Nghiên cứu ổn định và biến dạng của hệ tường cọc bản bảo vệ kho xăng dầu 10 000t 20 000t ở ven sông trong điều kiện đất yếu và lũ lụt (nước nổi) ở đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
**************************

NGUYỄN THỊ BÍCH LIÊN

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ
TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ KHO XĂNG DẦU 10.000T –
20.000T Ở VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ
LŨ LỤT (NƯỚC NỔI) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

CHUYÊN NGÀNH

: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU

MÃ SỐ NGÀNH

: 31.10.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2003


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 1:

GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ

Cán bộ chấm nhận xét 2:

TS. CAO VĂN TRIỆÂU

Luận Văn Thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 06 tháng 09 năm 2003


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
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 VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGUYỄN THỊ BÍCH LIÊN
NGÀY THÁNG NĂM SINH: 12-11-1960
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU

PHÁI: NỮ
NƠI SINH: SAI GON

MÃ SỐ: 31.10.02

I/-TÊN ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ KHO
XĂNG DẦU 10.000T – 20.000T Ở VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT
(NƯỚC NỔI) Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1.NHIỆM VỤ:

Nghiên cứu ổn định và biến dạng của hệ tường cọc bản bảo vệ kho xăng dầu 10.000T –
20.000T ở ven sông trong điều kiện đất yếu và lũ lụt (nước nổi) ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2.NỘI DUNG:

Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan về công trình tường chắn trên đất yếu
Đồng Bằng Sông Cửu Long
PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN
Chương 2 : Nghiên cứu về đất yếu ven sông của Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 3: Cấu tạo tường cọc bản trong điều kiện ven sông và trên nền đất yếu.
Chương 4: Nghiên cứu các giải pháp tính toán ổn định cho công trình tường cọc bản ven sông.
Chương 5: Nghiên cứu tính toán về biến dạng đối với tường cọc bản ven sông trên nền đất yếu
của Đồng Bằng Sông Cửu Long
Chương 6: Ứng dụng kết quả nghiên cứu để tính toán cho tường cọc bản thực tế ở ven sông
trên nền đất yếu.
PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chương 7 : Nhận xét, kết luận và kiến nghị.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ
IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ
V.HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG

:
:
:

20/01/2003
06/09/2003

GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG
CHỦ NHIỆM NGÀNH
BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG

Th .S VÕ PHÁN

Nội dung và đề cương Luận Văn Thạc Só đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua
Ngày tháng năm 2003
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
KHOA QUẢN LÝ NGÀNH


Nguyễn Thị Bích Liên

Lời Cảm Ơn

Lời cảm ơn
Luận văn thạc só này được hoàn thành là một sự cố gắng không những

của bản thân tác giả mà còn là của cả gia đình.
Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất đến hai đấng sinh thành đã
hết lòng động viên, khuyến khích và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn
thành luận văn này.
Thành thật cảm ơn người bạn đời và mọi thành viên trong gia đình đã
thông cảm và hiểu biết sâu sắc cũng như dành mọi sự ưu ái đặc biệt cho tác
giả trong thời gian qua.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô đã truyền đạt kiến
thức và hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành luận văn:
 GIÁO SƯ TIẾN SĨ KHOA HỌC
CHỦ NHIỆM NGÀNH
 GIÁO SƯ TIẾN SĨ KHOA HỌC
 TIẾN SĨ - PHÓ KHOA XÂY DỰNG
 TIẾN SĨ
 PHÓ GIÁO SƯ TIẾN SĨ

LÊ BÁ LƯƠNG
NGUYỄN VĂN THƠ.
CHÂU NGỌC ẨN
CAO VĂN TRIỆU
TRẦN THỊ THANH

Xin chân thành biết ơn GIÁO SƯ TIẾN SĨ KHOA HỌC LÊ BÁ
LƯƠNG, người hứơng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, chỉ dẫn cặn kẽ
trong thời gian làm luận văn.
Xin tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo và tập thể các thầy cô Phòng Đào
Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh đã
tạo mọi thuận lợi trong suốt khóa học cao học tại trường.
Xin chân thành biết ơn các thầy cô trong Bộ Môn Cơ Học Đất Và Nền
Móng Công Trình Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, Ban

Giám Đốc Công Ty Xây Dựng và Kinh Doanh Nhà Chợ Lớn thuộc Tổng
Công Ty Địa c Sài Gòn, các đồng nghiệp, bè bạn xa gần đã quan tâm, tận
tình giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện cho tác giả trong việc thu thập tài liệu để
hoàn thành luận văn đúng hạn.


