ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------

NGUYỄN PHẠM TUẤN ANH

LỰA CHỌN BIỆN PHÁP THI CƠNG TẦNG HẦM
CƠNG TRÌNH SOLEIL ÁNH DƯƠNG ĐÃ NẴNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng
Mã số: 60580208

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Đà Nẵng - năm 2022


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Khánh Toàn
Phản biện 1: PGS.TS. Đặng Công Thuật
Phản biện 2: TS. Đặng Khánh An

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn
tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng họp tại Trường Đại học
Bách khoa vào ngày 23 tháng 04 năm 2022

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
− Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại
học Bách khoa
− Thư viện Khoa Xây dựng, Trường Đại học Bách khoa –

Đại học Đà Nẵng


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, tại những thành phố lớn của nước ta nhu cầu phát triển
kinh tế đang diễn ra rất mạnh mẽ, quỹ đất trong đô thị ngày càng bị
thu hẹp và giá đất ngày càng tăng cao.
Tổ hợp cơng trình Soleil Ánh Dương, được xây dựng trên vùng đất
ven biển tại thành phố Đà Nẵng, gồm 4 khối nhà cao tầng (A1, A2, B,
D), chiều cao trung bình mỗi khối nhà hơn 194m. Tầng hầm cơng trình
được xây dựng trên diện tích rộng 22.000m2, bao gồm 2 tầng hầm liên
thông cả 4 khối cao tầng, sử dụng tường Barrette rộng 0,6m, sâu 18m
bao trọn xung quanh khu đất xây dựng của dự án. Biện pháp thi cơng
tầng hầm cơng trình là thi cơng đào mở, chiều sâu hố đào lớn nhất là
14,7m, sử dụng hệ neo ứng suất trước trong đất để gia cố và bảo vệ
tường vây trong quá trình đào đất, các kết cấu tầng hầm được thi cơng
tuần tự từ móng lên trên cốt ±0.00m.
Do nhiều yếu tố khách quan, thực tế triển khai thi công từng khối
cao tầng riêng biệt, theo đó tầng hầm chung của cả 4 khối đã khơng
thực hiện thi cơng tồn bộ mà thi cơng tầng hầm ứng với mỗi khối,
ranh giới tầng hầm giữa các khối được đào mái taluy với độ dốc tự
nhiên. Khi thi cơng đào móng cho khối D theo phương pháp mở mái
taluy (khối D được thi công đầu tiên), phát hiện nhiều vết nứt và thấm
của hệ tường vây, số liệu quan trắc tường vây được neo giữ bởi hệ neo
ứng suất trước trong đất cho thấy chuyển vị của hệ tường vượt q các
điều kiện đã tính tốn dẫn đến gây hư hại, sụt lún cơng trình lân cận.
Chủ đầu tư, nhà thầu và các bên liên quan đã thực hiện các biện


THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


2
pháp xử lý thiệt hại, gia cố tường vây, giảm chuyển vị... Chi phí để xử
lý những vấn đề này đã vượt nhiều so với dự toán. Trong các nguyên
nhân được rút ra đối với sự cố này có nguyên nhân liên quan đến việc
đánh giá không đầy đủ điều kiện địa chất, thủy văn nơi xây dựng dự
án, đồng thời tính tốn chưa chính xác hệ neo ứng suất trước trong đất,
dẫn đến chuyển vị của tường vây vượt quá các giới hạn cho phép.
Mặt khác, do tầng hầm của tồn bộ dự án liên thơng cả 4 khối cao
tầng, nên khi thi công tầng hầm riêng của khối D, trong khi phần cịn
lại chưa thi cơng sẽ gây rất nhiều khó khăn cho việc thi cơng phần cịn
lại của các tầng hầm, làm mất an tồn và khó khăn cho công tác xử lý
nước ngầm từ phần đất chưa thi công tầng hầm sang phần thi công
tầng hầm của khối D.
Với dạng dự án có diện tích xây dựng tầng hầm rất lớn như của
cơng trình Soleil Ánh Dương, việc lựa chọn biện pháp thi công nào
cho tầng hầm cơng trình để Chủ đầu tư, Tư vấn giám sát, Nhà thầu có
cơ sở để quyết định lựa chọn phương án hợp lý trong triển khai thi
công, đảm bảo thuận tiện an tồn, giảm chi phí, cũng như rút ngắn thời
gian thi công là cần thiết. Trên cơ sở đó, tác giả lựa chọn đề tài: Lựa
chọn biện pháp thi cơng tầng hầm cơng trình Soleil Ánh Dương Đà
Nẵng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất 2 phương án thi công tầng hầm của cơng trình Soleil Ánh
Dương Đà Nẵng, dựa trên việc đánh giá toàn diện về mặt kỹ thuật, tiến
độ, chi phí và khả năng kiểm sốt các rủi ro, sự cố có thể xảy ra trong

q trình thi công. Từ kết quả nghiên cứu được, làm cơ sở để lựa chọn

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


3
biện pháp thi cơng tầng hầm cho cơng trình có quy mô tương tự trên
địa bàn Thành phố Đà Nẵng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-

Đối tượng nghiên cứu: Biện pháp thi công tầng hầm sâu.

