Nghiên cứu tính toán ổn định và biến dạng công trình hố đào sâu trên nền đất sét yếu bảo hoà nước

24
Soá 10, thaùng 9/2013 24
Khoa hoïc Coâng ngheä
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CÔNG TRÌNH 
HỐ ĐÀO SÂU TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU BẢO HOÀ NƯỚC
Lê Hoàng Việt *
Tóm tắt
Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu tính toán ổn định và chuyển vị hệ tường vây liên tục bằng bê 
tông cốt thép; chuyển vị nền đất xung quanh công trình hố đào sâu trong quá trình thi công bằng phương 
pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis). Kết quả tính toán sẽ cho phép dự báo chuyển vị của nền đất 
xung quanh và dưới đáy hố đào; xác định phạm vi ảnh hưởng trong quá trình thi công hố đào đến các 
công trình lân cận và tương quan giữa chiều sâu hố đào với phạm vi ảnh hưởng xung quanh hố đào. Kết 
quả dự báo được kiểm chứng bằng số liệu đo đạc và quan trắc thực tế tại một công trình với điều kiện 
địa chất khu vực thành phố Hồ Chí Minh cho thấy tính đáng tin cậy. 
Từ khóa: Hố đào sâu; Tường vây; Ổn định; Chuyển vị; Phạm vi ảnh hưởng xung quanh hố đào.
Abstract
This article presents the results of calculation of stability and displacement of continuous diaphragm 
wall system of reinforced concrete; the displacement of the grounds neighbor to deep excavations during 
the construction using limited element methods (with the help of Plaxis software). Calculation results 
allow to predict the displacement of the bottom and neigbouring grounds of deep excavation; to identify 
the scope of influence during the excavation construction to nearby works and the correlation between 
the depth of excavation and the scope of influence around deep excavation. These forecast results are 
tested by measurements and observations at an actual work in Ho Chi Minh City. This shows the reli-
ability of forecast results.
Key word: Deep excavation; Diaphragm wall; Stability; Displacement; Influence around deep excavation.
* Thạc sĩ, Khoa Xây dựng – Trường Đại học Xây dựng Miền Tây
1. Đặt vấn đề
Trong thập niên qua, tại các đô thị lớn như 
Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh, tốc độ phát triển kinh 
tế và mật độ dân số tăng đáng kể, diện tích đất xây 
dựng ngày càng bị thu hẹp và hầu hết công trình 
cao tầng là xây chen. Để đáp ứng nhu cầu xây dựng 
các công trình phục vụ cho đời sống dân sinh ở các 
thành phố này, nhiều công trình ngầm được xây 
dựng và khai thác hiệu quả không gian ngầm dưới 
mặt đất như: tầng hầm trong các cao ốc, đường ngầm 
metro, Với đặc điểm địa chất khu vực TP. HCM 
là đất sét yếu bảo hòa nước có khả năng chịu tải rất 
thấp, việc lựa chọn giải pháp kết cấu cho tường chắn 
trong các công trình hố đào sâu phải đáp ứng các 
tiêu chí về độ cứng, chuyển vị của tường, chuyển vị 
của nền đất xung quanh hố đào và hiệu quả đầu tư là 
những vấn đề hết sức quan trọng.
Hiện nay có rất nhiều giải pháp kết cấu tường 
chắn bảo vệ thành hố đào sâu: tường vây bằng cọc 
đất trộn xi măng, cọc bản thép, cọc bản bêtông cốt 
thép, tường chắn bằng cọc khoan nhồi, tường vây 
bê tông cốt thép (BTCT) liên tục trong đất,  
mỗi loại kết cấu tường chắn đều có những ưu và 
nhược điểm nhất định. Tuy nhiên, đối với đất sét 
yếu của khu vực TP.HCM, công trình có từ ba 
tầng hầm trở lên sử dụng loại kết cấu tường chắn 
là tường vây liên tục bằng BTCT liên tục sẽ có 
nhiều ưu điểm hơn.
1.1. Ưu điểm
Thân tường có độ cứng lớn, tính ổn định cao, 
chịu tải trọng ngang lớn, chống thấm tốt và kết 
hợp làm kết cấu tường chắn hố đào với tường 
tầng hầm. 
