Nghiên cứu ứng dụng neo đất cho thi công hầm nhà cao tầng tại thành phố hạ long (tt)

NGUYỄN NGỌC LINH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NEO ĐẤT CHO THI CÔNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ HẠ LONG LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Hà Nội - 2018

NGUYỄN NGỌC LINH

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NEO ĐẤT CHO THI CÔNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ HẠ LONG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

Hà Nội - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

NGUYỄN NGỌC LINH

kho¸ 2016 - 2018

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NEO ĐẤT CHO THI CÔNG HẦM NHÀ CAO TẦNG TẠI THÀNH PHỐ HẠ LONG

Chuyên ngành: Kĩ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN NGỌC THANH

Hà Nội – 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với TS Nguyễn Ngọc Thanh đã định hướng khoa học, liên tục quan tâm, tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp tài liệu và đưa ra nhiều ý kiến quý báu cũng như tạo điều kiện thuận lợi, động viên tác giả trong quá trình thực hiện luận văn

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ Khoa Sau đại học, Khoa Xây dựng và đặc biệt là các thầy, cô giáo giảng dạy Bộ môn Địa

kỹ thuật - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội cùng các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, chỉ dẫn tận tình trong quá trình hoàn thành luận văn này

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Ngọc Linh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Ngọc Linh

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các bảng, biểu

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài 1

* Mục đích nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

* Phương pháp nghiên cứu 2

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

* Cấu trúc luận văn 3

NỘI DUNG Chương 1 Tổng quan chung về neo đất và việc sử dụng neo đất trong thi công hầm các công trình xây dựng 4

1.1 Một số khái niệm về neo đất 4

1.2 Phân loại neo và phạm vi áp dụng 10

1.2.1 Phân loại neo theo thời gian sử dụng 10

1.2.2 Phân loại neo theo hình dạng và sự làm việc 12

1.2.3 Phân loại neo tùy theo mục đích sử dụng 15

1.2.4 Phân loại theo công nghệ thi công neo khoan 16

1.2.5 Phân loại theo trạng thái ứng suất lắp đặt ban đầu 21

1.3 Khái quát điều kiện địa hình và địa chất công trình tai Thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 22

1.3.1 Vị trí địa lý 22

1.3.2 Điều kiện địa hình 22

1.3.3 Điều kiện khí hậu 23

1.3.4 Khái quát về đặc điểm địa chất khu vực 24

1.3.5 Đặc điểm về địa tầng địa chất khu vực 25

1.4 Thực trạng áp dụng neo đất trong xây dựng các công trình xây dựng tại thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh 28

Chương 2 Cơ sở lý thuyết tính toán neo đất 32

2.1 Các khái niệm về áp lực đất lên tường chắn 32

2.2 Tính toán, thiết kế neo đất 51

2.3 Ứng dụng phương pháp mô hình số trong tính toán neo kết hợp tường chắn trong ổn định hố đào sâu 61

Chương 3 Ứng dụng neo đất trong thi công hầm chung cư 33 tầng LIDECO - Thành phố Hạ Long 69

3.1 Khái quát về vị trí, đặc điểm công trình và địa tầng 69

3.1.1 Khái quát về vị trí, đặc điểm công trình 69

3.1.2 Đặc điểm địa tầng 69

3.2 Kiểm tra khả năng chịu lực của tường cọc khoan nhồi kết hợp neo 88

3.2.1 Mô hình bài toán tường cọc khoan nhồi kết hợp neo 88

3.2.2.Kết quả chuyển vị trong tường vây 92

3.2.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của neo 93

3.3 Một vài nhận xét và đánh giá về điều kiện kinh tế kỹ thuật 97

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 100

Kiến nghị 101

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Số hiệu

Trang

Bảng

Bảng

3.11

Mộtsốchỉtiêucủaphầnđávỡthànhđấtmangtínhthamkhảocủalớp

Bảng

Bảng

Bảng

Bảng

Bảng

Bảng

1

MỞ ĐẦU

* Lý do chọn đề tài

Trong vài thập kỷ trở lại đây, sự xuất hiện và sử dụng công nghệ neo trong đất trong công trình xây dựng khá đa dạng như tăng cường ổn định mái đất, tường chắn, móng mố cầu treo, ổn định đê đập, ụ tàu, ổn định, vòm hầm,

Ở Việt Nam, neo được sử dụng chủ yếu vào việc ổn định sườn dốc, gia

cố vỏ hầm trong các công trình xây dựng giao thông hay như là chống đỡ trong thi công hầm nhà cao tầng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp tại các thành phố lớn như TP Hà Nội hay TP Hồ Chí Minh và đã có những thành công bước đầu cũng như mang lại hiệu quả kinh tế cao trong khoảng 20 năm trở lại đây

