Nghiên cứu ứng dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn của tôi với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Hà Nội” không sao chép

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn của tôi với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tường trong đất

có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại thành phố Hà Nội”

không sao chép, trùng lặp với các luận văn đã bảo vệ

Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả

Phan Đức Hanh

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tôi xin bày tỏ tình cảm biết ơn chân thành tới tất cả các thầy cô giáo của Trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội vì những giúp đỡ và chỉ dẫn tận tình trong suốt quá trình học tập cũng như tiến hành làm luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Tạ Văn Phấn đã trực tiếp hướng dẫn, có những ý

kiến đóng góp quý báu cũng như tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu và động viên tác giả trong quá trình hoàn thành luận văn

Xin gửi lời cảm ơn đến Thầy cô Trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội đã chỉ dạy cho tôi những kiến thức bổ ích trong quá trình học tập tại trường

Xin cảm ơn bạn bè đồng nghiệp, gia đình và những người thân đã luôn khuyến khích, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC HÌNH v

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG TRONG ĐẤT CÓ NEO 3

1.1 Tổng quan về tường trong đất, neo đất 3

1.1.1 Tổng quan về tường trong đất 3

1.1.2 Tổng quan về neo trong đất 4

1.2 Khái quát tình hình xây dựng nhà cao tầng trên thế giới và Việt Nam 10

1.2.1 Xây dựng hầm nhà cao tầng trên thế giới 10

1.2.2 Xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam 10

1.3 Điều kiện địa chất công trình tại Thành Phố Hà Nội 11

Kết luân chương 1 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT VÀ NEO ĐẤT 14

2.1 Cơ sở pháp lý 14

2.2 Quy trình thi công tường trong đất 15

2.2.1 Thi công tường dẫn 17

2.2.2 Chuẩn bị Bentonite – Đào đất 18

2.2.3 Đào đất tường chắn 19

2.2.4 Hệ thống khớp nối CWS 21

2.2.5 Đặt thép chịu lực Lồng thép chịu lực được chế tạo trước trên công trường 22

2.2.6 Đổ bê tông 22

2.3 Công nghệ thi công neo đất 23

2.3.1 Thiết bị thi công neo đất 24

2.3.2 Quá trình thi công neo đất 25

2.4 Các phương pháp tính toán tường trong đất có neo hiện hành 28

2.4.1 Dùng phương pháp giải tích 28

2.4.2 Phương pháp số học 36

CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG NEO ĐẤT THI CÔNG XÂY DỰNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG KHU NHÀ Ở CÁN BỘ NHÂN VIÊN BAN CƠ YẾU CHÍNH PHỦ KHU ĐẤT M2, ĐƯỜNG KHUẤT DUY TIẾN, P

NHÂN CHÍNH – THANH XUÂN – HÀ NỘI 39

3.1 Giới thiệu về công trình 39

3.1.1 Thông tin về dự án 39

3.1.2 Sơ đồ tổ chức nhân lực thi công 39

3.1.3 Thiết bị máy móc 40

3.1.4 Các bước thi công khoan neo 41

3.1.5 Biện pháp thi công 42

3.1.6 Báo cáo khoan neo 44

3.2 Kỹ thuật thi công neo đất cho công trình 46

3.2.1 Đặc điểm chung 46

3.2.2 Yêu cầu về thiết kế 47

3.2.3 Cấu trúc neo đất 48

3.2.4 Các thiết bị thi công neo đất 51

3.2.5 Lắp đặt tổ hợp neo 51

3.2.6 Quy trình căng kéo neo 54

3.2.7 Bảo quản đầu neo cáp 55

3.2.8 Hoàn thành dọn dẹp vệ sinh công trường 55

3.2.9 Giám sát chất lượng thi công 55

3.2.10 Thí nghiệm kiểm chứng của neo đất (theo tiêu chuẩn hiệp hội đường bộ Mỹ FHWA-2011) 56

3.2.11 Công tác cắt, tháo dỡ gối đỡ và dầm H 60

3.2.12 Công tác an toàn vệ sinh lao động 62

Kết luận chương 3 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC HèNH

Hỡnh 1.1 Tường trong đất của tầng hầm nhà cao tầng 4

Hỡnh 1.2 Sơ đồ cấu tạo neo 5

Hỡnh 1.3 Tường chắn và hệ neo trong đất 5

Hỡnh 1.4 Cỏc giải phỏp kết cấu bầu neo 6

Hỡnh 1.5 Mặt cắt ngang điển hỡnh của Neo trong đất 6

Hỡnh 1.7 Cỏc ứng dụng Neo trong đất 8

Hỡnh 1.8: Ứng dụng neo trong đất, khối bờ tụng chống sạt lở 9

Hỡnh 1.9 Neo đất của tầng hầm nhà cao tầng 10

Hỡnh 1.10 Mặt cắt địa chất – địa kỹ thuật vựng Ngụ Sỹ Liờn, Hà Nội 12

Hỡnh 2.1: Bước 1- Làm tường dẫn hướng 155

Hỡnh 2.2: Bước 2- Lấy đất sõu xuống theo tường dẫn hướng 155

Hỡnh 2.3: Bước 3- Đặt “cốt thộp gia cường” 156

Hỡnh 2.4: Bước 4- Đổ bờ tụng 166

Hỡnh 2.5: Bước 5 – Lặp lại quỏ trỡnh từ 2 đến 4 cho đến khi hoàn tất 177

Hỡnh 2.6: Thi cụng tường dẫn 177

Hỡnh 2.7: Cụng tỏc đào đất 199

Hỡnh 2.8: Quỏ trỡnh đặt lồng thộp và đổ bờ tụng 222

Hỡnh 2.9: Tường neo cọc vỏn thộp (nguồn Murphy International Ltd) 233

Hỡnh 2.10: Mỏy khoan neo MGY60 244

Hỡnh 2.11: Cấu tạo mỏy khoan neo, ống neo, sợi cỏp 255

Hỡnh 2.12: Sơ đồ thớ nghiệm neo 277

Hỡnh 2.13: Sơ đồ quan hệ của neo với chuyển dịch của thõn tường trong quỏ trỡnh đào đất 299