Trong quá trình thi công công trình: giảm 
chấn động, tiếng ồn, ít ảnh hưởng các công trình 
xây dựng và đường ống ngầm ở lân cận, dễ 
khống chế biến dạng về lún trong phạm vi lún 
ảnh hưởng lân cận.
Thi công nhanh và nền đất xung quanh hố 
đào khá ổn định.
25
Soá 10, thaùng 9/2013 25
Khoa hoïc Coâng ngheä
1.2. Nhược điểm
Việc xử lý bùn bentonite không đảm bảo kĩ thuật 
sẽ làm ô nhiễm môi trường.
Khi mực nước ngầm dâng lên nhanh, nếu tầng 
đất bên trên là lớp đất kẹp cát tơi xốp hoặc đất sét 
mềm yếu dễ dẫn đến sụt lở thành móng, lún mặt đất 
xung quanh, ảnh hưởng đến an toàn của các công 
trình lân cận. 
Nếu dùng tường vây BTCT liên tục trong đất chỉ 
để làm tường chắn đất tạm thời trong giai đoạn thi 
công phần ngầm thì giá thành cao.
2. Tổng quan các kết quả nghiên cứu 
Theo Peck (1969), độ lún ổn định xung quanh hố 
đào đạt 1% chiều sâu đào khi đào trong cát, sét trạng 
thái mềm đến cứng và hơn 2% cho sét yếu dày. 
Brian Brenner, David L. Druss và Beatrice 
J.Nessen (2006) cho rằng, tổng chuyển vị của đất 
nền t<[t0]=0,2 inch 
5,08 mm thì việc đào đất xem 
như không ảnh hưởng tất cả công trình hiện hữu.
Theo Clough và O’Rourke (2004), chuyển vị 
ngang lớn nhất đã chuẩn hoá maxu
z
với độ cứng của 
hệ tường chắn 
4
EI
h
. 
Trong đó: 
E- module đàn hồi của tường
I- moment chống uốn
h- khoảng cách trung bình giữa các thanh chống
Hệ số an toàn c uN SFS
z p
Trong đó: 
 z- chiều sâu hố đào
 
- trọng lượng riêng của đất nền 
p- tải trọng mặt đất
S
u
 - sức chống cắt không thoát nước của đất tại 
đáy hố đào
N
c
- hệ số phụ thuộc vào kích thước móng
Hình 2. Quan hệ giữa chuyển vị ngang và bề dày 
của tường chắn 
Với điều kiện địa chất của nền đất sét yếu bảo 
hòa nước ở TP.Hồ Chí Minh, kết quả nghiên cứu 
của các tác giả:
Hà Quốc Dũng (2004), chuyển vị của tường 
theo kết quả tính toán lớn hơn kết quả quan trắc 
thực tế là 1,10÷1,83 lần, chuyển vị lớn nhất có 
xu hướng xảy ra ở vùng có độ sâu từ 0,8H-1,2H 
(H chiều sâu đào). Chuyển vị ngang lớn nhất của 
tường vây bằng 0,28÷0,17% chiều sâu đào, tỉ lệ 
này giảm khi đáy hố đào vào các lớp đất tốt.
 Trần Thanh Tùng (2004), khi tính chuyển vị 
của tường trong đất lấy mô đun đàn hồi của đất 
dính E=375c
u
 (c
u 
là lực dính đơn vị không thoát 
nước), mô đun đàn hồi của lớp đất cát E=766N 
(N là chỉ số SPT) thì kết quả tương đối sát với 
quan trắc thực tế.
3. Giới thiệu công trình và đặc điểm địa chất 
3.1. Giới thiệu công trình 
Công trình Times Square, địa điểm xây dựng: 
22-36 Nguyễn Huệ và 57-69F Đồng Khởi, 
Phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM; xây dựng 
trên diện tích khu đất: 4.573m2; diện tích xây 
dựng: 4.435m2. Quy mô 46 tầng (3 tầng hầm + 
43 tầng lầu) với tổng mức đầu tư hơn 125 triệu 
USD; chiều cao công trình: 163,8m; tổng diện 
tích sàn 65.630m2; sàn tầng hầm:12.900m2; sàn 
lầu 77.610m2; sàn mái 920m2. Chiều sâu tầng 
hầm 11,25m (3 tầng hầm).
