Chương 6. Màn hình 02 – Cài đặt tiêu chuẩn (EC7)
Chọn phương pháp thiết kế DA1, DA2, DA3, hệ số riêng phần, lý thuyết áp lực đất, tham số phân tích, kết cấu và ổn định.
Các bài trong bộ: Hướng dẫn sử dụng LA-Shoring
Mục lục bài viết
Màn hình này quyết định mức an toàn và phương pháp tính của toàn bộ bài toán. Nên thiết lập ngay từ đầu và chỉ đổi khi có lý do rõ ràng. Màn hình gồm sáu thẻ.
6.1. Thẻ "Tiêu chuẩn & hệ số"#
Hai loại trạng thái giới hạn#
- ULS (trạng thái giới hạn cường độ): kiểm tra sụp đổ, mất ổn định, phá hoại tiết diện. Điều kiện: Ed ≤ Rd. Ed là hiệu ứng thiết kế (tác động nhân hệ số), Rd là sức kháng thiết kế (thông số đất chia hệ số, sức kháng kết cấu chia hệ số). Dùng hệ số riêng phần.
- SLS (trạng thái giới hạn sử dụng): kiểm tra chuyển vị, vết nứt, lún. Dùng thông số đặc trưng và mọi hệ số bằng 1 (EN 1997-1 mục 2.4.8). Phần mềm luôn chạy SLS riêng.
Phương pháp thiết kế (Design Approach)#
Bảng 14. Ba phương pháp thiết kế
| Lựa chọn | Tổ hợp phần mềm chạy | Hệ số đặt lên | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| DA1 – C1 + C2, lấy bất lợi | C1: A1 + M1 + R1 ; C2: A2 + M2 + R1 | C1: tác động ; C2: thông số đất | Chạy cả hai và lấy kết quả bất lợi hơn cho từng kiểm tra; có hai bộ kết quả. |
| DA2 – A1 + M1 + R2 | A1 + M1 + R2 | Tác động và sức kháng | Dùng khi tiêu chuẩn dự án yêu cầu. |
| DA3 – A1/A2 + M2 + R3 (mặc định) | A2 (tác động kết cấu dùng A1) + M2 + R3 | Thông số đất | Đất bị làm yếu trước khi tính; nội lực thu được đã là giá trị thiết kế. |
Với cách đặt hệ số trên hiệu ứng (C1, DA2): dùng thông số đất đặc trưng, tính xong nhân nội lực với γG; tải biến đổi nhân γQ/γG. Với cách đặt ở nguồn (C2, DA3): đất được làm yếu (tan φ'/γφ, c'/γc, cu/γcu), tải biến đổi nhân γQ, nội lực lấy trực tiếp (γE = 1) để tránh nhân hệ số hai lần.
Tình huống thiết kế#
Bảng 15. Tình huống thiết kế
| Tình huống | Dùng khi | Hiệu ứng |
|---|---|---|
| Tạm thời | Giai đoạn thi công hố đào (lựa chọn thông thường). | — |
| Lâu dài | Công trình đã sử dụng. Giai đoạn "khai thác dài hạn": áp lực đất sau tường lấy bằng áp lực tĩnh (σa = σ0), nước ngầm hồi phục. | Phần mềm cảnh báo nếu giai đoạn thi công bị để "lâu dài". |
| Động đất | Giai đoạn xét động đất. | Cộng thêm phần áp lực tăng thêm ΔP_AE. |
Bảng hệ số riêng phần#
Bảng 16. Bảng hệ số (sửa trực tiếp trong bảng)
| Bộ | Áp dụng cho | Giá trị mặc định (khuyến nghị EN 1997-1) |
|---|---|---|
| A1 | Tác động | γG bất lợi 1,35 · γG có lợi 1,0 · γQ 1,5 |
| A2 | Tác động (địa kỹ thuật) | γG 1,0 · γQ 1,3 |
| M1 | Thông số đất | γφ' = γc' = γcu = 1,0 |
| M2 | Thông số đất | γφ' = 1,25 · γc' = 1,25 · γcu = 1,4 |
| R1 | Sức kháng | γRe 1,0 · γa (neo) 1,1 · γR,e (ổn định) 1,0 |
| R2 | Sức kháng | γRe 1,4 · γa 1,1 · γR,e 1,1 |
| R3 | Sức kháng | tất cả = 1,0 |
Cột trong bảng: γG, γQ (tác động thường xuyên và tạm thời), γφ', γc', γcu, γγ (thông số đất), γRe (sức kháng bị động), γa (neo), γR,e (ổn định). Dưới bảng:
- Phụ lục quốc gia: ô ghi tên phụ lục đang áp dụng (in vào thuyết minh). Mặc định
EN-recommended. Phần mềm đánh dấu [XÁC MINH] để nhắc bạn đối chiếu với phụ lục quốc gia thực tế. - Hệ số thủy lực:
HYD γG,dst1,35 ·HYD γG,stb0,90 ·UPL γG,dst1,00 ·UPL γG,stb0,90 (và γQ,dst 1,5 cho đẩy nổi). "dst" là phần gây mất ổn định, "stb" là phần giữ ổn định. - Khôi phục mặc định EC7: đưa cả bảng về giá trị khuyến nghị nếu lỡ sửa sai.
