Luận văn thạc sĩ về giải pháp xử lý đất yếu dưới đáy hố đào cho tường vây nhà cao tầng

Tổng hợp kiến thức Giải pháp xử lý đất yếu cho tường vây nhà cao tầng, tiếp cận khoa học, hỗ trợ học tập và nghiên cứu hiệu quả trong chuyên ngành

• Tác giả: Không Hồ Tố Trâm
• Người hướng dẫn: PGS. TS Võ Phan
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm
• Đề tài: Giải Pháp Xử Lý Đất Yếu Cho Tường Vây Nhà Cao Tầng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP PHỤT VỮA ÁP LỰC CAO ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU DƯỚI ĐÁY HỐ ĐÀO
• 1.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngang của hố đào
• 1.2. Tổng quan về công tác phụt vữa áp lực cao
• 1.3. Lịch sử phát triển của phương pháp phụt vữa và ứng dụng trên thế giới
• 1.4. Các thông số của Jet Grouting
• 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng Jet Grouting
• 1.6. Thi công Jet Grouting
• 1.7. Giải pháp xử lý đất yếu dưới đáy hố bảo vệ ổn định tường vây cho nhà cao tầng bằng phương pháp phụt vữa áp lực
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN PHƯƠNG PHÁP PHỤT VỮA ÁP LỰC CAO
• 2.1. Một số đặc tính chung về phương pháp phụt vữa áp lực cao
• 2.2. Ảnh hưởng các thông số đầu vào của thiết bị Jet Grouting
• 2.2.1. Ảnh hưởng của áp lực phụt
• 2.2.2. Ảnh hưởng của tốc độ dòng phụt, lưu lượng phụt
• 2.2.3. Ảnh hưởng của khí nén phụt kín
• 2.3. Dự đoán chất lượng sản phẩm
• 2.4. Lý thuyết mô phỏng đất nền sau khi phụt vữa Jet Grouting trong phần tử hữu hạn Plaxis
• 2.4.1. Mô hình Morh-Coulomb cho tính toán
• 2.4.2. Mô hình Hardening Soil cho tính toán
• 2.5. Lý thuyết về ổn định chống trôi (bùng) của hố đào
• 2.5.1. Kiểm tra ổn định chống trôi hố đào theo phương pháp Terzaghi - Peck
• 2.5.2. Phương pháp tính chống trôi đáy khi động thời xét cổ
• 2.5.3. Công thức tính ổn định chống trôi theo quy trình hỗ đào của Thượng Hải
• 2.5.4. Tính ổn định chống trôi đáy bằng bơm
• 2.6. Nhận xét ứng dụng tính toán chuyển vị tường vây và bẫy trồi hố đào cho công trình
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY VÀ ĐẤY TRỒI HỐ ĐÀO CHO CÔNG TRÌNH
• 3.1. Phân tích quá trình thi công hố đào bằng phần tử hữu hạn (Plaxis V8.1)
• 3.2. Mô hình làm việc của đất trong Plaxis
• 3.3. Phân tích quá trình thi công hố đào có quan trắc thực tế
• 3.4. Phân tích ứng dụng Jet Grouting để giảm chuyển vị ngang của hố đào
• 3.4.1. Trình tự thi công cải tạo đất theo phương pháp Jet Grouting
• 3.4.2. Thông số của cọc JGPs khi thi công
• 3.4.3. Mô phỏng công trình Petroland trong phần tử hữu hạn
• 3.4.4. Mô phỏng cọc JGPs làm việc như phương pháp vật liệu riêng biệt (PP RAS)
• 3.4.5. Mô phỏng cọc JGPs làm việc như phương pháp vật liệu tương đương (PP EMS)
• 3.4.6. Kết quả chuyển vị tường vây sau khi gia cố bằng phương pháp phụt vữa áp lực cao
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về đất yếu và tường vây nhà cao tầng

Đất yếu là một trong những thách thức lớn trong xây dựng, đặc biệt là khi thi công các công trình cao tầng. Tường vây được sử dụng để giữ ổn định cho các hố đào, giúp ngăn chặn sự sụt lún và biến dạng của đất xung quanh. Việc xử lý đất yếu là cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình. Giải pháp xử lý đất yếu cho tường vây nhà cao tầng không chỉ giúp tăng cường khả năng chịu lực mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công.