Kết cấu tường chắn tầng hầm là tường BTCT 
liên tục trong đất gồm có: lớp ngoài tường dày 
0.6m (từ cos 0.0 đến -14m); lớp trong tường dày 
0.8m (từ cos -4.5 đến -26 m); hai tường này cách 
nhau khoảng trống 0.35m; bên trong là vách tầng 
hầm dày 0,5m kề sát với tường chắn dày 0,8. Sàn 
tầng hầm nằm trên nền cọc khoan nhồi, đường 
kính cọc 1.2, chiều dài cọc trung bình 68m. 
Chiều dày bản đáy tầng hầm trung bình 2.5m. 
Hình 1. Quan hệ giữa chuyển dịch umax/z 
với độ cứng của tường 
26
Soá 10, thaùng 9/2013 26
Khoa hoïc Coâng ngheä
3.2. Đặc điểm địa chất công trình 
Hình 3. Toàn cảnh công trình Time Square
Hình 4. Mặt cắt địa chất
Hình 5. Mặt cắt ngang công trình 
Bảng 1: Các chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Tên đất 
Ký 
hiệu 
Đơn 
vị 
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Lớp 6 Lớp 7 
CH1 SC SM1 CL1 SM2 CH3 SM3 
Tên chỉ tiêu 
Chiều 
dài 
(m) 
3 6 6.8 4.3 15.7 10.4 - 
Bùn sét dẻo 
mềm, dẻo 
chảy 
Cát pha 
sét dẻo 
mềm 
Cát mịn, 
Trung 
chặt vừa 
Sét lẫn 
bụi dẻo 
cứng 
Cát mịn, 
Trung 
chặt vừa 
Sét cát 
lẫn bụi, 
rất cứng 
Sét cát 
lẫn bụi, 
nửa cứng 
SPT N 2 ÷ 4 9 ÷17 10 ÷12 9 ÷23 35 ÷69 29 ÷38 30 ÷69 
Độ ẩm W % 50.5 23.3 29.4 20.3 19.7 21.5 19.7 
Dung trọng tự nhiên  g/cm3 1.63 1.89 1.90 1.87 1.94 2.07 2.02 
Dung trọng đầy nổi ' g/cm3 0.65 0.92 0.95 0.90 1.00 1.10 1.05 
Dung trọng bảo hòa sat g/cm3 1.65 1.92 1.95 1.90 2.00 2.10 2.05 
27
Soá 10, thaùng 9/2013 27
Khoa hoïc Coâng ngheä
Tỷ trọng Gs g/cm3 2.648 2.671 2.689 2.673 2.727 2.689 2.672 
Hệ số rỗng e0 1.387 0.692 0.845 0.622 0.585 0.623 0.6 
Độ rỗng n % 57.6 40.8 45.7 38.3 36.9 38.4 37.5 
Độ bảo hòa S % 95.9 91.8 93.9 86.9 91.9 92.6 87.8 
Giới hạn nhão WL % 54.5 27.2 44.4 - 52.6 41.6 
Giới hạn dẻo WP % 26.3 15.6 22 - 25.4 20.5 
Cắt trực tiếp C kg/cm2 0.127 0.079 0.213 0.048 0.762 0.314 0.048 
 độ 6040' 21038' 15058' 27045' 17030' 19025' 31012' 
Nén ba trục (U-U) Cu kg/cm2 - 0.071 0.25 0.049 0.885 0.517 
 u độ - 22030' 15007' 26024' 17045' 13012' 
Nén ba trục (C-U) Ccu kg/cm2 - - - 0.768 0.254 0.11 
 cu độ - - - 15046' 16039' 27057' 
 C'cu kg/cm2 0.127 0.092 0.049 0.269 0.049 0.768 0.254 
 'cu độ 6.7 18.6 26.4 14.8 26.4 15.7 16.6 
Hệ số thấm K cm/s 5.79E-09 5.79E-08 1.16E-07 2.31E-09 1.16E-07 
1.160E-
10 2.31E-10 
4. Cơ sở lí thuyết 
4.1. Tính toán nội lực của tường chắn 
Xem tường có nhiều tầng chống là dầm liên tục 
gối tựa cứng (tức là gối đỡ không chuyển vị), đồng 
thời phải thành lập hệ thống tính toán tĩnh cho mỗi 
giai đoạn thi công như sau:
Hình 6. Sơ đồ tính toán theo các giai đoạn thi công
(a). Giai đoạn đào trước khi lắp chống A có thể 
coi tường chắn là một cọc côngxôn ngầm trong đất.
