Xây dựng công trình ngầm đô thị theo phương pháp đào mở (tái bản)- Phần 1

Các giai đoạn đào đất trong hố dào... N h ữ n g kiến nghị nay c ó tính chất định hướnq và trong điều kiện cụ thể, dựa trên độ sâu tối ưu dế dùng phương pháp này hay phương pháp khác.. Vó

EỈỘ x:Â'Y DiựNG TRƯƠNG Đ Ạll HỌ>C K ílẾN TRÚC HÀ INỘI

c h ỏ n g ti-ếp c ậ n với n h ừ n q p h ư ơ n g p h á p tỏ c h ứ c khcii t h á c k h ô n g g i a n n g ầ m t h e o

n h ữ n g \ t ư ớ n g m ớ i q u a tùỉ li ệu s ách b áo g ầ n cỉâx vù trớn t h ự c tê đ ã đ ị n h h ì n h

d ầ n ỉ i g a v ở đ ầ u t h ê k ỉ X X I n ă \

B ộ ìr.ỏn Xc ì v clựỉìíỊ côn ự ỉ r i n h n g ầ m đ ỏ t h ị c u a ỉ ri ì ờ n g D ạ i h ọ c K i ế n t r ú c H à

Nội b ã i d ầ u đ à o t ạ o k ĩ SƯ t h e o các h ư ớ n g đ ó t h ô n tị q u a các m ô n h ọ c đ ã được B ộ

SỊÌCÍO d ụ c - đào tạo chấp nhậỉì Quyến sách " X â y d ư n g c ô n g t r ì n h n g ầ m đ ô thi

t h e o p h ư ơ n g p h á p d a o m ở " là m ộ t t r o n g các t à i liệu d ừ n ỉ Ị đ ế g i ả n g d ạ y c h o

s i n h v i ê n K h o a X á v ciựỉiịỉ c h u x ừ n n g à n h X ú y ( l ự n g c ô n g t r i n h n g ầ m đ ỏ thị

N h ữ n g v â n đ ề cơ h ã n ớ (lạììiỊ cúc hời t o á n cô điêìi vc k h ả o s á t, t h i ế t k ê t í n h

l o à n va t h i cỏỉỉỉĩ íỉiùk' Ìdìì lượt t r ìn h b à y q u a các c h ư ơ n g t h e o t ừ n g ì o ạ i k ế t c ấ u

t ư ờ n g c h ă n Chưiĩỉ ìií 11 co g âì ì íí pììCỉìĩ áìì h n h ữ n g t h à n h t ự u m ỡ i n h ấ t t r o n g l ĩ n h

v ự c d ự b a o s ự c h u y ê n vị c u a CÔĨÌLĨ Ỉriỉìh (Ịucnih h ò đao, ỈÌO chùiiiỊ n h ữ n g có ý nghìci

t h ự c te (Ịỉictỉi t r ọ n g kìì! tììỉ coỉiự coniị Ỉ n n ỉ ỉ n g a n ì ỉrotĩíị (lo ìhỉ ìììa c ò n m ơ r a n h ữ n g

t ì m tòi p h a i k ỉ c n , n hừ ỉ ì i Ị m ó h ì n h ưa phiùì tií Ị p h á p Ỉỉỉììì l oan m ớ i r â t n h i ề u t r i ể n

v ọ n g c h o n h ữ n i ị k ì su' tà i n à n lị Chư(ỉĩìg c u ố i cùììiỊ co d ạ n g (to á n m ô n h ọ c t r ì n h

h à y một sô CÒỈÌỊỈ ỉ rinh thực /í; (tã xây dự ng ở nước ta cùng n h ư của nước ngoài đê

g i ú p n g ư ờ ị k ĩ su' côniỊ t r i n h ỉìiịám h ì n h d i ỉ ì ì g đ ư ợ c s ự p h ứ c ỉ ụ p v à k h ô n g k é m h ấ p

d ẫ n c ủ a m ô n h ọ c (loi hổi ì ĩ hỉóu sáỉiLị ỉạo n à y.

H y c ọ n g r ă n g n ộ i d u n g c ũ n g n h ư h ì n h Ị h ứ c t r ì n h bờv t r o n g s á c h s ẽ đ ư ợ c h o à n

t h i ệ n d ấ n q u a q u á t r ì n h đ a o tạ o và á p ( l u n g t h ự c tế.

T á c g i ả

3

C h ư ơ n g 1

C Ô N G T R Ì N H H Ố Đ À O V À M Ô I T R Ư Ờ N G

1.1 VI TRÍ C Ủ A P H Ư ƠN G P H Á P Đ À O M Ở TRON (ì XÂY DỤNG C Ô N G T R Ì N H N G Ầ M

Plurưim pháp d à o m ở là một trong những phirơre pháp hav dùn g để thi c ô n e những loại c ò n u trình n g ẩ m đặt n ô n g ( giới hạn tronu phạm vi 5 - 15in, c ó khi đế n 2 0 m từ cốt mặt đát) trong c á c h ố đ à o từ mặt đất, sau đó lấp đất lại (cut - and - c o v e r construction).

Cá c đ ư ờ ng vượt n g ầ m n s ắ n , hệ t h ố n g côlectơ đế đặt m ạng lưới kỹ thuật đ ô thị (cáp diện đ ộn ụ lực, c á p t hô ng tin, ố n g c ấ p khí đốt, ống cấp và thoát nước ) sara ô t ô nhiều tãnsí Iiííầm, đ ư ờ ng và ga tàu đi ệ n n ô n g , các c ỏ n c trinh vãn lioá giải trí, k ho thực phẩm

h o ặ c c á c m ư ơ n e - ố n e c ô n í ĩ rmhộ tr o n g CÔIÌÍĨ m ihiộp thirờne thi c ô n g troim c á c h ố /h à o

lô thiên - đ à o mở.

T h e o [ 1 Ị, khi t ổng kết vi ệc x â y d ựng tàu điện i mam ớ N e a từ 1965 đ ế n 1995 đã chỉ ra

ràn Sĩ phương pháp đ à o m ớ đã c h i ế m tỷ lệ đánn kè \ 'à đã tăng từ 3 9 % ( 2 5 , 3 kni / 6 3 , 7 k m )

trong những nam 1965 - 1 9 7 0 lcn 6 3 % ( 8 4 , 3 k m / 1 4 ‘1.6km) trong những năm 1991 - 1995 ( x e m hình 1.1) Sự tăng trưởng nà y được giai thích là do c ô n g nghệ thì c ô n g đào m ở phái triến nhanh và khả n ă ng cáu nâ ng lớn khi i ã p c á c đốt e ỏi m trình n g ầ m đúc san.

141,6 124,1

H ìn h 7.7 T V lệ clộ dài cúc truvến đườtií* từu diện ngầm đặt sáu và nônạ (pìuĩn qạclỉ)

Trong nhi ều đ ô thị ớ c á c nước S N G , nơi việc xâv dựng tàu điện n g ầ m được bắt đầu

c hưa lâu người ta chỉ đặt c á c tuyến n ô n g như 0' Taskcn, M i n xk , N ồ v ô x i b i r x k , Nifni,

N o vg o r o d , Xaniara, O m x k Tỉnh hình như vậy cùim nhận thấy ở nhiều nước trên thế

eiứi N g a y như ở những thành p h ố lớn c ủa Nhật Tokyo, Osaka ) hệ thống tàu điện

5

n g ầm c ũ n g dùng phư ơng pháp đ à o m ở, l àm nắp (sàn mái cua hầm ) đ ể giái quvết g i ao

t hông t hông suốt trên mặt đất và tiếp tục đ ào dưới nắp theo c á c đại lộ lớn c ủ a d ỏ thị Công nghệ thi c ô n g c ô n g trình n g ẩ m ( CTN) trong h ố đào m ờ như trình bày trên hình 1.2.

9 Thiết bị đô đỏng cọc; ] 0 o tô tự đổ À-D Các giai đoạn đào đất trong hố dào

N hữ ng ưu việt c ủa phư ơng pháp đào m ở ( c ũ n g như các nhược đ i ế m , hạn c hc của phương pháp này) s ẽ được h ệ t h ố ng lại dưới đây nhưng c ó the thây những lợi ích kinh lê

- kỹ thuật khá nổi bật c ủ a p hư ơ n g pháp đào mở.

c h o phép tăng nhanh tiến đ ộ x â y d ựn g s o với phương pháp đ ào ngầm;

- V c mặt tính toán c ô n g trình n g ầ m khi thi c ô n g trong các hố dào m ỡ c ũ n g đon gián hơn, sư đ ồ tính toán sẽ gần với thực t ế c ô n g trình hơn, vật liệu d ùn g đc thi c ò n g dỗ kicm soát được chất l ượng hơn s o với thi c ô n g đào ng ầ m.

T h e o [2 Ị phương pháp đ à o m ở sẽ c ó nhiều ưu việt khi c ò n g trình n g ầ m c ó di ện' tí ch lớn trcn mật b ã ne và k h ô n g sâu lắm và thường dược chọn dùng trong n hữ n g đi ều kiện địa chất như :

- T r o i m I1CI1 đất c ó đá lăn m ồ côi hay trong soi san;

- Trong đất cát bão hoà nước đế n đ ộ sâu 6 - 7m;

- T r on e đất c ó đ ò ấm tự nhi ên đến đ ộ sâu 1 0 - 1 lm;

- T r on c đất sét bão hoà nước đế n đ ộ sâu 10 - 12m;

- Tron tỉ đ í t sét đến đ ô sâu 13 - 16m.