Nguyễn Thị Bích Liên K.12


Nguyễn Thị Bích Liên

Tóm Tắt

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tường cọc bản là 1 dạng đặc biệt của tường chắn đất, thường được sử dụng
để bảo vệ các công trình ven sông kết hợp với việc chống xói lở bờ sông .
Từ trước đến nay các công trình xây dựng, giao thông, cầu cảng, công trình
kè ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) vẫn thường được sử dụng là cọc beton và
tường chắn để gia cố và bảo vệ bờ nhưng các vật liệu trên ngày nay không còn đáp
ứng được nhu cầu sử dụng vì khối lượng vật liệu lớn, thời gian thi công kéo dài ảnh
hưởng đến sinh hoạt và cuộc sống của nhân dân.
Đất nước ta ngày nay đang ở giai đoạn mở cửa, đã chế tạo và ứng dụng phổ
biến công nghệ cừ bản beton cốt thép dự ứng lực của Nhật Bản vào các công trình
ven sông như Bà Rịa - Vũng Tàu, Rạch Giá, Hà Tiên của Kiên Giang, Bạc Liêu và
mới đây nhất là ở Đồng Nai Thành Phố Biên Hoà…. Trong tương lai, tường cọc bản
bê tông cốt thép dự ứng lực sẽ dần thay thế cho các công nghệ cọc bản bê tông cốt
thép truyền thống đã quá xưa cũ.
ĐBSCL và TP HCM phần lớn là đất yếu có nhiều sông ngòi chằng chịt và bị
xói lở thường xuyên nên việc nghiên cứu tính toán tường chắn đất ven sông mà cụ
thể là tường cọc bản bê tông cốt thép dự ứng lực được thi công bằng phương pháp

xói nước kết hợp ép rung là 1 đề tài thực tiễn và cần thiết
Luận văn với đề tài :”Nghiên cứu ổn định và biến dạng hệ tường cọc bản
bảo vệ kho xăng dầu từ 10.000T- 20.,000T ở ven sông trong điều kiện đất yếu và lũ
lụt (nước nổi ) ở Đồng Bằng Sông Cửu Long” bao gồm 3 phần chính có 7 chương và
phần phụ lục .
PHẦN I: TỔNG QUAN
Chương 1 : Nghiên cứu tổng quan về công trình tường chắn trên đất yếu Đồng
Bằng Sông Cửu Long
PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN
Chương 2 : Nghiên cứu về đất yếu ven sông ĐBSCL
Chương 3: Cấu tạo tường cọc bản trong điều kiện ven sông và trên nền đất
yếu.
Chương 4: Nghiên cứu các giải pháp tính toán ổn định cho công trình tường
cọc bản ven sông ở ĐBSCL.

Nguyễn Thị Bích Liên K.12


Nguyễn Thị Bích Liên

Tóm Tắt

Chương 5: Nghiên cứu tính toán về biến dạng đối với tường cọc bản ven sông
trên nền đất yếu của ĐBSCL.
Chương 6: Ứng dụng kết quả nghiên cứu để tính toán cho tường cọc bản thực
tế ở ven sông trên nền đất yếu.
PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chương 7 : Nhận xét, kết luận và kiến nghị.
Cuối cùng của luận văn là bảng kê các tài liệu tham khảo và phụ lục kết quả tính
toán.



Nguyễn Thị Bích Liên K.12


Luận Văn Thạc Só

Tóm Tắt

SUMMARY OF THESIS.
The sheet pile wall is the special case of the earth retaining structures
which is often used to protect constructions located on riverside combining with
the river bank eroding resistance.
Up to now, the material of building constructions, the communication
constructions, quays and stone embankments in Mekong Delta has been
frequently the reinforced concrete pile and retaining walls to reinforce and protect
bank river. However, that material does not meet the use need any more because
the amount of that material is large and the costructing time is consuming so
activities and life of people are affected.
Nowadays, our home country is at the opening stage; the Japanese
technology of prestressed concrete sheet piles is popularly manufactured and
applied to the constructions located at river bank in some areas such as: Ba Ria –
Vung Tau city, Rach Gia, Ha Tien of Kien Giang province, Bac Lieu province and
the latest is construction in Dong Nai province. In the future, the technology of
prestressed concrete sheet piles will gradually takes the place of the traditional
technology of reinforced concrete sheet piles which is very out of date.
Mekong Delta and Ho Chi Minh city have mostly soft soil; besides, they
have many interlacing rivers, channels which are frequently eroded so the
research ang calculation of the soil retaining wall at riverside, that is specifically

prestressed concrete sheet piles executed by the water-eroding method combing
with vibrating hammer, is the practical and necessary problem.
The thesis named “The research of the stableness and distortion of the sheet
pile wall which protects fuel dump having capacity from 10 000 tons to 20 000 tons
at riverbank in the context of soft soil and flood in Mekong Delta” inclues 3 main
parts with 7 chapters and the appendix.
Part I: The Overview.
Chapter 1: The general research of the soil retaining wall structures in the context
of soft soil in Mekong Delta.
Part II: The details.
Chapter 2: The research of soft soil at riverside in Mekong Delta.
Chapter 3: The presentation of the structure of sheet pile wall in the context of
riverbank and soft soil foundation.