Hỡnh 2.14: Sơ đồ tớnh toỏn chớnh xỏc theo phương phỏp Sachipana 30

Hình 2.15: Sơ đồ tính toán gần đúng theo ph-ơng pháp Sachipana 311

Hình 2.16 Một sơ đồ tính khác của ph-ơng pháp giải gần đúng Sachipana 322

Hỡnh 2.17 Phần tử đất và điểm ứng suất của phần tử 15 nỳt (a), 6 nỳt (b) 343

Hình 2.18 Mô hình tính t-ờng chắn đất có neo 376

Hình 2.19 Mô hình tính móng tiết băng 376

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết

Ngay từ lâu ở các nước công nghiệp phát triển, nhu cầu về nhà cửa tăng nhanh, các phương tiện giao thông cũng tăng đáng kể với mức song khá cao đã kéo theo một loạt các hoạt động dịch vụ, trong khi đó diện tích để xây dựng lại hạn hẹp vì thế việc ra đời của nhà nhiều tầng là hiển nhiên Một khi nhà nhiều tầng ra đời, nó đòi hỏi xã hội phải đáp ứng những như cầu do bản thân nó sinh ra Nói một cách khác đi, đó chính là nhu cầu của dân sống trong các khu nhà đó Vì thế việc xây dựng tầng hầm đã ra đời và phát triển mạnh nhằm:

 Làm kho chứa hàng hóa phục vụ sinh hoạt của dân trong tòa nhà

 Làm tầng phục vụ sinh hoạt cộng đồng bể bơi, cửa hàng, quán bar…

 Làm gara ô tô, xe máy

 Làm tầng kỹ thuật để giải quyết các vấn đề điều hòa không khí, xử lý nước thải, lắp đặt máy móc phục vụ giao thông (thang máy), cấp nhiệt…

 Làm nơi cư trú tạm thời khi có sự cố xảy ra trong chiến tranh

 Ở các Ngân hàng, kho bạc nó còn là nơi cất dữ tài liệu mật, tiền bạc, vàng, đá quý và các tài sản có giá trị cao của quốc gia

Mặt khác theo tiêu chuẩn Việt Nam, nhà cao tầng phải có tầng hầm là bắt buộc Do vậy, việc nghiên cứu ứng dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tại Thành Phố Hà Nội là biện pháp cần thiết với đặc điểm nền đất yếu và

có nhiều công trình xây dựng liền kề, nhằm đảm bảo an toàn công trình lân cận cũng như nhiều tiện ích khác

Trong khuôn khổ của luận văn chỉ trình bày vấn đề: “Nghiên cứu ứng dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng với điều kiện địa chất Thành Phố Hà Nội”

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới tường trong đất có neo vào công tác xây dựng tầng hầm nhà cao tầng Sử dụng neo là để cải thiện khả năng làm việc của kết cấu

Đặc biệt đi sâu vào chỉ dẫn kỹ thuật của việc áp dụng neo trong đất bằng phương pháp phun phụt - một phương pháp hiện đại và thích hợp đang được

sử dụng ở nước ngoài và mới sử dụng ở Việt Nam trong những năm gần đây

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu:

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu tường chắn trong đất và neo đất sử dụng thi công tầng hầm nhà cao tầng

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu:

Phạm vi nghiên cứu tường trong đất có neo với điều kiện địa chất Thành phố Hà Nội

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài:

Từ kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn có cái nhìn chung về tính toán xác định ảnh hưởng của các thông số của neo đến momen và chuyển vị tường trong đất có neo khi thi công công trình tầng hầm nhà cao tầng, đồng thời là cơ sở khoa học để kiến nghị sử dụng ứng dụng tường trong đất có neo trong thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng tại các Thành phố lớn

Bố cục của luận văn: gồm 4 chương cụ thể:

- Chương I: Tổng quan về tường trong đất có neo trong thi công tầng hầm nhà cao tầng

- Chương II: Cơ sở khoa học Công nghệ thi công tường trong đất và neo trong đất

- Chương III: Áp dụng biện pháp kỹ thuật thi công neo đất thi công xây dựng tầng hầm nhà cao tầng khu nhà ở cán bộ nhân viên ban cơ yếu Chính Phủ khu đất M2, đường Khuất Duy Tiến, P Nhân Chính – Thanh Xuân – Hà Nội

- Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TƯỜNG TRONG ĐẤT CÓ NEO

1.1 Tổng quan về tường trong đất, neo đất

1.1.1 Tổng quan về tường trong đất

1.1.1.1 Tường chắn, hay tường chắn đất

Là một loại kết cấu xây dựng để giữ ổn định đất giữa hai độ cao khác nhau, tại vùng địa hình thay đổi độ cao lớn, độ dốc không như ý hoặc ở những nơi có cảnh quan nhân tạo phải cải tạo lớn, không thể tạo mái dốc tự nhiên Tường chắn còn được thiết kế cho các mục đích cụ thể hơn như giữ ổn định sườn đồi hay bo chắn chân cầu vượt đường

 tường vây Barrete

 Tường cọc khoan nhồi

 Tường neo trong đất

1.1.1.3 Ưu, nhược điểm của tường trong đất

+ Ưu điểm:

Tường trong đất có ưu điểm nổi bật là có động cứng lớn, tính chống thấm tốt, giúp cho phương pháp này được lựa chọn sử dựng ở nhiều công trình trong những năm gần đây + Nhược điểm:

Nhược điểm của tường trong đất chủ yếu là do công nghệ thi công pháp tạp, khối lượng vật liệu lớn, đòi hỏi máy móc, thiết bị hiện đại và đội ngũ nhân công có tay nghề cao

Hình 1.1 Tường trong đất của tầng hầm nhà cao tầng

1.1.2 Tổng quan về neo trong đất

* Neo trong đất là hệ thống làm ổn định và chống lại sự chuyển vị quá mức của kết cấu bằng cách truyền tải trọng kéo, nén đặt vào trong lớp đất chịu tải

* Neo trong đất được sử dụng phổ biến tại Việt Nam cũng như trên thế giới với lịch sử phát triển hơn 50 năm Dần thay thế các kết cấu chống giữ truyền thống với các ưu điểm vượt trội như khả năng áp dụng đa dạng, giảm giá thành và đẩy nhanh tiến độ thi công

