Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn trong thi công hố đào sâu

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu địa kỹ thuật xây dựng phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn trong thi, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Huỳnh Thế Vĩ
• Người hướng dẫn: TS. Lê Trọng Nghĩa
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn trong thi công hố đào sâu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Khái niệm cơ bản về hệ thanh chống đỡ hố đào
• 2.2. Ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn trong quá trình thi công tầng hầm
• 2.3. Độ cứng của hệ thanh chống
• 2.4. Khoảng cách của hệ thanh chống
• 2.5. Kích tải trước cho hệ thanh chống
• 2.6. Phân tích lực dọc trong hệ thanh chống bằng phương pháp đơn giản
• 2.7. Xác định tải trọng trên hệ chống theo phương pháp áp lực đất biểu kiến
• 2.8. Sự gia tăng tải trọng trên hệ thanh chống trong giai đoạn tháo dỡ và thi công sàn tầng hầm
• 2.9. Phân tích mối quan hệ giữa biến dạng của tường chắn và độ lún bề mặt của đất nền
• 2.10. Dạng độ lún bề mặt của đất nền
• 2.11. Xác định giá trị lớn nhất của độ lún bề mặt đất nén
• 2.12. Ứng xử không gian của quá trình thi công tầng hầm
• 2.13. Phân tích bài toán hố đào sâu bằng phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Plaxis
• 2.14. Quan hệ thoát nước và không thoát nước trong Plaxis
• 2.14.1. Quan hệ thoát nước (Drained)
• 2.14.2. Quan hệ không thoát nước (Undrained)
• 2.15. Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng Mohr-Coulomb
• 2.16. Mô hình tăng bền định hướng Hardening Soil
• 2.17. So sánh giữa mô hình Mohr-Coulomb và mô hình Hardening Soil
• 2.18. Thông số đầu vào của đất nền
• 2.19. Hệ số thấm của đất k
• 2.20. Lực dính c và góc ma sát
• 2.21. Chia lưới phần tử trong Plaxis
• 2.22. Hình dạng của phần tử
• 2.23. Mật độ lưới của phần tử
• 2.24. Giới hạn vùng nền và mô hình phân tích
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THANH CHỐNG ĐẾN CHUYỂN VỊ TƯỜNG CHẮN TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU CỦA MỘT CÔNG TRÌNH THỰC TẾ Ở TP. HỒ CHÍ MINH
• 3.1. Thực trạng công trình nghiên cứu
• 3.2. Đặc điểm công trình nghiên cứu
• 3.3. Sự cố gặp phải của công trình nghiên cứu
• 3.4. Điều kiện địa chất công trình
• 3.5. Trình tự thi công tầng hầm
• 3.6. Mô phỏng bài toán
• 3.7. Thông số đầu vào của bài toán
• 3.8. Hệ thanh chống
• 3.8.1. Dầm mũ tường vây
• 3.8.2. Cột thép hình (Kingpost)
• 3.8.3. Sàn tầng hầm công trình
• 3.8.4. Phụ tải mặt đất
• 3.8.5. Điều kiện mực nước ngầm
• 3.9. Đất nền công trình
• 3.10. Các giai đoạn thi công tầng hầm
• 3.11. Phân tích kết quả bài toán
• 3.12. Kết quả tính toán và so sánh với quan trắc thực tế
• 3.13. Phương án bố trí lại hệ thanh chống theo điều kiện chuyển vị của tường vây
• 3.14. Thay đổi các giai đoạn thi công tầng hầm
• 3.15. Gia cường độ cứng các tầng thanh chống
• 3.16. Kết quả tính toán lực dọc trong các tầng thanh chống theo các phương án thi công tầng hầm
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thanh chống và chuyển vị tường chắn

Hệ thanh chống đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát chuyển vị tường chắn trong quá trình thi công hố đào sâu. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn tại công trình thực tế ở Thành phố Hồ Chí Minh. Hệ thanh chống không chỉ giúp ổn định kết cấu mà còn hạn chế biến dạng của đất nền, đảm bảo an toàn công trình. Các yếu tố như độ cứng, khoảng cách giữa các tầng thanh chống, và tải trọng tác động lên hệ thống đều được xem xét kỹ lưỡng.

