ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

HUỲNH QUỐC THIỆN

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY
ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN

Chuyên ngành : Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
Mã số: 60 58 02 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 1 Năm 2019


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – TP.HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm, TS. Lê Trọng Nghĩa

Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS Trương Quang Thành

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lê Văn Pha

Luận Văn Thạc Sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TP.HCM ngày 09 tháng 01
năm 2019.

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS Bùi Trường Sơn

2. PGS.TS Trương Quang Thành
3. TS. Lê Văn Pha
4. GS.TS Trần Thị Thanh
5. TS. Nguyễn Mạnh Tuấn
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

PGS. TS. Bùi Trường Sơn

TS. Lê Anh Tuấn


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: HUỲNH QUỐC THIỆN

MSHV: 1770064

Ngày, tháng, năm sinh: 20/05/1993

Nơi sinh: Bình Thuận


Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng

Mã số: 60 58 02 11

I. TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN
CƠNG TRÌNH LÂN CẬN
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan về chuyển vị ngang tường vây ảnh hưởng đến cơng trình lân
cận
Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích hố đào sâu và phương pháp đánh giá mức độ
thiệt hại cơng trình lân cận
Chương 3: Mơ hình phân tích ngược chuyển vị ngang tường vây, độ lún, nghiêng
cơng trình lân cận cho một số dự án cụ thể
Chương 4: Phân tích mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân
cận
Kết luận và kiến nghị
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 13/08/2018

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/12/2018
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. Nguyễn Minh Tâm
TP. HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1

PGS.TS. Nguyễn Minh Tâm

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2


CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TS. Lê Trọng Nghĩa

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

TS. Lê Anh Tuấn

PGS.TS. Lê Bá Vinh


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS.
Nguyễn Minh Tâm và Thầy TS. Lê Trọng Nghĩa người đã giúp tác giả xây dựng ý
tưởng của đề tài, mở ra những hướng đi trên con đường tiếp cận phương pháp nghiên
cứu khoa học. Thầy đã hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn
này
Tác giả cũng xin cám ơn anh Trần Việt Thái đã có nhiều ý kiến đóng góp quý
báu và giúp đỡ, hổ trợ tác giả rất nhiều trong suốt chặng đường vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học
Bách Khoa TP. HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho tác giả từ khi
tác giả học Đại học và trong suốt quá trình Cao học.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Phịng Kỹ Thuật Cơng Ty Hịa Bình và đặc biệt
là TS. Huỳnh Quốc Vũ luôn tạo điều kiện để tác giả nâng cao kiến thức chuyên môn
thông qua việc tham gia tính tốn các biện pháp hầm và các chương trình đào tạo trong
lĩnh vực Địa Kỹ Thuật.
Cuối cùng tác giả xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ, anh chị em, bạn bè
đồng hành cùng tác giả trong suốt thời gian qua.
Hi vọng đề tài luận văn của tác giả sẽ là tài liệu tham khảo hữu dụng cho q
trình tính tốn, nghiên cứu trong thực tiễn. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực

hiện nhưng đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả mong nhận được sự
góp ý của quý thầy cơ và bạn bè để tiếp tục hồn thiện đề tài này.

TP. HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018
Tác giả luận văn

Huỳnh Quốc Thiện


TĨM TẮT LUẬN VĂN
Thơng thường, giá trị cho phép chuyển vị ngang tường vây được lấy là 0.5%
chiều sâu hố đào theo các tiêu chuẩn và tài liệu trên thế giới. Đây là giá trị được xem
xét cho tất cả các trường hợp kể cả dự án nằm trong đô thị (tiếp giáp nhà dân) hoặc
khu ngoại ô (không tiếp giáp nhà dân) và giá trị này được xem không phụ thuộc trình
tự thi cơng (chiều sâu đào đất). Chính điều này đã gây nên nhiều bất cập và tranh cãi
về việc đưa ra giới hạn an toàn đảm bảo cho cơng trình lân cận xung quanh hố đào
trong thiết kế cũng như là thi cơng cơng trình ngầm (tiếp giáp nhà dân). Chính vì vậy,
tác giả thực hiện đề tài “PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY
ĐẾN CƠNG TRÌNH LẦN CẬN” nhằm xác định giá trị chuyển vị giới hạn tường vây
đảm bảo điều kiện sử dụng và an tồn cho kết cấu cơng trình lân cận.
Kết quả nghiên cứu cho thấy chuyển vị ngang tường vây có tương quan rõ rệt với
chỉ số đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận DPI và độ lún cơng trình lân cận
Uy trong phạm vi 2 lần chiều sâu hố đào. Dạng tổng quát theo chỉ số DPI
Ux/H=0.008DPI+ fBi(DPI), trong đó fBi(DPI) là giá trị thay đổi phụ thuộc theo trình tự
thi cơng. Cụ thể f0(DPI)=0.112DPI+0.070 khi đào công xôn, fB1(DPI)=0.071DPI 0.148 khi đào B1, fB2(DPI)=0.048DPI -0.174 khi đào B2, fB3(DPI)=0.010DPI+0.002
khi đào B3, fB4(DPI)=0.003DPI+0.018 khi đào B4 và fB5(DPI)=0 khi đào B5. Dạng
tổng quát theo độ lún Ux/H= -0.006Uy+ fBi(Uy), trong đó fBi(Uy) là giá trị thay đổi phụ
thuộc theo trình tự thi cơng. Cụ thể f0(Uy)= -0.140Uy -0.110 khi đào công xôn, fB1(Uy)=
-0.038Uy -0.011 khi đào B1, fB2(Uy)= -0.018Uy -0.019 khi đào B2, fB3(Uy)= -0.008Uy 0.028 khi đào B3, fB4(Uy)= -0.002Uy -0.008 khi đào B4 và fB5(Uy)=0 khi đào B5.
Với giá trị giới hạn 1 đảm bảo an toàn về mặt kiến trúc, thẳm mỹ chỉ số DPI=20

(tương ứng với biến dạng góc cơng trình lân cận β=1/500) và giới hạn 2 đảm bảo an
toàn về mặt kết cấu chỉ số DPI=33 (tương ứng với biến dạng góc cơng trình lân cận
β=1/300) và độ lún cho phép Uy=-50mm (đảm bảo điều kiện sử dụng) theo các tiêu
chuẩn và tài liệu hướng dẫn khác nhau thì giá trị chuyển vị ngang cho phép tường vây
H/40 (H/25) cho giai đoạn đào công xôn , H/70 (H/45) cho giai đoạn đào B1, H/100
(H/85) cho giai đoạn đào B2, H/275 (H/170) cho giai đoạn đào B3, H/425 (H/265)
cho giai đoạn đào B4, H/600 (H/375) cho giai đoạn đào B5 tương ứng giới hạn 1 (giới
hạn 2).
Giá trị này có ý nghĩa nhất định trong việc thiết kế và thi công hố đào sâu trong
khu vực xây chen nhằm đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận tránh thiệt hại về
người và tài sản. Đặc biệt có ý nghĩa trong việc theo dõi đánh giá mức độ thiệt hại
cơng trình lân cận trong suốt q trình thi cơng và là cơ sở quan trọng để lựa chọn giá
trị chuyển vị cho phép tường chắn trong bài toán thiết kế cũng như tính tốn biện pháp
thi cơng nhằm đảm bảo an tồn cho nhà dân.


