Nghiên cứu giải pháp nền móng công trình dân dụng tại thành phố cao bằng (tóm tắt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHAN HOÀNG HÀO NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI THÀNH PHỐ CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI PHAN HOÀNG HÀO KHÓA: 2020 - 2022 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI THÀNH PHỐ CAO BẰNG Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 8.58.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN CÔNG GIANG XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN Hà Nội – 2022 i LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp với đề tài “Nghiên cứu giải pháp móng cơng trình dân dụng thành phố Cao Bằng” hoàn thành với cố gắng thân, với giúp đỡ nhiệt tình khoa Sau đại học, thầy giáo trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, tạo điều kiện động viên giúp đỡ mặt để tơi hồn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Công Giang trực tiếp hướng dẫn bảo cho tơi q trình thực hồn thành luận văn tốt nghiệp Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, điều kiện có hạn thời gian kiến thức thân nhiều hạn chế nên luận văn tránh khỏi khiếm khuyết, thiếu sót, tơi mong nhận góp ý thầy cô giáo, nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Tác giả luận văn Phan Hoàng Hào ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình khoa học độc lập tơi làm hướng dẫn TS Nguyễn Công Giang Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng TÁC GIẢ LUẬN VĂN Phan Hoàng Hào iii MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục hình minh họa Danh mục bảng biểu MỞ ĐẦU………………………………………………………… ……….…1 * Sự cần thiết đề tài……………………………………………….….….1 * Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………….….…1 * Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… * Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài………………………… ….2 * Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài.….….….….….….….… * Cấu trúc luận văn NỘI DUNG………………………………………………… ………………4 CHƯƠNG1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH……………………………………………………………………… 1.1 Nền móng cơng trình xây dựng 1.1.1 Nền dạng 1.1.2 Xử lý 1.2 Móng các cơng trình xây dựng 10 1.2.1 Móng nơng 11 1.2.2 Móng sâu 12 1.2.3 Các vấn đề móng cọc 13 1.3 Sức chịu tải đất nền và biến dạng đất nền 21 1.3.1 Các quan điểm mang tải 21 1.3.2 Các tính tốn biến dạng 24 iv 1.4 Khảo sát và thiết kế móng 26 1.4.1 Nội dung thực thiết kế móng .26 1.4.2 Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình lãnh thổ cơng tác khảo sát địa kỹ thuật 30 1.5 Thực trạng nền móng các cơng trình thành phớ Cao Bằng và cơng tác thiết kế nền móng 34 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG HỢP LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT TẠI THÀNH PHỐ CAO BẰNG 37 2.1 Định hướng phát triển đô thị thành phố Cao Bằng 37 2.1.1 Các phân khu chức 37 2.1.2 Quy mơ cơng trình xây dựng thị 38 2.2 Điều kiện địa chất khu vực thành phố Cao Bằng 39 2.2.1 Cấu trúc địa chất thành phố Cao Bằng 40 2.2.2 Điều kiện địa chất cơng trình thành phố Cao Bằng 43 2.3 Cơ sở lý thuyết lựa chọn giải pháp móng hợp lý 61 2.3.1 Giải pháp móng hợp lý 61 2.3.2 Cơ sở nguyên tắc lựa chọn giải pháp móng hợp lý 62 2.3.3 Bảng tính Excel cơng cụ xác định giải pháp 66 2.3.4 Phương pháp đánh giá lựa chọn giải pháp 67 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NỀN MĨNG HỢP LÝ CHO CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG TẠI THÀNH PHỐ CAO BẰNG 72 3.1 Đề xuất giải pháp nền móng 70 3.1.1 Cơ sở nguyên tắc đề xuất 70 3.1.2 Các giải pháp móng đề xuất 73 3.2 Giải pháp nền móng hợp lý cho