Đề xuất giải pháp kết cấu và thi công phần ngầm cho các loại công trình xây chen cao tầng tại thành phố nha trang

0

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÂM NGUYÊN KHẢI

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG
PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI CƠNG TRÌNH
XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng và công nghiệp
Mã ngành: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN QUANG HƯNG

Đà Nẵng, Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng
bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Người cam đoan

Lâm Nguyên Khải

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài:
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM CHO CÁC LOẠI
CÔNG TRÌNH XÂY CHEN CAO TẦNG TẠI TP. NHA TRANG
Học viên: Lâm Ngun Khải
Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng và Cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K34.XDD.KH Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt: Đề tài này ề xuất giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công nhà cao
tầng xây chen. Nguyên tắc chung giải pháp kết cấu tầng hầm cao tầng xây chen trong
tương lai và giải pháp thi cơng phần ngầm an tồn cho các hộ dân lân cận nhằm giảm thiểu
sự cố khi thi cơng phần ngầm cho một số cơng trình cao tầng xây chen tại thành phố Nha
Trang.
Từ khóa: Giải pháp kết cấu phần ngầm, nhà cao tầng xây chen, biện pháp thi công
nhà cao tầng.
OFFERING BASE FLOOR STRUCTURE AND CONSTRUCTION
SOLUTIONS OF INTERLEAVED HIGH BUILDING IN NHA TRANG CITY

Summary: This research give out:
- Structure solutions combination to construction methods interleaed high building.
- Common rules of based floor structure solutions of interleaved high building in
future.
- Safe underground part construction methods to adiacent people houses for
reducing miniumly troubels related to underground constructions for interleaved high
building in Nha Trang city.
Keywords: Underground stucture methods, interleaved high building, high building
construction methods.

MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn ề tài.............................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 5
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 5
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 5
5. Bố cục của luận văn ......................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG
TẠI THÀNH PHỐ NHA TRANG ............................................................................. 6
1.1. Tổng quan......................................................................................................... 6
1.1.1. Thực trạng nhà cao tầng và nhà cao tầng xây chen tại thành phố Nha
Trang .................................................................................................................... 6
1.1.2. Ảnh hưởng của một số sự cố do nhà cao tầng xây chen gây ra tại thành
phố Nha Trang ..................................................................................................... 7
1.1.3. Điều kiện nền ất, khả năng xảy ra sự cố khi thi công phần ngầm ......... 11
1.2. Yêu cầu về công năng và các giải pháp kết cấu cần tuân theo khi thiết kế
cơng trình cao tầng xây chen................................................................................. 12
1.2.1. Những u cầu cơ bản ............................................................................. 12
1.2.2. Các giải pháp kết cấu ề xuất .................................................................. 13
1.2.3. Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm.............................. 13
CHƯƠNG 2. KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN VÀ SỰ CỐ KHI THI
CÔNG PHẦN NGẦM TẠI NHA TRANG ............................................................. 15
2.1. Kết cấu nhà cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang............................... 15
2.1.1. Kiến trúc................................................................................................... 15

2.1.2. Kết cấu các nhà cao tầng xây chen có diện tích nhỏ tại thành phố Nha
Trang .................................................................................................................. 16
2.1.3. Địa iểm xây dựng cơng trình cao tầng xây chen ................................... 20
2.1.4. Đánh giá sơ bộ về giải pháp kết cấu xây chen giảm thiểu sự cố ............. 22
2.2. Các sự cố khi thi cơng phần ngầm cơng trình cao tầng xây chen .................. 23