N h ữ n g kiến nghị nay c ó tính chất định hướnq và trong điều kiện cụ thể, dựa trên độ sâu tối ưu dế dùng phương pháp này hay phương pháp khác Vói những phương tiện c ơ ciới hiện đại Irong việc đà o và vận c huy c n đất đà cho plicp irong thời gian ngắn đào được khá sâu và rất rộng D o đó, đôi khi người la chuvến từ plmơnu pháp thi c ò n g đặc biệt (ví dụ như g i ê n g c h ì m hoặc đào ntĩầm) sang ciao mơ nhất \i\ trong dất c ó đ ộ am lự

nhi ên thấp Trong v ùng x a y mới (nơi chưa c ó CỔIIU trình xâv (lựng nhưn£ đã c ó quv

h o ạ c h ổ n đ ị n h ) plìirơnc p h á p đ à o ITÌỞ là p h ư ơ n g pháp thích h ợ p n h ấ t khi l à m c ấ c loại

c ò n g trình n gầ m n h ư c ỏ l c c t ơ , lối vượt n gầ m, ga ra ồ tỏ, làu điện ngầm v.v

Phươnẹ pháp đào m ở c ũ n g c ó những nhược điếm và hạn chế, nhất là khi thi c ô n g íronq v ìinc d ỏ thị c ó mật đ ộ x ây dựng và dân c ư đống đúc như tron<4 [2] đã chỉ ra :

a) C h i ế m đất nhicu, ồn và dẻ gâ y ách tác íziao thông Có thế hạn c h ế bói ánh hưởng khònsi tốt nói tròn khi dù n g phương pháp đà o cua Híiành m ỏ bằne c ác h làm c ác tường vĩnh cửu c ua c ò n g trình n gầ m trước, làm nắp của hầm dù chắc chan đế phương tiện g i ao thô ng di lại trên đ ó và c ô n g tấc khác trẽn mặt đất cĩíng c ó thế thực hiện trôn nắp c ô n g trình ngầm.

b) Troim đất sct y cu và đất hụi, vi ệc đào hào sẽ bị hạn c h ế do phải d u y trì ốn định

v ấc h h ố và đáy hố, nên đòi hỏi phái thi c ô n s nhanh íiap.

c) Sự IIÒ bó trong vạch t uyến khi phái bám theo dườim phố hiệu hữu, đặc biệt là bán

kí nh c o n g nhỏ khi m ớ tuyến tàu điện ngẩm Một số nơi hào dào lấn vào m ó n g c ô n g trình

7

hiện hữu làm c h o n ó k é m đi về chịu lực ho ặ c biến dạng, nê n phải gi a cườim c h ố n g dỡ thêm, c ây tốn kém.

d) Tiến độ thi c ô n g và giá thành của phương pháp đào - lấp hởi c ó nhiều việc phải làm thêm do những sai sót khi khảo sát điểu tra hoặc đánh dấu chỉ vì c húng mới được phát hiện lức đào, di dời hoặc phải đặt lại hệ thống kỹ thuật đô thị hiện đang khai thác (cáp điện, thông tin, ống cấp thoát nước ) là vấn để khá phức tạp, và dễ k é o dài tiến đ ộ thi côim.

e) C h u y ể n vị c ủa đất và lún c ác c ô n g trình hi ện hữu Các phương pháp làm gi ảm sự trồi đá y hay g i ảm l ẹ m c ũ n g như sự thay đổi d ò n g chảy và m ực nước ng ầ m đề u dẫn đến những trở ngại trong tiến đ ộ thi c ô n g và thay đổi gi á thành D ù n g n e o đất, thanh c h ố ng

c ó lắp kích đê c ă n g c hỉ n h là những giải pháp c ó hiệu quá dối với c ô n g trình nhạy lún hoặc c ô n g trình cữ ở lân cận h ố đào.

f) V i ệ c di dân để giải p h ó n g mặt bằng dành c h ỗ c h o c ô n g trình c ũ n g như c h o sân bãi

c ô n g trưòiig x â y dựng, tổ chức lại c ác t uyến g i a o t hông, ồn, chấn đ ội m, bụi khi thi

c ô n g thường là những vấn đề xã hội - kinh t ế k h ó giải quy ế t nhanh g ọ n để c ò n s trình khởi c ô n g đú n g hạn.

1.3 S Ụ K Ế T H Ợ P G I Ũ A Đ À O M Ở V À Đ À O N G Ẩ M

Đ à o n gấ m đế x â y d ựng c ó n g trình n g ầ m c ó nhi ều ưu việt hưn s o với d à o m ớ nhất ià khi x â y dựng trong v ùng c ó mật đ ộ c ô n g trình dà y đặc ( m ó n g nhà cửa, hệ t hố ng dường lưới kỹ thuật n gầ m, đ ườ ng sá g i ao t hô ng c h ằ ng chịt v.v ).

D o c ổ n g ng hệ d à o phát triển k hô n g ng ừng c ũ n g như c ô n g cụ kicni soát chất lượng

t hô ng qua tính toán và quan trắc thực t ế đã đạt đỉ nh c a o mà người ta đã hình thành một

s ố xu hướng mới trong thi c ô n g c ô n g trình n g ầ m [3].

T h e o xu lurứng này thì c hí nh phương pháp thi c ò n g c ò n g trình n g ầ m lừ trên x uố ng (top - d o w n ) thực ra là phương pháp nửa m ử và nửa n e ầ m : làm tường liên lục và tâm sàn đầu tiên trên mặt đất là ( he o phương pháp m ở nhưng những tầng ở dưới sàn đ ó (lutv c ô n g trình n gầ m ) đều được đ à o phía dưới nắp và phải thực hiện như phương pháp đà o ngầm.

ơ Á o và Đ ứ c íỊần dây đã phát tricn phương pháp truyền t hon li nói trên (top - đown) thành plnrơníĩ pháp mới - phi truyền thống để xãy dựng nhữny c ô n g trình nuám đặt nòng trong những đất k ém ổn định c ó tcn gọi là " sàn khung cửa " ( D o o r f a m e slab Mcthod) hay phương pháp kentncr do g i áo sư Á o G.Sauner đề xuất (hình 1.3) Trình tự thi c ỏ n ” íiổm: dào hào (vách hào c ó thế theo mái d ố c ng hi êng hoặc tườim chắn ) làm c ọ c khoan nhồi dô’

đ ỡ v òm hoặc sàn, làm c ố p pha g ỗ hoặc thép trôn đá y hào vừa đào, đặt thcp và đổ bê 1 0 1 1 2,

c h ố ng thấm c h o nắp sàn, thi c ô n g lớp bảo vệ rồi lấp đất, khôi phục lại điều kiện bề mặt phía trôn c ô n g trình n gầ m, c uối cìing đào đất phía dưới năp v ò m bằng phươim pháp đào ngầm Nắp c ô n g trình n gầ m c ó thế là nắp tạm thời nhằm giái quyết vấn đổ gi ao ihỏng; sau khi thi c ô n g x o n g phần ngẩm thì mới làm nắp vĩnh cửu (hình 1.4) Tu ỳ theo tính chất của đãt và kích thước tiết diện ngang của c ô n g trình n gầ m c ó thc đ à o toàn c ươ n g hoặc

đà o từng bậc theo phương pháp N A T M , và sau c ù n g làm áo c ò n g trình niỉầm.

M ặt khác, c ó thế d o tình hình t h ế giới c ó nhicu thay đổi sâu sắc sau khi kết thúc chi ến tranh lạnh nên xu hướng làm những c ô n g trình ne.ầrn (lặt sâu c ho ca m ụ c đí ch phò ng thủ dân s ư (Civil đ e í e n c e ) đà uiáin đi đá ng kể nên c ô n c trình ne ầm đặt n ô n g đã c h i ế m tỷ lộ

n gà y c ài m tãnu dần.

' " v ‘ '

I ỉì n h 1.3 T r ìn h ỉ ự t h i c ô n q C T N theo c ô n g ììghệ "Sàn - k h u n g cử a "

1 - IV- Các giai đoạn thi công; 1- Đài) ho ; 2- Cọc ; 3 - Ao vòm BTCT;

4- Đất đắp trỡ lại; 5- Áo CTN; 0- Phan ìiịao thông, đi lại.

3}

H ỉ n h 1.4 Trình tỉícòng nghệ xây (lựng

tuy-nen lìòi các í>a tàỉi diện m>ầm

í lì ị côn lí hằỉìiỊ plìitơn í> pháp nửa

nạầm pỉicíỉì phía dưới nắp ĩạm ỉ/lời

a) và b) Thi cõnsị tưởng troỉìạ đất; c) Dào

c l ấ ỉ d ờ n c lộ s á u t h i ế t k ế , l ủ m s ủ ỉ ì t ự ì ì ì , t ự a l ê n

tưùnạ; dì Ưip (hít, khôi phục tiện nạlìi vù lôi

(li lại phiu trên ỉiáp; c) Dào đến độ sâu tỉiiếĩ

k ể v ù ỈỈÌI côm* íuynen theo so' dó từ dưới lứỉì.

T h á o hu sàn tạm vủ kh ô i p h ụ c các công

trình p h iu ỉrớn tuy nen.

1 4 Đ Ạ C Đ I Ể M C Ủ A C Ô N G T R Ì N H H ỗ Đ À O

C ò n e trình h ố đà o c ó nhi cu đặc đ i ế m, nhưng khái quát lại g ồ m c ó :

(1 ) Cò n ụ trình h ố đào là một loại cỏníĩ vi ệc tạm thời, sự dự trữ về an loàn c ó thể là tiưưng đỏi nhò nhưng lại c ó liên quan vứi tính địa phưưim, diều kiện địa chất của mỗi

ơ)

0)

9

v ù n e khác nhau thì đặc đ i ể m c ũ n g k há c nhau C ô n g trình h ố đ à o là m ột khoa h ọ c đan

xe n giữa c ác khoa họ c về đị a kỹ thuật, về kết cấu và kỹ thuật thi c ô ng ; là m ột loại c ô n g trình mà hệ t hố ng c hị u ảnh h ư ở ng đan x en c ủ a nhi ều nhân t ố phức tạp và là ngành khoa

họ c kỹ thuật tổng hợp đ a ng c ò n c h ờ phát triển về ]ý luận.

( 2) D o h ố dào là loại c ô n g trình c ó g i á thành c ao, khối l ượnc c ô n g v i ệ c lớn thường là trọng đ i ế m cạnh tranh c ủ a c ác đơn vị thi c ô n g , lại vì kv thuật phức tạp, phạm vi ánh hưởng rộng, nhiều nhân t ố biến đổ i, s ự c ố hay x ả y ra, là m ộ t khâu k hó về mặt kỹ thuật,

c ó tính tranh c hấ p t rone c ô n g trình x â y dựng, đ ồ n g thời c ũ n g là trọng đ i ế m để hạ thấp giá thành và báo đ á m chất l ượn g c ô n g trình.

( 3 ) C ò n g trình h ố đ à o đ a ng phát triển t he o xu hướng đ ộ sâu lớn, diện tích rộng, c ó cái

c h i ều dài c hi ều rộng đạt tới hơn trăm mét , q u y m ô c ô n g trình c ũ n g ng à y c à n s tăng lỏn (4) T h e o đà phát triển cải tạo c á c thành p h ố cũ, c ác c ô n g trình c a o tầng, siêu c a o tầng

c hủ y ế u c ủa các thành p h ố lại t hường tập trung ở những khu đất nhỏ hẹp, mật đ ộ x â y

d ựng lớn, dân c ư đ ỏ n g đúc, g i a o t hô ng c h e n lấn, đi ều kiện để thi c ô n g c ô n g trình h ố đà o đểu rất k é m Lân cận c ô n g trình thường c ó c á c c ô n g trình x â y dự ng vĩnh cửu, c ác c ô n g trình lịch sử, ng hệ thuật bắt b u ộ c phải được an toàn, k h ô n g thể đà o c ó m á i dốc , v ẽ u cấu đối với vi ệc ổn đị nh và k h ố n g c h ế c h u y ể n dịch là rất n g h i ê m ngặt.

