Nghiên cứu phương pháp tính toán nền đắp có gia cường bằng vải địa kỹ thuật trong các công trình xây dựng đường ô tô ở việt nam

i BÔ   P NG BNG VA K THUT TRONG CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DNG Ô TÔ  VIT NAM Chuyên ngành: XÂY DNG THÀNH PH Mã s: 62.58.30.01 LUN ÁN TIN S K THUT I  1.  2. C S 2014 ii L u khoa hc do chính tôi thc hin. Các kt qu, s liu trong lun án là trung thc ai công b trong bt k công trình nào khác. Tác gi lun án Hunh Ngc Hào iii LI C Tác gi lun án xin bày t lòng bic nhn s ng  i Thng dn tâm, tn tình giúp cho tác gi hoàn thành lui gian. Tác gi xin trân trng bin s c S - Thng d  tn tình, to mi thun li cho tác gi trong sut quá trình thc hin lun án. Tác gi xin trân trng c   n Th    p th B  ng B   nh, to thun li cho tác gi trong quá trình làm nghiên cu sinh. Tác gi xin trân trng c  y Hi ng, Ban Giám Hiu - i hc Giao thông Vn ti h gi hoàn thin các th tc, t chc báo cáo luhi gian. Tác gi xin trân trng cn s và các nhà khoa hc ti hc Giao thông Vn ti hc Xây Di hc Thy li, Hc vin K thut Quân si hc Kin trúc Hà Ni, i hc Duy Tân, i hc Bách Khoa i hc Kii hc Bách Khoa Tp.HCM, Vin Khoa hc Công ngh Giao thông Vn ti, Hi Cu ng Vii hc Bang California-  quý báu cho tác gi trong quá trình nghiên cu và hoàn thin lun án. Cui cùng, tác gi xin bày t lòng bin Ba, Mi thân và xin chân thành cy, cô, bng nghing  tác gi hoàn thành lun án nghiên cu này. Tác gi lun án iv MC LC M U 1 1. Gii thiu công trình nghiên c 1 2. Lý do la ch  1 3. M 1 4. ng nghiên c 1 5. Phm vi nghiên c 2 6. Ý c và thc tin c  2 TNG QUAN V TÌNH HÌNH S D PHÁP TÍNH TOÁN NNG VA K THUT 3 1.1 Các nghiên cu s dng và tính toán nng vi a k thut trong và ngoài  3 1.1.1 Lch s phát trin và s dng va k thu 3 1.1.1.1 Gii thi 3 1.1.1.2 Phân loi va k thu 4 1.1.1.3 Mt s a k thu 5 1.1.1.4 Các cha va k thu 5 1.1.1.5 Mt s công trình xây dng s dng va k thut  V.Nam 9 1.1.2 ng va k thut  c hin nay 12 1.1.2.1 i tích tính np có ct trên nt yu 12 Nhn xét i tích tính nng trên t yu 15 1.1.2.2 i tích tính np có ct t nhiên tt 16 Nhi tích 23 1.1.2.3  và các phn mm tính toán 24 Nh 27 1.2 Nhng v tn ti mà lun án s tp trung nghiên c 28 1.3 Mc tiêu c  28 1.4 Ni dung nghiên c 29 1.5 c 29 NG BNG CT MM VA K THUT 30 v 2.1 M 30 2.1.1 M 30 2.1.2 Yêu c 30 2.2 Các tính cht ca va k thu 31 2.2.1 Mt s khái nim v thuc tính ca va k thut 31 2.2.2 ng quan h ng sut  bin dng ca va k thu 33 2.2.3 Mt s ví d a va k thu 34 2.3 Xây dng mô hình bài toán 36 2.3.1 Mt s gi thit 37 2.3.2 Xây dng mô hình tính toán bài toán nh ca nng p có ct mn t hu hn 37 2.3.2.1  38 2.3.2.2 n cn t hu hn 39 2.3.2.3 H s m c- 42 Nhn xét 42  TÍNH    PTHH 43 3.1  43 3.1.1  43 3.1.2  44 3.1.3 Mô hình Mohr- 46 3.1.4  50 3.1.4.1  50 3.1.4.2  52 3.1.5  52 3.1.5.1  52 3.1.5.2  53 3.1.6  53 3.1.6.1 -Raphson (N- 54 3.1.6.2 - 55 3.1.7  55 3.2 Xây d 55 vi 3.2.1 Gii thiu giao di 55 3.2.2 Gii thi 57 Kt lu 59   60 4.1 Nt t nhiên t 60 4.1.1 D li 60 4.1.2 Phân tích nh ca n 62 4.1.2.1 Np cao  63 4.1.2.2 N 64 4.1.2.3 N 68 4.1.2.4 N 72 4.1.3 Xây dng bi  dng trong n 75 4.2 Nt y 77 4.3 nh dt mái dp x mt mái d 80 4.3.1 p x mt 80 4.3.2 Mt s ví d v ng bin dt và tính xp x mt 81 4.3.2.1   81 4.3.22  85 4.4 Xây dng công thc tính toán l max ) các l trong n 88 4.4.1 Lnh cho mt tr tròn 88 4.4.2 Xây dng công thc tính toán la k thut (T max ) bn t hu hn theo m 89 4.5 nh ng c cEAn h s an toàn nh n 96 4.5.1 Xây dng biu thc xác  cEA) ng n h s an toàn  96 4.5.2 ng c cn h s an toàn  99 4.5.3 Bi quan h ng c cng (EA g  T max t nn (E s n an toàn n nh 104 4.6   105 4.7  106 4.8 Kt qu nghiên c 110  112 vii MC LC HÌNH V TH  Hình 1.1 ng, n qua c Bc Giang 4 c Bukit Panggal Mosque, Tutong, Brunei Qu 6 ng chn Arca Budaya, Kuala Lumpur, Malaysia. 