các cơng trình quy hoạch xây dựng 76 v 3.2.1 Giải pháp móng cho cơng trình xây dựng khu địa chất C 76 3.2.2 Giải pháp móng cho cơng trình khu địa chất A 79 3.2.3 Giải pháp móng cho cơng trình dự kiến xây dựng khu địa chất B 85 3.3 Một số đề xuất về khảo sát địa chất cho thiết kế kỹ thuật các công trình thành phớ Cao Bằng 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận…………………………………………………………… …91 * Kiến nghị……………………………………………………………… 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Thành phần hạt P % Độ ẩm tự nhiên W % Khối lượng thể tích tự nhiên  g/cm3 Khối lượng thể tích khơ c g/cm3 Khối lượng riêng  g/cm3 Hệ số rỗng e - Độ rỗng n % Độ bão hoà G % Độ ẩm giới hạn chảy Wch % 10 Độ ẩm giới hạn dẻo Wd % 11 Chỉ số dẻo Id % 12 Độ sệt B - 13 Lực dính kết C KG/cm2 14 Góc ma sát  độ 15 Hệ số nén lún a1-2 cm2/kG 16 Cường độ chịu tải quy ước R0 kG/cm2 17 Mô đun tổng biến dạng E0 kG/cm2 18 Số búa trung bình/30cm N30 Búa vii DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu Tên bảng, biểu Trang bảng, biểu Bảng 1.1 Phạm vi đường kính chiều dày cọc ống thép sử dụng cho phương pháp đóng 20 Bảng 2.1 Bảng tiêu lý lớp phân khu A1 46 Bảng 2.2 Bảng tiêu lý lớp phân khu A1 47 Bảng 2.3 Bảng tiêu lý lớp phân khu A1 48 Bảng 2.4 Bảng tiêu lý lớp phân khu A2 50 Bảng 2.5 Bảng tiêu lý lớp phân khu A2 50 Bảng 2.6 Bảng tiêu lý lớp phân khu A2 51 Bảng 2.7 Bảng tiêu lý lớp phân khu A2 52 Bảng 2.8 Bảng tiêu lý lớp phân khu A2 53 Bảng 2.9 Bảng tiêu lý lớp khu B 55 Bảng 2.10 Thành phần hạt lớp khu C 56 Bảng 2.11 Bảng tiêu lý lớp khu C 56 Bảng 2.12 Thành phần hạt lớp khu C 57 Bảng 2.13 Thành phần hạt lớp khu C 58 Bảng 2.14 Bảng tiêu lý lớp khu C 59 Bảng 2.15 Bảng tiêu lý lớp khu C 60 Bảng 2.16 Bảng tiêu lý lớp khu C 60 Bảng 2.17 Bảng tính sức chịu tải cực hạn cọc theo tiêu lý đất Bảng 3.1 67 Các thông số đặc trưng cho thuộc khu C 77 viii Các phương án kích thước cọc cho móng cơng Bảng 3.2 trình khu C Bảng 3.3 Các suất mang tải phương án cọc khu C 78 79 Bảng 3.4 Các thông số đặc trưngcho thuộc khu A 80 Bảng 3.5 Các phương án kích thước móng cơng trình khu A 81 Bảng 3.6 Suất mang tải sức chịu tải cho phương án móng nơng 82 Bảng 3.7 Các phương án kích thước cọc 83 Bảng 3.8 Các suất mang tải cho phương án cọc khu A 83 Bảng 3.9 Các thông số đặc trưng cho thuộc khu B 85 Bảng 3.10 Các phương án móng nơng khu địa chất B 86 Bảng 3.11 Suất mang tải cho phương án móng nơng khu B 86 ix DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Sớ hiệu hình Tên hình Hình 1.1 Đường cong P-S Hình 2.1 Sơ đồ phân khu chức định hướng quy 23 hoạch thành phố Cao Bằng đến năm 2030 Hình 2.2 Trang Sơ đồ phân khu địa chất cơng trình thành phố Cao Bằng 42 62 MỞ ĐẦU * Sự cần thiết đề tài Thành phố Cao Bằng có 11 đơn vị hành cấp xã trực thuộc, bao gồm phường: Đề Thám, Duyệt Trung, Hịa Chung, Hợp Giang, Ngọc Xn, Sơng Bằng, Sông Hiến, Tân Giang xã: Chu Trinh, Hưng Đạo, Vĩnh Quang Thành phố trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục, trị tỉnh Cao Bằng trung tâm kinh tế vùng Đông Bắc Bộ, nằm cách Cửa Quốc tế Tà Lùng khoảng 60 km phía tây bắc Theo định hướng quy hoạch đến năm 2030 có phần diện tích Đề Thám, Duyệt Trung, Hịa Chung, Hợp Giang, Ngọc Xuân, sông Bằng, sông Hiến, Tân Giang đầu tư phát triển thành phường trung tâm thành phố Do nhu cầu xây dựng cơng trình lớn, đặt yêu cầu lựa chọn giải pháp móng thiết kế xây dựng cơng trình dân dụng Trong đó, Thành phố nằm cách thủ đô Hà Nội khoảng 280 km xa trung tâm công nghiệp lớn nhiều điều kiện kinh tế, điều kiện áp dụng tiến khoa học cơng nghệ, đặc biệt nơi có điều kiện địa chất so với nhiều nơi khác có khác biệt rõ ràng, tất gây phức tạp cho việc lựa chọn giải pháp thiết kế móng Do đó, nghiên cứu giải pháp móng cơng trình dân dụng thành phố Cao Bằng cần thiết * Mục tiêu nghiên cứu Để thực theo mục đích đề tài nghiên cứu đặt ra, đề tài có mục tiêu cụ thể xác định là: - Làm rõ điều kiện địa chất cơng trình khu vực thành phố Cao Bằng - Đề xuất phân vùng lựa chọn giải pháp móng cho cơng trình khu vực thành Phố Cao Bằng * Phương pháp nghiên cứu Căn theo cách phân loại phương pháp luận nghiên cứu khoa học, mục tiêu đề tài giải phương pháp sau: - Nghiên cứu lý thuyết : Thu thập, nghiên cứu, vận dụng tài liệu kinh nghiệm nước - Phương pháp thống kê với việc thu thập tài liệu địa chất cơng trình địa chất thủy văn số khu vực thành phố Cao Bằng - Phương pháp chuyên gia: Tham vấn hỏi ý kiến chuyên gia, Thầy giáo chuyên ngành Địa kỹ thuật - Phương pháp lý thuyết hệ thống phân chia đất đá theo diện tích chiều sâu - Tính tốn, kiểm tra giải pháp móng cho quy mơ cơng trình phù hợp với điều kiện địa chất khu vực thành phố Cao Bằng * Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Giải pháp móng hợp lý cho cơng trình thành phố Cao Bằng - Phạm vi nghiên cứu : Nền móng nhà dân dụng * Ý nghĩa khoa hoc và thực tiễn đề tài Qua mục tiêu đối tượng phương pháp nội dung nghiên cứu, đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn sau: - Ý nghĩa khoa học: Sáng tỏ giải pháp móng vùng có thành tạo lũ tích - Ý nghĩa thực tiễn: + Nâng cao chất lượng cơng tác khảo sát, thiết kế móng cơng trình dân dụng khu vực thành phố Cao Bằng góp phần nâng cao hiệu đầu tư xây dựng cơng trình thành phố + Kết nghiên cứu góp phần hồn thiện phương pháp luận tính tốn móng đất khu vực thành phố Cao Bằng + Kết nghiên cứu luận văn sở tin cậy: - Cho nhà đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế đưa giải pháp hợp lý dự án đầu tư địa bàn thành phố Cao Bằng - Cho quan quản lý đầu tư chất lượng cơng trình xây thẩm tra, thẩm định phê duyệt vấn đề liên quan đến móng cơng trình địa bàn đảm bảo đầu tư hiệu - Bổ sung văn pháp quy liên quan đến quản lý chất lượng quy hoạch, lập dự án đầu tư, thiết kế, thi công khai thác cơng trình địa bàn * Cấu trúc luận văn Luận văn có phần mở đầu, ba chương, kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo, bảng biểu, sơ đồ hình vẽ minh họa Ba chương luận văn viết theo trình tự sau: Chương 1: Tổng quan giải pháp móng cơng trình Chương 2: Cơ sở lý thuyết lựa chọn giải pháp móng hợp lý điều kiện địa chất thành phố Cao Bằng Chương 3: Đề xuất giải pháp móng hợp lý cho cơng trình dân dụng thành phố Cao Bằng THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lịng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.1 – Nhà E – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội website: http://thuviendhkt.net Email: thuvien@hau.edu.vn TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN Lưu ý: Tất tài liệu trôi mạng (khơng phải trang web thức Trung tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội) tài liệu vi phạm quyền Nhà trường không thu tiền, khơng phát hành có thu tiền tài liệu mạng internet 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận Nghiên cứu giải pháp móng cho cơng trình dân dụng thành phố Cao thu kết sau: - Làm sáng tỏ điều kiện địa chất cơng trình khu vực thành phố Cao Bằng thông qua điều kiện địa chất cơng trình khu làm sở lựa chọn giải pháp móng; - Sáng tỏ giải pháp móng cơng trình làm sở cho thiết kế sơ lập phương án khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế kỹ thuật; - Đề xuất kiến nghị số nội dung, nguyên tắc thi cơng móng phù hợp với điều kiện khu vực thành phố Cao Bằng Từ kết thu có số