TƯỜNG VÂY HOÀN CHỈNH

TƯỜNG VÂY

PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG VÂY
Trong quá trình thi công móng và tầng hầm nhà cao tầng, khi thi công hố đào sâu sẽ làm
thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng trong đất nền xung quanh khu vực hố đào và có thể làm thay
đổi mực nước ngầm dẫn đến nền đất bị dịch chuyển và có thể lún gây hư hỏng công trình lân cận
nếu không có giải pháp thích hợp. Tường vây là giải pháp thích hợp để chống đỡ thành hố đào, bên
cạnh đó có thể tận dụng tường vây làm tường tầng hầm.
Tầng ngầm của những cao ốc là một trong những phần việc rất quan trọng, không chỉ có vai
trò với công trình mà còn với những công trình lân cận. Chính vì vậy, khi tiến hành khảo sát địa
chất cũng như xác lập quy trình kỹ thuật xây dựng tầng ngầm đòi hỏi phải có những yêu cầu kỹ
thuật nghiêm ngặt của lĩnh vực xây dựng ngầm.

1. Định nghĩa tường vây:
Tường trong đất là một bộ phận của kết cấu công trình bằng bêtông cốt thép được đúc tại chỗ
hoặc lắp ghép (bằng các tấm panen đúc sẵn) trong đất. Tường vây có chức năng giữ ổn định
và/hoặc chống thấm và có thể dùng làm tường chống thấm cho các đập nước hoặc các hố đào, làm
móng hoặc tường bao cho các kết cấu.
 Tên của loại kết cấu này thường được gọi như sau:
o Tiếng Việt: Tường trong đất.
o Tiếng Pháp: Paroi moulée dan le sol.
o Tiếng Anh : Diaphragm Wall.
o Tiếng Nga: CTEHA B ΓPYHTE

2. Phạm vi áp dụng tường vây:
 Tường trong đất có thể áp dụng trong các trường hợp sau:
o Làm tường tầng hầm cho nhà cao tầng;

Trang 1

TƯỜNG VÂY
o Làm các công trình ngầm như: đường tàu điện ngầm, đường cầu chui, cống thoát nước lớn,
các gara ôtô ngầm dưới đất v.v…

o Làm kè bờ cảng, làm tường chắn đất …

 Đối với tường vây làm tầng hầm nhà cao tầng thì tường có tác dụng và đảm bảo yêu
cầu :
o Bảo vệ thành hố đào sâu; đồng thời bảo vệ nền móng cho công trình lân cận;
o Bảo vệ cho nước ngầm không vào được tầng hầm trong quá trình thi công cũng như sử
dụng;
o Đảm bảo cho tường trong đất được ổn định, nghĩa là không bị nghiêng, không bị lún quá
giới hạn cho phép.

Trang 2


3. Phân loại tường vây:
3.1.Theo cách sắp xếp và bố trí cọc.
3.1.1

Tường vây bằng cọc hàng theo kiểu dãy cột:
Khi đất quanh hố đào tương đối tốt, mực nước ngầm tương đối thấp, có thể lợi dụng hiện

tượng vòm giữa 2 cọc gần nhau.

Hình I.1

3.1.2 Tường vây bằng cọc hàng liên tục:
Trong đất yếu thì thường không thể hình thành được vòm đất, cọc chắn giữ phải xếp

thành hàng liên tục. Cọc khoan lỗ dày liên tục có thể chồng tiếp vào nhau, hoặc khi cường độ
bêtông thân cọc còn chưa hình thành thì làm một cọc rễ cây bằng bêtông không có cốt thép ở
giữa hai cây cọc để nối liền cọc hàng khoan lỗ lại (hình I.3). Cũng có thể dùng cọc bản thép, cọc
bản bêtông cốt thép (hình I.4,5)

Hình I.2

Hình I.3

Hình I.4

3.1.3 Tường vây bằng cọc hàng tổ hợp:

Hình I.5

Trong vùng đất yếu mà có mực nước ngầm tương đối cao có thể dùng cọc khoan nhồi tổ
hợp với tường chống thấm tổ hợp với tường chống thấm bằng cọc ximăng đất.

Hình I.6


3.2.Theo loại cọc cấu tạo nên tường vây.
3.2.1. Tường chắn bằng cọc đất trộn xi măng.
Trộn cưỡng bức đất với xi măng thành cọc xi măng, sau khi đóng rắn sẽ thành tường chắn
có dạng bản liền khối đạt cường độ nhất định. Dùng cho loại hố đào có độ sâu từ 3 – 6 m.

3.2.2.Tường chắn bằng cọc khoan nhồi.
Cọc khoan nhồi có đường kính từ 0,6 – 1 m, cọc dài 15 – 30 m, làm thành tường chắn theo
kiểu hàng cọc, đỉnh cọc cũng được cố định bằng dầm vòng bằng bê tông cốt thép. Dùng cho hố đào
có độ sâu từ 6 – 13 m.

