Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu giải pháp cọc bê tông cốt thép kết hợp vải địa kỹ thuật để xử lý nền nhà xưởng khu công nghiệp sông Hậu

ABSTRACT Tho - Hau Giang in particular, one of the difficult problems of construction of civil works, industrial large leveled area natural background soil layers mainly handle subsidenc

Tính c ài

- Hi ùng v xu th các công trình xây d mô, s à ch ày ch s ên nhu c à gia c ình nh à gi ình, à cho n ình nhà x ông, sân bay, công trình trên n ày, vi ò r nh à nâng cao tu công trình

- H ình xây d th nhà kho , bãi ch … sau th p và s ình c ông trình b gian và b , v àn b công trình có th k c ình và àm vi c bên trên

- Do v àm vi ài c ình, thì vi gia c n bên ình là v hi nay c

- này nh àm gi à s c à thì có nhi s b li

, tác gi ài: “Nghiên c ê tông c h ”.

M êu nghiên c

- Phân tích m cách c chi s i à l trong v

+ Nghiên c v à tính toán cho công trình c

Ý ngh à giá tr ài

- Nghiên c ày s ài li các k thi x b àn, ti à mang l

H ài

Khái ni à phân lo

C ê tông c à máy Ti di có nhi vuông, tròn, tam giác, có c gi …

Lo ùng ph ì có c u t à có th d àng ch t t à máy s C

40 cm, bê tông ch th 200 (B15), chi ài c n ài c ph ào i thi , v , thi …) và l di Chi ài c êu c

C ê tông ch s ch àm vi à ch 6 ê tông khi ép m b ày ên khi qua các l ài ra còn b

Lo ê tông ly tâm t à d ru Thép trong c

Ngày nay cùng v ê tông c t ình thì c ê tông c à máy theo dây chuy ày s ãi do rút ng c

Ph

C ê tông c ao, có kh ình truy ãi trong các lo c ình dân d công nghi và th

C êtông c khá b hoà tan trong

Chi ài và ti ào thi và tùy theo t trình N ài c ành nh ti à phù h ên ch à thi

V à c i c ã ch à các v ê tông ê tông ph ên t ê tông b ùi c nh Trong quá trình thi công à ghi rõ nh tránh nh

V m lo ùy theo h à cách c m ý hóa nh ãn, khác nhau Nói chung, v polyester t propylene, còn v polyamide m hai lo v trên

V àm ba nhóm chính d , không d à v h

- Nhóm d Nhóm d g s d gi v k lo d d derection) S ngang máy V àm c x yêu c

- Nhóm không d à s ài liên t ên k pháp hóa (dùng ch dính), ho ùng s ho kim dùi)

- Nhóm v à lo à không d à s may nh bó s ên trên n m ph các ch g c v à không d

Trong giao thông v làm b tính cho các tuy nh khu v có n ùn, than bùn Trong th dùng che ch b m tác th òng ch ên b òn trong xây d móng

D ào m ành 3 lo cách, gia à tiêu thoát, l

- Ch phân cách: c pháp thông hoá l trên n bão hoà là ph thêm chi dày ù vào ìm vào n trong quá trình thi công M có th ch à v li ùng trong tính toán thi c

AASHTO) nh Vi à n s c t à vì v ti ài ra, v òn ng ch nh ào c àn các tính ch ý c h th và ch m cách h hi àn b tr xe

- Ch : d có v ch à do ch ì chi ày thi à tính ch n móng gia v kh ch c k c v có g kh ì t kh à ch ình có chi ê mái hay chuy ngang c có th ò gia c , cung c c ch nh Trong h này v ch

- Ch êu thoát, l ên l àm ch duy trì và th chí kháng c c và do ình theo th xuyên kim có chi ày và tính th à v êu thoát t ì th này có th àm tiêu tán nhanh chóng áp l ình thi công c sau khi xây d à d