2.2.1. Sự cố ........................................................................................................ 23
2.2.2. Những hệ lụy và thiệt hại khi xảy ra sự cố. ............................................. 24
2.2.3. Đánh giá sơ bộ về những ảnh hưởng và sự cố tại một số vị trí xây dựng
nhà cao tầng xây chen trong khu dân cư thành phố Nha Trang ........................ 24
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG PHẦN NGẦM
NHẰM GIẢM THIỂU SỰ CỐ ................................................................................ 30
3.1. Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu nhà cao tầng xây chen .............................. 30
3.2. Yêu cầu về công năng và các giải pháp kết cấu cần tuân theo khi thiết kế
công trình cao tầng xây chen................................................................................. 30
3.2.1. Những yêu cầu cơ bản ............................................................................. 30
3.2.2. Các giải pháp kết cấu ề xuất .................................................................. 31
3.2.3. Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm.............................. 31
3.3. Giải pháp kết cấu và thi công nhà cao tầng xây chen .................................... 36
3.3.1. Lựa chọn giải pháp kết cấu ...................................................................... 39
3.3.2. Đề xuất biện pháp thi công phần ngầm nhà cao tầng xây chen ............... 50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 58
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................. 59
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang .......................................... 6
Hình 1.2. Sụp ất nền nhà dân khi thi công tại nhà 111 Nguyễn Thiện Thuật ......... 7
Hình 1.3. Sụt ất nền nhà dân khi thi cơng tại nhà 76 Lý Thánh Tơn ...................... 8
Hình 1.3a. Vết nứt tường do chuyển vị hố ào. ........................................................ 8
Hình 1.3b. Vết nứt tường do chuyển vị hố ào. ........................................................ 9
Hình 1.3c. Vết nứt tường do chuyển vị hố ào. ........................................................ 9
Hình 1.3d. Một số hình ảnh tường nhà bị nứt vì bên cạnh ang thi cơng nhà
cao tầng............................................................................................... 10
Hình 1.4. Giải pháp cọc vây D300 chắn ất hố ào ................................................ 14
Hình 2.1: Hệ khung – lõi chịu lực tham khảo ......................................................... 18
Hình 2.2: Biện pháp văng chống hố ào khơng ảm bảo ....................................... 25
Hình 2.3 . Nhà các hộ dân lân cận bị sụp ổ ........................................................... 26
Hình 2.4. Giải pháp thiết kế và biện pháp thi công không phù hợp gây nứt cơng
trình lân cận. ....................................................................................... 28
Hình 2.5. Biện pháp coppha khơng an tồn khi thi cơng dầm chuyển tầng hầm. ... 29
Hình 3.1. Mặt bằng bố trí cọc vây ........................................................................... 35
Hình 3.2. Hình ảnh khách sạn thực tế ..................................................................... 38
Hình 3.3. Mặt bằng cột, vách tầng hầm .................................................................. 39
Hình 3.4. Mặt bằng kết cấu tầng 1 .......................................................................... 39
Hình 3.5. Mặt bằng – mặt cắt kết cấu chuyển tầng hầm ......................................... 40
Hình 3.6. Mơ hình 3D cơng trình ............................................................................ 41
Hình 3.7. Vị trí dầm chuyển trong mơ hình 3D ...................................................... 42
Hình 3.8. Vị trí khoanh mây ang xét ..................................................................... 42
Hình 3.9. Tiết diện dầm dùng ể tính tốn .............................................................. 43
Hình 3.10. Mơ hình dùng ể tính tốn dầm chuyển ................................................ 43
Hình 3.11. Moment và lực cắt tại vị trí mặt cắt giới hạn ........................................ 46
Hình 3.12. Bố trí thép trong dầm chuyển ................................................................ 48
Hình 3.13. Hình phễu nước rút khi hút nước trong giếng ....................................... 54
Hình 3.14. Sơ ồ bố trí hệ thống giếng kim ............................................................ 55

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thành phố Nha Trang thuộc t nh Khánh H a ược biết ến là thành phố
biển nổi tiếng của Việt Nam. Sở hữu ường bờ biển
danh thắng lịch s

p nhất cùng nhiều di tích

Nha Trang như ược ưu ái ể trở thành h n ngọc của biển

Đông. Nhắc ến Nha Trang bất kỳ du khách nào cũng nhớ ến ường bờ biển
dài thăm th m với làn nước trong veo như ngọc bích
những lợi thế lớn thúc

ây ược coi là một trong

y tiềm năng phát triển du lịch tại Nha Trang. Ngoài ra

Nha Trang sở hữu lợi thế tự nhiên hiếm có của hệ sinh thái với rạn san hô r ng
ngập mặn thảm cỏ biển hệ sinh thái c a sông hệ sinh thái ảo biển hệ sinh thái
b i cát ven bờ. Nhờ những ưu iểm vượt trội trên hàng năm thành phố biển
Nha Trang xinh

p nói riêng và t nh Khánh H a nói chung ón lượng khách

ơng ảo khơng ch trong nước mà còn quốc tế ến tham quan.
Với những lợi thế ó cùng với chính sách thu hút ầu tư của t nh

thu

hút nhiều doanh nghiệp tham gia ầu tư các khu du lịch vui chơi giải trí, góp
phần phát triển ngành du lịch của t nh

áp ứng nhu cầu lưu trú cho du khách

trong và ngoài nước khi ến vui chơi ngh dưỡng tại thành phố biển Nha Trang.
Do ó việc xây dựng các khách sạn cao tầng là iều phát triển tất yếu ể áp
ứng việc lưu trú cho khách du lịch.
Thành phố Nha Trang t nh Khánh Hịa có mật ộ xây dựng các cơng trình
khách sạn cao tầng ngày càng dày ặc, nhằm áp ứng nhu cầu lưu trú ngày càng
tăng.
Trong khoảng hai năm gần ây thị trường bất ộng sản và nhu cầu ngh
dưỡng lưu trú khách sạn tại thành phố Nha Trang tăng cao. Các dự án khách sạn
cao tầng ược xây chen với khu dân cư với tốc ộ hình thành rất nhanh. Tuy
nhiên, lựa chọn biện pháp thi công và giải pháp kết cấu ảnh hưởng rất lớn ến
các hộ xung quanh như lún nứt, sụp ổ cơng trình lân cận, gây tranh chấp kéo
dài, dẫn ến mất trật tự khu phố, dự án bị chậm trễ tiến ộ và chậm bàn giao ưa
vào s dụng.


