Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm Trong Quá Trình Thi Công Bằng Phương Pháp Top-Down

Luận văn thạc sĩ phân tích nội lực sàn tầng hầm trong thi công tầng hầm bằng phương pháp top down, ứng dụng trong địa kỹ thuật xây dựng.

• Tác giả: Tô Thanh Sang
• Người hướng dẫn: TS. Lê Trọng Nghĩa
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm Trong Thi Công Bằng Phương Pháp Top-Down
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. GIỚI THIỆU
• 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ GIỮA BIẾN DẠNG CỦA TƯỜNG CHẮN VÀ ĐỘ LÚN BỀ MẶT CỦA ĐẤT NỀN
• 2.2. ỨNG XỬ KHÔNG GIAN QUÁ TRÌNH THI CÔNG TẦNG HẦM
• 2.3. PHÂN TÍCH BÀI TOÁN HỐ ĐÀO SÂU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PLAXIS
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH NỘI LỰC SÀN TẦNG HẦM TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOP-DOWN 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. VẤN ĐỀ 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. CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG TẦNG HẦM
• 3.9. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ BÀI TOÁN
• 3.10. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ SO SÁNH VỚI QUAN TRẮC THỰC TẾ
• 3.11. PHÂN TÍCH NỘI LỰC SÀN TẦNG HẦM TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG TẦNG HẦM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOP-DOWN
• KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm

Phân tích nội lực sàn tầng hầm là một phần quan trọng trong thi công công trình, đặc biệt là khi áp dụng phương pháp Top-Down. Phương pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa quá trình thi công mà còn đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng. Việc hiểu rõ về nội lực sàn sẽ giúp các kỹ sư đưa ra các giải pháp thiết kế và thi công hiệu quả hơn.

1.1. Khái Niệm Về Nội Lực Sàn Tầng Hầm

Nội lực sàn tầng hầm bao gồm các lực tác động lên sàn trong quá trình thi công. Các lực này có thể gây ra ứng suất kéo, nén, và bẻ cong, ảnh hưởng đến độ bền và ổn định của công trình.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Phân Tích Nội Lực

Phân tích nội lực giúp xác định các điểm yếu trong kết cấu, từ đó đưa ra các biện pháp gia cường cần thiết. Điều này đặc biệt quan trọng trong các công trình có chiều sâu lớn và điều kiện địa chất phức tạp.

II. Vấn Đề Trong Thi Công Tầng Hầm Bằng Phương Pháp Top Down

Thi công tầng hầm bằng phương pháp Top-Down gặp nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc kiểm soát chuyển vị của tường chắn. Việc này không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng công trình mà còn đến an toàn của các công trình lân cận.

2.1. Thách Thức Về Chuyển Vị Tường Chắn

Chuyển vị tường chắn có thể gây ra ứng suất không mong muốn trong sàn tầng hầm. Việc kiểm soát chuyển vị này là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình.

2.2. Ảnh Hưởng Của Điều Kiện Địa Chất

Điều kiện địa chất ảnh hưởng lớn đến quá trình thi công. Các loại đất khác nhau sẽ có các đặc tính khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến nội lực sàn và chuyển vị tường chắn.

III. Phương Pháp Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm

Phân tích nội lực sàn tầng hầm có thể được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, phương pháp phần tử hữu hạn là một trong những phương pháp phổ biến nhất hiện nay.

3.1. Phương Pháp Phần Tử Hữu Hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện thi công và phân tích nội lực sàn. Phần mềm Plaxis 3D Foundation thường được sử dụng để thực hiện các phân tích này.

3.2. So Sánh Kết Quả Phân Tích Với Quan Trắc Thực Tế

Việc so sánh kết quả phân tích với dữ liệu quan trắc thực tế giúp xác định độ chính xác của mô hình và điều chỉnh các thông số thiết kế cho phù hợp.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm

Kết quả phân tích nội lực sàn tầng hầm có thể được áp dụng trong nhiều công trình thực tế. Việc này không chỉ giúp tối ưu hóa thiết kế mà còn đảm bảo an toàn trong thi công.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Tại Dự Án Rivergate Residence

Dự án Rivergate Residence là một ví dụ điển hình cho việc áp dụng phương pháp Top-Down trong thi công tầng hầm. Kết quả phân tích cho thấy sự cần thiết phải gia cường thép tại một số vị trí.

