Hồ sơ tính toán thiết kế biện pháp thi công này được đưa ra nhằm khẳng định tính khả thi của phương án thiết kế tầng hầm, đồng thời làm cơ sở để tính toán giá trị dự toán phần Biện Pháp Thi Công trong tổng dự toán cũng như để phục vụ cho việc xác định giá gói thầu phần móng và tầng hầm. Thiết kế này phục vụ cho việc thi công phần ngầm và là một giải pháp mà nhà thầu lựa chọn, mang tính khả thi trong quá trình thi công. Trước khi thi công, theo quy định hiện hành, Hồ sơ thiết kế biện pháp thi công Thiết kế biện pháp thi công chi tiết, theo yêu cầu của chủ đầu tư thiết kế này phải được: Thẩm tra đạt yêu cầu Chấp thuận của đơn vị thiết kế kết cấu về sự ảnh hưởng của nó trong mối quan hệ với bản thân kết cấu móng và tầng hầm. Tư vấn giám sát, Chủ đầu tư phê duyệt
Trang 1Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
***
biện pháp thi công
Dự án:
Tổ hợp khách sạn dầu khí việt nam
hạng mục:
thi công Cọc khoan nhồi đại trà - tường vây
địa điểm:
Xã mễ trì - từ liêm - hà nội
Công ty cổ phần Bđs dầu khí việt nam - ssg
Công ty cổ phần him lam hạ tầng
Hà nội, … / 2010
Trang 2Cộng hoà xã hội chủ nghĩa việt nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
***
biện pháp thi công
Dự án:
Tổ hợp khách sạn dầu khí việt nam
gói thầu:
thi công Cọc khoan nhồi đại trà - tường vây
địa điểm:
Xã mễ trì - từ liêm – hà nội
chủ đầu tư : tập đoàn dầu khí việt nam
đại diện chủ đầu tư : Cty cổ phần bđs dầu khí việt nam - ssg
nhà thầu thi công : Công ty cổ phần him lam hạ tầng
địa chỉ : 334 xã đàn - đống đa - hà nội
Hà nội , …… / 2010
Trang 3Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
1 Tính toán 2
1.1 Tính pháp lý c ủa hồ sơ thiết kế biện pháp thi công 2
1.2 Đặc điểm thiết kế biện pháp thi công phần tầng hầm 2
1.2.1 Tên d ự án 2
1.2.2 Địa điểm xây dựng 2
1.2.3 Đặc điểm kết cấu móng và tầng hầm 2
1.2.4 Đặc điểm địa chất 2
1.2.5 N ước ngầm: 6
1.3 V ật liệu móng, kết cấu tầng hầm 6
1.3.1 Bê tông Error! Bookmark not defined 1.3.2 C ốt thép: Error! Bookmark not defined 1.3.3 T ường vây 6
1.3.4 S ơ đồ tính 7
1.4 L ựa chọn biện pháp thi công 7
1.4.1 M ục đích của biện pháp thi công 7
1.4.2 Gi ải pháp lựa chọn nhà thầu lựa chọn 8
1.4.3 Gi ải pháp lựa chọn đảm bảo 8
1.5 Tính toán t ải trọng 8
1.5.1 Áp l ực đất- nước 8
1.5.2 T ải trọng các công trình lân cận 8
1.5.3 Ho ạt tải tính toán 9
1.5.4 Áp l ực đất tác dụng lên hệ thanh chống Error! Bookmark not defined 1.6 K ết quả tính toán, kiểm tra 9
1.6.1 Chuy ển vị ngang tường vây 9
1.6.2 N ội lực tường vây 9
1.6.3 Ổn định trượt (bùng hố đào) trong các giai đoạn thi công 9
1.6.4 Tính toán lún, nghiêng các công trình lân c ận 9
1.6.5 Đẩy nối trong quá trình thi công 9
1.6.6 Tính toán th ấm 10
1.6.7 Tính toán ki ểm tra hệ kingpost Error! Bookmark not defined 1.6.8 Tính toán ki ểm tra dầm U400x100x10.5 Error! Bookmark not defined 1.6.9 Tính toán ki ểm tra tường vây 10
