Sӱ dөng phҫn mӅm ABAQUS mô phӓng sӵ làm viӋc cӫa mӕ cҫu Rҥch Nә WURQJWUѭӡng hӧSNK{QJJLDFѭӡQJYjFyJLDFѭӡQJGѭӟi tác dөng cӫa tҧi trong theo tӯQJJLDLÿRҥQOjWUѭӟc và sau khi nâng cҩp kӃt cҩu n
Trang 2ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝL ÿӗQJ ÿiQK JLi OXұQ YăQ và 7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
TS ĈһQJĈăQJ7QJ PGS.TS Lê Anh Tuҩn
Trang 3II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
1 Nghiên cӭu tәng quan vӅ kinh nghiӋm ӭng dөng cӑFPLFURSLOHÿӇ JLDFѭӡng
cho móng mӕ trө cҫu
2 Nghiên cӭXFѫVӣ lý thuyӃt trong tính toán thiӃt kӃ cӑFPLFURSLOHYjFѫVӣ lý
thuyӃt cho xây dӵng phҫn tӱ hӳu hҥn 3D
3 Sӱ dөng phҫn mӅm ABAQUS mô phӓng sӵ làm viӋc cӫa mӕ cҫu Rҥch Nә
WURQJWUѭӡng hӧSNK{QJJLDFѭӡQJYjFyJLDFѭӡQJGѭӟi tác dөng cӫa tҧi
trong theo tӯQJJLDLÿRҥQOjWUѭӟc và sau khi nâng cҩp kӃt cҩu nhӏp ӭng vӟi
các tә hӧp hác nhau cӫa khoҧng cách cӑc mӟi (cӑc micropile), chiӅu dài cӑc
mӟi và mһt bҵng bӕ trí cӑc mӟi trong bӋ mӕ JLDFѭӡng
4 3KkQWtFKÿiQKJLiNӃt quҧ tính toán:
- Sӵ WKD\ÿәi ӭng suҩt gây lún và chuyӇn vӏ lún cӫDÿҩt nӅQFNJQJQKѭFKX\Ӈn
vӏ lún cӫa hӋ bӋ mӕ-cӑc vӟLFiFWUѭӡng hӧSNK{QJJLDFѭӡQJYjFyJLDFѭӡng
vào trong mô hình tính toán ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách
cӑc micropile, chiӅu dài cӑc micropile và mһt bҵng bӕ trí cӑc micropile trong
bӋ mӕ JLDFѭӡng;
- Phân tích các tham sӕ ҧQKKѭӣng cӫa cӑc mӟi (khoҧng cách cӑc, chiӅu dài cӑc)
và mһt bҵng bӕ trí cӑc mӟLÿӃn sӵ làm viӋc cӫa cӑFFNJWK{QJTXDYLӋc so sánh
sӵ biӃn thiên cӫa ӭng suҩt, chuyӇn vӏ và ӭng suҩt khuӃch tán tҥLPNJLFӑFFNJ
Trang 45 KӃt luұn vӅ các thông sӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ làm viӋFÿӗng thӡi giӳa cӑc mӟi và ӭng xӱ cӑc-ÿҩWWURQJP{KuQK ÿӗng thӡi nêu kiӃn nghӏ vӅ các vҩn
cӑFFNJ-ÿӅ FKѭDJLҧi quyӃt cҫn khҳc phөFÿӇ hoàn chӍQKYjQkQJFDRcӑFFNJ-ÿӅ tài
III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 11/02/2019
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 08/12/2019
V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: TS Lê Bá Khánh
Tp HCM, ngày 03 tháng 12 QăP19
TS Lê Bá Khánh PGS.TS NguyӉn Mҥnh Tuҩn
75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG
PGS.TS Lê Anh Tuҩn
Trang 5/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1