4.2. Các Công Trình Khác Tương Tự

Các công trình có đặc điểm tương tự cũng có thể áp dụng các kết quả nghiên cứu này để cải thiện quy trình thi công và đảm bảo an toàn.

V. Kết Luận Về Phân Tích Nội Lực Sàn Tầng Hầm

Phân tích nội lực sàn tầng hầm là một phần không thể thiếu trong quá trình thi công. Việc áp dụng phương pháp Top-Down cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo an toàn và hiệu quả.

5.1. Tương Lai Của Phân Tích Nội Lực

Với sự phát triển của công nghệ, các phương pháp phân tích sẽ ngày càng chính xác hơn, giúp cải thiện quy trình thi công và thiết kế.

5.2. Khuyến Nghị Cho Các Công Trình Tương Lai

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của điều kiện địa chất đến nội lực sàn, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu hơn cho các công trình tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển đô thị nhanh chóng, nhu cầu xây dựng các công trình ngầm tại các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh ngày càng gia tăng. Việc thi công tầng hầm sâu trong điều kiện mặt bằng chật hẹp và sự hiện diện của các công trình lân cận đặt ra nhiều thách thức về ổn định kết cấu và biến dạng đất nền. Theo ước tính, các công trình có tầng hầm sâu từ 10 đến 20 mét đang trở nên phổ biến, đòi hỏi các giải pháp thi công và thiết kế kết cấu phù hợp để đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Luận văn tập trung phân tích nội lực sàn tầng hầm trong quá trình thi công bằng phương pháp Top-Down, áp dụng cho dự án Rivergate Residence tại Quận 4, TP. Hồ Chí Minh. Công trình có quy mô 4 tầng hầm với chiều sâu đào lớn nhất đến -14.7m, sử dụng tường vây dày 800mm và chiều dài 28.5m. Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá nội lực phát sinh trong sàn tầng hầm qua các giai đoạn thi công, từ đó đề xuất các biện pháp gia cường phù hợp nhằm đảm bảo an toàn kết cấu và hạn chế biến dạng tường vây.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm mô phỏng quá trình thi công bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation, so sánh kết quả mô phỏng với số liệu quan trắc thực tế tại công trình, đồng thời phân tích ảnh hưởng của chuyển vị tường vây đến nội lực sàn. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và thi công tầng hầm bằng phương pháp Top-Down, góp phần nâng cao độ tin cậy và hiệu quả thi công các công trình ngầm tại Việt Nam.

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 phân tích ứng xử đất nền và kết cấu:

• Mô hình Hardening Soil (HS): Đây là mô hình đất nâng cao, mô phỏng chính xác biến dạng phi tuyến của đất mềm và đất cứng, bao gồm tăng bền chống cắt và tăng bền chống nén. Mô hình xét đến sự phụ thuộc của độ cứng đất theo ứng suất, biến dạng dẻo do cắt và nén, cũng như sự gia tải và dở tải đàn hồi. Các thông số cơ bản gồm mô đun biến dạng tham chiếu, góc ma sát, độ dính hữu hiệu và góc giãn nở.

• Mô hình Mohr-Coulomb (MC): Mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng, thường dùng cho tính toán sơ bộ. Mô hình này không xét đến tăng bền thể tích và sự thay đổi độ cứng theo ứng suất, do đó ít chính xác hơn mô hình HS trong phân tích đất nền phức tạp.

Ba khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm: chuyển vị tường vây, nội lực sàn tầng hầm và hiệu ứng vòm bê tông trong kết cấu tường vây. Hiệu ứng vòm thể hiện ứng xử không gian của tường vây và đất nền, làm giảm chuyển vị và biến dạng tại các góc và cạnh hố đào.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu quan trắc chuyển vị tường vây qua 8 vị trí đặt ống Inclinometer tại công trình Rivergate Residence, cùng các thông số địa chất và kết cấu thu thập thực tế. Phương pháp nghiên cứu sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation để mô phỏng quá trình thi công tầng hầm theo phương pháp Top-Down, với mô hình phần tử hữu hạn 3D.

Cỡ mẫu mô phỏng bao gồm toàn bộ khối đất nền và kết cấu tường vây, sàn tầng hầm với lưới phần tử được thiết kế mịn tại vùng chuyển vị lớn và vùng tiếp giáp giữa đất và kết cấu. Phương pháp chọn mẫu dữ liệu dựa trên số liệu quan trắc thực tế và thông số kỹ thuật công trình.