Ở Việt Nam, công trình đầu tiên sử dụng kỹ thuật neo trong đất đã được Bachy Soletanche Vietnam thực hiện thành công ở Toà tháp VietcomBank tại 184 Trần Quang Khải, Hà Nội vào năm 1997 Tường vây sử dụng neo trong đất được sử dụng

để thi công 3 tầng hầm dự án Trung tâm điều hành và Thông tin viễn thông Điện lực Việt Nam có diện tích 14.000 m2 tại số 11 phố Cửa Bắc, TP Hà Nội vào năm 2008 Tòa tháp Keangnam Landmark Tower cao nhất Việt Nam, tại Lô 6 đường Phạm Hùng,

Hà Nội, do Samwoo Geotech thi công từ tháng 5/2008, tường bê tông cốt thép liên tục trong đất dày 80cm và hai tầng neo trong đất có sức chịu tải từ 35-40 tấn được sử dụng

để thi công 2 tầng hầm của tòa tháp này Cọc đất-xi măng trộn sâu được xem xét thiết

kế làm giải pháp ổn định hố đào (kết hợp một phần với neo DƯL trong đất) cho 2 tầng hầm của chung cư cao tầng Thương mại - Dịch vụ LUGIACO ở số 70 đường Lữ Gia, P.15 quận 11, thành phố Hồ Chí Minh

1.1.2.1 Cấu tạo neo trong đất

Bao gồm 3 bộ phận chính đó là đầu neo, chiều dài neo tự do và bầu neo

Hình 1.2 Sơ đồ cấu tạo neo

Ghi chú: 1- Đầu neo; 2 - Dây neo; 3 - Bầu neo

- Đầu neo: Đầu neo có tác dụng gắn kết dây neo với tường Khi dây neo gồm nhiều sợi các dây neo được khoá vào đầu neo bằng chốt nêm Khi dây neo là thanh đơn, đầu neo được khoá dây neo bằng bulông

Hình 1.3 Tường chắn và hệ neo trong đất

Dây neo: Dây neo có thể là cáp nhiều sợi hoặc thép thanh, được gia công từ thép cường độ cao

Bầu neo: Bầu neo đảm bảo truyền lực từ công trình cho đất xung quanh Có 2 loại bầu neo cơ bản:

Bầu neo sử dụng đối với neo tạm thời (Hình 1.4.a): Lực từ dây neo được truyền trực tiếp lên nhân ximăng của bầu liên kết dây neo với đất xung quanh; khi làm việc bầu neo có thể xuất hiện vết nứt vuông góc với trục dây neo

Bầu neo sử dụng đối với neo cố định (Hình 1.4.b): Lực từ dây neo được truyền lên đầu dưới của ống trụ thép nhờ vòng đệm gắn ở đầu cuối dây neo Bên trong ống trụ, dây neo được phủ lớp chống rỉ và nó tự do di chuyển dọc ống khi tác động lực neo

Hình 1.4 Các giải pháp kết cấu bầu neo a- đối với neo tạm thời; b- đối với neo cố định 1- lỗ khoan, 2- lớp vỏ bảo vệ, 3- dây neo, 4- nhân xi măng, 5- định tâm;6- ống trụ thép, 7- mác tít bảo vệ chống rỉ

Hình 1.5 Mặt cắt ngang điển hình của Neo trong đất

Hình 1.6 Thi công tầng hầm sử dụng hệ Neo

1.1.2.2 Phân loại neo trong đất

Neo trong đất có thể phân loại theo mục đích sử dụng hoặc theo phương pháp làm việc Cụ thể:

a Theo thời hạn sử dụng

Theo mục đích sử dụng có thể chia ra thành neo tạm thời và neo cố định

Neo tạm thời là loại neo có thể tháo ra sau khi kết cấu có khả năng chịu lực

Hiện nay neo tạm thời được phát triển và sử dụng phổ biến loại neo có thể di chuyển (tháo dỡ) cáp sau khi hoàn thành quá trình xây dựng

Neo cố định được sử dụng lâu hơn tùy thuộc vào thời gian tồn tại của công trình và tham gia vào quá trình chịu lực chung của kết cấu

b Theo phương thức làm việc của neo có thể chia ra thành

Hình 1.8: Ứng dụng neo trong đất, khối bê tông chống sạt lở

Neo tường chắn đất khi thi công hố đào sâu

Ổn định kết cấu dạng tháp như tháp truyền hình, tháp điện…

Ổn định móng trụ cầu, dây văng

d Ưu, nhược điểm của Neo

Hình 1.9 Neo đất của tầng hầm nhà cao tầng

1.2 Khái quát tình hình xây dựng nhà cao tầng trên thế giới và Việt Nam

1.2.1 Xây dựng hầm nhà cao tầng trên thế giới

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công trình nhà cao tầng đều được xây dựng có tầng hầm Tiêu biểu một số công trình trên thế giới:

Trung tâm Tài chính Thế giới Đài Bắc - Taipei 101: 101 tầng nổi -5 tầng hầm

Thư viện Vương Quốc Anh: 7 tầng nổi – 4 tầng hầm

Tòa nhà Chung-Yan-Đài loan-19 tầng: ba tầng hầm

Tòa nhà Commerce Bank-56 tầng: 3 tầng hầm

1.2.2 Xây dựng tầng hầm nhà cao tầng ở Việt Nam

Trong những năm gần đây ở Việt Nam chúng ta xây dựng nhà cao tầng rất nhiều, các nhà cao tầng cũng đã được quy định về số tầng hầm trong nhà cao tầng

Một số công trình tiêu biểu:

Trung tâm thương mại và văn phòng, 04 Láng Hạ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm

Công trinh Keangnam Hà Nội Landmark Tower có 4 tầng hầm

Trung tâm thông tin Hàng hải Quốc tế, Kim Liên, Hà Nội: tường bê tông bao quanh, 2 tầng hầm

Everfortune, 83 Lý Thường Kiệt, Hà Nội: tường Barrette, có 05 tầng hầm

Nhà ở tiêu chuẩn cao kết hợp với văn phòng và dịch vụ, 25 Láng Hạ, Hà Nội: tường Barrette, có 2 tầng hầm