1.1. Khái niệm cơ bản về hệ thanh chống

Hệ thanh chống là hệ thống kết cấu được sử dụng để chống đỡ tường chắn trong quá trình đào đất. Nó bao gồm các thanh thép hoặc bê tông cốt thép được bố trí theo từng tầng. Độ cứng của hệ thanh chống ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực và chuyển vị tường chắn. Khoảng cách giữa các tầng thanh chống cũng là yếu tố quan trọng, quyết định hiệu quả của hệ thống trong việc hạn chế biến dạng.

1.2. Ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường chắn

Chuyển vị tường chắn là hiện tượng tường dịch chuyển ngang hoặc dọc trong quá trình thi công. Hệ thanh chống giúp giảm thiểu chuyển vị bằng cách phân bố lại tải trọng và tăng cường độ ổn định cho tường. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc bố trí hợp lý các tầng thanh chống có thể giảm chuyển vị xuống mức cho phép, đảm bảo an toàn công trình và hạn chế ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

II. Phương pháp phân tích và mô phỏng

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm Plaxis 3D Foundation để mô phỏng quá trình thi công. Các thông số đầu vào bao gồm địa chất, tải trọng, và kết cấu của công trình được xác định dựa trên khảo sát thực tế. Kết quả mô phỏng được so sánh với dữ liệu quan trắc để đánh giá độ chính xác. Phương pháp này giúp xác định giải pháp kỹ thuật tối ưu trong việc bố trí hệ thanh chống.

2.1. Mô hình hóa bài toán bằng phần tử hữu hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn được áp dụng để mô phỏng toàn bộ quá trình thi công. Các yếu tố như địa chất, tải trọng, và kết cấu được đưa vào mô hình để phân tích chuyển vị tường chắn. Phần mềm Plaxis 3D Foundation cho phép mô phỏng chính xác các giai đoạn thi công, từ đó đưa ra các giải pháp kỹ thuật hiệu quả.

2.2. So sánh kết quả mô phỏng và quan trắc thực tế

Kết quả mô phỏng từ Plaxis 3D Foundation được so sánh với dữ liệu quan trắc thực tế để đánh giá độ chính xác. Sự khác biệt giữa hai phương pháp giúp xác định các yếu tố cần điều chỉnh trong hệ thanh chống. Điều này đảm bảo rằng chuyển vị tường chắn được kiểm soát trong giới hạn cho phép, đảm bảo an toàn công trình.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc thay đổi trình tự thi công và gia cường hệ thanh chống có thể giảm chuyển vị tường chắn đáng kể. Các giải pháp kỹ thuật được đề xuất bao gồm điều chỉnh khoảng cách giữa các tầng thanh chống và tăng cường độ cứng của hệ thống. Những kết quả này có thể áp dụng cho các công trình tương tự, đặc biệt là trong điều kiện địa chất phức tạp và tải trọng lớn.

3.1. Phương án bố trí hệ thanh chống tối ưu

Nghiên cứu đề xuất phương án bố trí hệ thanh chống tối ưu bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa các tầng và tăng cường độ cứng. Phương án này giúp giảm chuyển vị tường chắn xuống mức cho phép, đảm bảo an toàn công trình và hạn chế ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

