Tiểu luận môn đào sâu trong đất tường vây cọc barrett

TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT
TÊN ĐỀ TÀI : TƯỜNG

VÂY CỌC BARRETT

GVHD : TS. LÊ TRỌNG NGHĨA

NHÓM 03:
HVTH : NGUYỄN HỮU THÀNH

MSHV : 13210165

HVTH : NGUYỄN HUỲNH TRÍ

MSHV : 1570676

HVTH : DƯƠNG THÀNH KHANG

MSHV : 1570673

THÁNG 06-2016
Page 1


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN BIỆN PHÁP THI CÔNG

TƯỜNG VÂY CỌC BARRETT
Phần 1 : TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung
1.2. Mô tả kết cấu và thiết kế biện pháp
1.3. Chỉ tiêu thiết kế
Phần 2 : TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA BIỆN PHÁP THI CÔNG HẦM
2.1. Dữ liệu đầu vào
2.2. Mô hình bài toán sau khi khai báo
2.3. Kết quả các giai đoạn thi công
2.4. Kiểm tra khả năng chịu lực tường vậy cọc barrett
2.5. Tính toán và kiểm tra hệ shoring
2.6. Kiểm tra sức chịu tải Kingpost

Page 2


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

PHẦN 1 : TỔNG QUAN
1.1.

Giới thiệu chung :

1

2

3

Page 3

TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

E

D

C

B

a

1

Page 4

mÆt b»ng tÇng hÇm 1

2

3


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

E

D

C

B

a

1

mÆt b»ng tÇng hÇm 2

2

3

1.2. Mô tả kết cấu thiết kế biện pháp
a/. Mô tả kết cấu:
- Công trình trụ sở làm việc văn phòng qui mô 10 tầng nổi và 2 tầng hầm, kết cấu xây
dựng bê tông cốt thép toàn khối, biện pháp thi công tầng hầm đào đất thi công 2 tầng hầm
và móng hố pít thang máy cho công trình sử dụng biện pháp đào mở toàn phần tới cốt
đáy móng.
- Biện pháp thi công chống đỡ hố đào bằng hệ shoring thép hình và tường vây cọc barrett
BTCT dày 0.6m, chiều dài cọc 20m.
Page 5


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

- Biện pháp chống đỡ hệ shoring vách tường vây bằng thép hình I-400x150 cho tầng hầm
1 và hầm 2, cột chống kingpost I-400x150

b/. Giải pháp thi công hố đào và hệ shoring:
- Giai đoạn 1: Thi công tường vậy cọc barrett xung quanh công trình.
- Giai đoạn 2: Đào đất hạ cốt từ cao độ hiện hữu -0.75m xuống cao độ -3.45m
- Giai đoạn 3: Lắp dựng hệ chống thứ nhất I-400x150 tại cao độ -3.35m
- Giai đoạn 4: Đào đất hạ cốt từ cao độ hiện hữu -3.45m xuống cao độ -6.45m
- Giai đoạn 5: Lắp dựng hệ chống thứ nhất I-400x150 tại cao độ -6.35m
- Giai đoạn 6: Đào đất hạ cốt từ cao độ hiện hữu -6.45m xuống cao độ -9.45m
- Giai đoạn 7: Đổ bê tông lót đáy đài móng dày 0.1m và bê tông móng dày 3.0m, dầm sàn
tầng hầm 2 sàn dày 0.2m bằng mặt với đài móng.
- Giai đoạn 8: Tháo hệ chống thứ hai I-400x150 tại cao độ -6.35m sau khi bê tông
đài móng đạt cường độ thiết kế.
- Giai đoạn 9: Đổ bê tông dầm sàn tầng hầm 1 sàn dày 0.2m
- Giai đoạn 10 : Tháo hệ chống thứ nhất I-400x150 tại cao độ -3.35m
1.3 Giải pháp thiết kế
a/. Các tiêu chuẩn thiết kế và tài liệu sử dụng hiện hành
b/. Vật liệu sử dụng
- Sử dụng thép hình CT38 hệ shoring, kingpost I-400x150
- Sử dụng bê tông cốt thép tường vậy cọc barrett M300
c/. Kiểm tra khả năng chịu lực và chuyển vị của tường vây cọc barrett
- Dùng chương trình Plasxis 2D mô phỏng tường vây và hệ shoring ngang dọc, kingpost
ứng với các giai đoạn đào khác nhau và chịu tải trọng thi công, từ đó xác định được
chuyển vị của tường vây và tìm ra được tải trọng nguy hiểm nhất tác dụng vào hệ shoring
chống đỡ cho tường vây.

