Tài liệu công trình: Phương án tường vây Diaphragm Wall và quan trắc trong quá trình đào đất

PHƯƠNG ÁN TƯỜNG VÂY DIAPHRAGM WALL: NỘI DUNG TÍNH TOÁN : Tính toán khả năng chịu lực của tường vây hố đào trong các giai đoạn thi công đào đất và thi công phần móng công trình. Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ shoring trong quá trình đào đất thi công tầng hầm QUAN TRẮC TRONG QUÁ TRÌNH ĐÀO ĐẤT

Trang 1

Công trình: ROBOT TOWER VĂN PHÒNG – DỊCH VỤ

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN

A CĂN CỨ VÀO :

 Căn cứ hồ sơ thiết kế của công ty TNHH TVTK Xây Dựng Đương Đại;

 Căn cứ hồ sơ khảo sát địa chất công trình do Công ty TNHH Thế Giới Kỹ Thuật;

 Căn cứ các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành;

 Căn cứ phương pháp tính toán phần tử hữu hạn, phần mềm Plaxis

1.1 PHƯƠNG ÁN - TƯỜNG VÂY DIAPHRAGM WALL:

1.1.1 NỘI DUNG TÍNH TOÁN :

 Tính toán khả năng chịu lực của tường vây hố đào trong các giai đoạn thi công đào

đất và thi công phần móng công trình

 Kiểm tra khả năng chịu lực của hệ shoring trong quá trình đào đất thi công tầng hầm

1.1.2 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG TẦNG HẦM:

 Bước 1: Thi công tường vây xung quanh hố đào D600, L = 15m

 Bước 2: Đào đất toàn bộ đến cao độ -3.600m (so với MĐTN)

 Bước 3: Thi công hệ Shoring thứ nhất tại cao trình -3.100 m (so với MĐTN)

 Bước 4: Tiếp tục đào đất đến cao độ -7.00m (so với MĐTN)

 Bước 5: Thi công hệ Shoring thứ hai tại cao trình -6.500 m (so với MĐTN)

 Bước 6: Tiếp tục đào đất đến cao độ -9.00m (so với MĐTN)

 Bước 7: Tiếp tục đào đất cục bộ khu vực móng hố thang máy đến cao độ -10.7m (so với MĐTN)

1.2 CÁC THÔNG SỐ ĐẦU VÀO

1.2.1 Tải trọng phân bố trên mặt đất

Quy tất cả các tải trọng, hoạt tải thi công, hoạt tải đường và các công trình lân cận

về dạng phân bố đều p = 10 kN/m2

Công trình lân cận là tòa nhà 2 tầng

1.2.2 Các thông số kỹ thuật về tường vây

 Tường chắn là tường vây D600, L = 15m

STT Các đại lượng đặc trưng Ký hiệu Đơn vị Giá trị

Trang 2

thô)

Lớp 2

Sét lẫn Laterit, trạng thái dẻo cứng, nửa cứng

Lớp 3

Sét pha, trạng thái dẻo cứng

Lớp 4

Cát pha, trạng thái chặt

Lớp 5

Sét, trạng thái nửa cứng đến cứng

Lớp 6

Cát pha, trạng thái chặt

(unsat.)

(sat)

Eref

c





kx = ky

MC Drained 19.89 20.09

4000 0.3 0.2

20

0 4.32

MC UnDrained 19.89 20.09

30000 0.3 29.40 13.47

0 8.6410-4

22000 0.3 24.00 15.00

0 0.086

40000 0.3 7.00 30.00

0 8.6410-5

52000 0.3 52.00 17.50

0 0.086

70000 0.2 8.60 31.00

0

-

- kN/m3 kN/m3 kN/m2

- kN/m2 o

o m/day

Ghi chú: Các thông số không có trong hồ sơ địa chất ta dựa vào các mối tương quan giữa các thông số của đất.