3.2. Ứng dụng thực tiễn trong thi công hố đào sâu

Các giải pháp kỹ thuật được đề xuất trong nghiên cứu có thể áp dụng cho các công trình tương tự. Đặc biệt, trong điều kiện địa chất phức tạp và tải trọng lớn, việc bố trí hợp lý hệ thanh chống giúp đảm bảo an toàn công trình và hiệu quả thi công.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển đô thị hiện đại, nhu cầu xây dựng các công trình ngầm ngày càng gia tăng, đặc biệt tại các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh. Việc thi công các tầng hầm sâu trong điều kiện mặt bằng chật hẹp và có nhiều công trình lân cận đặt ra thách thức lớn về kiểm soát chuyển vị tường chắn và biến dạng đất nền. Theo ước tính, các công trình có độ sâu đào đất lên đến 13.35m, sử dụng hệ thống chống đỡ phức tạp nhằm đảm bảo an toàn kết cấu và hạn chế biến dạng. Vấn đề nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường vây trong quá trình thi công hố đào sâu, nhằm tìm ra phương án bố trí hệ thanh chống hợp lý, vừa đảm bảo an toàn kết cấu, vừa tối ưu chi phí thi công.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là phân tích và so sánh kết quả mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn với số liệu quan trắc thực tế tại công trình Lim Tower, TP. Hồ Chí Minh; từ đó đề xuất phương án bố trí và gia cường hệ thanh chống nhằm hạn chế chuyển vị tường vây trong giới hạn cho phép. Nghiên cứu được thực hiện trong phạm vi công trình có 2 tầng hầm, chiều sâu đào 13.35m, với hệ thống 3 tầng thanh chống chính, khoảng cách lớn nhất từ tầng thanh chống đến bề mặt hố đào là 6m. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc đảm bảo an toàn thi công, giảm thiểu rủi ro biến dạng ảnh hưởng đến các công trình lân cận, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả thiết kế và thi công tầng hầm sâu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết áp lực đất biểu kiến (Peck, 1969): Phương pháp tính toán tải trọng trên hệ thanh chống dựa trên áp lực đất phân bố theo chiều sâu, giúp xác định lực tác dụng lên từng tầng thanh chống trong quá trình thi công.
• Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng Mohr-Coulomb: Mô hình cơ học đất phổ biến dùng để mô phỏng ứng xử của đất nền dưới tải trọng, đặc biệt trong phân tích biến dạng và ổn định hố đào.
• Mô hình Hardening Soil (HS): Mô hình nâng cao mô phỏng tính phi tuyến và tăng cứng theo hướng của đất, cho kết quả chính xác hơn trong phân tích biến dạng đất nền.
• Khái niệm độ cứng hệ thanh chống: Độ cứng của hệ thanh chống ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển vị tường chắn; hệ thanh chống có độ cứng lớn giúp giảm chuyển vị đáng kể.
• Hiệu ứng vòm (Arching effect): Ảnh hưởng không gian trong thi công hố đào, đặc biệt với tường vây bê tông cốt thép, làm giảm chuyển vị và biến dạng đất nền tại các góc và cạnh hố đào.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thực tế từ công trình Lim Tower tại TP. Hồ Chí Minh, gồm số liệu quan trắc chuyển vị tường vây qua các giai đoạn thi công. Phương pháp phân tích chính là mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng toàn bộ quá trình thi công hố đào với các giai đoạn lắp đặt và tháo dỡ hệ thanh chống.

