Nghiên cứu phương pháp tính áp lực đất phù hợp cho tường vây hố đào sâu

 THI CÔNG XÂY LẮP – KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG 
 NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH ÁP LỰC ĐẤT PHÙ HỢP 
 CHO TƯỜNG VÂY HỐ ĐÀO SÂU 
TS. Nguyễn Minh Tâm 
Trường Đại học Bách khoa Tp. HCM 
ThS. Nguyễn Bửu Anh Thư
công ty TNHH MTV Cấp Thoát Nước Cần Thơ 
 TÓM TẮT: Ngày nay, các công trình cao tầng với nhiều tầng hầm xuất hiện ngày càng nhiều. Việc nghiên 
cứu phương pháp tính toán áp lực đất tác dụng vào tường chắn trở thành bài toán cần thiết cho các kỹ sư tư 
vấn thiết kế và thi công công trình xây dựng. Nội dung của bài báo này tập trung nghiên cứu tổng quan về các 
phương pháp tính toán áp lực đất trên tương chắn từ các phương giải tích đến phương pháp phần tử hữu hạn. 
Trên các kết quả phân tích cho công trình thực tế có k ết quả quan trắc mô hình hợp lý mô phỏng cho ứng xử 
của đất cũng như phương pháp giải tích tính toán áp lực đất thích hợp sẽ được đề xuất qua nghiên cứu này. 
1. Tổng quan 
 Trong những thập kỷ gần đây, nhu cầu về không gian ngầm để sử dụng cho trạm xe điện ngầm hay metro, 
phát triển không gian ngầm của nhà cao tầng đang tăng lên trong nhiều khu vực đô thị ở Việt nam cũng như 
trên toàn thế giới. 
 Một hệ thống tường vây cho hố đào sâu nằm giữa những công trình hiện hữu là vấn đề tương tác đất với 
kết cấu hết sức phức tạp tác động bởi một tổ hợp của nhiều yếu tố. Nhiều tác giả đã nói đến vấn đề này, và 
đưa ra phương pháp tính áp lực đất tác dụng lên tường khác nhau. 
 Một số phương pháp tính áp lực đất bằng phương pháp giải tích được trình bày tóm tắt như sau: 
 Phương pháp USA [1] 
 Sơ đồ áp lực đất ròng đuợc mô tả như Hình 1 
 Hình 1. Sự phân bố áp lực đất theo Bowles. 
 Áp lực đất tại mặt hố đào: 
 PA = Ka**h (1) 
 Xác định tỉ lệ gia tăng áp lực ròng: (2) 
 m = (Kp - Ka)* 
 Những áp lực ròng đuợc giả định như sau: 
 q1 = m*Y (3) 
 q2 = q + m*Y (4) 
 với : m = (Kp - Ka)* (5) 
 Độ sâu tại nơi áp lực ròng bằng 0: 
 a = pA /m (6) 
 và áp lực tam giác ở trên mức này được thay thế 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2014 1 
 bằng kết quả của lực đẩy 
 P = (1/2)*KA**h*(h+a) (7) 
 ở độ cao: b = (h + 2a)/3 (8) 
 Bằng cách xem xét lực và cân bằng moment và loại bỏ kích thước c, một phương trình bậc bốn cho độ sâu 
 Y thu được như sau: 
 4 a 3 8P 2 6P 6P
 Y+ Y- Y- 2mb+qY- 6bq+4P=0 (9) 
 2 2 
 m m m m
 Phương pháp King (1995) [4] 
 Phân tích dựa trên sơ đồ áp lực ròng Hình 2 
 Hình 2. Sự phân bố áp lực đất theo King. 
 Điều này cũng tương tự như giả định trước để đơn giản hóa trong các phương pháp thiết kế hiện tại, với áp 
 lực đất chủ động đến mặt đáy hố đào, ta có: 
 p = pA = KA*γ*h (10) 
 Áp lực đất phân bố tuyến tính dưới mặt đáy hố đào, trên độ chôn sâu d, và được xác định bởi khoảng cách 
 x, y, và . 
