbol Diaphragm wall Unit
Material Model Model Linear Elastic -
Normal stiffness EA 4.7.10
5

KN/m
Flexural rigidity EI 14.10
7
KNm
2
/ m
Weight W 1.47 KN/m/m
Poissons ratio

0.15 -
3.4.3. Thông số về neo trong chơng trình PLAXIS 8.2
Cấu tạo neo trong đất: Gồm 3 bộ phận chính:
- Bầu neo: l bộ phận l m việc chính của neo, đ ợc gia cờng v o trong đất đá v
nằm ngo i lăng thể tr ợt của đất đá.
- Thanh neo: nối phần làm việc của neo với công trình.
- Đầu neo: nối căng neo với công trình.
Lựa chọn kích thớc neo:
Chiều dài bầu neo L= 4(m)
Đờng kính của bầu mở rộng D= 0,5(m)
Đờng kính của thân neo d= 0,15(m).
Chiều dài của thân neo l= 8(m)
(Tham khảo: Neo trong đất- Ngời dịch - TS. Nguyễn Hữu Đẩu)
Sử dụng thanh neo

25 có diện tích mặt cắt ngang thanh: A = 4,91cm
2
.
Độ bền đặc trng quy định của thanh neo là: 600kN
Neo tạo một góc 30
0

so với phơng ngang.
Sử dụng bêtông B20 có E
b
=24.10
3
Mpa=24.10
6
KN/m
2
Sử dụng thép CII có E
s
=21.10
4
Mpa=21.10
7
KN/m
2
Bảng thông số thanh neo:
Parameter Symbol Anchor rod Unit
Svth: trần thị khánh_05XN - 11 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Material Model Model Elastic -
Normal stiffness EA 1,4.10
6
KN/m
Spacing L
S
1 m
Bảng thông số bầu neo:
Parameter Symbol Grout body Unit

Normal stiffness EA 4,7.10
6
KN/m
3.4.4. Kết quả nội lực và chuyển vị trong các giai đoạn thi công.
Biểu đồ chuyển vị và nội lực tờng:
Lới biến dạng sau khi đào đất bớc 1.
Svth: trần thị khánh_05XN - 12 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Lới biến dạng sau khi lắp neo.
Lới biến dạng sau khi đào xong.
Svth: trần thị khánh_05XN - 13 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Lực dọc tờng sau khi lắp neo.
Lực cắt tờng sau khi lắp neo.
Svth: trần thị khánh_05XN - 14 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Mômen tờng sau khi lắp neo.
Lực dọc tờng sau khi đào xong.
Svth: trần thị khánh_05XN - 15 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Lực cắt tờng sau khi đào xong.
Mômen tờng sau khi đào xong.
Svth: trần thị khánh_05XN - 16 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Chuyển vị tờng sau khi đào xong.
Bảng giá trị biến dạng tờng:
Plate Element Node X Y Ux Uy
[m] [m] [10
-3
m] [10

-3
m]
1 1 307 15 -3.5 15.152 -5.581
tuong 300 15 -4.15 14.351 -5.558
299 15 -4.8 13.527 -5.528
2 316 15 -3 15.761 -5.595
tuong 308 15 -3.25 15.457 -5.588
307 15 -3.5 15.152 -5.581
3 335 15 -1.5 17.639 -5.609
tuong 315 15 -2.25 16.702 -5.604
316 15 -3 15.761 -5.595
4 336 15 0 19.511 -5.613
tuong 334 15 -0.75 18.575 -5.612
335 15 -1.5 17.639 -5.609
5 299 15 -4.8 13.527 -5.528
tuong 271 15 -5.6 12.473 -5.486
270 15 -6.4 11.394 -5.442
6 254 15 -8 9.235 -5.350
tuong 223 15 -9 7.999 -5.295
222 15 -10 6.882 -5.246
7 270 15 -6.4 11.394 -5.442
tuong 255 15 -7.2 10.307 -5.397
254 15 -8 9.235 -5.350
8 222 15 -10 6.882 -5.246
tuong 190 15 -11 5.832 -5.203
Svth: trần thị khánh_05XN - 17 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
213 15 -12 4.803 -5.166
Bảng giá trị nội lực tờng:
Plate Element Node X Y N Q M