1.1. Đặc điểm của đất yếu

Đất yếu thường có tính chất cơ lý không ổn định, dễ bị lún và biến dạng dưới tải trọng. Các yếu tố như độ ẩm, cấu trúc hạt và áp lực nước trong đất đều ảnh hưởng đến tính chất của đất. Việc xác định chính xác các đặc điểm này là rất quan trọng trong việc lựa chọn giải pháp xử lý phù hợp.

1.2. Vai trò của tường vây trong xây dựng

Tường vây đóng vai trò quan trọng trong việc giữ ổn định cho các công trình cao tầng. Chúng giúp ngăn chặn sự xâm nhập của nước và bảo vệ các lớp đất yếu khỏi bị xói mòn. Tường vây cũng giúp phân chia không gian thi công, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động xây dựng diễn ra an toàn và hiệu quả.

II. Giải pháp xử lý đất yếu

Giải pháp phụt vữa áp lực cao là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để xử lý đất yếu. Phương pháp này không chỉ cải thiện tính chất cơ lý của đất mà còn tăng cường khả năng chịu lực của tường vây. Việc áp dụng công nghệ này đã được chứng minh qua nhiều dự án xây dựng lớn trên thế giới và đang dần trở nên phổ biến tại Việt Nam.

2.1. Công nghệ Jet Grouting

Jet Grouting là một công nghệ tiên tiến trong việc xử lý đất yếu. Phương pháp này sử dụng áp lực cao để phun vữa vào trong đất, tạo ra các cọc vữa giúp gia cố nền đất. Kết quả là tăng cường khả năng chịu lực và giảm thiểu sự chuyển vị của tường vây. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng Jet Grouting có thể giảm đáng kể chuyển vị ngang của tường vây trong điều kiện địa chất yếu.

2.2. Tính toán và mô phỏng

Việc tính toán và mô phỏng là rất quan trọng trong quá trình thiết kế và thi công. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) giúp đánh giá chính xác khả năng làm việc của lớp đất sau khi xử lý. Các mô hình này cho phép dự đoán chuyển vị và lún của tường vây, từ đó đưa ra các giải pháp điều chỉnh kịp thời.

III. Ứng dụng thực tiễn và kết quả

Các ứng dụng thực tiễn của giải pháp xử lý đất yếu cho tường vây nhà cao tầng đã cho thấy hiệu quả rõ rệt. Nghiên cứu tại một công trình ở TP.HCM cho thấy rằng việc áp dụng Jet Grouting đã giúp giảm chuyển vị ngang của tường vây, đảm bảo an toàn cho công trình trong suốt quá trình thi công.

3.1. Kết quả quan trắc

Kết quả quan trắc cho thấy chuyển vị ngang của tường vây lớn nhất nằm ở khu vực gần đáy hố đào. Độ lún mặt đất xung quanh hố đào cũng được ghi nhận là lớn, cho thấy sự cần thiết phải có các biện pháp xử lý kịp thời. Việc áp dụng Jet Grouting đã giúp cải thiện đáng kể tình hình này.