(b). Giai đoạn đào trước khi lắp chống B, tường 
chắn là một dầm tĩnh định có hai gối, hai gối lần 
lượt là A và một điểm trong đất có áp lực đất tĩnh 
bằng không.
(c). Giai đoạn đào trước khi lắp chống C, tường 
chắn là một dầm liên tục có ba gối. Ba gối lần lượt 
là A, B và một điểm áp lực không trong đất.
(d). Giai đoạn đào trước khi đổ bê tông bản đáy, 
tường chắn là một dầm liên tục ba nhịp với bốn gối.
4.2. Tính toán ổn định nền ở đáy hố đào
+ Theo Terzaghi: trường hợp hố đào nông và 
rộng (h/b <1) có hai trường hợp cụ thể. Hệ số an 
toàn FS của đất đáy hố đào được tính :
 (a) (b (c) (d) 
- Chiều sâu lớp đất dưới đáy hố đào r > 0,7b: 
5,7
2
u
u
cFS
ch
b

 (1)
- Chiều sâu lớp đất dưới đáy hố đào r < 0,7b: 
5,7 u
u
cFS
ch
r

 (2)
Trong đó: c
u
 là sức chống cắt không thoát 
nước của đất nền
 
 là trọng lượng riêng của đất nền
Hình 7. Cân bằng ổn định đáy hố đào (h/b<1) 
theo Terzaghi, 1943
Hình 8. Cân bằng ổn định đáy hố đào (h/b>1) 
theo Bejerrum, 1956
28
Soá 10, thaùng 9/2013 28
Khoa hoïc Coâng ngheä
+ Theo Bjerrum (h/b>1): c u
N cFS
h p
 (3)
Trong đó:
Nc là hệ số sức chịu tải
p là áp lực trên mặt đất xung quanh hố móng
 
 là dung trọng của đất nền
4.3. Tính toán ổn định tổng thể của tường và khối 
đất trước - sau lưng tường
+ Phương pháp số: tính toán kiểm tra ổn định 
tổng thể phương pháp phổ biến là phương pháp 
phân mảnh. Giả sử mặt trượt trụ tròn xảy ra 
với tâm trượt O, bán kính r . Chia cung trượt 
AB thành n mảnh có bề rộng mỗi mảnh là bi 
(thường chọn bề rộng các mảnh bằng nhau dễ tính 
toán).
Hình 9. Phương pháp phân mảnh, a) Phân mảnh 
khối trượt, b)Các lực tác dụng lên mảnh thứ i
Tại trạng thái cân bằng giới hạn, tổng mômen 
gây trượt Mgt sẽ cân bằng với tổng mômen của lực 
chống trượt Mct dọc theo AB.
- Mômen gây trượt là: 
M gt =SMi gt = STi * r (4)
- Mômen chống trượt là: 
M ct= S Mi ct= S Si * r (5)
- Hệ số ổn định trượt F được xác định như sau: 
n
i
i
gt
n
i
i
ct
M
M
F
1
1
 (6)
+ Phương pháp phần tử hữu hạn: Sử dụng phần 
mềm Plaxis để tính toán kiểm tra ổn định theo 
phương pháp “Phi- C reduction”. Hệ số an toàn 
mequilibriuforneeded
availableimum
sf S
SM
..
max
 (7)
Trong đó: 
S : sức chống cắt của đất;
S
maximum-availble
: Sức chống cắt lớn nhất có thể 
có của đất theo điều kiện làm
S
needed
. for.equilibrium
 : Sức chống cắt cần thiết đủ 
để cân bằng theo điều kiện làm việc.