( 5) Tính chất c ủ a dất đá t hường biến đổi trong k ho ả ng khá rộng, đi ều ki ện l iề m án rủi

ro của địa chất và tính phức tạp, tính k hô n g đ ồ n g đều của cticu ki ện địa chất thuý ván thường làm c h o s ố liệu k h ả o sát c ó tính phân tán lớn, khó đại di ệ n được c h o tình hình tống ihc c ùa c ác tầng đất, hơn nữa, tính chí nh x á c tương đối thấp, tăng thêm khó khăn

c h o thiết k ế và thi c ô n g c ô n g trình h ố đào.

(6 ) Đ à o h ố trong đi c u ki ện đất y ế u, m ực nước n g ầ m c a o và c ác di ều k i ệ n hiện trường phức tạp khác râì dỗ s inh ra tnrợt l ở khối đất, mất ổn định hô đà o, thân c ọ c bị c h u y ể n

dị ch vị trí, đá y h ố trồi lên, kết cấu c hắ n g i ữ bị rò nước n g h i ê m trọng h oặ c bị xói lớ làm

hư hại h ố đào, uy hi ếp n g h i ê m trọng c á c c ô n g trình xây dựng, c á c c ô n g trình n gầ m và

đ ườ ng ố n g ở xưng quanh.

(7) C ô n g trình h ố đ à o b a o g ồ m nh i ều khâu c ó quan hệ chặt c h ẽ với nhau như chắn đất,

c h ố n g giữ, ngân nước, hạ m ự c nước, đ à o đất trong đó, m ột khâu nà o đ ó thất bại sẽ dẫn đến c ả c ô n g trình bị đ ố vỡ.

(8) V i ệ c thi c ô n g h ố đà o ở c á c hi ện trường lân cận đa ng đ ó n g c ọ c , hạ nước n gầ m , đào

đất đều c ó thế s inh ra những ảnh h ườ ng hoặc k h ố n g c hê lẫn nhau, t ăn c thêm c ác nhân

tố c ó thê g â y ra sự cố.

(9) C ô n g trình h ố đ à o c ó giá thành khá cao, n hư n g phần lớn lại chi c ó tính tạm thời

1 1CI1 thường k h ô n g m u ố n đầu tư chi phí nhiều N h ư n g nếu dê x ả v ra sư c ố thì x ử lý sẽ vô

c ù n g khó khăn, g â y ra tổn thất lớn về kinh t ế và ảnh hưởng n s h i ê m trọng v ề mặt xã hội ( 1 0 ) C ô n g trình h ố đ à o c ó c h u kỳ thi c ô n g dài, từ khi đà o đất c h o đế n khi hoàn thành toàn bộ c ác c ô n g trình kín khuất n g ầ m dưới mặt đất phái trái qua nh i ều lần mưa to,

nhicu lẩn chất tai, chấn đ ộ n g , thi c ô n g c ó sai phạm v.v tính ngẫu nhiên c ủa m ức đ ộ an toàn t ươn g đối lớn, sư c ô x ả y ra là đội biến.

1.5 n h ĩ ỉ N í ; v ấ n đ ể đ ị a k ỷ t h u ậ t t r o n g x â y d ụ n g c ô n g t r ì n h n g ẩ m

C Ủ A T H Ả N H P H Ổ

D ù đ à o m ơ hoặc đà o n e ầ m , những vấn đé địa kv thuật c ó licn quan đến c ô n g trình nsầrn ha y c ò n e ọ i là hậu quá địa kỹ thuật do xây dựng cỏnu trình n gầ m g â y ra cần phải hrờiig trước và tìm m ọ i biện phấp đế k i ểm soát và khống chớ nhữrm hậu quá bất lợi c h o

đò thị nói riêng và c h o m ôi trường nói chung.

T h e o g i á o SƯ V A I li che v [4] thì những vàn đổ địa kv thuật dưới đ â y phái chú ý giai q u y ế t :

- Vấ n đề quan trọng tnrức khi đà o là thiết k ế kêt cấu chán £Ìữ lliành hố Thực t ế chứng

to rànỉ* c ò n g nghệ thi c ô n g và trình tự xây dựng c ó ánh hướnu lớn đến trị s ố và đặc trưng phân b ô nội lực trong kết cấu chắn đất và chuyến vị của chiínu Khi chọn kết câu tường chán thích hợp và trình tự thi c ô n g đún c đắn sẽ íiiam thiểu nội lực và c h uy ế n vị của tườns.

- Khi kháo sát nền đất t he o tiêu chuẩn hiện hành chi cho phép dùn g m ột s ố hạn c h ế

c ác m ò hình tính toán V í dụ nếu dùng m ỏ hình đàn dổo Morh - C o u l o m b c h o đi ều kiện địa chất c ô n g trình M a t x c ơ v a thì rất gần với kết quá quan trác, sai s ố k h ô n g vượi quá 209;-, c ò n nếu d ùn g m ô hình M O M Ĩ S c ủa nsười Pháp cho urờnu trong đất và c ọ c bán thép thì sai s ố đến 100% vổ đ ộ kin mặt đất và 5 0 r r vể chuvến vị của đĩnh tường N m i y c n nhân c ủ a sai khác này là d o m ô hình M O M I S là dí mẹ cho đál yếu, k hỏ n g phù hợp với đát né n của Ma t xc o va

- Dự báo biến dạng của cóng trình quanh hò dùo kì vốn dé sụ ironc điểu kiện xãv

d ự ng c ó mật d ộ c a o cúa c ác thành phố lớn Sự khác nhau trong thict k ế c ô n g trình n gầ m dặt nơi chật hẹp của đ ô thị s o với thiết k ế nhữne nhà thỏnu thường là ờ c h ỗ lựa c h ọ n kc't

c ấu và phương pháp xâ y dựng nó d o c ô n g trình hicn hữu quanh dó quy ết định Vì vậy,

m ộ t t ro n s các dữ liệu dùníỊ trong thiết k ế là những hiến dạng thỏm giới hạn của nhà đà

c ỏ thời gian sír dụn g lâu dài ở gần c ò n g trình ngầm.

- V ấ n dề quan trọng c uố i c ù n g khi x ây d ự n s cónu trình imầm là cần tìm ki ếm c ác kết

c ấ u c ó hiệu quá dế háo vẹ những n hà /c óng trình năm tronu vùng anh hường c ủa c ô n g trình n g ẩ m c íi nc như phương pháp xây dựng chúng.

1.6 s ự c ố CƯA CỒNCỈ TRÌNH H ổ ĐÀO

Ó n ư ớ c ta, ÍL1V c h ư a c ó s ự t ổ n g kết và p h â n tích c o hệ t h ỏn u n h ư n g t rê n p h ư ơ n g tiện

t h ỏ n e tin đại e húnu đà loan báo một s ố sự c ố lớn hoặc nhỏ trone thi c ô n g h ố đà o như sập lò' thành, h ò n c hệ thống chắn uiữ, íỉãv lún nứt thậm c hí n e hi c ne hoặc sập những c ô n g trình lân cận.

11

V í dụ ử A nh, t rone n hĩ m g năm từ 197 3 - 1 9 8 0 khi phân tích nhữn g sự cô' n g h i ê m trọng c ủa h ố đà o sâu (hơn 6 m hoặc n ô n g hơn) thì thấy rằng:

- H ổ đà o klìôno c ó c h ắ n s i ữ c h i ế m 6 3 % c ác trường họp;

- Hệ t hố ng chắn g i ữ làm v i ệ c quá giới hạn: 20% c ác trường họp;

- Chắn g i ữ k h ô n e đầ y đủ : 14% c á c trường hợp;

- Mất ổn định má i d ố c khi đà o mở: 3% c ác trường hợp.

H on nữa, t ổng kết c ò n c h o thấy hơn 1/3 sự c ố n g h i ê m trọng trong thời kỳ này đã x áy

ra trong nền đất đắ p h o ặ c ở những nơi m à đất đã bị x á o trộn d o thi c ô n g đất.

Ở Trung Q u ố c Ị5 Ị trong nhữrm n ă m c ần đày chi mới phân tích hơn 160 sự c ố h ố dào

đã c h o thấy c ó 5 vấn để cần quan tâm ( b á n g 1.1).

B án g 1.1 T h ố n g kẻ cá c nguyên nhân gáy sự cỏ hố đào

Q ua đ ó ta thấy nhữ n g sai lầm thuộc thiết k ế c h i ế m 4 6% trường hợp và d o thi c ó n g

c h i ế m 4 1 , 5 % tnrừng hựp, trong đó dặc biệt chú ý c ó đến 30% trường hợp là khi thi c ò n g

ờ nền dát vếu với inưc nước níĩầm cao c â y tổn thất hànu triệu đế n hànu c h ụ c triệu nhânc? c? J C Cr .

dân tệ (liền Trung Q u ố c ) , c ó thươne v o n g về người, làm c h ậ m tiến đ ộ thi c ò n g , tăng giá thành c ô n g trình, ánh hư ở ng xấu đế n sinh hoại bình thường của nhàn dàn quanh vùng, íiây hậu quá k h ô n g tôì v ề mặt xã hội.

Qua đây c h o ta thấy sự q ua n trọng c ủ a vi ệc k h ả o sát, thiết kế, thi c ô i m , quan trắc và

q u á n lý t r o n g CÔI12 t r ì n h c h ắ n e i ữ c á c h ố đ à o sâu, đ ê t r á n h s ự c ố thì p h ả i đ ặ c biệt c h ú ý ở nhữnsĩ khâu c ó tỷ trọng rủi ro cao.

c hí ine Iheo yêu cầu chức năim của kết cáu ây.