Nguyeãn Thị Bích Liên K.12


Luận Văn Thạc Só

Tóm Tắt

Chapter 4: The research of the solutions calculating stableness for the sheet pile
wall at riverbank in Mekong Delta.
Chapter 5: The research and calculation of the distortion for the sheet pile wall at
riverbank on soft soil foundation of Mekong Delta.
Chapter 6: The application of the research result to calculate for the real sheet
pile wall at riverbank on soft soil foundation.
Part III: The comment, conclusion and petition.
Chapter 7: The comment, conclusion and petition.
At the end of thesis, there is the return of the reference and the annex of

calculating result.



Nguyễn Thị Bích Liên K.12


Luận Văn Thạc Só

Mục Lục

MỤC LỤC
Trang
Nhiệm vụ Luận Văn Thạc Só
Lời cảm ơn
Tóm tắt luận văn
Phần I: TỔNG QUAN
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về công trình tường chắn trên đất yếu
Đồng Bằng Sông Cửu Long
A. Đặt vấn đề – Tính cấp thiết của đề tài – Tính thực tiễn của đề tài
B. Các dạng tường chắn và các hiện tượng sự cố công trình
1. Các dạng tường chắn
2. Các hiện tượng sự cố công trình
2.1 Sự cố công trình tường cọc bản
2.2 Sự cố điển hình ở các công trình ven sông
2.3 Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình xói lở
bờ sông Cửu Long
C. Tổng quan về các công trình tường cọc bản trong và ngoài nước
1. Các dạng công trình tường cọc bản ven sông trên nền
đất yếu được sử dụng

a. nước ngoài
b. Trong nước
2. Tình hình sản xuất và ứng dụng tường cọc bản BTCT dự ứng lực
ở Việt Nam

1
3
4
10
16

17
17
18
23

Phần II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN
Chương 2: Nghiên cứu về đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long
2.1. Khái quát về cấu tạo địa chất công trình ở ĐBSCL
2.1.1. Về địa tầng
2.1.2. Về thành phần thạch học
2.1.3. Về địa chất thuỷ văn
2.1.4. Về địa chất công trình
2.1.5. Tính chất cơ lý của các dạng đất ở ĐBSCL
2.2. Đất yếu ở ĐBSCL
2.2.1. Cấu trúc địa chất
Nguyễn Thị Bích Liên K.12

28
28

29
29
30
30
32
32


Luận Văn Thạc Só

Mục Lục

2.2.2. Phân bố đất yếu ở ĐBSCL
2.3. Đặc điểm tình hình ngập lũ ở ĐBSCL
2.3.1. Nguồn nước gây lũ
2.3.2. Phân vùng ngập lũ
2.4. Đặc điểm cơ bản của đất yếu ven sông thuộc tỉnh Đồng Tháp
và Long An
 Tỉnh Đồng Tháp
2.4.1 . Đặc điểm cấu tạo địa chất
2.4.2 . Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở tỉnh Đồng Tháp
- Bảng đặc trưng cơ lý của vật liệu đắp lấy từ
đất sét yếu
- Bảng đặc trưng cơ lý của vật liệu đắp lấy từ
đất sét dẻo cứng phủ trên lớp sét yếu
2.4.3. Tình hình ngập lũ sâu và kéo dài xảy ra liêm tiếp
trong 2 năm 200và 2001 ở tỉnh Đồng Tháp
 Tỉnh Long An
- Khu Đô Thị Tân An
- Khu Mộc Hoá - Long An

2.5. Thống kê các đặc trưng cơ lý cơ bản của hố khoan điển hình
phục vụ tính toán
Các công trình ven sông điển hình
- Công Trình Trung Tâm Thương Mại Bình Điền
- Công Trình Khu Dân Cư Saca Bắc Rạch Chiếc
- Công Trình Khu Nhà Ven Sông Bình Thạnh
a. Thống kê
b. Bảng tính
Chương 3 : Cấu tạo tường cọc bản trong điều kiện ven sông
và trên nền đất yếu
3.1. Các dạng tường cọc bản và vật liệu sử dụng
3.1.1 Tường cọc bản thép
1. Phạm vi sử dụng và ưu nhược điểm
2. Cấu tạo
3.1.2 Tường cọc bản bê tông cốt thép
3.1.3. Tường cọc bản bê tông cốt thép ứng suất trước
a. Cấu tạo
b. Tiêu chuẩn kỹ thuật
c. Công nghệ thi công
3.2 . Các dạng neo chủ yếu dùng trong cọc bản neo
3.3. Các phương pháp thi công tường cọc bản
3.4. Giải pháp đề nghị về cấu tạo hệ tường cọc bản ven sông

