Phân tích chuyển vị và nội lực trong tường chắn và hệ dầm sàn khi thi công tầng hầm bằng phương pháp semi top down

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------------

TRẦN NGUYỄN HỒNG LN

PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG TƯỜNG
CHẮN VÀ HỆ DẦM SÀN KHI THI CÔNG TẦNG HẦM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SEMI-TOP-DOWN

LUẬN VĂN THẠC SĨ
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CƠNG NGHIỆP

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
------------------------

TRẦN NGUYỄN HỒNG LN

PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG TƯỜNG
CHẮN VÀ HỆ DẦM SÀN KHI THI CÔNG TẦNG HẦM
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SEMI-TOP-DOWN

Chuyên ngành: XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG & CƠNG NGHIỆP
Mã số chun ngành: 60580208

LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG
Cán bộ hướng dẫn khoa học

TS. LÊ TRỌNG NGHĨA

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan rằng luận văn “PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG
TƯỜNG CHẮN VÀ HỆ DẦM SÀN KHI THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SEMI-TOP-DOWN” là bài nghiên cứu của chính tơi dưới sự
hướng dẫn khoa học của thầy TS. Lê Trọng Nghĩa.
Ngoài trừ những tài liệu tham khảo được trích dẫn trong luận văn này, tơi cam
đoan rằng tồn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chưa từng được công bố
hoặc được sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.
Khơng có sản phẩm/nghiên cứu nào của người khác được sử dụng trong luận văn
này mà khơng được trích dẫn theo đúng quy định.
Luận văn này chưa bao giờ được nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các trường
đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.
Tất cả các số liệu, kết quả phân tích và tính tốn trong luận văn là hồn tồn trung
thực. Tơi xin chịu trách nhiệm về cơng việc thực hiện của mình.
Tp. HCM, ngày 15 tháng 05 năm 2018
Học viên

Trần Nguyễn Hoàng Luân


ii

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS. Lê Trọng Nghĩa.
Thầy đã chỉ bảo và hướng dẫn giúp tơi hình thành nên ý tưởng của đề tài, hướng dẫn
tơi cách tìm kiếm tài liệu, các phương pháp tiếp cận nghiên cứu. Thầy đã có nhiều ý
kiến, nhận xét đóng góp quý báu và giúp đỡ tơi trong suốt thời gian qua. Ngồi ra, tôi
cũng xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp đã giúp đỡ tơi rất nhiều trong q trình thực
hiện luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Xây dựng, trường Đại học
Mở Tp.HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thời
gian học tập tại trường.
Mặc dù bản thân đã cố gắng nghiên cứu để hoàn thiện, tuy nhiên vì khả năng có
hạng nên khơng thể khơng có những thiếu sót nhất định. Kính mong Thầy chỉ dẫn
thêm để em bổ sung những kiến thức và hoàn thiện bản thân mình hơn.
Xin trân trọng cảm ơn Quý Thầy Cô.


iii

TÓM TẮT ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ
Khi đào hầm trong khu vực nội thành đô thị, việc đánh giá ứng xử của tường vây
đến cường độ và sự phân bố chuyển vị đất nền sau lưng tường là một phần quan
trọng của quá trình thiết kế, vì một khi chuyển vị quá mức cho phép sẽ làm hư hại
các cơng trình lân cận cũng như gây nguy hiểm đến q trình thi cơng phần hầm. Để
giảm chuyển vị của đất nền xung quanh cùng chuyển vị của tường chắn tầng hầm
một hệ tường vây (Diaphram wall) và hệ kết cấu sàn tầng hầm được sử dụng như là
một kết cấu để giữ hố đào sâu vì nhiều ưu điểm của nó.
Trong luận văn này tác giả trình bày nghiên cứu một cơng trình ở quận 1, TP. Hồ
Chí Minh có hệ tường vây (Diaphram wall) bao quanh và được thi cơng bằng
phương pháp Semi-Top-Down. Để phân tích chuyển vị và nội lực trong tường chắn
và hệ dầm sàn khi thi công tầng hầm bằng phương pháp Semi-Top-Down. Tác giả

giải Bài tốn phân tích ngược sử dụng phần mềm PLAXIS 2D và Etabs đồng thời
dựa vào kết quả quan trắc thực tế chuyển vị ngang của tường vây để đánh giá sự phù
hợp của mô phỏng và các thông số đầu vào. Cùng với việc gia cường lỗ mở của sàn
tầng hầm khi phục vụ thi công đối với công trình thực tế.
Từ đó tác giả rút ra kết luận về những mối liên hệ giữa độ cứng của đất với giá trị
NSPT, sức chống cắt khơng thốt nước SU trong hồ sơ khảo sát địa chất, và gia cường
chống tạm sàn tại vị trí có lỗ mở phục vụ thi công khi thi công tầng hầm bằng
phương pháp Semi-Top-Down. Qua đó, hướng tới thiết kế tường vây và hệ kết cấu
chống đỡ khi thi công tầng hầm bằng biện pháp Semi-Top-Down đạt 2 yếu tố kinh tế
và an toàn cao, đồng thời dự báo chuyển vị ngang của tường qua từng giai đoạn thi
cơng cho các cơng trình có địa chất và quy mô tương tự.


iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. ii
TÓM TẮT LUẬN ...................................................................................................... iii
MỤC LỤC ...................................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ........................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ xiii

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
3. Giới hạn của đề tài ................................................................................................ 2
4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2
5. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................... 2

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 2
7. Cấu trúc của đề tài................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1. KHẢO SÁT TỔNG QUAN ................................................................... 4

