Phân tích ảnh hưởng thông số đầu vào và hiệu ứng góc đến ứng xử của hố đào sâu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

bài viết trình bày phân tích ảnh hưởng thông số đầu vào và hiệu ứng góc đến ứng xử của hố đào sâu. Thiết kế và thi công hố đào sâu phải đảm bảo an toàn cho con người cũng như tránh ảnh hưởng đến các khu vực lân cận xung quanh hố đào.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích ảnh hưởng thông số đầu vào và hiệu ứng góc đến ứng xử của hố đào sâu

PHÂN TÍCH ẢNH HƢỞNG THÔNG SỐ ĐẦU VÀO VÀ HIỆU ỨNG GÓC ĐẾN ỨNG XỬ CỦA HỐ ĐÀO SÂU LÊ BÁ VINH*, LÊ VĂN TRÍ Effect of the input parameter and the wall corner on the behavior of deep excavation Abstract: Back analysis of the excavation model is a method to calculate and iteratively run the input parameters of the model to get the calculated value that approximates the actual value. In addition, many studies show that the displacement value of the model almost depends on the analytical model and the soil's modulus. Besides that, the displacement of a diaphragm is significantly reduced by the corner effect. In this paper, the back analysis of a deep excavation of Hilton Saigon Project are carried out with monitored results. By using Plaxis 2D software, the suitable relations between soil’s modulus E50ref and values of Nspt and Su for sand and clay in District 1, HoChiMinh city are obtained. Moreover, the analysis by Plaxis 3D can exactly calculate the corner effect with only different 1% as compared to monitored results. By establishing PSR chart for each geological condition, the behavior of a deep excavation can be calculated by 2D model with reasonable results as compared to realistic monitoring. Keywords: Back analysis, corner effect, deep excavation, parametric study, PSR. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * sau khi thi công là việc làm cần thiết, từ đó có Thiết kế và thi công hố đào sâu phải đảm bảo cơ sở để hoàn thiện lý thuyết tính toán phục vụ an toàn cho con ngƣời cũng nhƣ tránh ảnh cho các hố đào có địa chất tƣơng tự. hƣởng đến các khu vực lân cận xung quanh hố Phân tích ngƣợc bài toán hố đào là phƣơng đào. Đi sâu nghiên cứu cách xác định mô hình pháp tiến hành tính toán, chạy lặp các thông số tính toán và thông số đầu vào của mô hình là đầu vào của mô hình để có đƣợc giá trị tính toán vấn đề quan trọng trong thiết kế hố đào sâu. gần đúng với giá trị chuyển vị thực tế nhất. Hiện nay, đa số các đơn vị thiết kế hố đào chỉ Thêm vào đó, nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, giá thực hiện bƣớc thiết kế mà chƣa có quá trình trị chuyển vị của mô hình hầu nhƣ phụ thuộc kiểm tra lại các số liệu chuyển vị tính toán liệu vào mô hình phân tích và hệ số mô đun của đất có giống với thực tế không. Điều này dẫn đến nền. Vì vậy, bài báo chủ yếu tập trung vào vấn việc lãng phí lớn cho chi phí biện pháp thi công, đề này để xác