3.2.3.Tường chắn bằng cọc thép hình
Các cọc thép hình thường là I hay H được hạ vào trong đất liền sát nhau bằng búa đóng hay
rung tạo thành tường chắn kiểu hàng cọc, trên đỉnh được giằng bằng thép hình. Dùng cho hố đào có
độ sâu 6 -13 m.

3.2.4.Tường chắn dạng hàng cọc bản thép
Dùng thép máng sấp ngửa móc vào nhau hoặc cọc bản thép khóa miệng bằng thép hình với
mặt cắt chữ U và chữ Z. Dùng phương pháp đóng hoặc rung để hạ chúng vào trong đất, sau khi
hoàn thành nhiệm vụ chắn giữ, có thể thu hồi sử dụng lại. Dùng cho loại hố móng có độ sâu từ 3 –
10 m.

3.2.5.Tường chắn cọc bản bê tông cốt thép
Cọc bản bê tông cốt thép có chiều dài cọc từ 6 – 12 m, sau khi hạ cọc xuống đất, người ta
tiến hành cố định đầu cọc bằng dầm vòng bê tông cốt thép hay thanh neo. Dùng cho loại hố đào có
độ sâu từ 3 – 6 m.

3.2.6.Tường vây barrette
Tường vây barrette là tường bê tông đổ tại chỗ, chiều dày từ 600 – 800 mm để chắn giữ ổn
định hố đào sâu trong quá trình thi công. Tường có thể được làm từ các đoạn cọc barrette, tiết diện
chữ nhật với chiều rộng thay đổi từ 2,2 – 3,6 m. Các đoạn tường barrette được liên kết chống thấm
bằng goăng cao su. Trong trường hợp 2 tầng hầm, tường barrette thường được thiết kế có chiều sâu
>10 m tùy thuộc vào địa chất công trình và phương pháp thi công.


3.3. Căn cứ vào độ sâu hố đào và tình hình chịu lực của kết cấu, chắn giữ bằng
cọc hàng .
 Kết cấu chắn giữ không có chống (conson): Khi độ sâu hố đào không lớn và có thể lợi dụng được tác
dụng conson để chắn giữ được thể đất ở phía sau tường.

 Kết cấu chắn giữ có chống đơn: Khi độ sâu đào hố lớn hơn, không thể dùng được kiểu không chống
thì có thể dùng một hàng chống đơn ở trên đỉnh của kết cấu chắn giữ.
 Kết cấu chắn giữ nhiều tầng chống: Khi độ sâu đào hố móng là khá sâu, có thể đặt nhiều tầng
chống, nhằm giảm bớt nội lực của tường chắn.

4.Một số công trình thi công tường vây tầng hầm:
o Công trình có tầng hầm đầu tiên sau năm 1954 được xây dựng chính là tầng hầm của nhà
11 tầng (móng cọc đóng 12m), được Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) thiết kế
và Sở Xây dựng Hà Nội thi công vào năm 1981.
o Công trình đầu tiên sử dụng kỹ thuật neo trong đất đã được Bachy – Soletanche Vietnam
(BSV) thực hiện thành công là Toà tháp VietcomBank tại 184 Trần Quang Khải, Hà Nội
vào năm 1997.
o Dự án Trung tâm điều hành và Thông tin viễn thông Điện lực Việt Nam (TTVTĐL - EVN)
2

có diện tích 14 000 m tại số 11 phố Cửa Bắc, TP. Hà Nội 2008.
o Tòa tháp Keangnam Landmark Tower cao nhất Việt Nam, tại Lô 6 đường Phạm Hùng, Hà
Nội, do Samwoo Geotech thi công từ tháng 5/2008.

5. Một số phương án tính toán tường vây.
5.1.Phương án tường trong đất.
Hiện tại, theo biện pháp thi công, có 2 loại tường trong đất là tường đổ tại chỗ và tường lắp
ghép.
Tường vây dạng lắp ghép thường được sử dụng cho những công trình có khối lượng tường
trong đất lớn, có những đoạn tường dài với kết cấu điển hình thường sử dụng khi đã có nhà máy
bêtông cốt thép đúc sẵn gần đó để tiết kiệm chi phí đầu tư.Tường lắp ghép thường đòi hỏi phải xử lí
chỗ chống thấm thận trọng hơn.
Tường vây đổ tại chỗ so với dạng lắp ghép ưu điểm của dạng này là thi công dễ dàng trong
điểu kiện thành phố chật hẹp, hệ thống máy thi công không phức tạp và tốn kém như ở dạng lắp
ghép, khả năng chống thấm cho tường được giải quyết triệt để. Tuy nhiên thời gian thi công châm,

thường gây ô nhiễm môi trường lớn trong quá trình thi công đòi hỏi phải có những biện pháp khắc
phục.
 Biện pháp thi công mối nối của tường trong đất đổ tại chỗ.
Biện pháp thi công tường trong đất đổ tại chỗ hiện nay chỉ phân biệt nhau chủ yếu ở công
việc xử lý chống thấm cho tường vây ở vị trí liên kết các tấm panel tường
Trên cơ sở này có thể phân ra các dạng thi công mối nối cho tường vây gồm có:
• Mối nối dạng ống nối đầu.
• Mối nối bằng hộp nối đầu.
• Mối nối bằng gioăng chống thấm CWS.