SUMMARY
According to building standards and references around the world, the allowed
horizontal displacement of diaphragm wall would be generally estimated as 0.5% of
depth excavation. This estimation was considered for all construction cases, including
urban (adjacent to other buildings and households) or green field and independent on
the construction sequences (independent on excavation depth). This has resulted
several debates and inadequacies for choosing it’s safety limits for adjacent houses in
design as well as basement construction. The author carried out the topic “ANALYSIS
OF DIAPHRAGM-WALL’S DISPLACEMENT INFLUENCE ON ADJACENT
BUILDINGS”. this study will aim to estimate diaphragm wall’s allowable
displacement based on ensuring tolerable damage and safety for structure damage.
The results showed the horizontal displacement of diaphragm wall manifested a
close correlation with DPI (damage potential index) and adjacent buildings settlement
Uy according to the generalised formular Ux/H=0.008DPI+ fBi(DPI), where fBi(DPI)

formular according to the construction sequences. This formula is f0(DPI)
=0.112DPI+0.070 in case of cantilever excavation stage, fB1(DPI)=0.071DPI 0.148 in
case of B1 excavation stage, fB2(DPI)=0.048DPI -0.174 in case of B2 excavation
stage, fB3(DPI)=0.010DPI+0.002 in case of B3 excavation stage, fB4(DPI)
=0.003DPI+0.018 in case of B4 excavation stage and fB5(DPI)=0 in case of B5
excavation stage. The adjacent buildings settlement Uy also have the same generalised
formular. Ux/H=-0.006Uy+fBi(Uy),where fBi(Uy) formular according to the construction
sequences. f0(Uy)= -0.140Uy -0.110 in case of cantilever excavation stage, fB1(Uy)= 0.038Uy -0.011 in case of B1 excavation stage, fB2(Uy)= -0.018Uy -0.019 in case of
B2 excavation stage, fB3(Uy)= -0.008Uy -0.028 in case of B3 excavation stage,
fB4(Uy)=-0.002Uy-0.008 in case of B4 excavation stage and fB5(DPI)=0 in case of B5.
The first limit prevent the occurrence of a serviceability limit state in the
architecture is DPI=20 (angular distortion β=1/500) and the second limit for limit state
in the structure is DPI=33 (β=1/300) accompanied adjacent buildings limited
settlement Uy=-50mm according to building standards and references. the allowable
displacement for diaphragm wall with respect to each construction sequences. Which
is H/40 (H/25) in case of cantilever excavation stage, H/70 (H/45) in case of B1
excavation stage, H/100 (H/85) in case of B2 excavation stage, H/275 (H/170) in case
of B3 excavation stage, H/425 (H/265) in case of B4 excavation stage and H/600
(H/375) in case of B5, the first limit (the second limit) respectively.
The allowable horizontal displacement of diaphragm wall plays a particular role
in maximizing the efficiency of the construction method in underground
construction for areas having adjacent buildings, where only minimum allowable
factor of safety is taken into consideration. In addition, it is also vital role for the
construction’s provision and assessment of the excavation’s effect on adjacent
buildings during the construction’s duration based on monitoring data.


LỜI CAM ĐOAN
Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và phê duyệt của PGS.TS Nguyễn
Minh Tâm và TS. Lê Trọng Nghĩa.

Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên
cứu khác
Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm về đề tài mình thực hiện

TP. HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018
Tác giả luận văn

Huỳnh Quốc Thiện


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................ .........................................................................................................1
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................1
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ..............................................................2
Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................2
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................2
PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ................................................................2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY ẢNH
HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN ..................................................................3
1.1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY...................3
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN
CƠNG TRÌNH LÂN CẬN.................. .....................................................................7
1.3. NHẬN XÉT .....................................................................................................23
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH HỐ ĐÀO SÂU VÀ PHƯƠNG
PHÁP ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THIỆT HẠI CƠNG TRÌNH LÂN CẬN ................24
2.1. TÁC ĐỘNG CỦA SỰ THÂY ĐỔI ỨNG SUẤT ĐẤT NỀN KHI ĐÀO
ĐẤT...... ..................................................................................................................24
2.2. PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG BẰNG PHẦN TỬ HỮU HẠN
– PHẦN MỀM PLAXIS .........................................................................................25
2.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN

CẬN...................... ..................................................................................................28
CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH PHÂN TÍCH NGƯỢC CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY, ĐỘ
LÚN, NGHIÊNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN CHO MỘT SỐ DỰ ÁN ..................36
3.1. DỰ ÁN MADISON .........................................................................................36
3.2. DỰ ÁN LANCASTER LINCOLN .................................................................67
3.3. DỰ ÁN GOLDEN STAR ................................................................................70
3.4. DỰ ÁN LAKESIDE TOWER ........................................................................74
3.5. DỰ ÁN RIVERGATE RESIDENCE ..............................................................77
3.6. DỰ ÁN E.TOWN CENTRAL ........................................................................81
3.7. DỰ ÁN TRESOR .............................................................................................85


3.8. NHẬN XÉT ......................................................................................................88
CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ NGANG
TƯỜNG VÂY ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN ......................................................90
4.1. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ VÀ CHỌN LỰA THƠNG SỐ GIỚI HẠN
CHO MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN .................................90
4.2. TÍNH TỐN ĐÁNH GIÁ MỨC ẢNH HƯỞNG CƠNG TRÌNH LÂN CẬN
CỦA CÁC DỰ ÁN .................................................................................................92
4.3. THIẾT LẬP TƯƠNG QUAN CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY VỚI CHỈ SỐ DPI
VÀ ĐỘ LÚN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN ............................................................111
4.4. ỨNG DỤNG TRONG MỘT SỐ TRƯỜNG HỢP THỰC TẾ .....................116
4.5. NHẬN XÉT ..................................................................................................123
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................124
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mối quan hệ giữa chuyển vị ngang lớn nhất tường vây và chiều sâu hố đào
(Ou et al. 1993)................................................................................................................3