 Áp d g d 
 ࢿụng tính chất tam giác đồn ạng ta được:
 P1 = (y-x)*p/x (11) 
 P2 = * P1/(d- -y) (12) 
 Cân bằng theo phương ngang ta có:ࢿ ࢿ
 P*(h+x)/2 + P2* /2 = (d- -y)*P1/2 (13) 
 Thay thế cho p1 và p2 từ phương trình (11)ࢿ và (12)ࢿ bằng h’ = h/d, y’ = y/d, x’ = x/d, và ’ = /d, ta được 
 tương đương: 
 ࢿ ࢿ
 x’*(h’+x’)*(1- ’-y’)+ ’2*(y’-x’)-(1- ’-x’)*(1- ’-y’)*(y’-x’) = 0 (14) 
 Moment tại điểmࢿ cóࢿ độ sâu y ࢿ ࢿ 
 2 2
 h*p*(h/3+y)/2+x*p*(y-x/3)/2-(y-x) *p1/6+(d- -y) *p1/6- *p2*(d- /3-y)/2=0 (15) 
 Khai triển ta được: ࢿ ࢿ ࢿ 
 h’x’*(1- ’-y’)(h’+3y’)+x’2*(1- ’-y’)(3y’-x’)+(y’-x’)(1- ’-y’)[ (1- ’-y’)2-(y’-x’)2] - ’2*(y’-x’)(3- ’-3y’) = 0 (16) 
 Từ phươngࢿ trình (14) ta ࢿcó: ࢿ ࢿ ࢿ ࢿ 
 (17) 
 , ,,, 
 y 1-2s -y 1-s 
 , 
 x = 
 , , , ,2 
 h 1-s-y -y +1-2s , 
 THI CÔNG XÂY LẮP – KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG 
 Từ phương trình (16), và từ x’ của (17) ta có phương trình sau 
 [(1- ’)h’+(1-2 ’)]y’2+[(1- ’)h’2-(1-3 ’)]y’-[(1-2 ’)h’2+(1-3 ’)h’] = 0 (18) 
 Phươngࢿ phápࢿ Day (1999)ࢿ [3] ࢿ ࢿ ࢿ
 Day (1999) thấy rằng phương pháp của King đã cho kết quả quá bảo thủ, đặc biệt đối với giá trị thấp hơn 
của tham số K (Với K = Kpγ/Kaγ). Nếu K thấp hơn 7,90, giải pháp không thực tế. Do đó ông đã đề nghị, trên cơ 
sở kết quả phân tích tương tác sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), giới thiệu giá trị mới của tham 
số ε (ε = ε’.d ; ε’=0,047ln(K)+0,1). 
 Phương pháp tính theo Stanislav [8] 
 Kết quả phân tích phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) cho thấy ở trạng thái giới hạn cấu trúc chắn giữ 
quay xung quanh điểm tại dộ sâu d1. Cho tất cả các trường hợp phân tích điểm này nằm khoảng ở độ sâu nơi 
những áp lực lên tường từ bên trái và bên phải là bằng nhau. Do đó, nó có thể được cho rằng áp lực ròng dưới 
mặt hố đào được huy động trong hình dạng của hàm mũ như trình bày trong Hình 3. Từ các kết quả nghiên 
cứu thực nghiệm của Fang và các cộng sự (1994), có thể giả định rằng tổng lực kháng bị động (p0) được huy 
động ở mặt đáy hố đào, và tăng lên đến độ sâu (d1) 
 Hình 3. Sự phân bố áp lực đất theo Stanislav. 