Trang 3

Mô hình 3D của tường vây và hệ shoring

Mô hình thi công đào đất đến cao độ -3.6m (so với MĐTN)

Trang 4

Mô hình Thi công hệ shoring 1 tại cao độ -3.1m (so với MĐTN)

Trang 5

1.3.1 CÁC PHASE GIẢI BÀI TOÁN:

 Phase 1:Thi công tường vây xung quanh hố đào D600, gán tải và hệ giằng đầu tường

 Phase 2: Đào đất đến cao trình -3.6 m (so với MĐTN)

 Phase 3: Thi công hệ shoring thứ nhất tại cao trình -3.1 m (so với MĐTN)

 Phase 4: Đào đất đến cao trình -7.0 m (so với MĐTN)

 Phase 5: Lắp hệ shoring thứ hai tại cao trình -6.5 m (so với MĐTN)

 Phase 6: Đào đất đến cao trình đáy đài -9.0 m (so với MĐTN) và đào đất cục bộ

khu vực hố móng thang máy đến cao trình -10.7 m (so với MĐTN)

1.3.2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN:

Trong quá trình thi công đào đất tầng hầm, nội lực và chuyển vị trong tường vây

sẽ phát sinh và gia tăng theo các bước đào đất Và nội lực này lớn nhất là phase 6 Do đó, cần xuất nội lực và chuyển vị tường vây tại các phase này là đủ để kiểm tra sự làm việc của tường vây

Bảng kết quả chuyển vị tường vây tại phase 6:

Trang 6

Plate Element Node X Y Ux Uy

Trang 7

Kết quả chuyển vị của tường theo từng bước đào

Chuyển vị lớn nhất của tường là

Chuyển vị lớn nhất của tường là Uxmax = 2,18cm

Chuyển vị cho phép của tường vây Diaphragm Wall là:

[Ux] = 0,5%H = 0,5%*10700 = 53,5 mm = 5,35cm (H là chiều sâu hố đào)

=> Vậy: Chuyển vị của tường nằm trong giới hạn cho phép

2.1 KIỂM TRA THANH CHỐNG:

2.1.1 Tải trọng tác dụng lên hệ Shoring

Từ kết quả Plaxis ta xuất ra được nội lực tác dụng lên hệ Shoring

Trang 8

2.1.2 Mô hình tính toán

Mô hình 3D của hệ shoring 1 và hệ shoring 2

Mô hình hệ shoring 1 (cao độ -3.1m), hệ shoring 2 (cao độ -6.5m) (so với MĐTN)

Trang 9

Lực tác dụng lên hệ shoring 1 (cao độ -3.1m) (so với MĐTN) (đơn vị kN/m)

Lực tác dụng lên hệ shoring 2 (cao độ -6.5m) (so với MĐTN) (đơn vị kN/m)

2.1.3 Kết quả nội lực tác dụng lên hệ shoring 1 và hệ shoring 2

Trang 10

Kết quả lực dọc trục tác dụng lên hệ shoring 1 (cao độ -3.1m) (so với MĐTN) (đơn vị kN)

Ta có : Lực dọc lớn nhất trong hệ shoring 1 : Nmax = 1026.01 kN =102.6 T

- Chọn kích có lực kích > = 155 T

Kết quả lực dọc trục tác dụng lên shoring 2 (cao độ -6.5m) (so với MĐTN) (đơn vị kN)

Ta có : Lực dọc lớn nhất trong hệ shoring 2 : Nmax = 821.27 kN =82.13 T

Trang 11

Mô hình chuyển vị hệ shoring 1 (cao độ -3.1m) (so với MĐTN)

Chuyển vị lớn nhất của hệ shoring 1 : fmax = 2.61 cm

Chuyển vị hệ shoring 2 (cao độ -6.5m) (so với MĐTN)

Trang 12

Chuyển vị lớn nhất của hệ shoring 2 : fmax = 1.43 cm

Công thức tính toán:

Kiểm tra ứng suất trong các thanh chống:

R A

  / Trong đó :  : Hệ số điều kiện làm việc = 0.75

R: Cường độ tính toán của thép làm thanh chống = 2700kg/cm2

: Hệ số uốn dọc, tra bảng từ max = max(x,y) x= Lx/rx ; y= Ly/ry

Chọn Thép hình H300 có số liệu tiết diện như sau:

Kết Luận: Tiết diện các thanh chống đều thỏa yêu cầu chịu lực

3.1 Tính toán sàn công tác phục vụ thi công:

3.1.1 Tải trọng tính toán

- Trọng lượng của xe đào 0.7 m3 là: G = 40 Tấn

- Qui ra tải phân bố đều trên diện tích sàn 6x5 m:

- Tải tính toán:

Trang 13

Mô hình tính toán sàn công tác

Mặt bằng bố trí thép sàn công tác

Trang 14

Kết Luận: Tiết diện các thanh chống đều thỏa yêu cầu chịu lực

Kiểm tra khả năng chịu lực của Kingpost

Kết quả lực dọc trong Kingpost đỡ sàn thao tác (kN)

Trang 15

Từ kết quả nội lực: Lực dọc lớn nhất tác dụng lên Kingpost (H300x300x15x10) là

N = 120.87 kN = 12.9 T STT N (T) lx (cm) ly (cm) rx (cm) ry (cm) A (cm2) λx λy λmax  σ (kg/cm2

) Điều kiện

=> Vậy: Kingpost đảm bảo khả năng chịu lực.

Tính sức chịu tải của cọc nhồi đỡ Kingpost

Chọn cọc dài 5m với đường kính cọc là 0.8 m, mũi cọc được cắm vào lớp 3 (lớp sét pha), cao độ đỉnh cọc -7.95m, cao độ mũi cọc -12.95m so với mặt đất tự nhiên

Vật liệu: Chọn bêtông B25, có Rb = 14.5Mpa = 145daN/cm2, Rbt=1.05 Mpa = 10.5 daN/cm2

Kingpost H300x300x10x15, được cắm sâu 3m vào cọc nhồi D800 dài 5m

a

Q Q

Trang 16

Sức chịu tải của cọc:

=> Pcoc = Qa - Qbtcoc = 148.1 kN = 14.8 T > 12.9T (Thỏa)

(Qbtcoc – Trọng lượng bản thân cọc)

Kết luận: Cọc kingpost đỡ sàn thao tác thỏa điều kiện chịu lực

'

q c.N   N  d N

Trang 17

B QUAN TRẮC TRONG QUÁ TRÌNH ĐÀO ĐẤT

a CÁC QUY PHẠM , TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG:

- Quy phạm xây dựng lưới độ cao Nhà nước hạng I, II, III, IV

- Tiêu chuẩn TCXDVN 271:2002 về quan trắc lún công trình bằng đo cao hình học

- Kết quả quan trắc lún nghiêng công trình lân cận đánh giá mức độ ảnh hưởng của

hố đào đến các công trình lân cận

- Xác định chuyển vị của hệ tường vây

c THIẾT KẾ KỸ THUẬT:

XÂY DỰNG MỐC CƠ SỞ:

- MỐC CƠ SỞ là mốc khống chế độ cao cơ sở để xác định độ lún công trình MỐC

CƠ SỞ phải đảm bảo sự ổn định trong suốt quá trình quan trắc và cho phép kiểm tra độ ổn định của các mốc lún gắn than công trình Để đảm bảo yêu cầu trên MỐC CƠ SỞ phải thỏa thuận các yêu cầu sau:

- Số lượng MỐC CƠ SỞ gồm 02 mốc, MỐC CƠ SỞ nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng lún của công trình, xa các nguồn gây chấn động lớn khác,