Trong các công trình thu làm l công trình sau b

- Cho phép l b vi kh tiêu thoát

- Gi mái l yêu c và chúng

- Gi các l i trong vùng chuy ti

- C và kéo dài tu th trình

Vi v d vào các tiêu chu chính sau: a V à l h th ình thi công nh à v c ên th sau, chi ày thi t ì trong su ình thông s

- Chi ày l ên trên m u ào giá tr n ên

- Lo à di à t ra áp l d t ình m l v

- Ho th xác l xuyên th theo pháp AASHTO

- T à chi ày l êu c v v hay trung bình (M) T êu c ho th yêu c b V

Hai tiêu chu à kh à h th a v cho các h v cho áp l êu tán nhanh xúc v

T các lo trong quá trình xây d ên c b n m quá 03 ngày ê tông c [4]

S ê tông c k à s vòm trong n à s ày tùy thu ào s ày ch tri òm, s gi ã s công trình xu n ã phát tri à s àng tr ên ùy t ình mà ta ch à c ê tông, c ho ê tông c ên n ã ên th V àm gi à mái d ào c

Hình 1.4: Gia c ê tông c thu à Akins, 2002) ã kh ài d à nh truy ào m -70%, trong h kho -20%, trong GRPS thì kích th à kho c ày làm gi ành so v công s

S u à s c òm trong n à s n ày còn tùy thu ào s

Terzaghi (1 ã òm trong n à s thì kh ào v su ên và kh s ào h

S cho k à th à m thông s òm và à Gabr à t ào c g su truy à k à h àng s ên trên và truy àm vi thu òm c trên c ên c

H H Tính hi H c i à nghiên c nhau s ình bày k

Theo quy ph ì móng c à n theo ba tr

- Theo tr án theo tr ày à t tr êu tính toán c li àm c

- Theo tr theo bi – áp d c à t êu chu êu tiêu chu

- Theo tr – áp d l à t ù h êu c c êtông c

, áp d không cho xu à tính toán theo s ình thành v

V

V m lo ùy theo h à cách c m ý hóa nh ãn, khác nhau Nói chung, v polyester t propylene, còn v polyamide m hai lo v trên

V àm ba nhóm chính d , không d à v h

- Nhóm d Nhóm d g s d gi v k lo d d derection) S ngang máy V àm c x yêu c

- Nhóm không d à s ài liên t ên k pháp hóa (dùng ch dính), ho ùng s ho kim dùi)

- Nhóm v à lo à không d à s may nh bó s ên trên n m ph các ch g c v à không d

Trong giao thông v làm b tính cho các tuy nh khu v có n ùn, than bùn Trong th dùng che ch b m tác th òng ch ên b òn trong xây d móng

D ào m ành 3 lo cách, gia à tiêu thoát, l

- Ch phân cách: c pháp thông hoá l trên n bão hoà là ph thêm chi dày ù vào ìm vào n trong quá trình thi công M có th ch à v li ùng trong tính toán thi c

AASHTO) nh Vi à n s c t à vì v ti ài ra, v òn ng ch nh ào c àn các tính ch ý c h th và ch m cách h hi àn b tr xe

- Ch : d có v ch à do ch ì chi ày thi à tính ch n móng gia v kh ch c k c v có g kh ì t kh à ch ình có chi ê mái hay chuy ngang c có th ò gia c , cung c c ch nh Trong h này v ch

- Ch êu thoát, l ên l àm ch duy trì và th chí kháng c c và do ình theo th xuyên kim có chi ày và tính th à v êu thoát t ì th này có th àm tiêu tán nhanh chóng áp l ình thi công c sau khi xây d à d

Trong các công trình thu làm l công trình sau b

- Cho phép l b vi kh tiêu thoát

- Gi mái l yêu c và chúng

- Gi các l i trong vùng chuy ti

- C và kéo dài tu th trình

Vi v d vào các tiêu chu chính sau: a V à l h th ình thi công nh à v c ên th sau, chi ày thi t ì trong su ình thông s

