Đánh giá hiệu quả của phương pháp phụt vữa thành biên cho sức chịu tải cọc barrette tại công trình eximbank, quận 1, thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o - LÊ MINH CƯ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP PHỤT VỮA THÀNH BIÊN CHO SỨC CHỊU TẢI CỌC BARRETTE TẠI CƠNG TRÌNH EXIMBANK, QUẬN 1, TP HCM LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Tai Lieu Chat Luong BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o - LÊ MINH CƯ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP PHỤT VỮA THÀNH BIÊN CHO SỨC CHỊU TẢI CỌC BARRETTE TẠI CƠNG TRÌNH EXIMBANK, QUẬN 1, TP HCM Chun ngành: : Xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số chuyên ngành : 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS VÕ NGUYỄN PHÚ HUÂN TP Hồ Chí Minh, năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn “ Đánh giá hiệu phương pháp vữa thành biên cho sức chiụ tải cọc Barrette cơng trình Eximbank, Quận 1, Tp.HCM” cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết tính tốn số liệu đo đạc thực tiễn hướng dẫn của: TS VÕ NGUYỄN PHÚ HUÂN Các số liệu, mơ hình tính tốn kết Luận văn hoàn toàn trung thực Nội dung Luận văn hoàn toàn tuân theo nội dung đề cương Luận văn Hội đồng đánh giá đề cương Luận văn Cao học ngành Xây dựng công trình Dân dụng Cơng nghiệp, Khoa Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Mở thông qua TP HCM, ngày……tháng……năm 2019 HỌC VIÊN LÊ MINH CƯ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chân thành cám ơn Ban Giám hiệu nhà trường, trường Đại học Mở, đặc biệt quý Thầy Cô Khoa Xây dựng Điện, nhiệt tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức bổ ích suốt q trình học tập, quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện tốt thời gian học tập trường Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Võ Nguyễn Phú Huân Với tận tụy nhiệt tình, Thầy giúp tơi phát triển ý tưởng, tìm kiếm tài liệu thiết thực để định hướng nghiên cứu tốt Ngồi tơi không quên gửi lời cảm ơn đến tác giả tài liệu tham khảo mà sử dụng để hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, cá nhân anh chị khóa ủng hộ động viên giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành với nỗ lực thân, nhiên tránh khỏi thiếu sót, kính mong quý Thầy Cô dẫn thêm để bổ sung kiến thức đường nghiên cứu học tập sau Xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, ngày … tháng … năm 2019 HỌC VIÊN LÊ MINH CƯ TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA PHƯƠNG PHÁP PHỤT VỮA THÀNH BIÊN CHO SỨC CHỊU TẢI CỌC BARRETTE TẠI CƠNG TRÌNH EXIMBANK, QUẬN 1, TP HCM TÓM TẮT: Phương pháp vữa thành biên cho cọc khoan nhồi hay