6.2. Thẻ "Áp lực đất"#
Bảng 17. Các ô của thẻ Áp lực đất
| Ô | Mặc định | Ý nghĩa và khi nào đổi |
|---|---|---|
| Áp lực chủ động | Coulomb | Lý thuyết tính Ka (xem bảng lý thuyết chủ động bên dưới). |
| Áp lực bị động | Caquot-Kérisel | Lý thuyết tính Kp (xem bảng lý thuyết bị động bên dưới). Nên giữ mặc định. |
| Hệ số áp lực tối thiểu k | 0,2 | Áp lực chủ động thiết kế không nhỏ hơn k·σ'v (đất dính). Tránh σa âm do lực dính lớn. Theo CIRIA C760, EAB. Đặt 0 để tắt (chỉ khi dự án yêu cầu). |
| Áp lực chủ động tăng κ | 0 | σa,tk = κ·σ0 + (1−κ)·σa. κ = 0: chủ động thuần; κ = 1: tĩnh. Tăng (0,2–0,5) khi tường rất cứng, nhiều tầng chống, nhà lân cận nhạy cảm. |
| Phân bố lại áp lực | Không | Chữ nhật, hình thang hoặc tam giác ngược cho hố đào nhiều tầng chống (giống đường bao Terzaghi – Peck). Hợp lực không đổi, chỉ đổi dạng phân bố theo độ sâu. |
| Động đất – phân bố ΔP_AE | Seed-Whitman (0,6H) | Dạng phân bố áp lực tăng thêm khi động đất: hợp lực ở 0,6H tính từ đáy (Seed-Whitman) hoặc phân bố đều. |
| γw | 10 kN/m³* | Trọng lượng riêng của nước; dùng cho áp lực nước, γ' và thấm. Có thể đặt 9,81; quan trọng là dùng nhất quán. |
- Dự án mới lấy giá trị mặc định của phần mềm; các ví dụ kèm theo có thể dùng giá trị khác (ví dụ γw = 9,81). Hãy mở thẻ này để biết giá trị đang áp dụng cho dự án của bạn.
