(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu quy luật ứng xử của ma sát bên (T Z) và mũi cọc ( Q Z) từ kết quả thí nghiệm Osterberg và nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng bằng Strain Gages

LỜI CAM ĐOAN Tôi tên: Võ Ngọc Ánh, học viên cao học ngành Kỹ thuật cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu quy luật ứng xử ma sát bên (t-z) mũi cọc (q-z) từ kết thí nghiệm Osterberg nén tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng Strain gages”là cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Nếu có khơng đúng, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng năm 2018 (Ký tên ghi rõ họ tên) Võ Ngọc Ánh ii CẢM TẠ Trong trình học tập thực luận văn tốt nghiệp, nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình q thầy Khoa Xây dựng quý thầy cô ban giám hiệu Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Nhân đây, xin gửi đến quý thầy cô lời cảm ơn sâu sắc Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngồi cố gắng thân, giúp đỡ nhiệt tình truyền đạt cho tơi kiến thức vơ q báu q trình nghiên cứu thầy TS Trần Văn Tiếng, thầy Ths Lê Phương to lớn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy Trong trình thực nghiên cứu, dù cố gắng hồn thành tốt nhất, lần nghiên cứu nên tơi khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong thơng cảm đóng góp từ q thầy để luận văn tơi hồn thành tốt Xin chân thành cám ơn! Học viên Võ Ngọc Ánh iii TĨM TẮT Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc dùng để đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn cọc Barrette số cơng trình.Tuy nhiên nước ta thí nghiệm thực số cơng trình Do việc nghiên cứu dừng lại thiết lập đường truyền tải cọc mà chưa có so sánh với phương pháp tính tốn giải tích hay phần tử hữu hạn để đề xuất lựa chọn phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc có độ tin cậy cao phù hợp với địa chất nước ta Đề tài sâu nghiên cứu, phân tích xử lý số liệu thí nghiệm trường phương pháp thống kê Xác định đường truyền tải trọng cọc theo cấp tải thí nghiệm Xác định quan hệ chuyển vị với sức kháng đơn vị t-z chuyển vị với sức kháng mũi q-z lớp đất từ đường truyền tải trọng thí nghiệm nén tĩnh đo biến dạng Osterberg Sử dụng phần mềm Unipile từ nhà khoa học Fellenius để phân tích đường truyền tải cọc dựa quy luật t-z, q-z, so sánh đánh giá kết với phần mềm Plaxis 3D kết thử tĩnh thực tế để đánh giá độ tin cậy phương pháp iv ABSTRACT Construction pile foundation is the most effective and reasonable solution for high Static compression testing combined with vertical pile deformation test is used to evaluate the bearing capacity of large diameter bored piles and barrette piles in some constructions However, in our country this experiment has only been carried out in some projects Therefore, the thesis has only researched the transmission line in piles but there are no comparisons with the analytical calculations or finite element method to propose the method of calculating the load bearing capacity of piles with highly reliable and suitable for