2

Bên cạnh các cơng trình khách sạn cao tầng (lớn hơn 20 tầng) ược xây
dựng tại các vị trí mới có tứ cận tiếp giáp các trục ường giao thơng thuận lợi,
thực tế cũng có một số khách sạn ược hốn ổi ất t các hộ dân với tổng diện
tích 250m2 ến 500m2 có tứ phía tiếp giáp các hộ dân ang sống ổn ịnh tại
những căn nhà xuống cấp hoặc có kết cấu tháp tầng ược xây dựng rất lâu tại

trung tâm thành phố.
Việc xây dựng các cơng trình cao tầng thường gây ảnh hưởng ến kết cấu
của công trình lân cận như lún móng nứt tường hoặc sụp ổ gây mất an toàn về
người và dẫn ến mất trật tự xây dựng, phát sinh khiếu nại, khiếu kiện kéo dài
ảnh hưởng ến ời sống các hộ dân cũng như thiệt hại về tiến ộ dự án do
kéo dài.
Với giải pháp thiết kế hiện tại thường các vách cứng, lõi cứng và cột biên
ược ưa ra biên sát ranh giới ất t tầng hầm lên mái và do việc phải ưa kết
cấu chính ra biên nên thường hay bị sự cố tụt cát khi ào móng.
Xuất phát t thực tế

xảy ra nhiều sự cố trên, tồn tại nhiều khó khăn

trong q trình thi cơng một số cơng trình cao tầng xây chen khu dân cư
xây dựng tại thành phố Nha Trang

ược

ề tài ề xuất giải pháp kết cấu và thi công

nhà cao tầng xây chen nhằm giảm thiểu sự cố khi thi cơng phần ngầm của các
cơng trình này, bao gồm: Đề xuất giải pháp kết cấu chính phần ngầm, biện pháp
thi cơng, lập sơ ồ tính tốn dầm chuyển tầng hầm.
Giải pháp khoan cọc vây chắn ất không c n là iều mới mẻ việc lựa
chọn giải pháp kết cấu dầm chuyển tầng hầm kết hợp với cọc vây bê tơng cốt
thép chắn ất trong q trình thi công

ược Đơn vị tư vấn thiết kế xem xét

trước nhằm giảm thiểu ảnh hưởng ến các hộ dân lân cận và ổn ịnh nền ất

cát trong q trình thi cơng.
Một số cơng trình xây chen với bề rộng cơng trình ch t 9m ến 12m
nhưng số tầng cao lên ến 23 tầng, chiều cao cơng trình 80m, xây chen với các
hộ dân lân cận như khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P. Lộc Thọ;
Khách sạn Gosia - 80 Hùng Vương – P. Lộc Thọ; khách sạn Alana số 07 Trần


3

Quang Khải – P. Lộc Thọ; khách sạn Boton số 01 Dương Hiến Quyền – P. Vĩnh
Hịa, Khách sạn Đơng Triều Xanh 3A Quân Trấn – ường Hùng Vương – P. Lộc
Thọ…

có giải pháp cọc vây kết hợp hệ kết cấu dầm chuyển tầng hầm hiệu

quả, giảm thiểu tác ộng ến các cơng trình lân cận.

Khách sạn Rosaka 107A Nguyễn Thiện Thuật – P. Lộc Thọ - Tp. Nha Trang


4

Khách sạn Boton, 01 Dương Hiến Quyền – P. Vĩnh Hòa –Tp. Nha Trang


5

2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất giải pháp kết cấu kết hợp biện pháp thi công nhà cao tầng xây
chen trong ó chú trọng ến kết cấu tầng hầm giảm thiểu sự cố khi thi công

phần ngầm cho một số cơng trình cao tầng xây chen tại thành phố Nha Trang, t
ó nêu ra nguyên tắc chung về giải pháp kết cấu cho các cơng trình cao tầng xây
chen trong tương lai và giải pháp thi công phần ngầm an toàn cho các hộ dân lân
cận.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng
Một số cơng trình khách sạn cao tầng