định thông số đầu vào hợp lý, từ cụ thể là giá trị chuyển vị tính toán thƣờng lớn đó hạn chế việc lãng phí. hơn nhiều so với giá trị chuyển vị thực thế. Vì Bên cạnh đó, ảnh hƣởng hiệu ứng góc của vậy, để bài toán hố đào ứng xử gần đúng với tƣờng vây cũng làm giảm đáng kể đến giá trị thực tế nhất, “phân tích ngƣợc” bài toán hố đào chuyển vị hố đào, bài báo sẽ phân tích vấn đề này dựa trên kết quả mô hình 3D hố đào, đồ thị * Bộ môn Địa cơ - Nền móng, khoa Kỹ thuật Xây dựng, xác định hệ số biến dạng phẳng (PSR) dựa trên Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia thành nghiên cứu của Ou và cộng sự [1]. Từ đó, có thể phố Hồ Chí Minh. Email: lebavinh@hcmut.edu.vn tính toán chính xác chuyển vị các điểm góc hố 62 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021
đào bằng phần mềm 2D trong điều kiện địa chất c) Mô hình Hardening Soil Small Strain ở quận 1, Tp. Hồ Chí Minh mà không cần tốn Mô hình tăng Hardening Soil Small Strain quá nhiều thời gian để mô hình hố đào bằng (HSS) là mô hình đất cải tiến của mô hình phần mềm 3D. Hardening Soil. Mô hình này đƣợc Benz phát 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BÀI TOÁN HỐ ĐÀO minh có những điểm mới nhƣ: 2.1. Cơ sở phân tích ngƣợc - Cải tiến quan hệ ứng suất biến dạng đối với a) Khái niệm phân tích ngược đất cố kết trƣớc mạnh. Bài toán phân tích ngƣợc dựa trên kết quả - Xem xét độ giãn nở trong trƣờng hợp biến chuyển vị, nội lực thực tế sau đó phân tích các dạng nhỏ. thông số đầu vào của mô hình để giá trị tính - Mô hình HSS là mô hình đơn giản nhất toán gần đúng với giá trị thực tế nhất. Từ đó, có trong các mô hình đƣợc sử dụng để xem xét độ cơ sở để xác định các thông số đầu vào hợp lý cứng của đất trƣờng hợp biến dạng nhỏ. nhất và áp dụng cho các dự án có quy mô, tính chất tƣơng tự. Đối với phƣơng pháp phần tử hữu hạn, hiện tại đang là phƣơng pháp mô tả chính xác nhất bài toán hố đào, đặc biệt là mô hình Hardening Soil, tuy nhiên, giá trị thông số đầu vào của bài toán sẽ quyết định rất lớn đến kết quả chuyển vị của mô hình. Giá trị chuyển vị của mô hình chủ yếu phụ thuộc vào thông số độ cứng (mô đun) của đất, do đó rất nhiều nghiên cứu chủ yếu tập trung vào phân tích loại mô hình tính toán và giá trị mô đun của đất để có kết quả chuyển vị tính toán phù hợp với kết quả trắc thực tế. Hình 2: Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng b) Mô hình Hardening Soil của đất theo 2 mô hình HS và HSS trong giai Mô hình tăng bền đẳng hƣớng Hardening soil đoạn biến dạng nhỏ (theo nghiên cứu Rafal F. (HS) là mô hình đất nâng cao dùng để mô Obrzud & Andrzej Truty [3]) phỏng ứng xử của nhiều loại đất khác nhau, dành cho cả đất mềm và đất cứng (Schanz, d Hệ số độ cứng mô đun của đất Vermeer, Bonnier [2]). Giá trị mô đun của đất thông thƣờng đƣợc xác định nhƣ sau: - Phƣơng pháp 1: Sử dụng kết quả thí nghiệm trong phòng (thí nghiệm ba trục theo các sơ đồ UU, CU, CU, CD). Đƣợc điều chỉnh dƣới các điều kiện về ứng suất cho phù hợp với sự làm việc thực tế của đất. Tuy nhiên, việc bảo quản các mẫu cát nguyên dạng khi thí nghiệm thƣờng gặp khó khăn - Phƣơng pháp 2: Sử dụng các mối tƣơng quan theo kết quả thực nghiệm. Dựa trên các cơ sở dữ liệu có sẵn hoặc các tài liệu đã công bố. Tuy nhiên, mối tƣơng quan thu đƣợc khó áp dụng phổ Hình 1: Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng theo biến bởi các loại đất là khác nhau và điều kiện địa hàm Hyperbolic trong th nghiệm n n 3 trục chất giữa các khu vực cũng khác nhau. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 63
- Phƣơng pháp 3: Dựa vào các mối tƣơng Bảng 1: Tổng hợp các nghiên cứu tƣơng quan với kết quả thí nghiệm hiện trƣờng. Đƣợc quan mô đun E của đất đối với chỉ số NSPT thí nghiệm dƣới các điều kiện về ứng suất hiện và sức chống cắt không thoát nƣớc Su trƣờng. Tiến hành thí nghiệm các đặc tính khác của đất, phƣơng pháp có thể khắc phục đƣợc khó khăn trong việc lấy mẫu thí nghiệm đối với đất yếu hoặc đất cát… Mỗi loại đất nền thì có rất nhiều thông số giá trị độ cứng, do đó ứng với mỗi mô hình đất nền và cách phân tích đòi hỏi ngƣời phân tích phải nắm rõ để lựa chọn đƣợc thông số phù hợp. Mặt khác, kết quả khảo sát địa chất và kết quả thí nghiệm các mẫu đất trong phòng không phải lúc nào cũng đáp ứng đầy đủ các thông số cần thiết cho ngƣời phân tích do đó ngƣời phân tích cần phải có kinh nghiệm và sự hiểu biết để tìm ra những thông số độ cứng đó thông qua các mối tƣơng quan với các thông số khác (thông thƣờng 2.2. Hiệu ứng góc hố đào là chỉ số NSPT hay sức kháng cắt không thoát Đa phần các đơn vị thiết kế đều sử dụng mô nƣớc Su). hình 2D để mô phỏng bài toán hố đào, ƣu điểm e) Các nghiên cứu về phân tích ngược của mô hình này là tính toán nhanh, hiệu quả, đa Theo các nghiên cứu trong nƣớc và thế phần các mô hình đều thể hiện đƣợc xu hƣớng giới, Tan cùng các cộng sự [4], Liew S.S & chuyển vị của hố đào và hầu hết các công trình Gan S.J [5], S.T. Kok và các đồng sự [6] sử dụng mô hình này đều đem lại ổn định cho nghiên cứu mối tƣơng quan giữa thông số mô hố đào. Tuy nhiên, kết quả quan trắc thực tế đun E trong mô hình Hardening Soil của thƣờng nhỏ hơn nhiều so với bài toán 2D (đặc Plaxis với chỉ số N SPT bằng việc phân tích biệt là tại vị trí góc hố đào), sự khác biệt này do ngƣợc một số công trình hố đào sâu trên nền ảnh hƣởng của hiệu ứng góc tƣờng vây. Để kết trầm tích Kenny Hill Kuala Lumpua, Malaysia quả tính toán gần đúng với thực tế nhất, cần mô và bùn sét biển khu vực phía tây Malaysia. hình bài toán hồ đào bằng phần mềm 3D, tuy Châu Ngọc Ẩn và Lê Văn Pha [7] đã sử dụng nhiên phân tích 3D hiếm khi đƣợc thực hiện vì tƣơng quan giữa chỉ số N SPT với thông số E những hạn chế về thời gian và sự phức tạp khi trong mô hình Mohr Coulomb để phân tích sự mô hình. Một số nghiên cứu đã đƣa ra tƣơng làm việc đồng thời giữa đất nền và kết