Cỡ mẫu nghiên cứu là một công trình thực tế với 2 tầng hầm, chiều sâu đào 13.35m, hệ thanh chống gồm 3 tầng chính. Phương pháp chọn mẫu là nghiên cứu trường hợp (case study) nhằm phân tích chi tiết ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường vây. Phân tích so sánh kết quả mô phỏng với số liệu quan trắc thực tế để đánh giá độ chính xác và hiệu quả của các phương án bố trí hệ thanh chống.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 01 đến tháng 06 năm 2013, bao gồm thu thập số liệu, mô phỏng, phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của độ cứng hệ thanh chống: Kết quả mô phỏng và quan trắc cho thấy hệ thanh chống có độ cứng lớn giúp giảm chuyển vị tường vây đáng kể. Chuyển vị ngang tường vây tại vị trí ống inclinometer IN01 giảm từ khoảng 55-70mm xuống còn 2-4mm sau khi lắp đặt và kích tải hệ thanh chống.
2. Khoảng cách giữa tầng thanh chống và bề mặt hố đào: Việc giảm khoảng cách này từ 6m xuống thấp hơn làm giảm chiều dài không cố kết, từ đó giảm chuyển vị tường vây.
3. Phương án thay đổi trình tự thi công: Thay đổi trình tự thi công hố đào nhằm giảm khoảng cách giữa hệ thanh chống và bề mặt hố đào kết hợp với gia cố hệ thanh chống có hiệu quả cao trong việc hạn chế chuyển vị tường vây, đảm bảo chuyển vị nằm trong giới hạn cho phép.
4. Phân tích 3D cho công trình có hình học phức tạp: Mô hình 3D cho độ chính xác và tin cậy cao hơn so với mô hình 2D, đặc biệt trong việc đánh giá hiệu ứng vòm và ứng xử không gian của tường vây và đất nền.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của việc giảm chuyển vị tường vây là do hệ thanh chống có độ cứng cao và được kích tải trước, giúp tăng khả năng chịu lực ngang của hệ chống, từ đó giảm áp lực đất tác động lên tường chắn. Việc rút ngắn khoảng cách giữa tầng thanh chống và bề mặt hố đào làm giảm chiều dài không cố kết, hạn chế biến dạng tích lũy qua các giai đoạn thi công.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với các báo cáo tại Bangkok, Taipei và Boston, nơi cũng nhấn mạnh vai trò quan trọng của hệ thanh chống trong kiểm soát chuyển vị tường vây. Đặc biệt, nghiên cứu này bổ sung phân tích chi tiết về ảnh hưởng của việc thay đổi bố trí hệ thanh chống và trình tự thi công, điều chưa được làm rõ trong nhiều nghiên cứu trước.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ chuyển vị tường vây theo thời gian thi công tại các vị trí quan trắc, bảng so sánh lực dọc trên các tầng thanh chống giữa mô phỏng và thực tế, cũng như hình ảnh mô phỏng biến dạng đất nền và tường vây trong phần mềm Plaxis 3D Foundation.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu hóa bố trí hệ thanh chống: Đề nghị giảm khoảng cách giữa tầng thanh chống và bề mặt hố đào xuống dưới 6m để giảm chiều dài không cố kết, từ đó hạn chế chuyển vị tường vây. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn thiết kế và lập kế hoạch thi công; chủ thể: nhà thầu và tư vấn thiết kế.
2. Kích tải trước hệ thanh chống: Áp dụng kích tải trước cho hệ thanh chống ngay sau khi lắp đặt để tăng độ cứng và giảm chuyển vị tường vây. Thời gian thực hiện: ngay sau lắp đặt từng tầng thanh chống; chủ thể: nhà thầu thi công.
3. Thay đổi trình tự thi công đào đất: Thiết kế trình tự thi công sao cho việc đào đất và lắp đặt hệ thanh chống diễn ra đồng bộ, tránh để hố đào không được chống đỡ trong thời gian dài, giảm thiểu chuyển vị tường vây. Thời gian thực hiện: trong quá trình thi công; chủ thể: nhà thầu thi công và giám sát.
4. Gia cố hệ thanh chống: Đối với các tầng thanh chống làm việc ở trạng thái nguy hiểm hoặc có lực dọc tăng cao, cần gia cố hoặc bổ sung hệ thanh chống dự phòng để đảm bảo an toàn kết cấu. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn thi công và tháo dỡ hệ thanh chống; chủ thể: nhà thầu và tư vấn giám sát.
5. Ứng dụng mô hình phân tích 3D: Khuyến khích sử dụng mô hình phần tử hữu hạn 3D cho các công trình có hình học phức tạp để đánh giá chính xác chuyển vị và biến dạng, từ đó đưa ra biện pháp thi công phù hợp. Thời gian thực hiện: trong giai đoạn thiết kế và lập biện pháp thi công; chủ thể: tư vấn thiết kế và nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu và địa kỹ thuật: Nghiên cứu cung cấp cơ sở lý thuyết và thực tiễn về ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường vây, giúp tối ưu thiết kế hệ chống đỡ hố đào sâu.
2. Nhà thầu thi công tầng hầm: Tham khảo các phương án bố trí và gia cố hệ thanh chống, trình tự thi công nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả thi công hố đào sâu.
3. Chuyên gia giám sát và quản lý dự án: Sử dụng kết quả nghiên cứu để đánh giá, kiểm soát chuyển vị tường vây và biến dạng đất nền trong quá trình thi công, giảm thiểu rủi ro công trình.
4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng, địa kỹ thuật: Tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng mô hình phần tử hữu hạn 3D trong phân tích hố đào sâu, cũng như các khái niệm và phương pháp tính toán tải trọng hệ thanh chống.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thanh chống có vai trò gì trong thi công hố đào sâu?
   Hệ thanh chống chịu lực ngang, giữ ổn định tường vây, hạn chế chuyển vị và biến dạng đất nền trong quá trình đào đất, đảm bảo an toàn kết cấu và công trình lân cận.

