Phân tích chuyển vị của tường barett khi thay đổi khoảng cách các thanh chống theo phương đứng

 68 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số Đặc Biệt
Journal of Science of Lac Hong University
Special issue (11/2017), pp. 68-72
Tạp chí Khoa học Lạc Hồng
Số đặc biệt (11/2017), tr. 68-72
PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA TƯỜNG BARETT KHI THAY ĐỔI 
KHOẢNG CÁCH CÁC THANH CHỐNG THEO PHƯƠNG ĐỨNG 
Displacement analysis of batrette when changing the verticaldistance of 
resistances
Phạm Tuấn Anh1, Nguyễn Duy Phích2
2hungtinjsc@gmail.com
1,2Khoa kỹ thuật công trình, Trường Đại Học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam
Đến tòa soạn: 08/06/2017; Chấp nhận đăng: 14/06/2017
Tóm tắt. Hệ kết cấu chống đỡ hố đào là vấn đề hết sức cần thiết và là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng tới chuyển vị của 
tường chắn trong quá trình thi công tầng hầm.Việc bố trí hệ thống tường vây sao cho hợp lí, vừa đảm bảo được yêu cầu về kỹ thuật, 
vừa đảm bảo tính kinh tế là một vấn đề rất đáng quan tâm và có ý nghĩa hết sức thiết thực trong việc thiết lập biện pháp thi công tầng 
hầm hiện nay. Đề tài này sẽ tập trung vào phần “ Nghiên cứu thay đổi khoảng cách giữa các thanh chốngcho tường vây theo phương 
đứng của tường chắn hố đào khi thi công tường vây tâng hầm” nhằm đưa ra giải pháp nhằm tăng độ cứng, giảm chuyển vị của tường 
barette giúp bảo vệ hố đào và các công trình xung quanh một cách hiệu quả.
Từ khoá: Chuyển vị của tường vây; Hố đào sâu
Abstract. The suport structure of excavation is very necessary and one of the causes which create the displacement of retaining wall 
in the construction. The allocation system such that a reasonable diaphragm wall, just to ensure technical requirements, while 
ensuring economies is a matter of concern and there is extremely practical in setting out measures current basement. This threads 
will focus on the "Study to change the distance between strutsFor the diaphragm wall in the vertical direction of the retaining wall 
When the construction of the wall tunnels" to Introduce measures to increase the hardness and reduction of trans barette help 
protect walls and excavation works around effectively.
Keywords: Displacement of diaphragm walls; Deep excavations
1. GIỚI THIỆU
Khi thi công hố móng đào sâu trong các công trình có tầng 
hầm đặc biệt là khi công trình xây chen trong thành phố, mặt 
bằng thi công không cho phép làm mái dốc chống sập thành 
vách hố đào nên vấn đề đưa ra giải pháp ổn định cho hố đào 
khi thi công đào thẳng đứng trong các công trình xây chen 
có hố móng nằm sâu so với mặt đất tự nhiên là một yêu cầu 
bắt buộc.
Tường barette là một biện pháp hữu ích cho việc thi công 
các hố đào sâu và bảo đảm ổn định cho các công trình xung 
quanh khi thi công trên địa bàn xây chen trong thành phố. 
Tường barete mới được du nhập vào nước ta và công nghệ
này còn tương đối mới mẻ và hiện tại chưa có nhiều công 
ty xây dựng áp dụng được công nghệ này.
Hệkết cấu chống đỡ hố đào là vấn đề hết sức cần thiết và 
là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng tới chuyển vị của 
tường chắn trong quá trình thi công tầng hầm.Việc bố trí các 
thanh chống như thế sao cho hợp lí, vừa đảm bảo được yêu 
cầu về kỹ thuật, vừa đảm bảo tính kinh tế là một vấn đề rất 
đáng quan tâm và có ý nghĩa hết sức thiết thực trong việc thiết 
lập biện pháp thi công tầng hầm hiện nay.Đề tài này sẽ tập 
trung vào phần phân tích chuyển vị của tường barett khi thay 
đổi khoảng cách các thanh chống theo phương đứng.