Harbour View Tower, 35 Nguyễn Huệ, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm

Sài Gòn Centre, 65 Lê Lợi, quận 1, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 3 tầng hầm

Sun Way Tower, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette, có 2 tầng hầm

Trung tâm thương mại Quốc tế, 27 Lê Duẩn, thành phố Hồ Chí Minh: tường Barrette,

có 2 tầng hầm

Tòa nhà the Landmark 81 – Thành phố Hồ Chí Minh: 81 tầng nổi, 3 tầng hầm

1.3 Điều kiện địa chất công trình tại Thành Phố Hà Nội

Trong phạm vi thành phố Hà Nội, theo thời gian địa chất có rất nhiều loại đất đá khác nhau cả về tuổi lẫn thành phần vật chất và độ bền cơ học làm nên cấu trúc địa chất lãnh thổ Hà Nội Hà Nội nằm ở vị trí đặc biệt, là nơi giao thoa của các cấu trúc kiến tạo có chế độ hoạt động khác nhau thuộc miền võng Hà Nội nằm gối trên móng uốn nếp của các thành tạo địa chất có tuổi từ trước 500 triệu năm thuộc miền kiến tạo Đông Bắc và Tây Bắc Việt Nam Thành phố Hà Nội nằm ở đỉnh tây bắc của tam giác châu sông Hồng, lịch sử phát sinh và phát triển của chúng gắn bó với sự phát triển của đới trượt cắt sông Hồng, ngoại trừ hai vùng núi đang nâng cao ở vùng Ba Vì và đông nam dãy Tam Đảo Về mặt kiến tạo, đây là nơi tập trung các đới kiến trúc của vùng trũng sông Hồng có cấu trúc kiến tạo rất phức tạp, mức độ động và dập vỡ của vỏ quả đất mạnh, kèm theo đó là những chuyển động kiến tạo mang tính phân dị cao giữa các khối tảng nâng và sụt tương đối nhau, mà ranh giới của chúng là các đứt gãy như đứt gãy sông Hồng, sông Chảy, sông Lô…

Hình 1.10 Mặt cắt địa chất – địa kỹ thuật vùng Ngô Sỹ Liên, Hà Nội

Kết luân chương 1

Trong chương này tác giả đã nêu tổng quan của Tường trong đất và Neo trong đất, qua

đó thấy được các ưu điểm, nhược điểm của Tường trong đất và Neo trong đất

Tường trong đất để giữ ổn định đất giữa hai độ cao khác nhau, áp dụng tại vùng địa hình thay đổi độ cao lớn, có độ dốc không như ý hoặc những nơi có cảnh quan nhân tạo phải cải tạo lớn, không thể tạo mới dốc tự nhiên

Neo trong đất là hệ thống làm ổn định và chống lại sự chuyển vị quá mức của kết cấu bằng cách truyền tải trọng kéo, nén đặt vào trong lớp đất chịu tải

Neo và Tường kết hợp với nhau sẽ tạo thành hệ Tường chắn trong đất giữ ổn định chắc chắn cho mái đào, trong công tác thi công tầng hầm tòa nhà cao tầng nói riêng và mái dốc của các công trình giao thông, thủy lợi nói chung

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT VÀ NEO ĐẤT

Dùng giải pháp tường trong đất để xây dựng tầng hầm cho nhà cao tầng là hợp lý Khi xây dựng công trình có 2, 3 tầng hầm trở lên, trên nền đất yếu, trong các đô thị, thì giải pháp tường trong đất là tốt nhất

Công nghệ tường trong đất đã được Công Ty Bachy Soletanche thực hiện cho công trình nhà cao tầng SaiGon Centre (3 tầng hầm) từ năm 1994 đầu tiên ở Việt Nam Sau

đó là nhà cao tầng Harbour View (2 tầng hầm), San Woan (2 tầng hầm), Vietcombank

Hà Nội (2 tầng hầm), Số 7 Láng Hạ (2 tầng hầm) ….Và hiện nay thì nhiều Công ty Việt Nam đang sử dụng công nghệ tường trong đất để xây dựng tầng hầm khá phổ biến

2.1 Cơ sở pháp lý

Trong quá trình thi công nhà cao tầng thì phải tuân theo những quy phạm, quy định,

các tiêu chuẩn, các thông tư, nghị định đã được ban hành Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng của công trình:

Nghị định 15/2013/NĐ-CP về quản lý chất lượng công trình xây dựng

QCVN 06:2010 BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn cho nhà và công trình Công văn số 1245/BXD-KHCN ngày 24/06/2013 về việc hướng dẫn chỉ tiêu kiến trúc áp dụng cho công trình nhà ở cao tầng

QCVN 08 : 2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia – Công trình ngầm đô thị

TCVN 9363:2012 Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng TCVN 9378:2012 Khảo sát đánh giá tình trạng nhà và công trình xây gạch đá

TCVN 9381:2012 Hướng dẫn đánh giá mức độ nguy hiểm của kết cấu nhà

TCXD 196 :1997 Nhà cao tầng - Công tác thử tĩnh và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép- Tiêu chuẩn thiết kếTCXD 198-1997- Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

TCVN 8870:2001 –Thi công và nghiệm thu neo trong đất

2.2 Quy trình thi công tường trong đất

Thi công tường trong đất bao gồm 5 bước:

- Đào đất – giữ vách đổ hố đào bằng dung dịch Bentonite

- Thổi rửa hố đào bằng phương pháp luân chuyển bentonite

- Đặt khối (CWS) và tấm chắn nước

- Gia công lắp đặt ống đổ bê tông và đổ bê tông theo phương pháp rút ống

Hình 2.1: Bước 1- Làm tường dẫn hướng

Hình 2.2: Bước 2- Lấy đất sâu xuống theo tường dẫn hướng

Hình 2.2: Bước 2 – Đào đất sâu xuống theo tường dẫn hướng

Hình 2.3: Bước 3- Lắp đặt “cốt thép gia cường”