2. Tại sao cần kích tải trước hệ thanh chống?
   Kích tải trước giúp tăng độ cứng hệ thanh chống, giảm chuyển vị tường vây và biến dạng đất nền, đồng thời hạn chế sự gia tăng áp lực đất trong quá trình thi công.

3. Phương pháp phân tích nào được sử dụng trong nghiên cứu?
   Phương pháp phần tử hữu hạn 3D với phần mềm Plaxis 3D Foundation được sử dụng để mô phỏng quá trình thi công và phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyển vị tường vây.

4. Khoảng cách giữa tầng thanh chống và bề mặt hố đào ảnh hưởng thế nào đến chuyển vị?
   Khoảng cách càng nhỏ thì chiều dài không cố kết giảm, làm giảm chuyển vị tường vây và biến dạng đất nền, giúp tăng độ ổn định của hố đào.

5. Làm thế nào để kiểm soát chuyển vị tường vây trong giới hạn cho phép?
   Bố trí hợp lý hệ thanh chống với độ cứng đủ lớn, kích tải trước, thay đổi trình tự thi công hợp lý và gia cố hệ thanh chống khi cần thiết là các biện pháp hiệu quả để kiểm soát chuyển vị.

Kết luận

• Hệ thanh chống có độ cứng lớn và được kích tải trước đóng vai trò then chốt trong việc giảm chuyển vị tường vây khi thi công hố đào sâu.
• Giảm khoảng cách giữa tầng thanh chống và bề mặt hố đào giúp hạn chế chiều dài không cố kết, giảm biến dạng tích lũy của tường chắn.
• Thay đổi trình tự thi công đào đất và lắp đặt hệ thanh chống là giải pháp hiệu quả để kiểm soát chuyển vị tường vây trong giới hạn cho phép.
• Mô hình phân tích 3D bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation cung cấp kết quả chính xác, phù hợp với các công trình có hình học phức tạp.
• Các giải pháp đề xuất có thể ứng dụng rộng rãi cho các công trình tầng hầm sâu tại các đô thị lớn, góp phần nâng cao an toàn và hiệu quả thi công.

Next steps: Áp dụng các phương án bố trí và gia cố hệ thanh chống trong các dự án thực tế, đồng thời mở rộng nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố địa chất phức tạp và tải trọng động trong thi công hố đào sâu.

Các kỹ sư thiết kế, nhà thầu và chuyên gia giám sát nên tích hợp mô hình phân tích 3D và các giải pháp bố trí hệ thanh chống hợp lý để đảm bảo an toàn và hiệu quả thi công tầng hầm sâu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan dé tai nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Phân tích ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyền vị tường chắn trong thi công hồ đào sâu của một công trình thực tế ở Thành phố Hồ Chí Minh Kết luận và kiến nghị H. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2013 Ill. NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VỤ: 21/06/2013 IV. CÁN BỘ HƯỚNG DÂN: TS.