PHẦN 2 : TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA BIỆN PHÁP THI CÔNG
TẦNG HẦM
Page 6


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

1/. Dữ liệu đầu vào
a/.Cấu tạo địa chất công trình theo báo cáo khảo sát địa chất công trình

Lớp

Mô tả

Môđun

Chiều
dày
(m)

đàn hồi E

1

8218

18.6

12.8

11o53'

(kN/m2)

γ

c

(kN/m3) (kN/m2)

φ (đ ộ)

Hệ số
thấm kT

0

Đất san lấp

1

Sét dẻo cát mịn, xám
trắng, dẻo mềm

3.5

8242

18.9

13.3

12o15'

2

Sét dẻo sạn sỏi
laterit, nâu đỏ, dẻo
cứng

4.9

8242

19.4

18.0

15o33'

4.62x10-6

3

Cát mịn, xám vàng,
chặt vừa

11.1

8242

18.9

9.3

23o28'

1.23x10-3

3a

Sét dẻo, xám vàng,
nửa cứng

2

8475

19.0

11.0

25o26'

3b

Cát mịn, xám vàng,
chặt vừa

14.5

8818

19.0

12.8

25o3'

4

Sét rất dẻo, xám
vàng, cứng

12

8862

1.90

11.6

25o31'

4b

Cát mịn lẫn sét, xám
vàng, chặt vừa

1

8862

20.0

42.3

18o56'

1.12x10-3

b/. Mực nước ngầm ở cao trình : -8.1(m)
c/. Tải trọng xe máy thi công và người thi công : q=10(kN/m2)
d/. Giằng chống hệ Shoring và kingpost : thép hình I-400x150
o Kích thước: H = 400mm, B= 150, t1= 12.5mm, t2 = 25mm, A=122.2(cm2), Ix =
31700(cm4), Iy=1240(cm4)
o Trọng lượng : 95.8 kg/m
o Cường độ thép chịu kéo nén : 2100 (kg/cm2)
2/. Mô hình bài toán sau khi khai báo
Page 7


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

a/. Thông số tường vây cọc barrett
Stt

Tên

1

DW600

EA

EI

w

(kN/m)

(kNm2/m)

(kN/m/m)

17400000

522000

15

Poisson
0.2

b/. Thông số thanh chống
Stt

Tên

1

I-400x150

EA

EIx

EIy

(kN/m)

(kNm2/m)

(kNm2/m)

2444000

63400

2480

Poisson
0.3

c/. Thông số đất
Hardening
Soil

Lớp 0

Lớp 1

Lớp 2

Lớp 3

Lớp 3a

Lớp 3b

Lớp 4

Lớp 4b

Type

Drained

Undrained

Undrained

Drained

Undrained

Drained

Undrained

Drained

γunsat

kN/m
3

18.6

18.9

19.4

18.9

19.0

19.0

19.0

20.0

γsat

kN/m
3

18.6

18.9

19.4

18.9

19.0

19.0

19.0

20.0

kx

m/da
y

4.62x10-6

4.62x10-6

4.62x10-6

1.23x10-3

1.23x10-3

1.12x10-3

1.12x10-3

1.12x10-3

ky

m/da
y

4.62x10-6

4.62x10-6

4.62x10-6

1.23x10-3

1.23x10-3

1.12x10-3

1.12x10-3

1.12x10-3

einit

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

emin

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

emax

999.00

999.00

999.00

999.00

999.00

999.00

999.00

999.00

Ck

1015

1015

1015

1015

1015

1015

1015

1015

E50ref

kN/m
2

8218

8242

8242

8242

8475

8818

8862

8862

Eoedref

kN/m
2

24654

24726

24726

24726

25425

26454

26586

26586

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

0.5

12.8

13.3

18.0

9.3

11.0

12.8

11.6

42.3

m
Cref

kN/m
2

Page 8


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

φ

11o53'