1.1 Giới thiệu ............................................................................................................ 4
1.2 Tổng kết các nghiên cứu trước ............................................................................ 5
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................. 5
1.2.1.1 Tổng kết nghiên cứu của Peck (1969) .................................................... 5
1.2.1.2 Tổng kết nghiên cứu của O’Rourke (1981).. ......................................... 5
1.2.1.3 Tổng kết nghiên cứu của Clough and O’Rourke (1989 & 1990).. ......... 6
1.2.1.4 Tổng kết nghiên cứu của Ou and Hsieh... .............................................. 7
1.2.1.5 Tổng kết nghiên cứu của Gordon Tung-Chin Kung... ........................... 8
1.2.1.6 Tổng kết nghiên cứu của Chang Yu Ou và các đồng sự: Nghiên cứu
cơng trình Taipei Enterprise National Center. ........................................................... 11
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước................................................................. 14


v
1.2.2.1 Tổng kết nghiên cứu của Nguyễn Khánh Dư và Lê Trọng Nghĩa... .... 14
1.2.2.2 Tổng kết nghiên cứu của PGS.TS.Châu Ngọc Ẩn, TS. Lê Văn Pha:
Tính tốn hệ kết cấu bảo vệ hố móng bằng phương pháp xét sự làm việc đồng thời
giữa đất nền và kết cấu.... ........................................................................................... 14
1.2.2.3 Tổng kết nghiên cứu của PGS. TS. Nguyễn Minh Tâm, Ths. Nguyễn
Bửu Anh Thư: Nghiên cứu phương pháp tính áp lực đất phù hợp cho tường vây hố
đào sâu ....................................................................................................................... .15
1.3 Tổng kết chương 1 ............................................................................................ 15
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................... 16

2.1 Cơ sở lý thuyết về ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong việc phân
tích chuyển vị và nội lực trong tường chắn ................................................................. 16

2.1.1 Các thơng số cơ bản trong mơ hình Plaxis ................................................ 16
2.1.1.1 Loại vật liệu đất nền “Drained, Undrained, Non-porous” ................... 16
2.1.1.2 Dung trọng khơng bão hồ và dung trọng bão hồ ............................. 17
2.1.1.3 Hệ số thấm ............................................................................................ 17
2.1.1.4 Thơng số độ cứng của đất nền .............................................................. 18
2.1.1.5 Thông số sức kháng cắt của đất nền ..................................................... 19
2.2 Mơ hình đất nền sử dụng trong Plaxis ............................................................. 20
2.2.1 Mơ hình Hardening Soil ............................................................................ 20
2.2.2 Những thông số đầu vào của đất................................................................ 24
2.2.2.1 Thông số E, ν ........................................................................................ 25
2.2.2.2 Hệ số thấm k của đất ............................................................................ 29
2.2.2.3 Giới hạn vùng nén của mơ hình phân tích............................................ 30
2.2.2.4 Hệ số bề mặt tiếp xúc Rinter ................................................................ 31
2.2.2.5 Xác định hệ số mũ m ............................................................................ 31
2.3 Lý thuyết kéo - nén đúng tâm ............................................................................ 31
2.3.1 Khái niệm ................................................................................................... 31
2.3.2. Ứng suất trên mặt cắt ngang ..................................................................... 32
2.3.3 Biến dạng của thanh chịu kéo (nén) đúng tâm .......................................... 33


vi
2.3.4 Thí nghiệm kéo nén đúng tâm đối với vật liệu dòn ................................... 33
2.3.5 Khái niệm về sàn phẳng chịu lực khi thi công hố đào bằng phương pháp
Top-Down ................................................................................................................... 34
2.3.6 Các nhân tố ảnh hưởng đến độ cứng của sàn theo phương ngang theo
nhóm tác giả M. Moeini1, B. Rafezy2 and W. P. Howson ......................................... 34
2.3.6.1 Bề dày sàn ............................................................................................ 34
2.3.6.2 Vị trí lỗ mở .............................................................................................. 35
2.3.6.3 Kích thước lỗ mở ..................................................................................... 35

2.4 Cơ sở lý thuyết trong ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn để xác định độ
cứng theo phương ngang của sàn tầng hầm: ................................................................. 37
2.4.1 Cơ sở lý thuyết ứng dụng phần mềm Sap, Etabs ........................................ 37
2.4.2 Quan hệ ứng suất và biến dạng, cách xác định modun độ cứng thực của

sàn có lổ mở thi công ...................................................................................................... 37
2.5 Tổng kết chương 2 .............................................................................................. 38
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG TƯỜNG CHẮN
VÀ HỆ DẦM SÀN KHI THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SEMITOP-DOWN CHO CƠNG TRÌNH THỰC TẾ KHÁCH SẠN MAJESTIC TẠI
TP.HCM...................................................................................................................... 39

3.1. Giới thiệu cơng trình ........................................................................................ 39
3.1.1 Tổng quan về cơng trình nghiên cứu ......................................................... 39
3.1.2 Địa chất cơng trình..................................................................................... 40
3.1.3 Trình tự thi cơng hố đào ............................................................................ 44
3.2 PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG TƯỜNG CHẮN HỐ
ĐÀO CƠNG TRÌNH THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NGƯỢC (BACKANALYSIS) ................................................................................................................ 50
3.2.1 Chuyển vị ngang thực tế của tường vây .................................................... 50
3.2.2 Phân tích hố đào bằng chương trình Plaxis ............................................... 54
3.2.2.1 Thông số tường vây ............................................................................. 55
3.2.2.2 Thông số đầu vào của hệ thanh chống tường vây tính tốn từ etabs ... 55
3.2.2.3 Tải trọng cơng trình xung quanh nhập vào mơ hình tính..................... 64


vii
3.2.2.4 Q trình tính tốn mơ phỏng thi cơng hố đào .................................... 72
3.2.3 Kết quả tính tốn chuyển vị ngang trong mơ hình plaxis-so sánh kết quả
tính tốn với quan trắc thực tế ..................................................................................... 80
3.2.4 Kết quả tính tốn Momen max trong mơ hình plaxis ................................ 89
3.2.5 Phân tích và Nhận xét ................................................................................ 92