ược xây dựng chen trong khu

dân cư tại thành phố Nha Trang có diện tích t 200m2 ến 500m2 và trên 20
tầng, chiều cao cơng trình 65m trở lên.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Đề xuất giải pháp kết cấu tổng thể và giải pháp kết cấu phần ngầm, biện
pháp thi công phần ngầm.
4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp khảo sát, thu thập dữ liệu: khảo sát kết cấu và biện pháp thi
cơng phần ngầm các cơng trình

và ang ược xây dựng, thống kê các sự cố,

phân tích và ề xuất giải pháp.
Phương pháp mơ phỏng số: mơ hình và tính tốn các cơng trình bằng các
phần mềm tính tốn kết cấu theo giải pháp ề xuất.
5. Bố cục của luận văn
Luận văn ược tổ chức thành 3 chương cụ thể như sau:
- Chương 1: Tổng quan về tình hình xây dựng nhà cao tầng tại thành phố
Nha Trang
- Chương 2: Kết cấu nhà cao tầng xây chen và các sự cố khi thi công phần
ngầm tại Nha Trang

- Chương 3: Đề xuất giải pháp
ngầm nhằm giảm thiểu sự cố

ánh giá hiệu quả kết cấu và thi công phần


6

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG NHÀ CAO TẦNG TẠI
THÀNH PHỐ NHA TRANG
1.1. TỔNG QUAN
1.1.1. Thực trạng nhà cao tầng và nhà cao tầng xây chen tại thành
phố Nha Trang
Trong thời gian gần ây một số cơng trình khách sạn cao tầng ược xây
chen trong khu dân cư nhằm phát triển cơ số phòng khai thác dịch vụ lưu trú cho
du lịch ang phát triển nhanh. Việc xây dựng các khách sạn có chiều cao cơng
trình trên 20 tầng có diện tích nhỏ hơn 300m2 trên cơ sở hợp th a ất của các hộ
dân trở nên phổ biến, cụ thể trên các tuyến ường Trần Phú, Trần Quang Khải,
Hùng Vương Nguyễn Thiện Thuật, Phạm Văn Đồng có mật ộ xây dựng ngày
càng tăng cao. Các nhà cao tầng xây xen kẽ khu dân cư.
Việc xây dựng nhà cao tầng chen trong khu dân cư

ít nhiều gây mất an

tồn cho các cơng trình hộ dân lân cận, mất an tồn trong q trình thi cơng
phần ngầm như lún nứt gây khiếu nại khiến kiện kéo dài. Mặt khác cịn gây áp
lực giao thơng trong q trình xây dựng cũng như khi ưa dự án vào s dụng.

Hình 1.1. Nhà cao tầng xây chen thành phố Nha Trang

7

Trong quá trình xây dựng các dự án nêu trên, nếu giải pháp thiết kế và
biện pháp thi công không phù hợp sẽ gây lún, nứt cơng trình mất an toàn hố ào
và ảnh hưởng rất lớn các hộ dân lân cận là iều không thể tránh khỏi.
1.1.2. Ảnh hưởng của một số sự cố do nhà cao tầng xây chen gây ra
tại thành phố Nha Trang
a. Gây lún, mất ổn định
Việc ào móng tiếp giáp ranh cơng trình lân cận gây phá hoại nền ất tại
vị trí móng, làm sụp ổ tường ảnh hưởng ến tính mạng các hộ dân.

Hình 1.2. Sụp đất nền nhà dân khi thi cơng tại nhà 111 Nguyễn Thiện Thuật


8

Hình 1.3. Sụt đất nền nhà dân khi thi cơng tại nhà 76 Lý Thánh Tơn

Hình 1.3a. Vết nứt tường do chuyển vị hố đào.


9

Hình 1.3b. Vết nứt tường do chuyển vị hố đào.

Hình 1.3c. Vết nứt tường do chuyển vị hố đào.

10

Hình 1.3d. Một số hình ảnh tường nhà bị nứt vì bên cạnh đang thi cơng nhà
cao tầng.
Các ngun nhân gây phá hoại nền ất, lún nứt tường là do: Kết cấu cơng
trình cao tầng có giải pháp kết cấu cột - vách biên tiếp giáp các hộ liền kề, biện
pháp thi công hạ mực nước ngầm và trám khe cọc vây khơng kín khít là ngun
nhân làm cho phần cát dưới nền móng cơng trình lân cận kết hợp nước ngầm
chảy vào hố ào gây nên các hàm ếch và rỗng nền ất gây biến dạng nền ất
(Hình 1.1, 1.2).
Mặt khác, các bức tường tiếp giáp ranh hố ào thường ược xây lên móng
á chẻ, móng gạch, móng á san hô và ặt trên nền cát. Việc thi công làm ảnh
hướng ến nền cát ngay bên dưới móng tường này làm cho nền móng tường mất
ổn ịnh, gây các vết nứt lớn các mảng tưởng bên trên (Hình 1.3a, 1.3b, 1.3c,
1.3d,).


