CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Thực hiện một hố đào sâu liên quan đến hai vấn đề là ổn định và biến dạng. Một hố đào sâu ổn định khi tường vây không được sụp đỗ và đáy của nó không mất kiểm soát đẩy trồi. Hố đào sâu được thiết kế để chống lại biến dạng đất nền xung quanh nhưng nó có thể gây phá hoại công trình lân cận, đường xá hay cơ sở hạ tầng. Mức độ phá hoại phụ thuộc vào cường độ và kiểu chuyển vị đất nền xung quanh.
Ổn định và biến dạng có liên quan với nhau. Nếu hệ số an toàn chống lại sự phá hoại là lớn thì biến dạng trong đất xung quanh hố đào sẽ nhỏ và chuyển vị đất nền xung quanh sẽ nhỏ. Ngược lại, nếu hệ số an toàn gần bằng 1, biến dạng trong đất xung quanh hố đào sẽ lớn và chuyển vị đất nền sẽ lớn. Do đó, dự đoán sự thực hiện một hố đào sâu bao hàm cả phân tích ổn định và biến dạng.
Kinh nghiệm đã chỉ ra rằng ổn định có thể được đánh giá đủ chính xác khi sử dụng tính toán cân bằng giới hạn đơn giản. Tuy nhiên, biến dạng thì tương đối là khó dự đoán, và phương pháp phần tử hữu hạn thường được sử dụng để phân tích chuyển vị tổng thể của tường vây cùng làm việc với đất. Phần nghiên cứu tổng quan này qua những tổng kết của nghiên cứu và bài báo đã công bố liên quan đến biến dạng và chuyển vị trong thực tế hố đào sâu kết hợp với các dữ liệu của những nghiên cứu quan trắc hố đào sâu ở Việt Nam. Các nghiên cứu về hố đào sâu: Phương pháp thực nghiệm là một công cụ để các nhà nghiên cứu thiết lập quan hệ giữa chuyển vị đất nền thực tế với những thông số xây dựng từ nhiều công trình tương tự nhau.
Mặc dù sự thiết lập chỉ dựa trên giả định tổng quát, nhưng nó vẫn phổ biến trong giới thiết kế để tính toán sơ bộ. Sau đây là những phương pháp thực nghiệm đã được đề nghị để dự đoán chuyển vị gây ra bởi hố đào của Peck (1969), Lambe (1970), và Clough and O’Rourke (1989 và 1990). - Nghiên cứu của Peck (1969) Peck [1] đã xem xét những hố đào sâu là những hố đào với những cạnh thẳng đứng yêu cầu hệ thống chống đỡ bên ngoài. Chuyển vị ngang, lún đất nền cạnh hố đào, mất ổn định trồi đáy hố đào, những phương pháp giảm chuyển vị đất nền cạnh hố đào, 5 và những biểu đồ áp lực đất cho thiết kế hố đào sâu là những chủ đề chính được thảo luận bởi Peck.
Tuy nhiên, những nhận xét trên của Peck được dựa trên kinh nghiệm cá nhân và những trường hợp nghiên cứu đã xuất bản. Có ba chủ đề chính trong thảo luận của Peck về hố đào sâu. Thứ nhất, đó là sự quan trọng của loại đất và đặc tính thực hiện hố đào sâu. Thứ hai, đó là sự quan trọng của chiều sâu hố đào.
Thứ ba, đó là cái mà Peck gọi là “tay nghề công nhân” trong việc kiểm soát chuyển vị. - Nghiên cứu của Lambe (1970) Bài báo nghiên cứu của Lambe [2] năm 1970 trên hố đào có giằng chống tập trung, thiết kế và phân tích. Lambe xem xét lại những yếu tố ảnh hưởng chuyển vị của đất khi thi công đào. Tác giả đã bao gồm ba trường hợp của hố đào cho dự án xe điện ngầm MBTA ở Boston, và ứng dụng tình hình của đề tài nghiên cứu cho thiết kế và phân tích một trong ba trường hợp đó và so sánh dự đoán với quan trắc hiện trường.