5.2.Tính toán tường vây bằng phương pháp số gia.


PHẦN II. THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP
“TƯỜNG TRONG ĐẤT”:
Trong phần này chỉ trình bày giải pháp thiết kế cho tường trong đất dùng làm tầng hầm cho
nhà cao tầng. Nội dung việc thiết kế như sau:

1. Kiểm tra sức chịu tải của đất nền dưới chân tường
Tường trong đất khi dùng làm tường tầng hầm cho nhà cao
tầng, thì có thể hoặc không chiu tải trọng thẳng đứng N tc do công
trình bên trên gây nên.
Trong trường hợp tổng quát, thì phải đảm bảo cho sức chịu của
đất dưới chân tường lớn hơn tải trọng của công trình cộng với tải
trọng bản thân của bức tường gây nên tai chân tường, tức là:

Trong đó:
2

Ptc - áp lực tiêu chuẩn dưới chân tường, T/m ;

Ntc - tải trọng công trình trên mỗi mét dài, T/m;
Gtc - trọng lượng bản thân của, mỗi mét dài tường, T/m;
Rtc - sức chịu tải của đất nền dưới chân tường, xác định theo
công thức
b - chiều rộng của tường trong đất
tc

R = Abγ + Bhγ’ + Dc

tc

Trong đó :
b – chiều rộng của bức tường (chiều rộng của barét), m;
h – chiều sâu của bức tường, m;

t


3

γ – dung trọng của lớp đất dưới tường, T/m ;
3

γ’ – dung trọng trung bình của cc lớp đất từ chân tường đến mặt đất, T/m ;
tc

2

c – lực dính tiêu chuẩn của lớp đất dưới chân tường, T/m ;
0

A, B, D – các thông số phụ thuộc góc ma sát trong ϕ của lớp đất dưới chân
tường, tra theo bảng sau:


ϕ0

A

B

D

ϕ0

A

B

D

0

0.00

1.00

3.14

24

0.72

3.78

6.45

2

0.03

1.12

6.32

26

0.84

4.37

6.90

4

0.06

1.25

3.51

28

0.98

4.93

7.40

6

0.10

1.39

3.71

30

1.15

5.59

7.95

8

0.14

1.55

3.93

32

1.34

6.35

8.55

10

0.18

1.73

4.17

34

1.55

7.21

9.21

12

0.23

1.94

4.42

36

1.81

8.25

9.00

14

0.29

2.17

4.69

38

2.11

9.44

10.80

16

0.36

2.43

5.00

40

2.46

10.48

11.73

18

0.43

2.72

5.31

42

2.87

12.50

12.77

20

0.51

3.06

5.66

44

3.37

14.48

13.96

22

0.61

3.44

6.04

46

3.66

15.64

14.6

Ghi chú: tường trong đất bằng bêtông cốt thép là gồm các barét nối liền nhau qua các
giằng chống thấm, cho nên có thể tính cho mỗi mét dài tường hay tính cho mỗi cái barét đều
được.

2. Tính toán tường chắn không neo:
Trường hợp này chỉ áp dụng khi nhà có tầng hầm không sâu hơn 4m.
Sơ đồ tính được trình bày trong hình dưới đây:

Hình II.2 Sơ đồ tính toán tường tầng hầm không neo
a)

Sơ đồ tường b) Sơ đồ áp lực đất c) Biểu đồ monem


Quan niệm rằng tường bêtông cốt thép là một vật cứng, nên dưới tác dụng của áp lực đất,
thì nó sẽ quay quanh một điểm C, gọi là điểm ngàm, cách đáy hố đào một đoạn Z c=0,8h2
(trong đó h2 là chiều sâu của tường dưới đáy hố đào).
Ở đây phải xác định hai số liệu quan trọng, đó là độ sâu cần thiết của tường và mômen uốn
Mmax để tính cốt thép cho tường. Trình tự được tiến hành như sau:
a) Xác định các hệ số áp lực chủ động và áp lực bị động của đất vào tường
•

Hệ số áp lực chủ động:
2

0

λa = tg (45 - λ/2)
•

Hệ số áp lực bị động
2

0

λb = tg (45 + λ/2)
•

Hiệu số của hai áp lực chủ động và bị động là:
λ = λa - λb
b) Xác định áp lực giới hạn của đất nền dưới
chân tường : qgh = γ[(h1 – h2) – h2λa]

c) Áp lực đất chủ động sau tường:

d) Lực đẩy ngang lớn nhất dưới chân tường vào đất:

Ghi chú: Trong các công thức trên:
γ – dung trọng của đất;
ϕ – góc ma sát trong của đất
e) Chiều sâu ngàm của bức tường vào đất cần thiết để cho tường được ổn định khi
thỏa điều kiện:qmax ≤ qgh
f) Xác định momen uốn lớn nhất Mmax tác dụng vào điểm nằm dưới đáy hố đào một đoạn Zo:


Coi tường là một kết cấu công-xôn, từ Mmax
tính được cốt thép chủ cho tường theo phương pháp thông thường của kết cấu bêtông

cốt thép.

