CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

TÒA NHÀ TMDV-VĂN PHÒNG LIM 3
29A NGUYỄN ĐÌNH CHIỂU, P.ĐAKAO, Q.1, TP.HỒ CHÍ MINH

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN HẦM


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

02- 2018

2|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

MỤC LỤC
1. GIỚI THIỆU...............................................................................................................................................5
1.1. Tổng quan.....................................................................................................................................5
1.2. Kích thước hình học kết cấu tầng hầm........................................................................................6
1.3. Phương án thi công......................................................................................................................7
1.4. Cơ sở thiết kế..............................................................................................................................11
1.5. Tiêu chuẩn áp dụng....................................................................................................................11

2. THIÊT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM...............................................................................11
2.1. Giả thuyết thiết kế......................................................................................................................11
2.2. Mặt cắt địa chất và các thông sô địa chất được áp dụng...........................................................12
2.2.1 Mặt cắt địa chất........................................................................................................................12
2.2.2 Thông số địa chất sử dụng trong mô hình...............................................................................20
2.3. Tường vây...................................................................................................................................22
2.3.1 Thông số hình học của tường vây............................................................................................22
2.3.2 Vật liệu tường vây....................................................................................................................22
2.3.3 Thông số mô hình tường vây trong Plaxis..............................................................................23
2.4. Sàn tầng hầm..............................................................................................................................23
2.4.1 Thông số hình học của sàn hầm...............................................................................................23
2.4.2 Vật liệu sàn hầm.......................................................................................................................23
2.4.3 Thông số mô hình sàn hầm trong Plaxis.................................................................................23
2.5. Phụ tải mặt đất............................................................................................................................24
2.6. Mực nước ngầm.........................................................................................................................26
2.7. Trình tự thi công.........................................................................................................................27
2.8. Kết quả tính toán mặt cắt 1-1.....................................................................................................30
2.8.1 Mô hình tính toán.....................................................................................................................30
2.8.2 Nội lực trong tường vây...........................................................................................................30
2.8.3 Chuyển vị ngang trong tường vây...........................................................................................32
2.8.4 Lún nền.....................................................................................................................................33
2.8.5 Nội lực trong sàn hầm..............................................................................................................33
2.8.6 Hệ số ổn định tổng thể.............................................................................................................35
2.9. Kết quả tính toán mặt cắt 2-2.....................................................................................................35
2.9.1 Mô hình tính toán.....................................................................................................................35
2.9.2 Nội lực trong tường vây...........................................................................................................35
2.9.3 Chuyển vị ngang trong tường vây...........................................................................................37
2.9.4 Lún nền.....................................................................................................................................37
2.9.5 Nội lực trong sàn hầm..............................................................................................................38
2.9.6 Hệ số ổn định tổng thể.............................................................................................................39


3|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

3. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG CỦA TƯỜNG VÂY......................................................................40
4. KIỂM TRA LÚN NỀN.............................................................................................................................41
5. KIỂM TRA HỆ SỐ ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ...........................................................................................43
6. KIỂM TRA THÉP TRONG TƯỜNG VÂY............................................................................................44
6.1. Các thông số vật liệu..................................................................................................................44
6.2. Tính khả năng chịu moment của tường vây..............................................................................48
7. BÁN KÍNH ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG HỐ ĐÀO.....................................................................50
8. BỐ TRÍ QUAN TRẮC VÀ GIÁ TRỊ CẢNH BÁO QUAN TRẮC........................................................51
9. BIỆN PHÁP DỰ PHÒNG RỦI RO.........................................................................................................53
10. TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG GIẾNG BƠM.............................................................................................54
11. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................................................59

4|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

1.
1.1.


GIỚI THIỆU
Tổng quan
TÒA NHÀ TMDV-VĂN PHÒNG LIM 3 được xây tại số 29A Nguyễn Đình Chiểu, Phường
Đakao, Quận 1, TP Hồ Chí Minh do Công Ty Cổ Phần Đầu Tư và Thương Mại An Khang
làm Chủ Đầu Tư. Quy mô dự án bao gồm 3 tầng hầm với diện tích đất ~3700m2.
Trong báo cáo này, chúng tôi trình bày tính toán kiểm tra biện pháp thi công Semi-Topdown
cho 3 tầng hầm. Báo cáo này được thiết lập dựa trên báo cáo khảo sát địa chất và bản vẽ
do chủ đầu tư cung cấp.

Hình 1-1: Vị trí dự án

5|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

1.2.