3.2. Đánh giá hiệu quả

Đánh giá hiệu quả của giải pháp xử lý đất yếu cho thấy rằng việc sử dụng công nghệ Jet Grouting không chỉ mang lại lợi ích về mặt kỹ thuật mà còn tiết kiệm chi phí và thời gian thi công. Các nghiên cứu cho thấy rằng giải pháp này có thể được áp dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng tương lai, đặc biệt là trong các khu vực có địa chất yếu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của các đô thị lớn như TP. Hồ Chí Minh, việc xây dựng các công trình nhà cao tầng trên nền đất yếu ngày càng trở nên phổ biến và đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật tiên tiến để đảm bảo tính ổn định và an toàn. Theo ước tính, độ sâu đào hố móng có thể lên đến 14m, đặt ra thách thức lớn trong việc kiểm soát chuyển vị và ổn định tường vây. Vấn đề xử lý đất yếu dưới đáy hố đào nhằm ổn định tường vây cho nhà cao tầng là một trong những nội dung nghiên cứu trọng tâm nhằm giảm thiểu nguy cơ mất ổn định, sụp lún và trồi đáy hố đào.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là ứng dụng giải pháp phụt vữa áp lực cao (Jet Grouting) để xử lý đất yếu dưới đáy hố đào, từ đó nâng cao khả năng chịu lực và ổn định của tường vây trong các công trình cao tầng có tầng hầm sâu. Nghiên cứu tập trung phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngang của tường vây, hiện tượng đẩy trồi đáy hố đào, cũng như dự đoán độ lún xung quanh hố đào trong quá trình thi công. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn tại công trình thực tế ở quận 7, TP. Hồ Chí Minh với 33 tầng cao và 3 tầng hầm, trên nền đất yếu đặc trưng của khu vực.

Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc lựa chọn và thiết kế giải pháp xử lý nền đất yếu bằng công nghệ Jet Grouting, góp phần nâng cao hiệu quả thi công, giảm thiểu rủi ro và chi phí xây dựng. Kết quả nghiên cứu có thể được đo lường qua các chỉ số như giảm chuyển vị ngang tường vây, tăng hệ số an toàn chống đẩy trồi đáy hố đào, và kiểm soát độ lún mặt đất xung quanh hố đào trong giới hạn cho phép.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai mô hình lý thuyết chính để mô phỏng và phân tích đất nền sau khi xử lý bằng Jet Grouting:

• Mô hình Mohr-Coulomb (MC): Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng, được sử dụng phổ biến trong phân tích ứng xử đất nền với các thông số cơ bản như cường độ cắt, góc ma sát, mô đun đàn hồi và hệ số Poisson. Mô hình này phù hợp với nhiều loại đất nền và cho phép tính toán nhanh chóng các biến dạng và ứng suất trong đất.

• Mô hình Hardening Soil (HS): Mô hình đàn hồi dẻo có tính tăng bền theo hướng, mô phỏng chính xác hơn các đặc tính phi tuyến và phụ thuộc ứng suất của đất, đặc biệt phù hợp với đất sét và đất pha sét có tính chất phức tạp hơn. Mô hình này cho phép mô phỏng biến dạng dẻo thứ cấp và giãn nở đất khi giảm tải.

Các khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: áp lực phụt vữa, đường kính cọc Jet Grouting, chuyển vị ngang tường vây, hiện tượng đẩy trồi đáy hố đào, và hệ số an toàn chống trồi. Ngoài ra, các thông số vận hành của thiết bị Jet Grouting như áp lực phun, tốc độ rút cần, tốc độ xoay cần, lưu lượng vữa và tỷ lệ nước xi măng cũng được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm soilcrete.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ công trình thực tế tại quận 7, TP. Hồ Chí Minh, kết hợp với các số liệu thí nghiệm và mô phỏng số trên phần mềm Plaxis V8.5. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm các thông số địa chất, cơ lý của đất nền, kết quả quan trắc chuyển vị tường vây và độ lún mặt đất trong quá trình thi công.

Phương pháp phân tích sử dụng chủ yếu là mô phỏng phần tử hữu hạn (FEM) với hai mô hình đất nền MC và HS để so sánh và đánh giá độ chính xác của kết quả. Hai phương pháp mô phỏng vật liệu cho cọc Jet Grouting được áp dụng:

• Phương pháp RAS (Real Allocation Simulation): Mô phỏng vật liệu riêng biệt theo tính chất thực của đất nền và cọc Jet Grouting, cho phép phân tích chi tiết sự tương tác giữa các thành phần.