3. Tính toán tường chắn có một hàng neo:
Sơ đồ tính toán được thể hiện trên hình dưới đây :

Hình II.3 Sơ đồ tính toán tường có 1 hàng neo
a) Sơ đồ tính

b) Biểu đồ momen

Điều kiện cận bằng ổn định của tường như sau :
Tron
g đó :
Q1 - áp lực chủ động của đất
Q2 - áp lực bị động của đất
m - hệ số điều kiện làm việc, m = 0.7 ÷ 1
Phản lực của neo là : N = Q1 – Q2
Điểm tác dụng của mômen uốn lớn nhất vào tường là điểm cách mặt đất một đoạn Z0
Z0 =

2N
a

Trong đó:
γ – dung trọng của đất
λa – hệ số áp lực đất chủ động
Giá trị của momen uốn lớn nhất vào tường Mmax:


Từ Mmax tính được cốt thép chủ cho tường chịu uốn theo phương pháp thông thường của

kết cấu bêtông cốt thép.

4. Tính toán tường chắn có nhều hàng neo:
Áp lực đất lên tường cừ được xác định theo phương pháp của K.Terzaghi. Biểu đồ rút
gọn áp lực bên của đất lên tường có nhiều gối (do các thanh chống khi thi công) hoặc có nhiều
neo (tạm thời hay dài lâu) đối với đất rời và đất dính được thể hiện ở hình sau:

Hình II.4 biểu đồ rút gọn áp lực bên của đất lên tường chắn có nhiều hàng neo
a) Đất rời

b) Đất dính

Trị số áp lực ngang của đất tác dụng lên tường chắn
- Đối với đất rời :
Pmax = 0,75Pa
- Đối với đất dính:
Pmax = γđH - τ
Trong đó :
γđ- dung trọng của đất tự nhiên ;
τ - kháng lực cắt của đất dính ;
Pa – áp lực chủ động của đất lên tường :
ϕ
2 π
 − 
Pa = γ d
4 2
Ztg
Trong đó:
Z – khoảng cách từ tiết diện của tường đang xét đến đỉnh tường ;
ϕ – góc ma sát trong của đất

Dùng Pmax để xác định các nội lực trong tường chắn.
Trang12


Các mômen uốn trong tường và các phản lực ở gối (hoặc neo) được xác định như trong dầm
một nhịp có chiều dài bằng khoảng cách giữa hai gối (hoặc neo). Phần trên cùng của tường được
tính như dầm công-xôn có chiều dài bằng khoảng cách từ đỉnh tường đến hàng gối tựa (hoặc neo)
thứ nhất. Giối tựa dưới cùng đặt tại hố móng.
Các mômen uốn trong tường và các phản lực ở gối xác định như dầm liên tục.
Sơ đồ tính:

Hình II.5 Sơ đồ tính và biểu đồ moment trong tường nhiều neo
Khi tính toán các tường cừ có neo ứng suất trước, thì phải tính các ứng suất phụ phát sinh
trong tường và neo do việc căng neo.
Khi tính toán các ứng lực do các căng trước neo, để đơn giản tính toán, người ta xem tường
như tuyệt cứng, tức là không xét đến ảnh hưởng của độ võng tường đến sự phân bố của phản lực
đất phát sinh khi căng neo. Còn đất sau tường coi là nền đàn hồi Winkler với hệ số nền thay đổi
tuyến tính theo chiều sâu.
Sơ đồ tác dụng vào tường khi có các neo ứng suất trước được trình bày trên hình sau :
Z

Sn
Sn

L

an
Rn
Rn

Hình II.6: Sơ đồ lực tác dụng vào tường cừ khi có các neo ứng suất trước
Mômen MZa và lực cắt QZa trong tường cừ do căng trước neo được xác định theo công thức
kinh nghịêm của V.M.Zubkov:
Trang 13