the geology of our country The thesis has deeply researched, analyzed and processed field experiment data by statistical methods The author determined of load transmission lines in piles according to experimental load levels; determined of between friction resistance and displacement (t-z) between bearing capacity and displacement resistance (q-z) of soil layers from the static-load-testing compressive deformation test and Osterberg Used the Unipile software from Fellenius to analyze the load transfer along Pile shaft based on the t-z, q-z rule, compared results with Plaxis 3D software or actual static test results to assess reliability of method v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC HÌNH ẢNH xiii MỞ ĐẦU .1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước Tính cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài .4 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH ĐO BIẾN DẠNG DỌC THÂN CỌC .5 1.1 Tổng quan sức chịu tải cực hạn cọc đường truyền tải trọng dọc thân cọc 1.1.1 Vấn đề xác định sức chịu tải cực hạn cọc 1.1.2 Mức độ huy động sức kháng cọc 1.2 Xác định sức chịu tải cọc từ thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc 1.2.1 Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc .8 1.2.2 Tổng quan xử lý số liệu nén tĩnh đo biến dạng .9 1.3 Tổng quan thí nghiệm Osterberg 10 1.3.1 Giới thiệu thí ngiệm Osterberg 10 vi 1.3.2 Thiết bị thí nghiệm Osterberg 11 1.3.3 Nguyên lý đường cong T-Z 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Phân tích đường truyền tải cọc phương pháp truyền tải trọng 16 2.1.1 Sức kháng ma sát cọc 16 2.1.2 Sức kháng mũi 18 2.1.3 Sức chịu tải cực hạn 19 2.1.4 Đường cong truyền tải trọng cọc 19 2.2 Xác định độ lún sơ cấp đất theo phương pháp Janbu 20 2.3 Xác định quy luật quan hệ tải trọng chuyển vị theo quan hệ phi tuyến 23 2.3.1 Phương pháp Chin-Kondner Extrapolation .23 2.3.2 Phương pháp Hansen 80% 25 2.3.3 Phương pháp Decourt 26 2.3.4 Phương pháp Ratio .27 2.3.5 Phương pháp Exponental 28 2.4 Xác định đường truyền tải cọc thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc 29 2.4.1 Các thiết bị thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc 29 2.4.2 Xác định biến dạng dọc thân cọc .31 2.4.3 Xác định module đàn hồi cọc 32 2.4.3.1 Một số khái niệm mô đun Young, mô đun cát tuyến mô đun tiếp tuyến bê tông 32 2.4.3.2 Một số phương pháp để xác định mô đun vật liệu làm cọc (Carlos Lam & Stephan A Jefferis, 2011) 33 2.4.3.3 Phương pháp diện tích quy đổi .33 2.4.3.4 Phương pháp mô đun cát tuyến (Shi, 1996; Deschamps & Richards, 2005; GEO, 2006): 34 vii 2.4.4 Xác định nội lực dọc thân cọc 34 2.4.5 Xác định sức kháng bên đơn vị 35 2.5 Xác định đường truyền tải cọc thí nghiệm Osterberg 35 2.5.1 Nguyên lý thí nghiệm Osterberg 35 2.5.2 Phân tích kết thử tải .40 2.5.3 Phân tích quan hệ chuyển vị tải trọng đầu cọc từ kết O-cell dựa lý thuyết co ngắn đàn hồi sở đường phát triển sức kháng cắt dọc thân cọc 42 2.6 Cơ chế huy động ma sát bên sức kháng mũi cọc theo biến dạng 44 2.6.1 Khái niệm t-z, q-z .44 2.6.2 Dự báo