Phân tích được thực hiện theo timeline thi công từ ngày 10/07/2017 đến 03/12/2017, bao gồm các giai đoạn thi công tường vây, đào đất, lắp đặt sàn tầng hầm và gia cố hệ thống chống đỡ. Kết quả mô phỏng được so sánh với số liệu quan trắc để đánh giá độ chính xác và hiệu quả của mô hình.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xuất hiện ứng suất kéo trong sàn tầng hầm: Qua mô phỏng và quan trắc, tại một số vị trí trên sàn tầng hầm xuất hiện ứng suất kéo đáng kể trong quá trình thi công, đặc biệt sau khi thi công sàn tầng 1 và tầng hầm 1. Ứng suất kéo này có thể vượt quá khả năng chịu lực của thép gia cường nếu không được kiểm soát, gây nguy cơ phá hoại cục bộ.

2. Chuyển vị tường vây lớn hơn khi thi công bằng phương pháp Top-Down: Kết quả phân tích cho thấy chuyển vị ngang tối đa của tường vây khi thi công bằng Top-Down lớn hơn khoảng 1.1 lần so với phương pháp Bottom-Up, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế. Chuyển vị này có xu hướng dịch chuyển ra phía ngoài, ảnh hưởng trực tiếp đến nội lực phát sinh trong sàn.

3. Mô hình Hardening Soil cho kết quả chính xác hơn: So sánh giữa mô hình Hardening Soil và Mohr-Coulomb cho thấy mô hình HS mô phỏng biến dạng và chuyển vị tường vây gần với thực tế hơn, với sai số nhỏ hơn 10%, trong khi mô hình MC có thể sai lệch từ 20% đến 60%.

4. Hiệu ứng vòm bê tông làm giảm chuyển vị tường vây: Ứng xử không gian của tường vây và đất nền tại các góc và cạnh hố đào thể hiện hiệu ứng vòm, giúp giảm chuyển vị và biến dạng so với phân tích 2D truyền thống. Điều này làm tăng độ ổn định của kết cấu trong quá trình thi công.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân xuất hiện ứng suất kéo trong sàn tầng hầm là do chuyển vị tường vây gây ra ứng suất ngang lớn, kết hợp với tải trọng thi công và biến dạng đất nền. Việc sử dụng hệ thống chống đỡ bằng sàn bê tông cốt thép có độ cứng cao giúp giảm chuyển vị tường vây nhưng cũng tạo ra ứng suất kéo tại các vị trí lỗ mở và mối nối.

So sánh với các nghiên cứu tại công trình Taipei Enterprise National Enterprise và các dự án trong nước cho thấy kết quả tương đồng về ảnh hưởng của chuyển vị tường vây và nội lực sàn. Tuy nhiên, nghiên cứu này đi sâu hơn vào phân tích nội lực sàn qua từng giai đoạn thi công, cung cấp cơ sở để thiết kế gia cường chính xác hơn.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ chuyển vị tường vây theo thời gian thi công, bảng so sánh ứng suất nội lực sàn tại các vị trí khác nhau và biểu đồ so sánh kết quả mô phỏng với quan trắc thực tế, giúp minh họa rõ ràng sự biến đổi nội lực và chuyển vị trong quá trình thi công.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Gia cường thép tại các vị trí ứng suất kéo cao: Cần thiết kế và bố trí thép gia cường bổ sung tại các vị trí trên sàn tầng hầm có ứng suất kéo vượt ngưỡng, nhằm đảm bảo khả năng chịu lực và tránh phá hoại cục bộ. Thời gian thực hiện nên đồng bộ với tiến độ thi công từng tầng hầm.

2. Tăng cường hệ thống chống đỡ tạm thời: Sử dụng hệ chồng thép H400 hoặc tương đương để giảm chuyển vị tường vây trong các giai đoạn đào sâu, đặc biệt tại các khu vực có địa chất yếu hoặc biến dạng lớn. Chủ thể thực hiện là nhà thầu thi công kết cấu.

