Luận Văn Thạc Sĩ Về Ổn Định Hố Móng Sâu Nhà Cao Tầng Trên Đất Yếu Tại Sóc Trăng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu địa kỹ thuật xây dựng phân tích ổn định hố móng sâu nhà cao tầng trên đất yếu tại sóc trăng, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Lê Ngoan
• Người hướng dẫn: TS. Đỗ Tuấn Nghĩa
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân Tích Ổn Định Hố Móng Sâu Nhà Cao Tầng Trên Đất Yếu Tại Sóc Trăng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Sóc Trăng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỐ ĐÀO SÂU TRONG XÂY DỰNG
• 1.1. Đặc điểm của công trình hố móng sâu
• 1.1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Ứng xử của đất xung quanh khi thi công hố móng sâu [1]
• 1.2. Việc thi công hố móng sâu tại Việt Nam và thế giới [2]
• 1.2.1. Các hố móng sâu trên thế giới
• 1.2.2. Các hố móng sâu ở Việt Nam
• 1.3. Bài học kinh nghiệm trong thi công hố móng sâu [3]
• 1.4. Nhận xét và hướng tiếp cận của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KẾT CẤU
• 2.1. Các dạng tải trọng và phân loại
• 2.2. Tính áp lực đất lên tường chắn [4]
• 2.1.1. Tính áp lực đất tĩnh
• 2.3. Lý thuyết tính áp lực đất Rankine
• 2.3. Lý thuyết tính áp lực đất Coulomb
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH HỐ ĐÀO SÂU
• 3.1. Các phương pháp xác định hệ số an toàn trong phân tích ổn định hố đào
• 3.1.1. Phương pháp hệ số cường độ
• 3.2.2. Phương pháp hệ số tải trọng
• 3.3.3. Phương pháp hệ số kích thước
• 3.2. Các hình thức và cơ chế phá hoại của hố đào
• 3.2.1. Phá hoại đáy vào
• 3.2.2. Phá hoại đáy trồi
• 3.3. Các phương pháp phân tích ổn định
• 3.3.1. Phương pháp sức chịu tải
• 3.3.2. Phương pháp sức chịu tải ngược
• 3.3.3. Phương pháp cung trượt
• 3.3.4. Phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích tính ổn định của hố đào sâu trong đất
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH HỐ MÓNG SÂU CÔNG TRÌNH TRỤ SỞ NGÂN HÀNG TMCP CÔNG THƯƠNG CHI NHÁNH SÓC TRĂNG
• 4.1. Mô tả đặc điểm công trình Ngân hàng Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng
• 4.2. Đặc điểm địa chất thủy văn và các thông số thí nghiệm đất nền [21]
• 4.3. Các giai đoạn thi công tầng hầm công trình
• 4.4. Các thông số đầu vào để lập mô hình hố đào trong Plaxis 2D [22]
• 4.5. Kết quả phân tích
• 4.6. So sánh kết quả hệ số an toàn theo các phương pháp khác nhau
• 4.6.1. Tính toán ổn định bằng phần mềm Plaxis (Phương pháp c, phi, Reduction)
• 4.6.2. Phương pháp Terzaghi
• 4.6.3. Phương pháp Bjerrum và Eide
• 4.6.4. Phương pháp cung trượt
• 4.7. Kết luận

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung về hố móng sâu

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng, việc xây dựng các công trình cao tầng trở nên phổ biến, đặc biệt tại các khu vực có nền đất yếu như Sóc Trăng. Phân tích hố móng sâu là một yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo tính ổn định cho các công trình này. Đặc điểm địa chất tại Sóc Trăng, với nền đất yếu và mực nước ngầm cao, đặt ra thách thức lớn cho việc thi công hố móng. Việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp phân tích ổn định hố móng sâu là cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình và các công trình lân cận. Theo đó, các phương pháp truyền thống và hiện đại như phần tử hữu hạn (Plaxis) được sử dụng để đánh giá độ ổn định của hố đào, từ đó đưa ra các giải pháp thi công hợp lý.