Trong đó :
Sn – thành phần nằm ngang của lực căng neo ở hàng thứ n trên một mét dài tường, N/m;
Z – khoảng cách từ đỉnh tường đến tiết diện đang xét, m;
K – số lượng hàng neo theo chiều cao tường;
n – số liệu hàng neo (n = 1, 2, 3, …., k).
L – chiều sâu tường (khoảng cách từ đỉnh tường đến chân tường), m;
an – khoảng cách từ đỉnh tường đến hàng neo thứ nhất, m;

k

Q S = ∑ Sn
n =1

Nội lực tổng cộng trong tường và neo:

k

MS = ∑Sn .an
n =1

MZ = MZa + Mo
QZ = MZa + Qo
Rn = S n + R o

Ở đây Mo, Qo và Ro tương ứng là Mômen, lực cắt và ứng lực trong neo nhận được khi tính
toán bình thường tường tựa trên các gối kê mà không có neo ứng lực.
Từ MZ tính ra được thép dọc và QZ tính ra dược thép đai cho mỗi mét dài tường trong đất
bằng bêtông cốt thép theo phương pháp thông thường của kết cấu bêtông cốt thép.
Về cơ bản cấu tao thép trong tường trong đất cũng giống như trong cọc barét.
Chú ý là có loại tường trong đất thi công bằng cách đổ bêtông tại chỗ trên hiện trường
và có loại đúc sẵn trong công xưởng rồi lắp ghép tại hiện trường. Loại tường lắp ghép thường
không sâu bằng tường đúc tại chỗ. Khi tính thép cho tường lắp ghép cần phải chú ý việc vận
chuyển và cẩu lắp các barét nên thường cốt thép trong tường lắp ghép nhiều trong tường đúc tại
chỗ.

Trang 14


PHẦN III. THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ GIA:
1. Giới thiệu về phương pháp:
Tường chắn nhiều thanh chống hoặc nhiều neo, nếu áp dụng phương pháp tính truyền thống
là không kể đến sự biến dạng của thang chống và neo trong quá trình thi công đào đất và ta được
kết quả: lấy momen chống uốn bên không đào làm chính, nếu tính theo phương pháp dầm đẳng
trị, cũng thu được kết quả tương tự như hình III.1 đã thể hiện rõ. Trong quá trình thi công thực tế,
khi đào đất thân tường sẽ có chuyển dịch, chống hoặc neo được lắp đặt vào khi thân tường đã có
chuyển vị rồi, như thể hiện trong hình III.2. Đối với trường hợp này trên đây cũng đã có giới thiệu
sơ lược.

Hình III.1: Sơ đồ moment theo phương pháp dầm tương đương

Hình III.2: Sơ đồ quan hệ thanh chống với chuyển dịch của thân tường trong quá trình đào đất
1) Chuyển dịch của tường sau lần đào thứ 1 2,3)
Chuyển dịch sau lần đào thứ 2 và thứ 3

Việc tính toán nội lực của kiểu tường trong đất có nhiều chống hoặc nhiều neo này,
Y.K.Cheung… đã từng đưa ra thống kê và lí luận tương đối có hệ thống. Nhưng khi xét đến toàn
bộ quá trình thi công đào và chống giữ hố và mối quan hệ giữa biến dạng của thanh chống hoặc
neo với lực chống thì phương pháp số của phần tử hữu hạn v.v… là phương pháp tương đối lí
tưởng.
Trong thực tế quá trình chịu lực của tường chắn là quá trình tác động đồng thời giữa đất,
tường, chống (hoặc neo), nội lực của tường có liên quan với tính chất của đất, độ cứng của tường,
độ cứng của thanh chống (hoặc thanh neo) cũng như quá trình đào và chống. Phương pháp tính
toán nội lực của tường trong đất với nhiều chống (hoặc nhiều neo) trên cơ sở của phương pháp
tính đơn giản hóa cọc, đất chịu tác động đồng thời của đất, tường, chống (hoặc neo) có kể toàn bộ
quá trình thi công từng bước chống giữ (hoặc neo giữ) và từng bước đào đất, đồng thời lại dùng lí
luận để chứng minh chính xác của nó và dùng kết quả tính toán thực tế để nói rõ tính hợp lí của
nó.

2. Lý thuyết tính:
Với tường liên tục trong đất, lấy một mét dài làm đơn vị làm đơn vị tính toán và xem nó là
một dầm móng đàn hồi chịu tác động của áp lực đất: tác động của đất vào tường có thể biểu thị
bằng một hệ thống lò xo đất giống như mô hình Winkler, còn hệ số độ cứng K của lò xo thì xác
định bằng định nghĩa K = N/∆, ∆ là chuyển vị tìm được của Boussinesq từ lí thuyết đàn hồi, N là
lực tương ứng, K xác định là hàm số modun biến dạng E 0 của đất, hệ số Poatxông µ s, diện tích đất
chịu nén bi×d do lò xo làm đại diện như được thể hiện trên hình III.3. Đối với lò xo đất từ mặt
đào trở lên nếu là chịu kéo thì lò xo không gây ra tác động vì đất không chịu lực kéo, khi đó K =
0, cho lực tập trung của một lò xo đất sinh ra là x i, cho diện tích mà lò xo làm đại diện cho đất
chịu nén là bi×d, d là độ rộng của phần tử tường, thường lấy d = 1 m, thì áp lực phân bố tác động
trên diện tích ấy là:
q i = xi
bi ×d