-

Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng cho tổ hợp cơng trình Soleil

Ánh Dương Đà Nẵng.
4. Phương pháp nghiên cứu
-

Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết tính tốn tường

chắn, tham khảo các phương pháp tính tốn hệ chống kết cấu thép và
tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép.
-

Phân tích số: Áp dụng vào cơng trình cụ thể, với các số liệu


cụ thể, sử dụng phần mềm chuyên dụng Plaxis 3D, các bảng tính Excel
để tính tốn chuyển vị, phản lực và khả năng chịu lực của các kết cấu
tham gia vào biện pháp thi công. So sánh, đánh giá các chỉ tiêu cụ thể
của mỗi phương án.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề xuất lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm sâu của các cơng
trình để Chủ đầu tư, Tư vấn giám sát, Nhà thầu có cơ sở để quyết định
lựa chọn phương án hợp lý trong triển khai thi cơng, đảm bảo thuận
tiện an tồn, giảm chi phí, cũng như rút ngắn thời gian thi cơng.
6. Bố cục và nội dung luận văn
Luận văn gồm phần Mở đầu, 03 chương, phần kết luận và kiến
nghị.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


4
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ THI CƠNG TẦNG HẦM CƠNG TRÌNH GIỚI THIỆU BIỆN PHÁP THI CÔNG THỰC TẾ
TẦNG HẦM TỔ HỢP CƠNG TRÌNH SOLEIL ÁNH DƯƠNG
Trong các cơng nghệ thi công tầng hầm, tùy thuộc vào điều kiện
địa chất thủy văn, vị trí xây dựng cơng trình, hiệu quả kinh tế mà Chủ
đầu tư và đơn vị thi công lựa chọn biện pháp thi cơng phù hợp.
1.1. Khái qt tình hình thi cơng tầng hầm ở Việt Nam
Trên thế giới, việc xây dựng cơng trình có tầng hầm trong đơ thị đã
xuất hiện từ rất lâu. Từ thế kỷ 19, khi các nước châu Âu mở đầu cho
việc phát triển xây dựng các cơng trình nhà cao tầng với kết cấu tầng

hầm phục vụ nhu cầu đổ xe, bể nước sinh hoạt, phòng cháy chửa cháy,
xử lý nước thải,...
Tại Việt Nam, trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hố của
nước ta ngày càng nhanh, hệ thống đơ thị phát triển cả về số lượng,
chất lượng và quy mô. Quỹ đất bề mặt của các đô thị lớn đã ở tình
trạng gần như cạn kiệt, các khơng gian xanh, không gian công cộng
ngày càng bị thu hẹp, khiến người dân đô thị cảm thấy bức bối. Những
điều này cộng với nhu cầu về tính văn minh, hiện đại và mỹ quan đơ
thị đã và đang địi hỏi việc phát triển phải hướng đến khả năng tận
dụng, phát triển song song cả về chiều cao lẫn chiều sâu của đô thị.
Trong đó, vấn đề về chiều cao đơ thị đã được chú ý phát triển trong
những năm gần đây nhưng vấn đề chiều sâu, vấn đề khơng gian ngầm
thì dường như chưa được chú ý đến. Những điều này dẫn đến một thực
trạng hết sức bất cập trong việc phát triển không gian ngầm đô thị –
một xu thế tất yếu mà chúng ta phải tính tốn đến.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


5
1.2. Những khó khăn, rủi ro trong q trình thi công tầng hầm
Thi công hố đào sâu làm thay đổi trạng thái ứng suất, biến dạng
trong đất nền xung quanh khu vực hố đào và có thể làm thay đổi mực
nước ngầm dẫn đến nền đất bị dịch chuyển và có thể lún gây hư hỏng
cơng trình lân cận nếu khơng có giải pháp thích hợp.
Giai đoạn thiết kế tính tốn hệ chống tạm khơng đủ khả năng chịu
lực và bị biến hình gây mất ổn định, dẫn tới cả hố đào bị phá hoại.
Quá trình giám sát, nghiệm thu các công việc liên quan đến tầng

hầm như thi công cọc nhồi, tường vây, đào đất, lắp đặt hệ chống tạm,
hệ neo ứng suất trước trong đất chưa thực sự đảm bảo và chuyên
nghiệp dẫn đến việc không lường trước được những sự cố xảy ra cho
cơng trình.
Thi cơng tầng hầm cơng trình với đặc thù kỹ thuật rất phức tạp, địi
hỏi đội ngũ kỹ thuật phải có chun mơn, kinh nghiệm thi công trong
lĩnh vực này.
1.3. Giới thiệu các biện pháp thi công tầng hầm được áp dụng
phổ biến
1.3.1. Giải pháp cho hệ tường vây
a. Tường vây bằng tường cừ thép
b. Tường vây bằng tường cọc nhồi bê tông cốt thép đường kính nhỏ
c. Tường vây bằng tường cọc xi măng đất
d. Tường vây bằng tường bê tông cốt thép
1.3.2. Giải pháp chống tạm trong q trình thi cơng đào đất
a. Kết cấu thép chống tạm hố đào
b. Kết cấu dầm, sàn bê tơng cốt thép của cơng trình làm hệ chống
hố đào

