Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều không gian thứ 3 đến chuyển vị ngang tường vây khi thi công hố đào sâu theo phương pháp Semi-Topdown

Bài viết Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều không gian thứ 3 đến chuyển vị ngang tường vây khi thi công hố đào sâu theo phương pháp Semi-Topdown sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với mô hình nền MC để nghiên cứu tương quan giữa chuyển vị ngang của tường vây theo mô hình 3D (phần mềm 3D Foundation) và 2D (phần mềm Plaxis trong bài toán thi công hố đào sâu bằng phương pháp Semi-Topdown.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của chiều không gian thứ 3 đến chuyển vị ngang tường vây khi thi công hố đào sâu theo phương pháp Semi-Topdown NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA CHIỀU KHÔNG GIAN THỨ 3 ĐẾN CHUYỂN VỊ NGANG TƢỜNG VÂY KHI THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU THEO PHƢƠNG PHÁP SEMI-TOPDOWN NGUYỄN BẢO VIỆT* Evaluation of 3d effects on lateral displacement of diaphragm wall in a deep excavation with semi-topdown construction Abstract: This paper studies lateral displacement of deep excavations in case of applying semi-topdown construction method in that basement slabs with opening used as a lateral propping system. Both 2D and 3D models were applied to evaluate 3D corner effect on the lateral displacement. Effects of types and sizes of excavation and soil conditions were considered. The 2D model took 3D corner effects into account of by considering the stiffness of slab strut based on equivalent deformation theory. However, the lateral displacement obtained from the 2D model had a large difference compared with that from the 3D model. Due to PSR ratio had small value of 0.15 to 0.35 depend on types of excavation, the 2D model is applicable in practice engineering but the result should be adjusted by the PSR ratio if the 3D model is not used. Key words: Lateral displacement, Deep excavation, 2D, 3D, PSR ratio 1. GIỚI THIỆU * Vì vậy, nghiên cứu này tập trung vào tìm hiểu Đối với khu vực đô thị, đặc biệt là ở các sự tƣơng quan giữa chuyển vị ngang của tƣờng thành phố lớn thì việc thiết kế tầng hầm để tăng vây theo mô hình 3D và 2D trong bài toán thi không gian sử dụng là một điều tất yếu. Công công hố đào sâu bằng phƣơng pháp Semi- tác thiết kế thi công tầng hầm khá phức tạp vì Topdown. Trong đó, sàn tầng hầm có lỗ chờ thi liên quan tới công tác đào sâu nhất là khi mật độ công đƣợc sử dụng nhƣ một hệ thanh chống, các công trình lớn, khoảng cách từ hố đào tới ngăn cản chuyển vị ngang của tƣờng vây. các công trình hiện hữu nhỏ. Trong thực tế đã Kết quả nghiên cứu trong bài báo [4] cho thấy có khá nhiều các sự cố liên quan tới việc thi để có kết quả phù hợp với số liệu quan trắc, mô công hố đào sâu tầng hầm, nhẹ thì gây lún nứt, đun biến dạng của đất nền trong mô hình 2D cần nặng thì gây sụp đổ các công trình xung quanh. đƣợc tăng cao từ 2 đến 3 lần so với các số liệu Do đó, việc nghiên cứu, thiết kế thi công tầng địa chất khảo sát. Kết quả phân tích 2D trong hầm, hố đào sâu đóng vai trò đặc biệt quan nghiên cứu [9] có chuyển vị ngang tƣờng vây lớn trọng. Hiện tại, trong công tác thiết kế thi công hơn kết quả quan trắc tới 10 lần với mô hình MC hố đào sâu, đa phần các tính toán đều sử dụng và 4 lần với mô hình HS. Để có kết quả phù hợp, mô hình 2D với các mô hình nền tiên tiến Mohr- tác giả đã đề xuất tăng mô đun biến dạng của các Coulomb (MC), Hardning Soil (HS) hay Soft mô hình đất lên 10 lần. Việc sai khác này có thể Soil (SS). Tuy nhiên, mô hình 2D không xét đến từ việc sử dụng mô hình nền, số liệu địa chất đƣợc chiều không gian thứ 3 với hiệu ứng góc. nhƣng cũng có thể đến từ những yếu tố mà mô hình tính toán 2D không mô tả trực tiếp đƣợc * Trường Đại học Xây dựng nhƣ chiều không gian thứ 3. Tel: 0938.565.686 Email: vietnb@nuce.edu.vn Báo cáo [8], [2] đã sử dụng mô hình 3D để 10 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 4 - 2021 nghiên cứu ứng xử hố đào sâu với hiệu ứng góc, công trình này đều sử dụng tƣờng vây bê tông một yếu tố không tính toán đƣợc bằng mô hình cốt thép dày 0,8 m sâu 25 m và sàn tầng hầm 2D. Tuy nhiên nghiên cứu chƣa chỉ ra đƣợc sự dày 0, 15 m. tƣơng quan giữa chuyển vị ngang của tƣờng vây tính toán bằng mô hình 2D và 3D. Các nghiên cứu [7], [3] đã thực hiện nghiên cứu một hố đào sâu bằng cả 2 mô hình 2D và 3D có so sánh với số liệu quan trắc thực tế. Tuy nhiên đối tƣợng nghiên cứu trong [7] là tƣờng vây có một phần đƣợc thi công bằng phƣơng pháp phun vữa áp lực cao (Jet grouting - JG) với thanh chống thép còn trong [3] là tƣờng ván cừ thép với 3 tầng neo. Ou [5] và Bin-Chen [1] đã có những nghiên cứu về tƣơng quan chuyển vị giữa 2 mô hình 2D và 3D qua hệ số PSR (3D/2D) trong bài toán hố đào sâu. Tuy nhiên các nghiên cứu này chƣa xét đến độ cứng bị giảm yếu của của miếng sàn tầng hầm do có Hình 1: Mặt bằng sàn tầng hầm và lỗ mở lỗ chờ thi công. thi công dạng 1 Bài báo này sử dụng phƣơng pháp phần tử hữu hạn với mô hình nền MC [6] để nghiên cứu tƣơng quan giữa chuyển vị ngang của tƣờng vây theo mô hình 3D (phần mềm 3D Foundation) và 2D (phần mềm Plaxis 8.2) trong bài toán thi công hố đào sâu bằng phƣơng pháp Semi- Topdown. Các trƣờng hợp nghiên cứu đƣợc giả định với 3 loại đất nền (xấu, thƣờng, tốt) cùng với 3 dạng hố đào. Từ đó, hệ số tƣơng quan chuyển vị ngang tƣờng vậy PSR đƣợc định hình. Khi xác định đƣợc giá ...