cấu quan hiệu ứng góc với hình dạng hố đào để tiết tƣờng vây của công trình trạm bơm nƣớc kiệm thời gian khi mô hình 3D nhƣng vẫn đánh thuộc hệ thống xử lý nƣớc thải Nhiêu Lộc – giá đúng đƣợc chuyển vị của hố đào (đặc biệt tại Thị Nghè TPHCM. các vị trí góc hố đào). Ngoài tƣơng quan với chỉ số N SPT , thông Nghiên cứu của Ou và cộng sự [1] đã đƣa ra số mô đun E còn tƣơng quan với sức chống khái niệm về hệ số biến dạng phẳng (PSR) xét cắt không thoát nƣớc S u. Teparaska W và các đến ảnh hƣởng của hiệu ứng góc đến chuyển vị đồng sự [8] thông qua việc phân tích ngƣợc của các điểm trên hố đào. một số công trình hố đào sâu trên nền sét tại Hình 5 thể hiện một hố đào hình chữ nhật thủ đô Bankok đã đƣa ra mối tƣơng quan trong đó chuyển vị của tƣờng vây gần tiết diện giữa mô đun E’ và sức chống cắt không thoát trung tâm của cạnh dài (mặt cắt A-A) gần giống nƣớc Su phụ thuộc vào chỉ số dẻo PI của đất nhau. Do đó, ứng xử có thể đƣợc xem nhƣ biến sét yếu. dạng phẳng. 64 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021
a) Hố đào hình chữ nhật, b) Hố đào hình bất kỳ Với độ cứng theo phƣơng ngang lớn, tƣờng vây có ứng xử không gian (hiệu ứng ba chiều). Đối với các phƣơng án tƣờng chắn hố đào sâu khác nhƣ soldier piles, secant piles, cừ larsen do độ cứng theo phƣơng ngang nhỏ nên không cần xét đến hiệu ứng ba chiều. Do đó, đối với tƣờng vây để thu đƣợc kết quả chính xác, việc phân tích 3D để xét hiệu ứng ba chiều của tƣờng vây cần đƣợc thực hiện. Vấn đề này chỉ có thể thực hiện trên các phần mềm sử dụng Hình 3: So sánh kết quả chuyển vị thực tế và phƣơng pháp phần tử hữu hạn (FEM). tính toán bằng mô hình 2D, 3D theo nghiên cứu Ou và các cộng sự [1] đã nghiên cứu mô hình 3D của Ou và cộng sự [1] hố đào sâu và so sánh với kết quả từ phân tích 2D, sau đó đề xuất hệ số biến dạng phẳng (PSR) để quy Trái lại ứng xử chuyển vị tại tiết diện trung đổi chuyển vị tƣờng vây từ mô hình 2D sang mô tâm của cạnh ngắn (mặt cắt B-B) do bị ảnh hình 3D. Hệ số biến dạng phẳng (PSR) là tỷ số giữa hƣờng bởi hiệu ứng vòm bê tông (ứng xử không chuyển vị tƣờng vây tại mặt cắt có khoảng cách d gian) nên chuyển vị của tƣờng vây và đất nền tính từ góc hố đào trong phân tích 3D với chuyển vị nhỏ hơn so với mặt cắt A-A. tƣờng vây tại mặt cắt đó trong phân tích 2D. Các ứng xử tƣờng vây và đất nền gần các góc tƣờng cũng là ứng xử không gian (vùng C, D trong hình vẽ) nên chuyển vị của tƣờng Trong đó: vây và đất nền cũng nhỏ hơn so với tại tiết PSR: Hệ số biến dạng phẳng diện trung tâm. Riêng đối với vùng E thì hm,d: Chuyển vị lớn nhất của tƣờng tại ngƣợc lại, chuyển vị của tƣờng và đất đều lớn khoảng cách d tính từ góc hố đào hơn so với vùng D. hm,ps: Chuyển vị lớn nhất của tƣờng trong phân tích 2D Các mô hình và kết quả tính toán theo nghiên cứu của Ou và các đồng sự [1] đƣợc thể hiện ở các hình bên dƣới. Trong đó: L là chiều dài đoạn tƣờng vây cần xác định chuyển vị (tƣờng vây khảo sát), B là chiều dài đoạn tƣờng vây vuông góc với đoạn tƣờng vây cần xác định chuyển vị (tƣờng vây vuông góc). Hình 4: Ảnh hưởng hiệu ứng vòm khi thi công tường vây Hình 6: Mô hình các trường h p tính toán Hình 5. Vùng ứng xử biến dạng phẳng và khi cho chiều rộng và chiều dài tường thay đổi biến dạng không gian trong hố đào để xác định các tương quan ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 65