11

1.1.3. Điều kiện nền đất, khả năng xảy ra sự cố khi thi công phần
ngầm
Điều kiện ịa chất của thành phố Nha Trang nhìn chung ược cấu tạo với
các lớp chủ yếu t trên xuống như sau: Lớp cát mịn – v a có chiều dày t 25 –
30m; Lớp sét dẻo cứng vàng - xanh có chiều dày t 10 – 20m; Lớp nền á
phong hóa ến á gốc cứng.
Một số trường hợp cụ thể ược trình bày như dưới ây:
a. Khách sạn Rosaka – 107A Nguyễn Thiện Thuật, P. Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 49,8 m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp 1: Lớp cát v a và thơ có ộ sâu 7,8m; có chứa thạch anh nhỏ
Lớp 2: Lớp cát mịn – bụi, không chặt ến chặt v a ộ sâu 14,2m;

Lớp 3: Sét dẻo cứng ến cứng, lốm ốm vàng ộ sâu 42,9m;
Lớp 4: Sét phong hóa cứng, xám xanh, ộ sâu 48,3m;
Lớp 5: Đá Rhyolite phong hóa nh , ộ sâu 49,8m;
Trong vị trí khảo sát nước dưới ất ược phát hiện trong q trình khoan
mực nước tĩnh là 2,5m tính t mặt ất tự nhiên.
b. Khách sạn Gosia – 80 Hùng Vương, P. Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 44,7m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp 1: Lớp nhân tạo cát v a, gạch cát á xà bần chặt v a, ộ sâu 1,2m;
Lớp 2: Lớp nhân tạo cát v a rất không chặt ến ộ sâu 3,5m;
Lớp 3: Bồi tích do gió cát v a - thô chặt v a ến chặt ến ộ sâu 9,2m;
Lớp 4: Bồi tích cát mịn- bụi chặt v a ến khơng chặt, ộ sâu 17,0m;
Lớp 5: Bồi tích sét - sét pha dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 26,8m;
Lớp 6: Bồi tích sét pha dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 32,0m;
Lớp 7: Bồi tích sét dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 36,7m;
Lớp 8: Đá Đaxit phong hóa mạnh cường ộ yếu ến ộ sâu 44,7m;
Trong vị trí khảo sát nước dưới ất ược phát hiện trong quá trình khoan
mực nước tĩnh là 2,5m tính t mặt ất tự nhiên.


12

c. Khách sạn 61/59 Quân Trấn - Hùng Vương, P. Lộc Thọ
Tại vị trí khảo sát ến ộ sâu 50,0m ịa tầng ược sắp xếp bởi:
Lớp mặt: Lớp nhân tạo cát v a thô chặt v a ến ộ sâu 1,2m;
Lớp 2: Cát v a - thô chặt v a ến chặt ến ộ sâu 8,0m;
Lớp 3: Cát mịn - bụi chặt v a ến ộ sâu 17,0 m;
Lớp 4: Sét pha dẻo cứng ến cứng ến ộ sâu 22,0m;
Lớp 5: Cát v a - thô chặt v a ến chặt ến ộ sâu 26,0m;
Lớp 6: Sét cứng ến ộ sâu 38,0m;
Lớp 7: Sét pha cứng ến cứng ến ộ sâu 48,0m;

Lớp 8: Đá Đaxit phong hóa nứt nẻ v a cứng ến cứng ến ộ sâu 50,0m;
Trong vị trí khảo sát nước dưới ất ược phát hiện trong quá trình khoan
mực nước tĩnh là 1,8m tính t mặt ất tự nhiên
Qua công tác thu thập Báo cáo kết quả khảo sát ịa chất các cơng trình
như nêu trên cho thấy ịa tầng khu vực xây dựng các nhà cao tầng xây chen tại
trung tâm thành phố Nha Trang có cấu trúc nền ất tương ối giống nhau. Địa
chất thủy văn, mực nước ngầm ược phát hiện trong quá trình khoan dao ộng
t 1 8m ến 2,5m tính t mặt ất tự nhiên.
1.2. YÊU CẦU VỀ CÔNG NĂNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU CẦN
TUÂN THEO KHI THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CAO TẦNG XÂY CHEN
1.2.1. Những yêu cầu cơ bản
Giải pháp tầng hầm: Các cơng trình cao tầng xây chen như khách sạn có
diện tích nhỏ thường bố trí có tầng hầm, bán hầm với công năng chủ yếu là: Bể
nước ngầm, bể x lý nước thải, móng máy biến áp, trạm bơm. Chiều cao tầng
hầm thường t 3m - 3,5m.
Kết cấu chịu lực: hệ cột - vách chịu lực, vách – lõi thang máy, cột – lõi
thang máy. Hệ cột vách ược bố trí biên ranh ất, tiếp giáp nền móng các cơng
trình nhà dân lân cận.
Biện pháp thi cơng: Bố trí hệ cọc vây xung quanh cơng trình kết hợp
giằng cọc vây. Các cọc vây có khoảng cách mép cọc cách mép cọc không quá