• Phương pháp EMS (Equivalent Material Simulation): Mô phỏng vật liệu tương đương, xem cọc và đất nền làm việc như một khối đồng nhất, giúp giảm khối lượng tính toán và tăng tốc độ mô phỏng.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong khoảng thời gian thi công và quan trắc thực tế tại công trình, kết hợp với các giai đoạn mô phỏng và phân tích số để đánh giá hiệu quả của giải pháp xử lý đất yếu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chuyển vị ngang tường vây: Kết quả phân tích cho thấy chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây xuất hiện ở khu vực gần đáy hố đào, tại độ sâu khoảng -10m, với giá trị chuyển vị có thể lên đến khoảng 15-20 mm trước khi xử lý. Sau khi áp dụng giải pháp Jet Grouting, chuyển vị này giảm đáng kể, trung bình giảm khoảng 40-50%, tùy thuộc vào tỷ lệ cải tạo đất và phương pháp mô phỏng.

2. Đẩy trồi đáy hố đào: Hiện tượng đẩy trồi đáy hố đào được xác định là một trong những nguyên nhân chính gây mất ổn định công trình. Phân tích tính ổn định theo phương pháp Terzaghi và Peck cho thấy hệ số an toàn chống đẩy trồi trước xử lý chỉ khoảng 0.8-0.9, thấp hơn mức an toàn yêu cầu. Sau khi xử lý bằng Jet Grouting, hệ số này tăng lên trên 1.2, đảm bảo tính ổn định cho hố đào.

3. Độ lún mặt đất xung quanh hố đào: Quan trắc thực tế và mô phỏng cho thấy độ lún mặt đất xung quanh hố đào có thể lên đến 20-25 mm, tập trung ở khoảng cách 5m từ tường vây. Việc xử lý đất yếu bằng Jet Grouting giúp giảm độ lún này khoảng 30-40%, góp phần bảo vệ các công trình lân cận.

4. So sánh mô hình MC và HS: Mô hình Hardening Soil cho kết quả mô phỏng chuyển vị và ứng suất chính xác hơn so với mô hình Mohr-Coulomb, đặc biệt trong các giai đoạn tải trọng lớn và biến dạng phức tạp. Sự khác biệt về giá trị chuyển vị có thể lên đến 10-15%, cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn mô hình phù hợp trong thiết kế.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của việc giảm chuyển vị và tăng hệ số an toàn là do sự gia cố hiệu quả của lớp đất yếu dưới đáy hố đào bằng các cọc Jet Grouting, tạo thành khối soilcrete có cường độ cao và khả năng chịu tải tốt hơn. Việc lựa chọn áp lực phun, tốc độ rút cần và tỷ lệ nước xi măng hợp lý đã giúp tối ưu hóa chất lượng cọc, hạn chế hiện tượng nghẹt vòi và đảm bảo độ đồng nhất của vật liệu.

So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tại công trình TP. Hồ Chí Minh tương đồng với các công trình ở Nhật Bản và Đài Loan, nơi công nghệ Jet Grouting đã được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, điều kiện địa chất đặc thù của Việt Nam với lớp đất sét yếu và mực nước ngầm cao đòi hỏi phải điều chỉnh các thông số kỹ thuật phù hợp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ chuyển vị ngang theo độ sâu, bảng so sánh hệ số an toàn trước và sau xử lý, cũng như biểu đồ độ lún mặt đất theo khoảng cách từ tường vây, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của giải pháp Jet Grouting.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường áp dụng công nghệ Jet Grouting: Khuyến nghị các chủ đầu tư và nhà thầu xây dựng áp dụng giải pháp phụt vữa áp lực cao trong xử lý đất yếu dưới đáy hố đào, nhằm giảm chuyển vị tường vây và tăng hệ số an toàn chống đẩy trồi. Thời gian thực hiện nên được tích hợp ngay từ giai đoạn thiết kế móng.

2. Tối ưu hóa thông số thi công: Đề xuất nghiên cứu và áp dụng các thông số vận hành thiết bị như áp lực phun từ 30-55 MPa, tốc độ rút cần 15-100 cm/phút, tốc độ xoay cần 5-15 vòng/phút và tỷ lệ nước xi măng khoảng 0.7-0.9 để đảm bảo chất lượng cọc Jet Grouting. Chủ thể thực hiện là các đơn vị thi công có kinh nghiệm và trang thiết bị hiện đại.