Dự án có diện tích 2000m2, 5 tầng hầm và chiều sâu lớn nhất là -24.3m. Thi công phần hầm dự án theo biện pháp Semi-Topdown với trình tự nhƣ sau: - Bƣớc 1: Thi công tƣờng vây, cọc. - Bƣớc 2: Thi công dầm đỉnh tƣờng vây, đào đất xuống cao độ -2.5m. - Bƣớc 3: Thi công sàn tầng 1. - Bƣớc 4: Đào đất từ cao độ -2.5m đến cao độ -6.5m. - Bƣớc 5: Thi công sàn hầm B1. - Bƣớc 6: Đào đất từ cao độ -6.5m đến cao độ -12,7m. Hình 7: Tương quan hệ số PSR và khoảng cách - Bƣớc 7: Thi công sàn hầm B2. các điểm khảo sát đến hố đào theo các trường - Bƣớc 8: Đào đất từ cao độ -12,7m đến cao h p thay đổi kích thước hố đào độ -17.2m. - Bƣớc 9: Thi công sàn hầm B3. - Bƣớc 10: Đào đất từ cao độ -17,2m đến cao độ đáy móng sàn hầm, đáy móng pít cao độ -24,3m. Hình 8: Quan hệ giữa hệ số biến dạng phẳng với kích thước hố đào 3. PHÂN TÍCH HỐ ĐÀO SÂU TẠI DỰ ÁN KHÁCH SẠN HILTON SÀI GÒN 3.1. Thông tin dự án Dự án “Khách sạn Hilton Sài Gòn” toạ lạc tại số 11 Công trƣờng Mê Linh, phƣờng Bến Nghé, Hình 10: Mặt bằng dự án quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh. Hình 9: Vị trí và phối cảnh dự án Hình 11: Mặt cắt thi công kết cấu tầng hầm 66 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021
Dựa trên vị trí bố trí các mốc quan trắc Đối với mô hình HSS, dựa trên thí nghiệm chuyển vị ngang của tƣờng vây (inclinometer) nén ba trục CD, xác định đƣợc tƣơng quan để phân tích ngƣợc các mặt cắt tƣơng ứng mô G0  10G50 hình tính toán hố đào. Hình 12: Vị trí các mốc quan trắc inclinometer 3.2. Thông số phân tích ngƣợc dự án Dựa trên kết quả khảo sát địa chất dự án, thông số đầu vào đƣợc xác định nhƣ bảng 2, 3 Hình 13: Đường quan hệ giữa ứng suất và biến bên dƣới. dạng trong thí nghiệm CD cho lớp cát pha bụi Bảng 2: Thông số địa chất các lớp đất theo mô hình HS Lớp Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4a Lớp 4b Lớp 5 Lớp 6a Lớp 6b Thông Đơn san (Bụi (Cát (Sét (Cát (Cát (Sét (Cát (Cát số vị lấp dẻo) pha) gầy) pha) pha) béo) pha) pha) Chiều m 1,6 2,9 1,4 1,4 2,3 26,6 14,5 4,1 40,65 dày γunsat kN/m3 18,0 15,7 19,7 19,8 20,3 20,9 20,7 20,3 21,1 kx m/day 5 0,001 0,1 0,001 0,1 0,1 0,001 0,1 0,1 ky m/day 5 0,001 0,1 0,001 0,1 0,1 0,001 0,1 0,1 m (-) 0,5 0,9 0,6 0,8 0,6 0,6 0,8 0,6 0,6 Su kN/m2 - 13,1 - 48,55 - 9 192,5 - - c’ kN/m2 1 9,8 6,6 5,75 9 9 6,5 10 12,04 φ' φ' (O) 22 28,37 29 26,4 29,85 31,45 24,8 32,9 33,1 ' (-) 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 pref kN/m2 100 100 100 100 100 100 100 100 100 E50 = (1000 + 