 nó có dạng của công thức sau: 
 2
 p(z) = p0 + C1(z/d1) + C2(z/d1) (19) 
 Với C1 và C2 được xác định từ điều kiện biên: 
 p(z=d1) = p0 + C1 + C2 = 0 (20) 
 dp z c1 (21) 
 = = γ K - K 
 z=0 pγ aγ 
 dz d1
 n=1
 Giải phương trình (20) và(21) ta được: 
 C1 = γ(Kpγ – Kaγ)d1 
 C2 = -p0 – γ(Kpγ – Kaγ)d1 
 Sự phân bố của áp lực đất huy động trong toàn bộ khu vực của d1 theo hàm mũ được đưa ra dưới đây: 
 n (22) 
 ****2p z z z 
 p z= =p+2K-1d -p+2K-1d 
 o 1 0 1 
 yhKaγ d1 d 1 
 Trong khoảng độ sâu d2 áp lực đất phân bố như sau: 
 m
 z - d (23) 
 p z = p 1 
 b 
 d2 
 Trong đó pb là áp lực đất tại chân tường. Giá trị áp lực đất trong khoảng d2 được cho ở (24) và khoảng cách 
lực ngang so với điểm 1 được cho ở (25). 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2014 3 
 d* (24) 
 R** = p 2 
 2 b m + 1 
 m + 1
 ** (25) 
 ZR = d 2 
 2 m + 2 
 *
 Các giá trị của tham số m và p b được xác định từ kết quả của mô phỏng số ở trạng thái giới hạn của kết cấu 
chắn giữ cắm vào trong mặt đất rời và nhiều lớp, cũng như đối với trường hợp có hoạt tải ở phía trước kết cấu 
chắn giữ. Tham số m được dựa trên nội suy số sử dụng kết quả của phân tích đàn hồi theo FEM và có thể 
được thể hiện như: 
 m = 2 + ln(K)/4 (26) 
 Giá trị áp lực đất tại chân tường được xác định như sau: 
 * * * 2 (27) 
 pb = 1+d +c lnK+3.8ln K 
 Phương trình (27) tương đương với các kết quả sử dụng FEM xác định theo phương pháp bình phương tối 
thiểu. Những áp lực huy động ở phía trước và phía sau kết cẫu chắn giữ (được xác định bởi các thông số n, m) 
được liên kết với (27). Các mối quan hệ được xác định bởi độ dốc của tiếp tuyến (đường 2-3, của Hình 3) của 
áp lực ròng ở phía trước của kết cấu chắn giữ qua điểm 1. 
 **
 Pb d 1 ** (28) 
 + 2 K - 1 d1 d 2
 n = m 
 ****
 P0 d 2 + 2 K - 1 d 1 d 2
 * *
 Độ sâu chôn của kết cấu chắn giữ d 1 và d 2 được xác định từ việc cân bằng momen xung quanh điểm 1 
(29), và điều kiện cân bằng lực cắt (30). 
 *2
 * * * * *2 n n *3 n-1 2 n-1 * d2 (29) 
 Ea+d-pd 1 0 1 - -K-1d 1 - -p b =0
 n+12n+2 n+13n+2 m+2
 **
 * * * n *2 n - 1 pb d 2 (30) 
 E-pd -K-1d + =0
 0 1 n + 1 1 n + 1 m + 1
 * *
 Giải hệ 3 phương trình (28), (29), và (30) ta tìm được d 1 và d 2. 
 Qua kết quả nghiên cứu tổng quan các phương pháp giải tích tính toán áp lực đất vào tường chắn để thiết 
kế kết cấu tường chắn, tác giả đã sử dụng kết hợp với phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis) để mô phỏng và 
so sánh với kết quả quan trắc cho công trình thực tế để đưa ra nhận xét về mô hìh đất thích hợp cho việc mô 
phỏng trong Plaxis và đồng thời so sánh kết quả giữa Plaxis với kết quả giải tích của các phương pháp nêu 
trên để đề xuất phương pháp giải tích thích hợp cho việc tính toán áp lực đất lên tường chắn. Kết quả phân tích 
được thực hiện trên công trình có tường vây hố đào sâu Vietcombank Tower số 5 Công trường Mê Linh, Bến 
Nghé, Quận 1, TP.HCM. 
2. Mô hình mô phỏng và các thông số đất nền để xác định áp lực ngang của đất lên tường vây hố đào 
2.1. Giới thiệu công trình đặc điểm địa chất 
 Công trình Vietcombank Tower, Số 5, Quảng Trường Mê Linh, P. Bến Nghé, Q.1, TP. HCM gồm 35 tầng, 4 
tầng hầm với các khu tiện ích, khu phục vụ, khu bán lẻ, nhà hàng và bãi đậu xe được xây dựng trên diện tích 
khoảng 3.200 m2, tiếp giáp quảng trường Mê Linh, đường Tôn Đức Thắng, Hai Bà Trưng, Mạc Thị Bưởi và 
Phan Văn Đạt. 