2.1 YÊU ( Ẩ u KHẢO SÁT ĐỊA CHAT CỔNtí TRÌNH VẢ ĐỊA CHẤT THUỶ VẦN

Tài liệu k hà o sát đị a chất coi m trình và địa chát íhuý \ ã n cua dài được x e m là căn cứ

q u a n tr ọng đê hoan t hành tốt việc thiết ke và thi còng chán íĩiìr ho d ào sâu T r o n g trường

họp hình thường, khá o sất c h o chán uiữ hố đào sâu phái tiên hành đổi m b ộ với việc kháo sát c u a c ỏ im trình chính Khi đặt nhi ệm vu khao sat hoặc lập đé cương kháo sát phái tính

đ ế n n h ữ n s đặc đ i ế m và nội d u n g của việc thiêl kẽ và thi cỏnu cõng trình c h á n qiữ h ố đ ào sâu, c ó nhữim qui đ ịn h riênu d ề ra yêu cáu cho c ón ẹ việc kháo sút địa chất c ô n g trình và địa chất thuỷ vãn c ùa vừ ng đất đ ịnh xây đựng cõim trình nuum

Đ e lập n h i ệ m vụ k h á o sát phái có đầy chi các lài liéu sau đâv :

1) Đ ị a hình, đuờim ố n g kỹ thuật imam (nêu cóì tại vùim dất xày dưng và bán võ mật

b a n g b ố Irí c ó n g trình d ự đ ịnh xay tlựnu

2) Loại hình, tài trọnỉĩ kct càu hcn tren c ua cònụ Inulì dự (lịnh xiìy tlựnu và loại c ò n g trình n s ầ m c ó thế sử dụng , nhất là be rộntĩ và dó sâu hố đào vì ciiúng là c ư s ở đế lựa

c ủ a đất hoặc c h ấn đ ộ n s , ti ếng ổn, xử lý đất - nirớc thài lúc thi c óng) c ù n g các đ iể u kiện

k h í hậu cúa địa phương (nnra, n c ậ p lụt, nárm hạn) v.v

L à m sáng to n h ữn g y ếu tố nói trên là một trong n hữ ns nhiệm vu k h á o sát xâ y dựn g

đõ phục vụ c h o lộ trình c h u n g là "kháo sát - íhict kc - thi côim" và nhờ đ ó để giải quyết

c á c yêu cầu sau :

- Lựa c họ n p hư ơn g án tối ưu cho eiái pháp kct cấu và quv hoạch c h u n s ;

- Xác định tái tr ong lén các kết câu chịu lực;

- Chí nh xác hoá so' đồ tính và lập kè' hoạch thi còne;

13

- Dự háo những biến đổ i c ó thể x ả y ra c ủa m ô i trường đ ò thị c ó lièn quan đến x ây dựng và khai thác.

2.1.1 Công tác thãm dò

/ Đ é c ư ơ n g k h ả o s á t

Căn c ứ vào văn hán về n h i ệ m vụ k h á o sát đị a chất c ỏ n ẹ trình sẽ liên hành thu tháp các lài liệu đã c ó về đị a chất, t huý văn, k h í tượng tro ne phạm vị phu cận c úa c ò n g trình, các kinh n g h i ệ m trong x â y d ự ng ở địa p hư ơng để lập đề c ư ơng khả o sát mà nội du n g c ơ bán Sĩổm c ó :

(1) Tên c ô n g trình và đ ơn vị chủ quản;

đế xác dịnli tính chất c ơ lý c ủa đất đá và phân loai các đia lần" Plurưnụ pháp tham đò

b à i m x u y ẽ n h a y vạt lý c ũ n g là m ộ t t r o n g c á c p h ư ơ n g p h á p t h ă m d ò , d ỏ n g thời c ũ i m lại là

m ộ i phương pháp đê k i ế m tra, bằ ng phirơne pháp x u y c n c ó thế x ác định lính cliâì cơ lý

c ùa nền đất, lựa c h ọ n tầng c hị u lực và m ó n g c ọ c và xác định khá năn" c hị u lực cua c ọ c Tliãm d ò bàng phương pháp vật l ý ( nh ư rađa địa chất) c ó thê biết rõ được mặt ranh giới

c ủa c ác s ỏ n s ngòi m ạ c h n g ầ m c ố và c á c c h ư ớ ng ngại vật n s ầ n i v.v

B ố trí d i c m thăm d ò c h o c ô n g trình chắn g i ữ h ố đ à o sâu: Phạm vi thăm d ò là vùng đất

c ó thổ h ố trí kết cấu chắn tiiĩr, b ố trí đ i ế m thăm d ò trong phạm vi rộng ra ne oà i ranh siới

h ố dào, bằng 1 - 2 lần đ ộ sâu h ố đào Vớ i loại đất m é m , phạm vị khá o sát phai m ở rỏim thoá đá ng hơn nữa Đ i ể m thăm d ò phải b ố trí quanh chu vi h ố đ à o với khoánq cách từ

m é p h ố xác định t he o m ức đ ộ phức tạp c ủa địa t ầns, t hư ờns là k h o à n c 2 0 - 3()m Đ ộ sâu khao sát phái đáp ứng y c u c ầu k i ể m tra ổn định tổ n e thế, thường k h ô n g được nhỏ hơn

2 - 2,5 lần độ sâu c ủa h ố đào.

Thiết k ế và thi c ô n g c hắ n gi ữ h ố đ à o bao g i ờ c ũ n e gặp phải l ầng đất n ô ng trên mặt dãt, d o đó yêu cấu đối với v i ệc k h ảo sát nó c àng phải tườntỊ tận hơn T ầ n g đất mật ớ một

s ố vùng trầm tích c ổ c ó thê gặp s u ố i n gầ m , ao n gầ m, g i ế n g n g ầ m , s ò n g c ổ và c ác

ch.rớiiỉỉ n g a i vật v.v , đấ t lấp t h ư ờ n u g ă p là dĩ;t tót và đất rác Nế u n ư ớ c k h i l ấ p đấ t m à

k h ôi m d ọ n s ạ c h c ỏ r ác và b ù n n h ã o thì t h ư o ì r i lẫn rất n h i é u tạp chất h ữ u cơ C á c v ù n g

g í h c á c đ ò thị thì t h ư ờ n g n ạ p đ ấ t l ấp hãiiL1 phế thái xây đ ự n ụ sâu 2 - 5 m , c ó nơi l ấp b ằ n g

xí t han h o ặ c r ác thái s i n h h o at , h à m krợnn tạp chài hữu c ơ k há nhiêu

Tr o ng vi ệc k h á o sát d ị a c h ấ t c ô n g trình cho còng t rình c h ă n g i ữ h ố đ à o n ế u g ặ p phải

t ẩ n u đ ấ t n ói trên ( s u ố i n i íầ m, s ô n g cổ, ch _rớne ngại vật n u ẩ m v.v ), n g o à i s ử d ụ n g

hò k i i o a n c ó t í n h k h ô n g c h c ra, c ó t hể b ố trí t h êm n hi ều h ố n ỏ n c ví d u n h ư k h o a n thìa,

k h o a n h o a đ a y c ó đirờnií k í n h n h ỏ , k h o à n c c á c h hố klioan c ó thế t r ong p h ạ m vi 2 - 3 m , yêu c á u làni r õ n s u y ê n n h à n h ì n h t h à n h và loai đất lấp l àm rõ đị a h ì n h , đ ị a m ạ o , a o h ồ

bi ên đ ổ i , l à m rõ đ ậ c t r ư n g p h â n bố, đ ộ đ àv và hiến đổi ranh uiới nói rõ c á c đ ặ c t ính

c ô n g t r ì n h c h ú yc u

C ầ n đ ặ c b iệt c h ú ý s ự c ó m ặ t l ó p đất yếu, tuy rái m o n e , n ằ m t r o n s c á c l ớp đ ấ t tốt, vì lớp đất y ế u n à y c ó t hế g â y t rư ợ t / m ấ t ổn đị nh c h o hố đ à o sâu nhất là khi t h ế n ằ m c ủ a n ó

là nghiônsi

Đ e t iế n h à n h thiết k ế t ư ờ n g c h ắ n c h ỏ n c t h ấ m và hạ nưức n g ầ m h ố đ à o , phà i t iế n h à n h

k h a o sát đ ị a c h ấ t lliuv vã n, t ìm rõ t a ng chứa nước ( h ao g ồ m í ánu t r ê n £Ì ữ n ư ớ c , nước

n g ầ m , n ư ớ c á p lực) và t ì n h h ì n h vị trí t ang, độ sáu phân h ố c ủ a l ẩ n s c á c h n ướ c , x á c đ ị n h

m ự c n ư ớ c n g ấ m tĩnlì V ới c ô n g t rì n h trọim yếu phái thực lìiòn p h à n t a n g lấy n ướ c t h ử

n g h i ệ m h o ặ c b ơ m n ư ớ c t h ử n g h i ệ m (với dài sét), bố trí lỏ q u a n sáỉ m ự c n ư ớ c , n h ă m x ác

đ ị n h đ ư ợ c h ệ s ố t h ấ m K c ủ a c á c t ầ ng c h ứ a I1ƯOC và n g u ồ n c i u m c ấ p b ổ s u n q

2.1,2 Công tác thí nghiệm

C á c t h ô n u s ố x á c đ ị n h t ro im c ấ c thí i m hi c m phai đ á p ứim dược y ẽ u c ẩ u c ủ a c ô n g việc

i hièt kê và thi c ò n g c h o n g g i ữ và hạ nuiL )UA<K iìịịầin ổ hò d à o sau, t h ò n g t h ư ờ n g phá i

l iên h à n h c á c vi ệc t h ử n g h i ệ m và đ o lirờni! sau đay

1) T r o n g l ư ợ n g tự n h i ê n Ỵ, đ ô ẩ m tự n hi ê n Cu va <JỎ rỗim e c ủa đấi

đ ỏ sc x á y ra h i ệ n u r ự ng c á t c h ả y Cát clìáv xav ra ơ c h ỗ d ò n g t h ấm trào ra l ừ be m ặ t k hối

đ ấ t và k h ô n g x â y ra t r o n g nội h ộ kh ô i đất Cát chay c h ủ ycii xa y ra vứi c á t m ị n , c á t bột

v à đất bột

T h e o p h â n tích m ộ t s ố cône; t rì nh c ủ a nước nsoài khi mrớc n ẹ ầ ni c h á y t ừ d ư ớ i l èn trcn,

ữ đ ộ c h ê n h tliuỷ lực 1^ 1 thì c á c loại đất sau đâv dẻ x â y ra hiện tươnu cál c h a y :

( I ) H à m l ượ im hạt sct ( p h á n trăiìì t heo khối lượng) < 10 - Ỉ 5 C'<: H à m l ư ợ n g hạt bui ( p h á n t r ă m t h e o kh ỏi l ư ợ n g ) > 65 - 1 5 c/(:

15

x ả y ra xói n g ầ m c ó l iê n q u a n với đ ư ờ n g k í n h c ủ a hạt đ ấ t và t ì n h h ì n h c ấ p p hối Hộ s ố

k h ô n g đ ồ n g đ ề u c à n g n h ò thì c à n g d ẻ x ả y r a xói n c ầ m V ới loại đ ấ t k h ô n g d í n h m à hệ

s ố k h ô n g đ ồ n g đ ề u C u > 10, vói đ ộ c h ê n h t h u ỷ lực t ư ơ n g đ ố i n h ỏ c ũ n u c ó t hế x a y ra xói n g ầ m

Kh i t ố c đ ộ t ho át n ư ớ c c ủ a k h ố i đất t ư ơ n g đ ố i n h a n h m à tiến h à n h thi c ó n g lại t ư ơ n g đối

