Tính toán chịu lực cừ

Thuyết minh tính toán chi tiết cho biện pháp thi công cừ chắn đất bể nước ngầm có mực nước ngầm sâu 2m, chiều sâu hố đào 4,5m áp dụng cho các dự án nhà công nghiệp, dân dung có các công trình lân cận yêu cầu chính xác độ xạt của đất

IPC FOUDATION CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence - Freedom - Happiness

THUYẾT MINH

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC

HỆ KẾT CẤU TƯỜNG CHẮN CỪ LARSEN IV VÀ HỆ

GIẰNG CHỐNG H350X350X12X19

STATEMENT OF CALCULATION OF POSSIBILITY SOLID WALL STRUCTURE OF LARSEN IV AND ANTI-STRAIN SYSTEM H350X350X12X19 FOR WATER TANK

Bắc Ninh - 2022

I GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Kết cấu chống đỡ tường chắn

Bể nước ngầm có: Mặt cắt ngang hố đào có chiều rộng 9,6m, chiều dài 11,9m, chiều

sâu hố đào trung bình 3.90m tính từ mặt đất thi công hiện trạng Cos hệ văng chống là FL-00

The underground water tank has: the cross section of the excavated hole is 9,6m wide, 11,9 m long, the average excavation depth of water tank is 3.90m ( from existing ground level FL-500 to level FL-4400) from the current construction ground The top of sheet pile level is FL-500

Kết cấu tường chắn sử dụng 1 lớp tường vây Cọc ván thép Larsen IV dài 8,5m làm việc với hệ Văng chống H350x350x12x19 Thi công phần móng theo phương pháp đào thông thường, sử dụng hệ tường cừ làm thành hệ chống đỡ hố đào sâu thi công móng

The retaining wall structure uses 1 layer of diaphragm wall of Larsen IV steel sheet pile 8,5m work with Banding against H350x350x12x19 Construction of the foundation according to the usual excavation method, using the sheet-wall system as a support system for deep excavation water tank construction.

Hình 1.1 Mặt bằng công trình 1.1 Surface of building

Mặt cắt 1-1/ section 1-1

1.2 Biện pháp thi công đề xuất

Proposed construction method

Nhằm đảm bảo thi công an toàn và tiết kiệm, chúng tôi đề xuất biện pháp thi công

sử dụng, tường cừ Larsen SP-IV dài 8,5m với thanh chống H350x350x12x19 tại một số vị trí để đảm bảo ổn định tổng thể hố đào Trong thuyết minh này chúng tôi sẽ trình bày tính toán cho mặt cắt 1-1

In order to ensure safe and economical of the construction, we propose construction methods using the Larsen SP-IV sheet wall 8,5m combined with the H350x350x12x19 strut in some locations to ensure overall stability of the pit In this statement we will present the calculation for section 1-1

Trình tự thi công điển hình được trình bày qua các bước tại mặt cắt 1-1 với các giai đoạn như sau:

Typical construction sequences are presented through the steps at section 1-1 with the following stages:

Mô phỏng ứng suất trong đất nền

Simulate the stresses in the ground.

Bước 1 Thi công ép cừ Larsen IV dài 8,5m

Step 1 Construction of 8,5m long Larsen IV piles.

Bước 2 Hạ cos đất đến cao độ FL-1.500m

Step 2 Lower the groundwater level to FL-1.50m

Bước 3 Thi công lắp đặt hệ văng chống tại cos FL-0,20m (cos đỉnh văng)

Step 3 Construction and installation of anti-stay system at cos -0.20m.

Bước 4 Đào đất đến cos FL-4.40m

Step 4 Digging soil to cos FL-4.40m

Bước 5,6,7 Lắp cốp pha, cốt thép, đổ bê tông thành vách, sàn nắp bể

Step 5,6,7 Install formwork, reinforcement, pour concrete for bottom slab, wall, top slab

Bước 8 Lấp chèn cát xung quanh thành vách bể Tháo dỡ hệ văng chống

Step 8 Fill the tank wall with sand Dismantle splash system.