3. Xây dựng hệ thống quan trắc và kiểm soát chất lượng: Thiết lập hệ thống quan trắc chuyển vị tường vây, độ lún mặt đất và áp lực nước ngầm trong quá trình thi công để kịp thời điều chỉnh biện pháp xử lý. Chủ thể thực hiện là các đơn vị tư vấn giám sát và quản lý dự án.

4. Nâng cao năng lực kỹ thuật và đào tạo: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về công nghệ Jet Grouting cho kỹ sư thiết kế và thi công nhằm nâng cao trình độ chuyên môn và đảm bảo thi công đúng quy trình. Thời gian triển khai trong vòng 6-12 tháng, do các trường đại học và viện nghiên cứu phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu và địa kỹ thuật: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và số liệu thực tế giúp kỹ sư lựa chọn giải pháp xử lý nền móng phù hợp, tối ưu hóa thiết kế tường vây và hố đào.

2. Nhà thầu thi công công trình cao tầng: Thông tin về quy trình thi công Jet Grouting, các thông số vận hành và kinh nghiệm thực tế giúp nhà thầu nâng cao chất lượng thi công, giảm thiểu rủi ro và chi phí phát sinh.

3. Chuyên gia giám sát và quản lý dự án: Các kết quả quan trắc và mô phỏng hỗ trợ việc kiểm soát chất lượng thi công, đánh giá hiệu quả biện pháp xử lý đất yếu, đảm bảo an toàn công trình trong suốt quá trình thi công.

4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng công trình ngầm: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng công nghệ Jet Grouting trong xử lý đất yếu, cung cấp kiến thức chuyên sâu và phương pháp phân tích hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

1. Jet Grouting là gì và tại sao được sử dụng trong xử lý đất yếu?
   Jet Grouting là công nghệ gia cố đất bằng cách phun vữa xi măng áp lực cao để tạo thành các cọc đất xi măng (soilcrete) có cường độ cao. Phương pháp này giúp tăng khả năng chịu tải và ổn định nền đất yếu, giảm chuyển vị và hiện tượng đẩy trồi đáy hố đào.

2. Các yếu tố nào ảnh hưởng đến chất lượng cọc Jet Grouting?
   Chất lượng cọc phụ thuộc vào áp lực phun, tốc độ rút cần, tốc độ xoay cần, tỷ lệ nước xi măng, đường kính vòi phun và loại đất nền. Việc điều chỉnh hợp lý các thông số này giúp tạo ra cọc có đường kính và cường độ phù hợp.

3. Phương pháp mô phỏng nào được sử dụng để đánh giá hiệu quả Jet Grouting?
   Phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn với mô hình Mohr-Coulomb và Hardening Soil được sử dụng để phân tích chuyển vị tường vây và ổn định hố đào. Hai phương pháp mô phỏng vật liệu RAS và EMS giúp đánh giá chi tiết hoặc tổng quát hiệu quả gia cố.

4. Jet Grouting có thể áp dụng cho loại đất nào?
   Phương pháp này phù hợp với nhiều loại đất yếu như đất sét, đất pha sét, đất bùn và đất cát pha bụi. Tuy nhiên, hiệu quả phụ thuộc vào đặc tính đất và cần được khảo sát kỹ lưỡng trước khi thi công.

5. Làm thế nào để kiểm soát chuyển vị và độ lún trong quá trình thi công hố đào?
   Thiết lập hệ thống quan trắc chuyển vị tường vây và độ lún mặt đất, kết hợp với mô phỏng số để dự báo và điều chỉnh biện pháp thi công. Sử dụng giải pháp Jet Grouting giúp giảm chuyển vị và độ lún trong giới hạn cho phép, bảo vệ công trình và các công trình lân cận.

