Nghiên cứu ổn định hố đào sâu với tường vây chu vi tròn trong địa kỹ thuật xây dựng

MỞ ĐẦU

0.1. Mục tiêu nghiên cứu

0.2. Phương pháp nghiên cứu

0.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

0.4. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU TƯỜNG VÂY CHU VI TRÒN

1.1. Giới thiệu

1.2. Các nghiên cứu về C-Dwall trên thế giới và Việt Nam

1.2.1. Các nghiên cứu về C-Dwall trên thế giới

1.2.2. Các nghiên cứu về C-Dwall tại Việt Nam

1.2.3. Các công trình điển hình sử dụng C-Dwall

1.2.4. Tiềm năng ứng dụng C-Dwall tại Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN TƯỜNG VÂY CHU VI TRÒN

2.1. Ứng suất vòng trong C-Dwall

2.1.1. Chiều dày hữu hiệu của các tấm panel tường vây

2.1.2. Độ cứng vòng của C-Dwall

2.1.3. Độ cứng vòng của dầm vòng (ring beam)

2.2. Moment và lực cắt theo phương đứng

2.3. Moment và lực cắt theo phương ngang

2.4. Độ chôn sâu của tường vây

2.4.1. Sức kháng của đất phía bị động

2.4.2. Phá hoại do thủy lực – Bùng nền/ xói ngầm

2.4.3. Ổn định tổng thể – Thiết kế chống đẩy nổi

2.5. Phương pháp sai phân hữu hạn

2.6. Độ ổn định kết cấu của tường vây

2.7. Độ lún đất nền xung quanh do việc đào tầng hầm

2.7.1. Tường làm việc consol, chuyển vị đầu tường lớn

2.7.2. Tường có thanh chống, chuyển vị đỉnh tường nhỏ

2.8. Ổn định hố đào

2.9. Thiết bị đo và quan trắc phục vụ công tác đào tầng hầm

2.10. Hạn chế của C-Dwall

2.10.1. Chiều sâu đào tầng hầm

2.10.2. Đường kính của giếng

2.10.3. Sự thay đổi áp lực đất nền và phụ tải

3. CHƯƠNG 3: BIỆN PHÁP THI CÔNG TƯỜNG VÂY CHU VI TRÒN

3.1. Công tác thi công

3.1.1. Công tác trắc đạc

3.1.1.1. Mốc trắc đạc công trình

3.1.2. Thiết bị sử dụng

3.1.2.1. Tác dụng của tường dẫn

3.1.2.2. Thiết bị thi công tường dẫn

3.1.3. Thi công tường dẫn

3.1.3.1. Chuẩn bị dung dịch polymer

3.1.3.1.1. Chuẩn bị dung dịch polymer

3.1.3.1.2. Sử dụng polymer khi đào

3.1.3.2. Các thiết bị kiểm tra

3.1.3.3. Thi công đào tường vây

3.1.3.4. Panel kế tiếp

3.1.3.5. Phương pháp kiểm tra và giám sát độ thẳng đứng và độ ổn định

3.1.6. Vận chuyển polymer ra khỏi công trường

3.1.7. Vệ sinh đáy hố đào

3.1.8. Hệ thống cốp pha CWS

3.1.8.1. Nguyên lý gioăng CWS

3.1.8.2. Lắp đặt cốp pha CWS

3.1.8.3. Hệ thống cốp pha CWS và gàu ngoạm

3.1.8.4. Ưu điểm khi sử dụng cốp pha CWS

3.1.9. Lắp đặt lồng thép

3.1.9.1. Yêu cầu kỹ thuật của bêtông

3.1.9.2. Đổ bêtông tường vây

3.1.10. Thiết bị thi công tường vây

3.2. Công tác quản lý chất lượng trong quá trình thi công

3.2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ và quản lý chất lượng

3.2.2. Quy trình phương án tự kiểm tra chất lượng vật liệu cấu kiện và sản phẩm xây dựng trước khi sử dụng

3.2.2.1. Kiểm tra chất lượng vật liệu xây dựng

3.2.2.2. Quy trình kiểm tra vật liệu đầu vào

3.2.3. Đánh giá chất lượng thi công và nghiệm thu

3.2.3.1. Quy trình kiểm tra và đánh giá chất lượng

3.2.3.2. Các công tác kiểm tra và nghiệm thu

3.3. Công tác xử lý sự cố trong thi công

3.3.1. Xử lý sự cố khi tắc ống đổ

3.3.2. Xử lý khi gặp vật cản khi đào

3.3.3. Xử lý khi sập thành hố đào

3.3.4. Xử lý khi rơi ống đổ bêtông

3.3.5. Xử lý khi hố đào không thẳng

4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TƯỜNG VÂY CHU VI TRÒN CỦA CÔNG TRÌNH VNPT HÀ NỘI – ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TƯỜNG VÂY CHU VI TRÒN