Bước 9 Lấp cát xung quanh thành vách bể Rút toàn bộ cọc cừ

Step 9 Fill the tank wall with sand Pull out the entire pile.

1.3 Cơ sở tính toán thiết kế

[1.] Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình

[1.] Report on Geotechnical investigation

[2.] Tài liệu do Chủ đầu tư cung cấp

[2.] Information of owner

1.4 Tiêu chuẩn áp dụng

[1.] TCVN 5575:2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

[1.] TCVN 5575:2012 Steel structure - Design standard.

[2.] TCVN 5574:2018 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

[2.] TCVN 5574:2018 Reinforced concrete structure and Reinforced concrete - Design

standard.

[3.] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

[3.] TCVN 9362:2012 Specifications for design of foundation for buildings and structures

[4.] TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

[4.] TCVN 10304:2014 Pile Foundation - Design Standard

[5.] Các tiêu chuẩn hiện hành khác

[5.]Other design standard present.

II THÔNG SỐ ĐẤT NỀN VÀ KẾT CẤU THI CÔNG

2.1 Thông số địa chất phục vụ tính toán bằng phần mềm Plaxis 2D

Geological parameters for calculation by Plaxis 2D software

Trên cơ sơ hồ sơ khảo sát địa chất công trình có 6 hố khoan Bề dày, và chỉ tiêu cơ

lý của từng lớp đất giữa các hố khoan là khác biệt không nhiều Chúng tôi chọn hố khoan BH6 để tính toán như sau:

Based on geological survey records, the project has a total of 6 boreholes The thickness, and mechanical properties of each soil layer between the three boreholes have not much different We choose the average to calculate as follows:

Bảng 1.1 Thông số đất nền sử dụng tính toán / Table 1.1 Soil parameters calculation

Mô hình vật liệu và

Phương pháp phân

-MC Dr

MC Undr

MC UnDr

MC UnDr

MC UnDr

Dung trọng tự

Dung trọng bão

Hệ số bề mặt tiếp

Dr = Drained: thoát nước

UnDr = Undrained: không thoát nước

2.2 Thông số mô hình tường cừ Larsen và hệ chống

Model parameters of Larsen wall and support system

Loại cừ sử dụng cho thiết kế là loại cừ Larsen SP IV dài 8,5m

Piles used for the design are Larsen SP IV 8,5m long

Tường cừ Larsen SP-IV được mô hình dưới dạng plate và xem như dầm đàn hồi tuyến tính được thể hiện trong Hình 2.1

The Larsen SP-IV sheet wall is modeled in a plate and viewed as a linear elastic beam shown in Image 2.1.

400 15

Hình 2-1 Thông số hình học cừ Larsen SP IV

Hệ chống ngang và dầm dọc sử dụng thép hình chữ H350x350x12x19 Chi tiết các đặc trưng hình học được trình bày như Hình 2.2

The horizontal support system and longitudinal beams use H350x350x12x19 shaped steel Details of the geometric features are shown in Image 2.2

Hình 2-2 Thông số hình học thép hình H 350x350x12x19

Image 2.2 Geometrical parameters of shaped steel H350x350x12x19

Bảng 2.1 Thông số của tường cừ Larsen trong phần mềm Plaxis

Table 2.1 Parameters of Larsen wall in Plaxis software

-Độ cứng dọc trục EA 4.971E+06 kN/m

Độ cứng chống

-2.3 Phụ tải mặt đất

Ground load

Tải trọng máy móc thi công lấy 20 kN/m2 (Tham khảo dựa theo 22TCN 262 – 2000: Quy trình khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu) Tải trọng cách chân cừ 1m Weight of machine will be used 20kN/m2 ( 22TCN 262 - 2000: Survey method and design base of road )

