Phân tích ổn định tường vây hố đào sâu chung cư kết hợp thương mại bến vân đồn, quận 4, tp hcm

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

NGUYỄN KIM LẬ P TRƯỜNG

PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TƯỜNG VÂY HỐ ĐÀO SÂU CHUNG CƯ
KẾT HỢP THƯƠNG MẠI BẾN VÂN ĐỒN, QUẬN 4, TP.HCM
Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng
Mã số ngành: 60580211

LUẬ N VĂN THẠ C SĨ

TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018
xii


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC
BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ PHÁN

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, Đa ̣i Ho ̣c Quố c Gia thành phố
Hồ Chí Minh, ngày … tháng 12 năm 2018.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
1. Chủ tịch hội đồng
2. Thư ký hội đồng
3. Uỷ viên phản biện 1
4. Uỷ viên phản biện 2

5. Uỷ viên hội đồng

: PGS.TS. BÙI TRƯỜNG SƠN.
: TS. NGUYỄN MẠNH TUẤN.
: GS.TS. TRẦN THI ̣THANH
: PGS.TS. TRƯƠNG QUANG THÀNH
: TS. LÊ VĂN PHA

CHỦ TICH
̣
HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS. LÊ ANH TUẤN

ii


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

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: NGUYỄN KIM LẬP TRƯỜNG

MSHV: 1670181 ...........

Ngày, tháng, năm sinh:

Nơi sinh: Đồ ng Nai .....

05/08/1993

Chuyên ngành: ĐIẠ KỸ THUẬT XÂY DỰNG
Mã số : 60.58.02.11 .......
I. TÊN ĐỀ TÀI: « PHÂN TÍ CH ỔN ĐINH
̣
TƯỜNG VÂY HỐ ĐÀ O SÂU CHUNG CƯ
́
́
̀
KÊT HỢP THƯƠNG MẠI BÊN VÂN ĐÔN, QUẬN 4, TP.HCM »
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Mu ̣c đích của luâ ̣n văn này muố n so sánh sự mô phỏng
của 2 mô hình HS và MC so với kế t quả thực tế t Quan Trắ c, để có thể cho ̣n lựa mô hình
phù hơp̣ với viê ̣c mô phỏng tiên đoán trước chuyể n vi ̣hố đào sâu nhà cao tầ ng.
Nô ̣i Dung :
Mở Đầ u
Chương 1 : Tổ ng quan mô ̣t số vấ n đề ảnh hưởng đế n hố đào sâu.
Chương 2 : Cơ sở lý thuyế t.
Chương 3 : Mô phỏng phân tích chuyể n vi ̣bằ ng phầ n tử hữu ha ̣n.
Chương 4 : Ứng du ̣ng tính toán công trình thực tế : "Công trình chung cư kế t hơp̣ thương ma ̣i
bế n vân đồ n Q4, TP.HCM "
Kế t luâ ̣n và kiế n nghi.̣
Tài liêụ tham khảo.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 13/08/2018 ...............................................................
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/12/2018 ................................................

V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS.VÕ PHÁN.........................................................
Tp. HCM, ngày . 02 . tháng .12. . năm 2018.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS VÕ PHÁN

PGS. TS LÊ BÁ VINH

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS. LÊ ANH TUẤN

iii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắ c đế n ban giám hiê ̣u, quý thầ y cô trường đa ̣i ho ̣c Bách Khoa
Thành Phố Hồ Chí Minh đã ta ̣o điề u kiê ̣n giúp đỡ tôi có điề u kiên ho ̣c tâ ̣p và thực hiê ̣n luâ ̣n
văn này.
Đă ̣c biê ̣t tôi xin cảm ơn đế n Thầ y PGS.TS VÕ PHÁN là người trực tiế p giảng da ̣y, tâ ̣n
tình giúp đỡ và hướng dẫn, định hướng, truyền đạt cho tơi những kiến thức q báu để tơi có
thể hoàn thành luận văn này một cách tốt nhất, và tôi xin chân thành cảm ơn tấ t cả thầ y cô bô ̣
môn ĐIẠ CƠ NỀN MÓNG đã giúp đỡ tôi rấ t nhiề u trong suố t 2 năm ho ̣c tâ ̣p ta ̣i đây.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã đô ̣ng viên tôi trong suố t quá trình ho ̣c tâ ̣p và làm viê ̣c.
Mă ̣c dù đã có những cố gắ ng, tuy nhiên vẫn không thể tránh khỏi những thiế u sót, tôi hy
vo ̣ng nhâ ̣n đươc̣ những sự đóng góp quý báu từ quý thầ y cô.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm thầ y VÕ PHÁN đã giúp đỡ tôi rấ t nhiề u trong con
đường ho ̣c tâ ̣p của tôi, và cảm ơn tất cả mọi người đã đồ ng hành ủng hô ̣ tôi suố t thời gian qua.

TP.HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018
Ho ̣c Viên

NGUYỄN KIM LẬP TRƯỜNG

iv


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
PHÂN TÍ CH ỔN ĐINH
̣
HỐ ĐÀ O SÂU CHUNG CƯ KẾT HỢP THƯƠNG
MẠI BẾN VÂN ĐỜN, Q̣N 4, TP.HCM.
TÓM TẮT :
Phân tích ổn định của tường vây dựa trên kết quả mô phỏng để tiên đốn trước chuyển vị
của tường vây, do đó luận văn này sẽ so sánh đánh giá mơ hình HS và MC xem sự chênh lệch
của việc mô phỏng chênh lệch với thực tế quan trắc là bao nhiêu %.
Đề tài sử dụng cơng trình HITC ở bến vân đồn quận 4, Tp. HCM. Hồ sơ khảo sát địa chất
được cung cấp bởi cơng ty cổ phần Hịa Bình. Hồ sơ quan trắc được cung cấp bởi công ty
Thái Dương Hệ.
Dựa vào bảng tổng hợp số liệu từ quan trắc tại 2 vị trí ICL3 và ICL 8 cho ta thấy chuyển
vị tường vây không lớn lắm ở các giai đoạn thi cơng cơng trình. Cụ thể là chuyển vị ngang lớn
nhất ở các giai đoạn đáy hố đào -1.6m, -5.1m, -7.4m, -9.65m ở vị trí quan trắc ICL 3 được lắp
đặt bên trong tường vây cho kết quả lần lượt như sau 5.66 (mm), 7.24 (mm), 7.78 (mm), 7.10
(mm). Còn ở ICL 8 được lắp đặt bên ngoài tường vây cho kết quả lần lượt như sau 5.93 (mm),
6.51 (mm), 6.38 (mm), 5.96 (mm).
Dựa vào kết quả phân tích đựa từ 2 mơ hình ta có thể thấy được mơ hình Hardening Soil
cho kết quả gần sát quan trắc hơn mơ hình Mohr Coulomb ở giai đoạn đào -5.1m trở đi cụ thể
là kết quả chuyển vị ngang lớn nhất của Hardening Soil lần lượt tại các cao độ đáy đào -5.1m,
-7.4m, -9,65m là 18.46 (mm), 20.4 (mm), 18.4 (mm) (MC là 19.45 (mm), 22.27 (mm), 23.43