Hình 2.4: Bước 4- Đổ bê tông

Hình 2.5: Bước 5 - Lắp lại quá trình từ 2 đến 4 cho đến khi hoàn tất

2.2.1 Thi công tường dẫn

Hình 2.6: Thi công tường dẫn Ngoài việc dẫn gầu đào trong thi công tường chắn, tường dẫn còn tạo một hệ thống định vị tốt về tim và cốt cho tường chắn và giữ ổn định cho lớp bề mặt của hố đào cần thi công (hai tường dãn bê tông cốt thép) khoảng cách giữa các tường dẫn tạm thời lớn

hơn bề rộng thiết kế tường chắn 5-10cm Xem mặt cắt điển hình của tường dẫn (Hình 2.6):

Trình tự thi công tường dẫn:

- Xác định vị trí của tường chắn và tường dẫn trên mặt bằng, định vị và dẫn ra ngoài trên hệ thống cọc nhựa và nẹp ngựa; - Đào một tường hào sâu 1-1,5m tuỳ theo thiết kế, rải một lớp bê tông lót dày khoảng 5cm;

- Trên lớp bê tông lót này định vị chính xác tường dẫn lắp dựng cốt thép và lắp dựng ván khuôn cho tường dẫn (ván khuôn thành);

- Đổ bê tông tường dẫn, dỡ ván khuôn một ngày sau đó Tường dẫn đã hoàn thành sẵn sàng phục vụ công tác đào tường chắn Nếu công tác đào không bắt đầu ngay, hào giữa các tường dẫn có thể được lấp hoặc chống đỡ tạm nếu cần

2.2.2 Chuẩn bị Bentonite – Đào đất

Cũng như thi công cọc khoan nhồi chất lượng thi công tường trong đất chủ yếu phụ thuộc vào khâu bentonite Bentonite là một loại đất sét tự nhiên được nghiền thành bột

và đóng thành bao tương tự bao xi măng, 50kg một bao Khi trộn với nước tạo thành chất huyền phù THIXOTROPIC, chất này bền vững trong nhiều tuần Các yêu cầu của dung dịch Bentonite như sau:

Khi đào, hố khoan được đổ đầy dung dịch bentonite, cao trình dung dịch Bentonite luôn được giữ cho cao hơn cao trình mực nước ngầm ít nhất từ 1-2m, để có thể tạo được một áp lực dư tạo xu hướng cho dung dịch bentonite ngấm vào đất xung quanh Tuy nhiên, các hạt sét huyền phù trong dung dịch bentonite tạo nên một màng mỏng theo dạng "vỏ bánh" nên áp suất dung dịch bentonite trong hố đào và áp lực nước ngầm ở thành hố đào chênh nhau tạo ra một lực làm ổn định vách hố đào

Trong sét độ dày của "vỏ bánh" rất nhỏ nhưng trong đất không dính kết, lớp vỏ này có thể lớn hơn 1-2m và hoạt động như một màng mỏng không thấm nước Lớp màng này ngăn nước chảy vào hố đào và ngăn sự xáo trộn ở bề mặt phân chia Độ ổn định chính của tường vách hố đào là do áp suất dư của dung dịch bentonite trong hố đào tạo ra Nên việc giữ cho hố đào luôn luôn đầy dung dịch Bentonite có một tầm quan trọng đặc biệt

Cần cẩu dùng để đào nên đứng cách mép hố đào tối thiểu là 4m Mọi sự di chuyển của cần cẩu phải hết sức thận trọng

Tường chắn được thi công thành từng tấm panel riêng biệt, giữa chúng là khớp nối và thường là một gioăng cao su chắn nước Có 3 loại tấm panel được dùng là: panel khởi đầu, panel tiếp và panel đóng

Hình 2.7: Công tác đào đất

Các Panel khởi đầu: Chiều dài thiết kế các panel khởi đầu với hai ván khuôn tạo khớp (CWS) phù hợp với chiều dài tối thiểu của gầu ngoạm hoặc một vài đường ngoạm (ví

dụ như hai đường ngoạm tối đa ở hai đầu panel và một đường ngoạm nhỏ hơn để kết thúc đào phần giữa của panel)

Các panel tiếp: Những panel chỉ có một ván khuôn tạo khớp CWS gọi là các panel tiếp

Panel đóng: Là panel được thi công cuối cùng khi đã hoàn thành các panel đầu và panel tiếp Đối với panel đóng không cần lắp dựng ván khuôn tạo khớp CWS.

Khi đào đất bằng đầu đào gầu ngoạm việc đào sẽ rất dễ dàng đối với các tầng sét và cát Tuy nhiên, khi gặp sét cứng hoặc sỏi thì đào sẽ khó khăn hơn Việc khắc phục khi gặp các chướng ngại trong lúc đào tuỳ thuộc vào tính chất và mức độ của trở ngại sẽ tuỳ chọn các biện pháp sau:

Phương pháp kiểm tra độ thẳng đứng và độ ổn định của hố đào:

- Khi đào phương thẳng đứng của hố đào được giám sát liên tục theo phương của dây cáp gầu đào, gầu được coi như một quả dọi; - Người ta sử dụng các xích báo hiệu Giám sát theo xích báo hiệu sai số sẽ được phát hiện theo từng nét đào; - Để kiểm tra giám sát hiện tượng lún và mất ổn định hố đào người ta dắt cốt sang các công trình kề cạnh và liên tục kiểm tra bằng máy thuỷ bình

Thổi rửa hố đào bằng phương pháp luân chuyển dung dịch Bentonite

Ngay khi đào xong đáy hố đào được làm sạch bằng gầu nạo vét trước khi luân chuyển dụng dịch bentonite Để tránh hiện tượng cát lắng dưới đáy hố đào, dung dịch Bentonite có chứa các hạt đất và cát lơ lửng được hút ra khỏi đáy hố đào bằng một máy bơm Turbine thả chìm ở đáy hố đào, qua đường ống chuyển về máy lọc cát, dung dịch bentonite mới được bổ sung thêm đến khỉ thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật nêu trong bảng dưới đây:

Đặc tính cần đo Phương pháp

thử và thiết bị

Bentonite mới Bentonite cấp cho hố đào

Bentonite thu hồi từ

hố đào Khối lượng riêng g/ml ống thăng bằng 1.025÷1.050 1.025÷1.1 <1.1

2.2.4.1 Nguyên tắc của khớp nối CWS

Khớp nối CWS là một tấm chắn sườn có thể rút ra sau khi đào panel kế bên cho phép thi công các khớp nối kín nước giữa các panel tường một cách dễ dàng

