Phân tích ảnh hưởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật đến hiện tượng lún mặt đất khi thi công đường hầm bằng khiên đào (TBM)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích đặc điểm biến dạng của mặt đất sau khi đào đường hầm bằng khiên đào (TBM). Đồng thời, đánh giá ảnh hưởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật đến hiện tượng lún mặt đất khi xây dựng đường hầm. Mức độ ảnh hưởng của các tham số đến chuyển vị mặt đất cũng được phân tích trong nghiên cứu này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân tích ảnh hưởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật đến hiện tượng lún mặt đất khi thi công đường hầm bằng khiên đào (TBM)

470 PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC THAM SỐ HÌNH HỌC VÀ ĐỊA KỸ THUẬT ĐẾN HIỆN TƢỢNG LÚN MẶT ĐẤT KHI THI CÔNG ĐƢỜNG HẦM BẰNG KHIÊN ĐÀO (TBM) Nguyễn Văn Hiến Trường Đại học Xây dựng Hà Nội Tác giả chịu trách nhiệm: hiennv@huce.edu.vn Tóm tắt Hiện nay, việc xây dựng đường hầm trong lòng đất là một trong những giải pháp tối ưu để sử dụng đất đô thị một cách hiệu quả nhất. Hệ thống các đường hầm rất cần thiết cho một thành phố hiện đại để giải quyết những vấn đề bức xúc về giao thông, nó không những đảm bảo cảnh quan mà còn tiết kiệm được không gian trên mặt đất. Tuy nhiên, trong quá trình đào đường hầm thường gây ra hiện tượng lún mặt đất, làm thay đổi trạng thái làm việc của các công trình xây dựng bên trên, nguy hiểm hơn có thể phá hủy kết cấu gây mất ổn định công trình. Vì vậy, một trong những vấn đề quan trọng trong công tác thiết kế là phải dự báo được độ lún mặt đất gây ra bởi việc đào đường hầm. Những kết quả dự báo sẽ làm cơ sở đề xuất các biện pháp nhằm hạn chế những rủi ro có thể xảy ra trong quá trình thi công. Nội dung nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích đặc điểm biến dạng của mặt đất sau khi đào đường hầm bằng khiên đào (TBM). Đồng thời, đánh giá ảnh hưởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật đến hiện tượng lún mặt đất khi xây dựng đường hầm. Mức độ ảnh hưởng của các tham số đến chuyển vị mặt đất cũng được phân tích trong nghiên cứu này. Từ khóa: đường hầm; độ lún mặt đất; phễu lún mặt đất; phương pháp phần tử hữu hạn. 1. Tổng quan Đường hầm là công trình được xây dựng trong lòng đất hoặc dưới lòng sông, biển. Tùy vào mục đích sử dụng, phạm vi và phương pháp xây dựng có những loại đường hầm khác nhau. Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế và quá trình đô thị hóa nhanh, nhu cầu sử dụng và khai thác không gian ngầm ngày càng phổ biến. Tuy nhiên, trong quá trình thi công đường hầm thường gây ra nhiều bất ổn trong lòng đất, đặc biệt là hiện tượng lún mặt đất. Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lún mặt đất, trong đó các yếu tố liên quan đến công nghệ xây dựng, điều kiện địa chất và đặc điểm kết cấu của đường hầm giữ vai trò quan trọng. Nếu không có những dự báo trước để lựa chọn giải pháp thiết kế, biện pháp thi công và chống giữ hợp lý sẽ dẫn đến những rủi ro rất lớn trong quá trình thi công, cũng như gây mất ổn định cho các công trình xây dựng bên trên. Đối với các đường hầm trong đô thị, công tác thi công dưới các tòa nhà cao tầng hay dưới hệ thống kỹ thuật ngầm luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro như gây lún, nứt kết cấu, thậm chí gây sụp đổ, phá hủy các công trình trên mặt đất hay ở vị trí lân cận. Do đó, việc lựa chọn hướng tuyến hay thiết kế kỹ thuật rất cần thiết phải có những dự báo và đánh giá mức độ ảnh hưởng từ hoạt động thi công đường hầm đến các công trình hiện hữu. 2. Các phƣơng pháp tính l n mặt đất 2.1. Phƣơng pháp bán thực nghiệm Có nhiều phương pháp khác nhau để dự báo độ lún, một trong những nguyên nhân gây ra nhiều rủi ro tiềm ẩn ảnh hưởng cho các công trình hiện tại. Phương pháp bán thực nghiệm giúp ước tính các giá trị này khi thay đổi một số dữ liệu như độ sâu, đường kính của đường hầm, tính chất xây dựng của đất trong thời gian thi công (Dias, 1999). Hiện tượng lún mặt đất trong quá trình thi công đường hầm được biểu thị bởi sự hình thành của một phễu lún. Phễu lún thường xuất hiện dưới dạng máng ba chiều (hình 1). Hình dạng và độ dịch chuyển của phễu lún tuân theo định luật Gauss và được đặc trưng bởi độ lún lớn nhất tại trục của đường hầm, độ lún của phễu sẽ giảm theo khoảng cách từ điểm uốn của đường cong ra phía ngoài trong mặt cắt ngang của công trình.
