1 MỤC LỤC MỤC LỤC. Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích và nội dung nghiên cứu của đề tài. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Kết quả đạt đƣợc. 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP GIA CỐ ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH NGẦM .1 Tổng quan về các giải pháp gia cố thành hố đào sâu ở Việt nam .2 Gia cố thành hố đào sâu bằng cọc ván thép hình hoặc ống thép .1 Giới thiệu cọc ván thép hình hoặc ống thép .3 Nhƣợc điểm .3 Gia cố thành hố đào sâu bằng tƣờng trong đất .1 Giới thiệu về tƣờng trong đất .2 Ƣu, nhƣợc điểm của tƣờng trong đất.3 Sơ lƣợc các bƣớc trong thi công tƣờng trong đất .4 Giải pháp gia cố thành bằng phƣơng pháp trụ xi măng đất .1 Giới thiệu phƣơng pháp trụ xi măng đất. Ƣu điểm của trụ xi măng đất .5 Gia cố thành hố đào sâu bằng dãy cọc khoan nhồi .1 Giới thiệu cọc khoan nhồi .2 Ƣu, nhƣợc điểm của cọc khoan nhồi .6 Giới thiệu một số công trình có tầng hầm ở Hà Nội .1 Nhu cầu sử dụng tầng hầm ở các tòa nhà cao tầng .2 Các sự cố hố đào sâu thƣờng gặp trong quá trình thi công .3 Một số sự cố thi công hố đào sâu ở Việt Nam .7 Đánh giá chung .22 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU .1 Một số đặc trƣng về trạng thái ứng suất, biến dạng của khối đất .1 Mô hình đàn hồi .2 Mô hình đàn dẻo .3 Mô hình đàn dẻo nhớt .2 Cơ sở lý thuyết tính toán hố đào sâu .3 Ứng dụng phƣơng pháp phần tử hữu hạn .1 Nội dung của phƣơng pháp PTHH trong bài toán đàn hồi tuyến tính.2 Nội dung của phƣơng pháp PTHH trong bài toán đàn dẻo .4 Ổn định của hố đào sâu trong đất có mực nƣớc ngầm nằm cao .1 Ảnh hƣởng của nƣớc ngầm .2 Kiểm tra ổn định do tác động của nƣớc ngầm.5 Kết luận chung .48 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ỨNG DỤNG .1 Giới thiệu về trƣờng hợp tính toán .1 Vị trí công trình .2 Quy mô công trình .3 Điều kiện địa chất và đặc trƣng cơ lý của đất .4 Kết cấu hố đào và các thông số của nó.2 Lựa chọn phần mềm tính toán .3 Lựa chọn phƣơng pháp tính ứng suất - biến dạng .4 Tính toán ổn định cho mặt cắt điển hình .5 Kết quả tính toán.1 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 1 .2 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 2 .3 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 3 .4 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 4 .5 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 5 .6 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 6 .7 Trƣờng hợp tính toán cho giai đoạn 7 .6 Kết luận và phân tích kết quả tính toán .77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
Những kết quả đạt đƣợc: .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO .83 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN.85 4 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 : Các giải pháp thi công phụ thuộc độ sâu hố đào .2 : Thống kê một số công trình có sử dụng tầng hầm trên địa bàn thành phố.1: Các đặc trƣng cơ lý của đất nền .2 Thông số các cấu kiện .3 Chuyển vị đứng và ngang lớn nhất của đất nền qua các giai đoạn .4 Chuyển vị đứng và ngang lớn nhất của tƣờng vây trái qua các giai đoạn.5 Bảng Momen uốn cực đại của tƣờng vây qua các giai đoạn. 79 5 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một số hình ảnh về tƣờng cừ ván thép trong công trình ngầm .2 Thi công tƣờng trong đất .3 Thi công tƣờng barrette .4 Thi công trụ xi măng đất.5 Thi công tƣờng cọc khoan nhồi D 400 ở nhà dân .1: Mô hình đàn hồi tuyến tính.2: Mô hình đàn hồi phi tuyến .3: Đƣờng cong quan hệ lg E t ~lg3 .4: Mô hình và nguyên lí Kelvin - Voigt .5: Các dạng mất ổn định của tƣờng chắn hố đào.6: Dòng ngầm chảy qua chỗ tƣờng bị nứt .7: Dòng ngầm chảy dọc theo bề mặt tƣờng chắn .8: Dòng ngầm chảy từ đời chứa nƣớc .9: Dòng ngầm chảy dƣới chân tƣờng .10: Hạ mực nƣớc trong hố móng làm cho đất ở xung quanh hố móng lún không đều .1: Vị trí khu chung cƣ Royal city .2 Phối cảnh các tòa nhà của chung cƣ Royal city .3 Mặt bằng chung cƣ Royal city.4 Mặt bằng bố trí cọc và tƣờng vây thi công khối nhà R1 và R2 .5 Mặt cắt điển hình tầng hầm (đơn vị m) .6 Trụ địa chất .7 Sơ đồ tính cho mặt cắt qua khối nhà R1 và R2 .8 Sơ đồ lƣới phần từ tính toán cho mặt cắt qua khối nhà R1 và R2 .9 Mặt cắt ngang thi công tƣờng vây và cọc khoan nhồi .10 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 1 (Tỷ lệ gấp 100 lần) .11 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 1 .12 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 1 .13 Mặt cắt ngang thi công sàn và đào đất tới cao trình sàn tầng hầm 1.14 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 