2.2.4.2 Lắp dung và tháo dỡ khớp nối CWS

Trước khi luân chuyển dung dịch Bentonite, các khớp nối CWS được lắp dựng tại đầu các panel đã đào xong Các panel khởi đầu có khớp nối ở cả hai đầu và các panel tiếp chỉ có khớp nối ở một dâu Khớp nối CWS gồm các tấm rời được liên kết với nhau bằng bu lông trong quá trình hạ xuống hố đào Khớp nối được hạ xuống quá cốt đáy vài mét hoặc vào tầng ít thấm Một thanh chắn nước bằng cao su được gắn vào khớp nối Người ta có thể dùng chính xác máy đào để lắp dựng và tháo dỡ khớp nối CWS Khi đào hố đào mới bên cạch khớp CWS cũng dược sử dụng để dẫn hướng cho gầu đào một cách hữu hiệu 2.4.3 Các thuận lợi khi dùng khớp nối CWS: Tháo dỡ tấm chán dễ dàng không phụ thuộc vào công tác đó bê tông, giảm bớt căng thẳng vào cuối giờ đổ bê tông, dê dựng tổ chức sản xuất; Là dường dẫn tuyệt vời cho gầu đào khi đào panel bên cạnh; Cho phép lắp tấm chăn nước cao su dễ dàng; - Làm ván khuôn tạo

hình khối cho tấm panel bảo vệ panel mới đổ khi đào tấm bên cạnh giữ dược về sinh cho khớp nối

2.2.5 Đặt thép chịu lực Lồng thép chịu lực được chế tạo trước trên công trường

Sau khi lắp

Hình 2.8: Quá trình đặt lồng thép và đổ bê tông đặt khớp CWS và luân chuyển Bentonite xong lồng thép được hạ xuống hố đào bằng cẩu bánh xích Lồng được cài bằng các cữ bảo vệ bằng bê tông hoặc bằng thép để đảm bảo duy trì chiều dài, lớp bảo vệ cột thép tối thiểu Các lồng thép thường được gia công thành từng đoạn dài 11,7m, các lồng được liên kết với nhau bằng bu lông chữ U phần uốn chồng được thực hiện khi hạ xuống hố đào Khi tất cả các đoạn lồng thép đã được hạ xuống đúng chiều sâu thiết kế, lồng thép được treo vào tường dẫn bằng các thành treo

2.2.6 Đổ bê tông

Lắp khớp, lồng thép và đổ bê tông panel khởi đầu

Bê tông đề đổ tường trong đất thường dùng bê tông thương phẩm Cường độ đạt tối thiểu là 250kg/cm2 độ sụt nón cụt cho phép là 18 ± l,5cm Đổ bê lông có thề sử dụng máy bơm hoặc đổ trực tiếp vào phễu nhưng phải đổ bê tông liên tục từ khi bắt đầu đến khi kết thúc Bê tông được đổ vào hố đào qua ống Tremie có đường kính khoảng 250mm và được nối từng đoạn 3m, 2m, 1m, 0.5m với nhau Kỹ thuật đổ bê tông trong

dung dịch Bentonile theo phương pháp rút ống: khi vữa bê tòng trong hố đào dâng lên cốt đáy ống đổ bê tông (Tremic) cũng được nâng lên bằng cách cắt ống (cắt bỏ từng đoạn ống) nhưng phải bảo đảm tối thiểu 2m ống ngập trong vữa bê tông tránh tạp chất

và bentonite lẫn vào trong bê tông

Thông thường mẻ bê tông đầu tiên trút xuống sẽ bị đẩy lên trên cùng cho nên đối với

mẻ bê tông đầu tiên nên dùng phụ gia hoá dẻo để đảm bảo bê tông không bị ninh kết trước khi kết thúc quá trình đổ bê tông (người không hiểu vấn đề này khi lập dự toán hoặc thẩm tra sẽ cắt phụ gia này, kêu là bê tông này sau đập bỏ nên không cần phụ gia)

Trong quá trình đổ bê tông phải theo dõi và ghi chép đầy đủ từng mẻ bê tông, độ sụt, lấy mẫu thử, thời gian, cao trình ống đổ, cao trình bê tông, v.v để báo cáo và lập hồ

sơ lưu

2.3 Công nghệ thi công neo đất

Hình 2.9: Tường neo cọc ván thép (nguồn Murphy International Ltd)

Trong thực tế xây dựng ngày nay có nhiều công trình có mái dốc lớn, hố đào sâu Do mật độ xây dựng, xây chen, do giá thành công trình, không cho phép mở rộng mái dốc xây dựng nên tường chắn đứng đang được sử dụng rộng rãi Đặc biệt là tường chắn mềm do ưu điểm về công nghệ, giá thành và tiến độ thi công

Neo kết hợp với tường chắn mềm, làm phân bố lại mô men trong tường nên giảm kích thước tường, tiếp nhận áp lực ngang từ tường truyền vào khối đất ổn định phía sau Neo cho phép không phải đào đất sau tường chắn, cho phép thi công từ trên xuống giảm khối lượng chống đỡ

2.3.1 Thiết bị thi công neo đất

- Thiết bị khoan tạo lỗ cho neo:

Thiết bị khoan tạo lỗ cho neo phổ biến dùng các máy khoan MDL 120D1; Ziph - 300M, RS-C160, MGY60, XNB - 2, DANGSHAN YYTZ28-2B

+ Ví dụ thông số kỹ thuật máy khoan neo MGY60:

+Xuất xứ: Trung Quốc

+ Tiêu hao (M3/min) : 15

+ Sức nâng tối đa (KN) : 35

Hình 2.10: Máy khoan neo MGY60

2.3.2 Quá trình thi công neo đất

Thi công neo đất để gia cố thành hố đào tường trong đất tạo điều kiện sử dụng tối đa diện tích mặt bằng để xây dựng phần việc ngầm của công trình Trình tự thi công neo đất được thực hiện theo qui trình sau:

a Các bước thi công neo đất:

Bước 1 : Đặt ống thép chờ vào trong tường vây

Bước 2 : Khoan theo lỗ đã được định hình sẵn

- Trong quá trình khoan phải thường xuyên bơm nước để dễ dàng trong việc khoan đất

- Khoan đến đâu đặt ống thép tạo lỗ đến đó để ổn định hố khoan Ống này sẽ được lấy

ra sau khi đã bơm vữa xi măng vào lỗ khoan

Bước 3 : Luồn cáp vào lỗ khoan

Bước 4 : Đổ bê tông vào lỗ khoan

Có 2 ống dùng để bơm vữa:

+ 1 ống dùng để bơm vữa ngay từ đầu ( Lúc mới khoan xong)

+ 1 ống được đặt kèm cùng các sợi cáp Mục đích là bơm đẩy lần cuối những mùn đất còn sót lại

· Bước 5 : Tiến hành căng kéo cáp

- Lắp các thiết bị căng kéo : nêm, bản thép đệm, máy nén thủy lực, kích

- Tiến hành căng kéo theo từng nấc : khoảng 20% 1 lần căng kéo Có ghi lại độ chuyển vị của đầu neo để lưu giữ và kiểm tra

· Bước 6 : Chốt nêm để khóa cáp

- Cuối cùng khi căng kéo đạt tiêu chuẩn, tiến hành khóa cáp tháo kích và bọc lớp nilong bảo dưỡng

b Các chú ý khi thi công neo đất:

- Không làm hư hỏng lớp bảo vệ cáp

- Tránh làm bẩn cáp bởi bụi và môi trường khi di chuyển cáp ở công trường

- Tránh làm hư hại hố khoan khi lắp cáp

c Thí nghiệm kiểm tra neo đất:

- Thiết bị để thí nghiệm kiểm tra neo đất chủ yếu gồm kích để kéo thanh neo có đồng hồ đo lực, dây inva và đồng hồ đo chuyển vị của dây neo

- Lực thử Temax ≤0,75Tp (Tp: lực kéo tới hạn ở trạng thái dẻo của thép) Như vậy tiết diện cốt thép được chọn phải đủ lớn để cho neo bị phá hoại không phải do cốt thép bị đứt mà do bầu neo bị phá hoại

d Thí nghiệm đến phá hoại, để xác định sức chịu tối đa của neo:

- Gia tải từng cấp, mỗi cấp bằng 10%Temax cho đến khi neo bị phá hoại, thời gian thí nghiệm kéo dài khoảng 60 phút Lực kéo lớn nhất khi neo bị phá hoại là sức chịu tối

đa của neo Rmax hay là sức kéo giới hạn Tu của cả neo

Khi đó qui định sức kéo sử dụng là:

22

s

T R

Hình 2.12: Sơ đồ thí nghiệm neo

- Thí nghiệm để kiểm tra, xác định sức chịu đại trà của neo để xác định lực kéo sử dụng Ts

Bảng Số lượng neo thí nghiệm

Tổng số lượng neo Số lượng neo cần thí nghiệm

Chất lượng neo: Với lực thử Te = 1,15 Ts, độ giãn dài hay chuyển vị của neo là Δe=10-4LL (Với LL là chiều dài tự do của thanh neo)

lý

+ Những neo thực hiện thí nghiệm kiểm tra đạt yêu cầu, được dùng vào công trình + Những neo tạm thời dùng để neo tầng hầm nhà cao tầng trong thời gian thi công, khi xây dựng xong tầng hầm cần phải giải phóng neo bằng cách tháo bulông khóa đầu neo hoặc chốt nêm khóa đầu neo Tẩy sạch đầu neo, trát xi măng cát mác cao, rồi hoàn thiện bề mặt tường tầng hầm

2.4 Các phương pháp tính toán tường trong đất có neo hiện hành

Hiện nay, tồn tại nhiều phương pháp cả giải tích lẫn đồ thị để tính toán tường trong đất

có neo Sự khác nhau về nguyên tắc giữa các phương pháp, trước tiên nằm ở mức độ ảnh hưởng biến dạng tường lên giá trị áp lực tiếp xúc của đất Các lý thuyết chặt chẽ tiến tới xét đến điều kiện thực tác động công trình với khối lượng đất thường dẫn đến nhiều khó khắn và phức tạp tính toán Để giải các bài toán này cần phải sử dụng các phương pháp số dựa trên các chương trình máy tính

Tường trong đất có neo tính toán theo các sơ đồ khác nhau phụ thuộc vào giai đoạn và phương pháp thi công Công nghệ thi công và vật liệu tường, trình tự thi công công trình Dưới đây ta xem xét các phương pháp tính toán đơn giản, có tính chất cơ sở

2.4.1 Dùng phương pháp giải tích

2.4.1.1 Phương pháp giải tích (phương pháp Sachipana - Nhật)

Phương pháp này dựa trên kết quả đo đạc nội lực và biến dạng thực của tường làm căn cứ, cụ thể:

- Sau khi đặt tầng neo dưới, lực dọc trục của tầng neo trên hầu như không đổi, hoặc thay đổi không đáng kể;

- Chuyển dịch của thân tường từ điểm neo dưới trở lên, phần lớn đã xảy ra trước khi lắp đặt tầng neo dưới (hình 2.13);

- Giá trị mômen uốn trong thân tường do các điểm neo trên gây nên chỉ là phân dư lại

từ trước khi lắp đặt tâng neo dưới;

- Trong đất dính, thân tường xem là đàn hồi dài vô hạn;

- Áp lực đất thân tường từ mặt đào trở lên phân bố hình tam giác, từ mặt đào trở xuống phân bố theo hình chữ nhật (do đã triệt tiêu áp lực ở bên phía đất đào)

1,2,3: chuyển dịch thân tường sau lần 1,2,3;

a,b,c: Quá trình đào Hình 2.13: Sơ đồ quan hệ của neo với chuyển dịch của thân tường trong quá trình đào đất

- Trên cơ sở các kết quả đo thực tế này, Sachipana đưa ra phương pháp tính lực dọc trục thanh neo và moomen thân tường trong quá trình đào đât với những giả thiết

cơ bản như sau (hình 2.14)