5. Mô phỏng bài toán bằng plaxis
5.1. Mô hình tính toán
Xác định kích thước hình học của mô hình 
bài toán. Theo đề nghị của J.E Bowels (1990), sơ 
đồ vùng ảnh hưởng của hố đào được chọn sơ bộ 
kích thước mô hình tính như sau:
- Chiều rộng mô hình: 
W=B+Hw=50+31= 81m.
- Chiều sâu mô hình:
H=1.5B+Hw=1.5*50+31= 106m
Chọn kích thước mô hình: 800x100m
Bài toán đối xứng trục, vì vậy ta có thể mô 
hình bài toán đối xứng theo phương trục thẳng 
đứng. Trong đó thanh chống được mô phỏng 
bằng ½ chiều dài thật. Sử dụng mô hình Morh – 
Coulomb để tính toán.
Hình 10. Mặt cắt ngang hố đào 
Hình 11. Mô hình bài toán 
29
Soá 10, thaùng 9/2013 29
Khoa hoïc Coâng ngheä
Bảng 2: Các số liệu sử dụng cho tính toán bằng phần mềm Plaxis
MC: ký hiệu mô hình Morh – Coulomb
Bảng 3: Các thông số của tường, sàn tầng hầm
Bảng 4: Các thông số thanh chống
Các thông số phục vụ 
tính toán 
Ký 
hiệu Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Lớp 6 Lớp 7 
Tên đất - 
Bùn sét 
dẻo mềm 
- dẻo 
chảy 
Cát pha 
sét dẻo 
mềm 
Cát 
mịn- 
trung 
chặt 
vừa 
Sét lẫn 
bụi dẻo 
cứng 
Cát 
mịn- 
trung 
chặt 
vừa 
Sét cát 
lẫn bụi, 
rất cứng 
Sét cát 
lẫn bụi, 
nửa 
cứng 
Mô hình - MC MC MC MC MC MC MC 
Trạng thái - Undrained 
Undraine
d Drained 
Undraine
d Drained 
Undraine
d 
Undraine
d 
Dung trọng trên mực nước 
ngầm (kN/m3) 
 16.3 18.9 19.0 18.7 19.4 20.7 20.2 
Các thông số phục vụ 
tính toán 
Ký 
hiệu Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Lớp 6 Lớp 7 
Dung trọng đầy nổi(kN/m3) ' 6.5 9.2 9.5 9 10 11 10.5 
Dung trọng dưới mực nước 
ngầm (kN/m3) sat
 16.5 19.2 19.5 19 20 21 20.5 
Hệ số thấm ngang (cm/s) kx=k
y 
5x10-6 5x10-5 10-4 2x10-6 10-4 10-7 2x10-7 
Module biến dạng(kN/m2) Eoed 2721 25888 27540 20302 29640 29110 31251 
Hệ số Poisson  0.35 0.3 0.25 0.3 0.25 0.3 0.3 
Lực dính (kN/m2) c’ 10.7 7.2 2.9 16.9 1.0 16.8 15.4 
Góc nội ma sát (độ) ' 20.7 25.6 29.4 24.8 30.4 26.7 26.6 
Góc giãn nở (độ)  0 0 0 0 0 0 0 
Chiều dày lớp đất (m) H 3 6 6.8 4.3 15.7 10.4 - 
Thành phần Đơn vị Thông số Tường 600 Tường 800 Bản đáy 
Sàn hầm 1 
& 2 
Loại mô hình Material type Elastic 
Độ cứng dọc trục kN/m EA 1.5E+7 2.0E+7 6.25E+7 5E+06 
Độ cứng chống uốn kNm2/m EI 0.45E+6 1.1E+6 3.25E+6 1.67E+04 
Bề dày m d 0.6 0.8 2.5 0.2 
Hệ số Poisson 0.2 0.2 0.2 0.2 
Thanh chống Cao trình (m) Loại thanh chống 
Độ cứng dọc trục 
EA (kN) 
Khoảng cách 
(m) 
Thanh chống 1 -1.5 H300x300x10x15 2.457x106 5 
Thanh chống 2 -4.0 H400x400x13x21 4.505x106 5 
Thanh chống 3 -7.0 2H350x350x12x19 7.150x106 5 
Thanh chống 4 -10.5 2H350x350x12x19 7.150x106 5 
30
Soá 10, thaùng 9/2013 30
Khoa hoïc Coâng ngheä
Bảng 5: Lực dọc trong thanh chống ở các giai đoạn thi công
* Là các giá trị điều chỉnh; Các giá trị còn lại được đo trực tiếp trên các thanh chống bằng sensor.