1.1 Đặc điểm địa chất tại Sóc Trăng

Sóc Trăng nằm trong vùng đồng bằng sông Cửu Long, với địa hình thấp và tương đối bằng phẳng. Đặc điểm địa chất tại đây bao gồm nền đất yếu, thường xuyên bị ảnh hưởng bởi mực nước ngầm cao. Các công trình hố móng sâu tại đây thường phải đối mặt với các vấn đề như lún đất và sự thay đổi trạng thái ứng suất xung quanh. Do đó, việc khảo sát địa chất kỹ lưỡng và phân tích ổn định hố móng là điều cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình. Các giải pháp thi công như tường chắn thép hay cừ barette thường được áp dụng để giữ ổn định cho hố đào, nhằm hạn chế biến dạng và đảm bảo an toàn cho công trình lân cận.

II. Phương pháp phân tích ổn định hố móng

Phân tích ổn định hố móng sâu là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều phương pháp khác nhau. Tính toán ổn định được thực hiện thông qua các phương pháp như phương pháp cường độ, phương pháp tải trọng và phương pháp kích thước. Đặc biệt, phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis) đã cho thấy hiệu quả trong việc mô phỏng và phân tích chuyển vị của hố móng. Việc áp dụng các phương pháp này không chỉ giúp đánh giá độ ổn định mà còn cung cấp các giải pháp thi công hợp lý nhằm giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công.

2.1 Các phương pháp truyền thống và hiện đại

Các phương pháp truyền thống như tính toán áp lực đất tĩnh và động, cùng với các lý thuyết như Rankine và Coulomb, vẫn được sử dụng rộng rãi trong phân tích ổn định hố móng. Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ, phương pháp phần tử hữu hạn đã trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc mô phỏng các điều kiện địa chất phức tạp. Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác hơn về độ ổn định và biến dạng của hố móng, từ đó giúp các kỹ sư đưa ra các quyết định thi công chính xác hơn.

III. Kết quả phân tích ổn định hố móng sâu

Kết quả phân tích ổn định hố móng sâu cho thấy sự ảnh hưởng lớn của chiều sâu chôn tường và bề rộng hố đào đến độ ổn định của công trình. Các số liệu từ mô hình Plaxis cho thấy hệ số an toàn của hố móng có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các yếu tố như tải trọng và điều kiện địa chất. Việc so sánh kết quả giữa các phương pháp cũng chỉ ra rằng phương pháp phần tử hữu hạn thường cho kết quả chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống.

3.1 So sánh kết quả giữa các phương pháp

Khi so sánh kết quả giữa các phương pháp phân tích, phương pháp phần tử hữu hạn cho thấy độ chính xác cao hơn trong việc dự đoán hệ số an toàn của hố móng. Các phương pháp truyền thống thường dựa vào các giả định đơn giản hóa, trong khi phương pháp Plaxis có khả năng mô phỏng các điều kiện thực tế phức tạp hơn. Kết quả này không chỉ giúp cải thiện độ tin cậy trong thiết kế mà còn hỗ trợ các kỹ sư trong việc đưa ra các biện pháp thi công an toàn hơn.

IV. Giải pháp thi công cho hố móng sâu tại Sóc Trăng

Việc thi công hố móng sâu tại khu vực Sóc Trăng cần được thực hiện với các giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm đảm bảo tính ổn định cho công trình. Các giải pháp như sử dụng tường chắn, cừ barette và các phương pháp gia cố đất cần được xem xét kỹ lưỡng. Đặc biệt, việc theo dõi và điều chỉnh trong quá trình thi công là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho cả công trình và các công trình lân cận.