2. NỘI DUNG
2.1 Mô tả công trình
President Palace là dự án văn phòng hạng A tọa lạc tại 
trung tâm Thành phố Hồ Chí Minh kế bên Dinh Thống Nhất. 
Dự án bao gồm 3 tầng hầm và 12 tầng lầu với khoảng 10.770 
m2 dành cho văn phòng và 850m2 cho mặt bằng bán lẻ. Tầng 
hầm được thiết kế thi công theo phương pháp Bottom – Up. 
Hệ thống tường vây đã được thi công để làm tường chắn 
trong quá trình đào đất, được cắm đến độ sâu -21.m, dày 
0.6m. 
Hình 1.Vị trí công trình và mặt bằng trường vây
Bảng 1. Bảng địa chất công trình
Lớp Mô tả
Chiều 
dày (m)
NSPT
Dung 
trọng tự
nhiên
(unsa
t.)
Dung 
trọng 
bão hòa
(sat.)
1
Đất sét – lẫn 
đất bột và cát
0 ¸ 3.8 11 20.89 21.22
2
Cát hạt 
trung lẫn đất 
sét
3.8 ¸
6.6
5 19.78 20.24
3
Đất sét lẫn 
cát, nửa cứng
6.6 ¸
44.3
17 19.39 19.8
4
Đất sét lẫn 
đất bột, cứng
44.3 ¸
70
>30 21.08 21.08
69 
Phân tích chuyển vị của tường barett khi thay đổi khoảng cách các thanh chống theo phương đứng 
 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số Đặc Biệt
Dự án được thi công theo tiêu chuẩn LEED của Mỹ với 
mục tiêu xây dựng một cao ốc văn phòng hiện đại, thân thiện 
với môi trường.
Tính từ mặt đất nền hiện hữu đến độ sâu khảo sát, địa tầng 
cơ bản gồm 4 lớp, thứ tự từ mặt đất trở xuống tại hố khoan 
HK2 được tóm tắt trong Bảng 1.
Trình tự thi công bottom-up tầng hầm (thực tế)
- Giai đoạn 1: Thi công tường vây D600, kingpost 
H350x350x12x19
- Giai đoạn 2: Đào đất toàn bộ đến cao độ -3.1 m (so với 
MĐTN)
- Giai đoạn 3: Lắp hệ chống thứ 1 H350x350x12x19 tại 
cao độ -2.6m
- Giai đoạn 4: Đào đất đến cao độ -6.2 m
- Giai đoạn 5: Lắp hệ chống thứ 2 H400x400x13x21 tại 
cao độ -5.7m.
- Giai đoạn 6: Đào đất đến cao độ -9.3 m
- Giai đoạn 7: Lắp hệ chống thứ 3 H400x400x13x21 tại 
cao độ -8.8m.
- Giai đoạn 8: Đối với vị trí móng lõi thang máy. Đào đất 
đến cao trình -13.0m
- Giai đoạn 9: Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông mũ cọc 
của lõi thang máy và mũ cọc khu vực còn lại.
- Giai đoạn 10: Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông dầm, 
sàn tầng hầm thứ 3 
- Giai đoạn 11: Tháo hệ chống thứ 3 H400x400x13x21
(Sau khi bê tông dầm sàn tầng hầm thứ 3 đạt cường độ cho 
phép). Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông của cột sàn tầng hầm 
thứ 3.
- Giai đoạn 12: Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông dầm, 
sàn tầng hầm thứ 2
- Giai đoạn 13: Tháo hệ chống thứ 2 H400x400x13x21 
(Sau khi bê tông dầm sàn tầng hầm thứ 2 đạt cường độ cho 
phép). Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông của cột sàn tầng hầm 
thứ 2.