Hình 1.2: max thay đổi theo độ sâu được so sánh với Moormann’s (2004) với khoảng
dao động max = 0.5-1% H (giá trị trung bình là 0.87%) ................................................6
Hình 1.3: max/H thay đổi theo độ sâu được so sánh với kết quả của Long (2001)
trong trường hợp tường được chống đỡ/ phương pháp Topdown. .................................6
Hình 1.4: Cơ chế phát sinh ảnh hưởng chuyển tường chắn đến công trình lân cận......7
Hình 1.5: Phân chia vùng ảnh hưởng cơng trình lân cận từ hố đào ..............................9
Hình 1.6: Mặt cắt và mặt bằng mơ hình thí nghiệm tỉ lệ 1/10 ......................................10
Hình 1.7: Mơ hình thực tế tại phịng thí nghiệm ..........................................................11
Hình 1.8: Điều kiện tường gạch nứt và khung đàn hồi ................................................11
Hình 1.9: Điều kiện đàn hồi nứt và khung đàn hồi ......................................................12
Hình 1.10: Thống kê các trường hợp nghiên cứu hố đào sâu ......................................13
Hình 1.11: Mơ phỏng trường hợp điển hình .................................................................13
Hình 1.12: Sự biến động độ lún tối đa cơng trình lân cận với khoảng cách D/He ......14
Hình 1.13: Biểu đồ đánh giá phá hủy cơng trình Boscardin và Cording (1989) .........14
Hình 1.14: Mặt cắt cơng trình ......................................................................................15
Hình 1.15: Quan trắc lún cơng trình lân cận ...............................................................15
Hình 1.16: Các vết nứt cơng trình lân cận ...................................................................15
Hình 1.17: Mơ phỏng bằng Plaxis 2D ..........................................................................16
Hình 1.18: Kết quả quan trắc lún theo thời gian..........................................................16
Hình 1.19: Kết quả lún từng giai đoạn theo mơ hình Plaxis 2D ..................................17
Hình 1.20: Nội lực cơng trình lân cận từ mơ phỏng.....................................................17
Hình 1.21: Mặt cắt cơng trình ......................................................................................18
Hình 1.22: Mặt bằng dầm cột nhà và mơ hình 3D .......................................................18
Hình 1.23: Nội lực trong kết cấu ..................................................................................19
Hình 1.24: Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng đến cơng trình lân cận .................................19
Hình 1.25: Chuyển vị mặt đất ảnh hưởng cơng trình lân cận ......................................20
Hình 1.26: Thơng số độ lệch để đánh giá mức phá hoại ..............................................20


Hình 1.27: Biểu đồ đánh giá sự phá hoại dựa trên Boscardin and Cording 1989 và

Burland 1995 .................................................................................................................20
Hình 1.28: Mơ phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn .........................................21
Hình 1.29: Mặt bằng bố trí quan trắc và kết quả chuyển vị ngang phương pháp PTHH
và kết quả hiện trường ...................................................................................................22
Hình 1.30: kết quả quan trắc thực tế và đánh giá bằng biểu đồ ..................................22
Hình 2.1: Đường ứng suất của các phần tử đất gần hố đào ........................................24
Hình 2.2: Hình dạng mặt dẻo mơ hình Hardening Soil khơng gian ứng suất chính ....25
Hình 2.3: Mơ phỏng cách xác định (a) E50ref và m, (b) và (c) Eoedref ............................27
Hình 2.4: Biến dạng ngang và biến dạng góc ..............................................................28
Hình 2.5: Biểu đồ phân đánh giá mức độ phá hoại cơng trình lân cận .......................29
Hình 2.6: Biến dạng góc giới hạn theo Bjerrum, 1963 ................................................32
Hình 2.7: So sánh mức độ thiệt hại theo biểu đồ Burland và chỉ số DPI.....................35
Hình 3.1: Hình phối cảnh 3D kiến trúc dự án căn hộ cao cấp Madison......................36
Hình 3.2: Vị trí dự án ....................................................................................................37
Hình 3.3: Mặt bằng cao độ đào đất dự án....................................................................37
Hình 3.4: Mặt cắt cơng trình ........................................................................................38
Hình 3.5: Mặt cắt thi cơng ............................................................................................38
Hình 3.6: Mặt bằng lỗ mở thi cơng sàn B2 ..................................................................38
Hình 3.7: Mặt bằng hệ giằng chống thép hình H400 cao độ -10.6m ...........................39
Hình 3.8: Mặt bằng hệ giằng chống thép hình H400 cao độ -16.0m ...........................39
Hình 3.9: Mặt bằng hố khoan .......................................................................................40
Hình 3.10: Mặt cắt địa chất các hố khoan ...................................................................40
Hình 3.11: Sự thay đổi giá trị SPT theo độ sâu. ...........................................................41
Hình 3.12: Kết quả thí nghiệm cắt cánh lớp bùn sét yếu trạng thái chảy ....................42
Hình 3.13: Giá trị E50 và giá trị Pref cho tầng cát dày ...............................................43
Hình 3.14: Mặt bằng bố trí tường vây DW800 xung quanh cơng trình .......................45
Hình 3.15: Áp lực đất đơn vị sàn trệt trong mô hình Etabs (F=-100kN/m) .................46
Hình 3.16: Chuyển vị ngang sàn trệt Y .........................................................................46
Hình 3.17: Áp lực đất đơn vị tác dụng lên sàn B1 mơ hình Etabs (F=-100kN/m) .......47
Hình 3.18: Chuyển vị ngang sàn B1 phương Y ............................................................47