 Đặc điểm địa chất khu vực có cấu tạo địa tầng gồm 6 lớp đất có các chỉ tiêu cơ lý được thể hiện ở Bảng 1, 
mặt cắt ngang địa chất và tường như Hình 4: 
 THI CÔNG XÂY LẮP – KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG 
 Hình 4. Hình mặt cắt ngang của tường trong đất. 
 Bảng 1. Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất. 
 Chi ày c 
 L Tên l ều d (kN/m3) 
 ớp ớp (m) γtn φ (độ) (kN/m2) 
 1 Cát san lấp, chặt vừa 2,5 20 28 0 
 2 Bụi cát, chảy 2,5 16 2,82 7,5 
 3a Cát chứa sét, nâu đỏ, dẻo 2 21,5 20,83 18,9 
 3b Cát chứa sét, xanh xám, dẻo 4 20,3 22,51 17 
 4 Cát chứa bụi,vàng xám, chặt 15,7 21 29,78 12,4 
 5 Sét nâu hồng, cứng 1,3 20,8 15,2 100 
2.2. Các giai đoạn thi công hố đào 
 Tường chắn công trình bằng bêtông cốt thép dày 1m, bêtông M300. Công trình có 4 tầng hầm nên có 5 sàn: 
B0, B1, B2, B3, B4, mỗi sàn dày 0,3m riêng sàn B4 dày 2,9m. Kích thước trung bình hố đào: 50m x 50m, chiều 
sâu đào lớn nhất (4 tầng hầm) 15,7m, mực nước ngầm -1m, biện pháp thi công Top – Down. Trình tự các bước 
thi công hố đào sâu như sau: 
 Giai đoạn 1: Thi công tường vây, hạ mực nước ngầm (MNN) xuống -4m, đào đất đến cao trình -3m. 
 Giai đoạn 2: Thi công sàn B0 tại 0,0m. 
 Giai đoạn 3: Hạ MNN xuống -8,1m, đào đất đến cao trình -7,1m. 
 Giai đoạn 4: Thi công sàn B1 tại -5,1m. 
 Giai đoạn 5: Hạ MNN xuống -13,1m, đào đất đến cao trình -12,9m. 
 Giai đoạn 6: Thi công sàn B3 tại -10,9m. 
 Giai đoạn 7: Hạ MNN xuống -17,1m, đào đất đến cao trình -16,7m. 
 Giai đoạn 8: Thi công sàn B2 tại -8m, và sàn B4 tại -13,8m. 
2.3. Thông số đất nền 
 Tác giả sử dụng 2 mô hình Mohr - Coulomb (MC), Hardening-Soil (HS) để mô phỏng nền đất. Với cả hai 
mô hình, các chỉ tiêu cơ lý chủ yếu của đất (c, , γwet, γdry, kx, ky) lấy dựa trên hồ sơ khảo sát địa chất. Cụ thể 
các thông số của mô hình được xác định như sau: 
 ref
E50 : tính từ kết quả thí nghiệm nén 3 trục . 
 ref ref
Eoed , Eur : tính từ kết quả thí nghiệm nén cố kết. 
 ref ref ref ref
Mặc định : Eoed = E50 Eur = 3 E50 
 m: số lũy thừa trong quan hệ ứng suất và biến dạng. 
 m = 1: cho đất sét. 
 m = 0,5 cho cát và bùn. 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2014 5 
 Rf: hệ số phá hoại Rf = 0,9 
 pref = 100kPa. Các thông số của 2 mô hình MC và HS được thể hiện ở Bảng 2 và Bảng 3. 