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

33
36
36
38

39
40
42
43
44
45
47
51

55
57

60
61
62
64
65
65
68
68
70
71
73


Luận Văn Thạc Só

Mục Lục

Chương 4: Nghiên cứu các giải pháp tính toán ổn định cho công trình

tường cọc bản ven sông
A. Các kết quả tính toán đã có
4.1. Tính toán áp lực đất tác dụng lên tường
4.1.1.Tính toán áp lực đất tác dụng lên tường cọc bản
75
a. Lý thuyết về áp lực đất lên tường chắn của Coulomb
1. Các giả thiết cơ bản
2. Thuyết áp lực đất của coulomb mở rộng cho đất dính
b. Lý thuyết của Xôkôlốpxki
c. Lý thuyết Rankine
4.1.2. Tính toán áp lực chủ động và bị động của đất có xét đến
độ cứng của tường cọc bản
1.Tính toán áp lực chủ động và bị động của đất tác dụng
lên cọc bản
a. Xu hướngtính gần đúng
b. Xu hướng tính từơng mềm
2. Hệ số làm việc không gian của tường cọc bản
4.2. Nghiên cứu tính toán áp lực tứơng cọc bản
4.2.1.Nghiên cứu các phương pháp tính toán ổn định
tường cọc bản
4.2.2. Tính toán ổn định tổng thể hệ tường cọc bản và
khối đất đắp sau lưng tường cọc bản.
1. Phương pháp W. Fellnius.
2. Phương pháp A.W. Bishop
4.3.Một số vấn đềâ liên quan đến tính toán tường cọc bản
1.nh hưởng của nước mưa ngấm xuống khi tính toán áp lực
của đất dính
2. nh hưởng của yếu tố ngắn hạn, dài hạn và các yếu tố khác
đến giá trị áp lực đất
3.Tác dụng tương hỗ giữa tường và đất

B.Một số kiến nghị và tính toán tường cọc bản
1.Một số kiến nghị
2.Tính toán từơng cọc bản
a. Theo phương pháp cổ điển
b. Một số phần mềm tính bài toán địa kỹ thuật
Chương 5: Nghiên cứu tính toán về biến dạng đối với tường cọc bản
ven sông trên nền đất yếu của Đồng Bằng Sông Cửu Long
5.1. Tính toán biến dạnhg của nền đất yếu ven sông

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

76
76
77
78
79

79
80
83

84
87
88
90

91
93
94
100

100
102

105


Luận Văn Thạc Só

Mục Lục

5.1.1. Tính toán độ lún trong điều kiện ven sông
1. Xác định độ lún Sđ do biến dạng nén chặt theo phương đứng 105
2. Xác định độ lún theo phương ngang
111
3. Xác định độ lún ổn định toàn bộ
111
4. Xác định độ lún theo thời gian
112
5.1.2.Biến dạng từ biến do ứng suất theo phương ngang
114
1. Xác định chiều dày vùng từ biến
114
2. Xác định vùng hoạt động của zx do tải trọng tiếp tuyến Po
115
3. Xác định tốc độ chuyển dịvh Vo của đáy tường chắn.
116
4. Xác định chuyển dịch ngang  của đáy tường chắn do từ biến 
118
5.2. Các chuyển vị của tường cọc bản
1. Các chuyển vị cơ bản

120
2. Các chuyển vị phức tạp
121
3. Những biến dạng có thể có của tường cọc bản không có neo
và có neo dưới tác dụng của áp lực ngang
122
5.3. Tính độ lún của nền đất yếu ven sông
1. Tính lún của tải san lắp
a. Do trọng lượng bản thân của tải san lắp trong
quá trình sử dụng
124
b. Lún tức thời do tải trọng xe lu và vật liệu đắp
127
c. Lún theo thời gian
128
2. Tính lún của tường cọc bản
130
3. Tính ma sát âm cho cọc
131
Chương 6 : Ứng dụng kết quả nghiên cứu để tính toán cho
tường cọc bản thực tế ở ven sông trên nền đất yếu
6.1 Cơ sở tính toán
A. Công thức tính toán
- Tường cọc bản không neo
+ Trong điều kiện thoát nước
+ Trong điều kiện không thoát nước
-Tường cọc bản có neo
B. Nghiên cứu sự thay đổi điểm đặt neo đến nội lực và
chiều sâu chôn cọc
6.2. Tính toán tường cọc bản cho một số công trình cụ thể