đường truyền tải cọc theo phương pháp API (2005) 44 2.6.2.1 Đường cong t - z với ma sát bên - trường hợp đất dính: .46 2.6.2.2 Đường cong q - z với ma sát bên - trường hợp đất rời .47 2.6.2.3 Đường cong q-z cho mũi cọc 47 2.7 Xác định quan hệ t-z, q-z từ kết thí nghiệm trường .48 2.8 Các bước xác định đường phi tuyến .49 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐƯỜNG TRUYỀN TẢI TRONG CỌC CƠNG TRÌNH ROYAL TOWER 50 3.1 Tổng hợp địa chất cơng trình Royal Tower 50 3.1.1 Giới thiệu chung địa chất dự án Royal Tower 50 3.1.2 Tổng hợp kết thống kê địa chất 51 3.2 Xác định sức chịu tải cực hạn cọc thí nghiệm nén dọc trục tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng dọc thân cọc cơng trình Royal Tower 52 3.2.1 Thơng số cọc thí nghiệm 52 3.2.2 Kết thí nghiệm nén tĩnh đầu cọc 53 3.3 Xác định đường truyền tải cọc từ kết đo biến dạng dọc thân cọc 54 3.4 Xác định nội lực dọc thân cọc phương pháp độ cứng pháp tuyến .58 3.5 Xác định sức kháng bên đơn vị .59 viii 3.6 Thiết lập quan hệ sức kháng bên chuyển vị dọc thân cọc (t-z) 60 3.6.1 Tính toán giá trị sức kháng chuyển vị 60 3.6.2 Xác định quy luật t-z cho lớp đất .62 3.7 Thiết lập quan hệ sức kháng chuyển vị mũi cọc 75 3.8 Tính tốn sức chịu tải cọc theo phần mềm Unipile 78 3.8.1 Số liệu tính tốn 78 3.8.2 Kết phân tích 81 3.9 Mô ứng xử cọc phần mềm Plaxis 3D 87 3.9.1 Số liệu địa chất mô 87 3.9.2 Quy trình mơ 88 3.9.3 Mô sức chịu tải cọc với thông số Module đàn hồi lý thuyết 89 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỌC KHOAN NHỒI CƠNG TRÌNH SUNRISE CITY 93 4.1 Tổng hợp địa chất cơng trình 93 4.1.1 Giới thiệu chung địa chất 93 4.1.2 Cọc khoan nhồi 94 4.2 Kết thí nghiệm Osterberg .95 4.2.1 Kết đo biến dạng .95 4.2.2 Phân tích số liệu thí nghiệm .96 4.2.3 Tính tốn độ cứng 98 4.2.4 Tính tốn lực dọc cọc .101 4.2.5 Tính tốn ma sát đơn vị 102 4.2.6 Tính tốn chuyển vị dọc thân cọc 102 4.2.7 Xác định quy luật t-z cho lớp đất .103 4.2.8 Xác định quy luật q-z cho mũi cọc 112 4.2.9 Nhận xét 114 ix 4.3 Tính toán sức chịu tải cọc theo phần mềm Unipile 114 4.4 Tính tốn sức chịu tải cọc theo phương pháp giải tích 120 4.5 Nhận xét 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .123 I Kết luận 123 II Kiến nghị 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO .124 x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Giá trị Nt theo góc ma sát 19 Bảng 2.2 Các thông số module số loại đất thông thường .22 Bảng 2.3 Bảng liệt kê phương pháp xác định độ cứng cọc 33 Bảng 2.4 Một số giá trị đặc biệt đường cong t - z với ma sát bên (trường hợp đất dính) 47 Bảng 2.5 Quan hệ z/D Q/Qp 48 Bảng 3.1 Tổng hợp kết thống kê địa chất 51 Bảng 3.2 Bảng số liệu ghi thí nghiệm 53 Bảng 3.3 Số liệu tính tốn cho cao độ 69.5m 55 Bảng 3.4 Giá trị EA tính tốn trình bày bảng 58 Bảng 3.5 Chuyển vị tương đối mặt cắt thí nghiệm 61 Bảng 3.6 Chuyển vị cục cọc theo độ sâu 61 Bảng 3.7 Chuyển vị cục theo cấp tải trọng 62 Bảng 3.8 Ma sát bên cọc theo độ sâu 62 Bảng 3.9 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế API (2005) 63 Bảng 3.10 Bảng so sánh độ chênh lệch kết thí nghiệm thực tế phương pháp nội suy 64 Bảng 3.11 Bảng so sánh dộ lệch kết thí nghiệm thực tế API (2005) .65 Bảng 3.12 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế phương pháp nội suy 66 Bảng 3.13 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế API (2005) 68 Bảng 3.14 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế phương pháp nội suy 69 Bảng 3.15 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế API (2005) .71 Bảng 3.16 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế phương pháp nội suy 72 Bảng 3.17 Bảng so sánh độ lệch kết thí nghiệm thực tế API (2005) .73 xi Dựa vào biểu đồ quan hệ tính tốn theo lý thuyết thí nghiệm thực tế tính tốn theo phương pháp Exponentalcho kết gần sát với kết thí nghiệm thực tế Quan hệ sức kháng chuyển vị Sức kháng ma sát đơn vị 100 80 60 Exponental 40 -63 20 0 0.5 1.5 Chuyển vị 2.5 Hình 4.22 Quan hệ t-z, tính tốn lý thuyết Exponental thí nghiệm thực tế cao độ 53-73m Quan hệ sức kháng ma sát - chuyển vị 1.2 f/fmax 0.8 0.6 Exponental 0.4 -63 0.2 0 0.5 1.5 2.5 z/d- mm Hình 4.23 Biểu đồ Quan hệ f/fmax z 111 4.2.8 Xác định quy luật q-z cho mũi cọc Quan hệ sức kháng chuyển vị 7,000 6,000 Sức kháng ma sát đơn vị 5,000 4,000 Chin-Kondner Ratio mũi cọc Chin-Kondner Hansen Exponental decourt 3,000 2,000 1,000 -50 50 100 150 200 -1,000 Chuyển vị Hình 4.24 Quan hệ q-z, tính tốn lý thuyết thí nghiệm thực tế mũi cọc Quan hệ sức kháng ma sát - chuyển vị 1.200 f/fmax 1.000 0.800 Ratio Mũi cọc Chin-Kondner Decourt Hansen 0.600 0.400 0.200 0.000 0.00 50.00 z- mm 100.00 150.00 Hình 4.25 Biểu đồ Quan hệ f/fmax z 112 200.00 Dựa vào biểu đồ quan hệ tính tốn theo lý thuyết thí nghiệm thực tế tính tốn theo phương pháp Ratio cho kết gần sát với kết thí nghiệm thực tế Sức kháng ma sát đơn vị Quan hệ sức kháng ma sát - chuyển vị 7000 6000 5000 4000 3000 2000 Ratio 1000 mũi cọc -50 -1000 50 Chuyển vị 100 150 Hình 4.26 Quan hệ q-z tính tốn lý thuyết Ratio thí nghiệm thực tế mũi cọc Quan hệ sức kháng ma sát- chuyển vị f/fmax 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 -50 Lớp mũi Ratio 50 100 150 z- mm Hình 4.27 Biểu đồ Quan hệ f/fmax z 113 200 4.2.9 Nhận xét  Biểu đồ phương pháp nội suy xác định quy luật quan hệ t-z q-z cọc cho kết đồ thị phù hợp với ứng xử thực tế đất  Quan hệ chuyển vị ma sát cọc cho kết thông thường xuất điểm uốn  Riêng lớp đất cách xa vị trí kích thủy lực giá trị tải trọng không đủ lớn để huy động ma sát cực hạn dẫn đến biểu đồ không xuất điểm uốn  Đối với sức kháng mũi cơng trình Royal Tower Sunrise City quan hệ q-z lớp đất cát mũi cọc không xuất điểm uốn quy luật.Như kết thí nghiệm cho thấy tương đồng kết nghiên cứu đề tài kết luận Fellenius sức kháng mũi 4.3 Tính tốn sức chịu tải cọc theo phần mềm Unipile Bảng 4.8 Bảng thông số địa chất tính tốn theo phần mềm Unipile Thơng số Lớp Lớp Lớp Lớp Độ sâu (m) 29.48 39.48 53 72.8 γsat (kN/m3) 14.85 19.28 19.47 19.76 c' (kN/m2) 15.2 24.9 11 14 21 24 30  2.156 0.787 0.667 0.624 β 0.183 0.168 0.197 0.132 Rt 1050 1800 3300 3410 m 250 150 300 320 mr 750 450 900 960 