Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật Nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu cầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGƠ BÌNH GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2024 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGƠ BÌNH GIANG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT Ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 9580211 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS MAI DI TÁM GS TS TRỊNH MINH THỤ HÀ NỘI, NĂM 2024 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận án trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Ngơ Bình Giang LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến cố PGS.TS Mai Di Tám, GS.TS Trịnh Minh Thụ tận tình hướng dẫn tác giả suốt trình nghiên cứu thực luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Thủy lợi, Phịng Đào tạo, Khoa Cơng trình, Bộ môn Địa kỹ thuật, nhà khoa học, đặc biệt PGS TS Đỗ Thắng có đóng góp ý kiến quý báu cho tác giả trình nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp sát cánh giúp đỡ, hỗ trợ động viên mặt để tác giả hoàn thành luận án MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG, BIỂU 10 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 11 Danh mục từ viết tắt .11 Giải thích ký hiệu 11 MỞ ĐẦU 16 Tính cấp thiết đề tài 16 Mục tiêu nghiên cứu .17 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 17 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 17 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 18 Bố cục luận án 18 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .19 1.1 Tổng quan đất yếu .19 1.2 Tổng quan đường đầu cầu 24 1.3 Tổng quan trụ xi măng đất lưới địa kỹ thuật 29 1.4 Những vấn đề tồn vấn đề luận án tiếp tục giải 38 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN VỀ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG HỆ NỀN CỌC GIA CƯỜNG LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT 39 2.1 Giới thiệu chung 39 2.2 Lý thuyết tính tốn hệ trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật 42 2.3 Kết luận chương 58 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG BẰNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT 59 3.1 Giới thiệu chung 59 3.2 Điều kiện địa hình, thủy văn 60 3.3 Điều kiện địa chất 61 3.4 Giải pháp thiết kế .62 3.5 Tính tốn theo phương pháp giải tích 62 3.6 Tính tốn theo phương pháp số 65 3.7 Kết luận chương 76 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ NỀN ĐƯỜNG ĐẦU CẦU TRÊN NỀN ĐẤT YẾU GIA CƯỜNG TRỤ XI MĂNG ĐẤT KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT 77 4.1 Vị trí lắp đặt thiết bị quan trắc 77 4.2 Các thiết bị thí nghiệm .78 4.3 Quy trình kiểm tra kiểm sốt quan trắc .90 4.4 Xử lý số liệu quan trắc .91 4.5 Hình ảnh lắp đặt thiết bị quan trắc thu thập liệu 92 4.6 Kết quan trắc .93 4.7 So sánh kết tính tốn theo mơ hình số với giải tích thí nghiệm trường 94 4.8 Kết luận chương 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 Kết luận .97 Những đóng góp luận án .97 Các tồn định hướng phát triển nghiên cứu 98 Kiến nghị .98 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Độ phẳng i theo phương dọc tim đường 24 Hình 1.2 Phạm vi đường đầu cầu 25 Hình 1.3 Trình tự thi cơng trụ xi măng đất 30 Hình 1.4 Một số hình dạng bố trí trụ xi măng đất .30 Hình 1.5 Ba nhóm lưới ĐKT .33 Hình 2.1 Trạng thái ứng suất khối đắp theo Terzaghi (1943) 40 Hình 2.2 Cơ chế truyền tải hệ GRPS theo Han Gabr (2002) 41 Hình 2.3 Màn trập theo kinh nghiệm Terzaghi (1943) 42 Hình 2.4 Hiệu ứng vịm hệ lưới vng Hewlett Randolph (1988) .46 Hình 2.5 Mơ hình dạng lưới theo đề xuất Guido cộng (1987) 47 Hình 2.6 Mơ hình đề xuất Carlson cộng (1987) 49 Hình 2.7 Mơ hình lưới theo SINTEF (2002) .49 Hình 2.8 Tấm truyền tải gia cường theo nguyên lý dầm Collin (2007) 50 Hình 3.1 Mặt quy hoạch 1/500 khu thị Mizuki Park .59 Hình 3.2 Mặt cắt ngang tuyến đường D1 xử lý 60 Hình 3.3 Vị trí dự án .60 Hình 3.4 Mặt cắt địa chất 61 Hình 3.5 Giao diện sử dụng Abaqus .68 Hình 3.6 Giao diện sử dụng FLAC3D [53] 68 Hình 3.7 Giao diện sử dụng Midas GTS [54] .69 Hình 3.8 Mơ hình số 3D toán 73 Hình 4.1 Mặt vị trí quan trắc .77 Hình 4.2 Mặt bố trí thiết bị quan trắc 77 Hình 4.3 Thiết bị quan trắc biến dạng lưới ĐKT 79 Hình 4.4 Thiết bị đọc liệu 79 Hình 4.5 Lắp đặt thiết bị đo biến dạng lưới ĐKT trường 80 Hình 4.6 Thiết bị đo áp lực đất (earth pressure) 84 Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lý đo chuyển dịch ngang theo chiều sâu 85 Hình 4.8 Thiết bị đo dịch chuyển ngang theo chiều sâu .86 Hình 4.9 Quy trình lắp đặt ống đo chuyển dịch ngang theo chiều sâu 86 Hình 4.10 Thiết bị đo áp lực lỗ rỗng .87 Hình 4.11 Kiểm tra cao độ đầu cọc lắp đặt thiết bị đo biến dạng lưới ĐKT 92 Hình 4.12 Mặt bố trí thiết bị quan trắc (trên phía lớp lưới ĐKT) 92 Hình 4.13 Hồn tất lắt đặt thiết bị quan trắc trường .92 Hình 4.14 Thu thập liệu quan trắc giai đoạn thi cơng lớp đất số .93 Hình 4.15 Ứng suất đỉnh trụ XMĐ theo chiều cao đắp 94 Hình 4.16 Hệ số tập trung ứng suất .94 Hình 4.17 Lực kéo lưới ĐKT .95 DANH MỤC BẢNG, BIỂU Bảng 1.1 Quy định độ phẳng theo phương dọc tim đường đoạn chuyển tiếp 24 Bảng 3.2 Tương quan loại mô đun đàn hồi đất (Duncan & Wong, 1999) 71 Bảng 3.3 Các tính chất lý đất khai báo Plaxis 3D .72 Bảng 4.1 Tổng hợp khối lượng quan trắc 90 Bảng 4.2 Chu kỳ quan trắc 90 Bảng 4.3 Kết quan trắc trường 93 10