2.4 Trình tự thi công mô phỏng trong phần mềm Plaxis

Construction order simulation in Plaxis software

2.4.1 Thi công tường cừ Larsen

Construction of Larsen wall

2.4.2 Thi công văng chống cao độ -0,20m

Installation support bracing beam coste FL-0,20m

2.4.3 Đào đất đến cao độ -4.40m

Exvacate to coste -4,40 m

2.5 Kết quả tính toán/ Calculation result

Hình 2.3 Phân tích lưới biến dạng

Analysis deformation

2.5.1 Chuyển vị ngang của nền/ Horizontal displacement of the ground

Chuyển vị ngang của nền được thể hiện trong Hình 2.5

The horizontal displacement of the ground is shown in Image 2.5

Hình 2.5 Chuyển vị ngang của nền

Image 2.5 Horizontal displacement of the ground

Chuyển vị ngang lớn nhất trong nền là 1.23 cm

The largest horizontal displacement in the ground is 1.23 cm

2.5.2 Nội lực và chuyển vị ngang của tường cừ

Chuyển vị ngang và nội lực của tường cừ được thể hiện trong Bảng 2.3

The horizontal displacement and internal force of the lasen sheet wall are shown in Table 2.3

Bảng 2.3 Chuyển vị ngang và nội lực của tường cừ Table 2.2 Horizontal displacement and internal force of the lasen sheet wall

Giai

đoạn

thi công

Biểu đồ bao nội lực và chuyển vị

Đào đất

cote

-4.40

M = 61,01 kNm/m V = 46,93 kNm/m Ux = 10,92 mm

2.5.3 Ổn định tổng thể của hố đào

Ổn định tổng thể của hố đào được thể hiện trong Hình 2.6

Overall stability of the pit is shown in Image 2.6

Hình 2.6 Hệ số ổn định tổng thể (FS = 1.9468)

2.6 Kiểm tra kết quả tính toán

Checking the calculation results

2.6.1 Ổn định tổng thể / Overall stability

Hệ số ổn định tổng thể cho phép sẽ là 1.20 Kết quả kiểm tra hệ số ổn định tổng thể được thể hiện trong Bảng 2.3

The overall permissible coefficient of stability will be 1.20 Overall stability

coefficient test results are shown in Table 2.3.

Bảng 2.3 Ổn định tổng thể tường cừ Table 2.3 Overall stability of the sheet wall

2.6.2 Giá trị chuyển vị cho phép

Permissible displacement value

Hiện tại, các giá trị chuyển vị ngang và chuyển vị đứng cho phép của tường vây, tường cừ cũng như đất nền xung quanh hố đào chưa được đề cập trong các tiêu chuẩn của Việt Nam cũng như trên thế giới

At present, the permissible horizontal displacement and vertical displacement values of the diaphragm wall, the sheet-wall as well as the ground around the excavated hole have not been mentioned in the Vietnamese and international standards.

Chúng tôi căn cứ vào những tài liệu tham khảo cũng như chỉ dẫn kỹ thuật của các công trình có quy mô tương tự trong vùng có địa chất tương đồng để đưa ra đánh giá như sau

We base on the references as well as technical specifications of similarly sized works in similar geological areas to give the following assessment.

Bảng 2.4 Đánh giá chuyển vị ngang tường cừ Table 2.4 Evaluation of displacement across the pile wall

Mô tả/

Description

Giá trị tính toán/

Calculated Displacement (mm)

Giá trị cho phép/

Allowable displacement < H/50

(mm)

Đánh giá/ Evaluation

2.7 Kiểm tra

2.7.1 Kiểm tra cọc cừ Larsen IV

Check Piles Larsen IV

2.8 Kiểm toán

2.8.1 Kiểm tra cọc cừ Larsen IV

2.8.2 Kiểm tra dầm biên chịu uốn

2.8.3 Kiểm tra thanh giằng chống

III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS

- Tường cừ Larsen IV đảm bảo yêu cầu cường độ và ổn định;

The larsen IV wall is tempered and guaranteed ;

- Chuyển vị, độ lún công trình lân cận ảnh hưởng không lớn;.

Displacement, settelement of side contruction is guaranteed

- Văng chống H350 đảm bảo khả năng chịu lực;

Bracing system H350 is guaranteed;

- Hố đào đảm bảo yêu cầu về ổn định trượt.

Exvacation Pit is guaranteed;

Nhà thầu IPC kiến nghị theo dõi chuyển vị thường xuyên

IPC contractor recommend to checking displacement usally