PHẦN MỞ ĐẦU * Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, quá trình đô thị hóa tại thành phố Hạ Long phát triển nhanh chóng, kéo theo các yêu cầu về xây dựng các công trình dân dụng. Tuy nhiên quỹ đất là hạn hữu. Vì vậy xu hướng chung là phát triển quỹ đất xây dựng bằng cách là lấn Biển hoặc xây dựng các công trình ngay tại các khu vực đồi núi (trên, trong và chân sườn dốc). Chính điều này đặt ra việc xây dựng các công trình có quy mô lớn và tầm cỡ nhằm đáp ứng các nhu cầu nhà ở, du lịch, nghỉ dưỡng cao cấp.
Và một trong số đó là các công trình có tầng hầm nằm trên hoặc dưới chân sườn dốc. Điều này có nghĩa là khi xây dựng công trình ta phải cắt chân taluy sườn dốc để phục vụ việc xây dựng hầm và các kết cấu bên trên đảm bảo không gian và an toàn bền vững khi sử dụng. Khi xây dựng các công trình có một hoặc nhiều tầng hầm tại chân sườn dốc đòi hỏi chúng ta phải tìm ra các biện pháp ổn định thành vách của hố đào sâu cho phù hợp với đặc điểm điều kiện địa tầng, kính thước và quy mô của hố đào, độ nghiêng của sườn dốc mái đất, ảnh hưởng của lưu vực và hệ thống tiêu thoát nước tới hố đào. Bởi vì bản thân các bài toán ổn định sườn dốc luôn là vấn đề khó trong địa kỹ thuật, nay lại có thêm ảnh hưởng của việc đào mất chân taluy tự nhiên nên ta cần phải thận trọng lựa chọn giải pháp ổn định thành vách hố đào sâu tại chân của các sườn dốc.
Hơn thế nữa điều kiện địa chất công trình tại thành phố Hạ Long lại đa dạng, phức tạp và có sự biến thiên lớn. Tại các sườn dốc ở thành phố Hạ Long thì ngoài lớp phủ bề mặt có tính chất không ổn định thì phía dưới đa phần là các loại đất sét kết, cát kết phong hóa mạnh có tính trương nở lớn khi bão hòa nước. Điều này dẫn đến sự suy giảm khả năng kháng cắt và mất ổn định của khối đất, mái đất khi gặp thời tiết bất lợi (mưa nhiều). Do vậy cần thiết phải lựa chọn giải pháp chống đỡ hợp lý để ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc khi xây dựng tầng hầm ở các khu vực này.
Các giải pháp thông thường ta có thể nghĩ tới vẫn là sử dụng các kết cấu tường chắn bằng tường cọc nhồi, tường barrette, tường cọc xi măng đất hoặc sử dụng tường cừ larsen…, có thể kết hợp giữa tường chắn và hệ chống đỡ bằng chống 2 văng, bằng neo đất hoặc thi công theo các giải pháp thi công topdown, bán topdown. Tùy từng điều kiện về độ sâu của hố đào các công trình lân cận mà ta sẽ quyết định lựa chọn giải pháp tường chắn và kết cấu chống đỡ phù hợp để ổn định hố đào sâu. Chính vì thế với mục đích đưa ra các đề xuất giải pháp để ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc đồng thời củng cố thêm cơ sở lý thuyết trong việc tính toán, tổng hợp kinh nghiệm thi công tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ổn định hố đào sâu trong xây dựng hầm nhà tại chân sườn dốc ở thành phố Hạ Long”. Đề tài tác giả nghiên cứu sẽ có ý nghĩa thực tiễn trong việc xây dựng các công trình có một vài tầng hầm tại chân sườn dốc ở thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh.
* Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất lựa chọn giải pháp tường chắn kết hợp với hệ chống đỡ phù hợp để ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc ở thành phố Hạ Long. * Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Thu thập, nghiên cứu, vận dụng tài liệu và kinh nghiệm trong và ngoài nước. - Phương pháp thống kê với việc thu thập các tài liệu địa chất công trình địa chất thủy văn tại một số khu vực sườn dốc tại thành phố Hạ Long. - Phương pháp mô hình hóa với việc sử dụng phần mềm chuyên ngành Địa Kỹ Thuật.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Các loại tường chắn đất, các hệ chống đỡ như chống, neo đất, biện pháp thi công neo đất, điều kiện địa tầng tại một số khu vực sườn dốc trong thiết kế biện pháp ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc ở Hạ Long, Quảng Ninh; - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với các kết quả thí nghiệm hiện trường về một số biện pháp chống đỡ ổn định hố đào bằng tường barrette, tường cọc kết hợp với neo đất hoặc hệ chống phù hợp với các đặc điểm hố đào sâu tại chân sườn dốc ở Hạ Long, Quảng Ninh. 3 * Ý nghĩa khoa hoc và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu, đề xuất lựa chọn giải pháp tường chắn kết hợp với chống đỡ hợp lý nhằm đảm bảo an trong thi công, ổn định hố đào sâu tại Hạ Long. Ý nghĩa thực tiễn: Đưa ra một số chỉ dẫn lựa chọn loại tường chắn, loại neo, chống hiệu quả trong thi công hố đào sâu và tiết kiệm chi phí thi công công trình. * Cấu trúc luận văn Luận văn có phần mở đầu, ba chương, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, các bảng biểu, sơ đồ hình vẽ minh họa.