3.2.5.1 Phân tích ............................................................................................... 92
3.2.5.2 Nhận xét ............................................................................................... 95
3.3 PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ VÀ NỘI LỰC TRONG HỆ DẦM SÀN ............ 95
3.3.1 Phân tích chuyển vị và nội lực hệ dầm sàn ................................................ 96
3.3.1.1 Mơ hình tính và tải trọng tác dụng ....................................................... 96
3.3.1.2 Kết quả chuyển vị trong 2 trường hợp tính tốn ................................ 100
3.3.1.3 Kết quả nội lực trong 2 trường hợp tính tốn .................................... 101
3.3.2 Nhận xét ................................................................................................... 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 108


viii
DANH MỤC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây. ......................................... 5
Hình 1.2 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây đối với từng loại đất
(Clough and O’Rourke, 1989 & 1990) a:cát, b:sét cứng, c:sét mềm ................................. 6
Hình 1.3 Mối quan hệ giữa biến dạng lớn nhất của tường, độ cứng của hệ chống và hệ số
an toàn chống trương nở .................................................................................................... 7
Hình 1.4 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây (Ou and Hsieh,2000; Ou et
al,2005) .............................................................................................................................. 8
Hình 1.5 Thơng tin chi tiết của 26 hố đào sâu thu thập từ vùng T2 và K1 ........................ 9
Hình 1.6 Ảnh hưởng độ cứng của sàn đến biến dạng của tường vây .............................. 10
Hình 1.7 Ảnh hưởng độ cứng của thanh chống đến biến dạng của tường vây ................ 10
Hình 1.8 Mối quan hệ giữa chiều sâu hố đào gây biến dạng tường tối đa và độ sâu hố
đào cho phép của 2 phương pháp Top-Down và Bottom Up .......................................... 10
Hình 1.9 Mặt bằng cơng trình Taipei Enterprise National Center ................................... 11
Hình 1.10 Mặt cắt hố đào cơng trình Taipei Enterprise National Center ........................ 12
Hình 1.11 Mối quan hệ giữa hình dạng của tường bị biến dạng và sự tăng độ cứng của
thanh chống. (a) bước đào đầu tiên; (b) bước đào thứ 2; (c) bước đào thứ 3 .................. 12

Hình 1.12 Mối quan hệ giữa hình dạng của tường bị biến dạng và sự giảm độ cứng của
thanh chống (a) bước đào đầu tiên;(b) bước đào thứ 2;(c) bước đào thứ 3 ..................... 13
Hình 1.13 Độ võng của tường theo phương ngang và độ lún bề mặt đất của hố đào
TNEC: (a) độ võng của tường theo phương ngang và (b) độ lún bề mặt đất .................. 13
Hình 2.1 Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng theo hàm Hyperbolic trong thí nghiệm nén
3 trục thốt nước .............................................................................................................. 21
Hình 2.2 Các đường cong dẻo ứng với các giá trị trung bình khác nhau ...................... 22
Hình 2.3 Định nghĩa mơ đun Eoedref trong thí nghiệm nén cố kết ................................. 23
Hình 2.4 Các mặt dẻo trong mặt phẳng (p-q) của mơ hình HS ....................................... 23
Hình 2.5 Mặt dẻo trong khơng gian ứng suất chính của mơ hình HS (c=0) .................... 24
Hình 2.6 Đường cong biến dạng có kể đến sự kết thúc giãn nở trong thí nghiệm 3 trục
thốt nước......................................................................................................................... 24
Hình 2.7 Quan hệ giữa Eu/ cu theo chỉ số OCR và Ip (Duncan & Buchigani) .............. 27


ix
Hình 2.8 Điều kiện biên cho phân tích hố đào sâu bằng chương trình Plaxis ................. 31
Hình 2.9 Định nghĩa thanh kéo – nén đúng tâm .............................................................. 32
Hình 2.10 Thanh thẳng chịu kéo (nén) đúng tâm ............................................................ 33
Hình 2.11 Biểu đồ kéo (nén) vật liệu dịn ........................................................................ 34
Hình 2.12 Sự biến thiên sai số bề dày sàn ....................................................................... 35
Hình 2.13 Dạng mặt bằng và kích thước lỗ mở ............................................................... 35
Hình 2.14 Mơ hình – kích thước của sàn và tường vây ................................................... 36
Hình 2.15 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén EA xét trên 1m sàn ................................. 38
Hình 3.1 Mặt bằng hố móng cơng trình ........................................................................... 39
Hình 3.2 Cao độ 4 tầng chống hố đào .............................................................................. 40
Hình 3.3 Mặt cắt địa chất cơng trình................................................................................ 42
Hình 3.4 Mặt bằng hố khoan............................................................................................ 43
Hình 3.5 Đào đất đến cao độ -2.05m ............................................................................... 44
Hình 3.6 Thi cơng sàn trệt................................................................................................ 44

Hình 3.7 Đào đất đến cao độ -6.66m ............................................................................... 45
Hình 3.8 Đào đất đến cao độ -9.65m ............................................................................... 45
Hình 3.9 Đào đất đến cao độ -12.65m ............................................................................. 45
Hình 3.10 Đào đất đến cao độ -16.35m ........................................................................... 46
Hình 3.11 Thi cơng sàn trệt.............................................................................................. 46
Hình 3.12 Đào đất đến cao độ -6.66m ............................................................................. 47
Hình 3.13 Thi cơng hầm B1 cao độ -6.26m ..................................................................... 47
Hình 3.14 Đào đất đến cao độ -9.65m ............................................................................. 47
Hình 3.15 Thi cơng hầm B2 cao độ -9.35m ..................................................................... 48
Hình 3.16 Đào đất đến cao độ -12.65m ........................................................................... 48
Hình 3.17 Thi cơng hầm B3 cao độ -12.35m ................................................................... 48
Hình 3.18 Đào đất đến cao độ -18.65m ........................................................................... 49
Hình 3.19 Khu vực lỗ mở để thi cơng phần ngầm .......................................................... 49
Hình 3.20 Các mốc quan trắc chuyển vị tường vây của cơng trình …. ........................... 50
Hình 3.21 Chuyển vị ngang của tường vây tại mốc IL-02 (hmax = 16.35m).................. 51