Cho d < b, từ lời giải của Boussinesq có thể tính được chuyển vị ∆ dưới tác động của qi là:

Hình III.3: Sơ đồ tính toán theo phương pháp số gia
ω là hệ số hình dạng có liên quan với b/d. Khi b/d = 1.0; ω = 0.8; khi b/d = 1.5; ω = 1.08,
khi b/d = 2; ω = 2. Bởi vì ki y tương ứng với các lớp đất khác nhau có thể phản ánh bằng Es, do đó
Es của lớp đất cứng là lớn thì ki tương ứng cũng lớn, cho nên ki được xác định từ đó có thể xét đến
chênh lệch của ki của lớp mềm và lớp cứng có thể lập thành chương trình máy tính và đã được vận
dụng vào nhiều công trình thực, đã chứng minh là giữa tính toán với kết quả thực đo là tương đối
gần nhau.
Trong hình III.4a, thanh chống ở độ sâu H 1 dưới mặt đất, tất yếu là phải đào đến độ sâu
H1+∆H. Khi đó, tải trọng tương ứng và sơ đồ tính toán như hình III.4b Oq 1 là áp lực đất từ mặt
o

o

o

đào trở lên, sau khi giải sẽ được phản lực x 1 , x2 ,… x6 của lò xo đất bên dưới mặt đào, nội lực và
chuyển vị của thân tường tương ứng với lúc ấy sẽ có thể tìm được.

Hình III.4: Sơ đồ quá trình tính toán của phương pháp số gia


Khi đặt thanh chống vào chỗ H1 bên dưới đỉnh tường, cho độ cứng lò xo của chống này là K,
sau đó đào từ H1 + ∆H đến H2, sơ đồ tính toán của quá trình này như hình III.4c, lượng tăng của áp
lực đất là q1q2 mà khi đào tới H1 + ∆H, tức là ở trạng thái như hình III.4b, hai lò xo đất K 1, K2 tác
0

0

động vào thân tường có phản lực x1 , x2 , còn khi đào từ H1 + ∆H, đến H2, đất ở lò xo này bị đào
đi mất nên K1 và K2 tương ứng không còn nữa, nó tương đương với hai lực ở trên tường mà về mặt
0

0

tác dụng có độ lớn tương đương và có phương chiều ngược lại với x 1 , x2 như hình III.4c. Do đó
0

0

q1q2 và x1 , x2 ,sẽ là số gia tải trọng của quá trình tăng này và do lò xo đàn hồi K và lò xo đất ở
1

bên dưới mặt đào cùng nhau gánh chịu và khi giải sẽ tìm được các phản lực lò xo x 3 , x3 , x3 , x3 ,
2

3

4

5

6

x3 , x3 như hình III.4d, nội lực thân tường và phản lực lò xo tác dụng trên thân tường của quá
trình tăng sẽ được lực tác động trên tường, như hình III.4d thể hiện, tức là số gia nội lực thân
tường và chuyển vị thu được của quá trình hai lần tăng như hình III.4b,c cộng
dồn sẽ được nội lực và chuyển vị thân tường cuối cùng của quá trình thi công như thể hiện trong
hình III.4d.

Trên đây là quá trình tính toán của phương pháp số gia, nó hoàn toàn có thể dùng trong
trường hợp có nhiều trường hợp có nhiều chống hoặc nhiều neo.

3. Chứng minh lý luận của phương pháp:
Khi đào đến H1 + ∆H, sơ đồ tính toán và phản lực lò xo của đất ở bên dưới mặt đào như hình
III.4b, tưởng tượng tách ra một phần của tường, thì khi đó ngoại lực tác động vào tường có áp lực
đất ở trên mặt đào và phản lực lò xo ở bên dưới mặt đào, như hình III.5a. Lúc này hệ lực tác động
lên tường là hệ lực cân bằng, khi lắp thanh chống vào chỗ H 1 và đào từ H1 + ∆H đến H2, hệ lực
không cân bằng đã biết tác động lên tường và tình hình gối tựa lò xo như hình III.5b, hình III.5a
cho thấy là đào tới H2 thì nội lực và chuyển vị của thân tường có thể tính được từ hình III.5b, sơ
đồ tính toán thể hiện trên hình III.5b đã kể đến ảnh hưởng của việc lắp đặt thanh chống và trình tự
thi công. Nếu chúng ta chứng minh được kết quả của hình III.5b là cộng dồn kết quả của hình
III.4b,c thì tính chính xác của phương pháp số gia đã được khẳng định. Hình III.5b có thể thu
được từ cộng dồn hình III.5c với III.5d, kết quả của hình III.5d và hình III.5c là giống nhau, mà
ngoại lực đã biết tác động lên tường ở hình III.5c thì giống như hình III.5a, chúng là một hệ cân
bằng, cho là trên các lò xo gối tựa của hệ cân bằng III.5c sẽ không sinh ra bất kì một lực mới nào
nữa, do đó lấy phần tách ra ở tường của hình III.5c, thì các ngoại lực tác động lên tường sẽ là
trường hợp của hình III.5a; cho nên nội lực và chuyển vị trong tường của hình III.5c


sẽ giống như kết quả của hình III.4d. Do đó, nội lực và chuyển vị của tường ở hình III.5b có thể
thu được kết quả cộng dồn hai hình III.4b,c. Với lý luận như vậy, thì trong tướng có nhiều chống
cũng có thể chứng minh được.