(mm)) . Còn Mohr Coulomb thì ở giai đoạn đầu tiên -1.6m cho kết quả gần với quan trắc hơn
là 9.02 (mm) (HS là 14.85 (mm)). Nhưng việc lấy thông số vẫn chưa đánh giá đúng tính chất
của đất nền nên vì vậy chuyển vị của 2 mơ hình cịn lớn so với thực tế.

v


ANALYZE AND STABILIZE DIAPHRAGM WALL FOR DEEP
EXCAVATION OF HIGH BUILDINGS IN DISTRICT 4, HCM CITY.
ABSTRACT
Analyzing the stability of the diaphragm wall according to simulation allows us to
predict the displacement of the diaphragm wall, expressing the difference in percentage
between simulation and monitoring data.
The topic is based on the HITC project building at Ben Van Don street, District 4, Ho
Chi Minh city. The geological survey document is provided by Hoa Binh Corporation and the
monitoring data document is provided by Solar System Company.
The displacement between stages of construction is not great according to monitoring
data at two positions ICL3 and ICL8. Specially, the largest horizontal displacements at the
bottom of the -1.6m, - -5.1m, -7.4m , -9.65m hole of the ICL 3 which is installed inside the
diaphragm wall are 5.66 (mm), 7.24 (mm), 7.78 (mm), 7.10 (mm) respectively. With respect
to ICL 8 which is installed outside the diaphragm wall, the results are 5.93 mm, 6.51 mm,
6.38 mm and 5.96 mm respectively. According to the analysis of the two models, the result
from Hardening Soil model is closer (more equivalent) to monitoring data than Mohr
Coulomb model at the digging stage of -5.1m onwards. Specially, the largest horizontal
displacement results of the Hardening Soil at the bottom height of -5.1m, -7.4m, -9.65m are
18.46 (mm), 20.4 mm),18.4 (mm), (MC’s are 9.45 (mm), 22.27 (mm), 23.43 (mm))
respectively. In term of Mohr Coulombmode, in the first stage of -1.6m the result which is
9.02 (mm), is closer to the observed data than HS (14.85 (mm)). However, the data collection
cannot accurately evaluate the property of the ground resulted in the great displacement of the
two models compared to reality.

vi


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công việc của tôi dưới sự hướng dẫn thực hiên của thầy PGS.TS Võ
Phán.
Các so sánh và đánh giá, kết quả trong luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở
nghiên cứu khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.
Tp. Hồ Chí Minh , Ngày 02 Tháng 12 Năm 2018.

Nguyễn Kim Lâ ̣p Trường

vii


DANH MỤC VIẾT TẮT
EI
γw

kN.m2
kN/m3

: đô ̣ cứng chiụ uố n mỗi mét tới của tường.
: tro ̣ng lươṇ g riêng của nước.

W

kN/m

: Tro ̣ng lươṇ g khố i đấ t trong nước.

γ’

kN/m3

: Tro ̣ng lươṇ g đẩ y nổ i của đấ t.

Ks

: Hê ̣ số an toàn chố ng phun trào Ks ≥1,5.

ic

: đô ̣ dố c thủy lực tới ha ̣n của khố i đấ t đáy.

K
: Hê ̣ số an toàn ổ n đinh
̣ chố ng cô ̣t nước có

Ky

Áp, lấ y bằ ng 1,05.
: Hê ̣ số an toàn chố ng trồ i đấ t lên Kp >1,5.

K

Theo phương pháp Tezaghi – Peck.
: Hê ̣ số an toàn chố ng trồ i đấ t lên KL ≥1,2

KL

Theo Uông Bình Giám ở đa ̣i ho ̣c Đồ ng Tế
: Hê ̣ số an toàn chố ng lâ ̣t. Fp ≥1.2

Fp
c

kN/m3

: Lực kế t dính của đấ t.

φ

o

: Góc ma sát trong của đấ t.

Pa

kN/m2

: Áp lực đấ t chủ đô ̣ng.

Pp

kN/m2

: Áp lực đấ t bi ̣đô ̣ng.

Ku

kN/m2

: Mô đun đàn hồ i thể tích tổ ng.

K’

kN/m2

: Mô đún khố i hữu hiê ̣u.

Kw

kN/m2

: Mô đun đô ̣ lớn của nước
: Yế u tố thời gian cố kế t

T
U

%

: Mức đô ̣ cố kế t.

K

cm/s

: Hê ̣ số thấ m.

Ko

: Hê ̣ số áp lực ngang.

ν

: Hê ̣ số Poisson.

E50 ref

: Mô đun cát tuyế n trong thí nghiê ̣m nén 3

kN/m2

viii


tru ̣c thoát nước.
Eoedref

: Mô đun tiế p tuyế n trong thí nghiê ̣m nén

kN/m2

cố kế t.
Eurref

: Đô ̣ cứng khi dở tải và gia tải.

kN/m2

m

: Số mũ của ứng suấ t phu ̣ thuô ̣c đô ̣ cứng.

 ur

: Hê ̣ số Poisson khi dở tải và gia tải.

Pref

: Ứng suấ t tham chiế u của đô ̣ cứng.

kN/m2

: Tỷ số phá hoa ̣i (Rf =0.9)

Rf

ix


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hê ̣ sớ an toàn bùng đáy hố đào (basal heave) FS theo thuyế t Tezaghi ........ 11
Hình 1.2 Tỉ lê ̣ giữa chuyể n vi ̣ngang lớn nhấ t và chiề u sâu hố đào theo thừa số đô ̣ cứng và hê ̣
số đẩ y trồ i đáy hố đào Clough, et all 1989. ................................................................ 12
Hình 1.3 Đường Quan hê ̣ giữa tỷ số chuyể n vi ̣theo đô ̣ cứng tương đố i Rs................ 14