- Giai đoạn 14: Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông dầm, 
sàn tầng hầm thứ 1
- Giai đoạn 15: Tháo hệ chống thứ 1 H350x350x12x19 
(Sau khi bê tông dầm sàn tầng hầm thứ 1 đạt cường độ cho 
phép). Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông của cột sàn tầng hầm 
thứ 1.
- Giai đoạn 16: Lắp đặt ván khuôn và đổ bê tông dầm, 
sàn tầng trệt.
2.2 Kết quả quan trắc chuyển vị ngang của tường vây 
trong quá trình thi công 
Công trình được quan trắc chuyển vị ngang của tường 
vây bằng 6 thiết bị Inclinometer. Các thiết bị này sẽ được 
lắp đặt trong tường trong lúc đổ bê tông tường vây. Các 
quan sát chuyển vị sẽ được thực hiện liên tục trong giai đoạn 
thi công đào tầng hầm.. Tổng cộng đã đo 5 chu kỳ trên 6 vị
trí của tường vây trong suốt quá trình thi công tầng hầm.
Các chu kỳ quan trắc
- Chu kỳ 1 (quan trắc ngày 29/05/2011) – Quan trắc ngay 
trước khi bắt đầu công tác đào tầng hầm thứ 1.
- Chu kỳ 2 (quan trắc ngày 11/06/2011) – Quan trắc sau 
khi kết thúc lắp đặt lớp 1 hệ giằng chống và ngay trước khi 
bắt đầu công tác đào tầng hầm thứ 2 (tới cao độ -3,1m).
- Chu kỳ 3 (quan trắc ngày 23/06/2011) – Quan trắc sau 
khi kết thúc lắp đặt lớp 2 hệ giằng chống và ngay trước khi 
bắt đầu công tác đào tầng hầm thứ 3 (tới cao độ -6,2m).
- Chu kỳ 4 (quan trắc ngày 25/06/2011) – Quan trắc ngay 
sau khi lắp đặt lớp thứ 3 của hệ giằng chống (tới cao độ -
9,3m).
- Chu kỳ 5 (quan trắc ngày 11/07/2011) – Quan trắc ngay 
trước khi bắt đầu công tác lắp đặt cốt thép, ván khuôn và đổ
bê tông hố thang máy.
Hình 2. Mặt bằng bố trí bố trí vị trí lắp đặt các điểm quan trắc
Hình 3. Biểu đồ chuyển vị của Inclinometer 5 theo các giai đoạn 
thi công
2.3 Phương pháp tính
Tầng hầm được thiết kế thi công theo phương pháp 
Bottom – Up. Tọa độ ±0.000m được chọn trong thuyết minh 
tương ứng với cao độ -0.800m (cao độ đỉnh tường vây) của 
kiến trúc. Hệ thống tường vây đã được thi công để làm 
tường chắn trong quá trình đào đất, được cắm đến độ sâu -
21.m (so với mặt đất hiện hữu). Hố đào sâu nhất là -13.5m 
(vị trí đáy thang máy), độ sâu tại các vị trí đài móng là -
10.1m, cao độ mặt sàn tầng hầm thứ 3 là -9.30m (so với mặt 
đất hiện hữu). Hệ thanh chống giữ hố đào là lớp 3 là thép 
hình H400x400x13x21 lắp tại cao độ -8.80m (tính tại tim 
hệ chống). Cao độ mặt sàn tầng hầm thứ 2 là -6.20m (so với 
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Chuyển Vị Ngang (mm)
Chu Kỳ 1
Chu Kỳ 2
Chu Kỳ 3
Chu Kỳ 4
Chu Kỳ 5
Phạm Tuấn Anh, Nguyễn Duy Phích 
 70 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số Đặc Biệt
mặt đất hiện hữu). Hệ thanh chống giữ hố đào là lớp 2 là 
thép hình H400x400x13x21 lắp tại cao độ -5.70m (tính tại 
tim hệ chống). Cao độ mặt sàn tầng hầm thứ 1 là -3.10m (so 
với mặt đất hiện hữu). Hệ thanh chống giữ hố đào là lớp 1 
là thép hình H350x350x12x19 lắp tại cao độ -2.60m (tính 
tại tim hệ chống). Cùng với hệ kingpost là thép hình 
350x350x12x19 được cắm nền đất làm vai trò cột đỡ cho hệ
chống.
Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để phân tích 
và tính toán hệ thống, bằng ứng dụng phần mềm Plaxis.
Mô hình tính toán:
Hình 4. Mặt cắt ngang của dự án President Place
Các Phase tính toán:
Phase 1: Khai báo tải trọng công trinh lân cận
Phase 2: Nền cố kết với tải trọng công trinh lân cận.
Phase 3:Thi công tường vây xung quanh hố đào D600, gán 
tải trọng ngoài.
Phase 4: Đào đất đến cao trình -3.1 m (so với MĐTN).
Phase 5: Lắp hệ shoring thứ nhất tại cao trình -2.6 m (so 
với MĐTN).
Phase 6: Đào đất đến cao trình -6.2 m và hạ mực nước 
ngầm đến -6.7 (so với MĐTN).
Hình 5. So sánh kết quả chuyển vị tường vây tại ống IN05
Phase 7: Lắp hệ shoring thứ hai tại cao trình -5.7 m (so 
với MĐTN).
Phase 8: Đào đất đến cao trình -9.3 m và hạ mực nước 
ngầm đến -9.8 (so với MĐTN) .
Phase 9 Lắp hệ shoring thứ ba tại cao trình -8.8 m (so với 
MĐTN).
Phase10: Đào đất và hạ mực nước ngầm đến cao trình -
13.5 m (so với MĐTN).
Nhận Xét:
Giá trị chuyển vị ngang lớn nhất theo mô hình Plaxis 2D 
V8.5 ở vị trí quan trắc là 12.98mm sấp xỉ giá trị quan trắc 
hiệu chỉnh là 13.02mm. Đồng thời dạng đường cong quan 
hệ giữa chuyển vị ngang tường vây theo độ sâu đất nền phù 
hợp với đường cong thực tế. Như vậy kết quả thu được từ
mô phỏng bằng chương trình Plaxis 2D V8.5 khá tương 
đồng so với đo đạc thực tế.
Chuyển vị lớn nhất xảy ra ở vị trí đáy hố đào ta tiến hành 
bố trí hệ tường tiết diện chữ T tại vị trí đáy hố đào trở xuống 
nhằm tìm ra phương án tiết diện tường vây hợp lý cho hố
đào.
Phương án hiệu chỉnh khoảng cách các thanh chống
Mục đích của phương pháp này là thay đổi khoảng cách 
giữa các tầng thanh chống so với biện pháp thi công thực tế
của công trình để hạn chế chuyển vị của tường vây. Tiết 
diện và cách bố trí các tầng thanh chống trên mặt bằng giữ
nguyên như thi công thực tế.
Hình 6. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây 
a. Trường hợp 1: Đào đất đến cao độ -3.1m ( So với 
MĐTN).Tịnh tiến các thanh chống lên 0.2m, 0.4m, 
0.6m, 0.8m,1m , 1.2 m so với vị trí các thanh chống thực 
tế
b. Nhận xét: Khi tăng tịnh tiến các tầng thanh chống lên 
từ côte -2.6m đến -2.0m (so với MĐTN) thì chuyển vị
của tường vây có xu hướng giảm so với chuyển vị quan 
trắc từ 2.688mm xuống 0.145mm (giảm khoảng 94.4%).