Hình 3.19: Áp lực đất đơn vị sàn B2 trong mơ hình Etabs (F=-100kN/m) ..................47
Hình 3.20: Chuyển vị ngang sàn B2 phương Y ............................................................48
Hình 3.21: Mặt bằng định vị cơng trình lân cận ..........................................................49
Hình 3.22: Mặt bằng cơng trình lân cận (số 4) ............................................................49
Hình 3.23: Mặt bằng cơng trình lân cận số 3...............................................................50
Hình 3.24: Hình học hố đào .........................................................................................53
Hình 3.25: Mơ hình thi cơng tầng hầm trong Plaxis 2D ..............................................54
Hình 3.26: Mơ hình thi cơng tầng hầm trong Plaxis 3D ..............................................54
Hình 3.27: Mơ hình 2D cơng trình lân cận ..................................................................55
Hình 3.28: Mơ hình 3D cơng trình lân cận ..................................................................55
Hình 3.29: Kết quả tính tốn 2D ..................................................................................56
Hình 3.30: Kết quả tính tốn 3D ..................................................................................56
Hình 3.31: Biến dạng cơng trình lân cận và nền giai đoạn đào -15.5mGL .................57
Hình 3.32: Chuyển vị tường vây mơ hình 2D và 3D giai đoạn đào -15.5mGL ............58
Hình 3.33: Chuyển vị tường vây mơ hình 2D và 3D các giai đoạn..............................58
Hình 3.34: Độ lún cơng trình lân cận giai đoạn đào cơng xơn -3.5mGL mơ hình 2D59
Hình 3.35: Độ lún cơng trình lân cận đào -11.80mGL mơ hình 2D ............................59
Hình 3.36: Độ lún chân cột cơng trình lân cận trong mơ hình 3D ..............................59
Hình 3.37: Độ nghiêng của cơng trình lân cận trong mơ hình 3D ..............................60
Hình 3.38: Độ nghiêng của cơng trình lân cận trong mơ hình 2D ..............................61
Hình 3.39: Mặt bằng bố trí ống quan trắc chuyển vị ngang tường vây .......................62
Hình 3.40: Mặt bằng bố trí ống quan trắc lún, nghiêng cơng trình lân cận ................62
Hình 3.41: Kết quả quan trắc chuyển vị ngang tường vây I02 và I03 .........................63
Hình 3.42: Kết quả quan trắc lún cơng trình lân cận (vị trí lớn nhất nhà số 04) ........63
Hình 3.43: Kết quả quan trắc nghiêng cơng trình lân cận (vị trí lớn nhất nhà số 04) 63
Hình 3.44: Kết quả quan trắc chuyển vị ngang tường vây lớn nhất theo giai đoạn ....64
Hình 3.45: Biểu đồ lún cơng trình lân cận ...................................................................66
Hình 3.46: Biểu đồ nghiêng cơng trình lân cận. ..........................................................66

Hình 3.47: Hình phối cảnh dự án Lancaster Lincoln ...................................................67
Hình 3.48: Mặt cắt hình học cơng trình (MC 2-2) .......................................................67
Hình 3.49: Cao độ đáy hố đào ......................................................................................68


Hình 3.50: Kết cấu nhà lân cận điển hình ....................................................................68
Hình 3.51: Hình ảnh cơng trình lân cận xung quanh dự án.........................................69
Hình 3.52: Mơ phỏng nhà lân cận nhà 2 tầng mái tơn.................................................69
Hình 3.53: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây từng giai đoạn thi cơng.....70
Hình 3.54: Kết quả phân tích ngược độ lún cơng trình lân cận giai đoạn thi cơng ....70
Hình 3.55: Hình phối cảnh dự án Golden Star.............................................................71
Hình 3.56: Cao độ đáy hố đào ......................................................................................71
Hình 3.57: Mặt cắt thi cơng (MC 2-2) ..........................................................................72
Hình 3.58: Cơng trình lân cận ......................................................................................72
Hình 3.59 : Hình ảnh cơng trình lân cận ......................................................................73
Hình 3.60: Mơ hình Plaxis biện pháp thi cơng và cơng trình lân cận .........................73
Hình 3.61: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây giai đoạn thi cơng .............73
Hình 3.62: Kết quả phân tích ngược độ lún cơng trình lân cận giai đoạn thi cơng. ...74
Hình 3.63: Hình phối cảnh dự án Lakeside Tower ......................................................74
Hình 3.64: Cao độ đáy hố đào ......................................................................................75
Hình 3.65: Mặt cắt thi cơng (MC 2-2) ..........................................................................75
Hình 3.66: Hình ảnh cơng trình lân cận xung quanh dự án.........................................76
Hình 3.67: Mơ hình Plaxis biện pháp thi cơng và cơng trình lân cận .........................76
Hình 3.68: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây giai đoạn thi cơng .............77
Hình 3.69: Kết quả phân tích ngược độ lún cơng trình lân cận giai đoạn thi cơng ....77
Hình 3.70: Ảnh phối cảnh 3D kiến trúc của dự án Rivergate Residence .....................78
Hình 3.71: Mặt cắt hình học phần ngầm cơng trình ....................................................78
Hình 3.72: Mặt bằng cao độ đáy hố đào ......................................................................79
Hình 3.73: Mặt bằng cơng trình lân cận xung quanh hố đào ......................................79
Hình 3.74: Mơ hình Plaxis biện pháp thi cơng và cơng trình lân cận .........................80

Hình 3.75: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây giai đoạn thi cơng .............80
Hình 3.76: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây g giai đoạn thi cơng ..........81
Hình 3.77: Kết quả phân tích ngược độ lún cơng trình lân cận giai đoạn thi cơng ....81
Hình 3.78: Ảnh phối cảnh 3D kiến trúc của dự án Rivergate Residence .....................82
Hình 3.79: Mặt bằng cao độ đáy hố đào ......................................................................82
Hình 3.80: Mặt cắt hình học phần ngầm cơng trình ....................................................83


Hình 3.81: Mơ hình Plaxis biện pháp thi cơng và cơng trình lân cận .........................83
Hình 3.82: Kết quả phân tích ngược chuyển vị tường vây giai đoạn thi cơng .............84
Hình 3.83: Kết quả phân tích ngược độ lún cơng trình lân cận giai đoạn thi cơng ....85
Hình 3.84: Ảnh phối cảnh 3D kiến trúc của dự án Tresor ...........................................85
Hình 3.85: Mặt bằng cao độ đáy hố đào ......................................................................86
Hình 3.86: Mặt cắt hình học phần ngầm cơng trình ....................................................86
Hình 3.87: Mơ hình Plaxis biện pháp thi cơng và cơng trình lân cận .........................87
Hình 3.88: Kết quả phân tích ngược chuyển vị ngang tường vây và độ lún cơng trình
lân cận ...........................................................................................................................87
Hình 3.89: Tổng hợp dữ liệu chuyển vị tỷ đối dự án sử dụng tường vây luân văn ......88
Hình 3.90: Tổng hợp dữ liệu chuyển vị tỷ đối các loại tường chắn theo độ sâu đào cho
các dự án trong luận văn và dữ liệu từ các nguồn khác...............................................89
Hình 4.1: Sơ đồ xác định biến dạng góc và biến dạng ngang cơng trình lân cận .......91
Hình 4.2: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu ...........................................................92
Hình 4.3: Độ nghiêng cơng trình lân cận theo từng giai đoạn thi cơng ......................92
Hình 4.4: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận dự án Madison ........94
Hình 4.5: Một số hình ảnh vết nứt khảo sát tại hiện trường ........................................95
Hình 4.6: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Lancaster Lincoln ...................95
Hình 4.7: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại dự án Lancaster Lincoln .......................97
Hình 4.8: Vết nứt củ mở rộng và xuất hiện 1 số vết nứt mới cơng trình lân cận .........98
Hình 4.9: Một số nhà dân phải di dời để đảm bảo an tồn ..........................................98
Hình 4.10: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Golden Star ...........................99