1 1 φ' (0) OCR Với β tính theo phương pháp β:   K s tan a Trong : K s  (1  sin  ' ) OCR Với Rt =150xNspt 114 m= Er/100 mr= 3m (theo lý thuyết Janbu) Biểu đồ quy luật t-z, q-z cho lớp đất theo hàm Hình 4.28 Biểu đồ quy luật t-z cho lớp 1, lớp 2- hàm Ratio Hình 4.29 Biểu đồ quy luật t-z cho lớp 3, lớp 4- hàm Ratio 115 Hình 4.30 Biểu đồ quy luật q-z cho lớp đất mũi cọc- hàm Ratio Bảng 4.9 Bảng kết sức chịu tải ma sát bên cọc Upward Load (kN) 9154,1 9315 9457,6 9802,9 10061,1 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 Downward Mvmt (mm) 3,25 3,37 3,47 3,76 3,99 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 Load (kN) 600,3 972,8 1289,8 2049,6 2627,2 3768,2 4435 4858,4 5141,7 5740,5 5963,9 6117,6 6247 6362,2 6467,2 6564,2 6654,7 6739,8 6820,4 6897 6970,2 116 Mvmt (mm) -0,12 -0,2 -0,27 -0,46 -0,62 -1,03 -1,36 -1,64 -1,91 -3,05 -4,11 -5,15 -6,19 -7,22 -8,25 -9,28 -10,31 -11,33 -12,36 -13,38 -14,4 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 10548 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 4,54 454 7040,4 7107,9 7172,9 7235,7 7296,5 7355,5 7412,8 7468,6 7522,9 7575,9 7627,6 7678,2 7727,6 7776 7823,5 7870 7915,6 8004,4 8090,3 8173,4 8253,9 8332,2 8427,1 8519 8608,1 8694,7 8860,9 9019 9170 9314,8 9588,2 9843,3 10083,2 10526,3 10934,5 117 -15,42 -16,44 -17,46 -18,48 -19,5 -20,51 -21,53 -22,55 -23,56 -24,58 -25,59 -26,61 -27,62 -28,64 -29,65 -30,66 -31,68 -33,7 -35,73 -37,75 -39,78 -41,8 -44,33 -46,85 -49,38 -51,9 -56,95 -62 -67,04 -72,08 -82,16 -92,24 -102,31 -122,44 -142,32 Biểu đồ quan hệ tải trọng- chuyển vị 20 -20 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Movement -40 -60 -80 -100 -120 OC-Upward Unipile-Downward Unipile-Upward OC-Downward -140 -160 Load Hình 4.31 Biểu đồ sức chịu tải cọc theo ma sát tính theo phần mềm Unipile Bảng 4.10 Sức chịu tải cọc Total (kN) 891,1 1782,2 2673,3 3564,4 4455,5 5428,7 6656,9 7464,3 8560,1 9318,2 9896,8 10752,7 11376,8 13112,7 13960,7 14463,2 14825,9 15450,9 Load & Resistance Shaft (kN) 891,1 1782,2 2673,3 3564,4 4455,5 5346,5 6544,8 7329,6 8390,6 9121 9676 10492,3 11082,9 12695,6 13454,1 13883,2 14173,5 14559,7 Movement Toe (kN) 0 0 0 82,1 112,2 134,7 169,5 197,2 220,8 260,5 293,9 417,1 506,6 580 652,4 891,2 118 Toe (mm) 0 0 0 0,01 0,02 0,03 0,05 0,07 0,09 0,13 0,17 0,37 0,57 0,77 Head (mm) 0,27 0,79 1,47 2,24 3,07 4,56 5,92 6,85 8,18 9,13 9,89 11,04 11,92 14,54 15,96 16,9 17,67 19,62 15676,8 15830,8 15960,2 16075,4 16180,3 16277,3 16367,9 16453 16533,6 16610,2 16683,4 16753,6 16821 16886,1 16948,9 17009,7 17068,7 17126 17181,8 17236,1 17289,1 17340,8 17391,3 17440,8 17489,2 17536,6 17583,2 17628,8 17717,6 17803,4 17886,5 17967,1 18045,4 18140,3 18232,2 18321,3 18407,8 18574,1 18732,2 18883,2 19028 19301,3 14607,2 14613,4 14614,2 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 14614,3 1069,6 1217,4 1346 1461,1 1566 1663 1753,5 1838,7 1919,3 1995,9 2069,1 2139,3 2206,7 2271,8 2334,6 2395,4 2454,4 2511,7 2567,5 2621,8 2674,8 2726,5 2777 2826,5 2874,9 2922,3 2968,8 3014,5 3103,3 3189,1 3272,2 3352,8 3431,1 