Kích thước hình học kết cấu tầng hầm
Kích thước hình học chính của công trình có thể được tóm tắt như hình vẽ dưới:

1

2

2

1

Hình 1-2: Mặt bằng cao độ đáy hố đào

Hình 1-3: Mặt cắt kích thước hình học của công trình (Mặt cắt 1-1)

6|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 1-4: Mặt cắt kích thước hình học của công trình (Mặt cắt 2-2)

1.3.

Phương án thi công
Công trình thi công theo biện pháp Semi-Topdown với tường vây đại trà dày 800mm dài
27m, riêng khu hố pit tường vây dày 1200mm dài 32m. Mặt bằng thi công zone được phân
theo từng sàn hầm để đảm bảo thuận tiện trong thi công đào đất và đổ bê tông.

Hình 1-5: Mặt bằng bố trí thi công trên công trường

7|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 1-6: Mặt bằng chia Zone tầng 1


Hình 1-7: Mặt bằng chia Zone hầm B1

8|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 1-8: Mặt bằng chia Zone hầm B2

Hình 1-9: Mặt bằng chia Zone hầm B3

9|Page


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 1-10: Mặt bằng bố trí lỗ mở và hệ giằng sàn tầng 1

Hình 1-11: Mặt bằng bố trí lỗ mở và hệ giằng sàn hầm B1

10 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI

AN KHANG

Hình 1-12: Mặt bằng bố trí lỗ mở và hệ giằng sàn hầm B2

1.4.

Cơ sở thiết kế
[1.] Báo cáo khảo sát địa chất do Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Xây Dựng Tổng Hợp thực
hiện và được Chủ đầu tư cung cấp.
[2.] Bản vẽ tường vây do Chủ đầu tư cung cấp.

1.5.

Tiêu chuẩn áp dụng
TCVN 5574:2012

Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn
thiết kế

2.
2.1.

TCVN 5575:2012

Kết cấu thép-Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 10304:2014

Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế


THIÊT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM
Giả thuyết thiết kế
Thiết kế của chúng tôi dựa trên giả thiết sau:
•

Hồ sơ khảo sát địa chất là đáng tin cậy.

•

Tường vây được thi công đảm bảo chất lượng, không bị thấm giữa các panel, không
bị lộ cốt thép ra ngoài bê tông và không xuất hiện lỗ thủng, lỗ rò trên tường.

11 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

2.2.

Mặt cắt địa chất và các thông sô địa chất được áp dụng

2.2.1 Mặt cắt địa chất
Hồ sơ địa chất bao gồm 1 hình trụ hố khoan có độ sâu tới 80m với 7 lớp đất chính được
trình bày như bên dưới:
Lớp đât san lấp T: Đất sét pha cát
Trên bề mặt hiện hữu là nền bê tông dày 0.10m. Tiếp đến là lớp đất san lấp có bề dày
1.10m. Thành phần của lớp chủ yếu là sét, cát, bột, bụi, ít hữu cơ, màu xám vàng, xám đen.
Lớp đât 1: Đất sét pha cát, mềm đến rắn vừa

Lớp đất sét pha cát phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 3.30m. Thành phần của lớp chủ
yếu là sét, cát, bột, bụi, màu xám xanh nâu đỏ, trạng thái mềm đến rắn vừa. Sức kháng
xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 3 ÷ 4.

12 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Lớp đât 2: Đất sét pha cát, lẫn sỏi sạn laterit, rắn
Lớp đất sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 2.80m. Thành
phần của lớp chủ yếu là sét, cát, bột, bụi, sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ đốm vàng, trạng thái
rắn. Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 14 ÷ 15.

13 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Lớp đât 3: Đất sét pha cát, rắn vừa
Lớp đất sét pha cát phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 1.90m. Thành phần của lớp chủ
yếu là sét, cát, bột, bụi, màu xám xanh đốm vàng nâu đỏ, trạng thái rắn vừa. Sức kháng
xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 6 ÷ 8.

14 | P a g e



CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Lớp đât 4: Cát mịn đến thô, rời đến chặt vừa
Lớp đất cát mịn đến thô phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 37.20m. Thành phần của lớp
chủ yếu là cát mịn đến thô lẫn bột, ít sét, ít sỏi nhỏ, màu vàng nâu xám, nâu đỏ, trạng thái
rời đến chặt vừa. Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 6 ÷ 27.

Lớp đât 5: Đất sét pha cát, rất rắn đến rất cứng
Lớp đất sét, đất sét pha cát phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 11.40m. Thành phần của
lớp chủ yếu là sét, cát, bột, bụi, màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái rất rắn đến rất cứng. Sức
kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 27 ÷ 56.