Ba chương của luận văn được viết theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan về các giải pháp ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc. Chương 2: Lý thuyết liên quan đến tính toán ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc. Chương 3: Khảo sát thiết kế biện pháp ổn định hố đào sâu ở chân sườn dốc tại công trình ở thành phố Hạ Long. THÔNG BÁO Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.1 – Nhà E – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
website: http://thuviendhkt.net Email: thuvien@hau.vn TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN Lưu ý: Tất cả những tài liệu trôi nổi trên mạng (không phải trên trang web chính thức của Trung tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội) là những tài liệu vi phạm bản quyền. Nhà trường không thu tiền, và cũng không phát hành có thu tiền đối với bất kỳ tài liệu nào trên mạng internet. 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích tài liệu, số liệu về điều kiện địa chất và địa hình, quy hoạch phát triển của thành phố Hạ Long tỉnh Quảng Ninh, luận văn đã đưa ra khái quát về điều kiện địa chất tại thành phố Hạ Long và tổng quan về các giải pháp để ổn định hố đào sâu cho các công trình tại chân sườn dốc. Luận văn đã nêu được các phân tích ưu nhược điểm, khả năng áp dụng các giải pháp tường chắn và các kết cấu chống đỡ cho hố đào sâu thông thường từ đó đưa ra các đề xuất gợi ý về lựa chọn loại tường chắn cùng kết cấu chống đỡ khi đưa ra giải pháp ổn định hố đào sâu tại chân sườn dốc tại Thành Phố Hạ Long.
Một trong những đề xuất quan trọng phù hợp với các loại hố đào sâu này và phù hợp với đặc điểm điều kiện địa tầng Hạ Long là sử dụng tường cọc trong những khu vực có điều kiện địa chất gặp đá sớm, hoặc điều kiện địa chất biến thiên lớn, khó ổn định vách hoặc dùng tường vây nơi có điều kiện địa chất phù hợp không gặp đá, hang hoặc có thể thi công được tường vây để hạn chế các biến dạng và tăng ổn định của hệ kết cấu. Việc sử dụng neo đất / đinh đất trong ổn định các tường chắn phục vụ thi công hố đào sâu nơi có sự chênh lớn về áp lực phía trên và phía dưới sườn dốc. Đây được xem là một trong những giải pháp khá hiệu quả cho phép cân bằng và ổn định hố đào, mái đất mà các giải pháp chống đỡ thông thường không giải quyết được do sự mất cân bằng áp lực trên và dưới sườn dốc. Giải pháp kết hợp đinh đất để ổn định mái dốc phía trên hố đào kết hợp với tường cọc/ tường vây và neo đất để ổn định hố đào sâu là một trong những giải pháp hiệu quả trong việc ổn định hố đào sâu và nó có thể giúp cho việc thi công đào đất thuận lợi, thời gian thi công được rút ngắn và tăng cường hệ số ổn định giảm nguy cơ sụt trượt, mất ổn định trong quá trình thi công, hạn chế biến dạng của phần bên trên hố đào.
Luận văn cũng đã phân tích nguyên lý làm việc của hệ kết cấu neo đất kết hợp tường chắn để ổn định hố đào sâu. Qua đó đề xuất là dùng phương pháp tính tường 113 ảo hoặc dùng phương pháp phần tử hữu hạn với việc mô hình đầy đủ các yếu tố tác động địa kỹ thuật như sử dụng phần mềm chuyên dụng Plaxis. Kiến nghị: Mặc dù tác giả đã cố gắng xem xét ở các góc độ khác nhau để tìm hiểu về nguyên lý làm việc, phân tích ổn định, tính toán thiết kế và biện pháp thi công - quan trắc, nhưng vẫn còn nhiều điểm cần tiếp tục được làm sáng tỏ hơn nữa để có thể đưa giải pháp này áp dụng rộng rãi vào điều kiện tương tự của Việt Nam. Cần sử dụng các phương pháp thực nghiệm, phương pháp số hóa (phần mềm tính toán) để tiến hành phân tích, tính toán nâng cao mức độ chính xác và tin cậy của kết quả tính (lắp đặt thêm các thiết bị quan trắc lún, biến dạng ngang trong tường chắn và nền đất xung quanh.
Số lượng các công trình áp dụng kết hợp công nghệ đinh đất trong gia cường mái dốc và tường chắn kết hợp neo trong thi công hố đào tại Việt Nam còn rất hạn chế. Do vậy cần tiếp tục thu thập thêm số liệu (điều kiện địa chất, khí tượng thủy văn, số liệu quan trắc thực tế, số liệu thí nghiệm.) để hoàn thiện các công thức tính toán sao cho phù hợp với điều kiện tại Việt Nam. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Trịnh Văn Cương, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Uyên (1998), Kỹ thuật nền móng, Nhà xuất bản giáo dục.
Cao Văn Chí, Trịnh Văn Cương (2003), Cơ học đất, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội. Nguyễn Văn Hạnh, Nguyễn Cảnh Thái (2004), “Ổn định công trình thủy lợi”, Bài giảng cao học ngành Công trình Thủy lợi.Whitlow (1996), Cơ học đất, tập 1,2, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.