Thuyết minh tính toán hố đào sâu sử dụng phần mềm plaxis và etasb

Thuyết minh tính toán hố đào sâu sử dụng phần mềm plaxis và etasb

MỤC LỤC

1 Giới thiệu chung 1

2 Đặc điểm địa chất công trình khu vực xây dựng 2

3 Mô hình Hardening Soil 2

4 Phân tích và xác định thông số đầu vào của các lớp đất 3

4.1 Xác định dung trọng bão hòa γsatsat và không bão hòaγsatunsat 3

4.4.2 Áp dụng tính toán cụ thể Module đàn hồi cho các lớp đất 18

4.4.3 Xác định giá trị E dựa vào các thông số kinh nghiệm và kết quả nghiên cứu 25

4.10 Tổng hợp các thông số địa chất nhập vào Plaxis 29

5 Thiết kế biện pháp thi công tầng hầm bằng Plaxis 30

5.1 Trình tự thi công hố đào sâu 30

5.2 Khai báo trình tự thi công hố đào sâu trong Plaxis 31

5.3 Thông số mô hình Plaxis 32

5.4 Thông số thanh chống và tường 32

1 Giới thiệu chung

Công trình German House Địa chỉ: 3-5 Lê Văn Hưu, Phường Bến Nghé, Quận 1, Tp.Hồ Chí Minh.

Sinh viên sử dụng mô phỏng Plaxis2D để tính toán ổn định nền đất, ứng suất và chuyển vị, moment, lực cắt phát sinh trong tường vây trong suốt quá trình thi công tầng hầm

2 Đặc điểm địa chất công trình khu vực xây dựng

Để tính toán sinh viên sử dụng số liệu của Hố khoan BH1.

Bảng 2.1 Chiều dày các lớp đất

1 Lớp 1 Sét dẻo thấp lẫn cát, màu xám vàng - xám trắng,trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng

3.6 1.2 - 4.8

2 Lớp 2 Sét lẫn cát và sạn - Sạn lẫn sét và cát, màu nâu đỏ 4.7 4.8 - 9.53 Lớp 2-3 Cát sét, màu vàng nâu - xám trắng,

trạng thái chặt xốp đến chặt vừa 1.0 9.5 - 10.54 Lớp 3 Cát sét - Cát bụi, màu vàng nhạt - nâu vàng,

8 Lớp 7 Cát sét - Cát bụi, màu xám xanh,

 Mực nước tĩnh ở độ sâu -9.5m.

3 Mô hình Hardening Soil

Đây là mô hình đẳng hướng phi tuyến Sựu khác biệt lớn nhất giữa mô hình Hardening Soil và Morh-Coulomb là ở mặt dẻo và độ cứng của đất Ở mô hihf này đất được mô hình chính xác hơn với 3 thông số độ cứng khác nhau đượ nhập vào là module nén trong thí nghiệm nén 3 trục E50, module nở trong thí nghiệm nén 3 trục Eur và module trong thí nghiệm nén cố kết Eoed Trong mô hình này module biến dạng phụ thuộc vào ứng suất của đất.

Trong bài toán hố đào sâu việc sử dụng mô hình Mohr-Coulomb cho kết quả không được chính xác vì chỉ sử dụng 1 loại module ( module nở và nén giống nhau) nhưng khi đào hố

đào, đất bị nở ra ứng xử theo đường nở (module nở thường lớn hơn rất nhiều so với module nén) dẫn đến kết quả chuyển vị và nội lực trong tường vây sẽ bị thay đổi theo.

Vì vậy sinh viên lựa chọn mô hình Hardening Soil để mô phỏng tính toán thiết kế.

Hình 3.1 Mặt dẻo của mô hình Hardening Soil

4 Phân tích và xác định thông số đầu vào của các lớp đất4.1 Xác định dung trọng bão hòa γsatsat và không bão hòaγsatunsat

4.1.1 Nguyên lý thống kê

a) Xử lý số liệu thống kê địa chất:

Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượngmẫu đất trong một lớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phải chọn được chỉ tiêuđại diện cho nền.

Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổi màu sắc, độ mịn của hạt mà taphân chia thành từng lớp đất.

Theo TCXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có đặctrưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động  đủ nhỏ Vì vậy, ta phải loại trừ những mẫu cósố liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất.