3. Áp dụng mô hình phân tích 3D trong thiết kế: Khuyến khích sử dụng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn 3D như Plaxis 3D Foundation để mô phỏng chính xác ứng xử kết cấu và đất nền, từ đó đưa ra các biện pháp thi công và thiết kế phù hợp. Thời gian áp dụng nên bắt đầu từ giai đoạn thiết kế kỹ thuật.

4. Theo dõi và quan trắc chuyển vị liên tục: Thiết lập hệ thống quan trắc chuyển vị tường vây và nội lực sàn trong suốt quá trình thi công để kịp thời phát hiện và xử lý các hiện tượng bất thường. Chủ thể thực hiện là đơn vị tư vấn giám sát và nhà thầu thi công.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu: Luận văn cung cấp cơ sở khoa học và phương pháp phân tích nội lực sàn tầng hầm, giúp kỹ sư thiết kế lựa chọn giải pháp kết cấu và gia cường phù hợp cho các công trình ngầm.

2. Nhà thầu thi công: Thông tin về ảnh hưởng của chuyển vị tường vây và nội lực sàn hỗ trợ nhà thầu trong việc lập kế hoạch thi công, lựa chọn biện pháp thi công và kiểm soát chất lượng.

3. Chuyên gia giám sát công trình: Dữ liệu quan trắc và phân tích giúp chuyên gia giám sát đánh giá an toàn thi công, phát hiện sớm các nguy cơ và đề xuất biện pháp xử lý kịp thời.

4. Nghiên cứu sinh và học viên ngành xây dựng: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về ứng dụng mô hình phần tử hữu hạn trong phân tích kết cấu ngầm, cũng như các vấn đề thực tiễn trong thi công tầng hầm sâu.

Câu hỏi thường gặp

1. Phương pháp Top-Down có ưu điểm gì trong thi công tầng hầm?
   Phương pháp Top-Down cho phép thi công đồng thời tầng hầm và kết cấu trên mặt đất, rút ngắn thời gian thi công và giảm biến dạng đất nền nhờ sử dụng sàn tầng hầm làm hệ chống đỡ tạm thời. Ví dụ, dự án Rivergate Residence đã áp dụng thành công phương pháp này với độ sâu hố đào đến -14.7m.

2. Tại sao cần phân tích nội lực sàn tầng hầm trong quá trình thi công?
   Nội lực sàn tầng hầm chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chuyển vị tường vây và tải trọng thi công, có thể phát sinh ứng suất kéo hoặc nén vượt giới hạn thiết kế, gây nguy cơ phá hoại kết cấu. Việc phân tích giúp xác định vị trí cần gia cường thép để đảm bảo an toàn.

3. Mô hình Hardening Soil khác gì so với Mohr-Coulomb?
   Mô hình Hardening Soil mô phỏng chính xác hơn biến dạng phi tuyến và tăng bền của đất nền, xét đến sự thay đổi độ cứng theo ứng suất và biến dạng dẻo, trong khi Mohr-Coulomb chỉ là mô hình đàn hồi dẻo lý tưởng, phù hợp cho tính toán sơ bộ.

4. Làm thế nào để giảm chuyển vị tường vây trong thi công hố đào sâu?
   Có thể giảm chuyển vị bằng cách tăng độ cứng hệ chống đỡ (thanh chống, sàn tầng hầm), thi công theo từng vùng đào, sử dụng biện pháp kích tải và gia cố đất nền. Ví dụ, hệ chồng H400 được sử dụng tại dự án nghiên cứu để giảm chuyển vị cục bộ.

5. Tại sao cần theo dõi chuyển vị tường vây trong quá trình thi công?
   Theo dõi chuyển vị giúp phát hiện sớm các biến dạng bất thường, đánh giá hiệu quả biện pháp thi công và đảm bảo an toàn kết cấu. Số liệu quan trắc cũng hỗ trợ hiệu chỉnh mô hình phân tích và điều chỉnh thiết kế kịp thời.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích chi tiết nội lực sàn tầng hầm trong quá trình thi công bằng phương pháp Top-Down tại dự án Rivergate Residence, TP. Hồ Chí Minh.
• Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation phù hợp với số liệu quan trắc thực tế, đặc biệt khi sử dụng mô hình Hardening Soil.
• Phát hiện ứng suất kéo đáng kể trong sàn tầng hầm tại một số vị trí, cần gia cường thép để đảm bảo an toàn kết cấu.
• Chuyển vị tường vây khi thi công bằng Top-Down lớn hơn khoảng 1.1 lần so với phương pháp Bottom-Up, ảnh hưởng trực tiếp đến nội lực sàn.
• Đề xuất các giải pháp gia cường, tăng cứng hệ chống đỡ và theo dõi quan trắc liên tục nhằm nâng cao hiệu quả và an toàn thi công tầng hầm.