ĈӇ hoàn thành bài LuұQYăQQj\W{L[LQWUkQWUӑng cҧPѫQ7Kҫy TS Lê Bá Khánh ÿmdành thӡi gian chӍ dүQJL~Sÿӥ và cung cҩp các tài liӋu, kiӃn thӭc cҫn thiӃWÿӇ tôi hoàn thành luұQYăQWKҥFVƭNӻ thuұt, chuyên ngành Xây dӵng Công trình Giao thông Tôi xin chân thành cҧPѫQFiF7Kҫy Cô giáo trong Bӝ môn CҫXÿѭӡng và Khoa 6DXĈҥi hӑc cӫDWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa thành phӕ Hӗ Chí Minh, nhӳng bҥn trong lӟp cao hӑc chuyên ngành Xây dӵng Công trình GLDRWK{QJÿmJL~SW{LWURQJsuӕt thӡi gian hӑc tұp và thӵc hiӋn luұQYăQ
Xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn Công ty Trách nhiӋm Hӳu hҥn Simpson Strongtie ViӋt Nam
- QѫLW{LOjPYLӋcFiFÿӗng nghiӋp và bӝ phұn nhân sӵ ÿmWҥRÿLӅu kiӋn vӅ thӡi gian
và khӕLOѭӧng công viӋFÿӇ tôi có thӇ theo hӑc FKѭѫQJWUuQKWKҥFVƭvà thӵc hiӋn luұn YăQQj\
Xin cҧPѫQPӑLQJѭӡi trong JLDÿuQK ÿmOX{Q ÿӝng viên tinh thҫn và hӛ trӧ vӅ nhiӅu mһt FNJQJW{LWӯ khi bҳWÿҫu theo hӑFFKѭѫQJWUuQKWKҥFVƭFKRÿӃn lúc hoàn thành luұn YăQQj\
Vì thӡi gian thӵc hiӋn luұQYăQOj có hҥn nên khó tránh khӓi nhӳng thiӃu sót và hҥn chӃ Tôi rҩt mong nhұn ÿѭӧc ý kiӃn các ÿyQJJySFӫa quý Thҫy cô giáo, ÿӗng nghiӋp
Trҫn Kiêm Bách
Trang 67Ï07Ҳ7/8Ұ19Ă1
CӑFÿѭӡng kính nhӓ PLFURSLOH ÿѭӧc bҳWÿҫu sӱ dөng tӯ ÿҫXQăP VDX ÿyÿһc biӋt phát triӇn tӯ giӳa nhӳQJQăP &ӑFPLFURSLOHÿѭӧc sӱ dөQJÿDVӕ trong viӋc JLDFѭӡng, hӛ trӧ cho kӃt cҩu hiӋn hӳu chӏXWƭQKWҧi, tҧi trӑQJÿӝQJÿҩWFNJQJQKѭÿѭӧc ӭng dөng trong viӋc tăQJFѭӡng әQÿӏnh mái dӕc và hӕ ÿjR+ҫu hӃt các ӭng dөng vӯa kӇ trên phù hӧp cho công trình xây dӵng cҫXÿѭӡng Tuy nhiên, do FKѭDFyÿҫy
ÿӫ nhӳQJKѭӟng dүn thӵc tӃ vӅ thiӃt kӃ và thi công, áp dөng công nghӋ cӑc micropile vào các công trình cҫXÿѭӡng còn ít nhiӅu bӏ hҥn chӃ
ĈӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ trên, các nghiên cӭu vӅ cӑFÿѭӡng kính nhӓ PLFURSLOHÿѭӧc tài trӧ bӣi CөFĈѭӡng bӝ liên bang Mӻ )+:$ YjRQăP ÿmWUuQKEj\QKӳng phân tích chi tiӃt vӅ kӃt quҧ thu thұp dӳ liӋu thӱ nghiӋm và các kӃt quҧ nghiên cӭu, phát triӇn trong phòng thí nghiӋm, tӯ ÿyÿѭDUDQhӳQJÿiQKJLiWRjQGLӋQÿӇ cung cҩp các quy trình thiӃt kӃ, quy trình thi công và quan sát ngoài hiӋQ WUѭӡng vӅ cӑc micropile