Hình 2.1 Sơ đồ kiể m tra phun trào đáy hố đào. .......................................................... 19
Hình 2.2 Trồ i đáy do nước có áp gây ra. .................................................................... 21
Hình 2.3 Phương pháp Terzaghi – Peck tính chố ng đẩ y trồ i đáy hố móng. ................ 23
Hình 2.5 Sơ đồ tính toán khi xét cả C và φ ................................................................ 24
Hình 2.6 các thông số trong tính toán ổ n đinh
̣ chố ng lâ ̣t ............................................ 26
Hình 2.7 Biề u đồ quan hê ̣ giữa chuyể n vi ̣ và đô ̣ cứng của tường chắ n, kích thước hố đào theo
Clough và O’Rourke (1990) ...................................................................................... 27
Hình 2.8 Biể u đồ quan hê ̣ giữa chuyể n vi ̣tường chắ n và đô ̣ sâu hố đào theo Ou và các đồ ng
nghiê ̣p (1993) ............................................................................................................ 28
Hình 2.9 Biể u đồ thực nghiê ̣m để dự tính đô ̣ lún của đấ t quanh hố đào (Peck 1969) .. 29
Hình 2.10 Đô ̣ lún đấ t nề n theo phương pháp của Bowles........................................... 30
Hình 2.11 Hiê ̣n tươṇ g chuyể n vi ̣đáy hố đào .............................................................. 31
Hình 2.13 Tra ̣ng thái chủ đô ̣ng và bi ̣đô ̣ng Rankine ................................................... 33
Hình 2.14 Áp lực đấ t chủ đô ̣ng .................................................................................. 34
Hình 2.15 Áp lực chủ đô ̣ng nề n gồ m nhiề u lớp. ........................................................ 35
Hình 2.16 Áp lực chủ đô ̣ng khi trên đấ t lấ p có siêu tải............................................... 35
Hình 2.17 Áp lực bi ̣đô ̣ng Rankine. ........................................................................... 36
Hình 2.18 Áp lực bên tường dưới tác đô ̣ng tải hình băng. .......................................... 37
Hình 2.19 Tính áp lực đấ t chủ đô ̣ng dưới tải tro ̣ng hình băng. ................................... 37
Hình 2.20 Tính áp lực đấ t dưới tác đô ̣ng do xe cô ̣ ..................................................... 38
Hình 2.21 Tính đô ̣ dài tính toán B của tường chắ n. .................................................... 39
Hình 2.22 tính áp lực nước và đấ t .............................................................................. 39
Hình 2.23 Phân bố áp lực nước dưới chân tường. ...................................................... 42
Hình 3.1 Quan hê ̣ ứng suấ t và biế n da ̣ng trong mô hình đàn dẻo. .............................. 53
Hình 3.2 Xác đinh
̣ Eref từ thí nghiê ̣m 3 tru ̣c cố kế t thoát nước. .................................. 56
Hình 3.3 Quan hê ̣ ứng suấ t biế n da ̣ng theo hàm Hyperbolic trong thí nghiê ̣m nén 3 tru ̣c thoát
nước. ......................................................................................................................... 56
Hình 3.4 Xác đinh

̣ Eoed từ thí nghiê ̣m nén cố kế t. ....................................................... 58
Hình 4.1 Phố cảnh công trình HITC .......................................................................... 61

x


Hình 4.2. Mă ̣t bằ ng hầ m 1 ......................................................................................... 62
Hình 4.3 Mă ̣t cắ t hố khoang ...................................................................................... 66
Hình 4.4 Đồ thi ̣ TN cắ t cánh và Chỉ số SPT ............................................................. 67
Hình 4.5 Vi ̣trí bố trí Inclinometer ............................................................................. 68
Hình 4.6 Mă ̣t cắ t ngang công trình ............................................................................ 69
Hình 4.7 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n đào -1.6m ............................................ 69
Hình 4.8 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n đào -5.1 m và -7.4m ............................. 70
Hình 4.9 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n đào -7.75 m và -9.65m ......................... 70
Hình 4.10 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n thi công sàn Hầ m 2 ............................ 71
Hình 4.11 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n thi công sàn Hầ m 1 ............................ 71
Hình 4.12 Mă ̣t cắ t ngang công trình giai đoa ̣n thi công sàn Trê ̣t ................................ 72
Hình 4.13 Mă ̣t cắ t ngang hố đào mô phỏng mô hình trong Plaxis .............................. 72
Hình 4.14 To ̣a đô các điể m để khai báo mô phỏng trong plaxis ................................. 73
Hình 4.15 Biể u đồ chuyể n vi ̣ngang của tường vây giai đoa ̣n đào -1.6m .................... 77
Hình 4.16 Biể u đồ chuyể n vi ̣ngang của tường vây giai đoa ̣n đào -5.1m .................... 78
Hình 4.17 Biể u đồ chuyể n vi ̣ngang của tường vây giai đoa ̣n đào -7.4m .................... 79
Hình 4.18 Biể u đồ chuyể n vi ̣ngang của tường vây giai đoa ̣n đào -9.65m .................. 80
Hình 4.19 Biể u đồ chuyể n vi ̣ngang của tường vây giai đoa ̣n xong sàn tầ ng trê ̣t. ....... 81

xi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 các nguyên nhân chính gây ra sự cố hố đào ................................................ 11

Bảng 1.2 Tính toán đô ̣ cứng tương đố i R từ số liê ̣u quan trắ c chuyể n vi ....................
̣
15
Bảng 2.1 Tải tro ̣ng và tác đô ̣ng lên giế ng chìm và tường trong đấ t trong giai đoa ̣n thi công
.................................................................................................................................. 17
Bảng 3.1 Hê ̣ Số Thấ m K............................................................................................ 49
Bảng 3.2 Giá tri ̣modun E của Bowles (1988)............................................................ 51
Bảng 3.3 Hê ̣ số Poisson ν .......................................................................................... 52
Bảng 3.4 Góc ma sát trong φ ..................................................................................... 52
Bảng 3.5 Các giá tri ̣thông số sức chố ng cắ t c’, φ’ , cu ............................................... 53
Bảng 3.6 Các thông số mô hình Mohr - Coulomb ...................................................... 54
Bảng 4.1 Tóm tắ t số liê ̣u điạ chấ t của các hố khoan. .................................................. 65
Bảng 4.2 Số liê ̣u thí nghiê ̣m cắ t cánh......................................................................... 69
Bảng 4.3 Thông số tường vây .................................................................................... 74
Bảng 4.4 Thông số tầ ng chố ng 1 H350 ...................................................................... 75
Bảng 4.5 Thông số tầ ng chố ng 1 H400 ...................................................................... 75
Bảng 4.6 Sàn Hầ m 2 dày 350 mm ............................................................................. 75
Bảng 4.7 Sàn Hầ m 1 dày 200 mm ............................................................................. 75
Bảng 4.8 Bảng thông số Hardening Soil .................................................................... 76
Bảng 4.9 Bảng thông số Mohr - Coulomb ................................................................. 77
Bảng 4.9 So sánh kế t quả chuyể n vi ̣ngang của HS và MC với Quan trắ c. ................. 85
Bảng 4.10 So sánh kế t quả chuyể n vi ̣ngang của HS và MC với Quan trắ c. ............... 86

xii


1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................................5
1.

TÍ NH CẤP THIẾT CỦ A ĐỀ TÀ I ............................................................................................. 5

2.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦ A ĐỀ TÀ I: .............................................................................. 5

3.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................................................. 6

4.

TÍ NH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦ A ĐỀ TÀ I................................................................ 6

4.1.

TÍ NH KHOA HỌC : .................................................................................................................. 6

4.2.

TÍ NH THỰC TIỄN ĐỀ TÀ I : ................................................................................................... 6

5.

GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦ A ĐỀ TÀ I : ............................................................ 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MỘT SỐ VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỂN VI ̣HỐ ĐÀ O SÂU. 7

1.1.

CÁC ĐẶC ĐIỂM HỐ ĐÀ O SÂU: ............................................................................................. 7

1.1.1. ĐINH
̣
NGHĨA HỐ ĐÀ O SÂU : ................................................................................................. 7
1.1.2. GIỚI THIỆU VỀ TƯỜNG VÂY BARRETTE ......................................................................... 7
1.1.3. NHỮ NG NỘI DUNG CẦN LƯU Ý TRONG THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY BARRETTE : ........ 7
1.2.

MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG XẢY RA KHI THI CÔNG HỐ ĐÀ O SÂU...................................... 8

1.2.1. MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY RA CHUYỂN DICH
̣
CỦ A ĐẤT NỀN KHI THI CÔNG HỐ
ĐÀ O SÂU : ............................................................................................................................................ 8
1.2.2. CÁC NHÂN TỐ GÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỆN VI ̣ CỦ A TƯỜNG VÂY : ................... 8
1.2.2.1.

NHÓM CÁC NHÂN TỐ HIỆN HỮ U :.............................................................................. 8

1.2.2.2.

NHÓM CÁC NHÂN TỐ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ : ............................................... 9

1.2.2.3.

NHÓM CÁC NHÂN TỐ LIÊN QUAN ĐẾN THI CÔNG ................................................ 9

1.3.

TỔNG QUAN MỘT SỐ BÀ I BÁO VỀ DỰ ĐOÁN CHUYỂN VI ̣TƯỜNG VÂY, ẢNH HƯỞNG

CỦ A HỆ CHỐNG ĐẾN TƯỜNG VÂY. ............................................................................................. 10
1.3.1. PHƯƠNG PHÁP CỦ A CLOUGH VÀ CỘNG SỰ (1989) VỀ TƯƠNG QUAN CHUYỂN VI ̣
NGANG LỚN NHẤT VÀ KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐỘ CỨNG: ................................................... 10
1.3.2. BÀ I BÁO CỦ A “PGS.TS. DƯƠNG HỒNG THẨM VỀ MỘT PHƯƠNG THỨC DỰ BÁO
CHUYỂN VI ̣NGANG LỚN NHẤT CỦ A TƯỜNG VÂY DỰA VÀ O CÁC ĐỘ CỨNG KHÔNG THỨ
NGUYÊN CỦ A HỆ CHỐNG VÁCH: ................................................................................................ 11


2
1.3.3. BÀ I BÁO CỦ A “ TS. LÊ TRỌNG NGHĨA VÀ HÙ NG THẾ VĨ VỀ PHÂN TÍ CH ẢNH
HƯỞNG CỦ A HỆ CHỐNG ĐẾN CHUYỂN VI ̣TƯỜNG VÂY TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀ O SÂU"
13
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................................... 15
2.1.

CÁC DẠNG TẢI TRỌNG VÀ PHÂN LOẠI:......................................................................... 15

2.1.1. TẢI TRỌNG VĨNH CỮ U (TẢI TRỌNG TĨNH) :.................................................................. 15
2.1.2. TẢI TRỌNG KHẢ BIẾN (TẢI TRỌNG ĐỘNG): ................................................................. 15
2.1.3. TẢI TRỌNG ĐẶC BIỆT ......................................................................................................... 15
2.2.

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KẾT CẤU CHẮN GIỮ : ..................................................... 15

2.3.

TÍ NH TOÁN ỔN ĐINH
̣ ........................................................................................................... 17

2.3.1. KIỂM TRA ỔN ĐINH
̣
CHỐNG CHẢY THẤM CỦ A HỐ ĐÀ O ........................................... 17
2.3.1.1.

KIỂM TRA ỔN ĐINH
̣
CHỐNG PHUN TRÀ O .............................................................. 17

2.3.2. TÍ NH TOÁN HIỆN TƯỢNG TRỒI ĐÁY HỐ ĐÀ O (UPHEAVAL) ..................................... 19
2.3.2.1.

PHƯƠNG PHÁP CỦ A TERZAGHI – PECK :............................................................... 20

2.3.2.2.

PHƯƠNG PHÁP CAQUOT VÀ KERISEL :.................................................................. 21

2.3.2.3.PHƯƠNG PHÁP TÍ NH CHỐNG TRỒI ĐÁY KHI ĐỒNG THỜI XEM XÉT CẢ c VÀ φ .. 21
2.3.3. TÍ NH TOÁN ỔN ĐINH
̣
CHỐNG LẬT .................................................................................. 23
2.4.

TÍ NH TOÁN BIẾN DẠNG ...................................................................................................... 23

2.4.1. CHUYỂN VI ̣NGANG CỦ A TƯỜNG CHẮN......................................................................... 24
2.4.2. CHUYỂN VI ̣CỦ A ĐẤT NỀN. ................................................................................................ 25
2.4.2.1.

PHƯƠNG PHÁP PECK 1969 .......................................................................................... 25

2.4.2.2.

PHƯƠNG PHÁP CỦ A BOWLES (1988) ........................................................................ 25

2.5.

CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐINH
̣
ÁP LỰC TÁC ĐỘNG LÊN KẾT CẤU CHẮN GIỮ (TÍ NH

TOÁN VỀ CƯỜNG ĐỘ). .................................................................................................................... 27
2.5.1. TÍ NH ÁP LỰC ĐẤT THEO THUYẾT RANKINE ................................................................ 27
2.5.1.1.

NGUYÊN LÍ CƠ BẢN CỦ A LÍ THUYẾT RANKINE ................................................... 27

2.5.1.2.

ÁP LỰC CHỦ ĐỘNG ...................................................................................................... 28

2.5.1.3.

ÁP LỰC BI ̣ĐỘNG ........................................................................................................... 30


3
2.5.1.4.

TÍ NH ÁP LỰC ĐẤT TRONG CÁC TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT.................................. 31

2.5.2. ÁP LỰC NƯỚC ....................................................................................................................... 34
2.5.2.1.

ÁP LỰC THỦ Y TĨNH: .................................................................................................... 34

2.5.2.2.

TÍ NH ÁP LỰC NƯỚC KHI DÒNG THẤM Ở TRẠNG THÁI ỔN ĐINH
̣
: .................. 35

CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG PHÂN TÍ CH CHUYỂN VI ̣ BẰNG PHẦN TỬ HỮ U HẠN. ................... 38
3.1.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT PLAXIS ................................................................................................ 38

3.1.1. MÔ HÌNH VẬT LIỆU CỦ A ĐẤT ........................................................................................... 38
3.1.1.1.

PHÂN TÍ CH KHÔNG THOÁT NƯỚC .......................................................................... 38

3.1.1.2.

PHÂN TÍ CH THOÁT NƯỚC.......................................................................................... 40

3.1.1.3.

PHÂN TÍ CH KÉP ( COUPLE ANALYSIS )................................................................... 41

3.1.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN TRONG MÔ HÌNH PLAXIS .................................................... 41
3.1.2.1.

LOẠI VẬT LIỆU ĐẤT NỀN ( Drained, Undrained, Non-porous) ................................. 41

3.1.2.2.

DUNG TRỌNG BÃ O HÒA VÀ DUNG TRỌNG KHÔ .................................................. 42

3.1.2.3.

HỆ SỐ THẤM .................................................................................................................. 43

3.1.2.4.

THÔNG SỐ ĐỘ CỨNG CỦ A ĐẤT NỀN ........................................................................ 43

3.1.2.5.