. 471 Lún bề mặt đất đối xứng với trục của đường hầm. Điều này được mô tả lần đầu tiên bởi Marcos (1958); các tác giả khác như Peck (1968), Schmidt (1969), Cording (1975), Attewell (1977), Clough (1981), O 'Reilly (1982) và Rankin (1988) đã xác nhận kết quả này (trích dẫn bởi Magnan và Serratrice, 2002). Hình 1. Hình dạng phễu lún mặt đất Hình 2. Biểu đồ Gauss của phễu lún mặt đất (Attewell et al., 1986). (Peck, 1969). Độ lún của phễu lún mặt đất được xác định theo công thức của Peck (1969).  - x2  (1) Sv  x  = Smax exp  2   2i  Trong đó: x - khoảng cách ngang đến trục của đường hầm; Sv(x) - độ lún bề mặt tương ứng với tọa độ x; Smax - độ lún bề mặt lớn nhất tại trục của đường hầm; i - đặc tính tham số của chiều rộng phễu lún mặt đất (điểm uốn của đường cong lún); H - độ sâu của trục đường hầm; R - bán kính của đường hầm. Theo O’Reilly and New (1982) giá trị điểm uốn của đường cong lún (i) được xác định theo công thức (2). i = k.H (2) Nhiều nghiên cứu của các tác giả đã xác nhận rằng, đối với đất dính k = 0,4 ÷ 0,5 và đối với đất rời k = 0,25 ÷ 0,35 (Bloodworth, 2002). Thể tích của phễu lún được xác định từ công thức (1) phải bằng giá trị tổn thất thể tích đất xảy ra xung quanh đường hầm, thường được biểu thị bằng tỷ lệ VL của diện tích đào đối với đường hầm tròn. Dựa vào thông số này Mair và cộng sự (1993) đưa ra công thức (3) để xác định giá trị độ lún bề mặt lớn nhất, Smax. VLD2 (3) Smax = 0,313 i Trong đó: D - đường kính của đường hầm. Theo Liu (1997), giá trị tổn thất thể tích đất (VL) nằm trong khoảng 1% ÷ 2% đối với đường hầm thi công bằng khiên đào và 1% ÷ 5% đối với đường hầm thi công bằng phương pháp NATM. 2.2. Phƣơng pháp số Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, phương pháp số ngày càng chiếm ưu thế trong những năm gần đây. Rõ ràng ứng dụng phương pháp số trong việc giải quyết vấn đề lún mặt đất gây ra bởi quá trình đào hầm là thích hợp nhất. Phương pháp số không chỉ được sử dụng để dự báo độ lún mặt đất mà còn mô phỏng được toàn bộ quá trình thi công đường hầm, sự tương tác giữa đường hầm với đất đá xung quanh, phân tích được mức độ ảnh hưởng tới các công trình lân cận, ảnh hưởng của hiện tượng thấm và hiện tượng cố kết của đất nền,… Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là phương pháp số phổ biến nhất trong việc tính toán độ lún mặt đất do quá trình thi công đường hầm. Khi mô hình hóa và dự báo hiện tượng lún mặt đất bằng một phần mềm Địa kỹ thuật chuyên dụng, cần có các số liệu đầu vào như: kích thước hình học, tính chất vật liệu, biện pháp thi công, điều kiện địa chất,… Trong nghiên cứu này, sử dụng phần mềm Plaxis 2D V8.5 để xác định độ lún mặt đất khi đào đường hầm bằng khiên đào (TBM).