x
Hình 3.22 Chuyển vị ngang của tường vây tại mốc IL-01 (hmax = 18.65) ..................... 52
Hình 3.23 Mơ hình 1(HK4, IL-02) .................................................................................. 54
Hình 3.24 Mơ hình 2 (HK5, IL-01) ................................................................................. 54
Hình 3.25 Mặt bằng sàn có lỗ mở như thiết kế được mơ hình bằng phần mềm Etabs .... 56
Hình 3.26 Mặt bằng sàn có lỗ mở lớn hơn so với thiết kế được mơ hình bằng phần mềm
Etabs ................................................................................................................................. 56
Hình 3.27 Sơ đồ tính trong mơ hình Etabs ...................................................................... 56
Hình 3.28 Vị trí gối cố định và gối di động trong mơ hình ............................................. 57
Hình 3.29 Mơ hình áp lực ngang tác dụng vào tường chắn ............................................. 57
Hình 3.30 Chuyển vị của sàn trệt trong Etabs với P=200kN/m....................................... 58
Hình 3.31 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng trệt có lỗ mở
theo thiết kế ...................................................................................................................... 59

Hình 3.32 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B1 có lỗ
mở theo thiết kế ................................................................................................................ 60
Hình 3.33 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B2 có lỗ
mở theo thiết kế. ............................................................................................................... 60
Hình 3.34 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B3 có lỗ
mở theo thiết kế ................................................................................................................ 61
Hình 3.35 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng trệt có lỗ mở
lớn hơn so với thiết kế...................................................................................................... 62
Hình 3.36 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B1 có lỗ
mở lớn hơn so với thiết kế ............................................................................................... 62
Hình 3.37 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B2 có lỗ
mở lớn hơn so với thiết kế ............................................................................................... 63
Hình 3.38 Biểu đồ xác định độ cứng chịu nén dọc trục (EA) của sàn tầng hầm B3 có lỗ
mở lớn hơn so với thiết kế ............................................................................................... 63
Hình 3.39 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= 6.66m (IL-02) ................. 80
Hình 3.40 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= 9.65m (IL-02) ................. 81
Hình 3.41 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h=12.65m (IL-02) ................ 82
Hình 3.42 Chuyển vị ngang củsa tường vây tại độ sâu đào h= 16.35m (IL-02).............. 83
Hình 3.43 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= -2.0m ............................... 84


xi
Hình 3.44 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= -6.66 m ............................ 85
Hình 3.45 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= 9.65m .............................. 86
Hình 3.46 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= 12.35m ............................ 87
Hình 3.47 Chuyển vị ngang của tường vây tại độ sâu đào h= 18.65m ............................ 88
Hình 3.48 Biểu đồ Momen ở các giai đoạn đào đất tại mốc quan trắc IL-02 .................. 89
Hình 3.49 Biểu đồ Momen ở giai đoạn đào đất -2.0m..................................................... 90
Hình 3.50 Biểu đồ Momen ở giai đoạn đào đất -6,66m................................................... 90
Hình 3.51 Biểu đồ Momen ở giai đoạn đào đất -9,65m................................................... 91

Hình 3.52 Biểu đồ Momen ở giai đoạn đào đất -12.35m................................................. 91
Hình 3.53 Biểu đồ Momen ở giai đoạn đào đất -18.65m................................................. 91
Hình 3.54 Biểu đồ So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất
đến cao độ -2.05 m của hố đào theo tại mốc IL-01.......................................................... 92
Hình 3.55 Biểu đồ So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất
đến cao độ -6.66 m của hố đào theo tại mốc IL-01.......................................................... 93
Hình 3.56 Biểu đồ So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất
đến cao độ -9.65 m của hố đào theo tại mốc IL-01.......................................................... 93
Hình 3.57 Biểu đồ So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất
đến cao độ -12.35 m của hố đào theo tại mốc IL-01........................................................ 94
Hình 3.58 Biểu đồ So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất
đến cao độ -18.65 m của hố đào theo tại mốc IL-01........................................................ 94
Hình 3.59 Trích đoạn mơ hình tính .................................................................................. 96
Hình 3.60 Hoạt tải thi cơng tác dụng vào hệ dầm sàn ..................................................... 96
Hình 3.61 Chuyển vị của dầm sàn tầng trệt ..................................................................... 96
Hình 3.62 Chuyển vị của dầm sàn hầm B1 ...................................................................... 97
Hình 3.63 Chuyển vị của dầm sàn hầm B2 ...................................................................... 97
Hình 3.64 Chuyển vị của dầm sàn hầm B3 ...................................................................... 97
Hình 3.65 Chuyển vị của dầm sàn tầng trệt ..................................................................... 98
Hình 3.66 Chuyển vị của dầm sàn hầm B1 ...................................................................... 98
Hình 3.67 Chuyển vị của dầm sàn hầm B2 ...................................................................... 99
Hình 3.68 Chuyển vị của dầm sàn hầm B3 ...................................................................... 99


xii
Hình 3.69 Mơmen dải sàn tầng trệt theo phương Y....................................................... 101
Hình 3.70 Mơmen dải sàn hầm B1 theo phương Y ....................................................... 102
Hình 3.71 Mơmen dải sàn hầm B2 theo phương Y ....................................................... 102
Hình 3.72 Mơmen dải sàn hầm B3 theo phương Y. ...................................................... 102