1.6.10 Tính toán ki ểm tra sàn Error! Bookmark not defined 1.6.11 Tính toán ki ểm tra dầm Error! Bookmark not defined 2 K ết luận 10
2.1 Thi ết kế biện pháp thi công này đảm bảo an toàn và khả thi trong quá trình thi công 10 3 K ết quả tính toán các giai đoạn thi công 10
3.1 K ết quả tính toán kiểm tra chuyển vị tường vây 10
3.1.1 Thi công đào đất giai đoạn 1 10
3.1.2 Thi công đào đất giai đoạn 2 10
3.1.3 Thi công đào đất giai đoạn 3 Error! Bookmark not defined
Trang 4Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
1 Tính toán
Hồ sơ tính toán thiết kế biện pháp thi công này được đưa ra nhằm khẳng định tính khả
phần Biện Pháp Thi Công trong tổng dự toán cũng như để phục vụ cho việc xác định
Thiết kế này phục vụ cho việc thi công phần ngầm và là một giải pháp mà nhà thầu lựa
chọn, mang tính khả thi trong quá trình thi công
Trước khi thi công, theo quy định hiện hành, Hồ sơ thiết kế biện pháp thi công Thiết kế
biện pháp thi công chi tiết, theo yêu cầu của chủ đầu tư thiết kế này phải được:
Thẩm tra đạt yêu cầu
Chấp thuận của đơn vị thiết kế kết cấu về sự ảnh hưởng của nó trong mối quan hệ với
bản thân kết cấu móng và tầng hầm
Tư vấn giám sát, Chủ đầu tư phê duyệt
Tổ hợp khách sạn dầu khí Việt Nam
cọc barret
Do mặt bằng công trình rất rộng nên để đẩy nhanh quá trình thi công phần ngầm cũng
như giảm thiểu tối đa chi phí phát sinh, nhà thầu đề xuất phương án đào đất tầng hầm
đến cos -0.250 xong rồi mới khoan cọc
Vì vậy trong quá trình đào đất việc cần thiết là phải kiểm tra chuyển vị của tường vây
để có biện pháp xử lý kịp thời
Việc kiểm tra chuyển vị của tường vây trong quá trình đào đất dùng phần mềm
1.2.4 Đặc điểm địa chất
Phầm ngầm của công trình thi công qua nhiều lớp đất, phần móng được đặt lên lớp đất
- Lớp 1: Đất lấp và thổ nhưỡng, dày trung bình 0,43m
- Lớp 2: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo cứng, dày trung bình 3,5m
- Lớp 2a: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm, dày trunh bình 3,4m
- Lớp 3: Cát hạt mịn – trung, trạng thái chặt vừa, dày trung bình 18,5 m
- Lớp 4: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm – dẻo chảy, dày trung bình 7,9m
- Lớp 5: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo cứng, dày trunh bình 8,9m
Trang 5Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
- Lớp 6: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm, dày trung bình 4,4m
- Lớp 7: Cát hạt mịn đến trung lẫn sạn sỏi, dày trung bình 3,8m
- Lớp 8: Cát hạt trung – thô, lẫn cuội sỏi, dày trung bình 3,8m
- Lớp 9: Cuội sỏi lẫn cát, rất dày
(USCo) lập
L ớp 2: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo cứng, các chỉ tiêu cơ lý:
L ớp 2a: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm, các chỉ tiêu cơ lý:
L ớp 3: Cát hạt mịn – trung, các chỉ tiêu cơ lý:
Trang 6Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
L ớp 4: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm – dẻo chảy, các chỉ tiêu cơ lý:
L ớp 5: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo cứng, các chỉ tiêu cơ lý:
Trang 7Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
L ớp 6: Sét dẻo thấp, trạng thái dẻo mềm, các chỉ tiêu cơ lý:
L ớp 7: Cát hạt mịn đến trung lẫn sạn sỏi, các chỉ tiêu cơ lý:
L ớp 8: Cát hạt trung thô lẫn cuội sỏi, các chỉ tiêu cơ lý:
Trang 8Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
L ớp 9: Cuội sỏi lẫn cát, các chỉ tiêu cơ lý:
ngầm tĩnh đo được xấp xỉ 1,00 m tính từ mặt đất tự nhiên
Nước ngầm có ảnh hưởng lớn đến việc thi công hố đào Nên trước khi thi công, nhà
thầu thi công sẽ xác định lại mực nước ngầm và có biện pháp hạ mực nước ngầm
Rs=Rsc=365Mpa
Rs=Rsc=285Mpa
Tường vây sâu 20m, dày 0,8m
Trang 9Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
+ Diện tích tiết diện A=0,8 (m2/m)
+ Mô dun quán tính I= (
12
8 , 0
*
) = 0,0427(m4/m) + EI=3,25.107 * 0,0427= 1,388 106 (KNm2/m)
+ Kiểu vật liệu: bê tông cốt thép
Trong quá trình thi công, chuyển vị của tường vây được tính toán bằng phần mềm
Kết quả tính toán được xuất ra ở bảng phụ lục
Chuyển vị tường vây cho phép là 0.05% chiều sâu đào móng
* Sơ đồ tính toán như sau:
x y
0
3
4
5
24 25
- Đảm bảo an toàn (lún, nứt) cho các công trình bên cạnh do tác động của việc thi công
hố móng và tâng hầm của công trình
- Đảm bảo an toàn cho bản thân kết cấu móng và tầng hầm của công trình trong quá
trình thi công
- Đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình do những ảnh hưởng trong quá trình thi công
- Đảm bảo tính khả thi và thực tế trong quá trình thi công
- Đảm bảo an toàn lao động
- Đảm bảo cao nhất tính kiểm soát an toàn trong quá trình thi công công trình
Trang 10Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
- Đảm bảo tính hiệu quả
biến dạng, khu vực tiếp giáp tường vây sẽ được đào sau khi đã có số liệu quan trắc an
phân khu
tường vây 20m, dày 0,8m (đã cắm vào lớp đất cát chặt vừa tương đối tố)
Việc quan trắc nhằm kiểm soát dữ liệu tính toán được đặt ra và yêu cầu ở mức độ cao
nhất theo đó tất cả các yếu tổ bất lợi đều được quan trắc trong quá trình thi công như:
trắc chuyển vị ngang của tường vây; quan trắc sự thay đổi mực nước ngầm…; Nhà thầu
đã có các biện pháp quan trắc chi tiết trong biện pháp thi công
Với kinh nghiệm và năng lực thi công các công trình tương tự nhà thầu sẽ thi công cam
kết công trình đảm bảo tiến độ, an toàn chất lượng
Áp lực đất nước, chuyển vị của tường vây được tính toán trong quá trình thi công bằng
phần mềm Plaxis – thông qua các thông số được khai báo được lấy từ số liệu khảo sát
địa chất do chủ đầu tư cấp
tầng chứa nước mặt và tầng đất lấp
Mực nước ngầm sâu trung bình 1,0m tính từ mặt đất tự nhiên, lấy từ số liệu khảo sát địa
chất
Hoạt tải trên mặt đất lấy là 5KN/m2 trong phạm vi 10m
quả khảo sát địa chất
lớp đất dính, các kết quả này được lấy từ thí nghiệm nén, cắt 03 trục, Đối với đất rời,
đó (chuyển vị ngang tại mặt đất là không đáng kể), nên có thể nhận thấy rằng ảnh