Kết luận

• Giải pháp phụt vữa áp lực cao (Jet Grouting) là phương pháp hiệu quả để xử lý đất yếu dưới đáy hố đào, giúp ổn định tường vây và giảm chuyển vị ngang đáng kể.
• Mô hình Hardening Soil cho kết quả mô phỏng chính xác hơn so với mô hình Mohr-Coulomb, đặc biệt trong điều kiện đất yếu phức tạp.
• Việc lựa chọn và tối ưu các thông số thi công như áp lực phun, tốc độ rút cần và tỷ lệ nước xi măng là yếu tố then chốt đảm bảo chất lượng cọc Jet Grouting.
• Hệ số an toàn chống đẩy trồi đáy hố đào được cải thiện rõ rệt sau khi xử lý, đảm bảo an toàn cho công trình cao tầng có tầng hầm sâu.
• Đề xuất triển khai áp dụng rộng rãi công nghệ Jet Grouting tại các công trình xây dựng trên nền đất yếu, đồng thời nâng cao năng lực kỹ thuật và hệ thống quan trắc để kiểm soát chất lượng thi công.

Các đơn vị thi công và tư vấn thiết kế nên phối hợp triển khai nghiên cứu sâu hơn về các thông số kỹ thuật phù hợp với điều kiện địa chất Việt Nam, đồng thời áp dụng hệ thống quan trắc hiện đại để giám sát quá trình thi công. Để biết thêm chi tiết và tư vấn chuyên sâu, quý độc giả có thể liên hệ với các chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng công trình ngầm và địa kỹ thuật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan về giải pháp phụt vữa ap lực cao để xứ ly đất yếu dưới đáy hồ đào Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán phương pháp phụt vữa áp lực cao Chương 3: Ứng dung tính toán chuyền vị tường vây va đấy trồi hỗ đào cho công trình Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 3- NGÀY GIAO NHIỆM VU :. 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU :. 5- HO VA TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DAN: PGS. TS VÕ PHÁN Nội dung và đề cương Luận văn Thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.

CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHỦ NHIEM BO MON KHOA QL CHUYEN NGÀNH (Ho tén va chit ky) QUAN LY CHUYEN NGANH (Ho tên va chữ ky) PGS. VO PHAN TS. LE BA VINH TS. NGUYEN MINH TAM LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn Quý Thay Cô trong bộ môn Địa cơ nền móng, Quý Thay Cô đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu và sâu sắc trong hai học kỳ vừa qua.

Tôi xin chân thành cám ơn Thầy PGS. TS Võ Phan, người Thay đã tận tình hướng dan, giúp tôi đưa ra hướng nghiên cứu cụ thể, hồ trợ tài liệu, kiến thức quý báu trong quá trình học tập và nghiên cứu. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn các Thầy PGS. TS Châu Ngọc An, TS.

Lê Bá Vinh, TS. Bùi Trường Sơn, TS. Nguyễn Minh Tâm, TS. Lê Trọng Nghĩa, TS.

Trần Tuấn Anh, TS. Đỗ Thanh Hải day nhiệt quyết va lòng yêu nghẻ, đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu, luôn tận tâm giảng dạy và cung cấp cho tôi nhiều tư liệu cân thiết. Xin chân thành cám ơn các Thây, Cô, Anh Chị nhân viên Phòng Quản lý Khoa học — Dao tạo sau đại học đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập. Một lần nữa xin gửi đến Quý Thầy Cô và Gia đình lòng biết ơn sâu sắc.

Chân thành cắm ơn TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2014 Học viên thực hiện Không Hồ Tố Trâm TÓM TẮT LUẬN VĂN TEN DE TÀI Ung dụng giải pháp xử ly đất yếu dưới đáy hỗ dao dé on định tường vay cho nhà cao tầng TÓM TẮT Trong những năm gần đây, việc xây dựng công trình cao tang, có tang ham trên nền đất yếu là một vẫn đề cần được quan tâm, kéo theo việc sử dụng các giải pháp khác nhau để tạo ra hiệu quả tối ưu và kinh tế nhất. Giải pháp phụt vữa áp lực cao là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu mang lại hiệu quả kinh tế. Giải pháp này đã được sử dụng rộng rãi trên thế giới và đang được áp dụng tại Việt Nam.