Lambe đã kết luận rằng kết quả của đề tài nghiên cứu cho thiết kế và phân tích hố đào giằng chống thì cách khá xa với thực tế quan trắc, vì lực của hệ chống đỡ và chuyển vị đất nền không thể dự đoán chính xác. Lambe cũng đề xuất rằng phương pháp phần tử hữu hạn, và kinh nghiệm trong những lần nghiên cứu trước sẽ phục vụ tốt cho quá trình thiết kế hố đào sâu. - Nghiên cứu của O’Rourke (1981) O’Rourke nghiên cứu chuyển vị đất nền gây ra bởi hố đào sâu có giằng chống và quá trình thi công liên quan. Ông đã chỉ ra sự quan trọng của hoạt động chuẩn bị công trường lên chuyển vị đất nền, và cũng đã liệt kê ra việc hạ mức nước ngầm, thi công tường vây, thi công hố móng sâu cũng như quá trình thi công có thể gây ra chuyển vị đất nền.
Tác giả cũng nghiên cứu quan hệ giữa hình dạng chuyển vị của tường hố đào và tỉ số chuyển vị ngang và đứng của mặt đất nền bằng cách xem xét dữ liệu thực hiện từ bảy trường hợp nghiên cứu. O’Rourke cũng kết luận từ những phân tích rằng tỉ số chuyển vị ngang trên chuyển vị đứng là 1.6 đối với biến dạng công sôn thuần tuý và 0.6 đối với biến dạng phình trồi thuần tuý của tường vây. Ngoài ra, O’Rourke cũng đã nêu ra những kết luận về tác động của độ cứng giằng chống, việc ứng suất trước của giằng chống, và sự tính toán thời gian của việc lắp đặt chống. Tác 6 giả nhận xét rằng độ cứng hữu hiệu của chống có thể thấp hơn 2% so với độ cứng chuẩn (AE/L) do hiệu ứng nén tại vị trí liên kết và hiệu ứng uốn của giằng chống.
- Nghiên cứu của Clough and O’Rourke (1989 và 1990) Clough và O’Rourke nghiên cứu chuyển vị gây ra bởi hố đào sâu bằng cách xem xét dữ liệu từ trường hợp và những nghiên cứu trước đó. Các tác giả đã chia chuyển vị ra làm hai loại. Thứ nhất là chuyển vị do quá trình đào thi công tường vây, và loại kia là chuyển vị gây ra bởi hoạt động thi công phụ. Họ đã kết luận từ những nghiên cứu của mình rằng chuyển vị do hố đào sâu có thể được dự đoán trong những phạm vi hợp lý nếu nguồn gốc chuyển vị được xem xét.2 Những nghiên cứu hiện trường của hố đào sâu Mục đích của phần này là để xem xét lại những nghiên cứu thực hiện hiện trường đã xuất bản trước đây của hố đào sâu.
Bảng bên dưới là tổng hợp của các tham khảo liên quan đến nghiên cứu đã thực hiện ở hiện trường của hố đào sâu. Nghiên cứu những việc thực hiện đo đạc hiện trường của hố đào sâu là rất quan trọng vì hai lý do. Thứ nhất, là đo đạc hiện trường cung cấp sự hiểu biết sâu sắc thông qua kinh nghiệm thu được trong lúc thiết kế và thi công hố đào thực. Việc thực hiện quan sát trong hố đào sâu không phụ thuộc những giả định, xấp xỉ, những mô hình cơ bản hoặc công thức, không giống như phân tích số.