THÔNG SỐ SỨC KHÁNG CẮT CỦ A ĐẤT NỀN.......................................................... 46

3.2.

CÁC MÔ HÌNH ỨNG XỬ CỦ A ĐẤT .................................................................................... 47

3.2.1. MÔ HÌNH ỨNG XỬ CỦ A ĐẤT MÔ HÌNH ĐẤT MOHR- COULOMB. ............................. 47
3.2.2. MÔ HÌNH HARDENING SOIL (HS) ..................................................................................... 49
CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍ NH TOÁN CÔNG TRÌNH THỰC TẾ ................................................ 54

4.1.

TỔNG QUAN VỀ DỰ ÁN HITC BẾN VÂN ĐỒN QUẬN 4, TP.HCM ................................. 54

4.1.1. GIỚI THIỆU VỀ SỐ LIỆU ĐIA
̣ CHẤT VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẦU PLAXIS .................... 55
4.1.1.1.

HỒ SƠ ĐIA
̣ CHẤT: ......................................................................................................... 55

4.1.2. TRÌNH TỰ THI CÔNG HỐ ĐÀ O : ........................................................................................ 62
4.1.3. THÔNG SỐ ĐẦU VÀ O CHO MÔ HÌNH PLAXIS. ............................................................... 66
4.2.

KẾT QUẢ TÍ NH TOÁN :........................................................................................................ 70

4.2.1. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG PLAXIS HAI MÔ HÌNH HS VÀ MC ............................................ 70


4
4.2.2. KIỂM TRA ỔN ĐINH
̣
CHỐNG TRỒI, CHẢY THẤM HOẶC PHUN TRÀ O ĐÁY HỐ
MÓNG: ................................................................................................................................................ 75
4.2.2.1.

THEO PHƯƠNG PHÁP TÍ NH CHỐNG TRỒI ĐỒNG THỜI KỂ ĐẾN C VÀ φ : ....... 75

4.2.2.2.

KIỂM TRA ỔN ĐINH
̣
CHỐNG CHẢY THẤM HOẶC PHUN TRÀ O : ...................... 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI ̣: ........................................................................................................... 80
I.

KẾT LUẬN .............................................................................................................................. 80

II.

KIẾN NGHỊ ............................................................................................................................. 80

TÀ I LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................... 81
LÝ LICH
̣
TRÍ CH NGANG ................................................................................................................. 82
PHỤ LỤC 1.......................................................................................................................................... 83
HỒ SƠ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH HITC BẾN VẤN ĐỒN QUẬN 4, TP.HCM ............................. 83
PHỤ LỤC 2........................................................................................................................................ 101
HỒ SƠ QUAN TRẮC ICL 3 VÀ ICL 8 CƠNG TRÌNH HITC BẾN VẤN ĐỒN QUẬN 4, TP.HCM101


5
MỞ ĐẦU
1.

TÍ NH CẤP THIẾT CỦ A ĐỀ TÀ I
Ngày nay viê ̣c đô thi ̣hóa ngày càng phát triể n, mâ ̣t đô ̣ dân số ngày càng tăng trong

các thành phố lớn hiê ̣n nay vì vâ ̣y không gian sử du ̣ng không gian ngầ m là mô ̣t nhu cầ u
không thể thiế u. Ngoài viê ̣c chiụ tác đô ̣ng của tải sử du ̣ng thì công trình còn phải chiụ các
tải bên ngoài gây ra. Trong không gian đô thi ̣châ ̣t he ̣p viê ̣c thi công các công trình ngầ m
này sẽ thêm phầ n phức ta ̣p, có thể gây ảnh hưởng tới các công trình lân câ ̣n nế u không
tính toán chuyể n vi ̣và thi công tường vây mô ̣t cách ki ̃ lưỡng có thể xảy ra nhiề u sự cố
ngoài ý muố n.
Vâ ̣y có thể thấ y đươc̣ viê ̣c tính toán cũng như thi công đòi hỏi mô ̣t người thiế t kế
phải phân tích nhiề u khía ca ̣nh, cho ̣n phương án hơp̣ lí nhằ m đảm bảo khả năng chiụ lực,
kinh tế , tiế n đô ̣ và chấ t lươṇ g của công trình của mình và sự ổ n đinh
̣ cho các công trình
lân câ ̣n. Trong đó viê ̣c thiế t kế , thi công hố đào sâu gây ảnh hưởng khá nhiề u đế n các yế u
tố trên. Viê ̣c khố ng chế biế n da ̣ng, ổ n đinh
̣ đáy hố đào trong pha ̣m vi cho phép mà vẫn
đảm bảo khả năng chiụ lực, kinh tế là công viê ̣c cầ n đòi hỏi nhiề u kiế n thức và kinh
nghiê ̣m.
Mô ̣t trong rấ t nhiề u giải pháp đươc̣ áp du ̣ng để giải quyế t vấ n đề chuyể n vi ̣ngang
của tường vây là ta có thể tăng đô ̣ cứng hê ̣ thố ng tường vây, có rấ t nhiề u cách để tăng đô ̣
cứng của hê ̣ chố ng, tăng bề dày tường vây, tăng đô ̣ sâu ngàm hơp̣ lí nhấ t, tăng số lươṇ g
tầ ng chố ng, xử lí gia cố nề n đấ t bằ ng nhiề u phương pháp. Ở luâ ̣n văn này sẽ phân tích và
hê ̣ tường vây Barrette. Và phân tích kết quả của 2 mơ hình Hardening Soil và Mohr
Coulomb rút ra đươc̣ viê ̣c lấ y thông số mô hình so với quan trắ c thực tế như thế nào? và
mơ hình nào phù hợp để tiên đoán trước chuyển vị của tường vây trong quá trình thi cơng.
Từ những lí do phân tích trên thì Luâ ̣n văn này sẽ tâ ̣p trung vào phầ n: “Phân tích ổ n
đinh
̣ hố đào sâu chung cư kế t hơp̣ thương ma ̣i bế n vân đồ n, quâ ̣n 4, TP.HCM”.
2.

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦ A ĐỀ TÀ I:

So sánh chuyể n vi ̣của tường vây thơng qua 2 mơ hình Hardening Soil và Mohr
Coulomb với hồ sơ quan trắ c thực tế , sai khác bao nhiêu %?
Từ kết quả phân tích xem mơ hình nào là phù hợp để tiên đoán chuyển vị tường vây
trong q trình thi cơng hố đào sâu.
Đánh giá kết quả và kiến nghị.


6
3.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

-

Thu thâ ̣p tài liê ̣u các bài báo nghiên cứu trước đây.
Dùng phân mề m plaxis để mô phỏng và phân tích.
Dùng quan trắ c để so sánh kế t quả mô phỏng.

4.