 Bảng 2. Bảng tổng hợp địa chất theo mô hình Mohr Colum 
 Ký Cát pha, Cát pha, xám Cát chứa 
 Đơn vị Đất đắp Bụi cát Sét 
 hiệu nâu đỏ xanh bụi 
 MC MC MC MC MC MC 
 drained drained drained drained drained drained 
 z m 2,5 2,5 2 4 25,7 1,5 
 3
 unsat kN/m 18,5 11,1 18 16,7 17,5 17 
 Kx m/day 1,2 7.456E-04 3.040E-05 5.140E-05 2.940E-04 2.600E-06 
 Ky m/day 0.6 3.730E-04 1.520E-05 2.570E-05 1.470E-04 1.300E-06 
 C kPa 0 7.5 18,9 17 12,4 100 
  deg 20 2,82 20,83 22,51 29,78 15,2 
  deg 0 0 0 0 0 0 
 Eref kPa 19000 5000 11375 9625 20000 23779 
 v - 0,28 0,28 0,3 0,3 0,28 0,35 
 Rinter - 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 
 Bảng 3. Bảng tổng hợp địa chất theo mô hình Hardening Soil 
 Ký Cát pha, nâu Cát pha, Cát chứa 
 Đơn vị Đất đắp Bụi cát Sét 
 hiệu đỏ xám xanh bụi 
 HSM HSM HSM HSM HSM HSM 
 drained drained drained drained drained drained 
 z m 2,5 2,5 2 4 25,7 1,5 
 3
 unsat kN/m 18,5 11,1 18 16,7 17,5 17 
 Kx m/day 1,2 7.456E-04 3.040E-05 5.140E-05 2.940E-04 2.600E-06 
 Ky m/day 0,6 3.730E-04 1.520E-05 2.570E-05 1.470E-04 1.300E-06 
 C kPa 0 7,5 18,9 17 12,4 100 
  deg 20 2,82 20,83 22,51 29,78 15,2 
 V - 0,28 0,28 0,3 0,3 0,28 0,35 
 ref
 E 50 kPa 19000 5000 11375 9625 20000 23779 
 ref
 E oed kPa 19000 5000 11375 9625 20000 23779 
 ref
 E ur kPa 57000 15000 34125 28875 60000 71337 
 Rinter - 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 
3. Kiểm chứng thông số mô hình Mohr Colomb và Hardening Soil 
 Tại các giai đoạn thi công hố đào sâu, ta có kết quả chuyển vị ngang của tường vây ở từng giai đoạn thi 
công được thể hiện ở các Hình 5, Hình 6, Hình 7 và Hình 8 tương ứng như sau: 
 THI CÔNG XÂY LẮP – KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG 
 Hình 5. CV ngang ứng với pha đào -3m. Hình 6. CV ngang ứng với pha đào -7,1m. 
 Hình 7. CV ngang ứng với pha đào-12,9m. Hình 8. CV ngang ứng với pha đào-16,7m. 
 Từ kết quả quan trắc chuyển vị và kết quả từ 2 mô hình HS và MC ta tổng hợp được kết quả so sánh 
chuyển vị ngang được thể hiện ở Bảng 4 như sau: 
 Bảng 4. So sánh kết quả chuyển vị ngang lớn nhất từ 2 mô hình MC và HS với kết quả quan trắc. 
 Chênh l à HS 
 MC HS Quan tr ệch giữa MC v
 ắc v 
 Giai đoạn thi công (mm) (mm) (mm) ới thực tế (%)
 MC HS 
 Pha đào -3m 9,2 14,5 9,1 1,1 37,24 
 Pha đào -7,1m 24 16,7 13,91 42 16,7 
 Pha đào -12,9m 47 26,7 25,6 45,53 4,12 
 Pha đào -16,7m 60 39 34,66 42,23 11,12 
 Dựa trên các kết quả thể hiện ở trên ta nhận thấy rằng kết quả dự báo chuyển vị từ mô hình MC lớn hơn 
quan trắc thực tế 40 – 45%. Có sự chênh lệch này là do các thông số của mô hình lấy từ số liệu thí nghiệm 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2014 7 
trong phòng không phản ánh chính xác nền đất thực tế cũng như hạn chế của mô hình MC là ứng xử đàn hồi 
khi chưa đạt đến dẻo và giá trị mô đun là không thay đổi theo ứng suất hữu hiệu trong suốt quá trình chịu tải. 