472 3. Xây dựng mô hình phân tích 3.1. Hình dạng và dữ liệu của mô hình Nội dung nghiên cứu là trường hợp của một đường hầm đơn, có dạng hình tròn với đường kính D. Đường hầm được xây dựng trong một nền đất dính đồng nhất đẳng hướng (hình 3), trọng tâm của đường hầm được đặt ở độ sâu H. Hành vi ứng xử của mặt đất được mô tả bằng một mô hình đàn hồi - dẻo lý tưởng của Mohr - Coulomb. Chuyển vị ngang được khống chế ở hai biên. Kết cấu vỏ hầm là một vòm bê tông cốt thép có các đặc tính cơ học được thể hiện trong bảng 1. Ứng xử của lớp vỏ hầm được mô tả bằng mô hình đàn hồi tuyến tính Elastic. Hình 3. Mô hình phân tích theo phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 2D V8.5). Bảng 1. Tính chất của lớp đất và vỏ hầm trong mô hình Tính chất của đất Đơn vị Mô hình tính toán Mohr - Coulomb - Mô hình ứng xử Undrained - Khối lượng thể tích, unsat 19 kN/m3 Khối lượng thể tích bão hòa, sat 21 kN/m3 Môđun biến dạng, E 3.104 kN/m2 Hệ số Poisson, υ 0,4 - Lực dính kết, C 34 kN/m2 Góc ma sát trong, θ 20 Degree Góc giãn nở, ψ 0 Degree Tính chất của lớp vỏ hầm Đơn vị Mô hình tính toán Elastic - EA 1,47.107 kN/m EI 1,43.105 kNm2/m Độ dày, d 0,35 m Trọng lượng, w 8,4 kN/m/m Hệ số Poisson, υ 0,15 - 3.2. Phân tích ảnh hƣởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật Tác động của đường hầm lên nền đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, như đặc điểm địa tầng; đường kính, độ sâu và hình dạng đường hầm; biện pháp và các giai đoạn thi công. Trong phần này, nội dung nghiên cứu sẽ đề cập đến ảnh hưởng của các tham số hình học (đường kính, độ sâu đường hầm, tải trọng bề mặt) và tham số địa kỹ thuật (khối lượng thể tích, lực dính kết, góc ma sát trong, hệ số Poisson, môđun biến dạng của đất) đến hiện tượng lún mặt đất.
. 473 Hình 4. Hình dạng phễu lún mặt đất phân tích theo phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 2D V8.5). 3.2.1. Ảnh hưởng của đường kính đường hầm (D) Có thể khẳng định rằng, đường kính đường hầm là yếu tố quan trọng nhất trong dự báo giá trị độ lún mặt đất. Nội dung nghiên cứu được thực hiện qua tính toán cho các phương án đường hầm có đường kính khác nhau (D = 5 m  12 m) để đánh giá ảnh hưởng của nó đối với chuyển vị của mặt đất. Hình 5. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và đường kính đường hầm (D). Hình 5 biểu diễn ảnh hưởng của đường kính đường hầm với độ lún bề mặt lớn nhất. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi đường kính đường hầm tăng thì chuyển vị mặt đất tăng lên. Giảm đường kính đường hầm từ 12 m xuống 5 m dẫn đến giảm gần 80% giá trị độ lún bề mặt lớn nhất. Điều này có thể được giải thích bởi thực tế độ lún mặt đất có mối quan hệ chặt chẽ với sự hội tụ (sự tập trung) của đất ở vị trí đào sâu. Theo cách tương tự, các chuyển vị hướng tâm xung quanh đường hầm cũng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi đường kính (độ dịch chuyển hướng tâm tăng theo đường kính), đồng thời chúng tạo ra một vòm ứng suất bao quanh đường hầm. 3.2.2. Ảnh hưởng của độ sâu đường hầm (H) Độ sâu của đường hầm có ảnh hưởng đáng kể đến ứng xử của mặt đất, điều này được làm nổi bật rõ ràng nhờ các tính toán được thực hiện ở các độ sâu khác nhau (H = 15-35 m) của đường hầm.