2 (Tỷ lệ gấp 50 lần) .15 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 2 .16 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 2 .17 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 2 .18 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 2 .19 Mặt cắt ngang thi công sàn và đào đất tới cao trình sàn tầng hầm 2.20 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 3 (tỷ lệ gấp 50 lần) .21 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 3 .22 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 3 .23 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 3 .24 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 3 .25 Mặt cắt ngang thi công sàn và đào đất tới cao trình sàn tầng hầm 3.26 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 4 (tỷ lệ gấp 50 lần) .27 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 4 .28 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 4 .29 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 4 .30 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 4 .31 Mặt cắt ngang thi công sàn và đào đất tới cao trình sàn tầng hầm 4.32 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 5 đào sàn tầng 4 (tỷ lệ gấp 50 lần) 69 Hình 3.33 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 5 .34 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 5 .35 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 5 .36 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 5 .37 Mặt cắt ngang thi công sàn và đào đất tới cao trình sàn tầng hầm 5.38 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 6 (tỷ lệ gấp 50 lần) .39 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 6 .40 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 6 .41 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 6 .42 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 6 .43 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 7 (tỷ lệ gấp 50 lần) .44 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 7 .45 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây phải ở giai đoạn 7 .46 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây trái giai đoạn 7 .47 Biểu đồ mô men uốn cực đại của tƣờng vây phải giai đoạn 7 .48 Chuyển vị ngang lớn nhất của đất nền qua các giai đoạn .49 Chuyển vị đứng lớn nhất của đất nền qua các giai đoạn .50 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng trái qua các giai đoạn .51 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng phải qua các giai đoạn. 78 Hình PL1 Mặt cắt điển hình cho tƣờng vây chiều dài 65 m. 85 Hình PL2 Sơ đồ tính cho mặt cắt qua khối nhà R1 và R2.
86 Hình PL3 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 1 (Tỷ lệ gấp 50 lần). 86 Hình PL 4 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn Thi công tƣờng vây, cọc khoan nhồi. 87 Hình PL 5 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 1. 87 Hình PL 6 Sơ đồ lƣới phần tử giai đoạn 2 đào sàn tầng 1 (tỷ lệ gấp 30 lần)88 Hình PL 7 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 2.
88 Hình PL 8 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 2. 89 Hình PL 9 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 3. 89 Hình PL 10 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 3. 90 Hình PL 11 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 4.
90 Hình PL 12 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 4. 91 8 Hình PL 13 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 5. 91 Hình PL 14 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 5. 92 Hình PL 15 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 6.
92 Hình PL 17 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 6. 93 Hình PL 18 Chuyển vị ngang lớn nhất của tƣờng vây trái ở giai đoạn 7. 93 Hình PL 19 Biểu đồ momen cực đại tƣờng vây trái giai đoạn 7. 94 9 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN c Lực dính đơn vị của đất D Đƣờng kính mẫu thí nghiệm E Mô đun đàn hồi Et Mô đun đàn hồi tuyến tính ε Biến dạng của dọc trục nền đất f Là vecto chuyển vị Fd Hệ số độ chôn sâu Fp Hệ số momen Fs Hệ số an toàn Ft Hệ số mômen G Mô đun cắt của đất Góc ma sát trong của đất H Dầm thép hình chữ H I Dầm thép hình chữ I Là hệ số đàn hồi H Biến dạng của lo xo N Biến dạng của bình nhớt K Mô đun biến dạng thể tích đất Me Ma trận hàm toạ độ của phần tử μ Hệ số Poisson của đất q Độ lệch ứng suất Góc dãn nở của đất Số gia hệ số đàn hồi t Thời gian σ Ứng suất của nền đất 1 Ứng suất chính lớn nhất 3 Ứng suất chính nhỏ nhất Ue véc tơ chuyển vị nút của phần tử.