13

150mm và ược trám khe cọc vây bằng gạch ặc vữa xi măng M100 hoặc bê
tông á mi cấp ộ bền nén B15. Khoan giếng hạ mực nước ngầm kết hợp hệ
văng chống. Bố trí hệ quan trắc chuyển vị ầu cọc vây và quan trắc nghiêng
cơng trình lân cận với các chu kỳ cụ thể theo t ng lớp ất ào.
Trật tự xây dựng: Cơng trình thi cơng ảm bảo an tồn hố ào khơng gây
lún nứt hoặc chuyển vị cơng trình lân cận tránh ược việc khiếu nại khiếu kiện

kéo dài do gây sụt lún. Các cơng trình lân cận vẫn an tồn s dụng khi thi cơng
phần ngầm cơng trình.
1.2.2. Các giải pháp kết cấu đề xuất
a. Đối với cơng trình cao tầng xây chen 1 tầng hầm
- Lõi cứng khơng nên ưa biên cơng trình với lý do: Thơng thường chiều
sâu chơn móng tại pít hố thang máy sâu hơn các vị trí khác nên rất dễ mất ổn
ịnh hệ cọc vây khi thi công tại vị trí này, chiều sâu hạ mực nước ngầm là lớn
nhất trong hố móng nên việc ưa ra biên sẽ rất nguy hiểm ối với móng cơng
trình lân cận.
- Phải tiến hành khoan cọc vây bê tơng cốt thép có ường kính tối thiểu
300mm (ưu tiên s dụng biện pháp khoan gầu xoay hạn chế s dụng biện pháp
khoan tuần hồn ối với nền ịa chất là cát thơ). Khoảng cách giữa 2 cọc vây
không nên quá 150mm và ược trám khe bằng gạch ặc vữa xi măng M100
hoặc ổ bê tơng. Bố trí giằng

nh bê tơng cốt thép liên kết các ầu cọc vây.

- Lắp dựng hệ văng chống hố ào kết hợp ào ất hố móng.
- Hạ mực nước ngầm 48 trước khi ào móng trước khi ào ất. Các giếng
khoan hạ mực nước ngầm phải ược kết nối hệ nguồn iện dự phịng khi cúp
nguồn iện chính và bố trí cán bộ kỹ thuật trực bơm 24/24h.
b. Đối với cơng trình cao tầng xây chen 2 tầng hầm
- Lựa chọn giải pháp hệ tường vây hoặc tường barrette, tương tự cũng lắp
ặt hệ văng chống và hạ mực nước ngầm trước khi ào ất hố móng.
1.2.3. Giải pháp về thiết kế, biện pháp thi công phần ngầm
- Giải pháp thiết kế: ưa hệ cột ra biên hoặc sát mép cọc vây.


14

Hình 1.4. Giải pháp cọc vây D300 chắn đất hố đào


15

CHƯƠNG 2
KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN VÀ SỰ CỐ KHI THI
CÔNG PHẦN NGẦM TẠI NHA TRANG
Trong phạm vi của luận văn tác giả lựa chọn loại cơng trình xây dựng
nhà cao tầng xây chen là khách sạn có diện tích nhỏ 200m2 ến 500m2 bề ngang
cơng trình 8m ến 20m, chiều cao cơng trình t 75m ến 85m, số tầng cao 20
tầng trở lên ể tiến hành xem xét lựa chọn giải pháp kết cấu và biện pháp thi
công giảm thiểu sự cố. Trong chương 2 tác giả giới thiệu những sự cố, hệ lụy
khi xảy ra sự cố ối với các cơng trình cao tầng xây chen, những hệ kết cấu cơng
trình (móng, cột, vách, lõi, dầm sàn) ược ề xuất

iều kiện ịa chất tự nhiên,

thực trạng ảnh hưởng của cơng trình cao tầng xây chen trong các khu dân cư
trung tâm thành phố Nha Trang và ánh giá sơ bộ về giải pháp ề xuất kết cấu,
biện pháp thi công phần ngầm giảm thiểu sự cố khi thi cơng cơng trình.
2.1. KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG XÂY CHEN TẠI THÀNH PHỐ NHA
TRANG
2.1.1. Kiến trúc
Thực trạng hiện nay với xu thế phát triển hội nhập và nhu cầu về nhà ở,
trung tâm dịch vụ và khách sạn lưu trú ngày càng gia tăng. Tuy nhiên hiện tại
quỹ ất trống ở trong nội thành các thành phố gần như là khơng có sự phát triển
nhanh chóng của nền kinh tế khiến cho những cơng trình cũ

xây dựng khơng

cịn phù hợp với nhu cầu hiện tại. Đặc biệt là ở Nha Trang, thành phố du lịch và
nguồn lợi chính cũng ến t ngành du lịch. Du lịch phát triển nhanh chóng khiến
cho các ngành khác cũng cần chạy ua theo, t