Do đó, thống kế địa chất là một việc làm rất quan trọng trong tính toán nền móng.

b) Phân chia đơn nguyên địa chất:

Trong đó: Giá trị trung bình của một đặc trưng:

Độ lệch toàn phương trung bình: σ =√ 1

(Ai− ´A)2

Với: Ai – là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng

n – số lần thí nghiệm

 Qui tắc loại trừ các sai số:

Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động  ≤ [] thì đạt còn ngược lại thì taphải loại trừ các số liệu có sai số lớn.

Trong đó []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trong QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào từngloại đặc trưng.

(Ai− ´A)2, khi n ≥ 25 thì lấy σCM=σ

Và  là chỉ tiêu thống kê phụ thuộc số mẫu thí nghiệm n:

Bảng 4.2 Bảng tra chỉ tiêu thống kê

n 33 34 35 36 37 38 39 40 41

 Đặc trưng tiêu chuẩn:

Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các kết

quả thí nghiệm riêng lẻ ´A, (trừ lực dính đơn vị c và góc ma sát trong φ).

Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong được thực hiện theo phươngpháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp σi và ứng suất tiếp cực

hạn τi của các thí nghiệm cắt tương đương, τ =σ tanφ+c.

Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc và góc ma sát trong tiêu chuẩn φtc được xác định theo côngthức sau:

Với ∆=n∑

σi)2 Đặc trưng tính toán:

Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán.

Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán của đất được xác định theo công thức sau:

Trong đó: Atc: là giá trị đặc trưng đang xétkd: hệ số an toàn về đất

Với lực dính (c), góc ma sát trong (φ¿, trọng lựng đơn vị (γsat) và cường độ chịu nén một trục tức thời có hệ số an toàn được xác định như sau: kd= 1

σi2;σtanφ=στ.√∆n ; στ=√ 1

(σitan φtc+ctc−τi)2Với trọng lượng riêng γsat và cường độ chịu nén một trục Rc :

ρ=tα ν

√n ; σγsat=√ 1

i=1n

Tuỳ theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an toàn hơn.

Khi tính toán nền theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán TTGH I (nằm trong khoảng lớn hơn α = 0.95).

Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm trong khoảng nhỏ hơn α = 0.85).

4.1.2 Kết quả thống kê

Bảng 4.4 Bảng thống kê Dung trọng bão hòa γsat

STTKÝ HIỆUMẪUĐỘ SÂU(m)γsat

(kN/m3)|γi - γtb|(γi - γtb)2CHÚGHI

Lớp 1

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 20.35

Lớp 2

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 20.75

Lớp 2-3 (Lấy hố khoan lân cận là BH2)

Số mẫu n= 2 Giá trị trung bình γtb = 20.35n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 20.35

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.70 Độ lệch quân phương σγ = 0.18

Độ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 0.4767352 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại sai số

Tổng 148.3 2.5143 1.2486

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.18 Độ lệch quân phương σγ = 0.46

Độ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 0.9206916 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại các sai số

Tiêu chuẩn thống kê v= Độ lệch quân phương σγ = 0.21

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 20.54

Lớp 6b

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 20.00

14 UD1-48 96.5-97.0 20.8 0.0688 0.0047 nhận

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.67 Độ lệch quân phương σγ = 0.17

Độ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 0.4399301 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại sai số

ĐỘ SÂU(m)

γ' (kN/m3)

|γ'i γ'tb|

(γ'i γ'tb)2

Lớp 1

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 17.05

Lớp 2

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 17.6

Lớp 2-3 (Lấy hố khoan lân cận là BH2)

1 UD2-5 9.5-10.0 18.1 0.7500 0.5625 nhận

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 17.35

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.67 Độ lệch quân phương σγ = 0.21Hệ số biến động υ= 0.0127 υ < [υ] = 0.05 ĐạtĐộ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 0.554467 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại sai số

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.18 Độ lệch quân phương σγ = 0.73Hệ số biến động υ= 0.0408 υ < [υ] = 0.05 ĐạtĐộ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 1.483133 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại các sai số

Tiêu chuẩn thống kê v= Độ lệch quân phương σγ = 0.15Hệ số biến động υ= 0.0086 υ < [υ] = 0.05 Đạt