xiii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Tóm tắt giá trị δhm/H0 và độ cứng của thanh chống và sàn. ............................. 9
Bảng 2.1 Tương quan giữa mô đun biến dạng E theo NSPT........................................... 26
Bảng 2.2 Mô đun biến dạng và hệ số poison của đất rời (Mraja M.Das,1999) ............... 28
Bảng 2.3 Hệ số poison của đất (Joseph E Bowles, 1996). ............................................... 28
Bảng 2.4 Hệ số thấm điển hình của đất theo P.M.Cashman & M.Preen (2001). ............ 29
Bảng 2.5 Hệ số thấm điển hình của đất theo NAVFAC (1983). ..................................... 29
Bảng 3.1 Mô tả địa chất cơng trình. ................................................................................. 40
Bảng 3.2 Các thơng số địa chất cơng trình. ..................................................................... 41
Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết quả quan trắc cơng trình..................................................... 53
Bảng 3.4 Thơng số đầu vào của tường vây hố đào (diaphragm wall). ............................ 55
Bảng 3.5 Thông số vật liệu được lấy theo hồ sơ thiết kế là B40 để nhập vào Etabs. ...... 57
Bảng 3.6 Kết quả tính tốn độ cứng dọc trục EA. ........................................................... 58
Bảng 3.7 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn trệt. .................................................. 59
Bảng 3.8 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B1. ........................................... 59
Bảng 3.9 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B2. ........................................... 60
Bảng 3.10 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B3. ......................................... 60
Bảng 3.11 Kết quả tính tốn độ cứng dọc trục EA từ phần mềm Etabs. ......................... 61
Bảng 3.12 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn trệt. ................................................ 61
Bảng 3.13 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B1. ......................................... 62
Bảng 3.14 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B2. ......................................... 62
Bảng 3.15 Quan hệ ứng suất biến dạng P- ε của sàn hầm B3. ......................................... 63
Bảng 3.16 Kết quả tính tốn độ cứng dọc trục EA từ phần mềm Etabs .......................... 63
Bảng 3.17 Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của đất .............................................................. 65
Bảng 3.18 Thông số đầu vào của các lớp đất nền trong chương trình Plaxis .................. 66
Bảng 3.19 Thông số đầu vào của các lớp đất nền trong chương trình Plaxis trong mơ
hình................................................................................................................................... 69
Bảng 3.20 Mơ phỏng các giai đoạn thi công hố đào ........................................................ 72

xiv
Bảng 3.21 So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất đến cao độ
-2.0m của hố đào theo tại mốc IL-01 ............................................................................... 92
Bảng 3.22 So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất đến cao độ
-6.66 m của hố đào theo tại mốc IL-01 ............................................................................ 92
Bảng 3.23 So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất đến cao độ
-9.65 m của hố đào theo tại mốc IL-01 ............................................................................ 93
Bảng 3.24 So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất đến cao độ
-12.35 m của hố đào theo tại mốc IL-01 .......................................................................... 94
Bảng 3.25 So sánh kết quả tính tốn với quan trắc thực tế ở giai đoạn đào đất đến cao độ
-18.65 m của hố đào theo tại mốc IL-01 .......................................................................... 94
Bảng 3.26 Bảng giá trị tải trọng nhập vào mơ hình ......................................................... 95
Bảng 3.27 Bảng giá trị chuyển vị ngang của dầm sàn hầm (TH1) .................................. 98
Bảng 3.28 Bảng tổng hợp giá trị chuyển vị ngang của dầm sàn hầm (TH2) ................... 99
Bảng 3.29 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn tầng trệt tại vị trí mặt cắt qua
sàn ................................................................................................................................. 100
Bảng 3.30 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B1 tại vị trí mặt cắt qua
sàn ................................................................................................................................ 100
Bảng 3.31 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B2 tại vị trí mặt cắt qua
sàn .................................................................................................................................. 100
Bảng 3.32 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B3 tại vị trí mặt cắt qua
sàn .................................................................................................................................. 100
Bảng 3.33 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn tầng trệt với 2 trường hợp tính
tốn ................................................................................................................................. 100
Bảng 3.34 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B1 với 2 trường hợp tính
tốn ................................................................................................................................. 101
Bảng 3.35 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B2 với2 trường hợp tính
tốn ................................................................................................................................. 101

Bảng 3.36 Kết quả so sánh chuyển vị ngang của dầm sàn hầm B3 với 2 trường hợp tính
tốn ................................................................................................................................. 101
Bảng 3.37 Bảng tổng hợp giá trị Mômen của dầm sàn hầm (TH1) ............................... 102
Bảng 3.38 Bảng tổng hợp giá trị Mômen của dầm sàn hầm (TH2) ............................... 103
Bảng 3.39 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn tầng trệt tại vị trí mặt cắt qua sàn ..... 103


xv
Bảng 3.40 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn hầm B1 tại 2 vị trí mặt cắt qua sàn .. 103
Bảng 3.41 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn hầm B2 tại 2 vị trí mặt cắt qua sàn .. 103
Bảng 3.42 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn hầm B3 tại 2 vị trí mặt cắt qua sàn .. 103
Bảng 3.43 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn tầng trệt ở 2 trường hợp tính tốn .... 104
Bảng 3.44 Kết quả so sánh Mơmen của dầm sàn hầm B1 ở 2 trường hợp tính tốn ..... 104
Bảng 3.45 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn hầm B2 ở 2 trường hợp tính tốn ..... 104
Bảng 3.46 Kết quả so sánh Mômen của dầm sàn hầm B3 ở 2 trường hợp tính tốn ..... 104


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, tốc độ đơ thị hố của nước ta ngày
càng nhanh, hệ thống đô thị phát triển cả về số lượng, chất lượng và quy mô. Đặc
biệt là ở các đô thị lớn như TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội, tốc độ phát triển nhanh tạo
ra các áp lực về hạ tầng đô thị, về nhà ở, văn phịng, giao thơng đơ thị và khơng
gian cơng cộng trong đơ thị. Những điều này địi hỏi việc phát triển phải hướng đến
khả năng tận dụng quỹ đất, phát triển song song cả về chiều cao lẫn chiều sâu của
đô thị. Cùng với việc phát triển công nghệ ngày càng cao, nhiều tổ hợp các cơng
trình thương mại, dịch vụ ngầm đã được xây dựng.
Khi đào trong khu vực nội thành đơ thị nơi có điều kiện địa chất yếu phức tạp,

