I. Tính Cấp Thiết Đề Tài
Trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng, việc xây dựng các công trình ngầm như tầng hầm, hố đào sâu trở thành vấn đề cấp thiết. Các công trình này thường gặp khó khăn trong việc duy trì ổn định, đặc biệt là trong các khu vực đất yếu như Quận 2 và Quận 7, Tp.Hồ Chí Minh. Tối ưu hóa việc bố trí tường xi măng đất là một giải pháp hiệu quả nhằm nâng cao ổn định hố đào sâu. Các hiện tượng như chuyển vị ngang lớn của tường vây có thể gây mất ổn định cho hố đào và các công trình lân cận. Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp gia cố hiệu quả và tiết kiệm chi phí là rất cần thiết. Các phương pháp gia cố như cọc ván thép, cọc khoan nhồi, và cọc barette mặc dù hiệu quả nhưng chi phí thi công cao. Việc sử dụng tường cừ thép kết hợp với tường cọc xi măng đất không chỉ đảm bảo được ổn định mà còn tiết kiệm chi phí cho các dự án xây dựng.
II. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Mục tiêu chính của đề tài là sử dụng cọc xi măng đất để gia cường khu vực hố đào sâu, từ đó giảm thiểu chuyển vị ngang của tường vây. Đề tài sẽ đánh giá sự phù hợp của mô phỏng vật liệu cọc xi măng đất theo phương pháp RAS và EMS bằng cách so sánh với kết quả quan trắc thực tế. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của vị trí cọc, số lượng cọc và độ sâu gia cố đến kết quả chuyển vị của tường vây. Điều này không chỉ giúp tối ưu hóa bố trí mà còn cung cấp các biện pháp thiết kế hợp lý cho hố đào sâu, góp phần nâng cao tính ổn định và an toàn cho công trình.
III. Tổng Quan Về Các Loại Tường Vây
Chương này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các loại tường vây và tường cọc xi măng đất. Đặc điểm của hố đào sâu và các yếu tố địa kỹ thuật ảnh hưởng đến công trình hố đào sẽ được phân tích. Các hiện tượng xảy ra trong quá trình thi công hố đào, như chuyển vị và phá hoại, cũng sẽ được đề cập. Việc hiểu rõ các loại tường vây như tường vây cừ thép, tường cọc Barrette, và tường cọc khoan nhồi sẽ giúp xác định các giải pháp gia cố phù hợp. Đặc biệt, tường bằng dãy cọc xi măng đất trộn sâu sẽ được nhấn mạnh về nguyên lý tương tác giữa xi măng và đất, cũng như các công nghệ thi công hiện nay.
IV. Tính Toán Ổn Định Tường Vây
Chương này tập trung vào việc tính toán ổn định của tường vây hố đào có xét đến việc gia cố bằng tường xi măng đất. Các yếu tố như hệ số an toàn chống trồi đáy, chiều sâu hố đào, và độ cứng của đất sẽ được phân tích. Nghiên cứu sẽ sử dụng các phương pháp tính toán như phương pháp giải tích, phương pháp dầm trên nền đàn hồi, và phương pháp phần tử hữu hạn để đánh giá khả năng ổn định của tường vây. Những kết quả thu được sẽ cung cấp cơ sở cho việc tối ưu hóa bố trí cọc xi măng đất nhằm nâng cao độ ổn định cho hố đào sâu.
V. Mô Phỏng Gia Cố Hố Đào
Chương này sẽ mô phỏng quá trình gia cố hố đào bằng cọc xi măng đất và phân tích cơ chế phá hoại. Mô hình cọc xi măng đất sẽ được ứng dụng để đánh giá ảnh hưởng từ cách bố trí và mật độ cọc đến chuyển vị ngang của tường vây. Các phương pháp mô phỏng sẽ bao gồm tính toán theo quan điểm cọc xi măng đất làm việc như cọc cứng và làm việc nền tương đương. Những kết quả này sẽ giúp nhận diện cơ chế phá hoại của tường chắn cọc xi măng đất và từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục.
VI. Kết Luận Và Kiến Nghị
Cuối cùng, nghiên cứu sẽ tổng kết những phát hiện chính và đưa ra các kiến nghị cho việc áp dụng tường xi măng đất trong gia cố hố đào sâu. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tối ưu hóa bố trí cọc xi măng đất có thể giảm đáng kể chuyển vị ngang của tường vây, từ đó nâng cao độ ổn định và an toàn cho các công trình ngầm. Các kiến nghị sẽ bao gồm việc áp dụng mô hình tính toán và phương pháp thi công phù hợp nhằm đạt được hiệu quả tối ưu trong thực tế.