Vớ i đ ấ t sét b ã o h o à nước, c ó khi cần làm thí nuhiệin cường độ c h ố n g cắt m ẫ u đấ t k h ô n g

l ụ n c h ê h ô n g đ ê xác đ ị n h c ư ờ n g độ chỏnu cát không han c h ế tìône C|u và đ ộ n h ạ y c ủ a đ ất s,.5) X á c đ ị n h hệ s ố t h ấ m : V ới n h ữ n u c o n g trình t rọnu vế u phải d ù n g p h ư ơ n g p h á p t hí

I i í h i ệ m h út n ư ớ c h i ệ n t r ư ờ n g h o ặ c thí n u h i ệ m b ơm nước đc đo hộ s ố t h ấ m c ủ a đất C á c

6) T h í n g h i ệ m c h ấ t h ữ u cơ: T h e o hàm l ư ợ n2 chất hữu cơ, đất c ó t hể c h i a l à m đ ấ t vô

cơ, đ ấ t h ữ u cơ, đ ấ t t h a n b ù n và t h an bùn vv Có t hể xác đ ị nh l ượ ng h ữ u c ơ b ằ n g l ượ ng

m ấ t đi k hi đ ố t h o ặ c b ằ n g p h ư ơ n g p h á p d u n u lượng p o s t a s s i u m c h r o m a t e n ặ n g , khi c ầ n

c ó t h ế d ù n g p h ư ơ n g p h á p h o á p h â n tích đê xác định t h àn h phần axit h ữ u cơ

2.1.3 Nội dung chủ yếu của báo cáo kliào sát

K h á o sát đ ị a c h ấ t c ô n g t rì n h và đị a chất thuv văn c h o CỎI12 t rì nh c h ấ n g i ữ h ố d à o llnr ừng p hả i tiến h à n h kết h ợ p d ồ n g thời với c òn g trình c h í n h d o đ ỏ , b á o c á o c ũ n g phải

s o ạ n t h á o c ù n g lúc N g o à i n h ữ i m nội d u n u m à báo c á o khát) sál c u a c ó n g t rì n h c h í n h c ầ n

p h á i c ó ra, c h ủ y ế u c ò n t h ô m c ác nôi cluim sau dày:

1) K h á i q u á t về c á c đ i c u k i ệ n đị a chất CÔIHÍ trình và đ ịa chất t huỷ v ãn c ó liên q u a n tới

vi ệc đ à o và c h á n g i ữ h ố đ à o Vớ i c ác l ầne dát có liên q u a n lới việc đ à o và c h ắ n g i ữ thì

vi ệc p h â n b ố và b i ế n đ ối c ủ a c l u l n g t heo l ác t hế n a m nc an tí và c h i c u t h ẳ n g đ ứ n g phải

p h â n c h i a và m i ê u tả c h o t h ậ t chi tiết, trên b á n vẽ mật h á n2 và m ật c ắ t phả i c h ỉ rõ vị trí

c ủ a k h e s u ối n g ầ m , s ò n g c ổ và c á c tư liệu vổ nhữntí đị a t ầ n s c ó thổ x ả y ra h i ệ n t ư ợ n g

p h u n trào, cát c h ả y , đ ồ n g thời đ u a ra các hiện pháp và kiến Iìiihị p h ò n g n g ừ a ;

2) T i ê n h à n h t h ố n g kê và lốníỉ h ợ p phân tích các t h ô n g s ố c ơ lý c ủ a đ ấ t c đ n thiết c h o

t h i ê t kè và thi c ô n g c ô n g t r ì n h c h ắ n gi ữ h ố dào, dc ra trị s ố kiến nghị c ủ a c á c t h ô n g số;3) C u n g c ấ p tài liệu và t h ô n e sỏ' vc các t ầne c hứa nước, cũníi n h ư n g u ồ n n ư ớ c c ó t hể

g à y ú n g n g ậ p , đ ư a ra k i ế n ng h ị về plurơnc án thi c ô n e c h ắ n " i ữ h ố đ à o và h ạ m ự c n ướ c

n g ầ m h o ặ c c ầ n t h á o k h ô tiểu VÙI12 x ây dựnsi;

4 ) D ự k i ến s ự b i ến đ ối q u a n hệ ÚÌÌ2 suất - hiên d ạ ng CLKI khối đất d o đ à o h ố m ó n g g â y

r a và n h ữ n g ánli h ư ở n g b ấ t lợi c u a việc hạ mực nước níùim tiến m o i t r ư ờ n g x u n g q u a n h ;5) Đ ề x u ấ t c á c k i ên n e h ị vổ việc q ua n trác ở hiện Irườnn d ối với c á c k ế t c ấ u c h ắ n g i ữ

t r o n g q u á t rì nh thi CÒIISỈ h ố đ à o h o ặ c còníi trình lân cận

17

N g o à i n h ữ n g nội d u n g c h í n h nói t r ê n c ó t hế t h ê m n h ữ n g p h u l ục i ư ơ n e ứ n s với c á c

p h ầ n c h í n h c ú a b á o c á o

2.2 ĐIỂU TRA CÔNG TRÌNH XUNG QUANH

T r ư ớ c khi t hiết k ế và thi c ô n g c ô n g t rì nh c h ắ n g i ữ h ố đ à o s â u , phái đ i ề u tra t ườ n Sĩ t ận

m ô i t r ư ờ n g x u n g q u a n h , l à m r õ vị trí, h i ện t r ạ n g c ủ a c á c c ô n g t rì nh x â y d ự n g , c á c kết

c ấ u n g ầ m , đ ư ờ n g sá, ố n g n e ầ m vv h i ệ n đ a n g c ó t r o n g p h ạ m vi c h ị u ả n h h ư ờ n g , đ ồ n g thời d ự t ính n h ữ n g ả n h h ư ở n g đ ố i với c ô n g t r ì nh x u n g q u a n h d o việc đ à o và hạ m ự c n ư ớc

ơ m ộ t s ố n ướ c liên t iế n n g ư ờ i ta c ó sần tài liệu về hệ t h ố n g c ô n g t rì nh n c ầ m , k ể cả

m ộ t p h á n t r o n g hệ t h ố n g đ ó đ ã loại b ỏ, n ê n n h ữ n g c ô n g việc v ừa n ê u c ó t hc t h ự c h i ệ n

t ươ n g đ ối đ ơ n g i ản N g ư ợ c lại, ớ n ư ớ c ta, vi ệc lưu g i ữ b ả n đ ồ hộ t h ố n g c ô n g t rì nh n g ầ m ( tuy m ớ i h ạ n c h ế c h í với m ạ n g lưới h ệ t h ố n g k ỹ t huật : đ ư ờ n g c ấ p t h o á t n ư ớ c , c á p đ i ệ n tín và đ i ệ n đ ộ n g lực .) tại c á c t h à n h p h ố l ớn c ò n n h i ề u t hi ếu sót n ê n n h ữ n g t h ô n g tin

c ẩ n thiết nói trên c ầ n p h á i t ìm ra p h ư ơ n g p h á p k h á o sát c ũ n g n h ư tổ c h ứ c đ o vẽ c ầ n thiết

nê n sẽ rất t ốn k é m N g o à i ra việc x á c đ ị n h l ư ợ n g b o m m ì n c ò n sót ( c h ư a n ổ h i ệ n n ằ m

t r o n g l ò n g đấ t) t r o n g c h i ế n t r a n h vừa q u a c à n g l à m c h o c ó n g t ác k h á o s á t đ i ể u k i ện m ô i

t r ư ờ n e t h ẽ m n h ữ n g n h i ệ m vụ c ó đ ặ c t h ù r i ê n g và đ ể giải q u y ế t p h ả i n h ờ đ ế n s ự g i ú p đ ỡ

kỹ t hu ật c ưa c ô n g b i n h

T ó m lại, đ ế vi ệc k h ả o sát n ó i t rên c ó đ ủ t h ô n g tin p h ụ c vụ c h o thiết k ế v à thi c ô n g h ố

đ à o sâư c ầ n phải c ó n h ữ n g s ố l iệ u t r ắ c đ ạ c c ỏ n g trì nh, đ ị a c hấ t c ô n g t rì nh , đ ịa c h ấ t t h u ý vàn, c ò n g t rì nh lân c ậ n v à c ó kh i c ầ n c á s ô liêu về k h í t ư ợ n g t h u ỷ vã n nữa

2.3 P H Ả N L O Ạ I T Ư Ờ N G C H Ắ N H Ô Đ A O

T ư ờ n g c h ắ n h ố đ à o c ó c á c loại c h ú vcu sau đâv:

(1) T ư ờ n g c h ắ n b ằ n g xi m ă n g đất trộn ơ táng sáu: T r ộ n c ư ờ n g c h ế đ ấ t với xi m ã n g

t h à n h c ọ c xi m ã n g đất, s au khi đóní i rán lai sõ t h à n h t ườ n g c h ắ n c ó d ạ n g b ả n liền k h ố i

đ ạt c ư ờ n s đ ộ n hấ t đ ị n h , d ù n g c h o loại hố đào có đ ộ sâu 3 - 6m;

(2) C ọ c h á n thép: d ù n g t h é p m á n g , thép sấp n g ử a m ó c vào n h a u h o ặ c c ọ c b ả n t h é p

k h o á m i ệ n g h ă n g t h é p h ì n h với m ặ t căt chữ l và c h ữ z D ù n g p h ư ơ n g p h á p đ ó n g h o ặ c

r u n u đ ê h ạ c h ủ n g v à o t r on g đất, s au khi hoàn thiện n h i ệ m vu c h ắ n giữ, c ó t hế t hu hồi sử

đ ụ n2 lại, d ù n c c h o loại h ố m ó n s c ó đ ộ sâu íìr 3 - l ơ m

T r ê n thị l r ư ờ n g t h ế gi ới n gư ời ta đ a dùnu cọc ban p v c t hay thép

(3) C ọ c b ả n bẽ t ò n g c ốt t h é p c ó mạt cát c hữ u , c dài 6 - 2 0 m , s au khi đ ó n g c ọ c xuõYiỉỉ đ ấ t , t rên đ í n h c ọ c đ ổ m ộ t d á m nuì bũnu bê t ò n g cốt thép đế đ ặ t t h a n h c h ố n g h o ặ c

t h a n h n e o , d ù n s c h o loai h ố m ó n g c ó đ ỏ sau 3 - 15m;

Ở n ư ớ c ta đ à san xu ấ t b á n c ọ c b â n b ă n g BTCT ứiiiĩ suất trước

(4) T u ờ n e c h á n b ằ n s c ọ c k h o a n nhồi: đường k í nh (ị)600 - lOOOm, c ọ c dài 15 - 3 0 m ,

l à m t h à n h t ư ờn g c h á n t h e o k ic u hàníi cọc, trên đ ỉ nh c ũ n g đ ổ d ầ m v ò n g b à n g B TCT,