việc đánh giá cường độ và sự phân bố biến dạng của đất nền cùng với việc tính tốn
kiểm tra hệ thống kết cấu chống đỡ hố móng sâu trong q trình thi cơng cơng trình
trở nên phức tạp và yêu cầu cao. Do đó đơn vị thiết kế và thi cơng cần phân tích,
đưa ra giải pháp thiết kế và thi công phù hợp nhất trong những điều kiện hiện có, vì
một khi biến dạng quá mức sẽ làm ảnh hưởng hư hại các công trình lân cận cũng
như ảnh hưởng đến chức năng kết cấu liên quan và độ bền của chính cơng trình.
Chủ đề về hố đào sâu này cũng đã được tìm hiểu bởi nhiều nhà nghiên cứu trong
nhiều năm những công cụ số, như là phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp
phân tích, phương pháp số….. được sử dụng để diễn tả sự tương tác giữa đất và
tường vây, giữa tường vây và kết cấu bên trong.
Các biện pháp thi công tầng hầm hiện nay như phương pháp đào hở kết hợp với
chống vách bằng cừ thép, sử dụng tường vây cọc nhồi tiết diện nhỏ kết hợp với
chống đỡ hoặc neo, thi công bằng phương pháp Bottom–Up, Top–Down. Tuy
nhiên, trong khu vực có địa chất phức tạp và có yêu cầu cao về công nghệ cũng như
tiến độ thi cơng thì biện pháp thi cơng kín với cơng nghệ Top–Down là lựa chọn
hàng đầu.
Khi một kết cấu chắn giữ đất tạm thời, chẳng hạn như hệ tường vây (Diaphram
wall), được thiết kế thì yếu tố an tồn phải là ưu tiên hàng đầu. Tiếp theo đó là yêu
cầu về hiệu quả kinh tế cũng ngày càng gắt gao, cùng với u cầu về kiến trúc phải
có khoảng thơng tầng và trong biện pháp Top-Down cũng đòi hỏi phải thiết kế lỗ
mở để phục vụ thi công các lỗ mở này làm ảnh hưởng đến độ cứng của sàn theo
phương ngang. Kết quả là làm cho chuyển vị của tường lớn tăng nguy cơ phá hoại
cho cơng trình lân cận.
Điều này dẫn đến nhu cầu phải dự đốn chính xác hơn nữa chuyển vị của đất
nền, tường chắn và hệ thống kết cấu chống đỡ hố móng, nhằm đảm bảo cân bằng
giữa việc thiết kế an toàn và hiệu quả kinh tế khi xây dựng cơng trình.


2
2. Mục tiêu nghiên cứu.

- Sử dụng phần mềm plaxis 2D, Etabs kết hợp với kết quả quan trắc thực tế để
phân tích chuyển vị và nội lực trong tường chắn và hệ dầm sàn khi thi công tầng
hầm bằng phương pháp Semi-Top-Down.
- Phân tích ảnh hưởng chuyển vị và nội lực của sàn tầng hầm tại những vị trí
lỗ mở đến chuyển vị và nội lực của tường vây. Qua đó, có biện pháp gia cố vị trí lỗ
mở của sàn tầng hầm phục vụ thi công khi thi công bằng phương pháp Semi-TopDown.
3. Giới hạn của đề tài.
- Đề tài tập trung phân tích chuyển vị và nội lực trong tường chắn và hệ dầm
sàn bằng mơ hình plaxis 2D trong khi mặt bằng cơng trình có hình dạng phức tạp và
chiều sâu đào giật cấp không đồng đều.
- Trong q trình nghiên cứu việc cơng trình thi công chậm tiến độ dẫn đến
việc thu thập số liệu phải kéo dài
4. Phương pháp nghiên cứu.
- Phân tích cơ sở lý thuyết, đánh giá độ cứng của sàn tầng hầm khi thi công
bằng phương pháp Semi-Top-Down.
- Sử dụng phần mềm plaxis 2D để phân tích chuyển vị và nội lực trong tường
chắn khi thi công tầng hầm bằng phương pháp Semi-Top-Down.
- Sử dụng phần mềm Etabs để phân tích chuyển vị và nội lực của sàn tầng hầm
tại vị trí lỗ mở.
5. Phạm vi nghiên cứu.
- Đề tài tập trung phân tích chuyển vị và nội lực của tường chắn đồng thời
phân tích chuyển vị và nội lực của sàn tầng hầm tại vị trí lỗ mở sàn tầng hầm trong
q trình thi cơng hố đào. Cơng trình đề tài nghiên cứu là dự án mở rộng khách sạn
Majestic (Nguyễn Huệ, Quận 1, Tp. Hồ Chí Minh) được thi công bằng phương pháp
Semi-Top–Down, sau khi thu nhận được những kết quả phân tích, đề tài tập trung
khuyến cáo việc lựa chọn mơ hình phân tích và các thơng số đầu vào của mơ hình,
kết hợp với gia cố lỗ mở sàn khi thi cơng đối với những cơng trình có phương pháp
thi cơng, quy mơ và điều kiện địa chất tương tự.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài.
- Dựa vào lý thuyết tính tốn, dùng phầm mềm mơ phỏng cơng trình thực tế so

sánh kết quả với số liệu thực nghiệm để kiểm tra, đánh giá chuyển vị và nội lực của
tường vây trong quá trình thi cơng tầng hầm.
- Việc nghiên cứu đề tài nhằm mục đích cung cấp thêm luận cứ để làm rõ ưu
nhược điểm của phương pháp Semi-Top-Down trong thi công hố đào sâu. Xác định
chuyển vị và nội lực của tường chắn và hệ dầm sàn. Qua đó, Có biện pháp gia cố vị


3
trí lỗ mở của sàn tầng hầm phục vụ thi công khi thi công bằng phương pháp SemiTop-Down.
7. Cấu trúc đề tài.
Mở đầu.
Chương 1. Khảo sát tổng quan.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết.
Chương 3. Phân tích chuyển vị và nội lực của tường vây và hệ dầm sàn khi thi
công tầng hầm bằng phương pháp Semi-Top-Down cho cơng trình thực tế là dự án
mở rộng khách sạn Majestic (Nguyễn Huệ, Quận 1, Tp. Hồ Chí Minh)


4

CHƯƠNG 1: KHẢO SÁT TỔNG QUAN
1.1

Giới thiệu.