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 17.28

Lớp 6b

n<6: Không thống kê trạng thái giới hạn γtc = γtb = 16.30

Tiêu chuẩn thống kê v= 2.67 Độ lệch quân phương σγ = 0.29Hệ số biến động υ= 0.0163 υ < [υ] = 0.05 ĐạtĐộ lệch toàn phương

Giới hạn sai số v.σCM = 0.746101 |γi - γtb|< v.σCM: không có loại sai số

Trong hồ sơ địa chất có các thí nghiệm nén đơn nở hông, thí nghiệm nén 3 trục UU và CU,sinh viên dùng các thí nghiệm này để thống kê giá trị c’, φ’ vì các thông số c’, φ’ trong cácthí nghiệm này có độ chính xác cao hơn so với thí nghiệm cắt trực tiếp Thật vậy, nó môphỏng lại được gần với trạng thái tự nhiên của đất hơn so với thí nghiệm cắt trực tiếp (đưamẫu về thế nằm tự nhiên trong thí nghiệm CU ) Do các mẫu thí nghiệm có số lượng nhỏ (n< 6) nên lấy giá trị tiêu chuẩn bằng với giá trị trung bình Kết quả thống kê được trình bàytrong bảng ?

Trong hồ sơ địa chất này ta có thể sử dụng cuu từ cả 2 thí nghiệm nén 3 trục UU và nén đơn.Đối với thí nghiệm nén đơn ta có : cuu = qu /2 (KN /m2)

4.2.2 Kết quả thống kê

Bảng 4.6 Thống kê giá trị c’, phi’ từ thí nghiệm nén đơn và thí nghiệm nén 3 trục

Thínghiệm nén

THÍ NGHIỆM NÉN 3 TRỤC

qu (kN/m²)

ϕuu (o)

ϕcu (o)

ϕ′cu (o)

Lớp 1

1-1 1.5-2.0 138.7 97.3 01°46´UD

6 174.6

04°32´Giá trị

trung bình 192 111.4 03°09´ 27.2 16°3

8´ 16.2 26°42´ 9.8

Giá trị

Lớp 4

47.0 327.8 163.9 48.8 17°25´ 11.6 28°33´UD

201 02°50´UD

3.5 32°39´

232.5 102.3 01°28´Giá trị

552.7 101.2 03°54´UD

5.4 28°11´UD

11.0 26°42´Giá trị

trung bình

725.7 275.3 03°54´

29.2 18°20´

11.0 26°42´

5.4 28°11´

Ghi chú:

Các giá trị in nghiêng, bôi đậm là giá trị cuu được tính từ thí nghiệm nén đơn

Đối với các lớp đất 2,3,5,6b,7, hồ sơ địa chất không có thí nghiệm nén đơn và nén 3 trụcsinh viên chọn thống kê giá trị c, phi từ thí nghiệm cắt trực tiếp

Tuy nhiên, trong đó các lớp đất 2, 6b không phải là đất rời nên giá trị ϕ được tính theo côngthức thực nghiệm từ TCVN 9351:2012.

12N 15

Kết quả được cho trong bảng 4.7.

Bảng 4.7 Thống kê giá trị c,ϕ từ thí nghiệm cắt trực tiếp hoặc thực nghiệm

Thí nghiệm cắt trực tiếpc (kN/m²)ϕ (o)

Lớp 2 Sét lẫn cát và sạn - Sạn lẫnsét và cát, màu nâu đỏ 7 58.2 24°09'

Lớp 3

Cát sét - Cát bụi, màu vàngnhạt - nâu vàng, trạng thái

chặt vừa

Lớp 5

Cát sét - Cát bụi, màu xámxanh - xám vàng, trạng thái

Bảng 4.8 Bảng tra hệ số Poisson theo “Handbook of Geotechnical Investigation and

Design Table” (Burt Look, 2007)

Kết quả hệ số Poisson khi tra theo bảng 4.8 như sau:

Với Pref là ứng suất tham chiếu ( lấy bằng áp lực buồn khi làm thí nghiệm 3 trục )

E50 Ngoài ra ta có thể tham khảo giá trị từ 1 số nghiên cứu khảo sát của 1 số tác đã thực hiện Theo giáo sư Braja M.Das của trường đại học Illinois giới thiệu trong tác phẩm của ông, năm 1984 ( Theo giáo trình cơ học đất – Châu Ngọc Ẩn ), đặc trưng biến dạng của 1 sốloại đất thông dụng trong bảng dưới đây:

Bảng 4.10 Module biến dạng đàn hồi của một số loại đất theo nghiên cứu của giáo sư

b) Xác định Eoed

Module Eoedref để nhập vào Plaxis được xác định từ thí nghiệm nén cố kết, là module tiếp

tuyến với đường nén ứng với điểm σ1 = Pref.