12o15'

15o33'

23o28'

25o26'

25o3'

25o31'

18o56'

ψ

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

24654

24726

24726

24726

25425

26454

26586

26586

0.200

0.200

0.200

0.200

0.200

0.200

0.200

0.200

Eurref

kN/m
2

Vurnu
pref

kN/m
2

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

100.00

Cinc

kN/m
2

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

yref

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Rf

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.90

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.80

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

Neutral

Neutral

Neutral

Neutral

Neutral

Neutral

Neutral

Neutral

Tstr

kN/m
2

Rinter
δinter
interfa
ce
permea
bility

m

3. Kết quả các giai đoạn thi công
a. Mặt cắt ngang hố đào
- Giai đoạn 1: thi công tường vây cọc barrett

Page 9


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

b. Mặt cắt ngang hố đào
- Giai đoạn 6: Đào từ cao độ -6.45m tới cao độ -9.45m

Page 10

TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

Page 11


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

Page 12


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

Page 13


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

o Lực tác dụng lên hệ chống tầng 1 : -9,518 kN/m
o Lực tác dụng lên hệ chống tầng 2 : -6,406 kN/m
o Lực cắt tác dụng lên tường vây cọc barrett : 8.02 kN/m
o Momen lớn nhất tường vây cọc barrett : 30.32 kN.m/m
4. Tính toán khả năng chịu lực tường vây cọc barrett
- Bố trí cốt thép þ16a300 trong tường vây đảm bảo khả năng chịu moment uốn lớn nhất.
5. Tính toán và kiểm tra hệ shoring
- Sử dụng nội lực tác dụng lớn nhất lên các thanh chống trong mô hình Plaxis 2D, mô
hình hệ shoring bằng Sap2000 để xác định nội lực trong hệ thanh chống, từ đó tính toán
kiểm tra khả năng chịu lực của hệ chống.
a/.Mặt bằng hệ shoring tầng hầm 1 và hầm 2 thép hình I-400x150

Page 14


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

Page 15


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

MÔ HÌNH MẶT BẰNG HỆ SHORING
b/. Kết quả nội lực hệ shoring

Page 16


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

MẶT BẰNG MOMENT HỆ SHORING

Page 17


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

MẶT BẰNG LỰC CẮT HỆ SHORING

Page 18

TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

MẶT BẰNG LỰC NÉN HỆ SHORING
c/. Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ shoring I-400x150 tầng hầm 1
- Momen cực đại phải chịu là Mmax=115.28(KN.m)<[M]=332.85(KN.m)
- Lực cắt cực đại phải chịu là Qmax=147.50(KN)<[Q]=443.80(KN)
- Lực nén cực đại phải chịu là Nmax=134.74(KN)<[N]=2566,20(KN)
6/. Tính toán sức chịu tải Kingpost I-400x150
- Kingpost I-400x150 dài 20m
- Phương pháp thi công : đóng
- Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền : 13.5(KN)
- Kingpost nằm hoàn toàn trong lớp đất số 3 là cát mịn trạng thái chặt
Page 19


TIỂU LUẬN MÔN HỌC : ĐÀO SÂU TRONG ĐẤT

- Thành phần chịu mũi và ma sát
- Kiểm tra sức chịu tải cho phép của Kingpost đảm bảo đủ khả năng chịu lực
7/. Kết luận:
- Hệ shoring tầng hầm 1, tầng hầm 2 đủ khả năng chịu lực
- Hệ dầm giằng tầng hầm 1, tầng hầm 2 đủ khả năng chịu lực
- Kingpost đủ khả năng chịu lực

Page 20