474 Hình 6. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và độ sâu đường hầm (H). Hình 6 biểu diễn mối quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất với các độ sâu khác nhau của đường hầm. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi tăng độ sâu đường hầm làm giảm độ lún bề mặt lớn nhất, ở một độ sâu nhất định ảnh hưởng của tham số này ít được biểu hiện hơn. Trong thực tế, kết cấu chống đỡ hình vòng cung của khiên đào bao quanh đường hầm là nguyên nhân làm hạn chế sự lan truyền của các chuyển vị trên mặt đất. 3.2.3. Ảnh hưởng của tải trọng bề mặt (σs) Dự báo không chính xác giá trị độ lún mặt đất do xây dựng đường hầm trong các đô thị lớn có thể gây ra những thiệt hại không thể khắc phục đối với các công trình và cấu trúc lân cận. Ảnh hưởng của tải trọng bề mặt (ζs = 0 kPa  100 kPa) đối với độ lún bề mặt lớn nhất được thể hiện trong hình 7, biểu đồ thể hiện mối quan hệ tuyến tính giữa tải trọng bề mặt với độ lún bề mặt lớn nhất. Kết quả phân tích cho thấy, khi tăng tải trọng bề mặt làm tăng giá trị độ lún bề mặt lớn nhất. Hình 7. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và tải trọng bề mặt (σs). 3.2.4. Ảnh hưởng của khối lượng thể tích (γ) của đất Hình 8. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và khối lượng thể tích (γ) của đất.
. 475 Có một mối quan hệ tuyến tính giữa độ lún bề mặt lớn nhất và khối lượng thể tích của đất. Trong nghiên cứu này, khi giá trị khối lượng thể tích của đất tăng từ 17,0 kN/m3 đến 20,5 kN/m3 thì độ lún bề mặt giảm xuống. 3.2.5. Ảnh hưởng của lực dính kết (c) của đất Hình 9. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và lực dính kết (c) của đất. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi tăng giá trị lực dính kết của đất từ 10 kPa - 40 kPa dẫn đến giảm độ lún bề mặt lớn nhất từ 17,82 mm - 16,58 mm. 3.2.6. Ảnh hưởng của góc ma sát trong (υ) của đất Về mặt logic, các tham số địa kỹ thuật có ảnh hưởng đến ứng xử của mặt đất trong quá trình đào đường hầm. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của góc ma sát trong (θ = 5o - 35o) đến ứng xử của mặt đất trong quá trình đào đường hầm được thể hiện rõ trong hình 10. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi góc ma sát trong của đất tăng làm giảm giá trị độ lún bề mặt. Tương tự như tham số lực dính kết của đất, có một mối quan hệ nghịch đảo giữa góc ma sát trong và độ lún bề mặt lớn nhất. Tuy nhiên, việc giảm lượng giá trị độ lún bề mặt lớn nhất theo góc ma sát trong có ý nghĩa hơn so với ảnh hưởng của lực dính kết. Hình 10. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và góc ma sát trong (φ) của đất. 3.2.7. Ảnh hưởng của hệ số Poisson (υ) của đất Hệ số Poisson (υ) đặc trưng cho ứng xử đàn hồi của vật liệu. Với mục đích đánh giá ảnh hưởng của hệ số Poisson đối với ứng xử của mặt đất, nội dung nghiên cứu đã thực hiện trên các phép tính với giá trị hệ số Poisson thay đổi từ 0,20 - 0,35. Có một mối quan hệ tuyến tính giữa độ lún bề mặt lớn nhất và hệ số Poisson của đất. Khi thay đổi giá trị của tham số này thực tế ít ảnh hưởng đến độ lún mặt đất. Kết quả phân tích cho thấy, khi tăng hệ số Poisson của đất làm giảm giá trị độ lún bề mặt lớn nhất.