4.1. Giới thiệu dự án

4.2. Giới thiệu phần mềm

4.3. Thông số đất nền

4.4. Phương án tường vây chu vi tròn

4.4.1. Mặt cắt tầng hầm và số liệu đầu vào

4.4.2. Thông số đầu vào

4.4.3. Đánh giá kết quả, so sánh với hiện trạng công trường

4.5. Phương án tường vây thẳng truyền thống

4.6. So sánh C-Dwall với tường vây thẳng truyền thống

4.7. Hạn chế của C-Dwall

4.8. Tiềm năng ứng dụng tại Việt Nam

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ổn định hố đào

Nghiên cứu tập trung vào việc đảm bảo ổn định hố đào sâu sử dụng tường vây chu vi tròn. Phân tích ứng xử của tường vây dưới tác dụng của áp lực đất và các yếu tố địa kỹ thuật. Phương pháp sai phân hữu hạn được sử dụng để mô phỏng và tính toán độ ổn định. Kết quả cho thấy tường vây chu vi tròn có khả năng tự ổn định cao, giảm thiểu nhu cầu sử dụng hệ thống chống đỡ như giằng chống hoặc neo đất.

1.1. Phương pháp tính toán

Sử dụng phần mềm Paroi2009 để mô phỏng tường vây chu vi tròn và so sánh với tường vây thẳng. Kết quả chỉ ra rằng tường vây chu vi tròn yêu cầu các thông số hình học nhỏ hơn, giảm nội lực và chuyển vị so với tường vây thẳng.

1.2. Ứng dụng thực tế

Công trình VNPT Hà Nội được sử dụng làm ví dụ điển hình. Tường vây chu vi tròn với đường kính 54m và chiều sâu đào 13m đã chứng minh hiệu quả trong việc đảm bảo ổn định hố đào.

II. Thiết kế tường vây

Nghiên cứu đề xuất các bước thiết kế tường vây chu vi tròn dựa trên cơ sở lý thuyết và thực tiễn. Ứng suất vòng trong tường vây đóng vai trò quan trọng trong việc giảm moment và lực cắt, từ đó giảm lượng cốt thép cần thiết. Phương pháp thiết kế tường vây được áp dụng cho các công trình có hố đào sâu, đặc biệt là trong các khu vực đô thị chật hẹp.

2.1. Cơ sở lý thuyết

Phân tích ứng suất vòng và độ cứng của tường vây chu vi tròn. Các yếu tố như chiều dày tường, độ chôn sâu và sức kháng của đất được xem xét kỹ lưỡng.

2.2. So sánh với tường vây thẳng

Kết quả so sánh cho thấy tường vây chu vi tròn có ưu thế vượt trội về độ ổn định và hiệu quả kinh tế so với tường vây thẳng.

III. Kỹ thuật đào sâu

Nghiên cứu đề cập đến các kỹ thuật đào sâu sử dụng tường vây chu vi tròn. Phương pháp Bottom-Up được áp dụng để đào tầng hầm nhanh chóng và hiệu quả. Các biện pháp thi công và kiểm soát chất lượng được trình bày chi tiết, bao gồm việc sử dụng dung dịch polymer và hệ thống cốp pha CWS.

3.1. Biện pháp thi công

Quy trình thi công tường vây chu vi tròn bao gồm các bước như trắc đạc, đào tường, lắp đặt lồng thép và đổ bê tông. Các thiết bị và phương pháp kiểm tra chất lượng được sử dụng để đảm bảo độ chính xác và an toàn.

3.2. Xử lý sự cố

Các sự cố thường gặp trong quá trình thi công như tắc ống đổ, sập thành hố đào được đề cập và giải pháp xử lý được đưa ra.

IV. Giải pháp địa kỹ thuật

Nghiên cứu đưa ra các giải pháp địa kỹ thuật để ứng dụng tường vây chu vi tròn trong các công trình ngầm. Các công trình như hệ thống xe điện ngầm, bãi đậu xe ngầm và hồ chứa nước mưa được xem xét. Tường vây chu vi tròn được đánh giá là giải pháp tối ưu cho các công trình này do khả năng tự ổn định và hiệu quả kinh tế.

4.1. Tiềm năng ứng dụng

Các dự án xây dựng hệ thống xe điện ngầm tại các thành phố lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh được đề xuất sử dụng tường vây chu vi tròn.

4.2. Hạn chế và khuyến nghị

Một số hạn chế của tường vây chu vi tròn như đường kính không nên vượt quá 90m và không phù hợp với khu vực có địa hình thay đổi lớn. Các khuyến nghị để cải thiện hiệu quả ứng dụng được đưa ra.

Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Ổn Định Hố Đào Sâu Sử Dụng Tường Vây Chu Vi Tròn