Vӟi nhӳQJѭXÿLӇPÿѭӡng kính cӑc nhӓ, thiӃt bӏ thi công gӑn nhҽ, phù hӧSFKRÿLӅu kiӋn hҥn chӃ WƭQKNK{QJWKLF{QJFӑc micropile OjSKѭѫQJiQJLDFѭӡng phù hӧp cho kӃt cҩu móng cӫa công trình xây dӵng nói chung và kӃt cҩu phҫQGѭӟi cӫa công trình cҫu ӣ ViӋt Nam nói riêng Tuy nhiên, hiӋQQD\FKѭDFyWLrXFKXҭn thiӃt kӃ và thi công cӑF PLFURSLOH WURQJ Qѭӟc, nên cҫn có nhӳng nghiên cӭu vӅ viӋc ӭng dөng cӑc PLFURSLOHÿӇ JLDFѭӡng kӃt cҩu móng mӕ trө cҫu hiӋn hӳu ӣ ViӋt Nam
Xuҩt phát tӯ yêu cҫu trên, luұQYăQWLӃn hành mô phӓng, phân tích ӭng suҩt biӃn dҥQJWURQJÿҩt nӅQFNJQJQKѭWѭѫQJWiFJLӳa cӑFFNJ± cӑc mӟi (cӑc micropile) trong hDLWUѭӡng hӧSOjNK{QJJLDFѭӡQJYjFyJLDFѭӡng theo tӯQJJLDLÿRҥn làm viӋc cӫa công trình cҫu Rҥch Nә OjWUѭӟc và sau khi nâng cҩp kӃt cҩu nhӏSÿӇ phù hӧp vӟi tҧi trӑng thiӃt kӃ HL-93 Nhӳng mô hình kӃt cҩu móng mӕ cҫu Rҥch Nә ÿѭӧc xem xét vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc mӟi, chiӅu dài cӑc mӟi và mһt bҵng
bӕ trí cӑc mӟi trong bӋ mӕ JLDFѭӡng bҵng phҫn mӅm ABAQUS Tӯ ÿyOӵa chӑn SKѭѫQJiQJLDFѭӡng phù hӧp cho mӕ cҫu Rҥch Nә theo tӯng yêu cҫu, mөFÿtFKNKiFnhau
Trang 7$%675$&7
Micropiles were first used in the early of 1950s, and their usage have been developed especially in the middle of 1980s Micropiles are used mostly in reinforcing and supporting existing structures bearing dead loads, seismic loads, as well as applied in excavation and slope stabilizing reinforcement Those applications are appropriate for bridge and highway construction However, due to the lack of practical instructions related to micropile design and construction, applying micropile technology into bridge and highway constructions are restricted
To resolve the problem of limited micropile application in bridge and highway constructions, studies of micropiles sponsored by the US Federal Road Administration (FHWA) in 1993 presented detailed analysis of test data collection results, as well as results of research and development in the laboratory, thereby providing comprehensive assessments to accommodate design procedures, construction procedures and field observations on micropiles