đ ù n g c h o loại h ố m ó n g c ó đ ộ s âu 6 - 13 có khỉ đ ê n 25m

(5) T ư ờ n u liên t ục t r o n g đất: s au khi dào llìành h à o i n ỏ n u thì đ ố bê t ô n g , l àm t h à n h

u r ờ n g c h ắ n đất b ằ n g bô t ô n g c ốt t h c p có cường đ ộ l ươ ng đối cao, d ù n g c h o h ố m ó n g c ó

đ ộ s â u l()m tro' len h o ặ c t r o n g t r ư ờn g hợp CỈỈCII kiẹn thi c ó n g t ươ ng d ố i k h ó k h ă n C ó t hế

Sa u k hi g i ế n g đ ã h ạ đ ế n đ ộ s áu ihiốí kẽ sẽ thi c ô n g bịt đ á y và l à m c á c kcì c ấ u b c n

t r o n g từ dư ới lên trcn: c ột , s àn, m ó n g thiết bị b un ke v.v

T r ừ loại t ư ờ n g c h ắ n loại (1) và (2), các loại t ường c h á n còn lại t h ư ờ n g đ ư ợ c s ử d ụ n g

k hi thi c ô n g h ố đ à o v à n h i ề u t r ư ờ n e h ợ p CÒĨ1 làin l ư ờn c vĩnh cừu c h o c ô n g t rì nh n g ầ m

Kế t c ấ u t ư ờ n g c h ắ n g i ữ h ố đ à o s â u c ó thô phán loại t heo :

- P h ư ơ n g t hức d à o h ố ( h ì n h 2 1 ì;

- Đ ặ c đ i ế m c h ị u lực ( h ì n h 2.2);

- Clìức n ă n g kết c ấ u ( h ì n h 2.3)

19

TDào có dốc khi không cỏ nước ngầm

Đ à o có dốc thoát nước bằng m á n s hở

Đ à o có dốc khi hạ mực nước bằ ng giếng

Đ à o thẳng đứníí

Cọc bản thép, cọc ố ng thép, cọc bản BTCT

Cấ u thành bởi cọc nhồi BTCT (cọc xếp dày, cọc

x ếp thưa), tường chắn đất tổ hợp bơi một h à nc hoặc hai hàng - cọc nhồi khoan lỗ và bơm vữa hoặ c cọc trộn đất vôi, cọc bơm quay)

Tường liên tục n gấ m BTCT Tường liên tục n gầ m đất vôi

c ó cốt ( S MW)

Tường liên tục ngầm

Kết cấu chắn giữ bằng giếng chìm

^Tường chắn đất kiểu trọng lựcCọc giữ đất cốt cứng

Đ à o kiểu kết cấu c h ẩn giữ hình vòm

Đ à o kiểu chắ n giữ bên trong (hệ thống trong được tạo thành bởi dầ mngang dọc t heo mặt bằng, ống thép, cọc) bao g ồ m một t ầ n ẹ chống, nhiều tầng c h ốn g

Đ à o kiểu kết cấu chắ n gi ữ với neo đất (cọc chắn đất, kết cấu neo giữmột tầng, nhiều tầng, đinh đất, kiểu thanh neo c ó íạo lực neo băng dựứng lực và k hô ng d ự ứng lực)

(C) Đà o phân đoạn hố đ à o - phương phá p đ à o phân đoạn h ố đào

^Kốt hợp \ Đáu tièn đ ón g cọc bân - đ ào ờ phần giữa - đố be tông CTN ờ giữa và các

phương kết cấu n gầ m - thanh c h ôn g c h éo và chốniỉ ngang - rồi lại đào đất xungthức A.B) 1^ quanh thi c ô ng tiếp

(D) Đà o bằng phương pháp ngược và bán ngược (top-đown) - Trước tiên làm cọc nhồi bô

t ỏng hoặc tường rồi làm bán sàn bè t ố n g từ trên xuống, ỉợi dụn g nó làm kết cấu chắn gi ừ

f Đào bom vữa giữ t hành, đ ào có m à n g hoá chất giữ thành, đào có xi m ăn g

dất lưới thép gi ữ thànhĐào có đinh đất uiữ t hành (bờ thành đạt thép phun hẻ tỏng)

Đà o phun neo bê t ông giữ thành (hoặc phun neo có thanh neo ciữ thành) Đào với cọc rỗ cây d ạn g lưới giữ thành

Đào gia c ố bằng bơm vữa dùng áp lực đất bị đ ộn g ỏ' đáy h ố (hoặc kêt hợp

B â n ih ó p h ìn h c h ữ l/b á n B I C T c h ừ n h ậ t, c h ừ c

Ban thép hình lò n u m á im b iin c o m p o s it

Cọc òim thép (có thanh neo)Cọc BTCT ònu thóp (có ihanh neo)Tườnsi iroim đất bằim BTCT í đổ tai chổ/lắp ghép) Tườne chan kicu trọns lực đất \i măng

Chône mử batìii thép Chône bíum HTCT Chốne bãíiu eỏ

r Chỏng đỡ bằng thép máng

Chống đờ bằng thép ỉ Chống bằng ố n c thépChòns bãnii chàt đôn II bao cát ^

Phun neo dê chốn ìiiữ (bao gổm bơm vữu két) neo)Tường băng đinh đãt đo chăn 2Ìfr íbiio iiôm cài thép uia cườmi)

Hình 2.2 Phan loai ilỉco (lúc diêm chia ỉưc cua kèỉ cấu

2.4 NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC THIẾT KẾ

T r ì n h t ự và nội d u n g c ủ a c ô n g t á c t h i ế t k ế v à thi c ô n g c ô n g t rì n h h ố đ à o s â u và CÔ11Q

2.4.1 Lựa chọn và bố trí kết cấu chán £Ìữ hố đào

c.an c ứ đ ế ]ựa c h ọ n kết c ấ u t ường c h ắ n ch o hố đào m ở khi thi c ò n g c ô n g t rì nh n g ầ m là:

ỉ ỉ à n g 2.1 P h ạ m vi á p d ụn g mỏt sỏ loại t ường c h á n

Hốđàosâu

Tường chắn

Đấtyếu

Đất

Đất ngập nước

c h ế ổn

và chấn

độ ne

đất quanh

Chú thích: *: Thích hợp ; 0: trung bình; x: khôn# ỉhicỉì hợp; -1 Phài xem xéĩ kỹ

NB ỉ - ỉ ỉ ư Ỉìòỉĩíị Ị ườn ự ĩroỉìỊị quá trình dào;

NB.2' Chất lượng bẽ tông khó kiêm soái khi có (ỉòtìx nước ngám cfìà\ VỚI lốc độ quá 3m/pỉiíit

C á n c h ú Ý r ằ n e vi ệc l ựa c h ọ n k i ê u kết cấu t ườ nẹ c h a n và bỏ t rí n ó p h á i t h e o n g u y ê n

t ắ c sau:

( I ) T r o n g đ i ể u k i ệ n b ì n h tlurờrm thỉ cấu kiện c ủ a t ư ờ n g c h ắ n ( n h ư t ư ờ n s c h ắ n , m à n

c l ì ố i m t h ấ m và n c o ) k h ô n g đ ư ợ c \'ượt ra ncoài p h ạ m vi YÌmsi đ ấ t d ư ợ c c ấ p c h o c ô n g

t r ì n h , n ê u k h ò n s , p ha i c ó s ự đ ổ n s V c ủ a cơ quan c h ủ q u á n sơ lìữu ( t r u n g ư ơ n g h o ặ c đ ị a

p h ư ơ n g ) h o ặ c c ủ a c h ú đất k ế c ận;

23

c á c m ậ t thời e ia n vật liệu, thiết bị, c ô n g n h â n và b ả o vệ m ô i t r ư ờ n g x u n g q u a n h ;

3) T h u ậ n lợi và b á o đ ả m t hời g i a n thi c ô n g : T r ê n n g u y ê n t ắc a n t o à n tin c ậ y và k i n h t ế

h ợ p lý, đ á p ứiiR tối đ a n h ữ n g đ i ề u k i ện t h u ậ n lợi c h o thi c ô n g ( n h ư b ố trí c h ắ n g i ữ h ợ p

lý, t h u ậ n tiện c h o vi ệc đ à o đ ấ t) , r út n g ắ n thời g i a n thi c ô n g

Kết c à u c h á n g i ữ t h ư ờ n g c h í c ó t ín h t ạ m thời, k hi C T N thi c ô n g x o n g là hốt l ác d ụ n g

M ộ t s ố vât liệu l à m kết c ấ u c h ắ n g i ữ c ó t hể đ ư ợ c s ử d ự n g lại, n h ư c ọ c b à n t h é p và n h ũ n g

p h ư ơ n g tiện c h ắ n g i ữ t h e o k i ế u c ô n g c ụ N h ư n g c ũ n g c ó m ộ t s ố kết c ấ u c h ắ n g i ữ sẽ ở l âu dài t r o n g đất n h ư c ọ c b á n b ằ n g B T C T , c ọ c n h ồ i , c ọ c t r ộ n xi m ă n g đ ấ t và t ư ờ n g liên t ục

t r o ng đất C ũ n g c ó c á loại t r o n g k hi thi c ô n g thì l à m kế t c ấ u c h ắ n g i ữ h ố đ à o , thi c ô n g

t r ư ờn g , p h ư ơ n g p h á p thi c ô n g v à g iai đ o ạ n thi c ô n g ;

(2) T í n h k h ô n g x á c đ ị n h c ủ a b i ế n d ạ n g : K h ố n g c h ế bic'n d ạ n g là đ i ề u q u a n trọnỊT t r o n g thiết k ế kết c ấ u c h ắ n c;iữ n h ư n g lại c ó n h i ề u n h â n t ố ả n h h ư ở n g đ ế n l ư ợ n g b i ê n d ạ i m n à y

(4) N h ữ n g n h â n t ố n g ẫ u n h i ê n g â y ra s ự t h ay dối: n h ữ ng thay dổi n g o à i ý m u ố n c ủ a sự

p h â n b ố á p lực đ ấ t t r ê n h i ệ n t r ư ờ n g thi c ô n g , sự kh ór m ná m v ữn q n h ữ n g c h ư ớ n g ngạ i vật

t r o n g l ò n g đ ấ t ( v í d ụ t u y ế n đ ư ờ n g ố n g đ ã cíí nát), I hfnm ỉhav đổi c ủa m ô i t rư ờn £ x u n g

q u a n h đ ề u c ó ả n h h ư ở n g đ ế n v i ệc thi c ô n g và s ử (ỉụns !ìố dào s âu m ộ t c á c h b ì n h

v à đ ư ợ c x á c n h ậ n q u a k i n h n g h i ệ m thi c ô n g c ủ a đị a p hươ ng ấy