4.1 Đề xuất giải pháp thi công

Các giải pháp thi công cho hố móng sâu nên bao gồm việc sử dụng các công nghệ hiện đại như tường chắn thép và cừ barette, kết hợp với việc áp dụng các phương pháp phân tích ổn định hiện đại. Việc khảo sát địa chất trước khi thi công cũng là yếu tố quan trọng để đưa ra các quyết định thiết kế chính xác. Đặc biệt, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các kỹ sư thiết kế và thi công để đảm bảo an toàn cho công trình trong suốt quá trình thi công.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng, các công trình nhà cao tầng ngày càng phát triển, kéo theo nhu cầu thi công hố móng sâu để đảm bảo kết cấu vững chắc. Tại tỉnh Sóc Trăng, thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nền đất yếu, bao hòa nước với chiều dày lớn tạo ra nhiều thách thức trong thi công hố móng sâu. Theo ước tính, việc thi công hố móng sâu trên đất yếu có thể gây ra biến dạng đất nền, ảnh hưởng đến ổn định công trình và các công trình lân cận. Luận văn thạc sĩ này tập trung phân tích ổn định hố móng sâu nhà cao tầng tại Sóc Trăng, nhằm đánh giá ảnh hưởng của quá trình thi công đến biến dạng và ổn định công trình, đồng thời so sánh các phương pháp tính toán hệ số an toàn để lựa chọn giải pháp phù hợp.

Mục tiêu nghiên cứu bao gồm: áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp các phương pháp truyền thống để phân tích ổn định hố móng sâu; xác định mức độ ảnh hưởng đến công trình lân cận do thi công hố móng sâu; đề xuất giải pháp hạn chế ảnh hưởng tiêu cực; so sánh kết quả tính toán hệ số an toàn theo các phương pháp khác nhau. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào công trình Trụ sở Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng, với dữ liệu khảo sát địa chất, thủy văn và số liệu quan trắc thực tế trong giai đoạn thi công. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc nâng cao độ chính xác trong tính toán ổn định hố móng sâu, góp phần đảm bảo an toàn thi công và khai thác công trình, đồng thời giảm thiểu rủi ro cho các công trình lân cận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết cơ bản về áp lực đất và phân tích ổn định hố móng sâu, bao gồm:

• Lý thuyết áp lực đất Rankine và Coulomb: Xác định áp lực đất chủ động, bị động và tĩnh tác động lên tường chắn đất. Lý thuyết Rankine giả định tường chắn thay thế một phần đất bán vô hạn, trong khi Coulomb xét đến ma sát giữa đất và tường, mặt trượt đất hình thành qua các mặt phẳng cụ thể.

• Phương pháp phân tích ổn định hố móng: Gồm phương pháp hệ số cường độ, hệ số tải trọng và hệ số kích thước để xác định hệ số an toàn chống đẩy vào và chống trồi của hố móng. Các phương pháp này dựa trên cân bằng lực, momen và phân tích ứng suất trong đất.

• Phân tích phá hoại hố móng: Bao gồm phá hoại đẩy vào và phá hoại trồi, sử dụng các phương pháp như Terzaghi, Bjerrum và Eide, phương pháp cung trượt để xác định mặt phá hoại và hệ số an toàn tương ứng.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: áp lực đất chủ động, áp lực đất bị động, hệ số an toàn, mặt phá hoại, chuyển vị ngang tường chắn, và mô hình đất nền (Hardening Soil, Soft Soil).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khảo sát địa chất thủy văn, các thông số cơ lý đất nền tại công trình Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng, cùng số liệu quan trắc chuyển vị và biến dạng trong quá trình thi công. Cỡ mẫu dữ liệu địa chất được thu thập từ các lỗ khoan HK1, HK2, HK3 với các chỉ tiêu cơ lý như độ dính, góc ma sát trong, trọng lượng đơn vị, hệ số thấm.

Phương pháp phân tích gồm:

• Phương pháp giải tích truyền thống: Tính toán áp lực đất theo lý thuyết Rankine và Coulomb, phân tích cân bằng lực và momen để xác định hệ số an toàn chống đẩy vào và chống trồi.

• Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): Sử dụng phần mềm Plaxis 2D để mô phỏng quá trình thi công hố móng sâu, phân tích chuyển vị ngang của tường vây cừ Larsen và cọc bê tông, đánh giá biến dạng đất nền và hệ số an toàn qua các giai đoạn thi công.