With some advantages such as small diameter, neat and handy construction equipment, being suitable for restricted conditions of overhead clearance construction, micropile applications are appropriate retrofit solution for foundation VWUXFWXUHV LQ JHQHUDO FRQVWUXFWLRQ DQG IRU 9LHWQDP¶V LQIUastructure of bridge construction in particular However, currently there are no specifications for designing and constructing micropiles in Vietnam, that leads to the needs of studies
on micropile applications for underpinning of existing bridge abutment and pier structures in Vietnam
Because of the above requirement, the thesis simulates pile-soil models and analyzes the deformation and stress in the soil; besides, the thesis investigates the interaction between the existing piles and the new piles (micropiles) in two cases, which are non-reinforced bridge abutment and micropile-reinforced bridge abutment,
in according with two working stages of Rach No bridge, which include the ones before and after strengthening the span structure to be pertinent to the HL-93 design load The 3D models of Rach No bridge abutment are considered with different combinations of micropile spacings, micropile lengths and micropile layout in
Trang 8reinforced abutment by ABAQUS software With the obtained results from those model analyses, the thesis selects the relevant retrofit solutions for Rach No bridge abutment for requirement and different purposes
Trang 9/Ӡ,&$0Ĉ2$1
7{L[LQFDPÿRDQOXұQYăQWKҥFVƭkӻ thuұt: ³7ѬѪ1*7È&&ӐC MӞI ± CӐ&&lj
ÁP DӨNG CHO VIӊC NÂNG CҨP MӔ CҪU RҤCH NӘ - LONG AN´ Oj F{QJtrình nghiên cӭu khoa hӑFÿӝc lұp cӫa cá nhân tôi 'ѬӞI sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy TS
Lê Bá Khánh Các kӃt quҧ cӫa luұQYăQFKѭDWӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt cӭ công trình khoa hӑc nào ViӋc tham khҧo tài liӋu (nӃXFy ÿӅXÿѭӧc trích dүQWKHRÿúng TX\ÿӏnh
Tôi xin chӏu trách nhiӋm hoàn toàn vӅ tính xác thӵc cӫa luұQYăQQj\
Trang 100Ө&/Ө&
0Ө&/Ө& i
'$1+0Ө&&È&%Ҧ1* iii
'$1+0Ө&&È&+ÌNH iii
MӢ ĈҪU 1
&+ѬѪ1* 7Ә1*48$19ӄ/Ƭ1+9Ӵ&1*+,Ç1&Ӭ8 3
*LӟLWKLӋXYӅQkQJFҩSPyQJFӑFWURQJF{QJWUuQKFҫX 3
7әQJTXDQFiFQJKLrQFӭXYӅFӑFÿѭӡQJNtQKQKӓ 3
7uQKKuQKQJKLrQFӭXWUrQWKӃJLӟL 3
7uQKKuQKQJKLrQFӭXWURQJQѭӟF 20
ӃWOXұQFKѭѫQJ 23
&+ѬѪ1* &Ѫ6Ӣ/é7+8<ӂ7 24
0{KuQKSKkQWtFKKӛQKӧSEq-FӑF 24
0{KuQKSKҫQWӱKӳXKҥQFӫDKӋEq-FӑF 28
0{KuQKGҿR0RKU-Coulomb 30
ĈLӅXNLӋQELrQYjSKҫQWӱWLӃS[~F 32
&ѫVӣOêWKX\ӃWWtQKWRiQ 34