D o n ộ i krc v à b i ế n d ạ n g t í n h t o á n t r o n g c á c kếỉ cấu chịu lực của hệ c h ắ n g i ữ sẽ l u ô n

t h a y đ ổ i t h e o s ự t iế n t ri ển c ủ a thi c ô n g n ê n vi ệc t ính toán thiết k ế c ầ n phá i tiến h à n h ở

n h ữ n í ĩ giai đ o ạ n đ ặ c t r ư n e n h ấ t c ủ a thi c ô n g , đ ổ n e thời x e m x é t đ ến ả n h h ư ở n g c ù a giai

đ o a n thi c ô n g t r ư ớ c đ ế n g iai đ o ạ n thi c ô n g s au t ro ng tính toán nôi lực và b i ế n d ạ n g này

1 N ghiệm toán tính ổn định của kết cấu chắn ẹiữtheo trạng thái giói hạn

(3) N g h i ệ m t o á n c h ố n g t rư ợt c ủ a m ặ t đ á y c h â n tường P h ò n g ngừa c ư ờ n g đ ộ c h ố n g cát

ứ m ặ t t i ế p x ú c với m ặ t đ á y t ư ờ n g k h ô n g đ ủ, l à m c h o ch â n t ườ n g p h á t s i n h trượt;

(4) N g h i ệ m t o á n ổ n đ ị n h d o đ ấ t ở m ặ t t rước lường g i ảm t hấp P h ò n g n q ừ a c ư ờ n g đ ộ

đ ấ t n ề n ờ c h â n u r ờ n g k h ô n g đ ủ sẽ l à m c h o đ ấ t b cn ngoài t ư ờ n g tràn v à o t r o n g h ố m ó n g ;(5) N g h i ệ m t o á n c h ố n g d ò n g t h ấ m : ơ n h ữ n g nơi c ó m ự c nước d ướ i đ ấ t c ao, khi sự

s âu, đ i ểu nà y c ầ n d ự a v à o q u y m ô h ố đ à o , đ ộ sâu đà o, t ính t h ấ m c á c l óp đ ấ t c ù n g với kinh

n g h i ệ m đ ị a p h ư ơ n g đ c c h ọ n lựa H i ệ n n a y k hi đ ộ sâu h ố đ à o n h ỏ h ơ n 3 m t h ư ò n g d ù n g biện

p h á p t hoát nước t rọ n g lực, l ớn h ơ n 3 m thì d ù n g g i ến g đ ể h ạ m ự c nướ c ntiâm

4 Phưong pháp đào đất

P h ư ơ n g p h á p đ à o đ ấ t k h ô n g t h í c h đ á n g b a o g i ờ c ũ n g là n g u y ê n n h â n t ạ o ra s ự c ố h ố

đ à o T h i ế t k ế h ố đ à o s â u m ộ t m ặ t t ạ o đ i ể u k i ệ n đ ể s á n g t ạo ra c á c h đ à o d ồ n g t hời phải

đổ r a y ê u c ầ u đ ố i với p h ư ơ n g thức đào Trong c ác y ê u c ầu này thì y é u c ầ u q u a n t r ọ n g

n h ấ t là c ó s ự t h ố n g n h ấ t g i ữ a m ô hì nh tính loán lúc thiết k ế với độ s âu đ à o c ủ a t ừ n g gi ai

đ o ạ n , t h ư c h i ệ n n g u y ê n tắc t rước ticn cẩn c hố ng gi ữ ( hoặc neo) sau đ ó m ớ i đ ư ợ c đà o

M ỗ i lần s a u k hi đ ã đ à o đ ế n đ ộ sâu q u y định cần kịp thời c hôi m giữ n g a y , t h ô n g t h ư ờ n g

k h ô n g đ ư ợ c c h ậ m q u á 4 8 giờ, n h ằ m p hòng nqìra phát triển biên d ạ n g d ẻ o c ủ a đ ấ t nền

Đ ố i với h ố d à o c ó k í c h t h ướ c lớn cầ n kết hợp với tiến đ ộ thi c ôn g c h o c ô n g t rì nh c h í n h ,

t ì m p h ư ơ n g t h ứ c đ à o , p h â n đ o ạ n trên mặt bằng và p h â n t ầ n e theo đ ộ sâu n h ằ m g i ả m

t h i ế u p há t s i n h s ự c ố và ả n h h ư ở n g dối với môi trưừna

5 Quan trắc

T h ô n g t h ư ờ n g n ộ i d u n g q u a n trắc hô đào sâu b a o c ồ m m ộ t số mặt s a u đ ây :

( 1) Bi ến d ạ n g và nội lực c ủ a m ộ t số câu kiện t huộc kết c ấ u c h ố n g g i ữ c h ủ y ế u n h ư lực

d ọ c t rục c ủ a t h a n h c h ố n g , c h u y ể n vị n s a n g và t hẳi m đ ứn g củ a đỉ nh t ư ờ n g , đ ư ờ n g c o n g

b i ế n d ạ n u t h e o h ư ớ n g đ ứ n g c ủ a t ư ờ n s , độ 1ÚI1 hoặc sụt/trồi c ủ a cọc đ ộ c l ập v.v

( 2) B i ế n d ạ n g c ủ a k h ố i đ ấ t q u a n h hô đào, độ ổn đ ị n h cú a vách h ố n g h i ê n g , s ự t h a y đổi

m ự c n ư ớ c n g ầ m và á p lực n ướ c lỗ rỗng v.v Khi c ầ n còn phái xác đ ị n h đ ộ trồi và sụt

c ủ a đất ở đ á y hố;

( 3) Đ ố i với c á c đ ố i t ư ợ n g c ầ n b ả o vệ môi trường q u a n h h ố thì cần t iế n h à n h q u a n trắc

t h e o dõi với n ộ i d u n g r i ê n g b i ệt như: c ò n g trình kiến trúc ở gần hố m ó n g , c ô n g t r ì n h v ă n

h o á lịch sử, c á c t u y ế n đ ư ờ n g ố n g c ủ a đ ô thị (óng d ẫ n k hí đốt, ống c ấ p t h o á t n ư ớc , đ ư ờ n g

d â y t h ô n g tin, đ ư ờ n g d à y đ i ệ n c a o áp v.v ), dường bộ, cầu, đ ườ ng h á m v.v

T h ò n g q u a q u a n trắc c ó t hc kế t hợp n e h iệ m c h ứ n g tính họ p lý c ủ a t hiế t k ê kết c ấ u

c h ắ n ciữ Q u a n trắc là m ộ t t r o n g các nội dung tro n e yếu khò ng đ ư ợ c x e m n h ẹ t r o n g

c ô n g t rì nh h ố d à o s âu, vì t h ô n g q u a kết quá I|iian trác trong quá trình đ à o sẽ đ i ề u c h ỉ n h

ti ế n d ộ h o ặ c g i a c ư ờ n g b ổ s u n g v.v nếu phái hiện lực h oặ c biến (lạng c ủ a k ết c ấ u t ư ờ n g cihắn c ó n g u y c ư vượt trị k h ố n g chế

2 7

Chương 3

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN KÊT CÂU CHẮN GIỮ

3.1 CÁC DẠNG TAI TRỌNG VÀ PHÂN LOẠI

3) Tá i t r o n g đ ặ c biệt: là tải t r ọ n g m à t r o n g thời g i a n x â y d ự n g và s ử d u n g kết c ấu

rái t r ọ n g t ậ p t r u n g ( h ình 3 l a ) Q ( kN) tác động len lưòn« troi.tỉ p h ạ m vi ( 2 A + L) mét;

- Ta i t rọni ỉ t u y ế n t ư ơ n g đ ư ư n g ở p h í a t rê n tiròna c há n q = —— — ;

2 A + L

- Ta i t rọ nỉ ĩ t u v ế n ( h ì n h 3 l b ) Q L( k N / m ) c hạ v d o c t h e o tường

32 TAI TRONG TÁC ĐỘNG LÊN TƯỜNG CHẮN

3.2.1 Tải trọng cục bộ tru ven qua đất

ụ = 0,5; l)j A p lực (lất hưânọ tiạanạ của các diêm ÌỈUÍ ben đườtỊí> ĩhắỉĩíị í ừ Q d ế n Ỉỉỉùnq.

K h i t í n h á p lực h ư ớ i m n g a n g c ủ a t ườn lĩ cứim, có thế hiệu c h i n h lại c ô n g t hức c ủ a ]ý

t h u y ế t t r è n t h e o trị t hực đ o C ă n c ứ v ào n g h i ê n cứu cua S p a n g l e r ( hì nh 3 3) , á p lực n g a n g

l ê n u r ừ n g c h á n c ứ n g d o tài t r ọ n c t ạ p t ru n u c a y ra;

2 9

r ụ 2 \

v Q /

l , 7 7 m zn2( m2 + n2 ) 3

0 , 2 8 n 2 ( 0 , 1 6 + n2 ) 3

( m > 0 , 4 )

( m < 0 , 4)

(3 3)

(2) Tải t r ọ n g p h â n b ố t u y ế n : Đ ố i với á p lực n g a n g d o tải t r ọ n g t u y ế n CỊ ( h ìn h 3.4) c â y

ra khi gi ải t h e o B o u s s i n e s q , đ ồ n ạ thời d ù n g tỉ s ố n ó i t r ê n in, n ta đ ượ c:

C h ú ý r ằ n g khi tải t r ọ n g t ập t n u m/ tả i t rọng t u y ế n k h ô n g đặt trên m ặ t h ố đ à o m à đ ặ t

t r o n g b á n k h ô n g g i a n đ à n hồi (trong l òng đất) thì d ù n g lời giải M i n d l i n đ ể t ính á p lực

CTh = q l p ( 3 1 1 )

T r o n g đó: q- tải t r ọ n g p h â n b ố đ ề u ( k N / m 2) t rê n d i ê n B X L;

B- c ạ n h d i ệ n c h ị u tải v u ô n g g ó c với t ườ ng;

L- c ạ n h d i ệ n c h ị u tải s o n g s o n g với t ườ ng;

-ỉ l ì n h 3.6 A p lực nẹatìẹ lên tường do tải trọng p h á n bo đêu trên diện hữu h ạ n

ịa) vả biểu dồ tra Ip = f(m , fi)(b)

Ihới đièm o c ủ a b ă n g tải vẽ m ộ t d ư ờ n g t h ắ ng o c tạo vói ílưcmg n ằ m n g a n g g ó c 45° +

0/2, v à cãt l ư ng t ư ờ n e tại đ i ể m c T a x e m từ đi ếm c trở lên k h ô n g k ể đ ế n t ác đ ộ n g c ủ a

ủ i p h â n b ố , á p lực đất clui đ ộ n g c ủ a n ó chí là do i rọng l ơơnu ban t h â n c ủ a đ ấ t lấp g â y ra,

