Chọn loại tường và hệ đỡ cho hố đào: những gì LA-Shoring hỗ trợ
Chín loại tường và chín loại đỡ: đặc điểm, thông số cần nhập và cách phần mềm quy độ cứng của từng loại về lò xo. Gợi ý cách chọn theo điều kiện công trình.
Các bài trong Module Địa kỹ thuật
Mục lục bài viết
Lựa chọn tường và hệ đỡ quyết định phần lớn chi phí và rủi ro của một hố đào sâu. LA-Shoring hỗ trợ chín loại tường và chín loại đỡ, và dùng cùng một mô hình tính cho tất cả. Bài này tóm tắt đặc điểm từng loại để bạn biết phải chuẩn bị số liệu gì, và cách phần mềm mô hình hóa chúng.
Chín loại tường#
| Loại tường | Đặc điểm | Thông số chính cần nhập |
|---|---|---|
| Cừ Larssen (U) | Thép cán nóng, đóng hoặc rung; tường tương đối kín nước | Tiết diện cừ, f_y, chiều dài |
| Cừ Z hoặc VL | Mô đun lớn, hợp tường sâu | Tiết diện cừ, f_y, chiều dài |
| Cọc khoan nhồi rời | Khoảng cách a > D, phun vữa giữa các cọc; không kín nước | D, a, bê tông, cốt thép, các đoạn thép |
| Cọc tiếp tuyến | a = D, không kín nước | D, a, bê tông, cốt thép |
| Cọc secant | Cọc cứng xen cọc mềm, kín nước | D, a, bê tông, cốt thép |
| Tường vây barrette | Panel BTCT, gioăng chống thấm; kín nước, có thể dùng làm tường tầng hầm vĩnh cửu | Chiều dày t, bê tông, cốt thép theo đoạn |
| Cọc H + ván gỗ | Kiểu Berlin hoặc soldier pile; thi công nhanh, hợp hố nông | Tiết diện H, f_y, khoảng cách cọc a |
| Cọc xi măng đất + H | Kiểu SMW/DSM có lõi thép | Đường kính cọc xi măng đất D, khoảng cách a, tiết diện H |
| Cừ bê tông dự ứng lực | Cừ bê tông ép rung | Chiều dày t, bê tông, cốt thép |
Một số điểm cần để ý khi chọn:
- Kín nước hay không quyết định chế độ nước và lưu lượng thấm. Tường vây barrette, cừ Larssen và cọc secant kín nước; cọc khoan nhồi rời và cọc tiếp tuyến thì không.
- Tường vĩnh cửu hay tạm thời. Tường vây barrette có thể làm tường tầng hầm vĩnh cửu; khi đó cần thêm giai đoạn khai thác dài hạn (bài về giai đoạn thi công).
- Với tường cọc cách quãng, áp lực bị động huy động trên bề rộng hiệu quả b_eff chứ không trên toàn khoảng cách a. Phần mềm có ô "Bề rộng bị động hiệu quả" để bạn chỉnh; nhập bằng khoảng cách a thì không giảm.
- Tường BTCT được kiểm tra uốn, cắt và vết nứt theo EN 1992 và đối chiếu TCVN 5574:2018, theo bố trí cốt thép từng đoạn. Chưa khai báo cốt thép thì phần mềm giả định một phương án và báo mục vết nứt dài hạn có thể không đạt.
- Tường thép được kiểm tra theo EN 1993-5 (cừ). Thư viện tiết diện thép có sẵn nhiều loại cừ và thép hình.
Chín loại đỡ#
Hệ đỡ gồm: neo ứng suất trước dạng thanh, cáp và xoắn; neo chết; chống ngang thép H và ống thép; chống xiên; sàn top-down; và gối cứng.
Phần mềm quy mọi loại đỡ về lò xo trên 1 m tường với độ cứng k:
| Loại | Độ cứng quy về 1 m tường |
|---|---|
| Neo | k = E·A·cos²α / (l·s) |
| Thanh chống (H, ống) | k = E·A·cos²α / (L·s); hố đối xứng thì L thay bằng L/2 |
| Chống xiên | k = E·A·cos²α / (L_raker·s) |
| Sàn top-down | k = EA_sàn / (L_nhịp/2) |
| Gối cứng | k = 10¹² (phạt) |
Ví dụ thanh chống H400 của ví dụ 3: E = 210 GPa, A = 218,7 cm², khoảng cách s = 4 m, nhịp L = 24 m (đối xứng, L/2 = 12 m) cho k ≈ 95,7 MN/m/m.
Ba điều dễ nhầm khi khai báo#
Độ cứng của tầng chống không chỉ do thanh chống co ngắn: dầm đai còn võng giữa các điểm tựa, nên đoạn tường giữa hai thanh chống mềm hơn đoạn ngay đầu thanh. Khi đã nhập bố trí mặt bằng, LA-Shoring kể cả hai thành phần này lúc quy độ cứng về 1 m tường.
- Neo phải được lắp ở giai đoạn mà đáy hố không thấp hơn cao độ neo, nếu không phần mềm báo lỗi. Tách việc lắp neo thành giai đoạn riêng sau khi đào tới cao độ neo.
- Sàn top-down nên lấy độ cứng không nguyên tiết diện (hệ số β khoảng 0,5): sàn bê tông thực tế nứt và mềm hơn tính toán. Phần mềm cảnh báo nếu để nguyên tiết diện.
- Thanh chống tháo khi sàn đã đổ: đặt "Tháo ở giai đoạn" là giai đoạn sau khi sàn bắt đầu làm việc.
Chi tiết từng thẻ thông số và hướng dẫn từng loại ở Chương 7 và Chương 9.
Kiểm tra đi kèm với từng loại đỡ#
- Neo: sức kháng nhổ của bầu neo, kiểm tra thép neo, và kiểm tra Kranz (ổn định nội neo) khi có neo.
- Thanh chống: kiểm tra oằn theo EN 1993-1-1 (công thức 6.61 và 6.62), và dầm đai (kể cả ép cục bộ bụng).
Mỗi tầng đỡ có giai đoạn bất lợi riêng, nên lực thiết kế được lấy theo bao qua mọi giai đoạn chứ không theo giai đoạn cuối. Trong ví dụ 3, lực thiết kế của thanh chống S1 xảy ra ở giai đoạn 4, của sàn B1 ở giai đoạn 6 và của sàn B2 ở giai đoạn 7.
Phần mềm không thay quyết định của bạn#
LA-Shoring cho biết hệ đã chọn đạt hay không đạt và dự trữ bao nhiêu; nó không chọn thay bạn loại tường nào hợp công trình. Chọn loại tường còn phụ thuộc điều kiện thi công, mặt bằng, chống thấm, công trình lân cận và giá thành, nằm ngoài phạm vi một bài toán tính nội lực.