Bước 1: Dùng lý thuyết áp lực đất trên cơ sở của Coulomb
để xác định chiều dài cọc
1.Tải của công trình
2. Nghiên cứu sự thay đổi vị trí đặt neo
Bước 2: Dùng phần mềm PLAXIS để kiểm tra tính toán
Nguyễn Thị Bích Liên K.12

133
137
141
141

142
147
153


Luận Văn Thạc Só

Mục Lục

Bước 3: Kiểm tra ổn định tổng thể của công trình bằng SPOE/W
Chương 7: Nhận xét kết luận và kiến nghị
7.1 Nhận xét và kết luận:
7.2 Kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp



Nguyễn Thị Bích Liên K.12

164
165


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

CHƯƠNG 1:

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ
CÔNG TRÌNH TƯỜNG CHẮN TRÊN ĐẤT YẾU
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tường cọc bản là một bộ phận trong hệ thống tường chắn đất mà các nước
trên thế giới hiện đang sử dụng chủ yếu là cho các công trình bến cảng; các khu
trung tâm thương mại; các tuyến dân cư ở ven sông, ven biển; tầng hầm của các
nhà cao ốc; các công trình ngầm; các công trình chốùng đỡ tạm thời trong lúc xây
dựng …
Đây là một hệ thống tường chủ yếu chịu lực tác dụng theo phương ngang mà
các tác giả đang nghiên cứu đề tài này đều cố gắng đưa vào những dạng mô hình
nền khác nhau để qua đó có thể diễn tả được trạng thái làm việc của tường và đất
gần sát với thực tế nhất, họ cũng mong tìm kiếm một giải pháp tính toán chiều dài
của cọc cắm vào nền đất một cách đơn giản nhất, hợp lý nhất trong một chuẩn mực
và trong một phạm vi sai số có thể chấp nhận được. Cách tính áp lực đất lên tường
chắn hiện nay vẫn dựa trên phương pháp cân bằng giới hạn của Mohr – Coulomb
là chính, xem điểm xoay là điểm biến đổi áp lực đất lên tường từ thế chủ động
sang thế bị động, hay nói đơn giản hơn là từ thế bị xô sang thế bị giữ và ngược lại,
điểm xoay này có một bên chịu áp lực chủ động và bên còn lại chịu áp lực bị động,
đây là cơ sở lý luận đơn giản và kết quả bài toán giải ra cũng tương đối chính xác

nên được các nhà nghiên cứu khoa học trên thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng chấp nhận. Thật ra trong cách tính của Mohr - Coulomb vẫn còn nhiều vấn đề
cần nghiên cứu thêm vì cách tính này không thể hiện được yếu tố thời gian, trình tự
thi công, ổn định và biến dạng của hệ tường và đất, cũng như chưa hợp lý lắm trong
cách tính đối với tường không neo mà sự ổn định hoàn toàn dựa vào tự bản thân
của tường. Việc tìm điểm xoay chính xác khi giải bài toán thực tế cũng là một vấn
đề vìø lúc xác định được độ chôn sâu của cọc theo lý thuyết đến khi giải bài toán
thực tế đã làm bài toán biến đổi dạng tính toán với các độ chôn sâu khác hẳn.
Một số tác giả khi nghiên cứu tường cọc bản thường không kể đến:
-Tác dụng và ảnh hưởng của ma sát âm đối với tường khi thi công xong sẽ
phải đắp đất,
-ng suất của nền đất và độ ổn định lún của từơng.
-Các biện pháp thi công để tránh các hiện tượng trên.,
-Ảnh hưởng của tải trọng động biến đổi như tác động của sóng va, của tàu
khi cập bến, của gió bão …
Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 1


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

- Động đất, áp lực thuỷ động do dòng chảy sản sinh ra..
đã ảnh hưởng lên công trình như thế nào?
Những vấn đề này ít có tài liệu đề cập đến và rất khó trong thể hiện cách
tính chiều dài hợp lý của hệ tường cọc bản. Ta vẫn thường chấp nhận bài toán
từơng cọc bản trên cơ sở lý luận cân bằng giới hạn dẻo mà tường lại làm việc trong
giai đoạn đàn hồi, lập luận này chưa vững chắc và còn nhiều điều cần nghiên cứu