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


6
c. Hệ neo ứng suất trước trong đất
1.4. Giới thiệu tổng quan về cơng trình Soleil Ánh Dương Đà
Nẵng và biện pháp thi công tầng hầm thực tế đã áp dụng
1.4.1. Giới thiệu tổng quan về cơng trình
Cơng trình Soleil Ánh Dương Đà Nẵng là một khu tổ hợp gồm 01

khách sạn và 03 toà căn hộ khách sạn khách sạn Condotel cao cấp đạt
tiêu chuẩn 5 sao quốc tế, được đầu tư bởi tập đoàn PPC An Thịnh Việt
Nam và vận hành bởi tập đoàn Wyndham Hotel Group (Mỹ). Cơng
trình được triển khai xây dựng trên diện tích 2,2 hecta gồm 04 tồ nhà
(03 tịa Condotel và 01 Hotel) cao từ 50 đến 58 tầng.
a. Giải pháp tổ chức khơng gian kiến trúc của cơng trình: Tầng
hầm, khối đế, khối tháp
b. Giải pháp thiết kế kết cấu của công trình
1.4.2. Giới thiệu biện pháp thực tế thi cơng tầng hầm đã triển
khai trên cơng trình
Tổ hợp cơng trình Soleil Ánh Dương thi công tầng hầm khối D đầu
tiên theo yêu cầu từ phía Chủ đầu tư. Sử dụng hệ tường barrette dày
600mm sâu 18m kết hợp với hệ neo ứng suất trước trong đất dài 17m.
Biện pháp thi công đào đất được thực hiện theo phương pháp mở mái
taluy. Nước ngầm luôn luôn được hạ cách đáy hố đào tối thiểu 0.5m,
đảm báo hố đào trong quá trình thi công luôn được khô ráo. Các kết
cấu tầng hầm được thi công tuần tự từ dưới lên.
1.4.3. Những sự cố trong q trình thi cơng tầng hầm
Trong giai đoạn đào đất từ cốt -1.50m (cốt tự nhiên) đến cốt 7.50m, tường vây tại các lỗ neo phía dọc đường Võ Nguyên Giáp đã
chuyển vị lớn dẫn tới tường vây bị nứt, thấm và vỉa hè của đường này
cũng bị sụt lún. Q trình thi cơng chỉ tiến hành đào khu vực khối D

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


7
nên việc tiêu hạ mực nước ngầm không thể đảm bảo, lượng nước hút
rất lớn và đột ngột dẫn đến việc nứt đường và các cơng trình lân cận.

1.4.4. Phân tích nguyên nhân và biện pháp khắc phục thực tế
a. Ngun nhân
Tính tốn khả năng chịu lực của hệ neo ứng suất trước trong tường
vây không đảm bảo khả năng chịu lực dẫn đến chuyển vị lớn trong quá
trình thi công đào đất. Hệ neo ứng suất trước trong đất chỉ thi cơng tại
2 phía khối nhà D nên tồn bộ hệ tường vây cho hố đào không đảm
bảo khả năng chịu lực. Mặt khác, quá trình đào đất mở mái taluy hai
mặt cịn lại khơng có kết cấu cản nước, nên việc hút nước trong hố đào
không đảm bảo, lượng nước đổ vào trong hố lớn dẫn đến kết cấu xung
quanh bị thay đổi lớn gây ra chuyển vị trong hố đào và hệ tường vây.
b. Biện pháp khắc phục thực tế
Khi phát hiện vết nứt tường vây, nhà thầu ngay lập tức dừng tồn
bộ cơng tác đào đất và tiến hành chống đỡ hệ tường vây vị trí đoạn Ép
cừ larsen IV dài 16m hai mặt còn lại quanh vị trí đào đất khối D để
ngăn nước bên ngồi chảy vào.
1.4.5. Phân tích, đánh giá biện pháp thi công tầng hầm thực tế
áp dụng
Xét về bản chất gây ra sự cố cho cơng trình đó là khả năng chịu lực
của hệ neo ứng suất trước trong tường vây không đảm bảo, dẫn đến
tường vây bị chuyển vị lớn. Do đó, nếu tiến hành thi cơng đồng thời
tồn bộ tầng hầm cơng trình và giữ ngun thiết kế hệ neo ứng suất
trước trong đất như ban đầu thì khả năng xảy ra sự cố cho cơng trình
là rất cao và mức độ nguy hiểm sẽ lớn hơn. Do sự ảnh hưởng về mặt
kinh phí hạn chế ban đầu cho dự án nên cơng trình bắt buộc phải thi
cơng cục bộ tòa tháp D.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