Hình 4.2 Biểu đồ xác định Eoedref trong thí nghiệm nén cố kết.

Hoặc ta có thể lấy theo công thức mặc định của Plaxis:

'cos ' ' sin ''cos ' sin '

Hình 4.3 Cách xác định Eur trong thí nghiệm nén 3 trục.

Hoặc có thể sử dụng công thức mặc định của Plaxis:

urref 3 50ref 3 refoed

Bảng 4.11 Quan hệ giữa biến dạng và ứng suất của thí nghiệm nén 3 trục CD lớp 1.

hiệu BH1

Độ sâu(m)

3.5

σ'3 = 2 kG/cm2 σ'3 = 3 kG/cm2 σ'3 = 4 kG/cm2Biến

Ứngsuất lệch

ỨngsuấtlệchkG/cm20.00 0.000 0.00 0.000 0.00 0.0000.49 2.085 0.49 3.233 0.49 4.1171.01 3.158 0.99 4.702 0.99 6.5071.51 3.702 1.50 5.463 1.50 7.2692.02 3.931 1.91 5.796 1.92 7.5952.53 4.077 2.53 6.030 2.54 7.8763.03 4.144 2.96 6.127 2.97 8.0413.52 4.240 3.50 6.304 3.52 8.2224.04 4.304 3.99 6.379 4.01 8.2984.57 4.303 4.44 6.455 4.45 8.3975.08 4.303 4.97 6.450 4.99 8.3655.58 4.334 5.44 6.393 5.46 8.4136.08 4.324 5.95 6.345 5.98 8.4406.58 4.306 6.47 6.248 6.50 8.4427.08 4.305 6.91 6.190 6.94 8.3747.58 4.299 7.39 6.071 7.42 8.4068.10 4.300 7.90 6.043 7.93 8.2868.59 4.308 8.48 5.866 8.52 8.2079.12 4.218 8.94 5.808 8.98 8.1059.61 4.201 9.32 5.678 9.35 8.02410.11 4.137 9.85 5.580 9.89 7.97110.60 4.139 10.25 5.533 10.28 7.87311.12 4.130 10.70 5.373 10.74 7.79011.64 4.046 11.20 5.315 11.25 7.73112.15 3.917 11.59 5.284 11.63 7.61012.66 3.904 12.25 5.174 12.30 7.56113.17 3.856 12.80 5.052 12.85 7.41913.66 3.824 13.20 5.042 13.25 7.33714.14 3.754 13.63 4.968 13.68 7.28714.64 3.682 14.08 4.938 14.14 7.22415.15 3.683 14.71 4.867 14.77 7.09115.67 3.631 15.37 4.815 15.43 7.000

16.16 3.582 15.91 4.711 15.97 6.92916.66 3.548 16.42 4.771 16.48 6.92017.18 3.535 16.87 4.719 16.93 6.80817.67 3.467 17.39 4.726 17.45 6.77718.19 3.462 17.95 4.755 18.02 6.60318.67 3.373 18.44 4.659 18.51 6.56119.00 3.294 18.90 4.699 18.97 6.46919.49 4.615 19.57 6.37719.90 4.732 19.98 6.367

Theo Bảng 4.11, ta vẽ được đường quan hệ biến dạng và ứng suất (hình 4.4)

f(x) = 6.6 x

= 2kG/cm2Sigma =3 kG/cm2Sigma = 4kG/cm2

Hình 4.4 Quan hệ giữa biến dạng và ứng suất lớp 1.