- Giữ được độ ổn định cao trong suốt quá trình đo lún công trình

- Cho phép đo đến các mốc lún gắn thân công trình và các MỐC CƠ SỞ khác một cách thuận lợi

- MỐC CƠ SỞ xây dựng xong phải để cho ổn định mới tiến hành đo lưới khống chế cao độ – thời gian tối thiểu là 24 giờ

XÂY DỰNG MỐC QUAN TRẮC:

- Mốc đo lún là mốc được gắn trực tiếp vào các vị trí đặc trưng của các kết cấu chịu lực trên móng hoặc thân công trình, dùng để quan trắc độ lún (lún, trồi) Hệ thống mốc đo lún được thiết kế và bố trí đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có kết cấu vững chắc, đơn giản và thuận tiện cho việc đo đạc

- Bố trí đảm bảo phản ánh một cách đầy đủ về độ lún của toàn công trình và các điều kiện đo đạc (các vị trí đặc trưng về lún không đều, các vị trí dự đoán lún mạnh, các vị trí đặc trưng về địa chất công trình)

- Số lượng mốc đo lún được tính toán thích hợp sao cho vừa phản ánh được đặc trưng về độ lún của công trình, vừa đảm bảo tính kinh tế

- Mốc quan trắc được làm bằng đồng hoặc thép không gỉ, sơ đồ bố trí điểm, sơ đồ

đo nối

Trang 18

PHƯƠNG PHÁP QUAN TRẮC:

NGUYÊN LÝ:

- Phương pháp quan trắc lún là dựa vào độ chênh cao giữa mốc chính và mốc quan trắc được gắn với thân công trình vào các kết cấu của công trình như thân các cột trụ chính Độ chênh cao của các mốc đo lún giữa các chu kỳ đo là độ lún của công trình theo thời gian đó Giá trị lún từng mốc trong mỗi chu kỳ đo được xác định dựa trên sự chênh lệch độ cao giữa các lần đo và chu kỳ tiếp theo

- Phương pháp xác định độ cao của các mốc quan trắc được áp dụng theo TCXDVN 271: 2002 “Quy trình kỹ thuật xác định độ lún công trình dân dụng và công nghiệp bằng phương pháp đo cao hình học”

- Quá trình quan trắc lún tiến hành theo các chu kỳ, mỗi chu kỳ được tiến hành theo

- Quan trắc lún bằng phương pháp đo cao hình học

- Trong công trình này, máy có độ chính xác cao như Ni004, Ni007, AS-2C, DSZ2 với mia và mia Inva có hai thang khắc vạch, cụ thể là sử dụng máy B1/B1C có gắn bộ đo cực nhỏ, chiều dài từ máy tới mia không quá 25m Trước khi đo máy phải được kiểm nghiệm theo quy định, đặc biệt độ ổn định về góc (i) sơ đồ và chương trình đo được quy định thống nhất cho tất cả các chu kỳ quan trắc để nhằm giảm ảnh hưởng của các nguồn sai số hệ thống đối với kết quả đo lún

- Đối với mỗi công trình phải sử dụng đúng bộ máy móc đo cố định cùng người đo

và cố gắng đo trong những điều kiện tương tự

Chỉ tiêu kỹ thuật:

Với đo lún bằng thủy chuẩn hình học tia ngắm ngắn cần tuân theo quy định sau:

 Chiều dài tia ngắm không vượt quá 25m

 Chiều dài tia ngắm không dưới 0,5m với tiêu chuẩn đo thủy chuẩn kỹ thuật hạng

II Nhà nước

 Chênh lệch chiều dài tia ngắm trước và sau trên cùng một trạm máy và tích lũy trên tuyến trên không vượt quá 1 và 4 (với hạng II)

Trang 19

Cơng trình: ROBOT TOWER VĂN PHỊNG – DỊCH VỤ

 Chênh cao giữa hai lần đo thay đổi chiều cao máy khơng vượt quá ±0.2mm

 Chênh lệch giữa lần đọc thang chính và thang phụ khơng vượt quá ±0.1mm

- Yêu cầu kỹ thuật đo:

- Chiều dài tia ngắm khơng vượt quá 25 mét

- Chênh lệch khoảng cách từ máy đến mia trước và mia sau không được vượt quá 1 mét Tuy nhiên tùy thuộc vào điều kiện mặt bằng công trình mà chênh lệch khoảng ngắm có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn

- Chênh lệch về chênh cao trên 1 trạm máy xác định theo thang chính và thang phụ của mia Invar (hoặc theo 2 lần đọc số) không được vượt quá ± 0.3mm

- Sai số khép vòng fh phải thỏa mãn:

fh = ±0.5n , n: số trạm máy

ĐO NGHIÊNG :

- Phương pháp đo nghiêng có thể áp dụng một trong hai phương pháp đo giao hội hoặc đo bằng phương pháp tọa độ thực tế để biết được tọa độ của các điểm cần quan trắc

CHU KỲ QUAN TRẮC LÚN VÀ NGHIÊNG:

- Thiết kế các chu kỳ đo lún tùy thuộc vào từng công trình mà dự kiến chu kỳ

đo Chu kỳ đo được tính toán để phản ánh được đúng thực chất quá trình làm việc của nền móng và sự ổn định của công trình do đó chu kỳ được chia làm 3 giai đoạn, giữa các giai đoạn được tính theo % tải trọng của công trình

- Giai đoạn thi công công trình, công trình lún nhiều

- Giai đoạn độ lún giảm dần

- Giai đoạn tắt lún và ổn định

d MÁY MÓC VÀ THIẾT BỊ:

LOẠI MÁY:

- Trong công trình này, máy có độ chính xác cao như Ni004, 2C,DSZ2,máy đo nghiêng Leica TCR 407 với mia là mia Invar có hai thang khắc vạch, cụ thể là sử dụng máy B1/B1C có gắn bộ đo cực nhỏ, chiều dài từ máy tới mia không quá 25m.Trước khi đo máy phải được kiểm nghiệm theo quy định, đặc biệt độ ổn định về góc (i) và chương trình đo được quy định thống nhất cho tất cả các chu kỳ quan trắc để nhằm giảm ảnh hưởng của các nguồn sai số hệ thống đối với kết quả quan trắc

Trang 20

Ni007,AS Đối với mỗi công trình phải sử dụng đúng bộ máy móc đo cố định cùng người

đo và cố gắng đo trong điều kiện tương tự

TÍNH NĂNG, TÁC DỤNG:

Chuyên dùng để đo độ cao theo phương pháp đo cao hình học ở cấp hạng cao, cĩ

bộ cân bằng tự động, độ phĩng đại của ống kính từ 35-40 lần trở lên, trên máy

được gắn bởi bộ đo cực nhỏ giá trị vạch khắc vành đọc số của bộ đo cực nhỏ

0.05mm, mia Invar cĩ chiều dài từ 1m – 3m cĩ ống thủy trịn gắn trực tiếp trên mia độ nhạy của ống thủy 10”-12”/2mm giá trị các khoản chia trên mia là 5mm,

cĩ hai thang đọc số (thang chính và thang phụ)

e PHƯƠNG PHÁP BÌNH SAI VÀ TÍNH TOÁN:

- Số liệu đo đạc của lưới độ cao đo lún được bình sai chặt chẽ bằng phần mềm BSDC do Viện KHCN Xây Dựng lập trình Phần mềm BSDC được lập trình theo nguyên lí số bình phương nhỏ nhất:

Trong đó:

 v: số hiệu chỉnh vào các đại lượng đo trực tiếp

 P: trọng số của các đại lượng đo

- Độ lún của mốc i bất kỳ giữa hai chu kỳ (j,j-) được tính theo công thức:

Si(J,j-1) = Hi(j) – Hi(j-1)

- Độ lún của điểm i tính từ chu kỳ đầu tiên đến chu kỳ thứ j:

Si(J,1) = Hi(j) – Hi(1)

- Sai số trung phương của độ lún được tính:

S S

S v t

Trong các công thức trên:

 Hi(j), Hi(j-1) : cao độ của điểm i trong chu kỳ j và j-1

 tj: thời gian tính từ chu kỳ đầu đến chu kỳ j

f BÁO CÁO KẾT QUẢ QUAN TRẮC :

Trang 21

Cơng trình: ROBOT TOWER VĂN PHỊNG – DỊCH VỤ

- Bảng tổng hợp độ cao và độ lún của các mốc, giá trị độ lún trung bình của công trình, tốc độ lún trung bình của công trình, giá trị độ lún lớn nhất, nhỏ nhất của các mốc trên công trình,gía trị độ nghiêng của toàn công trình qua từng chu kỳ quan trắc

Số lượng báo cáo sẽ cung cấp theo từng chu kỳ

I AN TỒN LAO ĐỘNG:

 An tồn lao động khi đào đất:

Trong giai đoạn thi cơng tầng hầm, việc đảm bảo an tồn lao động khi đào đất là yêu cầu lớn nhất Vì vậy đơn vị thi cơng luơn đặt vấn đề an tồn lên hàng đầu Các biện pháp đảm bảo an tồn cho việc thi cơng đào đất tầng hầm như sau:

- Trong quá trình đào đất, đơn vị thi cơng sẽ theo dõi chuyển vị tường vây, chuyển vị các cơng trình lân cận để kiểm tra độ ổn định của hố đào

- Khi đào đất tới cao trình lắp hệ giằng, phải tiến hnh lắp hệ giằng ngay mới tiếp tục đào đất

- Trường hợp hố đào cĩ ảnh hưởng đến nhà bên cạnh gây nứt tường, cột hoặc dầm, ĐVTC sẽ gia cố lại hố đào trước khi đào tiếp

 An tồn lao động khi làm coffa, cốt thép, bê tơng:

- Chỉ được đặt cốp pha của tầng trên sau khi đã cố định cốp pha của tầng dưới

- Dựng lắp cốp pha ở độ cao từ 6m trở xuống được dùng giá đỡ để đứng thao tác, ở độ cao trên 6m phải dùng sàn thao tác

- Gia cơng cốt thép phải được tiến hành ở khu vực riêng, xung quanh cĩ rào chắn và biển báo

- Cắt, uốn cốt thép nên dùng các thiết bị chuyên dụng

- Khi dựng đặt cốt thép gần đường dây dẫn điện phải cắt điện, trường hợp khơng cắt được điện phải cĩ biện pháp ngăn ngừa cốt thép chạm vào dây điện

- Khi tháo cốp pha phải theo trình tự hợp lý, phải cĩ các biện pháp đề phịng cốp pha rơi, kết cấu cơng trình bị sụp đổ Phải cĩ rào ngăn và biển báo khi tháo cốp pha Cốp pha sau khi tháo phải được nhổ đinh và để vào nơi quy định

 An tồn lao động khi sử dụng giàn giáo :

- Trước khi làm cơng việc lắp dựng giàn giáo, cơng nhân phải được phụ trách kỹ thuật thiết bị hướng dẫn trình tự và đặc điểm lắp dựng dàn giáo

Khi làm việc phải đeo găng tay và mang mũ bảo hiểm Làm việc ở độ cao > 2m phải cĩ thắt lưng và dây an tồn cĩ chiều dài cần thiết Trước khi làm việc phải kiểm tra độ bền của dây Trong khi làm việc dây an tồn phải được giữ chặt vào các kết cấu đĩ cố định Khơng làm việc dưới vị trí đang lắp dựng giàn giáo ở trên

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	2,01 MB