Đề tài nghiên cứu khả năng làm việc của lớp đất yếu sau khi xử lý bằng phụt vữa áp lực cao và những tính toán hợp lý dé có được chất lượng phut cao nhất. Đồng thời dựa trên phương pháp phan tử hữu hạn tính toán, kiểm tra, mô phỏng lớp đất sau khi khoan phụt. Tính toán đây trồi đáy hỗ đào dựa trên cơ sở lý thuyết của giải tích. Công trình ở quận 7, TP.HCM với 33 tang cao và 3 tầng ham, độ sâu đảo lớn nhất -14m, giải pháp chăn giữ hố đào là tường vây có chiều dày 0.

Day hố đào năm trên lớp sét yếu. Kết quả phân tích cho thấy chuyển vị ngang của tường vây lớn nhất nằm ở khu vực gan đáy hồ đào (ở độ sâu -10m), độ lún mặt đất xung quanh hồ đào lớn (cách thành tường vây khoảng 5m), đây trồi đáy hồ dao cũng là vẫn đề can tính toán trước khi thi công thực tế. Dựa trên những nghiên cứu trên thế giới, tác giả mô tả ứng dụng giải pháp phun vữa cao áp Jet Grouting giảm chuyên vị ngang hồ đảo trong điều kiện địa chất yếu TP. Đất trong khu vực đáy hỗ đào được thay thế một phan băng những coc Jet Grouting (JGPs) nhăm tăng sức kháng bi động.

Phương pháp phân tích số được lựa chọn sử dụng đánh giá tính hiệu qua cua Jet Grouting, từ đó tìm ra giải pháp mô phỏng dễ dàng và nhanh chóng, giảm bớt khối lượng tính toán. Việc tính toán dé tìm ra hệ số an toàn chống đây trôi hồ đảo cũng đã cho thay hiệu quả của việc xử ly Jet Grouting dưới đáy hỗ đào. Có hai phương pháp mô phỏng được xét tới: + Phương pháp RAS (The real allocation simulation) mô phỏng vật liệu riêng biệt theo tính chất thật của đất nền và JGPs. + Phương pháp EMS (Equivalent material simulation) mô phỏng qui đối vật liệu tương đương, xem cọc JGPs và đất nền làm việc như một khối duy nhất.

Tuy theo đường kính cọc và khoảng cách giữa các coc ma chọn phương pháp thích hop dé việc mô phỏng dé dang hơn. SUMMARY OF THESIS NAME OF THESIS Application treatment solutions soft soil is stabilizing the bottom of the excavation diaphragm wall for high buildings. ABSTRACT In recent years, the construction of high-rise buildings with basement on soft soil is a matter of necessity, involve the use of different solutions to create optimal efficiency and economical. The solution Jet Grouting is one of the good solutions for soft ground which brings economic efficiency.

This solution has been widely used in the world and is being applied in Vietnamese. The subject researched capability of soft soil after treatment with Jet Grouting and reasonably calculated to obtain the highest quality Jet. Also based on the finite element method calculates, test, simulate soil after drilling Jet. Calculate the bottom of the pit bands based on the theory of calculus.

Buildings in District 7, Ho Chi Minh City with 33 floors and 3 basements, the largest excavation depth 14 m, the solution is retaining to keep the excavation diaphragm wall thickness of 0. The bottom of the excavation is located on the soft clay layer. Results of the analysis showed that the horizontal displacement of the largest diaphragm wall is near the bottom of the excavation (at a depth of -10m), surface settlement around the excavation is large (about 5m from the diaphragm), pushing rise the excavation are also issues to be calculates before the actual construction. Based on the review of the world, the author describes the application of Jet Grouting solution which reduced horizontal displacement the excavation of weak geological conditions in HCMC.

Soil in the bottom of the excavation area is partially replaced by Jet Grouting piles (JGPs) to increase passive resistance. Methods of analysis have chosen to use to assess the effectiveness of Jet Grouting, thus generating simulation solutions easily and quickly, which reduce the amount of calculation. The calculation finds out the factors of safety push-ups excavation which have shown the effectiveness of the treatment of Jet Grouting the bottom of the excavation. There are two simulation methods are considered to: + RAS method (The real allocation simulation) simulation separate materials on the characteristics of the real soil and JGPs.

+ EMS method (Equivalent material simulation) as JGPs piles and soil untreated work as a single block material. Depending on the diameter and the distance between of the piles that was selecting the appropriate method for the simulation easily. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, được thực hiên dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tải này là trung thực.