Phương pháp chọn mẫu dựa trên khảo sát thực tế tại công trình, lựa chọn mô hình đất phù hợp với đặc điểm địa chất vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Timeline nghiên cứu kéo dài khoảng 2 năm, từ thu thập số liệu, mô phỏng, phân tích đến so sánh kết quả và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của chiều sâu chôn tường và bề rộng hố móng đến ổn định: Kết quả mô phỏng cho thấy chiều sâu chôn tường càng lớn thì hệ số an toàn chống đẩy vào càng giảm, trong khi bề rộng hố móng ảnh hưởng đến phân bố áp lực đất và chuyển vị tường chắn. Ví dụ, với chiều sâu chôn tường khoảng 13 m, hệ số an toàn đạt khoảng 1.2 theo phương pháp Terzaghi, phù hợp với tiêu chuẩn an toàn thi công.

2. So sánh hệ số an toàn theo các phương pháp: Phương pháp phần tử hữu hạn cho kết quả hệ số an toàn cao hơn khoảng 10-15% so với phương pháp truyền thống, phản ánh khả năng mô phỏng chính xác biến dạng và ứng suất trong đất nền. Hệ số an toàn theo phương pháp Bjerrum và Eide thấp hơn so với Terzaghi, cho thấy sự khác biệt trong giả thiết mặt phá hoại.

3. Chuyển vị ngang tường vây và biến dạng đất nền: Mô phỏng Plaxis 2D cho thấy chuyển vị ngang tường vây cừ Larsen trong các giai đoạn thi công dao động từ 5 đến 15 mm, phù hợp với số liệu quan trắc thực tế. Biến dạng đất nền xung quanh hố móng có xu hướng tăng dần theo độ sâu đào, đặc biệt tại các vị trí gần chân tường.

4. Ảnh hưởng của hạ mực nước ngầm: Việc bơm hạ mực nước ngầm trong hố móng gây ra sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng, làm tăng nguy cơ sụt lún và phá hoại đất nền. Kết quả phân tích cho thấy áp lực nước do thấm có thể chiếm tới 30-40% tổng áp lực tác động lên tường chắn, cần được kiểm soát chặt chẽ trong thi công.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các biến dạng và giảm hệ số an toàn là do đặc điểm nền đất yếu, có lớp đất sét dẻo và cát pha bảo hòa nước, cùng với việc hạ mực nước ngầm không đồng đều. So sánh với các nghiên cứu tại các đô thị lớn như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, kết quả tại Sóc Trăng tương đồng về xu hướng ảnh hưởng của chiều sâu chôn tường và áp lực đất.

Việc sử dụng phần mềm Plaxis 2D giúp mô phỏng chính xác hơn các hiện tượng biến dạng phức tạp, đồng thời cho phép đánh giá ảnh hưởng của từng giai đoạn thi công. Biểu đồ chuyển vị ngang tường và hệ số an toàn theo thời gian thi công có thể được trình bày để minh họa rõ ràng sự thay đổi ổn định hố móng.

Kết quả cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp, bởi các phương pháp truyền thống có thể đánh giá thấp hoặc cao hơn thực tế nếu không xét đến các yếu tố địa chất đặc thù và điều kiện thi công. Do đó, việc kết hợp phương pháp phần tử hữu hạn với các phương pháp truyền thống là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả thi công.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong thiết kế và kiểm tra ổn định hố móng sâu: Động từ hành động là "triển khai", mục tiêu là nâng cao độ chính xác tính toán hệ số an toàn, thời gian áp dụng trong giai đoạn thiết kế và thi công, chủ thể thực hiện là các đơn vị tư vấn thiết kế và nhà thầu thi công.

2. Kiểm soát chặt chẽ quá trình hạ mực nước ngầm: Đề xuất "giám sát" và "điều chỉnh" mực nước ngầm để hạn chế biến dạng đất nền, giảm nguy cơ sụt lún, áp dụng trong suốt quá trình thi công, chủ thể là đơn vị thi công và tư vấn giám sát.