LÊ TRỌNG NGHĨA Tp.HCM, ngay thang nam 2013 CAN BO HUONG DÂN ˆ CHỦ NHIEM BO MON TRUONG KHOA (Họ tên va chữ ky) (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) TS LE TRỌNG NGHĨA PGS.TSVÕPHÁN TS NGUYEN MINH TÂM -ÏV- LỜI CÁM ƠN Trước tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toan thé quý Thay cô trong Bộ môn Dia Co Nền Móng — Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những bai học, những kinh nghiệm chuyên ngành quý giá, giúp tác giả có day đủ nền tảng kiến thức dé thực hiện dé tài nghiên cứu này. Tiếp theo, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc đến TS Lê Trọng Nghĩa, thầy đã truyền đạt kiến thức, hướng dẫn tận tâm, định hướng cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu. Đồng thời, tác giả cũng xin gửi đến ThS Bùi Văn Chúng lòng biết ơn sâu sắc vì những nhận xét va góp ý thật sự bồ ích của thầy dé tác giả hoàn thành tốt dé tài nghiên cứu nay. Sau cùng, tác gia xin gửi lời biệt ơn chân thành, sâu sac đên gia đình và bạn bè, đông nghiệp về sự quan tâm, giúp đỡ, động viên, ủng hộ tác giả trong suôt chặn đường thực hiện đề tài nghiên cứu này.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013 Học viên Huỳnh Thế Vĩ TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyền vị tường vây khi thi công tang ham Cao ốc Văn Phòng “Lim Tower” tại Thành Phố Hồ Chí Minh. Công trình nay gồm 2 tang hầm với chiều sâu đào đất là 13.35m, được chống đỡ băng 3 tầng thanh chống chính. Khoảng cách lớn nhất từ tầng thanh chống đến bề mặt hố dao là 6. Toàn bộ quá trình thi công được mô phỏng bang phương pháp phan tử hữu hạn với việc sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation.

So sánh kết quả thu được với quan trắc thực tế để tìm ra phương pháp bố trí và gia cường hệ chống hợp lý, đảm bảo chuyển vị của tường vây nam trong giới hạn cho phép. Kết quả cho thấy phương án thay đổi trình tự thi công hố đào nhằm giảm khoảng cách giữa hệ thanh chống và bề mặt hỗ đảo, đồng thời kết hợp gia cố hệ thanh chống có hiệu quả rất lớn trong việc hạn chế chuyển vị tường vây. Bên cạnh đó, với các công trình có dạng hình học phức tạp, bài toán phân tích 3D đem lại độ chính xác cao và đáng tin cậy, rất thích hợp trong việc thiết lập biện pháp thi công tang ham. ABSTRACT This thesis presents a study about the effect of strut system on the lateral movement of diaphragm wall when constructing basements of “Lim Tower” office building in Ho Chi Minh City.

This building consists of two basements with the depth of excavation of 13. It is supported by three strut layers with the maximum distance from one strut layer to excavation surface of 6. All actual basement construction sequences of the building are simulated by the finite element method with support of Plaxis 3D Foundation. Hence, comparison of the obtained results with the monitored measurements in order to find the optimal method of strut arrangement and strengthening, ensuring that the displacement of diaphragm wall is within the allowable limit.

The result shows that combination between alternative method of excavation construction sequences to restrict the distance from one strut layer to excavation surface and strut strengthening has high efficiency in the limitation of lateral wall movement. Additionally, this study also shows that a 3-D analysis for the buildings with complex geometry will provide high accuracy and reliability. It is very suitable for the establishment of basement construction procedures. -Vị- MỤC LỤC Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ LỜI CAM ƠN.