[m] [m] [kN/m] [kN/m] [kNm/m]
1 1 307 15 -3.5 -14.480 5.591 1.859
tuong 300 15 -4.15 -19.560 2.823 4.594
299 15 -4.8 -24.640 0.056 5.530
2 316 15 -3 -11.876 5.423 -0.625
tuong 308 15 -3.25 -13.316 4.968 0.674
307 15 -3.5 -14.755 4.513 1.859
3 335 15 -1.5 -1.677 0.357 0.045
tuong 315 15 -2.25 -4.672 -0.446 0.011
316 15 -3 -7.667 -1.249 -0.625
4 336 15 0 -0.291 -0.009 0.000
tuong 334 15 -0.75 -1.040 0.030 0.008
335 15 -1.5 -1.789 0.069 0.045
5 299 15 -4.8 -24.714 -1.445 5.530
tuong 271 15 -5.6 -25.848 -3.370 3.604
270 15 -6.4 -26.981 -5.294 0.138
6 254 15 -8 -28.309 -4.692 -11.156
tuong 223 15 -9 -25.122 1.210 -12.897
222 15 -10 -21.935 7.112 -8.736
7 270 15 -6.4 -27.008 -5.549 0.138
tuong 255 15 -7.2 -27.616 -7.059 -4.905
254 15 -8 -28.224 -8.568 -11.156
8 222 15 -10 -21.697 5.511 -8.736
tuong 190 15 -11 -19.102 4.368 -3.796
213 15 -12 -16.507 3.225 0.000
Lực xuất hiện trong thanh neo trong các giai đoạn đào.
Sau khi đào đất lần 1 và lắp neo:
Lực xuất hiện trong thanh neo: N
neo1
= 1,5 kN/m

Sau khi đào đất xong:
Lực xuất hiện trong thanh neo: N
neo2
= 78,9 kN/m
3.5. Kiểm tra khả năng chịu lực của neo.
Lực tác dụng: so sánh giá trị cáp neo chịu trong các giai đoạn đào hố
móng, ta thấy lực kéo lớn nhất mà cáp neo phải chịu là: N
cáp
= 78,9kN
Cờng độ tính toán cáp: sử dụng thép cờng độ cao có R
g
= 45000 N/cm
2
Diện tích mặt cắt ngang cáp cần thiết đợc tính toán theo công thức:
g
g
N.1,5
A =
R
Trong đó:
Svth: trần thị khánh_05XN - 18 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
N: Lực kéo dọc trục
R
g
: Cờng độ thiết cáp.
2
91,463,2
45000
5,1.789005,1.

cm
R
N
A
g
g
<===
Cáp neo đã chọn

25 là thoả mãn.
4. Biện pháp thi công.
4.1. Thi công cừ Larsen.
4.1.1. Thiết bị thi công.
Thi công ép cừ ván thép (steel sheet pile) bằng búa rung. Có 2 loại búa
rung: loại dùng điện (thi công với xe cẩu) và loại thuỷ lực gắn trên máy đào
(excavator). Tần số rung thờng trong khoảng từ 20 đến 40Hz. Lực ly tâm do búa
tạo ra có thể lên đến 4000 kN (tơng đơng 400T). Điều cần lu ý khi thi công là sự
cộng hởng gây ra bởi tần số rung có thể gây hại đến các công trình lân cận.
Hình: Các phần tử của một búa rung.
Svth: trần thị khánh_05XN - 19 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Hình: Cấu tạo búa rung.
Phục vụ công tác thi công cừ ta dùng cẩu KOBELCO 7045 để cẩu búa
rung ép cừ.
Thông số kỹ thuật cẩu KOBELCO 7045
Tải trọng nâng 44.85T
Chiều cao nâng max 50m
Tầm với max 34m
Động cơ Điezen 155 CV
Trọng lợng 45.4T

Kích thớc (dài x rộng x cao) 7.12x3.08x3.3m
Chiều dài cần chính 48.77m
Chiều dài cần phụ 15.25m
Nớc sản xuất Nhật Bản
4.1.2. Kỹ thuật hạ cừ bằng búa rung.
Búa rung truyền lực vào đầu cọc giúp cho cọc có thể xuyên qua các tầng
đất nhất định. Nguyên tắc cơ bản của việc đóng rung là làm giảm ma sát giữa
cọc và đất nền. Tác động rung tạm thời làm xáo trộn đất xung quanh cọc cừ gây
ra chuyển dịch của đất. Búa rung có thể dùng để rút cọc cừ lên khi đã thi công
xong phần ngầm của công trình. Tốc độ cho phép xuyên cực đại của cọc cừ là
50cm/phút. Với tốc độ này cho phép có thể theo dõi và khắc phục các vấn đề nảy
sinh khi hạ cừ.
Cừ đợc hạ theo kiểu bình phong: cho từ 10-20 cây cọc cắm thành hàng vào
trong giá đóng cọc tạo thành nh cái bình phong, sau đó máy đóng cọc di chuyển
đi lại, cho 2 đầu cọc đóng xuống tới độ sâu yêu câu trớc, rồi đóng lần lợt cọc bên
trong xuống. Phơng pháp này có thể hạn chế cọc bản bị nghiêng hoặc bị quay
trong khi đóng, kết cấu tờng vây đảm bảo kín khít, tuy nhiên tốc độ đóng cọc
chậm và giá đóng cọc phải cao.
Svth: trần thị khánh_05XN - 20 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Hình: Rung hạ cừ thép
Svth: trần thị khánh_05XN - 21 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
4.1.3. Trợ giúp cho công tác hạ cừ.
a. Xối nớc khi hạ cừ.
Trong những điều kiện nhất định, việc đóng, rung hay ép cừ chỉ có thể đạt
đợc khi dùng phơng pháp xối. Việc này ngăn chặn sự quá tải của máy thi công,
ngăn chặn các h hỏng xảy ra với cọc và giảm độ rung của nền.
Thực chất của phơng pháp này là đặt một vòi phun nớc áp lực tại đầu mũi
cừ, vòi này liên kết qua ống với một bơm cung cấp nớc.