- Chi ày l ên trên m u ào giá tr n ên

- Lo à di à t ra áp l d t ình m l v

- Ho th xác l xuyên th theo pháp AASHTO

- T à chi ày l êu c v v hay trung bình (M) T êu c ho th yêu c b V

Hai tiêu chu à kh à h th a v cho các h v cho áp l êu tán nhanh xúc v

T các lo trong quá trình xây d ên c b n m quá 03 ngày ê tông c [4]

S ê tông c k à s vòm trong n à s ày tùy thu ào s ày ch tri òm, s gi ã s công trình xu n ã phát tri à s àng tr ên ùy t ình mà ta ch à c ê tông, c ho ê tông c ên n ã ên th V àm gi à mái d ào c

Hình 1.4: Gia c ê tông c thu à Akins, 2002) ã kh ài d à nh truy ào m -70%, trong h kho -20%, trong GRPS thì kích th à kho c ày làm gi ành so v công s

S u à s c òm trong n à s n ày còn tùy thu ào s

Terzaghi (1 ã òm trong n à s thì kh ào v su ên và kh s ào h

S cho k à th à m thông s òm và à Gabr à t ào c g su truy à k à h àng s ên trên và truy àm vi thu òm c trên c ên c

H H Tính hi H c i à nghiên c nhau s ình bày k

Theo quy ph ì móng c à n theo ba tr

- Theo tr án theo tr ày à t tr êu tính toán c li àm c

- Theo tr theo bi – áp d c à t êu chu êu tiêu chu

- Theo tr – áp d l à t ù h êu c c êtông c

, áp d không cho xu à tính toán theo s ình thành v

X BÊ TÔNG C A K 1 ê tông c

S

V ê tông c theo công th c thanh ch d tính c trong tính toán bê tông:

Q a ( VL ) (R s A s R b A b )(KN) (2.5) ùn loãng xung quanh c

– chi ài c Chúng ta c theo t g k trong Quy ph ây d - :

M s ình v à c nên c ình này H ho à m ên c

T o c àng tính s thi ki ình tr t

2.1.1.2 S d ày nay, l t c ành ph ành ph à thành ph ma sát xung quanh c

Ho u = Asfs + Apqp (v s – di S p p s s a FS

V S, FSP l à h àn chung, h àn cho thành ph ma sát bên và thành ph - 3

Hình 2.1: ào c ình 2.1 di ành ph n ch à ma sát xung quanh

- Theo ch êu ch à tr êng còn g

- Theo ch êu tr òn g ê;

- Theo thí nghi - Theo thí nghi

N c , N q , N là các h cho móng nông ti òn ho ào góc ma sát trong

Thông th ì thành ph p N và 0,6Rp N so v ành ph òn l ày bù cho tr ào công th òn d ã c n xung quanh m ình 2.2 Nh t à hình d

Hình 2.2 : Mô hình vùng phá ho ên mô hình Taylor – Schneebeli

N q max 10 3 , 04 và tg N c N q max 1 max (2.13)

Dù v theo chi ch h à D c hay L c ho c Hi ày rõ nh

Nhi ên c c c theo các thí nghi t àm vi ên t

H ên c sát c ên m c và kéo dài m c à ph à 4D trên m ii Meyerhof ã phân tích, s tính c nhi ên c

N c , N q và N và móng c ình d à chi di

Qp = Apqp = Ap(cN’c + q’N’q) (2.15) c; N’q S à b/D = (L/D)cr

B - S do ma sát xung quanh c s

Ma sát âm

ên qua l ào l à l m c ên m ng ì ph chuy ên c à các l ên trên nó s không t ào m òn g à c ên m n g m

L ma sát âm này t ên c à t t âm s c à c

L ên m ên c à còn tác ên m bên c ài c ên c ên c ên m ên c ày, Ktg a à b

Ki

g công trình thì êu chu thiên nhiên:

II tc m tc m tc tc tb R R

N tc - t êu chu ng tác d ên m m c c, g c móng kh ngh à g c

M tc - mômen c êu chu ài

Fm và W m – di à momen ch ( ph c)

R tc – áp l êu chu ên nhiên c ph

L (2.22) c – di E c – L – chi ài c Qtb – l ình tác d ên c tb = Qp th + (N – Qp th ) = Qp th + Qf th (2.23) Trong công th ên:

– h ào phân t ên (s ên f i th

Phân bố ma sát Biểu đồ lực dọc trong cọc Phân bố ma sát Biểu đồ lực dọc trong cọc

Hình 2.5: Tính toán bi àn h a) S ; b) S ên tam giác

(H.2.5.b) càng gi ì s ên càng l ì = 0,67; trong th phân b = 0,5 0,67

- theo bi ún c ên n àn h p p p p pthuc m d q

C 0,93 0,16 L (2.26) p th và f si th b - Gi si th = 0 f si (v 0 = 0,5 0,8)

- V si à z cr thì z cr 0,01d p cr L z s 2

S g c ào module bi v g và bi g t g = g E g (2.29)

Khi b à n sát gi à m ên v à nh m ên

Hình 2.6: Mô hình tính toán v

II – Vùng b (v hu ò neo gi

Ki ên v

Ka – h ch Theo Rankine cos 1 sin 1

S ên k

Lb – chi ài neo v sg – là góc ma sát trong bi à l k ên h óc ma sát trong bi à l ma sát trong c ’ b ình: tg sg = f b tg ’ (2.36)

H b là m ên k và l , f b càng l ì hi ên k àng cao B ì các xây d nhau nên các lo

2.2.2.2 Liên k d chi ài c t ài s ài c t trí - r(max) liên h ình sau:

N

ình

300ha khu công nghi à m tr

Thu à máy ch xây d ên m 2 x êu c d ài cho công trình.

ình

K ình ch ình c ình: Công ty thu à ch nh h à công trình ngay bên c à máy ch ình g

STT Tính ch ý Ký hi tính Giá tr

Lớp 1: sét xám trắng lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy

Lớp 2: sét xám xanh, trạng thái chảy

Lớp 3: sét nâu đỏ, xám trắng, trạng thái dẻo cứng

-17,3m ch à l h ái d à l bình t - -30m L ày có kh

B àn bê tông c ày 15 cm Sàn bê tông c c B20, ên h ên h c , c

Cọc BTCT Dầm sàn trệt

Tr ao R>0 kN/m trên h c ê tông c có ti ài 23,4m/c , m

Cọc BTCT 25x25 cm Vải địa kỹ thuật

Do n ên n tr ên c ùng h ê tông c ình xu t

3.2 Phân tích bi ê tông c thu

FS s = 2: h s àn c ành ph ên, (FS s = 1,5 2)

1 m u 4 0,25 1,0 – Chu vi c f si = cai + ' hi tg ai c ai – L à thân c (kN/m 2 ) a – Góc ma sát c l i – Chi ày l

Nc , Nq , N – h s góc ma sát trong c c , hình d c N

Móng Công Trình – TS Châu Ng

Qp = 341,81 (KN/m) – kh c f fs = 1,3 – h s t i tr ng riêng ph n c a t f q = 1,3 – h s t i tr ng riêng ph n ài s = 20 (kN/m 2 ) – ho ên b

- Ph : là kho ài c c ài cùng c :

L (m) p = 45 0 - ’/2 = 45 0 – 30 0 /2 = 30 0 – là góc so v n ài m ài cùng v n = 1,5 – h

- L rp cho 1m dài tính t ên v th T và bi trên v thu

- L ds c ài) c th t li êu chu tính theo công th

1,71 (m) fs = 1,3 – là h êng ph s f n = 1,0 – là h êng ph f ms = 1,0 – là h êng ph ’ cv

’ = 1,0 – là s à v thu cho tg ’ cv

3.3 Phân tích các thông s ên à l

Thông qua vi cách gi - m - ên

Tính toán cho th ì hi òm trong n õ nét, t tr ên làm gi v

3.4.1.1 ình c b ên t ình cân b ên t th

L T (3.1) ình quan h ành ph ành ph c thân t L T là ma tr t x y z z x y z y x L T

Công th ày di ành ph àm c ành ph phân toán t t h à (3 àm vi

Trong công th ày dù là s ành ph 5), d dS t u dV p u dV T T

T (3.6) ày d ình thành m ên kéo th

T i ì i - 1 ình: dV dS t u dV p u dV T i T i T i

M thành ph ên c ài toán Trong m b àm n u N v (3.9)