Hình 4.11: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận Golden Star ........100
Hình 4.12: Đo đạt mở rộng vết nứt tại cơng trình lân cận .........................................101
Hình 4.13: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Lakeside Tower...................101
Hình 4.14: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại công trình lân cận Lakeside Tower ..102
Hình 4.15: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Rivergate Residence ...........103
Hình 4.16: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình Rivergate Residence ........105
Hình 4.17: Xử lý lún nhà bằng cọc thép .....................................................................105
Hình 4.18: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Etown Central.....................106
Hình 4.19: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận Etown Central ....108


Hình 4.20: Biểu đồ chuyển vị đất nền và kết cấu dự án Tresor .................................109
Hình 4.21: Biểu đồ đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận Etown Central ....110
Hình 4.22: Tương quan chuyển vị ngang tương đối tường vây và chỉ số DPI ...........111
Hình 4.23: Tương quan chuyển vị ngang tường vây và độ lún cơng trình lân cận ....111
Hình 4.24: Tổng quát tương quan chuyển vị tường vây và chỉ số DPI ......................112
Hình 4.25: Tổng quát tương quan chuyển vị tường vây độ lún cơng trình lân cận ...112
Hình 4.26: Kích thước hình học, mặt cắt và mặt bằng bố trí quan trắc của dự án ...116
Hình 4.27: Giá trị chuyển vị tường vây theo từng giai đoạn thi cơng TV6 và TV12 .117
Hình 4.28: Hình ảnh ghi nhận mức độ ảnh hưởng nhà dân tại dự án .......................118
Hình 4.29: Vết nứt lớn kết cấu sàn B1 tại dự án ........................................................119
Hình 4.30: Mặt cắt thi cơng giai đoạn đào -4.5mGL chuyển vị cừ lớn ......................119
Hình 4.31: Kích thước hình học, mặt cắt và mặt bằng bố trí quan trắc của dự án ...120
Hình 4.32: Quan trắc chuyển vị ngang của cừ ...........................................................120
Hình 4.33: Biểu đồ so sánh độ lún quan trắc và kết quả nghiên cứu của tác giả ......121
Hình 4.34: Cơng trình lân cận ....................................................................................121
Hình 4.35: Hình ảnh ghi nhận mức độ ảnh hưởng nhà dân tại dự án .......................122


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Giới hạn chuyển vị cho phép của tường chắn ................................................5
Bảng 1.2: Bảng đánh mức độ thiệt hại cơng trình lân cận theo chỉ số DPI ...................8
Bảng 1.3: So sánh việc áp dụng chỉ số DPI với đo đạt thực tế của Boone (2001) .........9
Bảng 1.4: Đánh giá khả năng ứng dụng chỉ số DPI theo đo đạt của Son và Cording .10
Bảng 1.5: Bảng đánh giá mức độ phá hủy cơng trình lân cận theo Burland ...............21
Bảng 2.1: Thơng số mơ hình Hardening Soil ...............................................................26
Bảng 2.2: Bảng đánh phân loại mức độ thiệt hại Rankin (1974) và Burland (1977) ..30
Bảng 2.3: Phân loại mức độ thiệt hại cơng trình theo Rankin (1974)..........................31
Bảng 2.4: Giá trị biến dạng góc giới hạn .....................................................................32
Bảng 2.5: Giá trị độ lún cho phép của cơng trình lân cận ...........................................33
Bảng 2.6: Bảng đánh mức độ thiệt hại cơng trình lân cận theo DPI ...........................34
Bảng 2.7: Bảng so sánh mức độ thiệt hại theo chỉ số DPI ...........................................35
Bảng 3.1: Sức chống cắt khơng thốt nước Su được tính từ thí nghiệm cắt trực tiếp ..42
Bảng 3.2: Thông số đất cho mô hình Hardening Soil...................................................44
Bảng 3.3: Thơng số tường vây trong mơ hình Plaxis ...................................................45
Bảng 3.4: Độ cứng anchor mơ phỏng sàn hầm (L1 đến B2) trong Plaxis mặt cắt 2-2 48
Bảng 3.5: Thơng số của thanh chống H400 tính tốn bằng phần mềm Plaxis 2D.......48
Bảng 3.6: Tải trọng cơng trình trên mỗi sàn ................................................................51
Bảng 3.7: Thơng số mơ hình cơng trình lân cận bằng Plaxis 2D .................................51
Bảng 3.8: Kết quả phân tích ngược bằng mơ hình 2D và 3D.......................................65
Bảng 4.1: Giá trị giới hạn mức độ ảnh hưởng cơng trình lân cận ...............................91
Bảng 4.2: Giá trị giới hạn lún ảnh hưởng mức độ ảnh hưởng cơng trình lân cận ......92
Bảng 4.3: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ..................93
Bảng 4.4: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Madison ....................94
Bảng 4.5: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ..................96
Bảng 4.6: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Lancaster Lincoln .....97
Bảng 4.7: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ..................99
Bảng 4.8: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Golden Star.............100
Bảng 4.9: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ................102



Bảng 4.10: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Lakeside Tower ....103
Bảng 4.11: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của công trình lân cận ..............103
Bảng 4.12: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình dự án Rivergate Residence ..........105
Bảng 4.13: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ..............106
Bảng 4.14: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Etown Central ......108
Bảng 4.15: Xác định chỉ số DPI và độ lún lớn nhất của cơng trình lân cận ..............109
Bảng 4.16: Đánh giá mức độ thiệt hại cơng trình lân cận dự án Etown Central ......110
Bảng 4.17: Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây ảnh hưởng về mặt thẩm mỹ 114
Bảng 4.18: Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây o không ảnh hưởng kết cấu 114
Bảng 4.19: Giá trị giới hạn chuyển vị ngang tường vây theo độ lún o giới hạn 2 .....115
Bảng 4.20: Giá trị chuyển vị giới hạn tường vây ảnh hưởng đến cơng trình lân cận 116
Bảng 4.21: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn 1 và 2 .117
Bảng 4.22: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo chỉ số DPI ........118
Bảng 4.23: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo giới hạn 1 và 2 .120
Bảng 4.24: Đánh giá mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây theo chỉ số DPI ........121