áp lực nớc làm rời đất và làm trôi những vật liệu rời. Sức kháng tại mũi cừ
giảm đi. Dòng nớc dâng ngợc lên sẽ làm giảm ma sát trên bề mặt tiếp xúc của cừ
và đất nền đồng thời giảm ma sát tại các mặt cài của 2 cừ liên tiếp nhau.
Hiệu quả của công tác xối nớc phụ thuộc vào độ chặt của đất nền, áp lực
xối sử dụng và số lợng ống phun. Cần phải kiểm tra điều kiện đất nền cụ thể, tiến
hành đóng cừ và xối thử để tìm ra những giá trị hợp lý, tránh gây nguy hiểm đối
với những công trình xung quanh.
- Xối áp lực thấp: Dùng chủ yếu trong đất rời ở trạng thái chặt, ống phun
dùng cho xối áp lực thấp đờng kính 65mm, áp lực bơm từ 7 ữ 20Bar. Hiệu quả
xối tạo ra bởi việc giảm đờng kính của mỗi mũi ống hay bởi các đầu phun đặc
biệt.
Khi dùng máy ép rung, việc xối có thể cho phép cọc xuyên xuống tới
những tầng đất rất chặt. Trong trờng hợp này sử dụng từ 2 đến 4 ống phun có đ-
ờng kính 20mm đợc hàn chặt với mỗi cặp cọc cừ. Máy bơm tạo một áp lực
khoảng 20Bar cho một ống phun. Đầu mũi của ống phun ở cùng một cao độ với
mũi cọc. Việc xối nớc đợc tiến hành xen kẽ với việc hạ cừ để tránh đất đi vào
trong ống phun.
- Xối áp lực cao: Khi hạ cừ, ở những tầng đất rất chặt thì dùng phơng pháp
này. Nếu dự đoán có thể xảy ra độ lún cao, cần giảm lợng nớc sử dụng để giảm
áp lực phun. Xối nớc áp lực cao sử dụng các ống chất lợng cao vì áp lực bơm cần
đạt từ 250 đến 500Bar. Các đầu phun có cấu tạo đặc biệt (có thể dùng mũi phun
dạng bẹt), đờng kính ống đến 30mm và đờng kính mỗi mũi phun từ 1,5 đến
3mm. Các ống phun đợc hàn tại đầu mũi cọc cừ. Đầu mũi phun nằm trên mũi
cọc từ 5 đến 10mm.
b. Khoan dẫn:
Các lỗ có đờng kính 30cm đợc khoan trớc tại tâm bề rộng của một cặp
cọc cừ. Khoảng cách này cần giảm đi khi hạ cừ trong đất nền có điều kiện rung
hạ cừ khó khăn hơn
Việc khoan lỗ sẽ làm giảm sức khảng của nền đất và cho phép phân phối
lại ứng suất trong đất trong quá trình hạ cừ tiếp theo.

Svth: trần thị khánh_05XN - 22 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Đối với công trình, địa chất biến đổi khá phức tạp nên tuỳ từng điều kiện cụ thể
của nền đất mà ta có những giải pháp khác nhau trong quá trình rung hạ cừ thép.
4.2. Thi công đào đất.
4.2.1. Phơng án, thiết bị thi công.
1. Phơng án thi công.
Sau khi hạ cừ, tiến hành đào đất bằng phơng pháp đào hở, ta chia ra 2 giai
đoạn đào tơng ứng với 2 giai đoạn thi công:
Giai đoạn 1: Đào đất đến độ sâu -3,5m rồi lắp tầng neo cách cốt thiên nhiên -3m.
Giai đoạn 2: Đào nốt phần đất còn lại đến cốt đế đài có độ sâu -8m.
Việc đào đất bằng máy sẽ cho năng suất cao, thời gian thi công ngắn, tính
cơ giới cao. Khối lợng đất đào đợc rất lớn nên việc dùng máy đào là thích hợp.
Máy đào tới đâu công nhân tiến hành sửa và hoàn thiện hố móng đến đấy.
Sau khi đào đất đến cốt yêu cầu, tiến hành đập đầu cọc, chuẩn bị đổ bêtông lót
móng. Trong quá trình đào đất đến cốt -2,6m ta sẽ gặp mực nớc ngầm ta có thể
dùng phơng pháp bơm hút nớc lộ thiên.
2. Thiết bị phục vụ thi công.
Phục vụ công tác đào đất phần ngầm gồm: Máy đào đất gầu nghịch WD60
do Trung Quốc chế tạo; máy san đất loại nhỏ, máy lu nền loại nhỏ, các công cụ
đào đất thủ công, máy khoan
Phục vụ công tác vận chuyển: Ôtô chở đất tự đổ Volvo A25D, cần trục tháp
POTAIN MC 120-BA45A.
Thông số kỹ thuật máy đào gầu nghịch WD60
Dung lợng gầu xúc 0.6m
3
Độ dài cánh tay 5.2m
Độ dài cán gầu 2.7m
Bán kính điểm cuối nhả đất 7.1m
Độ cao điểm cuối nhả đất 6.4m