ó việc xây dựng những cơng

trình cao tầng như chung cư căn hộ chung cư khách sạn, trung tâm dịch vụ
hoặc kết hợp các loại hình này với nhau phải xây chen giữa những cơng trình
xây dựng là rất cần thiết cho sự phát triển này.
Về kiến trúc, chủ yếu là nhà cao tầng có ộ mảnh lớn, chiều ngang cơng trình
nhỏ hơn 14m nhưng chiều cao cơng trình trên 80m.


16

Công năng chủ yếu là dịch vụ khách sạn phục vụ lưu trú ngắn ngày. Các tầng
ược bố trí khối ngủ và khối công cộng phục vụ (khu lễ tân, tầng nhà hàng, tầng
spa…).
2.1.2. Kết cấu các nhà cao tầng xây chen có diện tích nhỏ tại thành phố
Nha Trang
Đối với hệ kết cấu cơng trình xây chen có thể lựa chọn các dạng kết cấu
như hệ khung, hệ khung + vách, hệ khung + lõi hoặc kết hợp giữa các loại trên.
Hệ khung nhà cao tầng xây chen
Hệ khung chịu lực ược tạo thành t các cấu kiện thanh như cột, dầm, liên
kết cứng tại các nút tạo thành các hệ khung ph ng hoặc khung không gian dọc
theo các trục lưới cột trên mặt bằng nhà.
Khung bê tông cốt thép thường ổ liền khối. Tuy nhiên ối với nhà cao
tầng việc thi công các kết cấu dạng thanh như dầm, cột càng trở nên phức tạp
trên những ộ cao lớn. Nhược iểm này có thể khắc phục bằng việc s dụng các

cấu kiện úc s n tại công xưởng rồi lắp ghép. Khung BTCT lắp ghép khó thực
hiện các liên kết cứng

i hỏi ộ chính xác cao trong lắp ghép và ều ược xét

ến trong q trình tính tốn.
Hệ khung chịu lực thuần t có ộ cứng uốn thấp theo phương ngang nên
bị hạn chế s dụng trong nhà có chiều cao trên 40m. Trong kiến trúc nhà cao
tầng ln có những bộ phận như hộp thang máy, thang bộ tường ngăn hoặc bao
che liên tục trên chiều cao nhà có thể s dụng như lõi vách cứng nên hệ kết cấu
khung chịu lực thuần tuý trên thực tế không tồn tại.
Các hệ cột biên của hệ cốt cấu khung các cơng trình xây chen ln ược bố
trí tiếp giáp ranh ất cơng trình nhằm tận dụng hết diện tích tầng hầm.
Hệ khung – vách nhà cao tầng xây chen
Hệ kết cấu này thường ược s dụng cho những nhà có mặt bằng chữ nhật
kéo dài, chịu lực chủ yếu theo phương ngang nhà. Các vách cứng ược bố trí
chủ yếu dọc theo phương ngang ngơi nhà. Trong các kiểu nhà lắp ghép tấm lớn
nhiều tầng có thể xem các tấm tường liên kết với nhau tạo thành một hệ tường


17

cứng ngang dọc liên tục. Các mơ hình tính tốn phụ thuộc nhiều vào cấu tạo các
mạch lắp ghép tường với tường và tường với sàn.
Kết cấu khung - vách thường s dụng phổ biến hơn cả vì hệ này phù hợp
với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng. Hệ kết cấu này tạo iều kiện
ứng dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như v a có thể lắp ghép
v a ổ tại chỗ các kết cấu bê tơng cốt thép. Có thể ch

ổ tại chỗ các vách cứng

bằng công nghệ dùng ván khuôn trượt, cịn phần khung (cột, dầm), sàn lắp ghép,
thậm chí với các liên kết khớp giữa cột với cột và dầm sàn với vách cứng. Với
công nghệ xây dựng lắp ghép, bán lắp ghép cho phép s dụng hệ kết cấu chịu
lực một cách hợp lý và em lại những hiệu quả kinh tế kỹ thuật nhất ịnh.
Các hệ cột biên và vách chịu lực của hệ cốt cấu khung – vách các cơng
trình xây chen ln ược bố trí tiếp giáp ranh ất cơng trình nhằm tận dụng hết
diện tích tầng hầm.