- B là ma tr àm c àm n th à (3.10) có th c h 8) bây gi dS v

Các chuy dV B v dS t N v dV P N v dV B v T T T T i T T t T T il (3.12)

T, công th ên có th dV B dS t N dV P N dV

Quan h à gia s à phi tuy c à ph hành tính l theo công th

- ích phân hàm ã ch àm ó m l h àn h àn d àm ma tr ình l ông th ành: i p g

Th 16) vào công th 3.14) và k (3.7) ta i e tr i g

Trong m ên h tr là m àn h ho à tr à gia c , Gia trong công th 17), có th ki ãn

0 ) ( i f (3.18) ình à mô hình c h có th h d f( tr )

- h=cosnt bi su i e tr tr i g h D d f( )

Thay th h bi trình (3.13), = M bi ành

: - K là ma tr - v s - F ex - f in - i ch

Tuy nhiên, quan h à gia s à phi tuy t ãn c à quan h th

Ma tr 23) th trong cùng m àng chính xác ma tr à ma tr ày ma tr : dV B D B

Ti àn h c êm, th ình d

Các k òn (Riks, 1979) có th c ình v àn h ình Mohr-Coulomb tiêu chu àn h ng ch à tách riêng

Các công th ùm c ình Plaxis là c òng ch ành l ên gi nh ành à áp l r :

T zx yz xy zz yy xx s s s s s s s ( ) và m (111000) T (3.27) s ' bao g excess là áp l l g b à b

0 t ài toán – k ình c k steady Trong Plaxis P steady :

Pinput là áp l ình nh c ão hòa ho òng th ình

Công th qu theo công th

T zx yz xy zz yy xx s s s s s s )

3.4.2.2 ài toán c chúng ta s êu chu u = N v p = N pn = B v (3.31) n là vecto áp l à vecto chuy ên t rong m à p là áp l các hàm n à B là ma tr

Nhìn chung, các hàm n àm n ình PLAXIS, các hàm gi à áp l

B T d dV = N T d f dV + N T dt ds + r 0 (3.32) V dV B ds t N dV f N r T T 0 T 0

0 0 (3.33) là vecto tr à t kéo Nhìn chung, vecto tr r 0 s êm vào vecto l hi

Gi à th à phân trên di

Do m ài l ì th ài này tác gi ình ph công trình (do công trình mang tính ch

Hình 3.8 ài toán mô ph trong plaxis

Các thông s ên h công trình, còn các thông s

Trong ph ình các l ình – d – Coulomb, Soft soil,

Hardening – Soil model, Soft soil creep,… ình Hardening – àm vi tác gi ình này d ên h à tính toán l hông s ù h

Khi s ì các c ê tông c mô ph trong ph là m ài liên t ãy v à c ê tông c ss

Ta có: d d E EA) coc coc

Vì các c ình ch ãy c td d c td EA EA

Do module E coc c dat c y ên ta có th dat

Khi tính toán mô ph vào các giá tr ào và cho k ên c tính chính xác c ào

Module c coc (KN/m 2 ) Etd (KN/m 2 )

Theo h cho các l ình Hardening – Soil, do m li c’, ’ tr t ì kê theo kinh nghi Module bi E oed ref , E 50 ref , E ur ref theo bi E oed ref E 50 ref , 3 E oed ref E ur ref

B 12 Các thông s mô hình Plaxis

Sét xám xanh, tr thái ch

Lo Undrained Undrained Undrained Drained h 2,15 13,5 >12,7 1,0 m unsat 16,5 16 19,4 20 kN/m3 sat 16,5 16 19,4 20 kN/m3 k x 1,0 E-03 1,0 E-03 1,0 E-04 1 m/day k y 1,0 E-03 1,0 E-03 1,0 E-04 1 m/day ref ref oed E