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Chuyển Vị Ngang (mm)
Quan Trắc 
Mô Phỏng Thực Tế
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
-2 0 2 4 6 8 10121416
Chuyển Vị Ngang (mm)
Quan Trắc 
Mô Phỏng 
Thực Tế
tịnh tiến tầng 
thanh chống 
1,2,3 lên 
0.2m
tịnh tiến tầng 
thanh chống 
1,2,3 lên 
0.4m
tịnh tiến tầng 
hanh chống 
1,2,3 lên 
0.6m
tịnh tiến tầng 
thanh chống 
1,2,3 lên 
0.8m
tịnh tiến tầng 
thanh chống 
1,2,3 lên 
1.0m
71 
Phân tích chuyển vị của tường barett khi thay đổi khoảng cách các thanh chống theo phương đứng 
 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số Đặc Biệt
Hình 7. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường 
vây 
c. Trường hợp 2: Đào đất đến cao độ -6.2 m ( So với 
MĐTN)
Tịnh tiến các thanh chống lên 0.2m , 0.4m, 0.6m , 0.8m 
,1m , 1.2 m so với vị trí các thanh chống thực tế
Nhận xét: Khi tăng tịnh tiến các tầng thanh chống lên 
từ côte -2.6m đến -2.0m (so với MĐTN) thì chuyển vị
của tường vây có xu hướng giảm so với chuyển vị quan 
trắc từ 5.237mm xuống 2.382mm (giảm khoảng 
59.39%). 
Hình 8. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây 
Hình 9. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây 
d. Trường hợp 3: Đào đất đến cao độ -9.3 ( So với 
MĐTN)
Tịnh tiến các thanh chống lên 0.2m , 0.4m, 0.6m , 0.8m 
,1m , 1.2 m so với vị trí các thanh chống thực tế
Nhận xét: 
Khi tăng tịnh tiến các tầng thanh chống 1,2,3 lên từ côte
-2.6m đến -2.0m (so với MĐTN) thì chuyển vị của 
tường vây có xu hướng giảm so với chuyển vị quan trắc 
từ 8.292mm xuống 4.323mm (giảm khoảng 47.98%). 
Hình 10. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị
tường vây 
Hình 11. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây
e. Trường hợp 4: Đào đất đến cao độ -3.1m ( So với 
MĐTN)
Tịnh tiến các thanh chống lên 0.2m , 0.4m, 0.6m, 
0.8m,1m , 1.2 m so với vị trí các thanh chống thực tế
Nhận xét: 
Khi tăng tịnh tiến các tầng thanh chống 1,2,3 lên từ côte
-2.6m đến -2.0m (so với MĐTN) thì chuyển vị của 
tường vây có xu hướng giảm so với chuyển vị quan trắc 
từ 13.025mm xuống 10.317 mm (giảm khoảng 20.79%). 
Phạm Tuấn Anh, Nguyễn Duy Phích 
 72 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số Đặc Biệt
Hình 12. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây
Hình 13. Biểu đồ cột tổng hợp kết quả chuyển vị tường vây
3. KẾT LUẬN
Với các kết quả đạt được trong quá trình nghiên cứu 
chuyển vị ngang tường vây tầng hầm của công trình thực tế
sử dụng trong bài báo này, một số kết luận được đưa ra như 
sau:
- Với kết quả đầy đủ các yếu tố và thông số đầu vào thích 
hợp, giá trị chuyển vị của tường vây đạt được bằng mô 
phỏng phần mêm Plaxis 2D V8.5 khá tương đồng và 
đáng tin cậy, có ý nghĩa thiết thực với công tác lập biện 
pháp thi công tầng hầm.
- Tại vị trí đáy hố đào có chuyển vị lớn nhất 
- Kết quả chuyển vị của tường vây có xu hướng giảm khi 
ta bố trí thay đổi lại chiều cao của các tầng thanh chống 
từ cao độ -2.6m đến cao độ -2.0m với xu hướng giảm 
của từng giai đoạn đào đất lần lượt là 94.4% (côte -
3.1m), 54,58% (côte -6.2m), 47,89% (côte -9.3m), 
20,47% (côte -13.5m). 