Tiếp theo, nghiên cứu sẽ mở rộng áp dụng phương pháp phân tích này cho các công trình có địa chất phức tạp hơn và quy mô lớn hơn, đồng thời phát triển các công cụ hỗ trợ thiết kế gia cường tự động. Độc giả và chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng và an toàn công trình ngầm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU 1. GIOI THIEU Một trong những van dé co ban khi thi công tang ham nhà cao tang là giải pháp ôn định hỗ dao trong quá trình thi công. Trong thực tế có nhiều phương pháp giữ thành hó đào phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, điều kiện địa chất, mặt băng thi công. Với những công trình có chiều sâu đảo tương đối lớn, để có thé thi công tầng hầm một cách nhanh chóng và an toàn.việc lựa chon phương pháp thi công Top Down là cân thiết.

Vấn dé thiết kế đảm bảo an toàn thi công dao sâu trong nên đất luôn là bài toán khó vì vậy cần phải tính toán thiết kế cơ cau giữ 6n đĩnh tường chăn: e Phuong pháp tính toán 6n định hệ giàn chống bằng thép hình e Phương pháp tính neo phụt e Tính toán kiểm tra ôn định kết cầu tường vây — sàn ham bằng phương pháp thi công Top Down. Hệ chịu lực của nhà cao tầng được cau tạo từ các kết cau đứng (lõi, vách, khung chịu lực) với sự tham gia hỗ trợ của kết cấu ngang (dầm, sản) để tạo nên một hệ thông không gian thống nhất. Trong thi công bang phương pháp Top Down thì van chuyền vị tường vây gây ra ứng suất trong sàn tang ham là một van dé rat đáng quan tâm dé đạt được hiệu quả cao nhất về thi công, cũng như về tính toán thiết kế. Kiểm tra 6n định, và khả năng chịu lực của sàn ham dùng dé giữ ôn định lực xô ngang của tường tầng ham bang phần mém tính toán kết cầu không gian (Etabs, Sap.

TINH HÌNH NGHIÊN CUU TREN THE GIỚI 1. Theo nghiên cứu của tác gia Gordon Tung-Chin Kung : Comparision of excavation — include wall deflection using Top Down and Bottom Up construction methods in Taipei silty clay [1] Bài báo cáo này tác giả so sánh chuyển vi của tường vây giữa 2 phương pháp thi công Top Down (TDM) và Bottom Up (BUM) thông qua 26 trương hợp hồ đào trên nên đất sét pha ở Dai Bắc đã được thu thập và phân tích trong lich sử. Các quan sát thực dia cho thay rang chuyền vị ngang tối đa của tường vây (Snm) thi công băng phương pháp TDM bang 1.28 lần thi công bang phương pháp BUM. Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị của tường vây được và 4 trong 26 trường hợp được chọn thử nghiệm tính toán để khảo sát sự khác biệt chuyển vị tường vây (Shm) theo 2 phương pháp TDM va BUM.

Kết quả phân tích cho thay chuyên vị trung bình (ỗnm) thi công băng phương pháp TDM lớn hơn BUM 1.1 lần, khi không kế đến ảnh hưởng độ co nhiệt độ của sàn bê tông. Cả 2 dữ liệu quan trắc và kết quả phân tích cho thay rang chuyền vị tường vây thi công bằng phương pháp TDM lớn hơn mặc dù sàn có độ cứng ngang tốt hơn. aw ° Hg là độ sâu thanh chống hoặc sàn s 4á - T FR ioe ° Hạ là chiêu sâu hồ đào gây biên dạng tôi 2 da trong tuong af ^ e Ho là độ sâu hố dao cho phép Diaphmym = @ L là chiêu dài tường vây wall ° H là khoảng cách giữa 2 thanh chống Â- Hình 1. 1 Minh hoa thông tin chỉ tiết cua 26 hồ đào sáu thu thập tu vung T2 và Ki (sĐâmộu) 8) e‘kae er (sĐâmộu) -_ ấ“owÁns⁄ugp \ b ‘=eas aA.