TÍ NH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦ A ĐỀ TÀ I

4.1. TÍ NH KHOA HỌC :
- Phân tích ngươc̣ từ thực tế quan trắ c và so sánh mô hình xem sự sai lê ̣ch là bao
nhiêu? Mô hình có đáng tin câ ̣y? Hay viê ̣c tính toán quá dư so với thực tế cầ n thiế t?
- Viê ̣c tiên đoán trước chuyể n vi ̣của tường vây trong giai đoa ̣n thi công thâ ̣t sự rấ t cầ n
thiế t để tránh các rủi ro trong xây dựng vì vâ ̣y trong đề tài này muố n xem xét xem mô
hình nào phù hơp̣ hơn cho viê ̣c tiên đoán chuyể n vi ̣của tường vây?
4.2. TÍ NH THỰC TIỄN ĐỀ TÀ I :
-

Cho phép ta có mô ̣t cái nhìn tổ ng quát hơn về mô hình và thực tế chuyể n vi ̣của

tường vây như thế nào đố i với khu vực Bế n Vân Đồ n Quâ ̣n 4 nói chung. và những điạ
chấ t tương tự nói riêng.
-

Có thể dự đoán đươc̣ chuyể n vi ̣để cho ̣n phương án hơp̣ lí cho từng loa ̣i công trình và

mang la ̣i tính kinh tế cho chủ đầ u tư, nhưng vẫn đảm bảo đầ y đủ khả năng chiụ lực.
5.

GIỚI HẠN PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦ A ĐỀ TÀ I :
Mô ̣t trong những vấ n đề quan tro ̣ng trong thi công nhà cao tầ ng là chuyể n vi ̣của

tường vây, nó không chỉ ảnh hưởng đế n công trình chúng ta mà còn các công trình xung
quanh nế u không đươc̣ tính toán và thi công mô ̣t cách hơp̣ lí vì vâ ̣y cầ n kiể m soát chuyể n
vi ̣tường vây và cũng có rấ t nhiề u yế u tố ảnh hưởng đế n chuyể n vi ̣tường vây, nhưng trong
đề tài này chỉ dừng la ̣i ở mực đơ ̣ phân tích và lựa chọn mơ hình phù hợp để tiên đoán
trước chuyển vị tường vây trong quá trình thi cơng, liệu việc chọn mơ hình như vậy có
thực sự đảm bảo an tồn và tính kinh tế.


7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MỘT SỐ VẤN ĐỀ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỂN VI ̣
HỐ ĐÀ O SÂU.
1.1.

CÁC ĐẶC ĐIỂM HỐ ĐÀ O SÂU:

1.1.1. ĐINH
̣
NGHĨA HỚ ĐÀ O SÂU :
Hớ đào là mô ̣t bài toán lớn. Viê ̣c thi công hố đào sâu làm thay đổ i tra ̣ng thái ứng suấ t
trong nề n, gây nên sự mấ t cân bằ ng ban đầ u do đó sẽ xuấ t hiê ̣n nguy cơ mấ t ổ n đinh
̣ trước
là thành hố đào, tiế p sẽ là đáy, và những vùng đấ t xung quanh sẽ bi ̣ảnh hưởng lún bề mă ̣t
gây nguy hiể m cho các công trình lân câ ̣n.
Năm 1943 Terzaghi đánh giá chiề u sâu hố đào là quan tro ̣ng nhấ t và đưa ra mô ̣t đinh
̣
nghiã về hố đào sâu là có chiề u sâu đào lớn hơn chiề u rô ̣ng của nó.
Nhưng năm 1967 Terzaghi, Peck và các cô ̣ng sự đã đề nghi ̣là :
+ Hố đào sâu là hố có chiề u sâu đào > 6m.
+ Hố đào nông là hố có chiề u sâu đào < 6m.
1.1.2. GIỚI THIỆU VỀ TƯỜNG VÂY BARRETTE
Tường vây (Diaphragm wall) là mô ̣t loa ̣i tường trong đấ t bằ ng bê tông cố t thép đươc̣
đúc ta ̣i chỗ thi công bằ ng lưỡi khoang gầ u ngoa ̣m hình chữ nhâ ̣t dùng cho hố móng có đô ̣
sâu từ 10m trở lên.
Tường vây Barrette có tiế t diê ̣n chữ nhâ ̣t hoă ̣c tiế t diê ̣n chữ L, có chiề u rô ̣ng từ 0.61,5m, chiề u dài từ 2.5m -5m và chiề u sâu từ 12m-30m, có công trình có thể lên đế n 100m.
1.1.3.

NHỮ NG NỘI DUNG CẦN LƯU Ý TRONG THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY

BARRETTE :
Phải an toàn và tin câ ̣y : Đảm bảo đủ tuyê ̣t đố i về khả năng chiụ lực, tính ổ n đinh
̣ tổ ng
thể của công trình. Phải đảm bảo đươc̣ tính ổ n đinh
̣ cho các công trình lân câ ̣n.
Tính kinh tế : Tiế t kiê ̣m đươc̣ cho chủ đầ u tư sau khi đảm bảo đươc̣ yế u tố thứ nhấ t an
toàn và tin câ ̣y. Xác đinh

̣ phương án trên cơ sở tổ ng hơp̣ về các yế u tố thời gian, vâ ̣t liê ̣u,
thiế t bi ̣nhân công để có mô ̣t kế hoa ̣ch hơp̣ lí vâ ̣n hành công trình mô ̣t cách trơn tru.
Thuâ ̣n lơị và đảm bảo thời gian thi công : Khi thiế t kế tường vây Barrette nên có hình
dáng đơn giản để thuâ ̣n tiê ̣n cho viê ̣c thi công, tránh xảy ra những sự cố ngoài ý muố n.


8
Đảm bảo viê ̣c thi công chính xác và rút ngắ n đươc̣ thời gian tiế t kiê ̣m đươc̣ chi phi phát
sinh.
Barrette là mô ̣t bô ̣ phân kế t cấ u trong công trình, khi thiế t kế nhà cao tầ ng cầ n lưu ý
đô ̣ ngàm của công trình có nghiã là nhà có càng nhiề u tầ ng nổ i thì nên thiế t kế thêm nhiề u
tầ ng hầ m. Thường thì 1 tầ ng hầ m có thể làm đố i tro ̣ng cho 4-5 tầ ng nổ i.
Khi thiế t kế cũng cầ n lưu ý đế n viê ̣c xuấ t hiê ̣n dòng thấ m do chênh cô ̣t áp nước. Gây
nên trờ i đáy hớ móng.
MỢT SỚ HIỆN TƯỢNG XẢY RA KHI THI CÔNG HỐ ĐÀ O SÂU
1.2.1. MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN GÂY RA CHUYỂN DICH
̣
CỦ A ĐẤT NỀN KHI

1.2.