8
1.4.6. Đề xuất các biện pháp thi công tầng hầm cho cơng trình
Biện pháp thi cơng truyền thống, thi cơng từ dưới lến (BottomUp) sử dụng hệ Shoring-Kingpost tại một số nhịp biên của tầng hầm
để chống đỡ tường vây.
Biện pháp hỗn hợp Top-down ở một số nhịp biên và Bottomup ở giữa để thi công tầng hầm.
1.5. Kết luận chương 1
Cơng trình Soleil Ánh Dương là một cơng trình quy mô lớn, phạm
vi xây dựng tầng hầm rộng, chiều sâu hố đào lớn. Kết cấu và kiểu dáng
cơng trình rất phức tạp để thi cơng. Địa chất cơng trình chủ yếu là lớp
cát mịn, mực nước ngầm khá cao, vị trí nằm sát biển nên chịu ảnh
hưởng rất mạnh từ hiện tượng thủy triều. Do đó, q trình tính tốn
biện pháp thi cơng tầng hầm cần được xem xét và nghiên cứu một cách
kỹ lưỡng. Biện pháp thi công thực tế đã triển khai cho cơng trình khơng
đảm bảo các điều kiện an toàn, xảy ra nhiều sự cố và hư hại cho cơng
trình. Chủ đầu tư, Tư vấn giám sát, Nhà thầu và các bên liên quan đã
đưa ra nhiều biện pháp xử lý để khắc phục các thiệt hại, chi phí bỏ ra
đã vượt nhiều so với dự toán được duyệt lúc bắt đầu triển khai dự án.
Tác giả đề xuất 2 phương pháp thi công phần ngầm đó là BottomUp và phương pháp Hỗn hợp, với mong muốn, nghiên cứu và đề xuất
được những biện pháp an tồn, chi phí hợp lý, tiến độ thực hiện nhanh
nhất có thể cho những dự án có quy mơ tầng hầm lớn như cơng trình
Soleil Ánh Dương đó là mục tiêu chính của đề tài.
Q trình tính tốn, phân tích mơ hình, các giai đoạn thi cơng được
thực hiện trên phần mềm Plaxis 3D, kết hợp các số liệu quan trắc thực
tế các cơng trình đã từng thực hiện. Từ đó, xử lý số liệu thơng số đầu
vào để có kết quả tính tốn chính xác nhất.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



9
CHƯƠNG 2:
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN
TẦNG HẦM BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D
Để giải quyết được bài tốn thi cơng tầng hầm, cần phải nắm kỹ
những lý thuyết về cơ học đất và áp dụng hợp lý vào bài tốn thi cơng.
Sử dụng lý thuyết về kết cấu thép để thiết kế kết cấu chống tạm. Cơ sở
lý thuyết trong phần mềm Plaxis 3D được sử dụng nền tảng lý thuyết
biến dạng của đất nền trên cơ sở lý thuyết cơ học mơi trường liên tục
được trình bày dưới dạng phương pháp phần tử hữu hạn.
2.1. Cơ sở khoa học tính tốn kết cấu tầng hầm
2.1.1. Lý thuyết xác định áp lực đất lên tường chắn
-

Nhóm theo lý thuyết cân bằng giới hạn của khối rắn.

-

Nhóm lý thuyết cân bằng giới hạn phân tố (điểm).

2.1.2. Tính áp lực đất theo lý thuyết của C.A.Coulomb
2.1.3. Áp lực tác dụng lên tường bê tông cốt thép trong một số
trường hợp riêng
2.2. Cơ sở khoa học tính tốn kết cấu thép
2.2.1. Cấu kiện chịu uốn và chịu cắt
a. Kiểm tra độ bền
b. Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể
c. Kiểm tra ổn định cục bộ của bản cánh và bản bụng tiết diện

2.2.2. Cấu kiện chịu nén
a. Kiểm tra độ bền của cấu kiện chịu nén

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


10
b. Kiểm tra ổn định tổng thể
c. Kiểm tra ổn định cục bộ
2.3. Ổn định chống đẩy trồi khối đất ở đáy hố móng
2.4. Giới thiệu phần mềm Plaxis 3D phiên bản 2013
Một số phương pháp được sử dụng giải quyết bài toán địa kỹ thuật
là: phương pháp thực nghiệm, phương pháp cân bằng giới hạn và
phương pháp số. Phương pháp số bao gồm các phương pháp sai phân
hữu hạn, phương pháp phần tử biên và phương pháp phần tử hữu hạn
(PTHH). Phương pháp phân tử hữu hạn là một cơng cụ hữu ích để giải
quyết bài tốn về sự tương tác của cấu tạo đất như thiết kế hố đào và
nền móng.
2.4.1. Phân tích phần tử hữu hạn trong Plaxis
Có nhiều cách khác nhau để ứng dụng phần tử hữu hạn vào các
ngành kỹ thuật khác nhau, và vấn đề phân tích bài tốn địa kỹ thuật
cũng có những đặc trưng riêng và thường rất phức tạp.
2.4.2. Plaxis 3D phiên bản 2013
a. Mơ hình
b. Tính tốn
c. Xuất kết quả
d. Tạo mơ hình
e. Chia lưới phần tử

2.4.3. Mơ hình ứng xử của đất
Các mơ hình ứng xử của đất trong Plaxis 3D:
-

Mơ hình Mohr – Coulomb.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


11
-

Mơ hình Hardening Soil.

-

Mơ hình Soft Soil Creep.

-

Mơ hình Linear Elastic.