Bảng 18. Lý thuyết áp lực chủ động
| Lý thuyết CHỦ ĐỘNG | Đặc điểm | Khi dùng |
|---|---|---|
| Coulomb (mặc định) | Mặt trượt phẳng, xét ma sát tường δ | Thông dụng cho tường vây |
| Rankine | Bỏ qua δ, mặt đất ngang; áp lực lớn hơn | Kiểm tra nhanh, thiên an toàn |
| Müller-Breslau | Công thức tổng quát cho tường và mặt đất nghiêng | Tường nghiêng |
| Caquot (Lancellotta) | Mặt trượt cong, hợp δ lớn | Khi ma sát tường lớn |
| Mazindrani | Rankine có lực dính, mặt đất nghiêng β | Mặt đất nghiêng |
Bảng 19. Lý thuyết áp lực bị động
| Lý thuyết BỊ ĐỘNG | Đặc điểm | Lưu ý |
|---|---|---|
| Caquot-Kérisel (mặc định) | Mặt trượt cong – đúng bản chất khi δ lớn | Không đánh giá quá cao |
| Sokolovski | Lời giải đường đặc trưng | Phiên bản này dùng lời giải đóng gần đúng (hiển thị "Sokolovski (v1 → Caquot)"); có cảnh báo |
| Rankine | δ = 0 | Kp nhỏ → thiên an toàn |
| Coulomb (Müller-Breslau) | Mặt trượt phẳng | Kp quá lớn khi δ lớn – thiên nguy hiểm (cảnh báo khi δ > φ/3) |
6.3. Thẻ "Phân tích & hệ số nền"#
Bảng 20. Các ô của thẻ Phân tích & hệ số nền
| Ô | Mặc định | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Hệ số nền kh | Schmitt | Cách tính độ cứng lò xo đất: Schmitt (từ Eoed và độ cứng EI của tường), Ménard (từ EM, α), Chadeisson, hoặc Nhập tay theo lớp. Mỗi cách đòi hỏi số liệu tương ứng ở màn hình Đất. |
| Số phần tử dầm | 30* | Chia tường thành bao nhiêu đoạn (10–200). Nhiều hơn: mịn hơn, chậm hơn. |
| Sai số hội tụ chuyển vị | 1e-6 m | Vòng lặp đàn – dẻo dừng khi chuyển vị thay đổi nhỏ hơn mức này. |
| Số vòng lặp tối đa | 200 | Giới hạn số vòng lặp. Không hội tụ sẽ có cảnh báo và giai đoạn bị đánh dấu "KHÔNG HỘI TỤ". |
| Ô tick "C2/DA3: dùng tham số đặc trưng…" | Tắt | Tắt = đúng EN 1997-1 (đất bị làm yếu theo M2, nội lực không nhân thêm). Bật = giữ thông số đất đặc trưng và nhân nội lực với γE (mặc định 1,35), về bản chất gần cách C1. Chỉ bật khi cần khớp phần mềm khác hoặc hồ sơ cũ; kết quả được đánh dấu * trong thuyết minh. |
| Sơ đồ chân tường (Thiết kế nhanh) | Chân khớp (free earth) | Cách Blum tính chiều sâu ngàm: chân khớp hoặc chân ngàm. |
| Hệ số Blum f | 1,2 | Hệ số tăng chiều sâu ngàm lý thuyết cho thiết kế nhanh. |
- Dự án mới theo mặc định của phần mềm; ví dụ kèm theo có thể dùng 100 phần tử.
6.4. Thẻ "Kết cấu"#
Bảng 21. Các ô của thẻ Kết cấu
| Tham số | Mặc định | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| γE trên hiệu ứng (khi dùng tham số đặc trưng) | 1,35 | Chỉ dùng khi tick ô "tham số đặc trưng" ở thẻ trước. |
| Tiêu chuẩn kết cấu | EN 1992 / EN 1993 | Hoặc "EN 1992/1993 + đối chiếu TCVN 5574". |
| γc bê tông · γs cốt thép | 1,5 · 1,15 | Chia cường độ bê tông và cốt thép. |
| αcc | 1,0 | Hệ số tác dụng dài hạn lên cường độ nén bê tông. |
| γM0 · γM1 | 1,0 · 1,0 | Thép kết cấu: kiểm tra tiết diện · kiểm tra mất ổn định. |
| β_B cừ U [XÁC MINH NA] | 1,0 | Hệ số hiệu quả khóa cừ; xác minh theo phụ lục quốc gia. |
| Giới hạn bề rộng vết nứt | 0,3 mm (ngắn hạn) · 0,2 mm (dài hạn, chắn nước) | Ngưỡng kiểm tra vết nứt. |
| Hệ số từ biến φ (nứt dài hạn) | 2,0 | Ec,eff = Ecm/(1+φ). |
| Giới hạn chuyển vị | 30 mm | Ngưỡng w_max của tường (SLS). |