15 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Lớp đât 6: Cát mịn đến trung, chặt đến rất chặt
Lớp đất cát mịn đến trung phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 19.90m. Thành phần của lớp
chủ yếu là cát mịn đến trung lẫn bột, ít sét, màu nâu vàng, xám xanh, trạng thái chặt đến rất
chặt. Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 35 ÷ 65.

16 | P a g e



CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Lớp đât 7: Đất sét, cứng đến rất cứng
Lớp đất sét phân bố tại hố khoan BH1 có bề dày 2.85m (tính đến hết chiều sâu khảo sát
80.45m). Thành phần của lớp chủ yếu là sét, bột, bụi, màu nâu vàng, trạng thái cứng đến rất
cứng. Sức kháng xuyên động chùy tiêu chuẩn (N): 37 ÷ 51.

17 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 2-13 Hình trụ hố khoan

18 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Hình 2-14: Mặt bằng hố khoan

Hình 2-15 Mặt cắt địa chất

19 | P a g e



CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

2.2.2 Thông số địa chất sử dụng trong mô hình
Bảng 2-1:Các thông số đất khi mô hình PLAXIS 2D.
Lớp đất

T. Đất
đắp

1. Sét pha
cát, mềm
đến rắn vừa

2. Sét pha
cát, rắn

3. Sét pha
cát, rắn vừa

4.1. Cát mịn đến
thô, rời đến chặt
vừa

4.2. Cát mịn đến
thô, rời đến chặt
vừa


5. Sét pha,
rắn

6. Cát mịn
đến trung,
chặt

Type

HSM
Drained

HSM
UnDrained

HSM
UnDrained

HSM
UnDrained

HSM Drained

HSM Drained

HSM
UnDrained

HSM Drained


γ unsat (kN/m3)

18

18.4

18.3

18.3

19.3

19.3

20.3

19.9

γ sat (kN/m3)

18.5

19

19

19

19.5


19.5

20.5

20.3

10000

13500

22500

18000

30000

40600

60000

75000

10000

13500

22500

18000


30000

40600

60000

75000

30000

40500

67500

54000

90000

121800

180000

225000

m

0.5

0.8


0.75

0.75

0.5

0.5

0.75

0.5

ν

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2


c (kN/m2)

5

30

50

40

1

1

200

0

ϕ( )

25

0

0

0

30


30

0

30

ψ ( ο)

0

0

0

0

0

0

0

0

Rinter

0.5

0.7


0.7

0.75

0.8

0.8

0.85

0.85

ref

E50
(kN/m2)
Eoedref (kN/m2)
Eurref
(kN/m2)

ο

20 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG


Trong đó:
Lớp 1, 2, 3, 5: Sét pha cát được mô tả bằng mô hình Hardening Soil theo phương pháp tổng ứng
suất.
•

Thông số sức chống cắt c=Su: Su là thông số sức chống cắt không thoát nước tính từ thí
nghiệm 3 trục UU.

•

Thông số độ cứng: 450Su.

Lớp 4: Cát mịn đến thô rời đến chặt vừa được chia làm 2 lớp 4.1 (SPT~15) và lớp 4.2 (SPT~20).
Cả 2 lớp này được mô tả bằng mô hình Hardening Soil theo phương pháp ứng suất có hiệu.
•

Thông số sức chống cắt c’, ϕ’ : Tương quan theo thông số SPT

•

Thông số độ cứng: 2000N với N là giá trị SPT trung bình của lớp đất.

Lớp 6: Cát mịn đến trung, chặt vừa đến chặt được mô tả bằng mô hình Hardening Soil theo
phương pháp ứng suất có hiệu.

21 | P a g e

•

Thông số sức chống cắt c’, ϕ’ : Tương quan theo thông số SPT


•

Thông số độ cứng: 2000N với N là giá trị SPT trung bình của lớp đất.


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

2.3.

Tường vây

2.3.1 Thông số hình học của tường vây
Các panel tường vây của công trình được thiết kế với chiều dày 800mm, dài 27m cho khu
đại trà và dày 1200, dài 32m cho khu hố pit.
Tường được mô hình dưới dạng plate và xem như dầm dẻo tuyến tính (elastic beam).