2.4.4. Thơng số vật liệu chính đưa vào mơ hình tính tốn
a. Đặc trưng vật liệu tường vây (Wall)
b. Đặc trưng vật liệu phần tử dầm (Beam)
2.5. Kết luận chương 2
Trên cơ sở lý thuyết biến dạng kết hợp mô phỏng ứng xử của đất
nền thơng qua đặc tính cơ lý của đất nền, phương pháp phân tích phần

tử hữu hạn được sử dụng trong cơng tác tính tốn thiết kế và thi công
hố đào sâu. Áp dụng các TCVN về kết cấu thép, kết cấu bê tông cốt
thép để kiểm tra kết cấu chống tạm.
Với mục đích thiết kế và đưa ra được những biện pháp thi công
tầng hầm đảm bảo an tồn, địi hỏi các chi tiêu cơ lý của địa chất thủy
văn khu vực thi công phải được xác định một cách chính xác. Người
đề ra nhiệm vụ khảo sát phải có kinh nghiệm và chun mơn tốt, đáp
ứng được các thơng số tính tốn chính xác để đưa vào mơ hình.
Tác giả lựa chọn mơ hình Mohr-Coulomb với các thông số phù hợp
với báo cáo khảo địa chất của cơng trình, làm cơ sở để mơ phỏng và
tính tốn các giai đoạn thi cơng trên phần mềm Plaxis 3D, sẽ được
trình bày cụ thể ở chương III.
Bên cạnh đó, đánh giá và so sánh những ưu nhược điểm của 2
phương pháp thi công này về mặt kỹ thuật, tiến độ, dự toán và kiểm
soát rủi ro trong q trình thi cơng.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


12
CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ
CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CƠNG TẦNG HẦM
Để có cơ sở lựa chọn và đánh giá được khả năng làm việc của từng
phương pháp thi cơng tầng hầm của cơng trình Soleil Ánh Dương, tác
giả sẽ tiến hành tính tốn và thiết kế chi tiết cho từng phương pháp
dựa trên việc mơ phỏng q trình thi công bằng phần mềm Plaxis 3D.
Kiểm tra khả năng chịu lực của kết cấu cơng trình, kết cấu chống đỡ
tạm.

Phân tích từng biện pháp thi cơng tầng hầm dựa trên các yếu tố kỹ
thuật, tiến độ thực hiện, chi phí thi cơng, kiểm sốt rủi ro, mất an tồn
lao động trong q trình thi cơng. Từ đó, làm rõ được ưu điểm, nhược
điểm của từng biện pháp, làm cơ sở cho việc lựa chọn biện pháp thi
công tầng hầm cho các cơng trình có hố đào sâu và diện tích tầng hầm
lớn trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.
3.1. Biện pháp kỹ thuật thi cơng tầng hầm cơng trình
3.1.1. Lựa chọn biện pháp chống tạm
Cơng trình có diện tích tầng hầm rộng 22.000m2 chiều sâu hố đào
thay đổi từ 8,3m đến 11,3m, sử dụng tường Barrette dày 600mm sâu
18m làm tường vây xung quanh hố đào.
Tùy thuộc vào việc lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm làm ảnh
hưởng đến nội lực trong hệ tường vây, vì trong quá trình thi cơng đào
đất sẽ làm thay đổi sơ đồ làm việc của tường vây, khi đó tường vây
làm việc theo nhiều dạng kết cấu khác nhau như: công xôn, dầm liên
tục, dầm liên tục có đầu cơng xơn,...

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


13
3.1.2. Biện pháp thi công đào đất
3.1.3. Biện pháp thi công ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông
-

Công tác ván khn

-


Cơng tác cốt thép

-

Cơng tác đổ bê tơng móng

3.1.4. Biện pháp hạ mực nước ngầm
-

Tiêu thoát nước mặt

-

Hạ nước ngầm trong hố đào

3.2. Tính tốn thiết kế phương pháp thi công Bottom-Up
3.2.1. Tổng quan biện pháp
Biện pháp thi công tầng hầm theo phương pháp Bottom-Up là một
biện pháp được thực hiện khá phổ biến tại các cơng trình ở Việt Nam.
Quy trình thực hiện theo trình tự thi cơng từ các kết cấu phần móng
đến cao trình ± 0.00m.
Các thơng số kỹ thuật được đưa vào tính tốn cơng trình như sau:
-

Cao trình mặt sàn tầng mặt đất: ±0.00m; +0.80m.

-

Cơng trình có cao độ mặt đất tự nhiên: -1,50m.


-

Mực nước ngầm tại cơng trình nằm ở cao độ: -3,50m.

-

Độ sâu đào tồn bộ hố cơng trình tại cao độ -9,80m.

-

Độ sâu đào cục bộ tại móng sâu nhất: -12,80m.

-

Sử dụng 2 hệ Shoring kết hợp Kingpost làm biện pháp chống

tạm cho hố đào, tính tốn bố trí 2 bước nhịp hệ chống ở vùng biên của
hố đào, mỗi bước rộng 6m:

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


14
+ Hệ 1: sử dụng 2H400×400×13×21 làm dầm biên,
H400×400×13×21 làm thanh chống đặt tại cao trình -4,50m.
+ Hệ 2: sử dụng 2H400×400×13×21 làm dầm biên,
H400×400×13×21 làm thanh chống đặt tại cao trình -8,50m.

+ Các hệ giằng sử dụng H200×200×8×12.
+ Kingpost sử dụng H400×400×13×21, bước King-post dọc
theo chiều dài tường vây là 6m phù hợp với vị trí các cọc khoan
nhồi để chôn sâu King-post vào cọc khoan nhồi tại thời điểm thi
cơng cọc.
3.2.2. Quy trình tính tốn
a. Thơng số đầu vào
-

Dựa trên báo cáo khảo sát địa chất cơng trình.