Dựa vào hình 4.4, chọn cấp áp lực buồng sigma = 3kG/cm2, suy ra Module đàn hồi:

E50ref=660 kG/c m2=66000 kPaModule Eoedref

và Eurref

được xác định theo công thức mặc định của Plaxis:

Eoedref=E50ref=66000 kPa

Eurref=3 Eoedref=3 E50ref=198000 kPa

Tương tự, bằng cách trên, ta xác định cho các lớp còn lại:

(m)σ'3 = 2

kG/cm2 σ'3 = 3 kG/cm2 σ'3 = 4 kG/cm2Biến

20.00 0.000 0.00 0.000 0.00 0.0000.44 0.894 0.26 0.381 0.43 2.0180.89 1.725 0.89 1.275 0.83 3.1191.35 2.423 1.53 1.845 1.29 4.0661.89 2.967 2.15 2.399 1.68 4.5642.36 3.366 2.79 3.152 2.17 4.9912.83 3.800 3.42 3.763 2.62 5.3183.36 4.078 4.06 4.284 3.04 5.6593.81 4.148 4.70 4.664 3.53 5.9794.31 4.185 5.32 4.932 3.97 6.2494.76 4.224 5.77 5.127 4.39 6.5355.29 4.243 6.20 5.321 4.84 6.8165.74 4.272 6.61 5.487 5.76 7.1436.22 4.273 7.02 5.572 6.52 7.3786.73 4.249 7.45 5.601 7.06 7.5807.19 4.228 7.87 5.604 7.48 7.7567.69 4.176 8.29 5.658 7.96 7.8808.16 4.126 8.71 5.712 8.46 7.9688.62 4.105 9.14 5.736 8.91 8.1049.16 4.052 9.56 5.737 9.31 8.1659.64 4.001 9.99 5.813 9.81 8.23010.1

4 3.923 10.42 5.761 10.23 8.25310.6

1 3.819 10.85 5.886 10.71 8.25611.0

7 3.744 11.26 6.012 11.15 8.27711.5

5 3.641 11.69 6.108 11.60 8.29712.0

9 3.591 12.11 6.180 12.05 8.25412.5

4 3.545 12.53 6.250 12.48 8.24313.0

9 3.496 12.95 6.319 12.96 8.19713.5 3.449 13.38 6.337 13.43 8.168

3 3.376 13.80 6.305 13.92 8.13614.5

0 3.357 14.21 6.175 14.33 8.08215.0

15.27 7.94915.73 7.90516.26 7.82716.72 7.74017.17 7.68317.62 7.64118.08 7.53518.53 7.43019.03 7.330

Biều đồ quan hệ biến dạng và ứng suất từ kết quả bảng 4.12 (Ứng với cấp áp lực buồng sigma’ = 300kPa).

Hình 4.5 Quan hệ biến dạng và ứng suất lớp 2-3.

Dựa vào hình 4.5, suy ra E50ref=113kG/c m2=11300kPa

Bảng 4.13 Quan hệ biến dạng và ứng suất của thí nghiệm nén 3 trục CD lớp 4 mẫu 1

hiệu BH1

44.5-45 Mẫu UD1-22σ'3 = 3

kG/cm2 σ'3 = 4 kG/cm2 σ'3 = 5 kG/cm2Biến

20.00 0.000 0.00 0.000 0.00 0.0000.49 3.919 0.49 5.931 0.50 6.8011.01 5.264 0.99 7.084 1.00 8.5171.51 5.721 1.50 7.873 1.52 9.4532.02 6.036 1.91 8.284 1.93 9.8512.53 6.281 2.54 8.482 2.57 10.2043.03 6.351 2.97 8.585 3.00 10.4093.52 6.399 3.51 8.519 3.55 10.6354.04 6.412 4.00 8.325 4.05 10.6244.57 6.378 4.45 8.054 4.50 10.3145.08 6.267 4.99 7.728 5.04 10.0745.58 6.224 5.45 7.508 5.51 9.6926.08 6.169 5.97 7.339 6.03 9.6426.58 6.148 6.49 7.292 6.56 9.4867.08 6.050 6.93 7.247 7.01 9.3667.58 6.031 7.41 7.171 7.49 9.1348.10 6.020 7.92 7.123 8.00 8.9148.59 6.031 8.51 7.003 8.60 8.6849.12 5.932 8.97 6.959 9.06 8.5449.61 5.890 9.34 6.904 9.44 8.27710.1