60 | 4 E & : iy j na : : : 2 : : : Case 12 }\ :4 Cai 15 _s>e*,. Stage b = ees Stage 7 & A Nianhranm wall Hình 1. 2 Biến dạng cua tường 26 trường hợp thu thập trong lịch sử -6- Dựa vào hình 1.2 ta thay chuyển vị trung bình 5hm/Ho của phương pháp TDM lớn hơn phương pháp BUM không phân biệt địa chất. Độ cứng thanh chống sàn và bản sàn trong 26 trường hop của bài báo được tính như sau: S = EA/Ls Trong đó: e S là độ cứng của thanh chống hoặc sàn e Ela modulus đàn hôi e A ladién tich mat cat ngang e S là nhịp của thanh chỗng hoặc sàn e L là chiều dài của thanh chống 200 “| “4 = - = 4 —e Đường chưa hiệu chính ¬— 3 +.

= $0- = = 0 + H + | lú | M | [phone]W 120000 160000 200000 Độ cứng của sàn (ẤN) Hình 1. 3 Anh hưởng độ cứng của sàn đến biến dạng của tường vây I%⁄2¬> " 1 140 _ OS Type — — Đườngchưahiệu _ 0- = la chinh š gE 9+1 = i” >4 R. = sẻ ~ mn — = E, “xe = ¬ »)¬ “WSs; - 3 = = 0- “===: - ậ + Une suốt trước chưa được xem vet Une sudt trước được xem xét | 10—¬ : ' ' 1 0) _- k T L T } 10000 20000 0000 — 400@0 SIM) J000 ^IXXN) MXNM 4XMM) $#4LXX) Độ cứng của thanh chông (KN/m/m) Dé cứng của thanh chong (KN/nvim) Hình 1. 4 Ảnh hưởng độ cứng của thanh chống đến biến dạng của tường vây Mw -+ rs 1 = v^* rl (4 ® Zœœe 12(HL cases) — se 2s | & Zome TOCTD coms) `4 4 ư- « Zone KI(BL cases) , w“ 4 oVlTPwÚĐàíốÀÔMổe + Zee@@KI(Ti?cgses) a a 5 Hàm - ` ie 4 ` X `` 1 `.

4 ⁄ , l Ấ ñ <2===r>>>>m>>>—>>—>>—>>>z—r>m—m 0 5 10 15 2 3 349 ti, Um) Hình 1. 5 Mỗi quan hệ giữa chiêu sâu hồ đào gáy biến dạng tường da và độ sâu hỗ đào cho phép của 2 phương pháp TDM và BUM Dựa vào kết quả quan sát từ các trường hợp hồ đào thu thập trong lịch sử và các thông số nghiên cứu, tác giả bái báo rút ra một số kết luận như sau: ° Tường vây sử dụng làm tường chắn trong tất cả 26 trường hợp hồ đào. Độ cứng trung bình của hệ chống và bản sàn tác giả thu thập được tương ứng 56767 (KN/m/m) và 161900 (KN/m/m). -8- e Thông qua việc xem xét các yêu tô ảnh hưởng đên chuyên vi của tường chăn hồ đào, 5 yếu tố xác định là quan trọng có thé dẫn đến sự khác biệt vê chênh lệch chuyển vị của tường vây trong 2 phương pháp TDM và BUM là O Độ sâu hồ đào qua từng bước dao O Độ cứng của hệ chống và bản sàn O Hệ chống ứng lực trước O Thời gian thi công hệ chống bản sàn O Độ co ngót của sàn bê tông ° Các kết quả của thông số nghiên cứu cho thay rang tỷ lệ chuyển vị trung bình Shm khi thi công băng phương pháp TDM bang xấp xi 1.1 phương pháp BUM khi ảnh hưởng do co ngót của bản sàn bê tông được bỏ qua.

So với tỷ lệ 1:2 thu được từ quan sát thực tế trong trường hop thứ 23 của nghiên cứu này. Sự khác biệt này có thé do xét đên ảnh hưởng của độ co ngót của bê tông san. Theo nghiên cứu của tác giá Chang Yu Ou và các công sự: Nghiên cứu công trình Taipei Enterprise National Center Công trình Taipei Enterprise National Enterprise có mặt bằng dạng hình thang với cạnh dai 60 — 105m, cạnh ngắn 43m, gom 6 toa nhà A, B, C, D, E, F ké cán công trình lân cán. ˆ —¬ei-s a NNNN hi a 2 inclinoencerr Í xiecssoeseter ; Piey orneter Reber stress meter Heave gauge ® Earthywater pressure ce!) (a) Hình 1.