ỉ ìnỉi p h a n b ô á p lực đất là A B a t hể h i ệ n trên hình, từ đ i ế m c trở x u ố n g m ớ i xét đ ế n tác LỘng c ũ a tái p h à n b ố, h ì n h p h â n b ố c ư ờ n g đ ộ áp lực đát chư đ ộ n g l à A B c e g T ừ d i ê m O'

u i a tai t r ọ n e p h à n b ố đ ề u c ụ c b ộ ta vẽ m ộ t d ư ờ n c t h á n g tạo với đ ư ờ n g n ằ m n g a n g g ó c -5" + (p/2, và cắt l ưi m t ư ờ n g ở đ i ể m D P hà n b ố c ườn Sĩ độ á p lực c h ủ đ ộ n g d o tái t rọ n g hình b ã n ụ CỊ iỉâv ra là cefcỉ, h ì n h t ổ n g c ư ờ n g độ áp lực c hu đ ộ n g là A B c e f d a Tài t rọ n g

n e a n u lèn i ưừi m ơ đ o ạ n C D d o q g â y ra là K^q

Kh i tai t r o n g p h â n b ố đ ề u k h ắ p m ặ t đất trên mặt h ố d à o q thì tai t r ọ n g n g a n g l cn t ư ờ n g

c hán là K aiị, t ro im đ ó K a là hệ s ố á p lực đất c h ủ tlộne

H ì n h 3.7 A p lực lén tìỉùỉìiị cứỉìi> dưới íủc

dộìig cùa ỉàì Ỉrọỉiạ hình bủn\*

3.2.2 Áp lực đất lén tường chán

Kh i l ính t o á n lực lác d ụ n g lẽn t ư ờ n g c h ắ n neười ta t ạm c h i a ra loại t ư ờ n g l à m việc

t ro n g thời g i a n n g ắ n , tức khi thi c ô n g x o n g cỏní! trinh n g ấ m thì t h ấ o d ỡ h o ặ c k h ô n g g i ữ vai trò eì d ối với cônsĩ t rì n h v ĩ n h c ử u và loại tưòìu: c h á n phải IÌII11 vi ệc l âu h ơ n d o thời

g i a n thi c ô n g k é o clài ( t h ư ờ n g đ ư ợ c x e m là trên 1 n ă m ) hoặ c nó s ẽ là m ộ t b ộ p h ậ n c ủ a

c ô n g t ri nh n g ầ m n h ư t ư ờ n g n g ầ m c ủ a g a t àu diện ni ỉám, t ường c ủ a c ỏ l c c t ơ , t ư ờ n g n c o à i

c ủ a t ầ n e n c ầ m n h à c a o tầnỉĩ V.V

( I ) A p lực n g a n g c ủ a đất khi í u ờ n g t ồ n tại lâu dài, đâì thoát đ ược n ướ c

Tr o i m t r ư ờ n ỵ h ọ p n à y ta d ù n s ứn g suất c ó hiệu đế tính toán

Khi t ư ờ n s và đ ất k h ô n q c ó lực d í n h thì á p lực n s a n g c ủ a đất rời, l ên t ư ờ n g ờ đ ộ s âu z

t í n h tlico cônc thức:

p ’p = K pơ 'v = K p (y z + q - u ) J

33

v à c ủ a đ ấ t d í n h :

1/2p' a = K a (yz + q - u ) - 2 c ' ( K a ) P'p = K p (yz + q - u ) - 2 c ’( Kp ) 1/2

Pa = K a v - K acCu = K a(yz + q ) - K acCu

/-> 1/2(1 + ^ -

-I- Tải t rọng t há ng đ ứ n g g ồ m t rọng lượng lứp đất phía trẽn + tải t rọ ng trên m ặ t đất - lực cắt + Tái t rọng n g a n g g ồ m á p lực đ ấ t c h ủ đ ộ n ụ hoặc á p Iưc đất t ĩnh + á p lực nước.

aj ị ị ị " ị ị « ị ị Tải trong thiết kế

/<&?£/// ///'/// /// //$//£

Tả trong đứng , -Mưcnướcngảm^ốàạ

= trọng lượng đất + tải trọng f T 1 >

ừng suất dứng có Áp lực

Áp lực nhỏ nhất Tải trọng ngẳn híin Áp lực lớn nhất

I l ì n h 3.9 Tải trọiií> dài hạn (u) và lìịỉihi han (bì len côm ’ trình lìgầin

3.3 TRI SỐ THIẾT KÊ Đ ố i VỚI ÁP L ự c ĐẤT

H i ệ n tại vi ệc thiết k ế t ư ờ n g c h ắ n đ ể u t h e o trang thái giới hạn T h e o t iê u c h u ẩ n c ủ a

A n h ( BS 8 0 0 2 ) thì t ư ờn g ở t r ạ n g thái giới h ạ n sử d ụ n g chí được c h u y ể n vị n h ó h ơ n 0 , 5 %

c ù a đ ộ c a o t ư ờ n g , khi d ù n g ứ n g s u ất t ố n g thì hẹ sò h u y d ộ n g M k h ô n g đ ư ợ c n h ỏ h ơ n 1,5, klìi d ù n g ứ n g s uấ t c ó h i ệ u thì h ệ s ó M l ấy b ằ n e 1,2 và c h u y ế n vị n g a n g c ủ a t ư ờ n g c h o

p h é p đ ế n 0 , 5 % đ ộ c a o t ườ ng

T r ư ờ n g h ợ p d ù n g ứ ng s u ất c ó hiệu:

1 Khi sử dụng trị đại diện (ứng suất đỉnh), M = 1,2:

trị đ ại đ i ệ n t an cp'trị thiết k ế <p' =

2 Khi sử dụng trị đại diện ỏ' trạng thái cực hạn của đất

( 2 ) Khi hai đ ầ u trên và d ư ới t ư ờ n g c ố đị nh n h ư n g p hẩ n HÌưa t ư ờ n g thì v ồ n g ra phí a ngoài, á p lực đấ t c ó h ì n h y ê n n g ự a ( h ì n h 3.1 lh);

(3) Kh i t ư ờ n g d ị c h c h u y ê n s o n g s o n g ra pl ía ngoài, á p lực đ ấ t c ó h ì n h p a ra b ol ( hình 3.1 l c );

(4) Khi t ư ờ n g n g h i ê n g ra p h í a n g o à i , q u a y t heo đ i ế m giữa c ủa đ o ạ n d ư ới t ư ờ n g sẽ g â y

ra á p lực đ ấ t c h ủ đ ộ n s b ì n h t h ư ờ n g ( h ì n h 3.1 ki);

(5) C h i k h i t ư ờ n g c h ắ n h o à n t o à n k h ô n g dị ch c h u y ể n mới c ó thế si nh ra á p lực đất t ĩnh ( hình 3.1 l c)

C h u y ê n vị c ầ n thiết ở đ ỉ n h t ư ờ n e đ ể s in h ra áp lực đất c h ủ đ ộ n g và bị đ ộ n g t r o n g đấ t cát và đ ấ t sét c h o ở b á n g 3.1

B ả n g 3.1 C h u y ê n vị c ầ n t h iế t ở đ ỉ n h t ườ ng (lé sinh r a á p lực c h ủ d ộ n g và bị đ ộ n g

Chuyển vị cán thiết

Chú dộng

Bị động

G h i c h ứ : Báng này trích trong " s ổ lay cônfỉ trình MÍ! Hí! " í/í.' /'/| I í í ' t ’x tliể u Dương chú hiên.

C ă n c ứ v à o s ố liệu trên, với c á c kết c ấ u c h ắ n 21 ữ h ố m ó n g t h ò n g t h ư ờ n g , c h u y ể n vị

t h â n t ư ờ n g c ầ n c ó đ ể s i n h ra á p lực đ ấ t c h ủ d o n g t ươ ng dối d ề x uấ t h i ệ n , c ò n l ư ợ ng

c h u y ế n vị đ ê s i n h ra á p lực đ ấ t bị đ ộ n g thì tirưne đối lớn tlurờna t hi ết k ế k h ô n g c h o

p hé p D o đ ó , t rước khi lựa c h ọ n p h ư ư n g á n íínỉi t oán, rất cần thiết p hả i t ính đ ế n t ình

h u ố n a ve m ặ t b i ế n d ạ n g n à y , k h i t r o n g tính t oán c ó lính đ ến cân b ằ n g g i ớ i h ạ n thì đ i ề u

n à y là c ực k ỳ q u a n t rọng

3 Anh hưởng của kết cấu chắn giữ

Pe tro s P x a n t h a k o s ( M ỹ ) n ê u ra 4 loại kết c âu c hắ n g i ữ c ó q u a n hộ với á p lực đ ấ t lên

4 Ảnh hưởng của quá trình thi cong đào + chông/neo

Á p lực đất lên t ườ n g c h ắ n c ủ a h ố đ à o c ó q u a n hệ đ ế n q u á trình thi c ô n g đ ào , c h ố n g h o ặ c

n e o tường c ù n g với tính c h ất c ủ a đấ t và l oại h ì n h kế t c ấ u c h ắ n giữ T r ê n h ì n h 3 13 trình bà v việc thi c ô n g tường c h ắ n b ằ n g c ọ c b ả n c ó 2 t ầng t h a n h c h ố n g v à o t ro ng đất sét yếu

ực đất t h e o đ ó c ũ n g t h a y đ ổ i ( h ì n h 3 13d)

( 5) L ắ p t h a n h c h ố n g t ầ n g 2: c ù n g với t h a n h c h ố n g ở t ầ n g 1, l à m á p lực đấ t p h â n b ố c ó

d ạ n g m ới ( h ì n h 3 13e)

(6) T i ế p t ục đ à o đấ t đ ế n đ ộ s â u t h ứ 3: c ọ c b ả n s ẽ c h u y ể n vị về p h í a h ố đ à o , v ù n g áp lực c h ủ đ ộ n g c ủ a đ ấ t c ù n g h ư ớ n g về p h í a h ố đ à o, á p lực đ ấ t c ũ n g bị g i á m đi m ộ t l ượ n g

n hấ t đ ị n h và h ì n h t h à n h d ạ n g p h â n b ố c u ố i c ù n g ( h ì n h 3 13f )

K h i t i ế p tục l ă n g h o ặ c g i ả m lực ơ th an h chống thỉ từ tầng t h a n h c h ố n g t h ứ 2 t r ở x u ố n g

sẽ p h á t s i n h ra b i ế n d ạ n g t ư ơ n g ứ n g và sẽ đán đến s ư t hay đổi m ới á p lực đất

5 Ả nh hưởng của thời gian

t r ư ớ c và s au khi đ à o m ộ t b ế n tàu c ọc bán bê t ỏnc c ốt t h ép c ỏ m ộ t t ầ n g n e o C ọ c b ả n dài

1 I , 5 m , s a u khi đ à o h ố s â u đ ế n 7 m , đ ộ sâu cọc* bá n c ắ m vào đất là 4 , 5 m , t r o n g c ọ c b ả n