Hình III.5: Sơ đồ chứng minh lí luận tính toán theo phương pháp số gia

Trang 19


PHẦN IV. THI CÔNG TƯỜNG VÂY:

Về cơ bản thi công tường trong đất cũng giống như thi công cọc baret. Tường trong đất là
gồm các baret được nối với nhau theo cạnh ngắn của tiết diện; giữa các baret có gioăng chống
thấm.
Tổng quan, kỹ thuật thi công tường chắn đất bao gồm thi công tường bêtông cốt thép từ cao
trình mặt đất tự nhiên bằng cách sử dụng gầu ngoặm đào trong dung dịch bentonite. Trong quá
trình đào, hai vách hố đào được giữ ổn định bằng dung dịch bentonite. Sau khi hoàn tất việc đào,
một lồng thép được hạ xuống trong dung dịch bentonite và rồi bêtông được đổ vào hố đào theo
phương pháp đổ bêtông bằng ống “tremie”. Khi cao trình bêtông dâng lên, dung dịch bentonite
thừa ra được rút ra để tái sử dụng. Gioăng “CWS” được dùng để tạo các mối nối giữa các tấm
tường chắn kế tiếp nhau.
Trình tự thi công của tường trong đất bằng phương pháp đổ bêtông tại chỗ thực hiện như sau:

1. Quy trình thi công:
1.1 Định vị và thi công tường dẫn:
Để cho gầu đào hạ xuống 1 cách chính xác thì ta cần phải làm hệ thống tường dẫn để dẫn
hướng cho gầu đào. Bề rộng của tường dẫn phải rộng hơn bề rộng của gầu khoảng 50mm. Ta có thể
sử dụng bêtông mắc thấp cho tường dẫn (#200 hoặc 150)
a. Nhiệm vụ của tường dẫn là:
•
Dẫn hướng cho gầu đào khi đào lỗ.
•
Neo giữ lồng cốt thép, tạo chỗ đi lại cho công nhân trong quá trình nối lồng cố thép và đổ
bêtông.
•
Chịu lực tác dụng bề mặt, ngăn nước mưa, nước mặt hoặc đất đá nhỏ trên mặt đất lăn vào trong
hố đào.
•
Giúp định vị tim cốt cho tường chắn và giữ ổn định cho lưng bề mặt hố đào.
b. Trình tự thi công tường dẫn:
•

Xác định vị trí tường dẫn và tường chắn trên mặt bằng, định vị và dẫn ra ngoài trên hệ thống cọc
ngựa và nẹp ngựa.
•
Đào rãnh sâu 1.2m, bề rộng 0.65+2x0.3 = 1.25m tại đáy rãnh theo thiết kế, đổ bêtông lót dầy
10cm.
•
Trên lớp bêtông lót định vị chính xác tường dẫn, lắp dựng cốt thép, dung thành đất làm nơi
chống giữa ván khuôn để đổ bêtông. Trong trường hợp đào thẳng đứng mà đất không bị sập thành
thì tận dụng luôn đất làm ván khuôn cho tường dẫn. Mặt trong tường dẫn dung ván khuôn gỗ
hoặc thép để tạo bề mặt bằng phẳng, thuận lợi cho quá trình di chuyển gầu, lồng thép vào hố đào
sau này.
•
Đổ bêtông tường dẫn, tháo ván khuôn sau đó 1 ngày.
•
Đổ đất đầm chặt phía trong tường dẫn hoặc phải có các thanh dẫn để giữ ổn định thành

Trang 20


Tường dẫn làm bằng thép

Tường dẫn bằng bê tông

1.2.Đào tường vây.
1.2.1.Dung dịch Bentonite
Bentonite là loại đất sét có kích thước hạt nhỏ thường dùng để chế tạo bùn khoan( ngoài ra còn
có dung dịch polymer…).
Tác dụng:
+ Tạo áp lực lớn hơn áp lực ngang của đất và nước bên ngoài để chống sạt lở thành.
+ Giữ cho mùn khoan không lắng đọng dưới đáy hố khoan.