hưởng trong quá trình thi công đến công trình lân cận là không đáng kể
Trang 11Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
đánh giá mức độ ảnh hưởng đến công trình lân cận
Hoạt tải thi công được xác định với hệ sàn biện pháp được xác định là người đi lại
lượng đất rơi vãi trên sàn, các coppha cột chống để tạm trên sàn, cột chống tạm trên sàn
Chuyển vị lớn nhất của tường vây trong quá trình thi công là: 4,28 mm kết quả chuyển
vị thân và đỉnh tường vây đảm bảo an toàn cho kết cấu công trình và công trình lân cận
Nội lực tường vây trong quá trình thi công nhỏ hơn số liệu tính toán của đơn vị thiết kế
Tường vây đàm bảo an toàn trong quá trình thi công (Kết quả tính toán chi tiết trong
phần phụ lục tính toán)
Từ bảng nội lực các giai đoạn thi công đào đất Ta tìm được giá trị mô men lớn
nhất, giá trị lực cắt lớn nhất, giá trị chuyển vị lớn nhất của các giai đoạn đào như sau:
M max = 18,37 (kNm/m); Q max = 5,26 kN/m; U max =4,28.10 -3 m
Do mực nước ngầm theo khảo sát địa chất nằm cách mặt đất 1.0m nên sẽ không xẩy ra
hiện tượng trồi đất vào hố đào sẽ nguy hiểm ở gai đoạn thi công đào cuối cùng
hiện tượng mặt trượt Kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis cho thấy hệ số an toàn về
tới6 nhưng chưa xuất hiện mặt trượt, trong khi đó các kết cấu khác ( tường vây, hệ
chống) đã đạt trạng thái giới hạn trước, Như vậy, phương án tường vây đã đảm bảo về
an toàn về ổn định trượt
nổi trong quá trình thi công Trong trường hợp có mưa lớn, ngập lụt, mặc dù lượng
nước mặt lớn nhưng do có địa chất có nhiều lớp cách nước nên không gây đẩy nổi trong
quá trình thi công (trường hợp nước mặt thấm xuống được thì cũng không gây ảnh
hưởng để làm dâng mực nước ngầm tới đáy hố đào)
Trang 12Thuyết minh biện pháp thi công
Phần tính toán kiểm tra kết cấu trong quá trình thi công
cần hạ nước ngầm trong quá trình thi công, chú ý xuất hiện dòng chảy thấm trong quá
với thực tế nhà thầu sẽ có tính toán chi tiết
Từ kết quả phần mềm plaxis ta tìm được moment và lực cắt lớn nhất tác dụng lên tường
kiểm tra cho 1m dài tường vây
Kết quả tính toán được lập bằng exel (xem phần phụ lục)
2 K ế t lu ậ n
trình thi công
thầu đã thi công)./
trọng, để có được biện pháp xử lý nhanh và kịp thởi trong quá trình thi công công trình./
3 K ế t qu ả tính toán các giai đ o ạ n thi công
Chuyển vị ngang lớn nhất: Uxmax = 3,25.10-3 (m)
Lực cắt lớn nhất: Qmax = 2,99 KN/m
Chuyển vị ngang lớn nhất: Uxmax = 4,28.10-3 (m)
Lực cắt lớn nhất: Qmax = 5,26 KN/m
Trang 13KIỂM TRA TƯỜNG VÂY
Cường độ thép: Ra= Ra'= 3600 (kg/cm2) f đ= 8
Bêtông Mác : 350 Rn = 155 (kg/cm2) Số nhánh đai n= 2
Rk = 11 (kg/cm2); Rađ= 2800 kg/cm2
A 0 = 0.399 ; a0= 0.55 0.503
P.tử M.cắt T.H tải Q(t) M(T.m) b(cm) h(cm) a(cm) h 0 (cm) Fa(cm 2
Ta thấy:
- Diện tích cốt thép yêu cầu Fayc= 6.88 cm2
- Diện tích cốt thép thiết kế Fatk= 58.91 cm2
=> Fatk > Fayc Tường vây đảm bảo chịu lực
fađ(cm2):
Trang 14TÍNH TOÁN GI Ế NG H Ạ M Ự C N ƯỚ C NG Ầ M