- Kết quả chuyển vị của tường vây có xu hướng tăng khi 
ta bố trí thay đổi lại chiều cao của các tầng thanh chống 
từ cao độ -2.0m đến cao độ -1.4m với xu hướng tăng của 
từng giai đoạn đào đất lần lượt là 94.8% (côte -3.1m), 
54,9% (côte -6.2m), 55,14% (côte -9.3m), 26,1% (côte -
13.5m).
Kiến nghị:
- Nên kết hợp quan trắc chuyển vị ngang của tường vây 
tầng hầm bằng thiết bị Inclinometer với quan trắc vị trí 
của đỉnh tường bằng máy toàn đạt để có được kết quả
quan trắc chuyển vị ngang của tường vây chính xác.
- Cần xem xét yếu tố thời gian trong quá trinh thi công 
tầng hầm.
- Trong tương lai dài cần tiến hành nghiên cứu phân tích 
bài toán này với các loại tường vây khác nhau, cũng như 
các điều kiện địa chất khác nhau, ở phạm vi trong cũng 
như là ngoài Tp. Hồ Chí Minh. Quá trình mô phỏng này 
chỉ dừng ở mô hình 3 tầng hầm.
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Aswin Lim, Chang-Yu Ou and Pio-Go Hsieh, "Evaluation of 
clay constitutive models for analysis of deep excavation under 
undrained conditions", Journal of GeoEngineering, Vol. 5, No. 
1, pp. 9-20, April 2010.
[2] Bùi Trường Sơn, Địa chất công trình. TP. Hồ Chí Minh, Việt 
Nam: NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, 2009.
[3] Chang -Yu Ou, Deep Excavation Theory and Practice,
London:Taylor & Francis Group, 2006.
[4] Châu Ngọc Ẩn, Lê Văn Pha. "Tính toán hệ kết cấu bảo vệ hố
móng sâu băng phương pháp xét sự làm việc đồng thời giữa 
đất nền và kết cấu", Tạp Chí Phát Triển KH&CN, Tâp 10,10-
2007.
[5] Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, Hồ Chí Minh, Việt Nam, NXB 
Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2009.
[6] Nguyễn Bá Kế, “Thiết kế và thi công hố móng sâu”, NXB 
Xây Dựng, 2012.
[7] Dr. Wanchai Teparaksa et al. "Analysis of lateral wall 
movement for deep excavation in Bangkok subsoils", Civil 
and environmental engineering conference new frontiers and 
challenges, Bangkok, Thailand, November 1999.
[8] Hsieh,P.G. "Prediction of ground movement caused by deep 
excavation in clay", Ph.D Dissertation, Department of 
Construction Engineering, National Taiwan University of 
Science and Technology, Taipei, Taiwan, 1999.
[9] Ngô Đức Trung, Võ Phán, "Phân tích ảnh hưởng của mô hình 
nền đến dự báo chuyển vị và biến dạng công trình hố đào sâu 
ổn định bằng tường chắn", Kỷ Yếu Hội nghị Khoa Học và 
Công Nghệ lần Thứ 12, Khoa Kỹ thuật Xây Dựng Đại học 
Bách Khoa TP.HCM, 10/2011.
TIỂU SỬ TÁC GIẢ
Phạm Tuấn Anh
Năm sinh 1987, Đông Hưng, Thái Bình. Tốt
nghiệp Đại học tại Trường Đại học Lạc Hồng
năm 2010. Hiện đang là giảng viên cơ hữu khoa
Kỹ thuật – Công trình, Đại học Lạc Hồng. Lĩnh
vực nghiên cứu: Các công trình dân dụng và
công nghiệp.
Nguyễn Duy Phích
Năm sinh 1979, Tiền Giang. Tốt nghiệp Đại học
tại Trường Đại học Lạc Hồng năm 2005. Hiện
đang là Quản sinh khoa Kỹ thuật – Công trình,
Đại học Lạc Hồng. Lĩnh vực nghiên cứu: Các
công trình dân dụng và công nghiệp.