thêm.
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trong xu thế hội nhập hiện nay và với tốc độ phát triển của đất nước,
phương án tường cọc bản (nhất là tường cọc bản beton cốt thép dự ứng lực BTCTDUL) đã được áp dụng cho các công trình ven sông ở một số tỉnh của
ĐBSCL như Kiên Giang, Bạc Liêu... Tuy vậy, đây là quy trình được chuyển giao
theo công nghệ nước ngoài của tập đoàn Nhật Bản và điều này đã khiến các nhà
xây dựng Việt Nam có dịp nghiên cứu, tìm hiểu để tìm ra được các phương án kinh
tế làm giảm giá thành và nâng cao chất lượng sản phẩm, áp dụng thích hợp cụ thể
cho các vùng ven sông, biển có chiều dày đất yếu khác nhau trên mọi miền đất
nước.
TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Thực tiễn trong thời gian gần đây cho thấy hệ thống từơng cọc bản ngày
càng phát triển và áp dụng rộng rãi ở các công trình cảng, bờ kè ven sông, kè biển,
phục vụ thi công cho các công trình cao tầng (chống đỡ hố móng, tầng hầm …), thi
công các công trình ngầm (tunnel, cống…) .
Hiện nay, trong phạm vi thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh thuộc đồng
bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), việc chống xói lở bờ sông, bảo vệ các công trình
ven sông đang được các ngành, các giới quan tâm xem xét triệt để và đề ra các
biện pháp hữu hiệu áp dụng vào địa phương của mình, tuy thời gian qua các công
trình tường chắn đất vẫn mang đến các kết quả nhất định nhưng chưa thoả mãn
được tâm lý của các nhà khoa học và người tiêu dùng do các nhược điểm về tuổi
thọ công trình.
Hơn nữa, trong tiến trình hội nhập toàn cầu hoá đất nước lại thêm tốc độ dân
số gia tăng, các vùng ven sông, biển được tận dụng và khai thác để phục vụ cho
nhu cầu sinh hoạt của con người. Địa chất các vùng ven sông, biển lại tương đối
phức tạp nên việc quy hoạch các khu này để trở thành trung tâm thương mại, các
tuyến dân cư, bến tàu … là các yếu tố cấp bách và cần thiết buộc chúng ta phải
nghiên cứu, áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào. Cơ sở lập luận, phương pháp

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 2


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

nghiên cứu và kết quả tính toán sẽ được trình bày trong các chương sau của luận
văn.



Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 3


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

B. CÁC DẠNG TƯỜNG CHẮN
VÀ CÁC HIỆN TƯNG SỰ CỐ CÔNG TRÌNH
1. CÁC DẠNG TƯỜNG CHẮN:

CÁC DẠNG TƯỜNG CHẮÉN

TƯỜNG TRỌNG
LỰC

CẤU
KIỆN
KHỐI
-BETON
-KHỐI XÂY
BẰNG
BETON
KHỐI
-KHỐI
KHÔNG GIA
CƯỜNG
THÉP
-TƯỜNG RỌ
ĐÁ
-TƯỜNG
CHUỒNG
HAY
TƯỜNG
KHUNG

CẤU
KIỆN
BÁN
KHỐI
-BETON
- KHỐI
XÂY
BẰNG
BETON

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

TƯỜNG CẮM
SÂU

TƯỜNG TẦNG HẦM

CẤU
KIỆN CÓ
GIA
CƯỜNG

- TƯỜNG
BETON
- TƯỜNG
CÁNH
- TƯỜNG
LẮP GHÉP
- TỪƠNG
KHỐI XÂY
- TƯỜNG
ỨNG LỰC
TRƯỚC

CỌC
BẢN

CỌC
GHÉP
NGANG

- CONSOL - CONSOL
- NEO
- TẦNG
CHỐNG

NEO

CỌC
KHOAN
NHỒI
- KỀ LIỀN
NHAU
- SECANT

TƯỜNG ĐẤT CÓ
CỐT

ĐẤT CÓ
THÉP

ĐẤT CÓ
NEO

TƯỜNG
HỖN HP
- CÓ NEO
- TƯỜNG
RỌ ĐÁ CÓ
NEO

- KHỐI
BETON
CÓ NEO
- DẠNG
HỖN HP

Trang 3


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

2. CÁC HIỆN TƯNG SỰ CỐ CÔNG TRÌNH:
2.1 SỰ CỐ CÔNG TRÌNH TƯỜNG CỌC BẢN:
Có hai công trình có hệ tường cọc bản bị sự cố như sau:
 Công trình :
1. BỜ KÈ TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI HÀ TIÊN
Bờ kè Trung Tâm Thương Mại thị xã Hà Tiên khu vực bến Trần Hầu , phường
Bình San, thị xã Hà Tiên (Kiên Giang) vừa được xây xong chưa đầy một tháng thì
một đoạn kè dài hơn 30m đã xụp đổ va øtrôi ra biển, còn một đoạn khác lại bị uốn
cong như con rắn bò.
(Báo Tuổi trẻ ngày thứ ba 18/03/2003)