1

MỞ ĐẦU
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay tốc độ đơ thị hóa ngày càng cao, việc thi cơng tầng hầm trong các khu
vực xây chen là không tránh khỏi. Việc thiết kế và thi công tầng hầm phải đảm bảo an
toàn cho kết cấu bên trong tầng hầm cũng như tránh ảnh hưởng đến các cơng trình lân
cận xung quanh tầng hầm.
Chuyển vị tường chắn là nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến cơng trình lân cận.
Tức biến dạng đất nền và cơng trình xung quanh do thi cơng hầm phải nằm trong giới
hạn cho phép. Yếu tố này luôn luôn được xem xét đặc biệt khi quyết định biện pháp thi

cơng tầng hầm cho một dự án vì nó tiềm ẩn nguy cơ rủi ro lớn cho nhà thầu. Trong đó
giá trị chuyển vị ngang tường vây là một nhân tố quan trọng và gần như có thể đánh
giá được tác động của việc thi công hố đào đến cơng trình lân cận.
Thơng thường trong tính tốn thiết kế tường vây không thể xác định được độ lún
và nghiêng của cơng trình lân cận mà chỉ dựa trên chuyển vị ngang của tường vây để
đánh giá mức độ ảnh hưởng thông qua việc thống kê và ghi nhận tại hiện trường. Giá
trị chuyển vị ngang cho phép của tường vây thường được lựa chọn là H/200 để không
ảnh hưởng đến cơng trình lân cận. Tuy nhiên đây chỉ là một giá trị tham khảo cho tất
cả các loại tường chắn và tất cả các giai đoạn thi công đào đất. Chưa có một đánh giá,
nghiên cứu rõ ràng về giới hạn này và mức độ ảnh hưởng như thế nào đến cơng trình
lân cận.
u cầu đặt ra là phải xem xét mức độ ảnh hưởng của chuyển vị ngang tường
vây đến cơng trình lân cận. Giá trị chuyển vị bao nhiêu để đảm bảo an tồn cho cơng
trình lân cận theo từng giai đoạn thi công cụ thể. Cần đưa ra một mối quan hệ giữa
biến dạng góc (ngun nhân chính gây phá hủy kết cấu cơng trình) cơng trình lân cận
với chuyển vị ngang của tường vậy thơng qua các giai đoạn thi cơng đào đất. Ngồi ra
tương quan chuyển vị ngang tường vây với độ lún cơng trình lân cận cũng nên được
xem xét để hạn chế ảnh hưởng tới độ lún cơng trình lân cận
Việc nghiên cứu mức độ ảnh hưởng chuyển vị tường vây đến cơng trình lân cận
sẽ cung cấp thêm cho người kỹ sư cơ sở lý thuyết trong việc thiết kế tường chắn nhằm
đảm bảo an tồn cho cơng trình lân cận và đảm bảo tính kinh tế cho chủ đầu tư.
Dựa vào chuyển vị ngang tường vây có thể đánh giá mức độ nguy hiểm đến kết
cấu cơng trình lân cận trong q trình thi cơng tầng hầm, nhằm đưa ra những biện
pháp xử lý đảm bảo an toàn cho cơng trình và người dân xung quanh. Điều này rất cần
thiết đối với nhà thầu thi công cũng như các đơn vị tư vấn thiết kế và chủ đầu tư.


2
MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá giá trị chuyển vị ngang tường vây theo từng giai đoạn thi cơng đào đất

từ dữ liệu thu thập trong và ngồi nước.
Giá trị giới hạn độ lún và biến dạng góc cơng trình lân cận theo các mức độ ảnh
hưởng tới trạng thái sử dụng và kết cấu cơng trình lân cận.
Thiết lập phương thức dự đoán độ lún và mức độ thiệt hại cơng trình lân cận
thơng qua chuyển vị ngang tường vây.
Đưa ra các giá trị giới hạn chuyển vị ngang cho phép của tường vây đảm bảo an
toàn kết cấu cơng trình lân cận và đảm bảo điều kiện sử dụng.
Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
Là tài liệu tham khảo phục vụ cho việc học tập và nghiên cứu về hố đào sâu.
Là tài liệu tham khảo để để đánh giá mức độ thiệt hại do thi cơng tầng hầm đến
cơng trình lân cận thơng qua chuyển vị ngang của tường vây.
Là tài liệu tham khảo cho việc tính tốn và mơ hình hố đào sâu bằng phần mềm
Plaxis trong thiết kế cũng như các giá trị tham khảo để đánh giá các tính tốn thiết kế.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thu thập các tài liệu nghiên cứu trước đây liên quan đến ảnh hưởng chuyển vị
ngang tường vây đến cơng trình lân cận. Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị ngang
tường vây hố đào sâu.
Thu thập các dữ liệu thực tế về cơng trình ngầm, bao gồm biện pháp thi công, dữ
liệu quan trắc chuyển vị ngang tường chắn, độ lún và nghiêng cơng trình lân cận, mức
độ tác động lên cơng trình lân cận trong q trình thi cơng tầm hầm.
Tiến hành bài tốn phân tích ngược mơ phỏng cơng trình lân cận theo đúng hiện
trạng thực tế bằng Plaxis 2D và Plaxis 3D. Đưa chuyển vị tường chắn, độ lún cơng
trình lân cận theo mơ phỏng về đúng với giá trị quan trắc. Từ kết quả này thiết lập
tương quan chuyển vị ngang tường vây với độ lún và chỉ số đánh giá mức độ thiệt hại
cơng trình lân cận. Từ giới hạn về biến dạng gốc và độ lún cơng trình lận cận theo các
tiêu chuẩn và nghiên cứu hiện hành sẽ suy ra được giá trị chuyển vị ngang giới hạn
tường vây theo từng giai đoạn thi công.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu cơng trình lân cận 1-3 tầng sử dụng móng nơng trong phạm vi 2 lần
chiều sâu hố đào



3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG
VÂY ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH LÂN CẬN
1.1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN VỊ NGANG TƯỜNG VÂY
1.1.1. Deep excavation theory and practice (Chang - Yu Ou)
Mối liên hệ giữa chiều sâu hố đào với chuyển vị ngang của tường vây
trong hố đào sâu đã được Ou và các đồng sự (1993) nghiên cứu thơng qua phân tích
các cơng trình hố đào sâu trong khu vực Đài Bắc. Theo kết quả của nghiên cứu này
thì chuyển vị ngang lớn nhất trong các tường vây hố đào sâu khoảng từ 0.2-0.5%
chiều sâu hố đào  hm = (0.2 − 0.5%) H e như hình 1.1