1 5.870 9.87 6.803 9.98 8.23710.6

0 5.827 10.27 6.801 10.38 7.99811.1

2 5.794 10.72 6.745 10.84 7.85811.6

4 5.717 11.23 6.683 11.35 7.67812.1

5 5.695 11.62 6.601 11.74 7.52512.6

6 5.641 12.28 6.513 12.41 7.243

7 5.507 12.83 6.483 12.97 7.18513.6

6 5.477 13.24 6.453 13.38 7.08614.1

4 5.347 13.67 6.301 13.81 6.88614.6

4 5.216 14.12 6.257 14.27 6.88715.1

5 5.183 14.75 6.227 14.91 6.84315.6

7 5.053 15.41 6.168 15.58 6.63116.1

6 5.025 15.95 6.046 16.12 6.58816.6

6 5.053 16.46 5.972 16.64 6.23617.1

8 4.993 16.91 5.888 17.09 5.98117.6

7 4.866 17.43 5.852 17.62 5.89618.1

9 4.807 18.00 5.788 18.19 5.61418.6

7 4.731 18.48 5.741 18.68 5.33319.0

0 4.655 18.94 5.704 19.15 5.29019.54 5.606 19.75 5.14219.95 5.486 20.17 4.861

Chọn áp lực buồng sigma = 400kPa, Hình 4.6 cho ta biểu đồ quan hệ biến dạng và ứng suất.

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.00010.000

Hình 4.6 Quan hệ biến dạng và ứng suất lớp 4 mẫu 1.

E50ref=1215 kG/c m2=121500 kPaMẫu 2:

Bảng 4.14 Quan hệ biến dạng và ứng suất của thí nghiệm nén 3 trục CD lớp 4 mẫu 2

hiệu BH1

25σ'3 = 3

UD1-kG/cm2 σ'3 = 4 kG/cm2 σ'3 = 5 kG/cm2Biến

Ứng suất lệch, kG/cm2

Biến dạng %

Ứng suất lệch, kG/cm2

Biến dạng %

Ứng suất lệch, kG/cm20.00 0.000 0.00 0.000 0.00 0.0000.47 2.642 0.47 2.277 0.47 5.3640.95 3.926 0.96 4.027 0.97 7.0991.47 4.637 1.48 6.043 1.49 8.4251.94 5.373 1.98 7.077 1.98 9.2152.43 5.787 2.47 7.745 2.48 9.8402.91 6.143 2.97 8.163 2.98 10.1733.40 6.435 3.46 8.614 3.48 10.5553.93 6.618 3.95 8.898 3.97 10.9524.39 6.713 4.45 8.999 4.47 11.1694.86 6.814 4.96 9.217 4.98 11.3265.33 6.880 5.44 9.304 5.46 11.3765.83 6.935 5.90 9.430 5.92 11.5076.31 7.024 6.43 9.427 6.45 11.5606.82 7.078 6.92 9.359 6.95 11.6957.27 7.126 7.39 9.356 7.42 11.7427.76 7.178 7.91 9.337 7.94 11.8788.24 7.191 8.39 9.291 8.43 11.7488.76 7.178 8.86 9.235 8.90 11.7219.24 7.158 9.37 9.191 9.41 11.6009.72 7.122 9.88 9.088 9.92 11.51210.1

9 7.076 10.38 9.032 10.42 11.32910.6

7.046 10.87 8.965 10.91 11.24311.1

5 7.011 11.36 8.924 11.40 11.15111.6 6.974 11.85 8.874 11.90 11.060

6.885 12.34 8.814 12.39 10.92812.6

3 6.831 12.83 8.740 12.88 11.01513.1

1 6.786 13.34 8.664 13.40 10.84713.5

6.735 13.83 8.603 13.89 10.80914.0

7 6.685 14.32 8.535 14.38 10.86914.5

6.619 14.81 8.443 14.88 10.75415.0

6 6.560 15.32 8.331 15.39 10.67015.5

4 6.511 15.80 8.275 15.86 10.71216.0

6.450 16.29 8.186 16.35 10.76916.5

0 6.409 16.80 8.098 16.87 10.76117.0

6.367 17.29 8.010 17.36 10.75017.5

0 6.324 17.78 7.938 17.85 10.71917.9

8 6.301 18.28 7.837 18.35 10.58318.4

6.254 18.75 7.792 18.83 10.67518.9

3 6.238 19.26 7.731 19.34 10.71619.3

6.211 19.75 7.695 19.83 10.755

Chọn áp lực buồng sigma = 400kPa, Hình 4.7 cho ta biểu đồ quan hệ biến dạng và ứng suất.