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 4


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

Rất may khi bờ kè bị xụp, không có người dân và thuyền bè qua lại nên không có
thiệt hại về người. Chiều dài toàn bộ tuyến kè là 610m với tải trọng khai thác trên
bến là 0.3T/m2 và 2T/m2, tải trọng tàu < 300Cv và chia làm 5 thành phần chính với
các kết cấu khác nhau:
 Loại 1: Tường đá dài 48m cấu tạo từ đá hộc thả tự do kết hợp rọ đá Gabion

 Loại 2 & 3: Tøng dài 430m, kết cấu là cọc bêtông cốt thép dự ứng lực
(BTCTDUL) đóng thẳng đứng, trên mũi cọc bản có đà mũ BTCT. Mặt trước có
bố trí đệm tàu bằng vỏ xe ô tô. Hàng cọc bản có bố trí rọ đá hộc để giảm áp
lực ngang lên tường. Tải trọng khai thác trên bến là 0.3 T/m2 .

 Loại 4: Đoạn bến lên hàng là 84m, được cấu tạo bằng cọc ván BTCTDUL
đóng thẳng đứng phía trước bến. Trên mũi cọc ván có xà mũ. Ngay sau hàng
cọc ván có bố trí rọ đá xếp để giảm áp lực ngang lên tường cọc ván. Tải trọng
khai thác trên bến là 2T/m2, trước bến có bố trí đệm tàu bằng gỗ và lớp đệm
đá để giảm áp lực và chống xói.
Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 5


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

Loại 5: Đoạn có địa hình nông, chiều dài bến 36m, không cậâp tàu. Tường chắn
bằng rọ đá được bố trí theo dạng từơng trọng lực đứng trực tiếp trên nền sét cứng

thông qua lớp đệm đá.

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 6


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

Cột địa tầng điển hình của khu vực Trung Tâm Thương Mại thị xã Hà Tiên
khu vực bến Trần Hầu như sau:

Theo nhận định của tác giả, bến Trần Hầu Khu Trung Tâm Thương M Hà
Tiên của UBND Tỉnh Kiên Giang bị sạt lở là đoạn tường loại 3.
 Trước mắt có thể thấy đoạn tường bị sạt lở là do phía thi công xáng thổi
cát đã không tuân thủ đúng nguyên tắc đắp cát và đã tạo nên một áp lực
ngang rất lớn cho hệ tường cọc ván thẳng đứng đã thi công trứơc, việc
này làm cho hệ chân của tường bị xô lệch dẫn tới mất ổn định.
 Qua tài liệu báo cáo kết quả thẩm định thiết kế kỹ thuật thi công của
công trình này vào ngày 06/12/2001 cho thấy sơ đồ kết cấu tường loại 3
có biểu đồ moment dạng sau :
Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 7


Luận Văn Thạc Só

Biểu đồ tổng áp lực đất tường loại 3

Chương 1

Biểu đồ moment tường loại 3

Biểu đồ moment này được xây dựng theo phương pháp đồ giải qua cách thực
hiện đa giác dây để xác định Moment uốn lớn nhất trong tường và như vậy đã có sự
mâu thuẫn trong quan niện chân tường cọc bản được ngàm vào trong lớp đất tốt mà
phương pháp tính lại theo cách giải tích: chân tường ở dạng tự do trên quan điểm cân
bằng giới hạn của Mohr-Coulomb. Phương pháp đồ giải của Blum-Lohmyer là
phương pháp để giải hệ phương trình tónh học:
 Tổng lực ngang bằng không X = 0
 Tổng moment quanh điểm M cuối cùng có lực tác dụng bằng
không (điểm này không có moment uốn tập trung)  M = 0
để xác định chiều sâu chôn cọc t và lực ngang E’p.
Như vậy biểu đồ moment trên cần phải xem xét lại. Rất có thể đây cũng là
một trong những nguyên nhân gây nên sự cố công trình cho tường loại 3 ở đoạn bến
Trần Hầu thuộc Khu Trung Tâm Thương Mại Thị Xã Hà Tiên.
 Tổng số hố khoan của công trình này là 12 hố cho 610m chiều dài bờ
kè, khoảng cách giữa hai hố khoan là 50m, chiều sâu mỗi hố là 5m. Sự
cố công trình có thể đã xảy ra giữa hai hố khoan và như vậy không có
số liệu khảo sát địa chất của đoạn này để phản ảnh được thực tế mà
cung cấp tài liệu cho người thiết kế công trình.