476 Hình 11. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và hệ số Poisson (υ) của đất. 3.2.8. Ảnh hưởng của môđun biến dạng (E) của đất Hình 12. Quan hệ giữa độ lún bề mặt lớn nhất (Smax) và môđun biến dạng (E) của đất. Về mặt logic, độ cứng của đất có ảnh hưởng đến chuyển vị mặt đất. Nội dung nghiên cứu được thực hiện với các dữ liệu môđun biến dạng của đất (E = 20 MPa - 100 MPa) cho kết quả độ lún bề mặt lớn nhất như trong hình 12. Khi tăng giá trị môđun biến dạng của đất làm giảm độ lún bề mặt lớn nhất. Hình 12 cho thấy bắt đầu từ giá trị E = 90 MPa độ lún bề mặt gần như không chịu ảnh hưởng của tham số này. 3.3. Đánh giá mức độ ảnh hƣởng Kết quả nghiên cứu cho thấy, có một số tham số có ảnh hưởng rõ rệt tới độ lún bề mặt lớn nhất và nhận biết ảnh hưởng của các tham số này rất hữu ích trong việc xác định độ lún mặt đất, cũng như đưa ra hàm tương quan cho phép ước lượng giá trị độ lún bề mặt lớn nhất. Trong phần này, ảnh hưởng của từng tham số trong việc xác định giá trị độ lún bề mặt lớn nhất được thảo luận. Mối quan hệ giữa các tham số và giá trị độ lún bề mặt lớn nhất thu được từ mô hình số được biểu thị trong các biểu đồ trên. Các kết luận chính có thể được rút ra từ các mối quan hệ này được liệt kê dưới đây: - Có thể khẳng định rằng đường kính đường hầm là yếu tố quan trọng nhất trong dự báo độ lún mặt đất. Giảm đường kính đường hầm từ 12 m xuống 5 m dẫn đến giảm gần 80% giá trị độ lún bề mặt lớn nhất. - Mô đun biến dạng của đất cũng là yếu tố quan trọng trong dự báo độ lún mặt đất. Độ lún bề mặt lớn nhất giảm khi tăng giá trị mô đun biến dạng của đất. - Ngoài các tham số đường kính đường hầm và mô đun biến dạng của đất, độ sâu đường hầm cũng là một trong những yếu tố quan trọng trong dự báo độ lún mặt đất. Khi tăng độ sâu đường hầm làm giảm giá trị độ lún bề mặt lớn nhất, ở một độ sâu nhất định ảnh hưởng của tham số này ít được biểu hiện hơn.
. 477 - Khi tăng giá trị lực dính kết và góc ma sát trong của đất dẫn đến giảm độ lún bề mặt lớn nhất. Tuy nhiên, việc giảm lượng giá trị độ lún bề mặt lớn nhất theo giá trị góc ma sát trong có ý nghĩa hơn so với ảnh hưởng của lực dính kết. - Có một mối quan hệ tuyến tính giữa các giá trị độ lún bề mặt lớn nhất với khối lượng thể tích của đất và tải trọng bề mặt. Khi khối lượng thể tích tăng thì độ lún bề mặt giảm. - Tăng giá trị hệ số Poisson của đất, làm giảm giá trị độ lún bề mặt lớn nhất. Tuy nhiên, ảnh hưởng của tham số này ít được biểu hiện hơn. Hình 13. Tỷ lệ ảnh hưởng của các tham số đến độ l n bề mặt lớn nhất Smax . Hình 13 đưa ra tỷ lệ % ảnh hưởng của các tham số đến độ lún bề mặt lớn nhất, Smax. Các tham số ảnh hưởng rõ ràng tới độ lún bề mặt lớn nhất được phân loại theo thứ tự giảm dần từ đường kính đường hầm, môđun biến dạng của đất, độ sâu đường hầm, góc ma sát trong và lực dính kết của đất, tải trọng bề mặt, khối lượng thể tích và hệ số Poisson của đất. 4. Kết luận Hiện tượng lún mặt đất gây ra bởi quá trình thi công đường hầm là không thể tránh khỏi. Chúng ta khó có thể kiểm soát được sự hội tụ của đất vào vị trí đào sâu và chuyển vị trên bề mặt. Tuy nhiên, bằng những phân tích này có thể ước lượng, ngăn chặn chúng và đề ra giải pháp xử lý. Phương pháp phần tử hữu hạn được áp dụng trong nghiên cứu này giúp cho việc dự báo nhanh hiện tượng lún mặt đất khi xây dựng đường hầm so với các phương pháp tính toán lý thuyết. Kết quả nghiên cứu cho phép xác định phạm vi vùng ảnh hưởng do quá trình thi công đường hầm. Nghiên cứu sự thay đổi tham số cho phép đánh giá ảnh hưởng của các tham số hình học