Hệ khung – lõi nhà cao tầng xây chen
Hệ khung - lõi chịu lực thường ược s dụng có hiệu quả cho các nhà có ộ
cao trung bình và thật lớn, có mặt bằng ơn giản dạng như hình chữ nhật, hình
vng. Lõi (ống) có thể ặt trong hoặc ngồi biên trên mặt bằng (hình 2.1). Hệ
sàn các tầng ược gối trực tiếp vào tường lõi - hộp hoặc qua các hệ cột trung


18

gian. Phần trong lõi thường dùng ể bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống
kỹ thuật nhà cao tầng.
VÙNG B? TRÍ THÉP CH?U C?T

1

VÙNG B? TRÍ THÉP CH?U C?T
2

3

5

4

C

B? NU ? C, XEM S-

C

B

B

GA THU

VÙNG B? TRÍ THÉP CH?U C?T
RÃNH THU NU? C

A

A

1

2

3

5

4

VÙNG B? TRÍ THÉP CH?U C?T

Hình 2.1: Hệ khung – lõi chịu lực tham khảo
Bố trí hệ kết cấu theo phương đứng
Trong nhà cao tầng cần thiết kế các kết cấu chịu lực có ộ cứng ồng ều,
tránh sự thay ổi ột ngột theo chiều cao. Trên mặt cắt th ng ứng kết cấu cũng
cần ạt ến ộ ối xứng về hình học cũng như về khối lượng (chất tải).
Sự thay ổi ột ngột ộ cứng của hệ kết cấu (như việc thông tầng, giảm
cột hoặc dạng cột hẫng, dạng sàn giật cấp) cũng như việc dùng các sơ ồ kết cấu
có các cánh mỏng và kết cấu dạng công xôn dài theo phương ngang nhà ều gây
ra sự bất lợi dưới tác ộng của các tải trọng ộng.
Bố trí hệ khung chịu lực
Khi thiết kế nhà khung nên chọn các khung ối xứng và có ộ siêu tĩnh
cao. Nếu là khung nhiều nhịp thì các nhịp khung nên chọn bằng nhau hoặc


19

không chênh nhau quá 10 - 20% chiều dài. Nếu phải thiết kế các nhịp khác nhau
thì nên chọn ộ cứng (tiết diện dầm ngang) giữa các nhịp tương ứng với kh u ộ
của chúng.
Nên chọn sơ ồ khung sao cho tải trọng tác ộng theo phương ngang và
th ng ứng ược truyền trực tiếp và ngắn nhất xuống móng. Tránh s dụng sơ
ồ khung hẫng cột tầng dưới. Nếu bắt buộc phải hẫng cột như vậy, phải có giải
pháp tăng cường các dầm ỡ có ủ ộ cứng chống uốn và cắt dưới tác ộng của
các tải trọng tập trung lớn. Không nên thiết kế dạng khung thông tầng.
Về các giả thiết cần thiết cho việc tính tốn
Tính tốn kết cấu nhà cao tầng (20 ~25 tầng) ặc biệt là các cơng trình

xây chen là việc xác ịnh trạng thái ứng suất - biến dạng trong t ng hệ, t ng bộ
phận cho ến t ng cấu kiện chịu lực dưới tác ộng của mọi loại tải trọng, ớ ây
chúng ta chủ yếu xét ến phản ứng của hệ kết cấu th ng ứng khung, vách, lõi
dưới tác ộng của các loại tải trọng ngang.
Hầu như trong các loại nhà cao ến 30 tầng ều kết hợp s dụng cả 3 hệ
chịu lực khung - vách - lõi. Việc lựa chọn hệ chịu lực và giả thiết tính tốn làm
sao v a phù hợp với thực tế bố trí, cấu tạo các kết cấu chịu lực còn phải thoả
m n iều kiện về sự cùng làm việc của các hệ kết cấu có hình dạng kích thước,
ộ cứng khác nhau. Mỗi giả thiết thường ch phù hợp với t ng mơ hình tính
tốn, khơng có giả thiết chung cho mọi sơ ồ tính tốn. Giả thiết nào phản ánh
ược mối quan hệ truyền lực giữa các hệ với nhau thông qua giải pháp thiết kế,
cấu tạo cụ thể trong công nghệ xây lắp sẽ ược xem là phù hợp và cho ta những
kết quả áng tin cậy. Cũng cần phân biệt giữa ộ chính xác trong sơ ồ kết cấu
với ộ chính xác trong mơ hình tốn học, hai vấn ề này khơng phải ln thống
nhất. Tuy nhiên có thể nêu một số giả thiết thường ược s dụng trong tính tốn
nhà cao tầng sau ây:
Giả thiết ngơi nhà làm việc như một thanh cơng xơn có ộ cứng uốn
tương ương ộ cứng của các hệ kết cấu hợp thành. Giả thiết này ơn giản