Một lợi ích lớn có thể thu lượm được từ ứng xử của tường vây khi mà những quan sát cẩn thận của hoạt động thi công, điều kiện công trường và những yếu tố khác. Thứ hai, là một số yếu tố liên quan không phân tích giải tích được hoặc không thể mô phỏng đầy đủ chẳng hạn như việc thi công tường chắn, lắp đặt neo và yếu tố nhân công tham gia. Những nghiên cứu hiện trường về hố đào sâu. Tác giả Phạm vi nghiên cứu Kết quả khám phá D.Horvitz,Armour Phân tích sự cải tiến và Nhấn mạnh ứng xử do (…) đổi mới trong việc sử quan trắc và những công dụng hệ neo ở Seattle.
cụ dự đoán để thiết kế hiệu quả, tiết kiệm nhiều 7 chi phí để áp dụng cho thị trường hiện tại. Tan (2005) Giới thiệu hai trường Đề xuất các biện pháp hợp đào tầng hầm gây ra điều khiển được mực chuyển vị đất nền lân nước và ngăn chặn sự cận do việc hạ mực phá hoại thủy lực trong nước ngầm. quá trình đào hầm.Marulanda, Mô tả phương pháp mới Đề xuất sử dụng mô J. rút ra mô hình cơ bản hình mạng lưới thích của ứng xử đất trực tiếp ứng lồng nhau (Nested từ đo đạc hiện trường Adaptive Neural của hố đào sâu.
Network) dựa trên mô hình đất cơ bản.Pham Mô tả sự cố sập tường Không tuân thủ nghiêm (2008). vây của trạm bơm xử lý túc quy trình thi công nước thải ở Thái Lan và đào đất đã thiết kế là đề xuất giải pháp khắc nguyên nhân chính gây phục ra sập tường vây và một hệ tường vây khác được thi công để khắc phục sự cố với các thiết bị quan trắc thực hiện chi tiết. Nghiên cứu khả năng và Chứng minh phương giới hạn của phương pháp phân tích ngược pháp phân tích ngược SeftSim có thể là phát triển hiện nay để phương pháp thích hợp dự đoán thi công hố đào để dự đoán sự thực hiện sử dụng ứng xử của đất hố đào trong nội thành. từ đáp ứng của hố đào có quan trắc.3 Một số công trình sử dụng tường vây barrette + Tòa nhà Central Plaza ở Hồng Kông cao 75 tầng (có 3 tầng hầm); + Tòa nhà Chung-Wei ở Đài Loan cao 20 tầng (có 3 tầng hầm); + Tòa nhà Chung-Yan ở Đài Loan cao 19 tầng (có 3 tầng hầm); + Tòa nhà Vincom Tower tại số 70-72 Lê Thánh Tôn, Quận 1, Tp.Hồ Chí Minh được xây dựng gồm hai khối nhà cao 28 tầng, 6 tầng hầm; + Tòa nhà Everfotune số 83 Lý Thường Kiệt, Hà Nội (có 5 tầng hầm); + Tòa tháp Bitexco 68 tầng 02 Hải Triều, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh (có 5 tầng hầm); + Tòa Nhà Sài Gòn Centre, 65 Lê Lợi, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh (có 3 tầng hầm); + Trung tâm Khách sạn Phương Đông Nha Trang; + Trung tâm giao dịch thương mại quốc tế Fosco số 64 đường Phó Đức Chính, Quận 1, Tp.
Hồ Chí Minh (có 3 tầng hầm). Các loại tường cừ phổ biến 1.1 Tường cừ thép 9 Hình 1. Tường cừ thép a. Ưu điểm: - Dễ chuyên chở, dễ hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công như máy ép thủy lực, máy ép rung; - Không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận; - Sử dụng nhiều lần; - Dễ dàng lắp đặt cột chống trong lòng hố đào.
Nhược điểm: - Do hạn chế về chuyên chở và giá thành kinh tế nên thường chỉ sử dụng hiệu quả khi chiều sâu hố đào <= 7m; - Nước ngầm dễ dàng sâm nhập vào hố đào qua các khe hở của cừ gây khó khăn cho quá trình thi công; - Rút cừ trong nền đất dính mang theo đất có thể gây chuyển dịch đất nền lân cận; - Ván cừ là loại tường mềm nên khi chịu lực độ võng rất lớn là một trong những nguyên nhân cơ bản gây ra sự cố hố đào.2 Tường cừ dạng cọc xi măng đất Hình 1. Tường cừ dạng cọc xi măng đất.