Độ sâu đào đất lớn nhất 5.2m
Bán kính đào đất lớn nhất 8.5m
Tốc độ nâng gầu xúc 0.512m/s
Tốc độ dẫn gầu xúc 0.435m/s
áp lực bình quân lên mặt đất 0.079N/mm
2
Trọng lợng máy 19T
Thông số kỹ thuật ôtô tự đổ Vovol A25D
Trọng lợng không tải 19.47T
Trọng lợng có tải 43.47T
kích thớc (dài x rộng x cao) 8939x3130x3470mm
Công suất bánh đà 223kW
Tốc độ động cơ khi không tải 2100 vòng/phút
Svth: trần thị khánh_05XN - 23 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
Mômen xuắn max 1689N.m
Tốc độ di chuyển 53km/h
Dung tích thùng 9.5m
3
Thông số kỹ thuật cần trục tháp POTAIN MC 120-BA45A.
Sức nâng tải min 1.6T
Sức nâng tải max 6T
Tầm với max 55m
Độ cao nâng lớn nhất 118m
Công suất lý thuyết 44.8kW
4.2.2. Tính toán khối lợng đất đào.
Kích thớc hố đào: 42,9x33,6m.
Chiều cao hố đào bằng máy: H=8m.
Thể tích đất đào bằng máy là:
)(115328.6,33.9,42

3
mV ==
Năng suất máy đào:
tg
t
d
k.
k
1
.k.n.q.60N =
Trong đó:
q
: Dung tích gầu q=0,6m
3
d
k
: Hệ số đầy gầu, phụ thuộc độ ẩm của đất
9,0k
d
=
t
k
: Hệ số tơi của đất
4,11,1k
t
ữ=
Chọn
2,1k
t
=

tg
k
: Hệ số sử dụng thời gian
7,0k
tg
=
n
: Số lần xúc trong 1 giờ
ck
T
3600
n =
Với
quayvtckck
k.k.tT =
vt
k
: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy đào
khi đổ lên thùng xe
1,1k
vt
=
quay
k
: Phụ thuộc vào góc quay của cẩu
1k90
quay
0
==
7,1811,117k.k.tT

quayvtckck
=ìì==
s
7,18
60
n =
hmk
k
knqN
tg
t
d
/6,60
2,1
7,0
.9,0.
7,18
60
.6,0.60.
1
60
3
===

Năng suất của máy đào trong một ca:
hmN
ca
/4858.6,60
2
==

Với khối lợng tính toán đất đào bằng máy V=10090m
3


cần 20 ca đào.
Dùng 2 máy đào gầu nghịch W60 ta đào đất trong vòng 10 ngày.
Svth: trần thị khánh_05XN - 24 - gvhd: Nguyễn trờng huy
Đa thi công ctn theo pp đào hở
4.3. Thi công neo.
4.3.1. Thiết bị thi công.
Phục vụ thi công neo ta dùng: 2 máy khoan Kruup HB-101 của Đức, 2
máy bơm vữa áp lực cao, máy kích dự ứng lực cho neo, máy bơm vữa, máy bơm
tiêu nớc.
Thông số kỹ thuật của máy khoan Kruup HB-101
Đờng kính lỗ khoan
60-80mm
Mômen xoắn cự đại 950N.m
Số lần xung kích 1800 lần/phút
Vòng quay 0-180 r/phút
Lực tiến vào max 25kN
Độ dài cần khoan 6250mm
Công suất động cơ 74KW
Trọng lợng máy 8.3T
Kích thớc (dài x rộng x cao) 6610x2300x2200mm
Máy khoan Kruup HB-101
Svth: trần thị khánh_05XN - 25 - gvhd: Nguyễn trờng huy