Vấn đề liên quan khi thi công hố đào sâu là giải pháp ổn định và biến dạng. Một
hố đào sâu ổn định là hố đào mà thành hố không được sụp đổ và đáy của nó khơng
được mất kiểm sốt đẩy trồi. Thành hố đào được thiết kế để chống lại biến dạng đất
nền xung quanh hố đào mà nó có thể gây phá hoại cơng trình lân cận, đường xá, hay
như cơ sở hạ tầng. Quy mô phá hoại phụ thuộc vào cường độ và kiểu chuyển vị đất

nền xung quanh hố đào.
Ổn định và biến dạng có liên quan với nhau. Nếu hệ số an toàn chống lại sự phá
hoại là lớn, thì biến dạng trong đất xung quanh hố đào sẽ là nhỏ, và chuyển vị đất
nền xung quanh sẽ nhỏ. Ngược lại, nếu hệ số an toàn gần bằng 1, biến dạng trong
đất xung quanh hố đào sẽ là lớn, và chuyển vị đất nền sẽ lớn.
Trong thực tế có nhiều phương pháp giữ thành hố đào tuỳ thuộc vào độ sâu hố
đào, điều kiện địa chất, mặt bằng thi công và giải pháp kết cấu... Với thực tế cơng
trình “khách sạn Majestic” có chiều sâu tầng hầm tương đối lớn, để tiến hành thi
công phần ngầm một cách an tồn, nhanh chóng và tiện lợi, việc sử dụng phương
pháp thi công mới theo công nghệ Top-Down là cần thiết. Vấn đề thiết kế đảm bảo
ổn định và an tồn thi cơng hố đào sâu trong nền đất ln là bài tốn khó vì dù có
nhiều tiến bộ trong tính tốn mơ phỏng dựa trên các mơ hình tính toán diễn tả được
ứng xử đất nền khá gần với ứng xử thực tế nhưng vẫn còn những sự cố vì vậy cần
phải tính tốn thiết kế cơ cấu giữ ổn định tường chắn gồm có:
 Phương pháp tính tốn ổn định hệ dàn chống bằng thép hình.
 Phương pháp tính tốn neo phụt.
 Tính tốn kiểm tra ổn định kết cấu tường chắn - sàn hầm bằng phương pháp
thi cơng Top-Down.
Trong thi cơng Top-Down thì vấn đề chọn lỗ mở sàn để thi công cũng là một vấn
đề rất đáng quan tâm, để đạt được hiệu quả cao nhất về thi cơng cũng như về tính
tốn thiết kế. Phải kiểm tra ổn định và khả năng chịu lực của sàn tầng hầm dùng để
giữ ổn định lực xô ngang của tường tầng hầm.
Vì vậy, phần khảo sát tổng quan này cung cấp một mơ tả ngắn dự đốn chuyển vị
đất nền liên kết với tường vây và ảnh hưởng của độ cứng hệ chống đỡ đến chuyển
vị tường vây. Và kết cấu sẽ bao gồm 3 phần. Phần thứ nhất là những tổng kết đáng
kể của các nghiên cứu đã xuất bản trước đây. Phần thứ hai tổng hợp những bài báo
mơ tả những nghiên cứu trong q trình thực hiện hố đào sâu. Và phần còn lại là
những tổng kết dữ liệu của những nghiên cứu quan trắc hố đào sâu ở hiện trường.

5
1.2
Tổng kết các nghiên cứu trước.
1.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới.
1.2.1.1 Tổng kết nghiên cứu của Peck (1969).
Peck (1969) là người đầu tiên đề xuất một phương pháp để dự đoán giải quyết
chuyển vị do đào đất gây ra, dựa trên quan sát thực địa. Ông chủ yếu sử dụng các
kết quả giám sát của các trường hợp lịch sử ở Chicago và Oslo và thành lập các
đường cong quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây với nhiều loại đất
khác nhau.

Hình 1.1 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây
Phương pháp Peck dựa trên kết quả giám sát của các trường hợp lịch sử trước
năm 1969, hầu hết trong số đó sử dụng cọc ván thép hoặc cọc chống, tường chắn,
hoàn toàn khác với việc thiết kế và xây dựng các phương pháp tiên tiến hiện nay.
Trong các dự án hố đào sâu trong những năm gần đây, các đường cong quan hệ của
Peck đề xuất không thể áp dụng cho tất cả các hố đào. Về cơ bản những đường cong
bắt nguồn từ phương pháp của Peck là tổng hợp kinh nghiệm đơn giản để áp dụng.
1.2.1.2 Tổng kết nghiên cứu của O’Rourke (1981).
O’Rourke nghiên cứu chuyển vị đất nền gây ra bởi hố đào sâu có giằng chống và
những hoạt động thi cơng liên quan. Ơng đã chỉ ra sự quan trọng của hoạt động
chuẩn bị công trường lên chuyển vị đất nền, và cũng đã liệt kê ra sự bố trí lại và
việc hạ mực nước ngầm, thi cơng tường vây, thi cơng hố móng sâu cũng như là
những hoạt động chuẩn bị của cơng trường có thể gây ra chuyển vị đất nền. Tác giả
cũng nghiên cứu quan hệ giữa hình dạng chuyển vị của tường hố đào và tỉ số giữa
chuyển vị ngang và đứng của mặt đất nền bằng cách xem xét dữ liệu thực hiện từ
bảy trường hợp nghiên cứu. O’Rourke cũng kết luận từ những phân tích rằng tỉ số
chuyển vị ngang trên chuyển vị đứng là 1.6 đối với biến dạng công sơn thuần túy và
0.6 đối với biến dạng phình trồi thuần túy của tường vây. Ngoài ra, O’Rourke cũng
đã nêu ra những kết luận về tác động của độ cứng giằng chống, việc ứng suất trước