6  6 ng nn nhà dân dng 6 làm tng chn, nh Cam Túc, TQ 7 i chlàm tng chn t 7 ng chn Novotel Hotel, Patong, Phuket, Thailand 7 ng cao tc Nam Carolina, Hoa K 7  dng  hào b trí ng dc (Australia) 8  dng vi cht liu tho Solomon) 8 Hình 1.12 làm ch 9  mái dc 9 c 9 Hình 1.15 làm lp phân cách và bo v 9 c 9 Hình 1.17 Mt ct ngang m r 10 Hình 1.18 c dùng  bãi rác Tam Tân, C Chi, TP.HCM 10  dng  bãi rác B Trch, Qung Bình 10 Hình 1.20  nh lc kéo ln nht yêu ci vi cng  p 14 Hình 1.21 Chiu dài neo bám ca ct ti v trí j dp 14 i nêm hai phn cho mái dc có ct 16 Hình 1.23 S phân b gng sung vi mi lp ct 18 Hình 1.24 nh 19 Hình 1.25 Tính toán theo mt xon c logarit 22 ng lc dính kt 23 viii Hình 1.27 Quan h ng x t - va k thut theo tiêu chun phá hoi Mohr-Coulomb 26  Hình 2.1 ng x kéo chình Robert M.Koerner 33 Hình 2.2 Quan h ng sut  bin dng   v và Robert M.Koerner 34 Hình 2.3  tính không b trí ct (a) và có b trí ct (b) 37  Hình 3.1  43 Hình 3.2  44 Hình 3.3  45 Hình 3.4 -Coulomb trong k gian  47 Hình 3.5 Xác  49  50 Hình 3.7  51 Hình 3.8  53 Newton-Raphson và Newton- 54  55 Hình 3.11  56 Hình 3.12   56 Hình 3.13  g -   56 Hình 3.14  57 Hình 3.15  57 Hình 3.16   58  Hình 4.1  61 Hình 4.2  62 Hình 4.3  62 Hình 4.4  63 Hình 4.5  67 Hình 4.6  67 ix Hình 4.7  68 Hình 4.8   68 Hình 4.9   76 Hình 4.10   76 Hình 4.11   77 Hình 4.12  79 Hình 4.13  79 Hình 4.14  79 Hình 4.15  79  81 Hình 4.17  82 Hình 4.18  83 Hình 4.19  84 Hình 4.20  82 Hình 4.21  85 Hình 4.22  86 Hình 4.23  87 Hình 4.24  89 Hình 4.25   90 Hình 4.26  92 Hình 4.27  max  96 Hình 4.2 g  (E s  s = 1.2. T max = 12; 14; 16 kN/m  104  g  (E s  s = 1.2. T max = 18; 20; 22 kN/m 104  g  (E s  s = 1.2. T max = 24; 26; 28 kN/m 105  106 Hình4.32 B 106  106  107   107  107 x   46 - 49 4.1  60 Bng 4.2 a k thut theo 1m chiu r 60   61   64   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   74   75   77   78   78   78   78 Bng 4.23  87 Bng 4.24 ng c cn h s antoàn, T=12kN/m 99 Bng 4.25 ng c cn h s antoàn,T= 14kN/m 99 Bng 4.26 ng c cn h s antoàn,T= 16kN/m 100 Bng 4.27 ng ca EA g , T max  s n h s an toàn Fs 100 Bng 4.28  108 [...]... việc nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính toán cho kết quả đạt độ tin cậy cao đối với bài toán nền đắp gia cường bằng vải địa kỹ thuật (V ) trong các công trình xây dựng đường ô tô ở Việt Nam trở nên cần thiết Trong phạm vi công trình nghiên cứu này, tác giả sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn – phương pháp số có nhiều ưu điểm ở thời điểm hiện nay để áp dụng xây dựng thuật toán, lập chương trình tính. .. kiện Việt Nam và cho một số kết quả nghiên cứu của bài toán ổn định, trạng thái ứng suất – biến dạng nền đắp cao, đề xuất tính toán và đưa ra các biểu đồ tiện ích sử dụng trong thiết kế 2- Lý do lựa chọn đề tài: ề tài được chọn nhằm hoàn thiện phương pháp tính toán cho bài toán nền đắp có sử dụng V trong các công trình xây dựng đường ô tô 3- Mục đích: Xây dựng mô hình tính toán nền đường đất đắp có gia. .. cường bằng V , góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán sát với thực tế làm việc của vật liệu và dự báo khả năng mất ổn định một cách chính xác nhằm đem lại hiệu quả cao trong công tác đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thiết kế nền đắp gia cường V 4- ố tượng nghiên cứu: Nền đất đắp có sử dụng V trong các công trình xây dựng nền đường 