E50ref=121500+ 44400

2 =83000 kPa

Eoedref =E50ref=83000 kPa

Eurref=3 Eoedref=3 E50ref=24900 kPa

4.4.3 Xác định giá trị E dựa vào các thông số kinh nghiệm và kết quả nghiên cứu

Đối với các lớp đất còn lại (lớp 2, 3, 5, 6b và 7); không có thí nghiệm nén 3 trục CD, ta dựa vào chỉ số SPT trung bình trong lớp đất đó, bằng công thức kinh nghiệm ta có công thức xác định giá trị Module đàn hồi E50:

50 1000 SPT

Ta có bảng tổng kết giá trị Module cho các lớp đất theo mô hình HS:

Bảng 4.15 Bảng tổng kết giá trị Module cho các lớp đất

Lớp E50 (kPa) Eoed (kPa) Eur( kPa)

tăng theo độ sâu là một hàm theo '.

Các công thức liên hệ giữa E và ứng suất hữu hiệu thông qua hệ số mũ m trong plaxis.

1'cos ' 'sin ''cos ' p sin ''cos ' 'sin ''cos ' p sin '

Với các giá trị σ’3 hoặc σ’1 dùng để xác định module E ở trên ta thế vào công thức liên hệ như trên và cho giá trị m thây đổi từ 0.1 đến 1, vẽ ra tổng cộng 10 đồ thị ứng với các giá trị m thay đổi từ 0.1 đến 1 sau đó so sánh với đồ thị số 1, xem đường nào gần với đường số 1 nhất thì ta chọn giá trị m của đường đó là giá trị cho hệ số mũ m.

Tuy nhiên, do trong hồ sơ địa chất không có thí nghiệm nén cố kết nên xác định theo mặc định của Plaxis, đối với đất cứng m = 0.5, đối với đất mềm m = 1.

Không cần nhập hệ số thấm kx và ky trong trường hợp không thay đổi chiều cao cột nước vàtrong trường hợp phân tích DRAIN.

Cần nhập hệ số thấm kx và ky trong trường hợp phân tích UNDRAIN và trường hợp chiều cao cột nước có thay đổi.

Hệ số thấm kx và ky được xác định từ thí nghiệm thấm Với các lớp đất không có thí nghiệmthấm ta tra từ các kết quả từ các nhà nghiên cứu.

Cuối cùng, theo kinh nghiệm và các nghiên cứu đề xuất; đối với đất sét ta lấy kx = 2ky vàđốivới đất cát ta lấy kx = ky.

Bảng 4.17 Bảng tra hệ số thấm theo “Handbook of Geotechnical Investigation and Design

Table” (Burt Look, 2007)

Bảng 4.18 Bảng tổng kết hệ số thấm

Hệ số thấm theo phương đứng

Hệ số thấm theo phương ngang

cm/s m/ngày cm/s m/ngày1 Lớp 1 Đất

6 Lớp 5 Đấtcát

Phần tử tiếp xúc (Interfaces) được gắn liên kết với bề mặt của tường, nhằm xét đến ảnh

hưởng tương tác qua lại giữa tường và đất xung quanh Thông số diễn tả đặc tính của phần tử này là Rinter, đó là hệ số giảm cường độ sức chống cắt (bao gồm góc ma sát trong  và lực dính c) giữa bề mặt tường và đất xung quanh so với sức chống cắt nội tại của đất rời.

Hệ số tiếp xúc Rinter :

cinter=Rinter× csoil

tan( φ)inter =Rinter× tan ⁡¿

Giá trị Rinter phụ thuộc vào loại đất, điều kiện thi công của công trình thi công đống ép hoặc

thi công đổ bêtông trong dung dịch bentonite có giá trị khác nhau.

Bảng 4.19 Giá trị Rinter cho các loại đất.

Dựa vào bảng trên ta chọn giá trị Rinter cho các lớp đất như sau:

Bảng 4.20 Bảng tổng kết Giá trị Rinter