+ Đưa mùn khoan ra ngoài.
Nguyên lí làm việc:
Nhờ các hạt sét chui vào khe hở giữa các khe trên thành vách tạo thành 1 màng đàn hồi quanh
thành vách hố ngăn không cho đất đá nước thấm qua vách.
Thông số kĩ thuật của dung dịch bentonite tham khảo:
Hàm lượng cát < 5%, đường kính hạt < 3mm.
Dung trọng 1,05-1,15. Độ nhớt Marsh 32-40s.
Độ pH 7-9. Độ tách nước <30 cm3.
Liều lượng trôn 30-50 Kg bentonite/m3.
Lưu ý:
Trong suốt quá trình đào phải cung cấp đủ dung dịch bentonite tạo áp lực dư giữ thành không
sạch( bổ sung vào tuần hoàn ). Cao trình dung dịch bentonite trong hố ít nhất phải cao hơn mực
nước ngầm xung quanh 1-2m. Có thể đặt thêm ống bao ngoài.
Các thông số kĩ thuật
Hàm lượng cát (%)
Đường kính hạt (mm)
Dung trọng (g/cm3)
Độ nhớt Marsh
Độ pH
Độ tách nước (cm3)
Liều lượng trộn
(Kgbentonite/m3nước)

Bentoni
te ban
đầu
0
<3
1,011,05
>35

7-9
<30

Bentonite
mới tái sử
dụng
<5
<3

30-50

-

<1,2
35-40
7-9
<40

Trang 21


a,

b,
Hình a & b : Dung dịch Bentonite giữ thành hố đào
 Một số loại bentonite được sử dụng:

Trang 22

 Các trạm xử lí bentonite:

 Quy trình sử dụng Bentonite:

1.2.2.Đào tường vây
a) Các bước tiến hành.
Khi thi công tường trong đất, trước hết phải phân chia tường theo chiều dài thành nhiều đoạn
thi công với 1 độ dài nào đó để phù hợp với năng lực, tính chất kỹ thuật máy móc kỹ thuật hiện
có.
 Tiến hành các bước với panen đầu tiên:

o Bước 1: Dùng gầu đào thích hợp đào một phần hố đến chiều cao thiết kế. Chú ý, khi
đào đến đâu, phải kịp thời cung cấp dung dịch bentonite đến đó, cho đầy hố đào, để
giữ cho thành hố đào khỏi bị sụp lở.
o Bước 2: Đào phần hố bên cạnh, cách phần hố đào đầu tiên một dải đất. Làm như vậy
để cung cấp dung dịch bentonite vào hố sẽ không là lở thành hố cũ.

Trang 23


o Bước 3: Đào nối phần đất còn lại (đào trong dung dịch bentonite) để hoàn thành một
hố panen đầu tiên theo thiết kế. Thổi rửa hố đào bằng phương pháp luân chuyển
bentonite.

Thi công hố đào đầu tiên
 Tiến hành các bước với panen thứ hai:

o Bước 4 : Đào một phần hố sâu đến cốt thiết kế panen (đào trong dung dịch bentonite).
Chú ý đào cách panen đầu tiên (sau khi bê tông của panen đó đã được ninh kết,
khoảng ≥ 8h).

o Bước 5: Đào tiếp đến sát panen số 1.
o Bước 6: Gỡ bộ gá lắp gioăng chống thấm bằng gầu đào khỏi cạnh của panen số 1,
nhưng gioăng chống thấm CWS vẫn đặt nằm tại chỗ tiếp giáp giữa 2 panen.

Trang 24


 Một số lưu ý:

Việc lựa chọn độ dài đoạn panel, về mặt lý luận, trừ khi nó nhỏ kích thước độ dài của máy
đào thì không thể thi công được còn mọi độ dài có thể thi công được mà lại càng dài càng tốt vì như
vậy sẽ giảm được mối nối của tường ( vì mối nối là nơi yếu nhất của tường trong đất), từ đó có thể
nâng cao khả năng chống thấm và tính hoàn thiện của tường. Nhưng trên thực tế độ dài đoạn panel
lại chịu sự hạn chế của nhiều nhân tố:
Điều kiện địa chất: khi lớp đất không ổn định, đề phòng sạt lở thành hố đào, phải rút ngắn
độ dài đoạn hào, nhằm rút ngắn thời gian đào 1 tấm panel.
Tải trọng mặt đất: nếu xung quanh có công trình xây dựng cao to, hoặc tải trọng mặt đất lớn,
thì cũng cần giảm chiều dài đoạn đào.
Khả năng nâng của cần trục: căn cứ vào khả năng nâng của cần trục để dự tính trọng lượng
và kích thước của lồng cốt thép, từ đó tính ra chiều dài đoạn đào.
Khả năng cung cấp bêtông trong 1 đơn vị thời gian.
Dung tích thùng đựng dung dịch Bentonite : thông thường dung tích của bình không nhỏ
hơn 2 lần dung tích mỗi đoạn đào.
Vị trí các mối nối: nên tránh những góc quay hoặc chỗ nối tiếp với kết cấu bên trong nhằm đảm
bảo cho tường trong đất có tính chỉnh thể tương đối cao.

Tiếp tục đào các hố tường vây tiếp theo

Trang 25