| Chiều dài bầu neo tối thiểu | 3 m | Chiều dài bầu neo nhỏ nhất cho phép. |
6.5. Thẻ "Ổn định"#
Bảng 22. Các ô của thẻ Ổn định
| Tham số | Mặc định | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Ổn định tổng thể | Bishop – tối ưu cung tròn | Hoặc Fellenius (đơn giản hơn, thường cho FS thấp hơn). |
| Lưới tâm n × n | 20 | Số tâm cung trượt thử theo mỗi phương; nhiều hơn tìm kỹ hơn, chậm hơn. |
| Sâu dưới mũi tối đa | 10 m | Mặt trượt được thử sâu tới đâu dưới mũi tường. |
| Cho phép cắt qua tường | Tắt | Bật: mặt trượt được phép đi qua thân tường. |
| Trồi đáy (đất yếu) | Bjerrum-Eide | Hoặc Terzaghi; dành cho sét yếu dưới đáy hố. |
| Luôn kiểm tra trồi đáy | Tắt | Tắt: chỉ tự bật khi lớp ngay dưới đáy hố là sét không thoát nước có cu < 50 kPa. |
| FS trồi đáy yêu cầu | 1,0 | cu đã chia hệ số nên ngưỡng 1,0. |
| Kranz F_max/F ≥ | 1,5 | Hệ số an toàn ổn định nội neo. |
| Gradient thoát FS ≥ | 1,5 | Hệ số an toàn chống xói ngầm ở đáy hố. |
6.6. Thẻ "Độ nhạy – lún – TCVN/JGJ"#
Bảng 23. Các ô của thẻ Độ nhạy – lún – TCVN/JGJ
| Tham số | Mặc định | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| Tỉ số lún / chuyển vị δv,max/δh,max | 0,75 | Lún lớn nhất mặt đất so với chuyển vị ngang lớn nhất của tường (Ou & Hsieh: 0,5–1,0; tỉ số có thể lệch khi hạ nước ngầm hoặc tường rất cứng). |
| Góc xoay giới hạn công trình lân cận | 0,002 rad (1/500) | Bjerrum 1963: ≤ 1/500 là giới hạn an toàn, chưa gây nứt nhà. Phần mềm phân loại tiếp: 1/500–1/300 có thể nứt tường ngăn; 1/300–1/150 nứt tường, hư kết cấu nhẹ; > 1/150 hư kết cấu. |
| Hệ số thấm mặc định (lớp chưa nhập k) | 1e-5 m/s | Dùng cho lưới thấm 2D khi lớp chưa có k. |
| Chạy phân tích độ nhạy và kiểm tra hội tụ lưới | Bật | Thêm khoảng 6 lần tính SLS: đổi kh, so lưới thô/mịn. |
| Kiểm tra theo TCVN 5574:2018 và TCVN 10304:2014 | Bật | Đối chiếu tường BTCT và sức chịu tải đứng. |
| γf áp lực đất (TCVN 2737:2023) | 1,15 | Hệ số tin cậy cho áp lực đất. |
| TCVN 10304: γk / γn / γ0 | 1,75 / 1,15 / 1,0 | Hệ số cho sức chịu tải cọc. |
| TCVN 5574: a_crc,ult dài hạn / ngắn hạn | 0,3 / 0,4 mm | Giới hạn vết nứt theo TCVN. |
| JGJ 120-2012: cấp an toàn hố (0 = không) | 2 | Cấp 1: hố sâu, sát công trình quan trọng; cấp 2: thông thường; cấp 3: hố nông, xung quanh trống. |
Đọc thêm
Bài viết kỹ thuậtÁp dụng EN 1997-1 trong LA-Shoring: DA1, DA2 hay DA3?Ba phương pháp thiết kế của Eurocode 7 khác nhau ở chỗ hệ số riêng phần đặt lên đâu. Bài này giải thích cách LA-Shoring xử lý từng phương pháp, vì sao không nhân hệ số hai lần, và cách chọn.Bài viết kỹ thuậtBản Free, Standard và Pro: khác nhau thế nào và cách kích hoạt bản quyềnBản Free làm được gì, Standard và Pro mở thêm gì, kích hoạt bằng mã máy qua bốn bước, khi nào cần gỡ giấy phép và cách xử lý các lỗi kích hoạt thường gặp.Bài viết kỹ thuậtChọn loại tường và hệ đỡ cho hố đào: những gì LA-Shoring hỗ trợChín 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.Bài viết kỹ thuậtĐối chiếu độc lập: LA-Shoring so với phần mềm thương mại và nghiệm giải tíchCách LA-Shoring được kiểm chứng và số liệu đối chiếu trên các hồ sơ thực tế: nội lực và chuyển vị lệch tối đa vài phần trăm, kèm những điều chưa kiểm chứng và những khác biệt có chủ ý.