THI CÔNG HỐ ĐÀ O SÂU :
Lún su ̣t đấ t nề n xung quanh hố đào : Khi thi công hố đào thường xuyên xuấ t hiê ̣n lún
xunh quanh hố đào có thể vì mô ̣t số nguyên nhân do đào đấ t hố móng làm mấ t đươc̣ sự
cân bằ ng ứng suấ t trong nề n, gây nên chuyể n vi ̣đấ t bên ca ̣nh tường vây làm cho đấ t nề n
các công trình xung quanh bi ̣lún xuố ng.
Viê ̣c ha ̣ mực nước ngầ m trong hố móng gây nên viê ̣c chênh cô ̣t áp nước bên trong và
ngoài hố móng là đáng kể hoă ̣c dưới chân hố móng có đầ u nước áp lực sẽ xuấ t hiê ̣n
thêm mô ̣t lực đấ y đáy hố móng gây mấ t ổ n đinh
̣ đáy hố đào do trồ i đấ t, làm giảm khả

năng chiụ lực của đấ t dưới đáy hố móng.
Chiề u sâu ngàm không đủ dẫn đế n bi ̣trươṭ cu ̣c bô ̣ ở mô ̣t đoa ̣n nào đó dưới chân
tường rồ i dẫn đế n hình thành mă ̣t trươṭ tổ ng thể tường.
Đô ̣ cứng của hê ̣ thố ng tường vây không đủ dẫn đế n viê ̣c áp lực đấ t chủ đô ̣ng gia tăng
gây chuyể n vi ̣tường lớn dẫn đế n mô ̣t lươṇ g đấ t bề mă ̣t bi ̣su ̣t lún xuố ng gây mấ t ổ n đinh
̣
các công trình lân câ ̣n và mấ t ở n đinh
̣ hớ đào.
1.2.2.
CÁC NHÂN TỚ GÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHUYỆN VI ̣ CỦ A TƯỜNG
VÂY :
1.2.2.1.

NHÓM CÁC NHÂN TỚ HIỆN HỮ U :

Nhân tớ điạ chấ t : tính chấ t cơ lý của đấ t nề n quyế t đinh
̣ khả năng chiụ lực và biế n
da ̣ng của đấ t nề n, ảnh hưởng từ mực nước ngầ m.
Các công trình hiê ̣n hữu, mâ ̣t đô ̣ giao thông xung quanh gây gia tăng ứng suấ t trong
nề n xung quanh hố đào của chúng ta.


9
1.2.2.2. NHÓM CÁC NHÂN TỐ LIÊN QUAN ĐẾN THIẾT KẾ :
Tính toàn bằ ng lí luâ ̣n, đă ̣t các giả thiế t và hiê ̣u chỉnh bằ ng kinh nghiê ̣m.
Tính toán đô ̣ cứng của hê ̣ thố ng chố ng đỡ, chiề u dày tương vây, đô ̣ sâu ngàm không đủ.
Thiế t kế hình da ̣ng hố đào phức ta ̣p, chiề u sâu hố đào lớn.
Xử lí nề n đấ t yế u ta ̣i khu vực thi công hố đào sâu chưa nâng cao đươc̣ khả năng chiụ
lực và giảm biế n da ̣ng của nề n như mong muố n.
1.2.2.3. NHÓM CÁC NHÂN TỚ LIÊN QUAN ĐẾN THI CƠNG

Phương án thi cơng khác nhau : Top-down, semi Top-down, Bottom-Up.
Thời gian thi công nhanh hay châ ̣m của từng giai đoa ̣n sẽ gây ảnh hưởng đế n chuyể n
vi ̣của tường.
Tay nghề của đô ̣i ngũ công nhân thi công.
Viê ̣c khố ng chế mực nước ngầ m, qua viê ̣c điề u tra trên 130 sự cố hố móng ở Trung
Quố c cho thấ y phầ n lớn sự cố có liên quan đên mực nước ngầ m.
Qua mô ̣t số thố ng kê cho thấ y nhân tố về mă ̣t thiế t kế và thi công là phân lớn gây ra
sự cố nghiê ̣m tro ̣ng trong hố móng. Ở nước ta chưa có số liê ̣u tổ ng hơp̣ về các trường hơp̣
này. nhưng ví du ̣ như ở Trung Quố c phân tích hơn 160 sự cố hố đào cho thấ y có 5 vấ n đề
cầ n quan tâm thể hiê ̣n như sau:
Bảng 1.1 các nguyên nhân chính gây ra sự cố hố đào
Số lầ n phát sinh

2
3

Nguyên nhân chính gây
ra sư ̣ cố
Vấ n đề thuô ̣c đơn vi ̣
quản lí
Vấ n đề thuô ̣c khảo sát
Vấ n đề thuô ̣c thiế t kế

4
5

TT
1

10

Tỉ lê ̣ % trong tổ ng sư ̣
cố
6

7
74

3,5
46

Vấ n đề thuô ̣c thi công

66

41,5

Vấ n đề thuô ̣c quan trắ c

5

3

Qua đó cho thấ y sự cố do thiế t kế chiế m đế n 46% trường hơp̣ và do thi công là
41.5% trường hơp̣ . Vì vâ ̣y điề u trước tiên là viê ̣c thiế t kế phải có đô ̣ chính xác cao, sau đó
là phương pháp thi công phải hơp̣ lí và cẩ n thâ ̣n.


10
TỔNG QUAN MỘT SỐ BÀ I BÁO VỀ DỰ ĐOÁN CHUYỂN VI ̣ TƯỜNG VÂY,

ẢNH HƯỞNG CỦ A HỆ CHỐNG ĐẾN TƯỜNG VÂY.
1.3.

1.3.1. PHƯƠNG PHÁP CỦ A CLOUGH VÀ CỘNG SỰ (1989) VỀ TƯƠNG QUAN
CHUYỂN VI ̣ NGANG LỚN NHẤT VÀ KHÁI NIỆM HỆ THỐNG ĐỘ CỨNG:
Năm 1989 Clough và các cô ̣ng sự đã đề nghi ̣ đưa ra mô ̣t công thức bán thực nghiê ̣m
để ước lươṇ g sự chuyể n dich
̣ của tường trong đấ t sét. Và đưa ra khái niê ̣m về thừa số đô ̣
cứng hê ̣ thố ng và đươc̣ đinh
̣ nghiã như sau:
System stiffness (η) =
Trong đó :

𝐸𝐼
𝛾𝑤 .ℎ4

EI là đô ̣ cứng chiụ uố n mỗi mét tới của tường.
γw tro ̣ng lươṇ g riêng của nước.
h là khoảng cách giữa 2 tầ ng chố ng theo phương thẳ ng đứng.

Trong nghiên cứu của mình Clough và các cô ̣ng sự đã chấ p nhâ ̣n sử du ̣ng công thức
hê ̣ số an toàn đố i với nguy cơ bùng đáy hố đào mà Tezaghi đã sử du ̣ng năm (1943) để
đưa vào sự tương quan của mình :

Hin
̀ h 1.1 Hê ̣ số an toàn bùng đáy hố đào (basal heave) FS theo thuyế t Tezaghi
Từ những dữ liê ̣u trên Clough và các cô ̣ng sư đã đưa ra sự tương quan giữa chuyể n vi ̣
ngang lớn nhấ t của tường và thừa số đô ̣ cứng ứng với mỗi hê ̣ số đẩ y trồ i đáy hố đào như
sau:

11

Hin
̀ h 1.2 Tỉ lê ̣ giữa chuyể n vi ̣ ngang lớn nhấ t và chiều sâu hố đào theo thừa số độ cứng
và hê ̣ số đẩ y trồ i đáy hố đào Clough, et all 1989.
1.3.2. BÀ I BÁO CỦ A “PGS.TS. DƯƠNG HỒNG THẨM VỀ MỘT PHƯƠNG THỨC
DỰ BÁO CHUYỂN VI ̣ NGANG LỚN NHẤT CỦ A TƯỜNG VÂY DỰA VÀ O CÁC
ĐỘ CỨNG KHÔNG THỨ NGUYÊN CỦ A HỆ CHỐNG VÁCH:
Đă ̣t vấ n đề như sau Bài toán hố đào có nhiề u tầ ng chố ng chứa đựng nhiề u vấ n đề
phức ta ̣p, trong đó chuyể n vi ̣ngang của tường vây ứng với từng giai đoa ̣n đào là mố i
quan tâm hàng đâu.
Đô ̣ cứng là khả năng ngăn cản biế n da ̣ng. Chính vì lí do đó để nghiên cứu về chuyể n
vi ̣thì tác giả đã nghiên cứu về đô ̣ cứng. Đô ̣ cứng có thể có đơn vi ̣( thí du ̣ đô ̣ cứng dài)
hoă ̣c chuẩ n theo mô ̣t đô ̣ cứng nào đó cố đinh,
̣ thì thông số không thứ nguyên của sự so
sánh này go ̣i là đô ̣ cứng tương đố i.
Ờ bài nghiên cứu này tác giả đã nêu ra đươc̣ ta có thể hình dung đô ̣ cứng hê ̣ chố ng
vách liên quan đế n ít nhấ t 4 hoă ̣c 5 nhóm thông số : Vâ ̣t liê ̣u - Kích thước – Hình da ̣ng
– Loa ̣i Đấ t – Liên kế t của hê ̣ thố ng - Trình tự đào.
Từ những tổ ng hơp̣ nghiên cứu của nhiề u tác giả thì bài báo này nêu lên đươc̣ những
điề u cầ n chú ý như sau :


12
Muố n dự báo chuyể n vi ̣ngang, nhấ t thiế t phải tính toán “ đúng và đủ” đô ̣ cứng của
cả hê ̣ thố ng ( Cây chố ng, tường, gông, loa ̣i đấ t thâ ̣m chí cả biê ̣n pháp thi công).
Đô ̣ cứng của hê ̣ thố ng cầ n xét cả yế u tố không gian của hê ̣ cây chố ng và của đấ t (
Khoảng cách chố ng ngang chố ng đứng, tỷ lê ̣ hố đào)
Đô ̣ cứng là đươc̣ tính trên cơ sở phép đào theo giai đoa ̣n. Trong tính toán chuyể n vi ̣

ngang, Trình tự đào theo giai đoa ̣n phải đươc̣ kể vào bằ ng cách nào đó vào biể u thức đô ̣
cứng
Đô ̣ cứng có liên quan đế n đấ t cả ở sau tường vây ( Cứng hay mề m, có xảy ra hiê ̣u
quả bắ c vòm hay không…) và dưới phầ n chôn chân của tường vây.
Đô ̣ cứng có thể phải xét trên từng quan điể m của phương pháp mô phỏng ( Huy đô ̣ng
hay không, ít hay nhiề u đô ̣ bề n, thoát nước hay không thoát nước.
Từ những điề u trên thì tác giả đề ra mu ̣c tiêu nghiên cứu thiế t lâ ̣p mô ̣t biể u thức đô ̣
cứng trong đó có xét đế n mấ y yế u tố bên trên. Làm cơ sở tính toán chuyể n vi ̣ngang
bằ ng sơ đồ mô phỏng Plaxis sao cho kế t quả xuấ t ra khả di ̃ sát hơp̣ với quan trắ c.
Tác giả nghiên cứu giải quyế t các đố i tươṇ g sau :
Tìm các yế u tố đóng góp vào đô ̣ cứng của hê ̣ chố ng vách hố đào, thể thức nghiên cứu
dùng ma trâ ̣n thứ nguyên.
Lâ ̣p biể u thức chuyể n vi ̣ngang theo đô ̣ cứng, sử du ̣ng thể thức hồ i quy trên các dữ
liê ̣u quan trắ c thực tế .
Lâ ̣p biể u thức của chuyể n vi ̣ngang của tường theo đô ̣ cứng không thứ nguyên, lấ y số
liê ̣u quan trắ c thực tế từ 8 công trình ở thu ̣y điể n để tâ ̣p hơp̣ thành bảng tính sau :
Bảng 1.2 Tính toán độ cứng tương đố i R từ số liê ̣u quan trắ c chuyể n vi ̣


13

Hin
̀ h 1.3 Đường Quan hê ̣ giữa tỷ số chuyể n vi ̣ theo độ cứng tương đố i Rs
Kế t Luâ ̣n :
Phương pháp ma trâ ̣n thứ nguyên giúp khai thác các thông tin liên quan đế n đô ̣ cứng
hố đào. Khi kế t hơp̣ với các số liê ̣u thí nghiê ̣m hoă ̣c quan trắ c thực tế đươc̣ chuẩ n hóa (
đưa về không thứ nguyên), phương pháp tỏ ra khá hiê ̣u quả.
Đô ̣ cứng tương đố i R là mô ̣t khái niê ̣m mở rô ̣ng hơn với đô ̣ cứng thông thường trong
đó các yế u tố thuô ̣c cấ u hình của hê ̣ cây chố ng như khoảng cách chố ng theo chiề u đứng,
theo chiề u ngang, đô ̣ bề n của đấ t, đô ̣ cứng của hê ̣ tường vây và mô đun biế n da ̣ng của đấ t

có thể đươc̣ xem xét đồ ng thời.
1.3.3. BÀ I BÁO CỦ A “ TS. LÊ TRỌNG NGHĨA VÀ HÙ NG THẾ VĨ VỀ PHÂN
TÍ CH ẢNH HƯỞNG CỦ A HỆ CHỐNG ĐẾN CHUYỂN VI ̣ TƯỜNG VÂY
TRONG THI CƠNG HỚ ĐÀ O SÂU"
Cơng trình phân tích cho bài báo này là “ Lim Tower” ta ̣i TP.HCM, công trình gồ m 2
tầ ng hầ m với chiề u sâu đào đấ t là 13.35m đươc̣ chố ng đỡ bởi 3 tầ ng thanh chố ng với
khoảng cách lớn nhấ t từ mô ̣t tầ ng thanh chố ng đế n bề mă ̣t hố đào là 6.15m.
Toàn bô ̣ quá trình thi công đươc̣ mô phỏng bởi phầ n mề m Plaxis 3D Foundation, so
sánh với kế t quả quan trắ c và rút ra kế t luâ ̣n.
Từ nhưng phân tích ở bài báo này tôi xin tổ ng kế t la ̣i mô ̣t số kế t luâ ̣n của bài báo như
sau :
-

Với những giai đoa ̣n đào đấ t có khoảng cách từ tầ ng thanh chố ng dưới cùng đế n
bề mă ̣t hố đào lớn hơn 4m, chuyể n vi ̣của tường sẽ tăng rấ t nhanh và ảnh hưởng
đế n tổ ng chuyể n vi ̣sau cùng.