Mô t BTCT BTCT BTCT BTCT

Mô hình v Linear elastic Linear elastic Linear elastic Linear elastic

Lo x Non-porous Non-porous Non-porous Non-porous - h 23,25 0,15 0,15 0,15 m unsat 25 25 25 25 kN/m3

T , s ình 2D l d thi kho và kích t ) c ê tông c

TH 5 2,0 0,5 ên n ê tông c à 0,7m Các giá tr tr à t so v

- Phase 1: Hi - Phase 2: Thi công c ê tông c à m

Hình 3.11 Mô hình công trình trong ph

M cách b l à tích và mô ph à phù h

Khi tính toán tính toán theo lý thuy ò h v ên giá tr à mô ph khác nhau

T gi i pháp s d ng c bê tông c k trong vi x trên n n t y u tác gi ã rút ra sau:

1 V cùng m tác d là 20 KN/m 2 , cùng m là

1,5m trên n a) K kho c 1,5m lên 2,5m thì l d thì b) K c 0,5m lên 0,7m thì l k u ên kh ùng v à m

3 Hi òm trong n ào chi àng cao thì hi àng rõ nét t ào m à làm gi

4 K gi và mô ph c th k a k hu òn t thì l

KI ên c toán lý thuy à mô ph g ph h

2 C à yêu c lo c x ình c án thích h

4 Nghiên gi i pháp s d ng c bê tông c k

[1] Châu Ng c n, N n móng Công trình, Nhà xu t b n Xây d ng, 2011

[2] Võ Phán, Công trình trên , 2011

[3] M nh, S d ng v a k thu a k thu t trong gia c t và n n móng, T p chí khoa h c công ngh hàng h i, s 23 tháng 08/2010

[4] Tr n Quang H , Công trình trên t y u, Nhà xu t b i h c qu c gia Tp.HCM, 2009

[5] Võ Phán, Hoàng Th Thao, Phân tích và tính toán móng c c, Nhà xu t b n i h c Qu c Gia TP H Chí Minh, 2010

[7] TCXDVN 10304:2014 “ Móng c c – Tiêu chu n thi t k ”

[8] 22TCN 248-1998, V a k thu t trong xây d ng n t y u, 1998

[9] TCVN 9844:2013,Yêu c u thi t k , thi công và nghi m thu v a k thu t trong xây d ng n t y u, 2013

[10] Nguy n Tu c n, Võ Phán, Phân tích ng x c a l p m k t h p v a k thu u c c trong n ng ch u t i phân b u

[11] Tiêu chu n th c hành BS 8006:1995, t và các v t li p khác có gia ng, Nhà xu t b n Xây d ng

[12] Nguy n Tu õ Phán, Võ Ng c Hà, nh h s t p trung ng su u c c trong gi i pháp x lý n n b ng c c bê tông c t thép k t h p v a k thu t, T p chí Khoa h c k thu t th y l ng, s 44 tháng 03/2014

[13] i, Nghiên c u gia c ng n ng vào c u b ng c c bê tông c t thép k t h p v a k thu t, lu c s 07

[14] Chen Yun-min, Cao Wei-ping, Chen Ren-peng, An experimental investigation of soil arching within basal reinforced and unreforced piled embankments, 2007

[15] Rutugandha Gangakhedkar, Master thesis “Geosynthetic Reinforced Pile

[16] Võ Phán, Hoàng Th Thanh H ng,Các o sát hi ng và thí nghi t trong phòng, Nhà xu t b n i h c Qu c Gia TP H Chí Minh, 2014

[17] D.T Bergada, J.C Chai, Nh ng bi n pháp k thu t m i c i t t y u trong xây d ng, 1994

[18] Syawal Satibi, Numerical Analysis and Design Criteria of Embankment on floating piles, Stuttgatt University, 2009

: Th – C ên l : 559, KV Long Châu Tân L , qu Th ,

: Ban Qu lý d qu Th ên l : 01227 858 045

Qu ên ngành K thu d Công trình ng

08/2012 – nay : Ban Qu lý d qu Th

S