+ Điểm neo được coi là bất động sau khi lắp thanh neo

1 Vùng dẻo 2: Vùng đàn hồi Hình 2.14: Sơ đồ tính toán chính xác theo phương pháp Sachipana

+ Phản lực hướng ngang của đất bên dưới mặt đào chia thành hai vùng: vùng dẻo đạt tới áp lực đất bị động có chiều cao L và vùng đàn hồi có quan hệ đường thằng với biến dạng của thân tường;

+ Sau khi lắp đặt tầng neo dưới thì trị số lực dọc trục của tầng neo trên không đổi Theo chiều cao toàn bộ tường có thể chia thành ba vùng: Vùng từ hàng neo thứ K cho đến mặt đào, vùng dẻo và vùng đàn hồi từ mặt đào trở xuống, từ đó lập được phương trình vi phân đàn hồi cho trục tường Căn cứ vào điều kiện biên và điều kiện lien tục ta

có thể tìm được công thức tính lực dọc trục N-k của tầng neo thứ K, cũng như công thức tính nội và chuyển vị của nó Với những lập luận và giả thiết trên, kết quả tính toán nhận được khá chính xác, nhưng do công thức có chứa hàm bậc 5 nên tính toán khá phức tạp

- Để đơn giản tính toán, sau khi nghiên cứu Sachipana đã đưa ra phương pháp gần đúng nhưng đơn giản hơn với các giả thiết cơ bản sau (xem hình minh họa hình 3.14): + Phản lực chống ngang của đất lấy bằng áp lực đất bị đông, trong đó (x+ ) là trị số

áp lực bị động sau khi trừ áp lực đất tĩnh

+ Điểm neo được coi như là bất động sau khi lắp thanh neo;

+ Sau khi lắp đặt tầng neo dưới thì trị số lực dọc của trền neo trên không đổi

+ Điểm moomen uốn thân tường dưới mặt đào M=0 xem là một khớp và bỏ qua lực cắt trên thân tường từ khớp ấy trở xuống

Phương pháp giải gần đúng chỉ cần dùng hai phương trình cân bằng tĩnh học sau:

12

m m

i m

12

Hình 2.15 Sơ đồ tính toán gần đúng theo phương pháp Sachipana

- Các bước tính toán của phương pháp giải gần đúng này như sau:

+ Bước 1: ở giai đoạn đào thứ nhất, kí hiệu dưới chân của công thức (1) và công thức (2) lấy k=1, còn N1 lấy bằng không, từ công thức (2) tìm ra xm sau đó thay vào công thức (1) để tìm ra N1

+ Bước 2: ở sau giai đoạn đào thứ hai, ký hiệu dưới chân của công thức (1) và công thức (2) lấy k=2, còn N1 chỉ có một N1 là số đã biết, từ công thức (2) tìm ra xm sau đó thay vào công thức (1) tìm ra N2

+ Bước 3: ở sau giai đoạn đào thứ 3, k=3, có hai Ni , tức N1, N2 là sẽ đã biết, từ công thức (2) tìm ra xm, sau đó thay vào công thức (1) tìm được N3

Tiếp tục như vậy, sau khi tìm được lực dọc trục của các tầng thanh neo, nội lực thân tường cũng sẽ dễ dàng xác định

Mô men thân tường trong phương pháp giải gần đúng (trừ phần moomem âm ra), có hình dạng tương tự như phương pháp giải chính xác, trị số moomem lớn nhất lớn hơn phương pháp giải chính xác khoảng trên 10%, tức là thiên về an toàn

Hình 2.16 Một sơ đồ tính khác của phương pháp giải gần đúng Sachipana Trên hình 2.16 trình bày sơ đồ tính toán của một phương pháp tương tự như phương pháp Sachipana, nhưng áp lực nước, đất phía sau tường thì khác, áp lực nước bên dưới mặt đào giảm tới không Lực chống của đất ở bên bị động đặt tới áp lực đất bị động, để phân biệt với phương pháp Sachipana phần áp lực đất tĩnh được giảm đi, lấy (wx+v) thay cho (x+ )

trọng , góc nội ma sát , lực dính c, hệ số nén lún, hệ số thấm, chuyển vị ban đầu

Lựa chọn mô hình nền tính toán

Đàn hồi tuyến tính: Các mô hình này tuân theo định luật Hook về đàn hồi tuyến tính đẳng hướng Mô hình này sử dụng rất hạn chế trong việc mô phỏng các ứng xử của đất Nó chỉ được dùng chủ yếu để mô phỏng các khối kết cấu cứng trong đất

Hình 2.17 Phần tử đất và điểm ứng suất của phần tử 15 nút (a), 6 nút (b)

Đàn hồi - dẻo (Mohr - Coulomb): Quan hệ ứng suất biến dạng là đường đàn dẻo tuyệt đối Đây là mô hình nổi tiếng thường dùng để tính toán gần đúng các ứng xử ở giai đoạn đầu của đất

Mô hình tái bền của đất (Hardening Soil): Đây là mô hình đàn dẻo mô tả quan hệ ứng suất biến dạng của đất theo đường hyperbol Mô hình này yêu cầu môđun biến dạng thứ cấp để mô phỏng các ứng xử của cát, sỏi và sét quá cố kết

Mô hình cho đất yếu (Soft soil): Đây là dạng mô hình Cam - Clay dùng để mô phỏng các ứng xử của đất yếu như sét cố kết bình thường và than bùn Để sử dụng mô hình này cần có hiểu biết tốt về điều kiện chịu nén ban đầu

Mô hình đất yếu có kể tới từ biến (Soft soil creep): Đây là mô hình đất yếu có kể đến yếu tố nhớt Mô hình này được sử dụng để mô phỏng các ứng xử của đất yếu theo thời gian (cho phép kể đến quá trình lún thứ cấp của đất yếu)

Lập các ma trận độ cứng trong hệ toạ độ địa phương cho các phần tử

Dựa vào các đặc trưng cơ học cả đất thiết lập các ma trận độ cứng đơn vị của phần tử đất [K]i Trong khuôn khổ luận văn này không đi sâu vào việc thiết lập từng số hạng của ma trận