 Tại giai đoạn đào -3m (Hình 5), kết quả dự đoán chuyển vị ngang lớn nhất của tường ứng với mô hình MC 
và HS lần lượt là 9,2mm và 14,5mm, mặc dù mô hình MC cho chuyển vị gần bằng với thực tế nhưng chuyển vị 
ngang lớn nhất nằm ở bụng tường, còn mô hình HS cho chuyển vị ngang lớn nhất ở đỉnh tường, giống như 
chuyển vị thực tế của tường. Hình dạng chuyển vị ngang thực tế của tường cho ta thấy tường làm việc như 
một console, điều này tương đối phù hợp với mô hình HS. 
 Tại các giai đoạn thi công tiếp theo (Hình 6, Hình 7, Hình 8), kết quả dự báo từ mô hình HS tỏ ra phù hợp 
với chuyển vị thực tế của tường hơn kết quả dự báo từ mô hình MC. Chuyển vị ngang lớn nhất của tường tính 
toán từ mô hình MC lớn hơn từ mô hình HS từ 30% đến 43%. 
 Qua kết quả so sánh trên ta có thể rút ra kết luận là chuyển vị ngang đạt được từ phân tích mô hình HS phù 
hợp với kết quả quan trắc thực tế hơn so với mô hình MC. 
4. So sánh kết quả áp lực đất tác dụng lên tường được xác định từ mô hình HS không sàn hầm với kết 
quả từ các phương pháp giải tích 
 Để đánh giá thêm phương pháp giải tích nào từ kết quả nghiên cứu tổng quan ở mục 1, tác giả thực hiện 
việc tính toán so sánh áp lực đất tác dụng lên tường giữa Plaxis với mô hình áp dụng là HS (đã thể hiện sự 
hợp lý trong mô phỏng) với các kết quả của các phương pháp giải tích. Để có thể so sánh được giữa Plaxis với 
kết quả áp lực đất được tính từ các phương pháp giải tích, tác giả mô phỏng thêm mô hình với trường hợp 
không xây sàn hầm. Vì đây là trường hợp đơn giản mà các công thức giải tích có thể tính toán được. 
 Kết quả áp lực đất từ mô hình HS – không sàn hầm (Hình 9), từ kết quả (Hình 9) ta vẽ được biểu đồ áp lực 
đất ròng (Hình 10). 
 2
 Hình 10. Áp lực đất ròng – không sàn hầm (kN/m ) theo độ sâu (m). 
 Hình 9. Áp lực đất trên tường – không sàn hầm. 
 Từ Hình 10 ta thấy hình dạng áp lực đất trong khoảng từ -16m đến -32m có dạng hình parabol, điều này 
cũng phù hợp với hình dạng phân bố áp lực đất thực tế. Kết hợp với kết quả áp lực đất ta tính được từ các 
phương pháp giải tích, ta vẽ được biểu đồ và được thể hiện như Hình 11. 
 Biểu đồ phân bố áp lực đất ở các phương pháp có dạng tương tự nhau, nhưng trong đó biểu đồ phân bố 
áp lực đất theo Stanislav có hình dạng giống với kết quả từ PTHH (Plaxis) nhất, và dạng biểu đồ này có thể 
đồng dạng với biểu đồ phân bố áp lực đất thực trong tự nhiên. 
 Do đây là biểu đồ của áp lực đất ròng, phần trên mặt hố đào chỉ có áp lực đất chủ động nên giá trị áp lực 
đất ở phía trên hố đào của các phương pháp giải tích đều bằng nhau và được tính theo công thức Morh-
Rankine và các giá trị này cũng gần giống với giá trị áp lực đất được lấy từ kết quả mô phỏng bằng phương 
pháp phần tử hữu hạn, và chỉ thay đổi từ mặt đáy hố đào trở xuống. Trong khoảng từ -15,7m đến -34m giá trị 
 THI CÔNG XÂY LẮP – KIỂM ĐỊNH CHẤT LƯỢNG 
áp lực đất từ phương pháp của Stanislav cho kết quả phù hợp nhất chênh lệch so với kết quả Plaxis khoảng 
15%-20%, kết quả từ phương pháp Bowles và Day chênh lệch tương ứng 50% và 60%, còn đối với pp Mohr –
Rankine thì cho kết quả chênh lệch nhiều nhất-hơn 100%. 