cọc Barrette áp dụng nhiều cho cơng trình xây dựng Việt Nam nhằm mục đích tăng thêm sức chịu tải cọc Trong kết nghiên cứu này, thông qua số liệu từ thí nghiệm O-cell cơng trình Eximbank Quận kết từ mô Plaxis, tác giả phân tích mức độ hiệu áp dụng phương pháp vữa cho cọc barrette vữa Ngồi tác giả cịn đánh giá, so sánh thêm chiều dài vị trí vữa để tìm biện pháp tối ưu áp dụng phương pháp vữa nhằm đảm bảo tốn an tồn kinh tế Từ ta lựa chọn nhiều phương án sức chiụ tải thiết kế phù hợp cho cơng trình ANALYSIS EFFECTIVE OF SHAFT GROUTING METHOD FOR BARRETTE PILE CAPACITY AT EXIMBANK, DISTRICT 1, TP HCM Abstract: Boring method for bored piles or barrette piles have been applied for many construction projects in Vietnam with purpose increase the bearing capacity of the pile In the results of this study, the data from the O-cell experiments at Eximbank District and results from the simulation on Plaxis, the author analyzes the effectiveness of applying the method of grouting for barrette and when no additive In addition, the authors also evaluate and compare the length and position of the ejector to find the best solution when applying this grouting method to ensure the safety and economic problems From there we can choose a lot of options for load design suitable for the project MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Mục tiêu nghiên cứu: 1.3 Nội dung nghiên cứu: 1.4 Phương pháp nghiên cứu: 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn: CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA VÀ HIỆU QUẢ MANG LẠI 1.1 Tình hình nghiên cứu: 1.2 Giới thiệu công nghệ thi công cọc Barrette vữa thành biên: CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 2.1 Thí nghiệm Osterberg 2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc không vữa theo tiêu chuẩn 103042014 30 2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc có vữa: 34 CHƯƠNG : ỨNG DỤNG TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ TỪ CƠNG TRÌNH THỰC TẾ TẠI DỰ ÁN EXIMBANK, QUẬN 1, TP HCM 39 3.1 Tổng quan dự án Eximbank 39 3.2 Phân tích tính tốn cọc TP1 vữa từ thí nghiệm thực tế O-cell với phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 2D): 46 3.3 Xác định sức chịu tải cọc phương pháp đồ thị : 73 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 3.4 Kết luận: 82 3.5 Kiến nghị: 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2-1: Quy Trình Công Nghệ Thi Công Cọc Khoan Nhồi Phun Vữa Áp Lực Cao Hình 3-1: So Sánh Nguyên Lý Của Pp Nén Tĩnh Thông Thường Và Pp Osterberg Hình 3-2: Sơ Đồ Thí Nghiệm Osterberg Cho Cọc 11 Hình 3-3: Hộp Osterberg 12 Hình 3-4: Hộp O-Cell Trong Cọc Nhồi 13 