và địa kỹ thuật đến hành vi ứng xử của mặt đất. Trong nghiên cứu này, kết quả cho thấy các tham số ảnh hưởng nổi bật đến độ lún bề mặt lớn nhất theo thứ tự giảm dần từ đường kính đường hầm, môđun biến dạng của đất, độ sâu đường hầm, góc ma sát trong và lực dính kết của đất, tải trọng bề mặt, khối lượng thể tích và hệ số Poisson của đất. Giá trị của mỗi tham số khi thay đổi đều ảnh hưởng đến độ lún mặt đất gây ra bởi việc đào đường hầm. Đồng thời, khi thay đổi từ tham số này sang tham số khác cũng ảnh hưởng đến hành vi ứng xử của mặt đất. Tài liệu tham khảo Burland, J.B. Broms, J.B. and de Mello, V.F.B.,1977. Behavior of foundations and structures on soft ground. Proceedings of the 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineer ing (SMFE), Tokyo, Japan, July 10-15, 1977, 495-546. John Anthony Pickhaver,2006. Numerical modelling of building response to tunnelling, Thesis at University Oxford. Mair, R.J. Taylor, R.N. and Burland, J.B.,1996. Prediction of ground movements and assessment of risk of building damage due to bored tunneling. Proceedings of the International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, Balkema, Rotterdam, Netherlands, 1996, 712-718.
478 Mroueh, H,1998. Tunnels in urban sites: numerical simulation and interaction digging - existing works. Doctoral Thesis: Civil Engineering. Central School of Lille, France. New, B.M. and O’ReilIy, M.P.,1991. Tunneling induced ground movements; Predicting their magnitude and effects. Proceedings of the 4th International Conference on Ground Movements and Structures, invited review paper, Cardiff, Pentech Press, London, July 7, 1991, 671-697. Peck, R.B,1969. Deep excavations and tunneling in software international ground. Proceedings of the 7th Congress of Soil Mechanics and Foundations Engineering, Mexico City, 225-285. Rankin, W. J.,1988. Ground movements resulting from urban tunneling: Predictions and effects. Engineering Geology of Underground Movements. 5, 79-92. Analysis of the influence of geometrical and geotechnical parameters on ground surface settlement phenomena during tunnel construction by shield (TBM) Nguyen Van Hien Hanoi University of Civil Engineering Corresponding author: hiennv@huce.edu.vn Abstract Currently, the construction of tunnels in the ground is one of the optimal solutions to use urban land most efficiently. The system of tunnels is essential for a modern city to solve pressing traffic problems, it not only ensures the landscape but also saves space on the ground surface. However, it often causes ground surface settlement phenomena during tunnel excavation, changing the working status of the constructions above, more dangerous it can destroy the structure causing instability. Therefore, one of the important problems in the design work is to predict the ground surface settlement caused by tunnel excavation. The forecast results will serve as the basis for proposing measures to limit the risks that may occur during the construction process. The content of the research is to use the Finite Element Method (FEM) to analyze the deformation characteristics of the ground surface after tunnel excavation by shield (TBM). At the same time, the influence of geometrical and geotechnical parameters on ground surface settlement phenomena are evaluated when building tunnels. The influence of the parameters on ground surface displacement is also analyzed in this research. Keywords: Tunnel, ground surface settlement, ground surface settlement trough, finite element method.