Thành phố Hạ Long với đặc điểm là thành phố ven biển với tiềm năng rất lớn về ngành dịch vụ du lịch, khoáng sản Trong khoảng 10 năm trở lại đây, các công trình xây dựng không ngừng phát triển cả về số lượng, lẫn quy

mô trong đó có việc xây dựng các công trình giao thông, các công trình xây dựng công nghiệp lớn như các nhà máy nhiệt điện và các nhà cao tầng với số lượng hầm ngày một tăng Hơn thế nữa, với đặc điểm về địa hình và địa tầng khá phức tạp ở cửa biển và đồi núi phong hóa mạnh nên việc thi công hầm gặp nhiều khó khăn và đòi hỏi các giải pháp chống đỡ kỹ lưỡng để đảm bảo

an toàn và hữu hiệu Một trong những giải pháp phục vụ thi công hầm nhà cao tầng mà ta kể tới là giải pháp neo kết hợp với tường chắn nhằm ổn định thi công hố đào và tăng nhanh tốc độ thi công cũng như tiết kiệm các chi phí cho

chủ đầu tư Vì vậy, tác giả lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp là “Nghiên cứu

ứng dụng neo đất cho thi công hầm nhà cao tầng tại thành phố Hạ Long”

2

* Mục đích nghiên cứu

Đề xuất cơ sở khoa học cho việc sử dụng neo trong đất vào việc ổn định tường chắn cho hầm nhà cao tầng tại thành phố Hạ Long, nơi có điều kiện địa chất phức tạp với cấu trúc địa tầng ven biển và đồi núi, nền đất bị phong hóa mạnh dễ xảy ra hiện tượng trượt gây mất ổn định cho công trình

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: các neo đất, các loại địa hình, địa tầng tại một số khu vực thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, hầm của các nhà cao tầng hay của các công trình xây dựng công nghiệp

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết tính toán và áp dụng neo đất cho các công trình xây dựng tại thành phố Hạ Long với việc chủ yếu tập trung cho việc xây dựng các hầm nhà công trình cao tầng

* Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết : Thu thập, nghiên cứu, vận dụng tài liệu và kinh nghiệm trong và ngoài nước

- Phương pháp thống kê với việc thu thập các tài liệu địa chất công trình địa chất thủy văn tại một số khu vực thuộc tỉnh Quảng Ninh

- Phương pháp chuyên gia: Tham vấn và hỏi ý kiến các chuyên gia, các Thầy giáo chuyên ngành Địa Kỹ Thuật

- Phương pháp mô hình hóa với việc sử dụng phần mềm chuyên ngành Địa Kỹ Thuật ( Plaxis, Geo5 )

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học: nghiên cứu, đề xuất các giải pháp thi công hợp lý trong thi công hầm nhà cao tầng tại thành phố Hạ Long

3

Ý nghĩa thực tiễn: Hoàn thiện các phương án thi công tầng hầm tối ưu dành cho điều kiện địa chất riêng biệt tại thành phố Hạ Long Đem lại sự hiệu quả trong thi công và tiết kiệm chi phí thi công công trình

* Cấu trúc luận văn

Ngoài các phần Mở đầu, kết luận và kiến nghị, Tài liệu tham khảo và Phụ lục, nội dung chính của Luận văn gồm ba chương:

Chương 1: Tổng quan chung về neo đất và việc sử dụng neo đất trong thi công hầm các công trình xây dựng

Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán neo đất

Chương 3: Ứng dụng neo đất trong thi công hầm chung cư 33 tầng LIDECO - Thành phố Hạ Long

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết Luận

- Nội dung đề tài đã giới thiệu phương pháp tính toán và phạm vi áp dụng của một số loại neo đất phổ biến cũng như giải pháp tường chắn ổn định hố đào và giải pháp cọc khoan nhồi kết hợp neo đất

- Phân tích được phạm vi ứng dụng cọc khoan nhồi kết hợp neo đất với hố đào sâu và địa tầng khác nhau tại khu vực Hạ Long

- Chỉ ra phương pháp tính toán tường chắn đất nói chung và tường cọc khoan nhồi kết hợp với neo đất nói riêng

- Với việc sử dụng cọc khoan nhồi kết hợp neo đất hoặc cọc khoan nhồi kết hợp neo đất cho phép đẩy nhanh tiến độ, giảm ảnh hưởng đến công trình lân cận và đây là một trong những giải pháp hữu hiệu nếu điều kiện đất nền cho phép

- Đề tài đã đánh giá và chỉ ra khoảng cách bố trí đặt neo cho kết quả hợp hiểu quả về truyền lực và tiết kiệm về kinh tế nhất

- Tính toán lực căng của neo theo TA-95 là có tính thực tiễn, phù hợp với đặc thù tính toán neo đất tại khu vực Hạ Long nói riêng và công nghệ bơm vữa thi công với việc bơm vữa 2 lần, lần 2 với áp lực cao qua ống "T.A.M" áp dụng cho công trình thực tế cho thấy kết quả tính toán và thực tiễn là phù hợp, có tính an toàn cao