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa chuyển vị ngang lớn nhất tường vây và chiều sâu hố
đào (Ou et al. 1993)
1.1.2. Code of practice for earth retaining structures (BS 8002:1994)
Thiết kế tường chắn đất theo tiêu chuẩn Anh Quốc, BS 8002 (1994) được dựa
trên nguyên lý trạng thái tới hạn và phần lớn những phân tích sử dụng phương pháp
cân bằng giới hạn. BS 8002 đã thừa nhận rằng biến dạng của đất với 100% khả năng
huy động sức kháng cắt của đất nền xung quanh sẽ rất lớn so với biến dạng cho phép
trong giai đoạn làm việc. Do đó, giá trị huy động M được đề xuất cho sức kháng cắt
của đất để thiết kế cho giai đoạn sử dụng. Với giá trị huy động này thì sự phát sinh
biến dạng trong đất sẽ được hạn chế đủ thấp để đảm bảo biến dạng trong đất nền và kết
cấu được ngăn chặn.
Đặc biệt, BS 8002 kiến nghị hệ số huy động 1.5 cho thiết kế sử dụng các thông
số ứng suất tổng và 1.2 khi sử dụng các thông số hữu hiệu nếu chuyển vị tường vây
được giới hạn trong 0.5% chiều cao tường chắn cho đất dẻo mềm hoặc chặt vừa. Hệ số
huy động nên lớn hơn 1.5 cho sét với biến dạng lớn hơn nếu chuyển vị tường được
giới hạn trong 0.5% chiều cao tường chắn (xem điều 3.2.4 và 3.2.5 trong mục

3_Nguyên lý, phương pháp thiết kế và áp lực đất).


4
Đối với sức chống cắt khơng thốt nước (giá trị huy động M=1.5):
Su ,design =

Su Su
=
M 1.5

(1.1)

Đối với sức chống cắt hữu hiệu (giá trị huy động M=1.2):
design _ c ' =

c' c'
=
M 1.2

design _ tan  ' =

tan  ' tan  '
=
M
1.2

(1.2)
(1.3)


1.1.3. Limiting values of retaining wall displacements and impact to the adjacent
structures (Paul Fok et al.)
Trong bài báo này, Fok và các cộng sự đã chỉ ra 3 điểm quan trọng cần được
lưu ý đối với hệ số huy động được quy định trong BS 8002. Thứ nhất, những kiến nghị
trên không chỉ định rằng chuyển vị tường chắn phải giới hạn trong 0.5% chiều cao
tường chắn. Những kiến nghị trong BS 8002 về hệ số huy động cho đất dẻo mềm và
chặt vừa đang đưa ra 1 ví dụ về phương pháp thiết kế sức kháng cắt huy động (MSD).
Theo Bolton (1993), hệ số huy động trong BS 8002 sẽ giới hạn sức kháng cắt thiết kế
của đất được huy động ứng với 1% biến dạng cắt. Để mô tả cho mối quan hệ giữa biến
dạng của đất và chuyển vị tường chắn, Bolton (1993, 1996) đã thể hiện từ những dạng
hình học do tường chắn bị xoay 1/200 tương ứng với 0.5% chiều cao tường chắn và
gây ra biến dạng cắt trong đất lên tới 1%. Do đó, quy định “chuyển vị tường chắn giới
hạn trong 0.5% chiều cao tường chắn” là 1 kết quả đơn giản của việc giới hạn 1% biến
dạng cắt của đất nền đối với đất dẻo mềm hoặc chặt vừa. Thứ hai, cần phải làm rõ là
chiều cao tường chắn tham khảo theo BS 8002 là chiều cao tổng cộng của tường chắn,
tức là bao gồm cả phần tường chắn đỡ và phần chân kèo sâu vào trong đất để ổn định
chân. Đã có nhiều nhầm lẫn khi sử dụng phần tường chắn đỡ phía trên (tương ứng
chiều sâu đào đất) để chuẩn hóa chuyển vị ngang tường chắn và chuyển vị đất nền
được báo cáo trong hầu hết tổng quan về hố đào sâu. Cần phải phân biệt rõ vấn đề này
khi tham chiếu dữ liệu chuyển vị đã chuẩn hóa từ BS 8002. Thứ ba, ý tưởng tường vây
bị xoay như là một cơ chế phá hoại chủ yếu đối với tường công xôn hoặc tường vây
được chống đỡ bởi 1 hệ chống. Hệ số huy động được đề cập trong BS 8002 là 1
phương pháp đơn giản thích hợp với cơ chế phá hoại dưới dạng xoay của tường chắn
cơng xơn hoặc tường chắn có 1 hệ chống. Cho loại tường chắn có nhiều hệ chống
tương đối điển hình cho hố đào sâu vào thời điểm hiện tại thì cơ chế biến dạng trở nên
phức tạp và phải xem xét hình dạng chuyển vị gia tăng tương ứng trong từng giai đoạn
đào đất. Bolton cũng những người khác (2008) đã đề xuất phương pháp sức kháng cắt
huy động và đưa ra hàm lượng giác về sự phát triển biến dạng trong trường hơp tường
chắn có nhiều hệ chống.
1.1.4. Advisory note on earth retaining or stabilising structures (ERSS)



5
Cơ quan quản lý về xây dựng (Building and Construction Authority_BCA), 1 tổ
chức do chính phủ Singapore thành lập, đã phát hành các quy định trong thiết kế hố
đào sâu về tường chắn đất và ổn định kết cấu vào 04/2009 dựa trên sự đánh giá và xem
xét toàn diện các quy định xây dựng trong 3 năm áp dụng và thực thi trước đó. Đặc
biệt ưu tiên là các quy định các ảnh hưởng đáng kể đến chi phí cũng như tiến độ thi
công mà nhận được nhiều phản hồi từ phía nhà thầu, trong đó phải kể đến giá trị
chuyển vị giới hạn cho phép của tường vây (tham khảo điều 9 và điều 10 trong mục
B_Thiết kế).
Bảng 1.1: Giới hạn chuyển vị cho phép của tường chắn
Giới hạn chuyển vị ngang/
Khu vực

Vị trí cơng trình lân cận, kết cấu và
hệ thống hạ tầng

Trong đó
x = khoảng cách từ mặt hố đào;
H = chiều sâu hố đào;