kết luận móng cơng trình khu vực thành phố Cao Bằng sau: - Cấu trúc địa chất thành phố bao gồm nhiều thành tạo có tuổi nguồn gốc địa chất khác Nếu phân chia thành lớp thành phần tính chất lý lớp biến đổi mạnh diện tích lãnh thổ Do đó, địa chất khu vực thành phố Cao Bằng phân chia thành khu khu A, khu B khu C; - Hệ số mang tải để đánh giá sơ tính hiệu giải pháp móng, chứng tỏ móng có suất mang tải lớn thường móng có chiều sâu đáy móng nhỏ so với móng có chiều sâu đáy lớn; - Giải pháp móng cho cơng trình thành phố Cao Bằng giải pháp móng nơng cho cơng trình xây dựng khu Trong móng nơng thiên nhiên, nhân tạo gia cố biện pháp đầm chặt đơn giản Riêng công trình có tải trọng lớn, xây dựng phân khu địa chất B khơng nên dùng giải pháp móng cọc * Kiến nghị 91 - Chiều sâu kích thước móng giải pháp móng đề xuất có ý nghĩa cho thiết kế sơ định hướng cho công tác khảo sát địa kỹ thuật cho thiết kế kỹ thuật Khi thiết kế kỹ thuật cho công trình cụ thể, chiều sâu kích thước thơng số cấu tạo khác phải tính tốn kiểm tra sở số liệu kết khảo sát địa chất chi tiết - Để khắc phục tượng chối giả thi công cọc ép cho cơng trình vùng ven sơng Bằng Giang có cuội sỏi xen kẹp khu A1, vùng vỏ phong hóa ba gian có nhiều khối đá sử dụng cọc ống TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Xây dựng (2015), Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nhà Cơng trình cơng cộng, Thơng tư số 05/2015/TT-BXD, Hà Nội; TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình, Nhà xuất xây dựng Hà Nội Nguyễn Đức Nguôn (2011), Bài giảng Địa kỹ thuật Cơng trình ngầm thị, trường Đại học Kiến trúc Hà Nội; Vương Văn Thành (1995), Cơ học đất, Nhà xuất Xây dựng; Trịnh Văn Cương, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Uyên (1998), Kỹ thuật móng, Nhà xuất Giáo dục Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Anh Dũng (1995), Cơ học đất, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Trần Minh, Phạm Tường Vi ‘ Bản đồ địa chất cơng trình thị Cao Bằng tỷ lệ 1:50.000’ tổng cục địa chất khoáng sản Việt Nam 1999 Vương Văn Thành, Nguyễn Đức Ngn, Phạm Ngọc Thắng(2012), Tính tốn thực hành móng cơng trình dân dụng, cơng nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái(2006), Móng cọc phân tích thiết kế , Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Nguyễn Ngọc Bích(2010), Các phương pháp cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 11 Hồng Văn Tần, Trần Đình Ngơ(1997), Những phương pháp xây dựng cơng trình đất yếu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 12 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, ng Đình Chất(2005) Nền móng cơng trình dân dụng- công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 13 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng(1996), Hướng dẫn đồ án móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 14 Nguyễn Văn Nghĩa, Nghiên cứu giải pháp móng cơng trình cho vùng kinh tế ven biển tỉnh Thái Bình Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, trường Đại học Kiến trúc Hà Nội  ... việc lựa chọn giải pháp thiết kế móng Do đó, nghiên cứu giải pháp móng cơng trình dân dụng thành phố Cao Bằng cần thiết * Mục tiêu nghiên cứu Để thực theo mục đích đề tài nghiên cứu đặt ra, đề... hiệu giải pháp móng, chứng tỏ móng có suất mang tải lớn thường móng có chiều sâu đáy móng nhỏ so với móng có chiều sâu đáy lớn; - Giải pháp móng cho cơng trình thành phố Cao Bằng giải pháp móng. .. luận Nghiên cứu giải pháp móng cho cơng trình dân dụng thành phố Cao thu kết sau: - Làm sáng tỏ điều kiện địa chất cơng trình khu vực thành phố Cao Bằng thơng qua điều kiện địa chất cơng trình