Bảng 5: Các phase tính toán theo các bước thi công
Thanh chống 
Đào 
lớp 
1 
Đào lớp 2 Đào lớp 3 Đào lớp 4 Đào lớp 5 
Trước 
kích 
Sau 
kích 
Trước 
kích 
Sau 
kích 
Trước 
kích 
Sau 
kích 
Trước 
kích 
Sau đổ 
BT 
Thanh 1 - -172.90 -147.60 -1210 -118.80 -94.29 -96.24 -91.13 -100.1 
Thanh 2 -150* -45.16 -93.37 -61.74 -62.19 
-
47.83 -71.29 
Thanh 3 -200* -357.30 -241.3 -256.9 -327.7 
Thanh 4 -250* -318.0 -372.4 
BT Bản đáy -200* 
Initial phase 0 0 N/A 0 0 
Tải ngoài 1 0 Staged construction 1 3 
Tường cừ 2 1 Staged construction 4 5 
Hạ MNN đến cos -3m 3 2 Staged construction 6 7 
Đào lớp 1 dày 2m 4 3 Staged construction 8 12 
Lắp thanh chống 1 5 4 Staged construction 13 14 
Kích lực -150KN thanh chống 1 6 5 Staged construction 15 16 
Hạ MNN đến cos -5.5m 7 6 Staged construction 17 18 
Đào lớp 2 dày 2.5m 8 7 Staged construction 19 23 
Lắp thanh chống 2 9 8 Staged construction 24 25 
Kích lực -200KN thanh chống 2 10 9 Staged construction 26 29 
Hạ MNN đến cos -8.5m 11 10 Staged construction 30 31 
Đào lớp 3 dày 3m 12 11 Staged construction 32 44 
Đổ liên kế hai tường 13 12 Staged construction 45 47 
Lắp thanh chống 3 14 13 Staged construction 48 58 
Kích lực -250KN thanh chống 3 15 14 Staged construction 59 62 
Hạ MNN đến cos -12m 16 15 Staged construction 63 64 
Đào lớp 4 dày 3.5m 17 16 Staged construction 65 69 
Lắp thanh chống 4 18 17 Staged construction 70 73 
Kích lực -200KN thanh chống 4 19 18 Staged construction 74 75 
Hạ MNN đến cos -14m 20 19 Staged construction 76 77 
Đào lớp 5 dày 2.75m 21 20 Staged construction 78 83 
Đổ BTCT sàn đáy 22 21 Staged construction 84 86 
Tháo thanh chống 4 23 22 Staged construction 87 88 
31
Soá 10, thaùng 9/2013 31
Khoa hoïc Coâng ngheä
5.2. Kết quả tính toán
5.2.1. Chuyển vị đứng của tường
Thời gian thi công hoàn thành tường vây 12 tháng
Hình 12. Độ lún của nền sau 12 tháng (Uymax=125.52mm) 
Hình 13. a). Độ lún của tường dày 600 sau 12 tháng 
(Uymax=55.50mm)
Hình 13. b). Độ lún của tường dày 800 sau 12 tháng 
(Uymax=51.38mm)
5.2.2. Chuyển vị ngang của tường và chuyển vị 
đứng của đất nền
 a) b) 
 a) b) 
Hình 14. a). Chuyển vị ngang của tường dày 600 
sau khi đổ BT bản đáy (Uxmax=19.24mm)
Hình 14.b). Chuyển vị ngang của tường dày 800 
sau khi đổ BT bản đáy (Uxmax=32.75mm)
Hình 15. Chuyển dịch theo phương đứng của 
khối đất Uy 
 14cm
Nhận xét: Tường dày 600 chuyển vị ngang 
lớn nhất Umax = -21.08mm tại chân tường (cao 
độ -14m) khi thi công đào xong lớp 5. Tường dày 
800 chuyển vị ngang lớn nhất Umax = -33.41mm 
tại chân tường (cao độ -26m) khi thi công đào 
xong lớp 5. 