6ӭFFKӏXWҧLWKHRÿҩWQӅQ 34
6ӭFFKӏXWҧLWKHRYұWOLӋX 35
3KҫQFӑFFyӕQJFDVLQJ 36
3KҫQFӑFQHR 37
6ӭFFKӏXWҧLFӫDFӑF0LFURSLOHWKHRSKѭѫQJQJDQJ 38
ӘQÿӏQKFӫDFӑF0LFURSLOH 39
ĈiQKJLiWtQKSKKӧSFӫDYLӋFP{KuQKKRi 40
ӃWOXұQFKѭѫQJ 46
&+ѬѪ1* 7ѬѪ1*7È&&Ӑ&0Ӟ,± &Ӑ&&ljÈ3'Ө1*&+20Ӕ&Ҫ8 5Ҥ&+1Ә 48
*LӟLWKLӋXÿӕLWѭӧQJQJKLrQFӭX 48
3KkQWtFKWKDPVӕEҵQJSKҫQPӅP$EDTXV 50
Trang 11&ӑFYjÿjLFӑF 50
ĈҩWQӅQ 51
7ҧLWUӑQJ 52
&iFWUѭӡQJKӧSSKkQWtFK 54
3KҫQWӱYjFKLDOѭӟLFKREjLWRiQ 55
ӃWTXҧSKkQWtFKP{KuQKFKӍ[pWWҧLWUӑQJNӃWFҩXQKӏS 56
ӬQJVXҩW6WURQJÿҩWQӅQ 56
&KX\ӇQYӏ8WURQJÿҩWQӅQ 67
&KX\ӇQYӏ8OӟQQKҩWWURQJKӋEӋPӕ-FӑF 72
ӃWTXҧSKkQWtFKP{KuQKFy[pWWҧLQӅQÿѭӡQJÿҩWÿҳSWDOX\ 77
ӬQJVXҩW6WURQJÿҩWQӅQ 77
&KX\ӇQYӏ8WURQJÿҩWQӅQ 79
&KX\ӇQYӏ8OӟQQKҩWWURQJKӋEӋPӕ-FӑF 81
ӃWOXұQFKѭѫQJ 83
KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 84
TÀI LIӊU THAM KHҦO 87
Trang 12'$1+0Ө&&È&%Ҧ1*
%ҧQJ %ҧQJVRViQKKLӋXTXҧFKӍWLrXJLҧLSKiSJLDFѭӡQJPyQJ EҧQJ 20
%ҧQJ &iFWKjQKSKҫQӭQJVXҩWWURQJÿҩWQӅQӣJҫQFӑF 44
%ҧQJ 6ӵSKiWWULӇQFӫDYQJGҿRWKHRWӯQJJLDLÿRҥQO~QFӫDFӑF 46
%ҧQJ 7K{QJVӕFiFOӟSÿҩW WKHR mô hình Mohr ± Coulomb) 52
%ҧQJ 6ѫÿӗWtQKFKRPyQJFӫDPӕFyYjNK{QJFyJLDFѭӡQJ 53
%ҧQJ 7KӕQJNrFiFWUѭӡQJKӧSSKkQWtFK 55
%ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++Yj*&-x1.2-y1.2-L15 59 %ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++Yj*&-x1.2-y1.2-L25 60 %ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++Yj*&-x1.2-y1.7-L15 61 %ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++và GC-x1.2-y1.7-L25 62 %ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++Yj*&-x1.7-x1.7-L15 63 %ҧQJ ӬQJVXҩW6WҥLPNJLFӑFWURQJWUѭӡQJKӧS++Yj*&-x1.7-x1.7-L25 64 %ҧQJ 7әQJKӧSJLiWUӏ6OӟQQKҩWWURQJÿҩWQӅQ 65
%ҧQJ 7әQJKӧSJLiWUӏ8OӟQQKҩWWURQJÿҩWQӅQ 71
%ҧQJ 7әQJKӧSJLiWUӏ8OӟQQKҩWWURQJKӋEӋPӕ-FӑF 75
%ҧQJ 7әQJKӧSJLiWUӏ6OӟQQKҩWWURQJÿҩWQӅQ Fy[pWWҧLQӅQÿѭӡQJÿҩW ÿҳSYjWDOX\ 78
%ҧQJ 7әQJKӧSJLiWUӏ8OӟQQKҩWWURQJKӋEӋPӕ-FӑF 82
'$1+0ӨC CÁC HÌNH Hình 1.1: ӬQJGөQJFӑFPLFURSLOH 6DEDWLQLHWDO >@ 3
+uQK *LDFѭӡQJFKӕQJÿӥÿӝQJÿҩWFKRFҫX(Sabatini et al., 2005) [7] 4
+uQK *LDFѭӡQJFKRPӕFҫX(Sabatini et al., 2005) [7] 5
+uQK 3KѭѫQJSKiSVӱGөQJFӑF0LFURSLOH 0,VKLGDHWDO >@ 6
+uQK &ҩXWҥRFӑFPLFURSLOH 'XEDODHWDO >@ 6
+uQK &ӑFPLFURSLOH>@ 7
+uQK 7KLF{QJFӑFPLFURSLOH>@ 8
Hình 1.8: *LjQNKRDQWKӫ\OӵFTXD\ÿѭӧFWUDQJEӏEiQK[tFKFKRWƭQKNK{QJKҥQFKӃ D NK{QJJҳQYj E