100i)Nspt đối với đất cát hoặc E50 = (200 + 20i)Su đối với đất sét, với ref ref E50ref kN/m2 i = 0  10 Eurref kN/m2 3E50ref Bảng 3: Thông số địa chất G0, 0,7 mô hình HSS cho các lớp đất Lớp Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4a Lớp 4b Lớp 5 Lớp 6a Lớp 6b Thông Đ ơn san (Bụi (Cát (Sét (Cát (Cát (Sét (Cát (Cát số vị lấp dẻo) pha) gầy) pha) pha) béo) pha) pha) ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 67
Lớp Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4a Lớp 4b Lớp 5 Lớp 6a Lớp 6b Thông Đ ơn san (Bụi (Cát (Sét (Cát (Cát (Sét (Cát (Cát số vị lấp dẻo) pha) gầy) pha) pha) béo) pha) pha) kN/m G0 2 10 x E50ref / [2 x (1 + ')] 0,0001 0,0004 0,7 (-) 0,00017 0,00017 0,00015 0,0001 0,0001 0,00016 0,0001 5 5 3.3. Kết quả tính toán bằng phần mềm Plaxis 2D Dựa trên kết quả phân tích có thể thấy có sự tƣơng đồng về hình dạng đƣờng cong chuyển vị ngang tƣờng theo độ sâu giữa 2 mô hình HS, HSS so với kết quả quan trắc. Chênh lệch giá trị chuyển vị ngang tính toán giữa 2 mô hình HS và HSS là (7- 15)%. Mô đun E50ref để tính toán bằng mô hình Plaxis 2D nên xác định theo tƣơng quan: E50  2000 Nspt đối với đất cát, và ref E50  400Su đối với đất sét để có giá trị chuyển ref vị tính toán gần đúng với giá trị chuyển vị thực Hình 15: Chuyển vị ngang tường vây theo mô hình tế nhất. Từ đó, chênh lệch chuyển vị giữa mô HS, HSS và kết quả quan trắc mốc IC04, IC07 hình HS, HSS với giá trị quan trắc lần lƣợt từ 3.4. Phân tích hiệu ứng góc hố đào theo kết (24-89)%, và (10-65)%. quả tính toán chuyển vị hố đào bằng phần mềm Plaxis 3D a Lập đồ thị xác định hệ số PSR dựa trên nghiên cứu của Ou [1] Tiến hành phân tích các mô hình tính toán bằng phần mềm Plaxis 2D và Plaxis 3D với các kích thƣớc khác nhau của hố đào: chiều dài đoạn tƣờng vây khảo sát (primary wall) L = (40÷100)m, chiều dài đoạn tƣờng vây vuông góc (complementary wall) B = (20÷100)m. Có thể thấy, kết quả tính toán có sai khác với kết quả nghiên cứu của Ou [1] khi trƣờng hợp đoạn tƣờng vây vuông góc B = 20m, chuyển vị của Hình 14: Chuyển vị ngang tường vây theo đoạn tƣờng vây khảo sát vẫn giảm khi chiều dài mô hình HS, HSS và kết quả quan trắc mốc đoạn tƣờng vây khảo sát giảm thay vì không IC01, IC05 thay đổi. 68 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021
Trong nghiên cứu của Ou [1]: khoảng cách chịu ảnh hƣởng bởi hiệu ứng góc từ đến góc hố đào đến điểm khảo sát theo đồ thị nhỏ hơn hơn kết quả tính toán phân tích. Độ dốc đƣờng PSR = 0,1 ÷ 0,6 nhỏ hơn trong đồ thị của Ou [1]; ngƣợc lại, độ dốc đƣờng PSR = 0,7 ÷ 0. lớn hơn trong đồ thị của Ou [1]. Hình 16: Tương quan giữa chuyển vị ngang tường vây và khoảng cách từ điểm khảo sát đến góc hố đào theo các trường h p thay đổi kích thước hố đào Hình 18: Đồ thị xác định hệ số PSR theo kết quả tính toán mô phỏng Trong nghiên cứu của Ou [1], hệ số PSR có thể bằng 1 khi chiều dài đoạn tƣờng vây khảo Theo nghiên cứu của Ou [1], vị trí điểm quan sát bằng 60m. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trắc IC04 nằm gần góc tù hố đào nên có xu có sai khác khi hệ số PSR chỉ có thể bằng 1 khi hƣớng chuyển vị lớn hơn. Mặt khác, điểm IC07 chiều dài đoạn tƣờng vây khảo sát bằng 100m. có cao độ đào đất khác với 2 điểm còn lại. Do đó để có đánh giá khách quan nhất, sử dụng kết quả quan trắc của 2 điểm IC01 và IC05 để phân tích ảnh hƣởng của hiệu ứng góc hố đào. Dựa trên đồ thị xác định hệ số PSR, chênh lệch hệ số PSR giữa mốc IC01 và IC05 là 62%. Hình 17: Tương hệ số PSR và khoảng cách các điểm khảo sát đến hố đào theo các trường h p thay đổi kích thước hố đào ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 69
Hình 22: Biến dạng của tường vây giai đoạn Hình 19: Vị trí các mốc quan trắc trên mặt bằng đào đến hố pít trường h p E50  1500 Nspt ref hoặc E50  300Su ref Hình 20: Giá trị hệ số PSR theo mốc IC01, IC05 Hình 23: Chuyển vị tường vây theo phương b) Mô hình hố đào trong Plaxis 3D X giai đoạn đào đến hố pít trường h p E50  1500 Nspt hoặc E50  300Su ref ref Hình 21: Mô hình hố đào Hình 24: Chuyển vị tường vây theo phương Y giai đoạn đào đến hố pít trường h p E50  1500 Nspt hoặc E50  300Su ref ref 70 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021
Dựa trên kết quả phân tích có thể thấy kết Từ kết quả phân tích có thể thấy không có sự quả chuyển vị lớn nhất của tƣờng vây bằng mô chênh lệch đáng kể hệ số PSR theo kết quả quan trắc hình 3D so với kết quả quan trắc có sự tƣơng (58%) so với sử dụng đồ thị xác định hệ số PSR đồng về hình dạng đƣờng cong chuyển vị ngang (62%) và giá trị tính toán bằng mô hình 3D (57%). tƣờng theo độ sâu, tuy nhiên giá trị trong mô Bảng 4: So sánh giá trị chênh lệch hệ số PSR hình 3D có chuyển vị đỉnh tƣờng vây lớn hơn giữa kết quả quan trắc, đồ thị xác định hệ số giá trị quan trắc. Giá trị tƣơng quan mô đun PSR và giá trị tính toán mô hình 3D E50ref để tính toán bằng mô hình Plaxis 2D nên % Chênh lệch Chuyển vị % Chênh Chuyển vị lớn % Chênh lệch xác định theo: E50  1500 Nspt đối với đất cát và ref Điểm Hệ số PSR dựa trên bảng lớn nhất lệch chuyển nhất mô hình chuyển vị mô tra PSR thực tế cm vị thực tế 3D (cm) hình 3D IC01 0.42 6.24 6.81 E50  300Su đối với đất sét để có giá trị chuyển ref 62% 58% 57% IC05 0.26 3.64 3.87 vị tính toán gần đúng với giá trị chuyển vị thực 4. KẾT LUẬN tế nhất. Từ đó, chênh lệch chuyển vị gữa mô Đối với địa chất ở khu vực quận 1 Tp. Hồ hình 3D với giá trị quan trắc là (6-15)% . Chí Minh, đối với mô hình Plaxis 2D, giá trị mô đun đàn hồi nên xác định theo tƣơng quan E50  2000 Nspt (kPa) đối với đất cát và ref E50  400Su (kPa); đối với mô hình Plaxis 3D, ref giá trị mô đun đàn hồi nên xác định theo tƣơng quan E50  1500 Nspt (kPa) đối với đất cát và ref E50  300Su (kPa) đối với đất sét sẽ cho kết quả ref tính toán gần đúng với số liệu quan trắc thực tế. Trong 3 cách tính toán theo