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 8

Luận Văn Thạc Só

Chương 1

2. CÔNG TRÌNH CẦU KÊNH NGANG SỐ 2 – BẾN BÌNH ĐÔNG.

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 9


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

Những hình ảnh về sự sạt lở của công trình Cầu Kênh Ngang số 2 này đã đặt ra
cho chúng ta nhiều vấn đề cần suy nghó, trong đó nhất thiết các khâu cần phải xem
xét tới là:
-Khâu khảo sát địa chất và thiết kế.
-Khâu thi công và bộ phận giám sát.
Rất tiếc công trình này tác giả đã không có tài liệu địa chất để có thể nghiên
cứu kỹ hơn cũng như không có bảng tính tóan để qua đó có thể nêu lêân vài nhận xét
của cá nhân về hiện tượng sạt lở này.
Tuy vậy, vấn đề ở đây là khi công trình vừa mới thi công xong thì gặp ngay sự
cố, cũng rất may là không có thiệt hại về người, nhưng sự cố công trình đã làm ảnh
hưởng đến sinh hoạt của các vùng lân cận và gây tâm lý không ổn định cũng như
không tin tưởng cho người dân ở xung quanh khu vực cầu, vì dù sao cũng là một cây
cầu bằng beton cốt thép đầu tiên được xây dựng tại đây thay cho cây cầu sắt ngày
xưa đã quá cũ kỹ từ thời Pháp thuộc, mà mọi người dân khi qua lại nơi này đều mang
tâm trạng hoang mang lo sợ

2.2. SỰ CỐ ĐIỂN HÌNH Ở CÁC CÔNG TRÌNH VEN SÔNG:
Qua nghiên cứu phân tích các tài liệu lịch sử, qua điều tra, xem xét, nghiên cứu
các vết tích sạt lở bờ còn lưu lại ngoài thực địa, kết hợp với nhiều đợt đo đạc, khảo
sát thực tế năm 2000, đã xác định được vị trí, phạm vi, tốc độ của 68 điểm sạt lở, dọc
theo tuyến bờ sông Tiền và sông Hậu thuộïc hệ thống sông Cửu Long được trình bày
trong bảng sau:
Điểm sạt lở trên sông Cửu Long

Sông Tiền

Sông Hậu

Tốc độ
Đơn vị
Số lượng Đơn vị
Số lượng Đơn vị Số lượng
Mạnh
Điểm
Điểm
Điểm
11
7
4
Trung bình
Điểm
Điểm
Điểm
32
18
14

Yếu
Điểm
Điểm
Điểm
25
12
23
Điểm
Điểm
Điểm
68
37
31
Tổn
g
Sông Mekong là con sông bắt nguồn từ cao nguyên Tây Tạng, khi chảy đến
vùng đồng bằng Campuchia đoạn hạ lưu khu vực Phonom Penh chia làm hai nhánh
trườc khi vào lãnh thổ Việt Nam và chảy ra biển Đông. Trong lãnh thổ Việt nam,
sông Tiền và sông Hậu giữ một vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế, văn hoá xã hội cho ĐBSCL vì nó cung cấp phần lớn nguồn nước cho sinh hoạt và nông
nghiệp, nguồn thuỷ sản, giao thông đường thuỷ. Do vậy có đến gần 50% dân số của
ĐBSCL sống tập trung trong các thành phố, thị trấn và dọc hai bên bờ sông

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Trang 10


Luận Văn Thạc Só

Chương 1

BẢN ĐỒ VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM SẠT LỞ SÔNG CỬU LONG
TRƯỚC NĂM 2000
Vùng Đồng Tháp
Tỉnh An
Giang

Vùng Tiền Giang

Tỉnh Cần Thơ

Ghi chú:
Các điểm sạt lở mạnh

Tỉnh Sóc Trăng

Vùng ĐBSCL có 37 con sông vớiù tổng chiều dài là 1706km, trong đó sông Tiền và
sông Hậu là hai con sông có quy mô, tốc độ sạt lở bờ lớn nhất. Theo dõi thực tế và nghiên
cứu diễn biến đường bờ sông Tiền và sông Hậu, trong giai đoạn 1966 đến năm 2002, bằng
ảnh vệ tinh đã xác định được các vị trí bờ sông có phạm vi và tốc độ sạt lở lớn được trình bày
trong bảng dưới đây:

Tên sông

Bờ trái sông
Tiền

Bờ phải sông
Tiền
Sông Vàm Nao

Bờ trái sông

Khu vực sạt lở

Thường Phước – Thường Thới Tiền
Hồng Ngự
An Phong
Tân Thạnh
Mỹ Xuông
Châu Thành – Sa Đéc- Mỹ Thuận
Chợ Lách – Bến Tre
Mỹ Luông – Long Điền
Sa Đéc
Mỹ Hội Đông
Nhơn Hoà – An Châu

Nguyễn Thị Bích Liên K.12

Chiều dài
sạt lở
(km)
6
8
4
4
9
6
4.5
4
10

6.5
4.5

Chiều rộng
sạt lở sâu
vào bờ lớn
nhất (m)
1250
110
120
130
250
350
400
120
1200
350
800
Trang 11