5.2.3. Chuyển vị đứng của đất sau lưng tường
Hình 16. Chuyển dịch theo phương ngang của 
khối đất Ux 
 13.5cm
Hình 17. Quan hệ giữa chiều sâu đào và chuyển 
vị ngang của tường 600
32
Soá 10, thaùng 9/2013 32
Khoa hoïc Coâng ngheä
Hình 18. Quan hệ giữa chiều sâu đào và chuyển vị 
ngang của tường 800 
Hình 19. Quan hệ giữa chiều sâu đào và các bán 
kính vùng ảnh hưởng vùng lân cận
Nhận xét: 
 - Chuyển vị ngang lớn nhất của tường dày 600 
1.53 H ở độ sâu 4.5m. 
 - Quan hệ giữa U – H của tường dày 800 gần 
như là một đường tuyến tính, có chuyển vị ngang 
lớn nhất của tường 
 2.43 H ở độ sâu 26m.
Hình 20. Quan hệ giữa chiều sâu đào và tỷ lệ H/Umax
Nhận xét:
- Bán kính ảnh hưởng bằng 5H÷10H (H chiều 
sâu đào). Chiều sâu đào gia tăng thì độ lớn và bán 
kính vùng chuyển dịch ngang càng lớn. 
- Tỉ số quan hệ giữa chiều sâu đào – chuyển vị 
ngang lớn nhất và tỉ số quan hệ giữa chiều sâu đào 
tăng, thể hiện qua phương trình đường thẳng có 
dạng như sau: y = 0.04185*x + 0.09669.
6. So sánh kết quả tính và kết quả quan trắc 
tại công trình
6.1. Chuyển vị ngang của tường khi thi công lớp 5 
Hình 21. a) Chuyển vị ngang của tường dày 
600 sau khi đào lớp 5
Hình 21. b) Chuyển vị ngang của tường dày 
800 sau khi đào lớp 5
Hình 21. a) Chuyển vị ngang của tường dày 
600 sau khi đổ BT bản đáy
Hình 21. b) Chuyển vị ngang của tường dày 
800 sau khi đổ BT bản đáy
6.2. Chuyển vị ngang của tường khi đổ BT bản đáy 
Nhận xét:
Về hình dạng đường cong chuyển vị giữa kết 
quả tính toán và kết quả đo thực đồng dạng.
Về giá trị chuyển vị ngang giữa kết quả tính 
toán và kết quả thực đo, kết quả tính toán lớn hơn 
kết quả thực đo: 1.35 ÷4 lần.
Khi thi công ở các giai đoạn đầu, chuyển vị 
lớn nhất xảy ra ở vùng đỉnh tường và thi công 
ở các giai đoạn sau, chuyển vị lớn nhất có xu 
hướng xảy ra ở vùng có độ sâu từ (1.0 ÷1.2)H. 
Chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây bằng 
(0.20÷0.24)%H, tỉ lệ này giảm khi đáy hố đào 
vào các lớp đất tốt.
 a) b) 
 a) b) 
33
Soá 10, thaùng 9/2013 33
Khoa hoïc Coâng ngheä
7. Kết luận và kiến nghị
7.1. Kết luận 
Từ những kết quả nghiên cứu tính toán bằng 
phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis) và 
so sánh với kết quả quan trắc, đo đạc tại hiện trường 
Công trình Time Square, rút ra những kết luận sau: 
(1). Hình dạng của biểu đồ chuyển vị ngang giữa 
tính toán và kết quả đo được tại công trình là đồng 
dạng. Về giá trị giữa kết quả tính toán và kết quả 
thực đo lớn hơn: 1.35 ÷4 lần.
(2). Chuyển vị ngang lớn nhất (Umax) của tường 
dày 600 1.53 H ở độ sâu 4.5m.
(3). Quan hệ giữa chuyển vị (U) – chiều sâu đào 
(H) của tường dày 800 gần như là một đường tuyến 
tính, có chuyển vị ngang lớn nhất của tường 2.43H 
ở độ sâu 26m.