- Chỉ ra ta có thể sử dụng mô hình hóa tường chắn đất và thanh neo cho kết quả chấp nhận được Việc mô hình neo theo mô hình phần tử "embedded row pile"

có xét tới yếu tố 3D là hợp lý Kết quả quan trắc thực tế cho thấy chuyển vị thực tế nhỏ hơn các giá trị dự tính theo các bước đào, điều này cho thấy có sự khác biệt đáng kể giữa các mô hình tính toán, cũng như trong các tính toán hiện nay thiên về

an toàn do ta có kể tới các yếu tố chiết giảm sức kháng của đất

101

Kiến Nghị

- Cần có các nghiên cứu chuyên sâu về địa tầng, địa chất từng địa điểm cụ thể các phường xã để có thể cho một kết quả tính toán neo đất để thi công hầm nhà cao tầng có các địa phương

- Nội dung đề tài chỉ nghiên cứu, tính toán ứng dụng thi công neo đất cho hầm nhà cao tầng khu vực thành phố Hạ Long

- Thực tế ứng dụng giải pháp cọc khoan nhồi kết hợp neo đất tại Hạ Long và các đơn vị thi công theo phương pháp này là chưa nhiều Từ các ưu điểm của giải pháp tác giả kiến nghị các đơn vị thiết kế, cơ quan quản lý nhà nước ưu tiên sử dụng phương pháp này lựa chọn biện pháp ổn định hố đào sâu trong thi công hầm nhà cao tầng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.20 Ảnh thi công neo đất công trình nhiệt điện Mông

Hình 1.21 Thi công 2 tầng hầm tại công trình Lideco Quảng

Hình 1.22 Thi công 2 tầng hầm tại công trình Ha Long dragon

Hình 2.14 Biểuđồrútgọnáplựcbêncủađấtlêntườngchắncónhiềuhàng

Hình 2.17 Pháhủybằngmặttrượt ở tầngsâu 55

Hình 2.22

Nicholson 1982)

59

Hình 3.5 Ma sátđơnvịdựkiếnq s giữađấtnềnvàbầu neo theo

kếtquảthínghiệmhiệntrường

95

Hình 3.7 Công nghệ bơm vữa 2 lần bằng quả Bo (parker) và ống

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1 Trịnh Văn Cương, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Uyên (1998), Kỹ thuật nền

móng, Nhà xuất bản giáo dục

2 Nguyễn Anh Dũng (1995), Thi công hố đào sâu, Tuyển tập khoa học công nghệ NTC 95

3 Nguyễn Hữu Đẩu (2000), Công nghệ mới đánh giá chất lượng cọc, Nhà xuất bản xây dựng

4 Đỗ Đình Đức (2002), Thi công hố đào sâu cho tầng hầm nhà cao tầng trong

đô thị Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đại học kiến trúc Hà Nội

5 Nguyễn Bá Kế (2002), Thiết kế và thi công Hố móng sâu, Nhà xuất bản xây dựng

6 Bùi Danh Lưu, Hồ Chất (1996), Neo ổn định các công trình trong đất đá,

Hà Nội

7 Bùi Danh Lưu (1999), Neo trong đất đá, Nhà xuất bản giao thông vận tải

8 Nguyễn Đức Nguôn (2013), Cơ sở thiết kế và thi công công trình ngầm đô thị, Nhà xuất bản xây dựng

9 Nguyễn Đức Nguôn (2008), Địa kỹ thuật trong xây dựng công trình ngầm dân dụng và công nghiệp, Nhà xuất bản xây dựng

10 Vũ Công Ngữ, Nguyễn Anh Dũng (1995), Cơ học đất, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật

11 Phan Trường Phiệt (2001), Áp lực đất và tường chắn đất, Nhà xuất bản xây dựng

12 Nguyễn Ngọc Thanh, Nghiên cứu ứng dụng neo đất trong thi công hốđào sâu, Bộ môn Địa Kỹ Thuật – Khoa Xây Dựng – Trường Đại Học Kiến Trúc

Hà Nội

13 Vương Văn Thành, Nguyễn Đức Nguôn, Phạm Ngọc Thắng (2012), Tính toán thực hành nền móng công trình dân dụng và công nghiệp, Nhà xuất bản xây dựng

14 Đoàn Thế Tường, Lê Thuận Đăng (2004), Thí nghiệm đất và nền móng

công trình, Nhà xuất bản giao thông vận tải

Tiếng Anh

15.BS 8081-1989, British Standard Code of Practice for Ground anchorages

16 Ngoc-Thanh NGUYEN, Phuong-Duy NGUYEN (2013), Numerical

calculation and confronting with movement monitoring data of contiguous bored piles and ground anchors retaining system for a deep excavation, New

Technologies for Urban Safety of Mega Cities in Asia

17 Plaxis 2D tutorial Manual Version 9.0