3526 3617,9 3707 3793,5 3959,8 4117,9 4268,9 4413,7 4687 119 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 34 36 38 40 42,5 45 47,5 50 55 60 65 70 80 20,98 22,22 23,43 24,61 25,78 26,93 28,07 29,21 30,34 31,46 32,58 33,69 34,79 35,9 37 38,09 39,19 40,28 41,37 42,45 43,54 44,62 45,7 46,78 47,86 48,93 50 51,08 53,22 55,35 57,49 59,61 61,74 64,39 67,04 69,68 72,31 77,58 82,83 88,07 93,3 103,73 19556,5 19796,4 20239,5 14614,3 14614,3 14614,3 4942,1 5182,1 5625,2 90 100 120 114,14 124,52 145,22 Biểu đồ sức chịu tải cọc 25000 Movement 20000 Total Load - Toe Movement Total Load - Head Movement Toe Load - Toe Movement 15000 10000 5000 0 50 100 Load 150 200 250 Hình 4.32 Biểu đồ sức chịu tải cọc tính theo phần mềm Unipile 4.4 Tính tốn sức chịu tải cọctheo phương pháp giải tích C1 = 0,333 AE = 49940 L0 = 0,00 m L1 = 58,00 m (embedded pile length above O-cell™) L2 = 0,00 m L3 = 18,00 m W'trên = 1537,42 kN W'dưới = 477,13 kN MN (assumed constant throughout test) 120 Bảng 4.11 Tính toán giá trị chuyển vị theo phương pháp giải tích OLT (mm) Q'A (kN) Q' ¯A (KN) Pequivalent δ TLT δ OLT Δδ Δ OLT + (MN) (mm) (mm) (mm) Δδ P (MN) (mm) 800 -737,4 1277,1 539,7 -1474,83 0,91 -0,29 1,20 1,20 0,04 1610 72,6 2087,1 2159,7 145,17 2,48 0,03 2,45 2,49 0,05 2410 872,6 2887,1 3759,7 1745,17 4,03 0,34 3,69 3,74 0,06 3220 1682,6 3697,1 5379,7 3365,17 5,60 0,65 4,95 5,01 0,07 4020 2482,6 4497,1 6979,7 4965,17 7,15 0,96 6,18 6,25 0,23 4820 3282,6 5297,1 8579,7 6565,17 8,69 1,27 7,42 7,65 0,61 5630 4092,6 6107,1 10199,7 8185,17 10,26 1, 8,68 9,29 1,2 6430 4892,6 6907,1 11799,7 9785,17 11,81 1,89 9,92 11,12 2,24 7240 5702,6 7717,1 13419,7 11405,17 13,38 2,21 11,17 13,41 53,3 8040 6502,6 8517,1 15019,7 13005,17 14,93 2,52 12,41 65,71 79,62 8840 7302,6 9317,1 16619,7 14605,17 16,47 2,83 13,65 93,27 117,97 9650 8112,6 10127,1 18239,7 16225,17 18,04 3,14 14,90 132,87 144,98 10250 8712,6 10727,1 19439,7 17425,17 19,20 3,37 15,83 160,81 Movement 50.00 0.00 0.00 -50.00 Biểu đồ sức chịu tải cọc 5000.00 10000.00 15000.00 20000.00 25000.00 -100.00 -150.00 -200.00 Load Hình 4.33 Biểu đồ sức chịu tải cọc tính theo phương pháp giải tích 121 Biểu đồ sức chịu tải cọc 50.00 Movement 0.00 0.00 5000.00 10000.00 15000.00 20000.00 25000.00 -50.00 -100.00 Giải tích Unipile -150.00 -200.00 Load Hình 4.34 So sánh sức chịu tải cọc theo phương pháp giải tích phần mềm Unipile 4.5 Nhận xét Phương pháp phân tích ứng xử cọc dựa quan hệ phi tuyến t-z, q-z sử dụng phần mềm Unipile cho kết phù hợp với thí nghiệm thực tế Đối với thí nghiệm O-cell ngồi việc phân tích sức chịu tải cực hạn cọc phương pháp giải tích truyền thống ta tính tốn giá trị từ chức mô quan hệ tải trọng chuyển vị đầu cọc Sức chịu tải cọc từ tính tốn giải tích 13000kN tính tốn từ Unipile 15000kN Sai số phương pháp 15% 122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Từ kết so sánh phương pháp phân tích số liệu mơ phần tử hữu hạn ta rút kết luận sau: Độ cứng EA cọc trường lớn giá trị độ cứng lý thuyết Đối với cơng trình Royal Tower tỉ số độ cứng EA trường lớn gấp 1-1.5 lần kết