3. Tăng cường quan trắc chuyển vị và biến dạng trong quá trình thi công: "Thiết lập" hệ thống quan trắc liên tục để phát hiện sớm các dấu hiệu bất ổn, mục tiêu giảm thiểu rủi ro, thời gian thực hiện liên tục trong thi công, chủ thể là chủ đầu tư và đơn vị giám sát.

4. Lựa chọn kết cấu tường vây phù hợp với điều kiện địa chất: "Tư vấn" sử dụng tường cừ Larsen hoặc tường bê tông cốt thép có khả năng chịu lực và chống thấm tốt, áp dụng trong thiết kế, chủ thể là đơn vị thiết kế và nhà thầu thi công.

5. Đào tạo và nâng cao năng lực kỹ thuật cho cán bộ thi công và giám sát: "Tổ chức" các khóa đào tạo về kỹ thuật thi công hố móng sâu và quản lý rủi ro, mục tiêu nâng cao chất lượng thi công, thời gian định kỳ hàng năm, chủ thể là các cơ sở đào tạo và doanh nghiệp xây dựng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư thiết kế kết cấu và địa kỹ thuật: Luận văn cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán ổn định hố móng sâu, giúp họ lựa chọn phương pháp phù hợp và thiết kế an toàn cho công trình trên nền đất yếu.

2. Nhà thầu thi công công trình ngầm và hố móng sâu: Tham khảo các phân tích về ảnh hưởng thi công đến biến dạng đất nền và công trình lân cận, từ đó áp dụng các biện pháp thi công an toàn, kiểm soát mực nước ngầm hiệu quả.

3. Chủ đầu tư và quản lý dự án xây dựng: Hiểu rõ các rủi ro liên quan đến thi công hố móng sâu, đánh giá các giải pháp kỹ thuật và giám sát thi công nhằm đảm bảo tiến độ và an toàn công trình.

4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật xây dựng, địa kỹ thuật: Tài liệu tham khảo quý giá về lý thuyết áp lực đất, phương pháp phân tích ổn định hố móng sâu, ứng dụng phần mềm mô phỏng phần tử hữu hạn trong thực tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao phải phân tích ổn định hố móng sâu trên đất yếu?
   Phân tích giúp đánh giá nguy cơ biến dạng, sụt lún và phá hoại công trình trong quá trình thi công và khai thác, từ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp để đảm bảo an toàn và bền vững.

2. Phương pháp phần tử hữu hạn có ưu điểm gì so với phương pháp truyền thống?
   Phương pháp phần tử hữu hạn mô phỏng được biến dạng và ứng suất phức tạp trong đất nền, cho kết quả chính xác hơn, đặc biệt trong điều kiện địa chất không đồng nhất và thi công nhiều giai đoạn.

3. Ảnh hưởng của hạ mực nước ngầm đến ổn định hố móng như thế nào?
   Hạ mực nước ngầm làm thay đổi áp lực nước lỗ rỗng, gây nén đất và chuyển vị, có thể dẫn đến sụt lún và phá hoại kết cấu tường chắn nếu không kiểm soát tốt.

4. Làm thế nào để lựa chọn chiều sâu chôn tường phù hợp?
   Chiều sâu chôn tường được xác định dựa trên phân tích hệ số an toàn chống đẩy vào và chống trồi, kết hợp các phương pháp tính toán truyền thống và mô phỏng phần tử hữu hạn, đảm bảo an toàn theo tiêu chuẩn kỹ thuật.

5. Các biện pháp nào giúp hạn chế ảnh hưởng thi công hố móng sâu đến công trình lân cận?
   Bao gồm kiểm soát mực nước ngầm, sử dụng kết cấu tường vây phù hợp, giám sát chuyển vị và biến dạng liên tục, áp dụng công nghệ thi công hiện đại và đào tạo nhân lực kỹ thuật.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích chi tiết ổn định hố móng sâu nhà cao tầng trên nền đất yếu tại Sóc Trăng, sử dụng kết hợp phương pháp phần tử hữu hạn và các phương pháp truyền thống.
• Kết quả cho thấy chiều sâu chôn tường và bề rộng hố móng ảnh hưởng lớn đến hệ số an toàn và biến dạng đất nền.
• Phương pháp phần tử hữu hạn cho kết quả chính xác hơn, phù hợp với điều kiện địa chất phức tạp và thi công nhiều giai đoạn.
• Việc kiểm soát mực nước ngầm và giám sát chuyển vị trong thi công là yếu tố then chốt đảm bảo an toàn công trình.
• Đề xuất áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý thi công nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro trong xây dựng hố móng sâu trên nền đất yếu.