Hình 3-5: Chi Tiết Cấu Tạo O-Cell Hoặc Nhiều O-Cell Kết Nối Với Nhau 14 Hình 3-6: Chi Tiết Cấu Tạo Hộp Kích Thủy Lực (O-Cell) 14 Hình 3-7: Chi Tiết Bố Trí Các Thiết Bị Cảm Biến Đo Đạc Thí Nghiệm 14 Hình 3-8: Máy Bơm Cao Áp (Hydraulic Pump) 15 Hình 3-9: Đầu Đo Chuyển Vị Trong Thí Nghiệm Osterberg 15 Hình 3-10: Đầu Đo Áp Lực Gắn Trên Máy Bơm Trong Thí Nghiệm Osterberg 15 Hình 3-11: Chi Tiết Cấu Tạo Thiết Bị Ghi Nhận Số Liệu 16 Hình 3-12: Chi Tiết Lắp Đặt O-Cell Tải Vị Trí Đáy Cọc 17 Hình 3-13: Chi Tiết Lắp Đặt O-Cell Tại Cơng Trường 17 Hình 3-14: Chi Tiết Lắp Đặt O-Cell Tại Công Trường 18 Hình 3-15: Mơ Hình Lý Thuyết Xây Dựng Mối Quan Hệ Của Phương Pháp LoadTransfer 21 Hình 3-16: Trình Tự Các Bược Thực Hiện Bằng Phương Pháp Mô Phỏng Để Xác Định Vị Trí Đặt Kích Thủy Lực Phù Hợp Để Ra Sức Chịu Tải Hớp Lý Nhất 21 Hình 3-17: Đồ Thị So Sánh Kết Quả Xây Dựng Từ Phương Pháp Load-Transfer Method Và Phương Pháp Osterberg Đo Thực Tế 22 Hình 3-18: Quá Trình Gia Tải Qua Quá Trình Tăng Áp Lực Và Trong Hộ Osterberg 24 Hình 3-19: Đường Cong Chuyển Vị - Tải Trọng ( Ma Sát Bên Đạt Đến Hạn) 25 Hình 3-20: Đường Cong Chuyển Vị Và Tải Trọng ( Sức Chống Mũi Đạt Đến Cực Hạn) 26 Hình 3-21: Đường Cong Chuyển Vị Do Chất Tải Đỉnh Tương Đương 29 Hình 3-22: Đường Cong Chuyển Vị Và Tải Trọng Do Chất Tải Đỉnh Tương Đương 29 Hình 3-23: Đường Cong Chuyển Vị Đã Hiệu Chỉnh (Có Kể Đến Độ Nén Đàn Hồi Bổ Sung) 30 Hình 3-24: Biểu Đồ Xác Định Hệ Số  31 Hình 3-25: Biểu Đồ Xác Định Hệ Số P Và Fl 34 Hình 3-26: Biểu Đồ Giá Trị Thực Nghiệm Từ Kết Quả Thử Tải 37 Hình 3-27: Biểu Đồ Giá Trị Thực Nghiệm Từ Kết Quả Thử Tải 37 Hình 4-1: Mặt Bằng Vị Trí Xây Dựng Cơng Trình Eximbank, Quận 1, Tp Hcm 39 Hình 4-2: Tổng Quan Cơng Trình Eximbank, Quận 1, Tp Hcm 39 Hình 4-3: Mặt Bằng Hố Khoan Và Vị Trí Cọc Thử Cơng Trình Eximbank, Quận 1, Tp Hcm 40 Hình 4-4: Chi Tiết Lắp Đặt Thiết Bị O-Cell Và Thiết Bị Đo Ứng Suất Dọc Thân Cọc 41 Hình 4-5: Mặt Cắt Tiết Diện Ngang Và Chi Tiết Thiết Bị Lắp Đặt Cho Cọc 41 Hình 4-6: Mặt Cắt Ngang Địa Chất Cơng Trình 42 Hình 4-7: Quy Trình Bơm Phụt Vữa 44 Hình 4-8: Quan Hệ Áp Lực Phụt Nước Và Độ Sâu 45 Hình 4-9: Quan Hệ Áp Lực Phụt Vữa - Độ Sâu 46 Hình 4-10: Thơng Số Thí Nghiệm Và Phân Tích Dữ Liệu Của Cọc Wtp01 47 Hình 4-11: Quan Hệ Sức Kháng Đơn Vị Theo Độ Sâu (Theo Cường Độ Đất Nền) 49 Hình 4-12: Quan Hệ Sức Kháng Đơn Vị Theo Độ Sâu (Theo Spt) 51 Hình 4-13: Quan Hệ Sức Kháng Đơn Vị Theo Độ Sâu (Theo Công Thức Bachy) 52 Hình 4-14: Quan Hệ Sức Kháng Đơn Vị Theo Độ Sâu (Theo Công Thức Bachy) 54 Hình 4-15: Tổng Thể Bài Tốn 60 Hình 4-16: Thiết Lập Đường Bao Kết Cấu 60 Hình 4-17: Khai Báo Điều Kiện Biên 61 Hình 4-18: Khai Báo Tải Trọng 61 Hình 4-19: Các Lớp Đất,Vât Liệu Cọc, Vữa Phụt 62 Hình 4-20: Chia Lưới Các Phần Tử 62 Hình 4-21: Khai Báo Mực Nước Ngầm 63 Hình 4-22: Các Phase Tính Tốn 63 Hình 4-23: Chọn Điểm Tính Tốn 64 Hình 4-24: Chuyển Vị Đi Lên Và Đi Xuống 65 Hình 4-25: Đường Cong Chuyển Vị Và Tải Trọng Đo Được Từ Mô Phỏng 66 Hình 4-26: Đường Cong Chuyển Vị Và Tải Trọng Đo Được Từ Quan Trắc Thực Tế 67 Hình 4-27: Đường Cong Chuyển Vị Và Tải Trọng Đo Được Từ Quan Trắc Và Mô Phỏng 68 Hình 4-28: Chọn Các Phần Tử Tiếp Xúc 69 Hình 4-29: Ma Sát Hông Dọc Theo Thân Cọc Tp1 70 Hình 4-30: Đồ Thị Tương Quan Ma Sát Hông Giữa Mô Phỏng Và Lời Giải Giải Tích 71 Hình 4-31: Đồ Thị Tương Quan Ma Sát Hông Giữa Mô Phỏng Và Thực Nghiệm 72 Hình 4-32: Đồ Thị Tương Quan Ma Sát Hơng Giữa Mơ Phỏng Có Phụt Và Khơng Phụt 73 Hình 4-33: Các Phare Tính Tốn Cọc Tp1 Có Phụt Bị Phá Hủy Ở Cấp Tải 330% 74 Hình 4-34: Mơ Hình 1: Cọc Tp1 Có Phụt Vữa Đạt Ở Cấp Tải Tối Đa 305% 74 Hình 4-35: Các Phare Tính Tốn Cọc Tp1 Khơng Phụt Bị Phá Hủy Ở Cấp Tải 280% 75 Hình 4-36: Mơ Hình 2: Cọc Tp1 Khơng Có Phụt Vữa Đạt Ở Cấp Tải Tối Đa 255% 75 Hình 4-37: Các Phare Tính Tốn Cọc Tp1 Phụt Từ Từ -26.3m Đến -48.5m Bị Phá Hủy Ở Cấp Tải 305% 76 Hình 4-38: Mơ Hình 3: Cọc Tp1 Phụt Vữa Từ -26.3m Đến -48.5m Đạt Ở Cấp Tải Tối Đa 280% 76 Hình 4-39: Các Phare Tính Tốn Cọc Tp1 Phụt Từ Từ -48.5m Đến -65.5m Bị Phá Hủy Ở Cấp Tải 305% 77 Hình 4-40: Mơ Hình 4: Cọc Tp1 Phụt Vữa Từ -48.5m Đến -65.5m Đạt Ở Cấp Tải Tối Đa 280% 77 Hình 4-41: Đường Cong Nén Tĩnh Tương Đương Của Mơ Hình Cọc 78 Hình 4-42: Sức Chịu Tải Của Cọc Mơ Hình Và 79 Hình 4-43: Sức Chịu Tải Của Cọc Mơ Hình Và 80 DANH MỤC BẢNG Bảng 3-1: Các Thông Số Hộp Osterberg Đối Với Cọc Khoan Nhồi Và Cọc Barret 13 Bảng 3-2: Giá Trị Các Hệ Số K, Zl Và N’q Cho Cọc Trong Đất Cát 32 Bảng 3-3: Bảng Cung Cấp Giá Trị  Phù Hợp Teo Tác Giả Bjerrum-Burland 35 Bảng 3-4: Thơng Tin Các Cọc Barrette Thí Nghiệm Do Bsv Đã Thi Công Tại Việt Nam 36 Bảng 4-1: Bảng Tính Tốn Sức Kháng Đơn Vị Dọc Thân Cọc Fi (Kn/M2) 48 Bảng 4-2: Bảng Tính Tốn Sức Kháng Hơng Đơn Vị Dọc Thân Cọc Fi (Kn/M2) 50 Bảng 4-3: Lực Ma Sát Đơn Vị Của Cọc Tp1 (Phụt Vữa) Theo Cty Bsv: 51 Bảng 4-4: Lực Ma Sát Đơn Vị Của Cọc Tp1 (Không Phụt Vữa) Theo Công Thức Bsv: 53 Bảng 4-5: Tổng Hợp Thông Số Của Các Lớp Đất Theo Mơ Hình Hardening Soil 56 Bảng 4-6: Bảng Cấp Tải Và Thời Gian Giữ Tải 58 Bảng 4-7: Bảng Giá Trị Tải Trọng - Chuyển Vị Sau Khi Mô Phỏng 66 Bảng 4-8: Bảng Giá Trị Tải Trọng -Chuyển Vị Từ Thí Nghiệm 67 Bảng 4-9: Bảng Tổng Hợp Giá Trị So Sánh Tải Trọng- Chuyển Vị Từ Các Mơ Hình 68 Bảng 4-10: Bảng Tổng Hợp Số Liệu Ma Sát Hông Do Mô Phỏng Và Thí Nghiệm 70