Gore IV Tóm tắt luận văn thạc Sĩ.-- -G t ca S 111191181811 18 181551315 E551111 1511111111115 Ee re. V Mục LUC woe eeeccccccceessecccccceeesssecccsseesssesccssseessesccssseusescssssueusescsssseuueescssseuenesess VI Danh mục bảng .--GGGG Q10 000010111111993 11111111 ng 0 01 111k khe Vii Danh mục hình. Tính cấp thiết của để tài. Mục tiêu nghiên cứu của dé tài.

Y nghĩa va giá trị thực tiễn của để tài. Phương pháp nghiÊn CỨU. Nội dung nghiÊn CUU. Han chế của để tài.

St S 3t 3131311118 1815118 1511118151151 Eererd 3 CHUONG 1 — TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CUU. Tinh hình nghiên cứu trên thé giới.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam:. 19 CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYET .Khái niêm cơ bản về hệ thanh chống đỡ hồ đảo.Ảnh hưởng của hệ thanh chống đến chuyền vị tường chắn trong quá trình thi công tầng hầm. Độ cứng của hệ thanh chống.

Khoảng cách của hệ thanh chong. Kích tải trước cho hệ thanh chống.Phân tích lực dọc trong hệ thanh chống bằng phương pháp đơn giản. Xác định tải trọng trên hệ chống theo phương pháp áp lực đất biểu kiến. Sự gia tăng tải trọng trên hệ thanh chống trong giai đoạn tháo dở và thi công sàn tầng hầm.Phân tích mối quan hệ giữa biến dạng của tường chắn và độ lún bề mặt của đất nền.

Dạng độ lún bề mặt của đất nền.- ¿222cc Sa sec EeEsEsersra 30 2. Xác định giá trị lớn nhất của độ lún bề mặt đất nén .Ứng xử không gian của quá trình thi công tầng hầm .Phân tích bai toán hố đào sâu bằng phương pháp phan tử hữu han sử dụng phần mềm Plaxis. -¿- - E99 EEEE SE eEeEeEeEeEerxrerees 34 2. Quan hệ thoát nước và không thoát nước trong Plaxis.

Quan hệ thoát nước (Drained). Quan hệ không thoát nước (Undrained). Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng Mohr-Coloumb. Mô hình tăng bên đăng hướng Hardening Soil.

So sánh giữa mô hình Mohr-Coloumn và mô hình Hardening Soll. Thông số đầu vào của đất nỀn. Hệ số thắm của đất k. Lực dính c và øóc ma sát (_.

Chia lưới phần tử trong Plaxis. Hình dạng của phan tử:. Mật độ lưới của phan tử. Giới hạn vùng nên va mô hình phân tích.

50 CHUONG 3 — PHAN TICH ANH HUONG CUA HỆ THANH CHONG DEN CHUYEN VI TUONG CHAN TRONG THI CONG HO DAO SAU CUA MOT CONG TRÌNH THUC TẾ Ở TP. HO CHI MINH .Thực trạng công trình nghiÊn cứu. Đặc điểm công trình nghiên cứu.2 Sự cố gặp phải của công trình nghiên cứu. Điều kiện địa chất công trÌnh.

Trình tự thi công tầng hầm .MO phong bai tOan 0. Thông số đầu vào của bai toán. HH ng ng kg key 3. Hệ thanh chồng.

Dam mũ tường vây. Cột thép hình (Kingposf). San tầng hầm công trình. Phụ tải mặt đất.

Điều kiện mực nước ngâm ¬— 3. Đất nền công trình. Các giai đoạn thi công tầng hầm:. Phân tích kết quả bai toán.

Kết quả tính toán và so sánh với quan trắc thực tế. Phương án bồ trí lại hệ thanh chống theo điều kiện chuyển vị của tường Vây. Thay đổi các giai đoạn thi công tầng ham. Gia cường độ cứng các tầng thanh chống.

