LA-Wall: Tường chắn dài theo tuyến – hố khoan, mặt cắt, file AGS4 và mô hình địa chất trong AutoCAD
Tường chắn đường, kè, tường rào dài hàng trăm mét có cao độ và địa chất thay đổi liên tục. Bài trình bày quy trình chuẩn bị dữ liệu, mức độ khảo sát cần có theo EN 1997-2, cách LA-Wall dựng mặt cắt địa chất từ hố khoan ngay trong AutoCAD, gán đất bằng bấm vùng và tính – vẽ kết quả cho từng mặt cắt.
Các bài trong Module Địa kỹ thuật
Mục lục bài viết
Một mặt cắt tường chắn tính một lần là đủ cho bài tập, nhưng công trình thực có hàng chục mặt cắt: mỗi đoạn tuyến khác chiều cao, khác hố khoan gần nhất, khác tải. Phần lớn thời gian thiết kế nằm ở việc chuẩn bị và đồng bộ dữ liệu, không phải ở phép tính. LA-Wall tổ chức công việc này trong AutoCAD.
1. Hồ sơ đầu vào cần có#
| Hồ sơ | Dạng thường gặp | Dùng để |
|---|---|---|
| Bình đồ địa hình 1/200 – 1/500 | DWG, hệ VN-2000 | Cao độ đất sau và trước tường tại từng mặt cắt |
| Tuyến tường | Polyline trong DWG, bảng tọa độ cọc | Hình học tuyến, lý trình |
| Hồ sơ khảo sát địa chất | Trụ hố khoan, bảng chỉ tiêu cơ lý, SPT, mực nước; file AGS4 nếu đơn vị khảo sát cung cấp | Loại đất, giá trị đặc trưng |
| Cao độ thiết kế | Trắc dọc thiết kế | Cao độ đỉnh tường, đất trước tường |
| Tải và ràng buộc | Nhà lân cận, đường xe, ranh đất | Phụ tải, chọn dạng tường |
| Tiêu chí thiết kế | Cấp công trình, mực nước lũ, gia tốc nền | Tình huống thiết kế, động đất |
Khảo sát đã đủ chưa#
Tham khảo EN 1997-2 Phụ lục B.3:
| Hạng mục | Khuyến nghị |
|---|---|
| Khoảng cách hố khoan với công trình dạng tuyến | 20 – 200 m |
| Độ sâu dưới móng nông | z_a ≥ 3·b_F (b_F: bề rộng móng) |
| Tường làm trong hố đào, nước dưới đáy | z_a ≥ max(0,4·h; t + 2 m) |
Phần kiểm tra dữ liệu của LA-Wall cảnh báo khi hố khoan dùng cho mặt cắt không đủ sâu so với đáy móng. Khoảng cách từ mặt cắt tới hố khoan gần nhất nên được kỹ sư tự soát theo bảng trên.
2. Thư viện dùng chung#
- Loại đất: γ, γ_sat, φ′, c′, tỉ số δ/φ, ν, kiểu đất (dính / rời). Mỗi loại có tên khác dùng để tự nhận khi nhập hố khoan (ví dụ "Cát pha", "S-F" cùng một loại).
- Hố khoan: cao độ miệng, các lớp (độ sâu → loại đất), mực nước, SPT. Nhập tay, dán từ Excel, hoặc đọc file AGS4 (định dạng trao đổi dữ liệu khảo sát chuẩn của Hiệp hội Địa kỹ thuật Anh).
- Mẫu tiết diện tường: chữ T ngược, chữ L, chữ L ngược, trọng lực. Kích thước có thể là biểu thức theo H, ví dụ bề rộng móng
0.6*H+0.5, nên khi cao độ thay đổi, tường tự co giãn.
3. Mặt cắt địa chất trong AutoCAD#
| Lệnh | Việc |
|---|---|
LAWKHUNG | Đặt khung mặt cắt: cao độ đáy, lý trình, tỉ lệ ngang/đứng. Các hố khoan của mặt cắt tự đặt vào khung |
LAWHKDAT | Đặt hố khoan: trong khung là trụ địa tầng theo cao độ (hatch, màu theo loại đất, mực nước, SPT); ngoài khung là ký hiệu trên bình đồ |
LAWDIACHAT | Dựng địa chất từ hố khoan: mặt đất nối cao độ miệng, mực nước, ranh giới lớp nối các lớp cùng loại giữa hai hố kề nhau; lớp chỉ có ở một hố được vát nhọn giữa hai hố |
LAWDUONG | Vẽ hoặc chọn đường: mặt đất tự nhiên, đất sau, đất trước, đáy hố, mực nước, ranh giới |
LAWGANDAT | Gán đất bằng cách bấm điểm trong vùng |
LAWKTDC | Kiểm tra địa chất: vùng chưa gán, ranh giới hở, một vùng nhiều loại đất, loại đất thiếu chỉ tiêu |
Ranh giới lớp là polyline thường, sửa bằng grip hoặc MOVE; dự án tự cập nhật. Vùng đất chỉ lưu điểm gán và loại đất, biên vùng tính lại từ các đường, nên sửa một ranh giới không làm hỏng các vùng.
4. Đặt tường, tải và tính#
| Lệnh | Việc |
|---|---|
LAWTUONG | Đặt hoặc dời tường trong khung: loại tường, phía đất đắp, điểm mép trước mũi móng, cao độ đỉnh. Tường là polyline, kéo grip từng đỉnh để sửa kích thước |
LAWTAI | Phụ tải đều, dải, đường trên mặt đất sau tường; khoảng cách a, b đo từ lưng tính toán |
LAWTINH (F5) | Tính mặt cắt đang chọn và vẽ kết quả ngay trên bản vẽ: áp lực ngang, phản lực đáy móng, biểu đồ M, Q thân tường và bản móng |
LAWTINHALL (F6) | Kiểm tra dữ liệu rồi tính mọi mặt cắt |
LAWODTT | Ổn định tổng thể: Bishop, Fellenius, Spencer, Morgenstern-Price (hoặc cả bốn để so sánh); mặt tròn hoặc gãy khúc tối ưu; tường là khối cứng |
Ổn định tổng thể đã được kiểm chứng trên một ví dụ công bố (mái dốc có tường trọng lực khối cứng, 4 phương pháp, mặt tròn và gãy khúc): 7 giá trị hệ số an toàn khớp trong 0,8 %.
5. Quy trình đề xuất#
- Thiết lập dự án: hệ tọa độ, tỉ lệ, hồ sơ hệ số EC7.
- Nhập loại đất và hố khoan (AGS4 hoặc Excel); thống nhất tên loại đất.
- Đặt khung mặt cắt tại các vị trí: cao nhất, thấp nhất, thay đổi địa chất, có tải đặc biệt, gần mỗi hố khoan.
- Dựng địa chất (
LAWDIACHAT), kiểm tra (LAWKTDC), sửa ranh giới nếu cần. - Đặt tường từ mẫu tiết diện; kích thước theo H giúp các mặt cắt cùng mẫu tự điều chỉnh.
LAWTINHALL, xem bảng mức sử dụng của mọi mặt cắt; chỉnh mẫu tiết diện cho đoạn không đạt.- Kiểm tra ổn định tổng thể ở các mặt cắt có nền yếu hoặc mặt đất trước tường dốc.
- Xuất thuyết minh và bản vẽ.
Cách làm này giữ một nguồn dữ liệu duy nhất: sửa hố khoan hoặc cao độ là mọi mặt cắt liên quan tính lại, tránh lệch giữa bảng tính và bản vẽ.