Khu vực 1 Khu vực 2
(x/H < 1) (1  x/H  2)

w=chuyển vị tường chắn

Khu vực 3
(x/H > 2)
Nền

loại A

Nền
loại B

0.7%

1.0%

Chuyển vị lớn nhất
cho phép tường chắn(w/H)

0.5%

0.7%

Một trong những vấn đề chủ chốt của thiết kế và thi công của tường chắn đất và
ổn định kết cấu (ERSS) với mục đích đảm bảo sức kháng cắt của đất không được huy
động vượt quá biến dạng của đất nền. Bảng 1.1 thể hiện giá trị giới hạn cho phép của
các khu vực khác nhau. Cụ thể: Zone 1 có cơng trình lân cận nằm trong phạm vi 1 lần
độ sâu đào đất (1H) thì giới hạn cho phép khơng vượt q 0.5%H. Trong khi Zone 2
có cơng trình lân cận nằm trong phạm vi 1 lần độ sâu đào đất (1H) đến 2 lần độ sâu
đào đất (2H) thì chuyển vị giới hạn cho phép là 0.7%H. Cịn với Zone 3 có cơng trình
lân cận nằm ngồi phạm vi 2 lần độ sâu đào đất thì chuyển vị giới hạn ngang khơng
được vượt quá 0.7%H với đất bụi, đất sét dẻo cứng quá cố kết (Đất nền loại A) và
không vượt quá 1%H với đất sét dẻo chảy, bụi và đất hữu cơ (Đất nền loại B). Và
trong bất kỳ trường hợp nào, chuyển vị giới hạn cho phép của tường vây cũng nên
được xác định bằng cách hạn chế các ảnh hưởng hay phá hoại đến kết cấn cơng trình
lân cận do sự phát sinh biến dạng đất nền.
1.1.5. Pactice and experience in deep excavations in soft soil of ho chi minh city,

viet nam (Nguyen Kiet Hung and Phienwej)
Trong bài báo này, tác giả đã đánh giá cho 18 trường hợp hố đào sâu với chiều
dày đất yếu khoảng 4-16m tại thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM). Hầu hết các trường
hợp hố đào sử dụng tường vây (tường barret) được chống đỡ bởi hệ giằng thép hình
với chuyển vị ngang lớn nhất dao động 0.15%-1% chiều sâu hố đào. Trong khi đó, với


6
hố đào sử dụng cừ Larsen hoặc tường cọc nhồi thì chuyển vị ngang có xu hướng lớn
hơn trong khoảng 1%-2.4% chiều sâu hố đào.
Tác giả tiến hành phân tích dựa trên dữ liệu quan trắc chuyển vị ngang tường
vây được đo dễ dàng bằng ống Inclinometer trong suốt giai đoạn thi cơng. Trong khi
đó, lún nền xung quanh khu vực đào hố pít khó được thực hiện do có cơng trình lân
cận. Hai hình bên dưới thể hiện mối quan hệ giữa chuyển vị ngang lớn nhất max và
chiều sâu hố đào H cho 17 trường hợp hố đào tại TP HCM. Theo đó, kết quả tương
ứng rời rạc, khơng có sự gia tăng max theo H , tức là max khơng chỉ phụ thuộc vào H
mà cịn phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác như là loại đất, loại tường chắn, độ cứng hệ
chống đỡ và phương pháp đào đất. Kết quả được thể hiện như hình 1.2 và hình 1.3

Hình 1.2: max thay đổi theo độ sâu được so sánh với Moormann’s (2004) với khoảng
dao động max = 0.5-1% H (giá trị trung bình là 0.87%)

Hình 1.3: max/H thay đổi theo độ sâu được so sánh với kết quả của Long
(2001) trong trường hợp tường được chống đỡ/ phương pháp Topdown.
Theo kết quả nghiên cứu tác giả, giá trị max/H dao động 1% đến 2.4% đối với
cừ Larsen hoặc tường cọc nhồi, trong khi đó giá trị này dao động 0.15% đến 0.6% đối


7
với tường vây được chống đỡ bằng hệ chống có độ cứng lớn và trong trường hợp hố

đào với tường vây được chống đỡ bằng hệ chống có độ cứng thấp, hệ số đẩy trồi thấp
giá trị max/H dao động 0.88% đến 1%. Kết quả này tương đối phù hợp với những
nghiên cứu trước đó: Theo Manna (1981) giá trị max/H có thể đạt 2% cho cừ Larsen
trong đất yếu, còn với tường vây trong đất yếu giá trị này là 0.5%. Theo Long (2001)
đã khảo sát 295 trường hợp trong đất yếu, trong các trường hợp tường được chống đỡ
hoặc thi công theo phương pháp Topdown, giá trị chuyển vị ngang chuẩn hóa hầu hết
dao động từ 0.1 đến 1% hố đào; ngồi ra có trường hợp đạt tới 3.2% khi hệ số đẩy trồi
FSheave nhỏ. Moormann (2004) đã thực hiện nghiên cứu kinh nghiệm trên 530 dự án
với đất dẻo chảy (Su<75 kPa) và đã nhận thấy giá trị max dao động 0.5% đến 1%H với
giá trị trung bình là 0.87%H. Giá trị max/H nhỏ hơn 0.9 cho tường vây khi sử dụng hệ
chống đỡ với chiều sâu hố đào H<22m, với phương pháp Top down thì giá trị này là
0.1% đến 0.75% và có thể đạt tới 1% cho cừ Larsen và Soldier pile.
1.2.

CÁC NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CHUYỂN VỊ TƯỜNG VÂY ĐẾN
CƠNG TRÌNH LÂN CẬN

1.2.1. Simplified Model for Evaluating Damage Potential of Buildings Adjacent
to a Braced Excavation (Matt Schuster, Gordon Tung-Chin Kung, C.
Hsein Juang, F.ASCE và Youssef M. A. Hashash)

Hình 1.4: Cơ chế phát sinh ảnh hưởng của chuyển tường chắn đến cơng trình lân cận
Để phân tích thiệt hại cơng trình lân cận gây ra bởi hố đào cần xác định 3 phần
chính. Phần 1 xác định chuyển vị ngang và đứng của nền đất. Phần 2 xác định biến
dạng góc và biến dạng ngang của cơng trình lân cận dựa trên chuyển vị mặt đất, đặc
trưng cơng trình, sự ảnh hưởng qua lại giữa kết cấu và đất nền. Phần 3 đánh giá mức
độ ảnh hưởng cơng trình lân cận thơng qua góc xoay và biến dạng ngang bằng chỉ số
DPI (damage potential index) được đề xuất bởi Son và Cording (2005) hoặc biểu đồ
phân chia mức độ thiệt hại theo Burland (1974)