6 Mặt bang công trình Taipei Enterprise National Enterprise Việc thi công tường vây của TNEC bat dau vào ngày 13/8/1991 va hoàn thành vào ngày 10/11/1991. Các thiết bị chính như thiết bị đo áp lực đất, đo áp lực nước, thiết bị đo ứng suất trong cốt thép và thiết bị quan trắc nghiêng được lắp đặt chung ngay khi tường vây bat dau thi công, quá trình thi công tường vây diễn ra trong 89 ngày. Khi thi công tường vây hoàn thành, cọc nhồi cho móng và cột chống thép được thi công, công tác này hoàn thành vào ngày 155, ngay sau đó thiết bị đo áp lực nước và thiết bị đo phình trồi được lắp đặt vào trong hồ đảo, khi các thiết bị quan trắc đã lắp đặt xong, việc đào bắt đầu vào ngày 156. Ï sua silty chy WK NMx*”-á4 Eoose silty vara Msá~L Soft te moc uit sully chy N=2.

ba D(e\mptih * y~ Daarhrsgre wai| : D ————— ” Àd-¿:$:., mà inane 4 pity send; N~22 34 knff silty clay; k^~9 - | Compact to dense siley sand N>14-T 4* ả Ũ Dome Í SX §m | |»: ancenc$cr ® Serilernera pean! Extensometer 4 Pwromc!er Heave gauge ~o——e fs arth water pressure coll Hình 1. 7 Mặt cắt hô dao công trình Taipei Enterprise National Enterprise Bước đầu tiên đào tới độ sâu -2.8m, quá trình đảo diễn ra trong 6 ngày, đến lúc hoàn thành bước đào 1 là ngày thứ 162. Sau đó tiếp tục đào nước thứ 2 và lắp đặt lớp cây chống thứ 1 (H300x300x10x15 chiều dài 6-1 1mm nhịp trung bình khoảng 8mm, dự ứng lực 784.8kN) cho bước đào tới độ sâu -4. Khi tới độ sâu -4.9m, một lớp xi măng nguyên chất được phun lên mặt hồ đào.

Cốt pha được lap dựng dé thi công tầng BI tại cao độ -3.5m, khi tang B1 đã hoàn thành và đạt cường độ, việc thi công bắt dau tiễn hành song song, thi công kết cau bên trên và thi công các tâng hầm. Tang | và các kêt cầu bên trên sẽ được thi công cùng lúc bat đầu bước dao thứ 3 (tới cao độ -8. Sau đó các bước đào đất và thi công sẽ được lặp lại cho đến khi hoàn thành tầng B4F (bước thi công thứ 10). -11- Sau bước thi công thứ 10, biến dạng của tường vây đã lên tới 8cm, dé giảm biến dang của tường vay, phương pháp đào theo từng vùng đã được chấp thuận, vùng giữa được đào trước.

Vùng giữa được đào tới độ sâu -17.3m, lớp cây chống thứ 2 được được lắp ở cao độ -16. Vùng phía đông và phía tây được đào sau và lắp cây chống vào vùng trung tâm. Vì lý do đó, bước 11 và bước 12 được chia thành 11A 11B và 12A 12B. Lớp cây chống thứ 2 là H400x400x13x21 có nhịp khoảng 2.5 tới 6m trung bình khoảng 3.4m, mỗi cây có ứng lực trước 1177k.

Tới bước dao thứ 7 (bước thi công thứ 13) chạm tới đáy hồ đào với độ cao -19.7m, bước cuối cùng là thi công móng bè. Trong quá trình thi công tòa nhà công trình lân cận bị nghiêng nhẹ, để giải quyết van dé nay, sau khi thi công tường vây và trước khi đào đất, một vài biên pháp cải tạo đã được đê ra: Jet grouting giữa toa nhà và hồ đào. 4] Daaphrugre wall Ntec! " column + “ Đi. Pik OL-35m (a) (h) ic} Lt if RIF H2ƒ if H4 ".“ịe:8 _ eee L-t97 (d)} ie} (f) Hình 1.