Tiếp theo, các đơn vị thiết kế và thi công nên triển khai áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong quy trình thiết kế và giám sát thi công, đồng thời tăng cường đào tạo kỹ thuật cho cán bộ liên quan. Để biết thêm chi tiết và nhận tư vấn chuyên sâu, quý độc giả vui lòng liên hệ với các chuyên gia địa kỹ thuật và kỹ thuật xây dựng uy tín.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa ngày càng nhanh, tại các khu vực đô thị các công trình cao tầng đang dân thay thế các công trình thấp tầng. Đồng thời, việc giải quyết các van dé về hạ tang kỹ thuật cho công trình (nơi dé xe, bố trí các bé nước ngầm, bề tự hoại, trạm bơm.) luôn là vấn đề cần cân nhắc của các chủ đầu tư xây dựng công trình, dẫn đến việc gia tăng chiều cao của các cao ốc thông thường kéo theo sự tăng về độ sâu của công trình. Địa chất thủy văn tại khu vực Sóc Trăng có đặc điểm chung của vùng Đồng bằng sông Cửu Long, là khu vực có nền đất yếu bao hòa nước với chiều dày lớn.

Do đó, với khuynh hướng phát triển mạnh các công trình nhà cao tang, đặc biệt khi có tang ham thì việc nghiên cứu tính toán ôn định của hé đào sâu cần phải được quan tâm, nghiên cứu đúng mức nhằm đảm bảo cho công trình chủ thé và các công trình lân cận được én định, tránh được các sự cô đáng tiếc xảy ra trong quá trình thi công xây dựng cũng như khi đưa vào khai thác sử dụng lâu dài. Việc thi công kết cấu chan giữ cho hỗ móng nha cao tang rất đa dạng, phụ thuộc vào từng điều kiện cụ thé, các thiết bị, máy móc xây dựng ngày càng hiện đại, tối tân hơn. Chúng ta cần thay được không có loại công trình xây dựng nào mà các khâu từ khảo sát, thiết kế, thi công và quan trắc lại có yêu cầu gắn bó chặt chẽ như đối với công trình chan giữ hô móng. Chính vì thế việc nghiên cứu ôn định hé móng sâu nhà cao tang cũng như phân tích sự ảnh hưởng của quá trình thi công và sử dụng đến công trình lân cận thật sự rất cần thiết hiện nay.

Đây cũng chính là tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu. Mục đích của đề tài - Nghiên cứu việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn và các phương pháp phân tích truyền thống vào tính ôn định trong thi công hồ đào sâu. - Xác định được mức độ ảnh hưởng đến ồn định và biến dạng của công trình lân cận do thi công hố dao móng sâu gây ra. Từ đó có những giải pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng do hồ dao sâu gây ra cho các công trình lân cận.

- So sánh kết quả tính toán hệ số an toàn theo các phương pháp khác nhau. Từ đó lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp cho những công trình tương tự. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Công trình Trụ sở Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận - Tìm hiểu các lý thuyết đã có về 6n định của hồ dao sâu.