2 5- Phạm vi nghiên cứu: Lựa chọn, xây dựng mô hình tính bài toán nền đắp. .. giảm của đất nền Fs Hệ số an toàn ổn định Es Mô đun đàn hồi của đất Eg Mô đun đàn hồi vải địa kỹ thuật  Hệ số Poisson  Góc dãn nở EAg ộ cứng vải địa kỹ thuật 1 MỞ ẦU 1- Giới thiệu công trình nghiên cứu: Cùng với sự phát triển mạnh mẽ trong ứng dụng công nghệ vật liệu mới trên thế giới, Việt Nam cũng rất quan tâm nghiên cứu sử dụng vật liệu địa kỹ thuật trong gia cường nền đắp công trình đường, đê,... và tính ổn định của các công trình xây dựng nói chung và đặc biệt là các công trình nền đất đắp trong xây dựng các công trình đường ô tô và thủy lợi Vào thập niên 80 của thế kỷ trước V được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước như háp, Hà Lan, Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Ấn ộ, Hàn Quốc, đặc biệt ở các nước ông Nam : Thái Lan, Philippin, Inđônêxia, Malaysia, Brunei Ở nước ta năm 1993 V lần đầu tiên được sử dụng trong. .. hái Lan, hilippin, nđônêxia, Malaysia, Ở nước ta, V được đưa vào sử dụng công trình xây dựng đường từ năm 1993 và ngày càng được sử dụng rộng rãi Theo kết quả nghiên cứu của nhiều chuyên gia trong và ngoài nước cho thấy V dùng trong các công trình xây dựng nền đường đắp cao bằng đất, hay nền đắp trên đất yếu đều đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao, dễ dàng trong thi công, giảm giá thành từ 15 - 20%, tăng... dụng, tăng tuổi thọ của công trình Do vậy việc nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính toán, thiết kế nền đắp có sử dụng V gia cường là cần thiết để phục vụ yêu cầu thực tế trong thời kỳ hội nhập, thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển đất nước 3 1 C TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TÍNH TOÁN NỀ 1.1 Ắ ỊA KỸ THU T NG V Các nghiên cứu sử dụng và tính toán nền đắp g a cường trong v ngo K nước 1.1.1... o có những đặc tính ưu việt nên V đã ra đời ở các nước đã nhanh chóng được dùng để gia cường nâng cao sức chịu tải và tính năng ổn định cho các công trình xây dựng, đặc biệt là các công trình đất đắp trong xây dựng cầu đường, thủy lợi Những năm đầu của thập niên 90 - thế kỷ trước, V được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước như háp, à Lan, Mỹ, Nhật, đặc biệt ở các nước ông Nam như hái Lan, hilippin, nđônêxia,... nền đắp gia cường V Xây dựng thuật toán và chương trình tính bằng phương pháp phần tử hữu hạn Nghiên cứu bài toán ổn định nền đường đắp cao có gia cường bằng V 6- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: V (Geotextiles) là loại vật liệu mới được chế tạo từ vật liệu polyme tổng hợp hoặc các sản phẩm có liên quan đến polyme nhờ các công nghệ chế tạo khác nhau Từ những năm 70 của thế kỷ trước V phương. .. thoát nước ở chân tường chắn 1.1.2 Các phương pháp tính toán nền đắp g a cường ngo K ở trong và nước hiện nay ác phương pháp giải tích tính toán nền đắp có cốt để đánh giá mức độ ổn định sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn (mô men hoặc lực) và kèm theo đó là việc sử dụng các hệ số riêng phần tương ứng Các hệ số riêng phần bao gồm: Các hệ số tải trọng, các hệ số vật liệu đất, hệ số vật liệu cốt, các hệ . thin p có s dng  trong các công trình xây dng ng ô tô. 3- M Xây dng mô hình tính toán nng bng , góp. nghiên cu hoàn thiính toán cho kt qu  tin cy cao i vi bài toán nng bng va k thut () trong các công trình xây dng ô tô  Vit Nam. mt cách chính xác nhi hiu qu cao trong công tác m bo yêu cu k thut thit k nng . 4- ng nghiên cu: Nn t p có s dng  trong các công trình