6
của giằng chống, và sự tính tốn thời gian của việc lắp đặt chống. Tác giả nhận xét
rằng độ cứng hữu hiệu của chống có thể thấp hơn 2% so với độ cứng chuẩn (EA /L)
do hiệu ứng nén tại vị trí liên kết và hiệu ứng uốn của giằng chống.
1.2.1.3 Tổng kết nghiên cứu của Clough and O’Rourke (1989 & 1990).
Clough và O’Rourke nghiên cứu chuyển vị gây ra bởi hố đào sâu bằng cách xem
xét dữ liệu từng trường hợp và những nghiên cứu trước đó. Các tác giả đã chia
chuyển vị ra làm 2 loại. Thứ nhất là chuyển vị do q trình đào thi cơng tường vây,
và loại thứ 2 là chuyển vị gây ra bởi hoạt động thi công phụ. Họ đã kết luận từ
những nghiên cứu của mình rằng chuyển vị do hố đào sâu có thể được dự đốn
trong những phạm vi hợp lý nếu nguồn gốc chuyển vị được xem xét.
Phương Pháp Clough và O'Rourke (1990) đề xuất nhiều loại hình đường bao của
chuyển vị bề mặt hố đào gây ra cho đất khác nhau trên nhiều trường hợp. Theo các
nghiên cứu của họ,đào trong cát hoặc đất sét cứng sẽ có xu hướng xuất hiện đường
bao chuyển vị theo hình tam giác. Chuyển vị tối đa sẽ được tìm thấy gần tường
chắn. Đào trong đất sét mềm đến trung bình sẽ tạo ra đường bao chuyển vị hình
thang.

Hình 1.2 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây đối với từng loại
đất (Clough and O’Rourke, 1989 & 1990) a:cát, b:sét cứng, c:sét mềm
Clough và O’Rourke (1990) đã tìm ra được rằng bề rộng hố đào càng tăng thì
biến dạng của tường vây càng lớn. hơn thế nữa, khi bề rộng hố đào càng lớn thì hiện
tượng mất cân bằng lực càng lớn; hệ số an toàn trương nở càng giảm.


7

Hình 1.3 Mối quan hệ giữa biến dạng lớn nhất của tường, độ cứng của hệ chống và

hệ số an toàn chống trương nở
1.2.1.4 Tổng kết nghiên cứu của Ou and Hsieh.
Ou và Hsieh (Ou và Hsieh, 2000; Ou et al, 2005) đã phát triển một phương pháp
để dự đoán lún bề mặt trên cơ sở các nghiên cứu về các loại hình lún bề mặt, vùng
ảnh hưởng, vị trí lún tối đa. Các tác giả đề xuất giải quyết các đường cong cho các
tường lửng và các loại lõm, như thể hiện trong hình 1.4.
Dịng phân khúc ab trong hình 1.4a, với một độ dốc dốc hơn, đại diện cho các
vùng ảnh hưởng chính, mà sẽ tạo ra một sự biến dạng góc lớn hơn như xa như các
cấu trúc lân cận có liên quan. Vì vậy, nó là cần thiết để kiểm tra sự an tồn của các
cơng trình lân cận miễn là giá trị của δvm là lớn. Đoạn thẳng là đại diện cho các khu
vực ảnh hưởng thứ cấp và có độ dốc ít dốc. Trong điều kiện bình thường, giải quyết
trong SIZ có ít ảnh hưởng đến cấu trúc.
Theo hình 1.4 đường cong giải quyết các loại lõm có thể được mơ tả trong ba
đoạn thẳng. Phân khúc dòng abc đại diện cho các vùng ảnh hưởng và phân khúc
dòng cd tiểu vùng ảnh hưởng thứ cấp. Ảnh hưởng riêng biệt của họ trên các cấu trúc
là giống như mô tả trong các loại tường lửng.


8

Hình 1.4 Quan hệ giữa độ lún và khoảng cách đến tường vây
(Ou and Hsieh,2000; Ou et al,2005)
Theo phương pháp Ou và Hsieh, việc độ lún gây ra trong hố đào sau lưng tường
chắn có thể được dự đốn dựa trên các các bước sau đây:
1. Ước tính chuyển vị ngang tối đa của tường chắn bằng Phương pháp phần tử
hữu hạn, hoặc phương pháp dầm trên nền đàn hồi.
2. Xác định loại chuyển vị: Tính tốn tường chuyển vị ngang từ một trong hai
phương pháp phần tử hữu hạn hoặc các tia trên các phương pháp nền đàn hồi. Sau
đó, xác định loại của giải quyết bề mặt đất. Hoặc chúng ta có thể tận dụng lợi thế
của các kết quả khảo sát ở giai đoạn khai quật ban đầu bởi vì các loại hồ sơ giải

quyết nổi lên ở giai đoạn đầu thường kéo dài đến giai đoạn cuối cùng.
3. Ước tính giá trị của chuyển vị đứng trên cơ sở của mối quan hệ giữa chuyển vị
lớn nhất và chuyển vị ngang lớn nhất.
1.2.1.5 Tổng kết nghiên cứu của Gordon Tung-Chin Kung.
Tác giả so sánh chuyển vị của tường giữa hai phương pháp thi công Top-Down
(TDM) và Bottom-Up (BUM) thông qua tổng số 26 trường hợp hố đào trên nền đất
sét pha ở Đài Bắc đã được thu thập và phân tích trong lịch sử. Các quan sát thực địa
cho thấy rằng chuyển vị ngang tối đa của tường (δhm) thi công bằng phương pháp
Top-Down (TDM) bằng 1.28 lần so với thi công bằng phương pháp Bottom-Up
(BUM). Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị của tường được khảo sát và 4 trong số
26 trường hợp được chọn để tiếp tục thử nghiệm tính tốn để khảo sát sự khác biệt
chuyển vị của tường (δhm) theo hai phương pháp TDM và BUM. Kết quả phân tích
cho thấy tỷ lệ trung bình chuyển vị (δhm) khi thi cơng bằng phương pháp TDM so
với thi công bằng phương pháp BUM xắp xỉ bằng 1.1, khi không kể đến ảnh hưởng
độ co nhiệt của sàn bê tông. Cả 2 dữ liệu quan trắc và kết quả phân tích cho thấy