mô hình Plaxis 3D, mô hình Plaxis 2D sử dụng mô hình Hardening Soil Small Strain, và theo mô hình Plaxis 2D sử dụng mô hình Hardening Soil thì giá trị chuyển vị tính toán theo mô hình Plaxis 3D là gần đúng nhất với kết quả quan trắc, sự Hình 25: Chuyển vị ngang trường vây theo mô khác biệt nhiều hơn là khi tính theo mô hình hình 3D và kết quả quan trắc mốc IC01, IC05 Plaxis 2D sử dụng mô hình Hardening Soil Small Strain, kế đến là tính theo mô hình Plaxis 2D sử dụng mô hình Hardening Soil. Hiệu ứng góc có ảnh hƣởng khá lớn đến chuyển vị của tƣờng vây. Bằng việc sử dụng phần mềm Plaxis 3D có thể đánh giá khá chính xác chuyển vị tƣờng vây tại các điểm ở góc hố đào. Trong trƣờng hợp không đủ điều kiện để mô hình 3D bài toán hố đào, có thể sử dụng đồ thị xác định hệ số biến dạng phẳng (PSR) để tính toán chuyển vị của các điểm góc hố đào từ giá trị chuyển vị mô hình 2D. Lời cảm ơn Chúng tôi xin cảm ơn Trƣờng Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM đã hỗ trợ thời gian, phƣơng tiện và cơ sở vật chất cho nghiên cứu này. Hình 26: Chuyển vị ngang trường vây theo mô hình 3D và kết quả quan trắc mốc IC04, IC07 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO passive piles failure in open excavation," DFI Journal, vol. 3, pp. 50-57, 2009. [1] Chang-Yu Ou, Dar-Chang Chiou, Tzong- [7] Châu Ngọc Ẩn, Lê Văn Pha, "Tính toán Shiann Wu, “Three-Dimensional Finite Element hệ kết cấu bảo vệ hố móng sâu bằng phƣơng Analysis of Deep Excavations”, Journal of pháp xét sự làm việc đồng thời giữa đất nền và Geotechnical Engineering Volume 122 Issue 5 - kết cấu," Tạp Chí Phát Triển KH&CN, Tập 10, May 1996. 10 2007. [2] T. Schanz, P. A. Vermeer, P. G. Bonnier [8] Teparaksa W, Principle and application of "The Hardening Soil Model – Formulation and instrumentation for the first MRTA subway verification", 1999. project in Bangkok, 1999b. [3] Rafal F. Obrzud & Andrzej Truty. "The [9] Nguyễn Văn Hải, Lê Trọng Nghĩa, "Ứng Hardening Soil Model – A Practical xử của tƣờng chắn cọc đất – xi măng cho hố đào Guidebook", 2018. sâu trên đất yếu khu vực Quận 7 thành Phố Hồ [4] Y. C. Tan, S. S. Liew & S. S. Gue. "A Chí Minh," in Kỷ Yếu Hội nghị Khoa Học và Numerical Analysis of Anchored Diaphragm Công Nghệ lần Thứ 11, Khoa KT Xây Dựng Walls for a Deep Basement in Kuala Lumpur, ĐH Bách Khoa Tp.HCM, 2009. Malaysia", 2001. [10] Suched Likitlersuang and partner. [5] S. S. Liew & S. J. Gan. "Back Analyses “Finite element analysis o a deep excavation: A and Performance of Semi Top-down Basement case stydy from the Bangkok MRT”, 2013. Excavation in Sandy Alluvial Deposits", 2007. [11] Abdalla Almukashfi. “Comparison of [6] S.T Kok, B.K.H Bujang, N. Jamoloddin, Different Constitutive Models for Deep J. Mohd. Saleh, and S.S Gue, "A case study of Excavation Analysis”, 2018. Người phản biện: TS NGUYỄN VIỆT TUẤN 72 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021