Kết quả tính toán lực dọc trong các tầng thanh chống theo các phương án thi công tầng ham. 5556 565x+xsx2 KET LUAN — KIEN NGHLI 0n. - Vil- DANH MUC BANG CHUONG 1 — TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CUU Bang 1.1 — Dung trong riêng và sức chống cắt không thoát nước vủa các lỚp điất.--c-cstt n1 11 1111111151311 1111101011111 1110 0 TT 5 Bang 1.2 — Đặc trưng tiết diện của hệ thanh chống .3 — Địa chất tại vị trí xây dựng công trình Manulife Building.4 — Bang tóm tắt đặc trưng các lớp đất.5 — Đặc trưng hệ thanh chống tam .6 — Tính chất cơ lý của đất nên công trình.7 — Các giai đoạn thi công hồ đảo.8 — Kết quả tính toán lý thuyết và đo thực tế lực dọc tác dụng lên các lớp thanh chống .- -- «+ + St SkEEEEEEE9E9E9 5E SE g1 1151 1xx 18 CHƯƠNG 2 ~ CƠ SỞ LÝ THUYET Bang 2.1 — Miễn giá trị của mô đun E ứng với các loại đất khác nhau 00/1610.2 — Các giá trị điển hình của mô đun E_.3 — Các giá trị điển hình của hệ số Poisson. s55 sex sxsxsxd 47 Bang 2.4 — Hệ số thắm k của một số loại đất.

¿+2 csc+s+exsE+Esesezsze.5 — Góc ma sát trong của cát theo chỉ số NgpT-.6 — Các giá trị điển hình của (0ˆ, €” VA Cy ceecscscsesssssssesesssssessessscscssecsenenees 48 CHƯƠNG 3 — PHAN TICH ANH HUONG CUA HỆ THANH CHONG DEN CHUYEN VI TUONG CHAN TRONG THI CONG HO DAO SAU CUA MOT CONG TRINH THUC TE O TP. HO CHI MINH Bang 3.1 — Chuyển vi lớn nhất của tường vay ngày 09-11-11 oon 55 Bang 3.2 — Bang phân loại và đặc điểm phân bồ các lớp đất hỗ khoan BH2 .3 — Thông số đầu vào của tường VAY .4 - Thông số đầu vào của hệ thanh chống tường vây .5 - Thông số đầu vào của dam mũ tường vây .6 - Thông số đầu vào của hệ kingpost .7 - Thông số đầu vao của san tang hầm công trình .8 - Tính chất cơ lý chủ yếu của đất nền công trình .9 - Các giai đoạn tính toán.10 - Chuyển vị của tường vây tại ống IN01 .11 - Chuyển vị của tường vây tại ống IN02. 555cc cecxsxsea 79 Bảng 3.12 - Các giai đoạn tính toán theo khi thay đổi các giai đoạn thi công .13 - Thông số đầu vào của hệ thanh chống tăng cường .14 — Lực doc tính toán lý thuyết tac dụng lên các tầng thanh chống theo các phương án thi công tầng hầm .-- - + + SE k‡kekeEeEreeeeree 90 - Vill - DANH MUC HINH CHUONG 1 — TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CUU Hình 1.1 — Đặc điểm địa chat của khu vực thi công công trình .2 — Mặt bang bố trí coc và tường chắn. woes esessessessesessessetsesesseeeens 5 Hình 1.3 — Trình tự thi công dao đất và lắp đặt hệ chống .4 —Chuyén vị ngang của tường chan tại vị trí ống Inclinometer Hình 1.5 — Chuyển vị ngang của tường chan tại vị trí ng Inclinometer T-3 .6 — Mặt bang bố trí hệ thanh chống đỡ hồ đảo .7 — Cao độ chống đỡ của hai tang thanh chống .8 — Mặt cat ngang điền hình quá trình thi công đào đất và lắp đặt hệ chống,.9 — Chuyến vi của tường chan dự đoán và kết quả quan trắc thực tế .10 — Mat bang cong trinh va vi tri lap đặt các thiết bi quan trắc .11 — Mặt cat ngang tang ham và đặc trưng của đất nên .