Hình 2-16: Mặt bằng bố trí tường vây
2.3.2 Vật liệu tường vây
Bê tông cấp:

B40

Cường độ bê tông theo mẫu hình lập phương 28 ngày:

Rb = 22 MPa

Tường vây đổ dưới nước nên cường độ và mô đun đàn hồi của bê tông tường bị giảm yếu

so với đổ trên cạn. Với điều kiện thi công hiện tại, nhà thầu lấy hệ số giảm yếu là 0.8 (tương
ứng 80% cường độ).
Cường độ đặc trưng của bê tông mẫu lập phương đổ dưới nước sau 28 ngày:
Rb=0.8x22=17.6 Mpa
Mô đun đàn hồi của bê tông dưới nước sau 28 ngày là :
Eb=32500 Mpa
22 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

2.3.3 Thông số mô hình tường vây trong Plaxis.
Tường được mô hình dưới dạng plate và xem như dầm dẻo tuyến tính (elastic beam)
Bảng 2-2: Các thông số của tường vây 800mm cho tính toán bằng phần mềm Plaxis
Thành phần

Thông số

Trị số

Material type

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA


2.6x107

kN/m

Độ cứng chống uốn

EI

1.386x106

kNm2/m

Loại mô hình

Đơn vị

Bảng 2-3: Các thông số của tường vây 1200mm cho tính toán bằng phần mềm Plaxis
Thành phần

Thông số

Trị số

Material type

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA


3.9x107

kN/m

Độ cứng chống uốn

EI

4.68x106

kNm2/m

Loại mô hình

2.4.

Đơn vị

Sàn tầng hầm
Sàn tầng hầm, với độ cứng lớn theo phương ngang, giữ vai trò như các hệ giằng chống
tường vây trong phương án thi công Semi-Top down trong suốt quá trình đào đất.

2.4.1 Thông số hình học của sàn hầm
Công trình này có 4 hầm, trong đó sàn B1, B2, B3 dày 300mm và sàn B4 dày 1000mm. Cao
trình kết cấu so với mặt đất tự nhiên của các sàn hầm lần lượt là -3mSL (-2.3mGL), -6mSL (5.3mGL), -9mSL (-8.3mGL) và -12mSL (-11.3mGL).
2.4.2 Vật liệu sàn hầm
Bê tông
Bê tông cấp:


B35

Mô đun đàn hồi của bê tông sàn ở 28 ngày tuổi là: Ec =34500 Mpa.
2.4.3 Thông số mô hình sàn hầm trong Plaxis.
Sàn hầm L1, B1 và B2 được mô hình dưới dạng anchor với độ cứng đã xem xét ảnh hưởng
của lỗ mở.
Bảng 2-4: Các thông số của sàn hầm theo biên trục A (Giáp tòa nhà Nagecco)

23 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

Thành phần

Thông số

L1

B1

B2

Material type

Elastic

Elastic


Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

20000

240000

240000

kN/m

Khoảng cách

Lsp

1

1

1

m

Loại mô hình

Đơn vị


Bảng 2-5: Các thông số của sàn hầm theo biên trục C (Giáp khu đất trống)
Thành phần

Thông số

L1

B1

B2

Material type

Elastic

Elastic

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

110000

140000

195000


kN/m

Khoảng cách

Lsp

1

1

1

m

Loại mô hình

Đơn vị

Bảng 2-6: Các thông số của sàn hầm theo biên trục 1 (Giáp đường Nguyễn Đình Chiểu)
Thành phần

Thông số

L1

B1

B2

Material type


Elastic

Elastic

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

700000

700000

700000

kN/m

Khoảng cách

Lsp

1

1

1

m


Loại mô hình

Đơn vị

Bảng 2-7: Các thông số của sàn hầm theo biên trục 6 (Giáp nhà dân)
Thành phần

Thông số

L1

B1

B2

Material type

Elastic

Elastic

Elastic

Độ cứng dọc trục

EA

585000


585000

585000

kN/m

Khoảng cách

Lsp

1

1

1

m

Loại mô hình

2.5.

Đơn vị

Phụ tải mặt đất
Theo khảo sát hiện trạng công trường, 1 mặt dự án tiếp giáp nhà dân, 1 mặt dự án tiếp giáp
tòa nhà Nagecco, 1 mặt giáp đường Nguyễn Đình Chiểu và mặt còn lại giáp khu đất trống.
•

Đối với hoạt tải xe đào đất lấy tải bề mặt là 20kN/m2 kéo dài 6m.


•

Đối với hoạt tải giao thông lấy tải bề mặt là 10 kN/m2 kéo dài 14m.

24 | P a g e


CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐẦU TƯ VÀ THƯƠNG MẠI
AN KHANG

•

Đối với nhà dân lân cận 3-4 tầng lấy 30-40 kN/m 2 (tương ứng lấy 1 tầng 10 kN/m 2)
kéo dài 6m.

Hình 2-17: Hiện trạng xung quanh công trình (khu giáp nhà dân và tòa nhà Nagecco)

Hình 2-18: Hiện trạng xung quanh công trình (khu giáp đường Nguyễn Đình Chiểu)

25 | P a g e