- Thu thập các thông tin về hiện trạng, tài liệu địa hình, địa chất, số liệu quan trắc của Trụ sở Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng dé lay sơ liệu cơ ban cho việc tính toán và so sánh kêt quả. - Sử dụng phần mềm Plaxis và phương pháp truyền thống kiểm tra chuyền vị, biến dạng của đất nền và hệ kết cau chống đỡ hố móng sâu ở các giai đoạn đào khác nhau trong quá trình thi công, so sánh với kết quả quan trắc thực tế và đề xuất phương pháp tính toán ổn định hồ móng sâu hợp lý cho các nha cao tầng.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp giải tích: Lý thuyết tính toán áp lực đất tường chắn đất; tính toán kết cầu chắn giữ hố đào theo phương pháp đàn hồi. Kiểm tra ôn định chống trdi (bùng) của hồ móng và kiêm tra chông chảy thâm vào hô móng. - Phương pháp phan tử hữu hạn: Sử dụng phần mềm Plaxis dé phân tích chuyên vị ngang của tường vây cừ Larssen và cọc bê tông bên trong hồ đào ở các giai đoạn thi công đào đất, so sánh với kết quả được mô phỏng bằng phần mềm Plaxis và phương pháp tính bằng giải tích.

Kết quả đạt được - Nắm vững kiến thức về 6n định hồ đào sâu trong quá trình thi công với điều kiện địa chất yếu. - Tính toán 6n định theo phương pháp phan tử hữu hạn và các phương pháp truyền thống. Phân tích kết quả, so sánh với tài liệu quan trắc thực tế. - Đánh giá cơ bản ảnh hưởng của chiều sâu chôn tường và bề rộng hồ dao tới ôn định hỗ móng trong thi công hồ dao công trình Trụ sở Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam Chi nhánh Sóc Trăng.

- Đề xuất phương pháp tính toán 6n định hỗ móng sâu cho các nhà cao tang trong điều kiện địa chất yếu tại Sóc Trăng. CHUONG 1: TONG QUAN VE HO ĐÀO SÂU TRONG XÂY DỤNG Tinh Sóc Trăng nằm trong vùng đồng bằng sông Cửu Long, phía Bắc và Tay Bắc giáp thành phố Cần Thơ, phía Đông Bắc giáp tỉnh Trà Vinh, phía Tây giáp tỉnh Bạc Liêu, phía Nam giáp biên Đông. Sóc Trăng có địa hình thấp và tương đối bằng phẳng. Độ cao cốt đất tuyệt đối từ 0,4 - 1,5 m, độ đốc thay đổi khoảng 45 cm/km chiều dài.

Nhìn chung địa hình tỉnh Sóc Trăng có dạng lòng chảo, cao ở phía sông Hậu và biển Đông thấp dan vào trong, vùng thấp nhất là phía Tây và Tây Bắc. Tiểu địa hình có dang gon sóng không đều, xen kẽ là những giồng cát địa hình tương đối cao và những vùng thấp trũng nhiễm mặn, phèn.1 Đặc điểm của công trình hố móng sâu 1.1 Giới thiệu chung Ngày nay trong xây dựng và phát triển đô thị, đối với các đô thị lớn đặc biệt quan tâm đến sự kết hợp chặt chẽ giữa các công trình trên mặt đất và các công trình được xây dựng đưới mặt dat, luôn tìm cách khai thác triệt dé không gian ngầm với nhiều mục đích khác nhau. Do đó các công trình ngầm ngày càng được đầu tư và phát triển. Công trình ngầm là công trình nằm trong lòng đất, theo mục đích sử dụng có thể phân chia như sau: - Công trình ngầm giao thông: Ham đường sắt, ham đường ô tô xuyên núi, hầm cho người di bộ, tau điện ngâm, hâm vượt sông.

- Công trình thủy lợi ngầm: Ham công trình thủy điện, ham dẫn nước tưới tiêu, ham cấp thoát nước, ham đường thủy. - Công trình ngầm đô thị: ham giao thông đô thị (hầm ở nút giao thông, ham cho người đi bộ, ham tàu điện ngầm.) ham cấp thoát nước, ham cáp thông tin, năng lượng (collector), gara ngầm, hầm nhà dân dụng, ham nhà xưởng, các công trình công cộng (cửa hàng, nhà hát, phố ngầm.) - Công trình ngầm khai khoáng: Ham chuẩn bị, ham vận tải, hầm khai thác, ham thông gid. Công trình đặc biệt: Hằm chứa máy bay, tàu thuyền, kho tàng, nhà máy. Theo phương pháp thi công có thé chia ra làm hai loại chính: công trình ngầm thi công theo phương pháp đào mở và công trình ngầm thi công theo phương pháp đào kín, ngoài ra còn có loại công trình ngầm thi công theo phương pháp hạ chìm.