5. Kết luận 
 Nội dung của nghiên cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu tổng quan các phương pháp giải tích và phần 
tử hữu hạn (Plaxis) xác định áp lực tác dụng lên tường chắn cũng như mô hình phù hợp trong Plaxis để sử 
dụng cho mô phỏng các lớp đất. Qua việc so sánh giữa các kết quả tính toán phân tích Plaxis với kết quả quan 
trắc và với kết quả tính toán giải tích các kết lluận cụ thể sau đây được rút ra như sau: 
 Mô phỏng lớp đất bằng các mô hình HS và MC cho kết quả hình dạng của biểu đồ chuyển vị với chiều sâu 
khá phù hợp so với kết quả quan trắc thực tế. Tuy nhiên về độ lớn của chuyển vị ngang thì vẫn còn chênh lệch. 
Kết quả tính toán chuyển vị ngang theo mô hình Hardening Soil lớn hơn 1,1 – 2 lần; còn tính toán theo mô hình 
Mohr Coulomb gấp hơn 2 – 6 lần so với kết quả quan trắc. 
 Phương pháp tính toán áp lực đất của Stanislav có xét đến ảnh hưởng của hoạt tải ở mặt đáy hố đào (p) 
do quá trình thi công gây ra cho kết quả chính xác hơn các phương pháp giải tích khác khi so sánh với kết quả 
tính toán bằng phương pháp Plaxis. 
 Hình 11. So sánh các dạng biểu đồ áp lực đất từ các phương pháo giải tích và FEM. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Bowles, J. E. (1986), “Mat Design,” JACI, vol. 83, no.6, Now-Dec, pp. 1010-1017. 
2. Châu Ngọc Ẩn., (2004), Cơ học đất. s.l.: Nxb Đại học Quốc gia TP.HCM. 
3. Day, R. A. (1999).” Net pressure analysis of cantilever sheet pile walls”. Geotechnique, London, England, 49(2), 231-
 245. 
4. King, G. J. W. (1995).” Analysis of cantilever sheet-pile walls in cohesionless soil”. J. Geotech. Engng Div., ASCE, 
 121(9), 629-635. 
5. Nguyễn Bá Kế. (2002), Thiết kế và thi công hố móng sâu. Nhà xuất bản Xây dựng. Hà Nội. 
6. Nguyễn Minh Tâm. (2009)Bài giảng môn học tính toán tự động các bài toán địa kỹ thuật. s.l.: Tài liệu học tập. 
7. Rankine, W. M. J. (1857) “On Stability on Loose Earth.” Philosophic Transactions of Royal Society, London, Part I, pp. 
 2-27. 
8. Stanislav (2006).” Interactional appoach of cantilever pile walls analysis”. Faculty of Civil Engineering, Maribor, 
 Slovennia, 49(2), 231-245. 
 Ngày nhận bài: 21/8/2013. 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2014 9 
 Research into suitable method to calulate soil pressure on diaphragm wall of deep excavation 
Dr. NGUYEN MINH TAM, MEng. NGUYEN BUU ANH THU 
 Nowadays, high rise buildings with deep basements are in a bloomed development. It has become a indispensable tendency 
in the modernization of major cities. 
The author intruduces a method of analysis of soil pressure and design the cantilever retaining structures. It bases on the 
limit equilibrium methods, but it uses some additional conditions for interaction between the retaining structure and the 
ground, when referring to the distribution of the mobilized earth pressures on the structure. The main benefit of the 
proposed method is shown in the analysis of the structures in layered ground (heterogeneous above the dredge level and 
homogeneous below it), and in the considering of possibility of the influence of surcharge loadings on the active or passive 
side of the retaining structure. When analyzing such cases in practice, the proposed method gives results which are in better 
agreement with the results of FEM based elasto-plastic interaction analyses than with the results of currently used methods. 
At the same time, its results are in accordance with those published for homogeneous cohesionless ground because in 
practice, almost all retaining structures are erected in layered ground (heterogeneous above the dredge level and 
homogeneous below it).