Những số liệu, trích dẫn phục vụ cho việc phân tích, tính toán, nhận xét, đánh giá được tham khảo từ các nguồn khác được ghi chú dẫn và liệt kê chỉ tiết trong phan tai liệu tham khảo. Nêu có bat ky sự gian lận nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đông về kêt quả luận văn của mình.HCM, ngày tháng 12 năm 2104 Học viên thực hiện Không H6 Tố Trâm MOT SO KY HIEU SU DUNG TRONG LUAN VAN (m) ap suất tại dau phụt tính theo chiều cao cột nước có áp (m/S) tốc độ ban đầu từ đầu phụt (m/s*) gia tốc trọng trường N/A hệ số ảnh hưởng bởi chất lượng vòi phụt. N/A số lượng vòi phun trên dau phun. (mm) đường kính vòi phun (m) bán kính cọc đường kính trung bình của cột xi măng bơm băng Jet (m) grouting (m) khoảng cach xói của tia (KN) áp lực trong vòi phun (KN/m) áp lực thúy tinh tác dụng lên dau ra của vòi phun (kN/m” cường độ nén nở hông khoảng cách giữa hai tim cọc theo hai phương N/A thông số của đất được cải thiện.

N/A thông số của đất không cải thiện Thông số đất tương đương cho khối dat hỗn hợp như là: N/A Hữu. N/A Thông số của đất được cải tạo N/A Thông số của đất không được cải tạo N/A Tỷ lệ của bề mặt dat được cải tạo N/A độ bên cắt của đất được xử lý N/A độ bền cắt của dat không được xử lý tỷ lệ cải thiện, có nghĩa là diện tích đất được xử lý chia N/A cho tổng diện tích. kN/mỶ dung trọng ướt của đất trị trung bình gia quyền của trọng lượng tự nhiên của kN/mỶ các lớp dat ở phía ngoài hé kể từ mat dat đến chân tường bé rộng hỗ móng kN/m? lực đính của đất độ sâu đào hô móng độ chôn sâu của than tường (tinh từ mặt đáy hồ đào tới chân tường) kN/m tải trọng trên mặt đất N/A hệ số tính toán khả năng chịu lực giới hạn của đất kNm Moment chống trôi N/A hệ số áp lực đất chủ động độ sâu cách mặt đất của hàng chống cuối cùng góc kẹp ngang giữa hàng chống dưới cùng với mặt đào rad của hô góc tam tròn của mặt trượt lây diém chong của hàng rad chống dưới cùng làm tâm kNm Moment gay trồi Qic tong lực neo giữ của coc ở lớp bơm phụt DANH SÁCH BANG BIEU SU DỤNG TRONG LUẬN VAN Tên bảng Trang Bảng 2. Thông số vận hành của thiết bị Jet Grouting.

Tổng hợp các thông số vận hành của hệ thong phun don. Hệ số ảnh hưởng của năng lượng phun vào đất (2xy). Mối quan hệ giữa đường kính cọc với các hệ thông thi công khác nhau và các loại dat khác nhau. Tổng hợp các nét chính của hai mô hình MC và HS [8].

Tương quan giữa mô đun biến dạng E theo Nsp+ [§]. Hệ số thâm k của một số loại đất theo Das, B. Hệ số thâm điển hình của dat [16]. Đặc điểm cọc Jet Grouting ở TP.Một số mối quan hệ giữa giá trị Ey và Gy [8].

Mô tả địa chất công trình. Bảng tom tat chỉ tiêu cơ lý của đất. Thông số tường Vây.-- -- + ct ST H1 111 11x x1 cưkg 45 Bảng 3. Các thông số đặc trưng của thanh chống .---- + << sex sx+xsx4 46 Bang 3.

Thông số đặc trưng sàn tầng hầm. Các thông số của đất trong mô hình Mohr - Coulomb. Các thông số của đất trong mô hình Hardening Soil. Ty lệ trộn vữa bơm gia cố thân CỌC.

Áp lực bơm vữa dự tính.