Khi thi công công trình ngầm một van dé phức tạp đặt ra là giải pháp thi công hố dao sâu. Khi thi công hồ đào sâu làm thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng trong đất nền xung quanh khu vực hồ dao và có thé lam thay đổi mực nước ngầm dẫn đến nén đất bị dịch chuyên và có thê lún gây hư hỏng công trình lân cận nếu không có giải pháp thích hợp. Các giải pháp chống đỡ thành hồ đào sâu thường được áp dụng là: Tường cit thép, tường clr cọc xi măng đất, tường cừ barette. Yêu cầu chung của tường cử là phải đảm bảo về cường độ cũng như độ ôn định dưới tác dung của ap lực đất và các loại tải trọng do được căm sâu vào đất, neo trong đất hoặc được chống đỡ từ trong lòng hồ đào theo nhiều cấp khác nhau.2 Ung xử của đất xung quanh khi thi công hỗ móng sâu [1] Công trình hồ móng là một loại công việc tạm thời, sự dự trữ về an toàn có thê là tương đối nhỏ nhưng lại có liên quan với tính địa phương, điều kiện địa chất của mỗi vùng khác nhau thì đặc điểm cũng khác nhau, công trình hố móng là một khoa học đan xen giữa các khoa học về đất đá, về kết cấu và kĩ thuật thi công; là một loại công trình mà hệ thống chịu ảnh hưởng đan xen của nhiều nhân tố phức tạp va là ngành khoa học ki thuật tổng hợp đang còn chờ phát triển về mặt lý luận.

Do hé móng là loại công trình có giá thành cao, khối lượng công việc lớn, là trọng điểm tranh giành của các đơn vi thi công, tại vi kĩ thuật phức tạp, phạm vi ảnh hưởng rộng, nhiều nhân tô biến đồi, sự có hay xảy ra, là một khâu khó về mặt kĩ thuật, có tính tranh chấp trong công trình xây dựng. Đồng thời cũng là trọng điểm dé hạ thấp giá thành và bảo đảm chất lượng công trình. Công trình hé móng đang phát triển theo xu hướng độ sâu lớn, diện tích rộng, có công trình với chiều dài, chiều rộng đạt tới hơn trăm mét, quy mô công trình cũng ngày càng tăng lên. Theo đà phát triển cải tạo các thành phố cũ, các công trình cao tang, siêu cao tang chủ yếu của các thành phố lại thường tập trung ở những khu đất nhỏ hẹp, mật độ xây dựng lớn, dân cư đông đúc, giao thông chen lan, điều kiện dé thi công công trình hỗ móng đều rất kém.

Lân cận công trình thường có các công trình xây dựng vĩnh cửu, các công trình lịch sử, nghệ thuật bắt buộc phải được an toàn, không thé đào có mái dốc, yêu cầu đối với việc ồn định và khống chế chuyền dich rất là nghiêm ngặt. Tính chất của đất đá thường biến đổi trong khoảng khá rộng, điều kiện ân dấu của địa chất và tính phức tạp, tính không đồng đều của điều kiện địa chất thuỷ văn thường làm cho số liệu khảo sát có tính phân tán lớn, khó đại diện được cho tình hình tổng thể của các tầng đất, hơn nửa, tính chính xác cũng tương đối thấp, tăng thêm khó khăn cho thiết kế và thi công công trình hố móng. Đào hồ móng trong điều kiện đất yếu, mực nước ngầm cao và các điều kiện hiện trường phức tạp khác rat dé sinh ra trượt lở khối đất, mat ôn định hé móng, thân cọc bị chuyên dich vị trí, đáy hồ trồi lên, kết cầu chắn giữ bị vòi nước nghiêm trọng hoặc bị chảy dat. làm phá hoại hỗ móng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến các công trình xây dựng, các công trình ngâm và đường ông ở xung quanh.