1 XÁC ĐỊNH ĐỘ SÂU CHÔN GIẾNG
H = h1+h2+ D h+IL 1 +L
- Trong đ ó:
H - Độ sâu chôn gi ế ng (m)
h1 - C ự li t ừ m ự c n ướ c ng ầ m đế n đ áy h ố móng (m)
h2 - C ự li t ừ m ự c n ướ c ng ầ m đế n ố ng hu n ướ c chính (m)
D h - C ự li an toàn t ừ m ự c n ướ c ng ầ m đ ã h ạ xu ố ng t ớ i đ áy h ố móng (m)
I - Độ d ố c th ủ y l ự c, th ườ ng l ấ y 1/10
L1 - C ự li n ằ m ngang t ừ đườ ng trung tâm c ủ a ố ng đ i ể m gi ế ng đế n đườ ng trung tâm c ủ a h ố móng (m)
L - Độ d ả i c ủ a ố ng l ọ c (m)
- Thay s ố : H = 20.45 m
2 XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH SUY DẪN X O CỦA HỆ THỐNG GIẾNG
- Hố móng hình chữ nhật Xo = (m)
- Trong đ ó:
B - Chi ề u dài h ố móng B = 89.5 m T ỉ s ố B/C =
h - H ệ s ố (tra b ả ng d ướ i) h = 1.16 m
- Thay s ố Xo = 40.02 m
B ả ng tra h ệ s ố h ph ụ (thu ộ c vào t ỷ s ố C/B)
- Hố móng có hình dạng không vuông vắn
- Trong đ ó:
4
F
F
X0 0 , 565
P
P
2
0
Trang 15F - Di ệ n tích h ố móng có hình d ạ ng vuôn v ắ n (m2) F = 4280
+ Dạng hố móng ch ữ nh ậ t
+Giá trị tính toán Xo = 40.02 m
3 XÁC ĐỊNH BÁN KÍNH ẢNH HƯỞNG HÚT NƯỚC R
- Trong đ ó:
B ả ng tra h ệ s ố c ấ p n ướ c m
Lo ạ i đấ t S ỏ i, cu ộ i Cát thô Cát trung Cát m ị n Cát b ộ t Đấ t sét
b ộ t Đấ t sét Than bùn
m 0.3-0.35 0.25-0.3 0.2-0.25 0.15-0.2 0.1-0.15 0.1-0.15 0.04-0.07 0.02-0.05
4 TÍNH TỔNG LƯU LƯỢNG NƯỚC CHẢY VÀO HỐ MÓNG
m3/ngày
- Trong đ ó:
K = 0.1
Xo = 40.02
5 TÍNH LƯỢNG NƯỚC VÀO LỚN NHẤT CỦA MỖI GIẾNG
m3/ngày
- Trong đ ó:
m
KtH Xo
R 2 2
0 0
2 2
lg ) lg(
) (
366 , 1
X X
R
h H
K
3
*
*
*
*
Trang 16K - H ệ s ố th ấ m (m/ngày) K = 0.1
6 XÁC ĐỊNH SỐ GIẾNG
n = Q/q = 3.84433 giế ng
7 TÍNH KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC GIẾNG
D = Lct/n = 23.28104
- Trong đ ó:
n: S ố gi ế ng
8 LỰA CHỌN THIẾT BỊ HÚT NƯỚC
- Trong đ ó:
H - T ổ ng độ cao bao g ồ m c ả kho ả ng đẩ y, kho ả ng hút và H = 16.95
các t ổ n th ấ t c ộ t n ướ c do các lo ạ i l ự c c ả n t ạ o thành (m0
2
1*
* 75
*
*
H Q a
n
Trang 17III Ki ể m tra ổ n đị nh ch ố ng ch ả y th ấ m
- Lực chảy thấm lớn nhất j = iw =( hw/L)gw
- Với i = hw/L
L= SLh+mSLv
- Trong đó
i: Độ dốc thủy lực chảy thấm của đất đáy hố i = 0.134 hw: Chênh lệch cột nước ở phía trong và ngoài hố hw = 7.3 m
L: Độ dài đường chảy của dòng thấm ngắn nhất
SLh: Tổng độ dài đoạn nằm ngang của chảy thấm SLh = 10 m
SLv: Tổng độ dài đoạn thẳng đứng của chảy thấm SLv = 29.7 m
m: Hệ số tính đổi để thay đoạn thẳng đứng của dòng chảy m = 1.5 thấm bằng đoạn nằm ngang Khi là tường màng chống
thấm 1 hàng, lấy m=1,5, tường màng nhiều hàng, m=2,0
- Chống chảy thấm ổn định phun trào của khối đất ở đáy hố tính theo công thức:
Trang 18Ks = g'/j = g'/igw = (ic gw)/i gw = ic/i
- Trong đó
i c : Độ dốc thủy lực tới hạn của khối đất ở đáy hố
ic = g'/gw = (Gs-1)/(1+e)
Ks: Hệ số an toàn ổn định chống chảy ic = 0.9765 thấm hoặc chống phun trào, lấy bằng 1,2- 2,0.
Ks = 7.287
Kết luận: Đáy hố đào đảm bảo ổn định chảy thấm