tính tốn lý thuyết Độ cứng EA trường phụ thuộc vào biến dạng cọc, biến dạng lớn giá trị EA gần với tính tốn lý thuyết 3.Quy luật Chin-Kondner Decourt diễn tả quan hệ chuyển vị sức kháng cho kết phù hợp với thí nghiệm thực tế Quy luật Ratio diễn tả quan hệ chuyển vị sức kháng mũi cọc phù hợp phương pháp tính tốn giải tích theo API2005 a Giá trị sức kháng mũi lớp đất cát cơng trình Royal Tower Sunrise City cho thấy quan hệ q-z cho đất cát khơng có điểm uốn b Sức kháng cực hạn mũi cọc chọn giá trị chuyển vị giới hạn Sức chịu tải cực hạn từ thí nghiệm O-cell xác định phương pháp phân tích theo phầm mềm Unipile cho sai số 15% so với phương pháp tính tốn giải tích II Kiến nghị Từ kết nghiên cứu tác giả đề số kiến nghị sau thiết kế: Nên sử dụng phương pháp độ cứng pháp tuyến để phân tích đường truyền tải cọc từ thí nghiệm thử tĩnh đo biến dạng dọc thân cọc Sử dụng Module đàn hồi trường xác định từ module đàn hồi pháp tuyến mô xác định sức chịu tải cọc 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Fellenius Recent advances in the design of piles for axial loads, dragloads, downdrag, and settlement Proceedings of a Seminar by ASCE, Wisconsin Section, Appleton, September 25 and 25, 1999, p.19 [2] Hoàng Thanh Hải Nghiên cứu sử dụng đường cong t-z dự báo quan hệ tải trọng - độ lún cọc khoan nhồi khu vực Hà Nội Tạp chí - Thi Cơng Xây Lắp - Kiểm Định Ch t L ợng – Viện Khoa học công nghệ xây dựng, 2011 [3] Balasubramaniam, A.S Phota-Yanuvat, C Ganeshananthan, R and Lee, K K Performance of Friction Piles in Bangkok sub-soils International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Stockholm, vol 52, pp 605610, 1981 [4] Mcrae, J B Simmonds Long-term stability of vibrating wire instruments anh One manufacturers perspective International Symposium on Field Measurements in Geomechanics, Oslo, Norway, Sorum, vol 58, pp 283-293, 1991 [5] A Lashkari Prediction of the shaft resistance of nondisplacement piles in sand International Journal ForNumerical And Analytical Methods In Geomechanics, vol 37, pp 904-931, January 2012 [6] Châu Ngọc Ẩn N n Móng NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2010 [7] Bowles J E Foundation Analysis and Design 4th Edition McGraw-Hill Intl Editions New York U.S.A, 1988 [8] Võ Phán, Hoàng Thế Thao Phân tích tính tốn móng cọc, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2010 124 S K L 0 ... thân cọc nước ta Hình 1.4 Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp biến dạng cọc cơng trình IC-Tower 1.2.2 Tổng quan xử lý số liệu nén tĩnh đo biến dạng Kết xử lý số liệu thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng. .. tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 5.1 Đối tượng nghiên cứu Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc, ma sát bên sức kháng mũi huy động cọc Thí nghiệm Osterberg quan hệ biến dạng, tải trọng,... quy luật quan hệ tải trọng chuyển vị đầu cọc theo quan hệ phi tuyến, đường truyền tải cọc thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc, đường truyền tải cọc thí nghiệm nén tĩnh kết hợp