-

Hoạt tải thi công lấy bằng 20kN/m2 trên thành hố đào với dải

hoạt tải rộng 5m, cách mép tường vây tối thiểu 1m.
-

Mực nước ngầm nằm ở độ sâu 2,0m so với mặt đất tự nhiên

(cốt -3,50m).
b. Trình tự các bước thi công
-

Bước 1: Công tác chuẩn bị và vận chuyển thiết bị khoan về

cơng trình.
-

Bước 2: Thi cơng cọc khoan nhồi kết hợp ép kingpost.


-

Bước 3: Thi công tường dẫn.

-

Bước 4: Thi công tường Barrete.

-

Bước 5: Đào đất đợt 1 từ cốt -1,50m đến cốt -5,00m và hạ mực

nước ngầm từ cốt -3,50m đến cốt -5,50m.
-

Bước 6: Lắp đặt hệ văng chống thứ 1 tại cốt -4,50m.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


15
-

Bước 7: Đào đất đợt 2 từ cốt -5,50m đến cốt -8,50m và hạ mực

nước ngầm từ cốt -5,50m đến -9,00m.
-


Bước 8: Lắp đặt hệ văng chống thứ 2 tại cốt -8,00m.

-

Bước 9: Đào đất đợt 3 từ cốt -8,50m đến cốt -9,80m hạ mực

nước ngầm từ cốt -9,00m đến -10,30m.
-

Bước 10: Đào đất đợt 4 cục bộ từng hố móng đến cốt thiết kế.

-

Bước 11: Thi cơng các lớp bê tơng lót móng, bể nước, nền

tầng hầm B2.
-

Bước 12: Thi cơng bê tơng móng, bể nước, nền tầng hầm B2

tại cốt -9,20m.
-

Bước 13: Tháo hệ văng chống thứ 2 tại cốt -8,00m.

-

Bước 14: Thi công bê tông cột, vách tầng hầm B2.


-

Bước 15: Thi công sàn tầng hầm B1 tại cốt -6,00m.

-

Bước 16: Tháo hệ văng chống thứ 1 tại cốt -4,50m.

-

Bước 17: Thi công bê tông cột, vách tầng hầm B1.

-

Bước 18: Thi công sàn tầng mặt đất tại cốt -0,10m.

c. Mơ hình tính tốn bằng phần mềm Plaxis 3D
d. Kết quả tính tốn sau khi đào đến đáy hố đào của hệ văng chống
-

Hệ văng chống thứ 1 tại cốt -4,50m:

+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Mmax = 327,77 kNm.
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Qmax = 340,51 kNm.
+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài
Mmax = 335,89 kNm.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


16
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài Qmax
= 346,67 kNm.
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 1 Nmax = 1449,29 kN
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 2 Nmax = 2559,7 kN
-

Hệ văng chống 2 tại cốt -8,00m:

+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Mmax = 548,05 kNm.
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Qmax = 365,83 kNm.
+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài
Mmax = 448,08 kNm.
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài Qmax
= 364,95 kNm.
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 1 Nmax = 2555,76 kN
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 2 Nmax = 3310,4 kN
e. Kiểm tra ổn định hố đào
Giá trị chuyển vị lớn nhất của tường vây theo phương cạnh ngắn
Ux-max = 43,91mm
Giá trị chuyển vị lớn nhất của tường vây theo phương cạnh dài Uymax

= 45,62mm
Chuyển vị cho phép của tường vây tại đáy hố đào [U]=H/150 =


55,33mm (với độ sâu cốt đào đất đại trà H=8,3m)
Ta có: max(Ux-max;Uy-max) = 45,62mm ≤ [U]=62,00mm
Vậy hố đào đảm bảo điều kiện chuyển vị.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


17
f. Kiểm tra ổn định chống đẩy trồi hố móng
g.Kiểm tra khả năng chịu lực của tường vây
Giá trị momen phía trong hố đào lớn nhất:

M

+

max

= 517,2 kN.m/m < M+gh(trong) = 528,2 kN.m/m

M-min = 238,4 kN.m/m < M-gh(ngoài) = 279,4 kN.m/m
Thỏa mãn điều kiện ➔ Tường vây đảm bảo khả năng chịu lực.
h. Kiểm tra khả năng chịu lực của Kingpost
Kingpost đủ khả năng chịu lực khi ngàm với độ sâu 4.0 m trong
đất.
i. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm biên
j. Kiểm tra khả năng chịu lực trong thanh chống

3.3. Tính tốn thiết kế phương pháp thi cơng hỗn hợp
3.3.1. Tổng quan biện pháp
Quy trình thực hiện theo trình tự thi cơng các kết cấu từ cao trình
±0.00m đến các đáy móng, bể nước.
Các thơng số kỹ thuật được đưa vào tính tốn cơng trình như sau:
-

Sử dụng sàn tầng mặt đất (cao trình -0,10m) và sàn B1 (cao

trình -6,00m) làm việc như 2 hệ văng chống.
-

Sử dụng thêm 01 lớp Shoring H350×350×12×19 làm biện

pháp chống tạm cho hố đào tại cao trình -8,50m.
-

Các hệ giằng sử dụng H200×200×8×12.

-

King-post ở đây là cấu kiện chịu lực chính thay cho các hệ cột

và vách tầng hầm, sử dụng H400×400×13×21, đặt trong các vị trí cọc

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



18
khoan nhồi với chiều sâu ngàm là 2,20m, gồm 2 bước nhịp với khoảng
cách mỗi bước là 8,0m.
3.3.2. Quy trình tính tốn
a. Thơng số đầu vào
b. Trình tự các bước thi công
-

Bước 1: Công tác chuẩn bị và vận chuyển thiết bị khoan về

cơng trình.
-

Bước 2: Thi cơng cọc khoan nhồi kết hợp thả Kingpost.

-

Bước 3: Thi công tường dẫn.

-

Bước 4: Thi công tường Barrete.

-

Bước 5: Đào đất đợt 1 từ cốt -1,50m đến cốt -3,50m.

-

Bước 6: Thi công sàn tầng mặt đất tại cốt -0,10m.


-

Bước 7: Đào đất đợt 2 từ cốt -3,50m đến cốt -6,30m và hạ mực

nước ngầm từ cốt -3,50m đến cốt -6,80m.
-

Bước 8: Thi công sàn tầng hầm B1 tại cốt -6,00m.

-

Bước 9: Đào đất đợt 3 từ cốt -6,30m đến cốt -8,40m hạ mực

nước ngầm từ cốt -6,80m đến -8,90m.
-

Bước 10: Lắp đặt hệ văng tại cốt -8,40m.

-

Bước 11: Đào đất đợt 4 cục bộ từng hố móng đến cốt thiết kế.

-

Bước 12: Thi cơng các lớp bê tơng lót móng, bể nước, nền

tầng hầm B2.
-


Bước 13: Thi cơng bê tơng móng, bể nước, nền tầng hầm B2

tại cốt -9,20m.
-

Bước 14: Tháo hệ văng chống tại cốt -8,40m.

-

Bước 15: Thi công bê tông cột, vách tầng hầm B2.

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


19
-

Bước 16: Thi cơng sàn tầng B1 các vị trí lỗ mở.

-

Bước 17: Thi công bê tông cột, vách tầng hầm B1.

-

Bước 18: Thi công sàn tầng mặt đất các vị trí lỗ mở.

c. Mơ hình tính tốn bằng phần mềm Plaxis 3D

d. Kết quả tính tốn sau khi đào đến đáy hố đào của hệ văng chống
-

Hệ văng chống:

+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Mmax = 416,62 kNm.
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh ngắn
Qmax = 199,80 kNm.
+ Giá trị momen M lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài
Mmax = 425,77 kNm.
+ Giá trị lực cắt Q lớn nhất dầm biên theo phương cạnh dài Qmax
= 251,76 kNm.
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 1 Nmax = 2189,64 kN
+ Giá trị lực dọc lớn nhất của thanh số 2 Nmax = 2480,47 kN
e. Kiểm tra ổn định hố đào
Giá trị chuyển vị lớn nhất của tường vây theo phương cạnh ngắn
Ux-max = 48,93mm
Giá trị chuyển vị lớn nhất của tường vây theo phương cạnh dài Uymax

= 48,34mm
Chuyển vị cho phép của tường vây tại đáy hố đào [U]=H/150 =

55,33mm (với độ sâu cốt đào đất đại trà H=8,3m)
Ta có: max(Ux-max;Uy-max) = 48,34mm ≤ [U]=55,33mm

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



20
Vậy hố đào đảm bảo điều kiện chuyển vị.
f. Kiểm tra ổn định chống đẩy trồi hố móng
Bài tốn kiểm tra giống với phương pháp Bottom-Up, hố đào đảm
bảo không bị đẩy trồi.
g. Kiểm tra khả năng chịu lực của tường vây
Giá trị momen phía trong hố đào lớn nhất:
M+max = 255,7 kN.m/m < M+gh(trong) = 528,2 N.m/m
M-min = 167,1 kN.m/m < M-gh(ngoài) = 279,4 N.m/m
Thỏa mãn điều kiện ➔ Tường vây đảm bảo khả năng chịu lực.
h. Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm biên
i. Kiểm tra khả năng chịu lực trong thanh chống
j. Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ dầm sàn tầng mặt đất
k. Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ dầm sàn tầng hầm B1
l. Kiểm tra khả năng chịu lực của Kingpost
3.4. Đặc điểm kỹ thuật
3.4.1. Đặc điểm kỹ thuật phương pháp thi cơng Bottom – Up
Cơng trình có diện tích tầng hầm rộng lớn, việc sử dụng hệ văng
chống để chống đỡ tạm thời cho tồn bộ hố đào địi hỏi chi phí thi
cơng cực kỳ lớn. Do đó, sử dụng hệ giàn thép hình bố trí xung quanh
vùng biên của hố đào kết hợp với các Kingpost để chia nhỏ phạm vi
chịu lực của hệ văng chống tạo nên một hệ dàn chịu lực tốt. Tuy cơng
trình có diện tích tầng hầm lớn nhưng chiều sâu đào đại trà toàn bộ hố
đào khoảng 8,3m nên việc áp dụng biện pháp thi công này cũng sẽ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ



21
mang lại nhiều thuận lợi cho q trình thi cơng.
Q trình thi cơng đào đất được tận dụng tối đa ưu thế cơ giới hóa
trên mặt bằng thi cơng rộng rãi. Đặc biệt tập trung thi công đào đất và
đổ bê tơng các cấu kiện ở phía trung tâm của cơng trình, sau khi đã thi
cơng xong mới triển khai thi công ra các vùng biên. Điều này sẽ làm
cho nền đất ở vùng trung tâm của hố đào ổn định hơn. Khi có sự cố
trong q trình thi cơng tầng hầm có thể bổ sung các hệ chống xiên
vào các tấm tường vây để tăng khả năng chịu lực cho tường vây.
Việc bố trí 2 hệ văng chống tạm sẽ làm tăng giá trị nội lực trong
tường vây và nội lực trong từng thanh chống. Các cấu kiện kingpost
với chức năng chủ yếu làm giảm nhịp tính tốn, tạo ổn định trong và
ngoài mặt phẳng cho toàn hệ, chịu tải trọng bản thân của hệ dàn thép
hình.
3.4.2. Đặc điểm kỹ thuật phương pháp thi công Hỗn hợp
Phương pháp thi công hỗn hợp là sự kết hợp giữa 2 phương pháp
Top-Down ở biên và Bottom-Up ở giữa. Với hố đào của cơng trình có
chiều sâu 8,3m, kết cấu chống tạm sử dụng 2 hệ kết cấu dầm sàn tầng
mặt đất và dầm sàn tầng hầm B1 kết hợp cùng 1 hệ văng chống ở vị
trí gần mặt sàn tầng hầm B2 để tạo nên hệ chống đỡ cho quá trình thi
công tầng hầm. Nội lực trong hệ tường vây giảm khoảng 35%, nên tiết
kiệm được chi phí thi cơng cho kết cấu này. Cơng trình có 4 khối tịa
nhà cao tầng được thi cơng trên một diện tích rộng lớn, bố trí lỗ mở
sàn rộng để đảm bảo q trình thi công đào đất thuận lợi và giảm được
công vận chuyển đất. Tuy nhiên, q trình đào đất khá khó khăn, sử
dụng nhiều máy đào với kích thước và dung tích gàu đào nhỏ, thời
gian vận chuyển đất đào đến vị trí lỗ mở tốn nhiều thời gian. Hệ

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.


Lưu hành nội bộ


22
kingpost là kết cấu chịu lực chính theo phương đứng của cơng trình,
được thi cơng đồng thời cùng với cọc khoan nhồi.
Để thi công các kết cấu dầm sàn tầng mặt đất và tầng hầm B1, yêu
cầu phải đổ bê tơng lót M100 dày 100mm cho nền đất tiếp xúc với hệ
ván khn, tại các vị trí cao hơn mặt đất hiện trạng thì sử dụng thêm
cây chống, lớp đất bên dưới phải được lu lèn đạt độ chặt K90 thì mới
đảm bảo được yêu cầu về độ võng cho kết cấu. Công tác chờ thép của
các kết cấu theo phương đứng phải sử dụng các mối nối coupler để
giảm chiều dài chờ thép, gây vướng và khó khăn trong q trình thi
cơng đào đất.
3.5. Đánh giá tiến độ thi công tổng thể tầng hầm
3.5.1. Tiến độ thi công theo phương pháp thi công Bottom – Up
Tiến độ thi công theo phương pháp Bottom-Up 787 ngày.
3.5.2. Tiến độ thi công theo phương pháp thi công Hỗn hợp
Tiến độ thi công theo phương pháp Hỗn hợp 947 ngày.

Bảng 3.12. So sánh thời gian thi công của 2 phương pháp Bottom-Up và Hỗn hợp
Phương pháp

Phương pháp

Bottom - Up

Hỗn hợp


Tổng thời gian thi công

787

947

Công tác đào đất

235

330

250

320

Nội dung công việc

Thi công dầm sàn tầng mặt đất,
B1, B2

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ


23

Nội dung công việc
Thi công cột, vách tầng B1, B2

Lắp đặt và tháo dỡ hệ văng
chống tạm

Phương pháp

Phương pháp

Bottom - Up

Hỗn hợp

115

145

155

105

3.6. Dự toán
Yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến việc lựa chọn biện pháp thi công áp
dụng cho công trình Soleil Ánh Dương đó là chi phí sử dụng cho các
giải pháp thi cơng tầng hầm. Để có thể đánh giá được điểm khác biệt
của 2 phương pháp, chúng ta sẽ đánh giá trên những đầu mục công
việc đặc thù của từng biện pháp, từ đó rút ra giá trị và so sánh chi phí
thi cơng. Phần lớn các đầu mục công việc sẽ được áp dụng theo định
mức nhà nước, có điều chỉnh để phù hợp với từng địa phương. Giá cả
vật tư được lấy theo giá liên sở của Đà Nẵng quý I năm 2019. Năng
lực thiết bị của các nhà thầu tham gia thi công là như nhau.
3.6.1. Chi phí thực hiện theo phương pháp thi cơng Bottom–Up

3.6.2. Chi phí thực hiện theo phương pháp thi cơng Hỗn hợp

Bảng 3.15. So sánh chi phí thực hiện của 2 phương pháp Bottom-Up và Hỗn hợp
Nội dung công việc
Tổng chi phí

Phương pháp

Phương pháp Hỗn

Bottom - Up

hợp

40.931.454.696

35.748.312.437

THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG.

Lưu hành nội bộ