(4). Tỉ số quan hệ giữa chiều sâu đào – chuyển 
vị ngang lớn nhất và tỉ số quan hệ giữa chiều sâu 
đào tăng (H – H/Umax), thể hiện qua phương trình 
đường thẳng có dạng như sau: y=0.04185*x + 
0.09669.
(5). Bán kính ảnh hưởng bằng 5H÷10H. Chiều 
sâu đào gia tăng thì độ lớn và bán kính vùng chuyển 
dịch ngang càng lớn. 
(6). Do sự ép ngang của tường khi đào đất hố đào 
và sự chênh lệch mực nước ngầm trong và ngoài hố 
đào, khối đất ở đáy hầm sẽ bị trồi. 
(7). Ổn định tổng thể của hố đào FS=2.31.
7.2. Kiến nghị 
(1). Thực hiện tính toán nhiều công trình 
tương tự bằng công nghệ Plaxis 3D, xem xét ảnh 
hưởng của chiều dài công trình tới sự làm việc 
của tường. Đồng thời xem xét ứng xử của nền 
đất xung quanh vị trí hố đào này. 
(2). Nghiên cứu nguyên lý làm việc của các 
khe nối các panel.
(3). Cần phải tiến hành phân tích, tính toán 
bằng các thông số không thoát nước cho nhiều 
công trình có hố đào có tường chắn ở TP. HCM 
và khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Từ đó, 
tìm được mối tương quan giữa chiều sâu đào và 
phạm vi ảnh hưởng của đất nền ngoài phạm vi hố 
đào cho nhiều loại đất khác nhau, các vùng khác 
nhau trong vùng khảo sát. Nhằm khuyến cáo các 
nhà thiết kế chọn giải pháp móng và tường chắn 
đạt yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế cao nhất.
 (4). Xác định mối tương quan khi dùng các 
thông số sức chống cắt không thoát nước và các 
thông số sức chống cắt thoát nước để tính toán 
phạm vi ảnh hưởng xung quanh hố đào sâu trong 
quá trình thi công.
(5). Thiết lập mối quan hệ giữa chuyển vị 
ngang, đứng và bán kính ảnh hưởng đến các 
công trình lân cận trong quá trình thi công các 
công trình ngầm ở khu vực TP. HCM và các tỉnh 
Đồng bằng sông Cửu Long.
Tài liệu tham khảo
Clough và O’Rourke . 2004. Kiểm soát những tác động của sự dịch chuyển đất trong xây dựng hầm đô thị. 
Tạp chí cầu đường Việt Nam. số 7. trang 18-23.
Châu Ngọc Ẩn. 2008. Một vài điểm cần lưu ý khi thiết kế ổn định và thi công phần tầng ngầm. Hội thảo 
khoa học Công trình xây dựng có phần ngầm - bài học từ các sự cố và giải pháp phòng chống Tp.HCM.
H.G. Kempfert, B. Gebreselassie. 2006. Excavations and Foundations in Soft Soils. Springer.
Hà Quốc Dũng. 2004. Phân tích ứng xử đất và tường vây của hố đào trong điều kiện đất yếu ở 
Tp. Hồ Chí Minh. Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật.Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM.
Lê Bá Lương, Pierre Larael, Nguyễn Thành Long, Nguyễn Quang Chiêu, Vũ Đức Lục. 2001. Công 
trình trên đất yếu trong điều kiện Việt Nam. Nhà xuất bản Xây dựng.
Lê Hoàng Việt. 2009. Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số không thoát nước xung quanh hố đào sâu 
trên nền đất yếu. Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật. Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM.
“Liên hiệp khoa học địa chất – nền móng – vật liệu xây dựng” (UGEFEM). 2004. Báo cáo Khảo sát địa 
chất công trình của Công trình Khu nhà ở cao cấp Time Square.
Plaxis finite element code for soil and rock analysis version 8.2.
Trần Quang Hộ. 2005. Công trình trên đất yếu. Nhà xuất bản ĐHQG TP.HCM.
Trần Thanh Tùng. 2004. Nghiên cứu phương pháp tính toán và kiểm tra ổn định công trình tường trong 
đất bảo vệ hai tầng hầm của nhà 14 tầng trên đất yếu ở Tp. Hồ Chí Minh. Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật. 
Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM.