Nghiên cứu giải pháp công trình đập dâng điều tiết phân lưu dòng chảy sông hồng – sông đuống, nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước trên sông hồng về mùa kiệt

BẢN CAM KẾT Họ tên học viên: Đặng Văn Kiên Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp cơng trình đập dâng điều tiết phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống, nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt” Tôi xin cam đoan đề tài luận văn tơi hồn tồn tơi làm Những kết nghiên cứu, tính tốn trung thực, không chép từ nguồn thơng tin khác Nếu vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật Khoa Nhà trường Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Học viên cao học Đặng Văn Kiên i LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn GS.TS Trần Đình Hịa vạch định hướng khoa học tận tình hướng dẫn tác giả suốt q trình hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường đại học Thủy Lợi giúp đỡ suốt thời gian tác giả học tập nghiên cứu trường Cảm ơn anh chị em Trung tâm cơng trình đồng ven biển đê điều – Viện Thủy Công - Viện khoa học Thuỷ lợi Việt Nam người sát cánh tác giả trình nghiên cứu Đặc biệt đồng nghiệp thuộc Bộ môn phát triển công nghệ mới, nhóm thực đề tài “Nghiên cứu tổng thể giải pháp cơng trình đập dâng nước nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước, đảm bảo an ninh nguồn nước cho vùng hạ du Sơng Hồng” đóng góp cho tác giả nhiều ý kiến hay cung cấp nhiều thơng tin bổ ích Cuối tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình ln quan tâm, động viên, khuyến khích tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Đặng Văn Kiên ii MỤC LỤC Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài: Đối tượng phạm vi nghiên cứu : 4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: 5 Kết đạt luận văn: .5 CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan giải pháp phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống nghiên cứu 1.1.1 Các kết nghiên cứu có : 1.1.2 Những nguyên nhân dẫn điến tình tình trạng hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt: 10 1.1.3 Đề xuất định hướng giải vấn đề nghiên cứu .11 1.2 Tổng quan cơng trình đập dâng điều tiết nước giới 12 1.2.1 Tổng quan giới 12 1.2.2 Tổng quan nước 17 1.3 Kết luận chương 22 CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ĐẬP DÂNG 24 2.1 Cơ sở phân tích lựa chọn giải pháp đập dâng điều tiết phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống 24 2.1.1 Đánh giá thực trạng dòng chảy mùa kiệt .24 2.1.2 Phương án điều tiết tỷ lệ phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống mùa kiệt : 28 2.1.3 Phương án điều tiết tỷ lệ phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sông Đuống mùa lũ 32 2.2 Đề xuất giải pháp kết cấu đập dâng điều tiết phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sông Đuống 36 2.2.1 Đập dâng nước hệ thống xà lan cố định có cửa van điều tiết: 36 2.2.2 Đập dângcố địnhđiều tiết cửa van lớn 39 2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp bố trí tổng thể đập dâng 42 2.3.1 Phân tích lựa chọn quy mơ, giải pháp đập dâng lựa chọn .42 iii 2.3.2 Bố trí hạng mục đập dâng điều tiết 43 2.4 Kết luận chương 46 CHƯƠNG TÍNH TỐN ỔN ĐỊNH CƠNG TRÌNH CHO PHƯƠNG ÁN CHỌN 48 3.1 Cơ sở tính tốn ổn đinh giải pháp đập dâng 48 3.1.1 Thông số thiết kế 48 3.1.2 Điều kiện địa chất 48 3.2 Tổ hợp tải trọng 52 3.2.1 Tải trọng tổ hợp tải trọng 52 3.2.2 Kết tổ hợp tải trọng 53 3.3 Tính tốn ổn định cơng trình điều tiết 53 3.3.1 Tính tốn ổn định thấm đập dâng 54 3.3.2 Tính tốn ổn định đập dâng 57 3.4 Kết luận chương 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 78 HÌNH MINH HOẠ Hình 1: Bản đồ hệ thống dịng chảy lưu vực sông Hồng Hình 2: Diễn biến mặt cắt ngang sơng Hồng trạm Thượng Cát qua thời kỳ Hình 3: Diễn biến tỷ lệ phân lưu dịng chảy sơng Hồng qua sơng Đuống Hình 4: Hiện tượng sa mạc hóa Sơng Hồng Hình 1.1 Phương án kè bãi Bắc Cầu Hình 1.2 Mặt kè bãi Bắc Cầu Hình 1.3 Cắt dọc tuyến kè bãi Bắc Cầu Hình 1.4 Phương án lấp hố xói cửa vào sơng Đuống Hình 1.5 Mặt phạm vi lấp hố xói Hình 1.6 Mặt cắt ngang hố xói điển hình Hình 1.7 Quy mơ dự án khơi phục dịng sơng Hàn Quốc 13 Hình 1.8 02 đập dâng điển hình vùng trung du sơng Yeongsan – Hàn Quốc 15 iv Hình 1.9 02 đập dâng điển hình vùng trung du sơng Nakdong – Hàn Quốc 16 Hình 1.10 Một số cơng trình đập dâng âu thuyền sông Murray 17 Hình 1.11 Một số cơng trình đập dâng sơng Dinh 18 Hình 1.12 Đập dâng Văn Phong (Bình Định) .19 Hình 1.13 Cơng trình Thảo Long – Huế .20 Hình 1.14 Đập dâng Barra Đơ Lương – Nghệ An 21 Hình 1.15 Phương án nâng cấp Barra Đơ Lương 22 Hình 2.1 Quá trình lưu lượng mùa kiệt Sơn Tây hồ vận hành bình thường 25 Hình 2.2 Quá trình lưu lượng Sơn Tây hồ thượng nguồn xả nước gia tăng 26 Hình 2.3 Đường trình mực nước cống Liên Mạc, TV Hà Nội, cống Xuân Quan hồ vận hành bình thường 26 Hình 2.4 Đường trình mực nước cống Liên Mạc, TV Hà Nội, cống Xuân Quan hồ xả nước gia tăng 27 Hình 2.5 Vị trí tuyến đập dâng lựa chọn tính tốn .29 Hình 2.6 Đường mực nước số vị trí có đập dâng Long Tửu Xn Quan 29 Hình 2.7 Đường mực nước dọc sông Hồng (từ ngã Lô Hồng đến Ba Lạt) .30 Hình 2.8 Mặt cắt ngang đập dâng 36 Hình 2.9 Kết cấu phao điều tiết 37 Hình 2.10 Kết cấu trụ pin dạng đặc 39 Hình 2.11 Kết cấu trụ pin dạng phao 40 Hình 2.12 Kết cấu dầm van 41 Hình 2.13 Sơ đồ vị trí tuyến dự kiến đập dâng .44 Hình 2.14 Kết cấu trụ pin dầm van 45 Hình 3.1: Mơ hình hóa thấm qua dầm van 2trụ 55 Hình 3.2: Thấm qua dầm van – Tổ hợp .56 Hình 3.3: GradientXY qua dầm van trụ T1.T2- tổ hợp 56 Hình 3.4: Gradient XY cửa vào cửa dầm van 57 Hình 3.5: Sức kháng ngang cọc 66 v Hình 3.6: Mặt bố trí cọc 68 Hình 3.7: Sơ đồ tính lún 70 BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng tỷ lệ phân lưu sông Hồng – sông Đuống Bộ Tài nguyên Môi trường 11 Bảng 2.1: Tỷ lệ phân lưu vào sông Đuống (%) ứng với kịch vận hành hồ chứa thướng nguồn 27 Bảng 2.2: Mực nước max xây dựng hai đập dâng điều tiết 30 Bảng 2.3: Tỷ lệ phân lưu vào sông Đuống 31 Bảng 2.4: Tỷ lệ phân lưu vào sông Đuống 32 Bảng 2.5: Các trường hợp tính tốn ảnh hưởng lũ đập dâng Long Tửu 33 Bảng 2.6: Kết tính tốn mực nước với lũ 500 năm 34 Bảng 2.7: Tỷ lệ phân lưu vào sông Đuống trường hợp thiết kế cống Long Tửu, 35 Bảng 3.1: Tổ hợp mực nước tính tốn ổn định cơng trình 48 Bảng 3.2: Tính chất lý lớp đất theo bảng sau: 50 Bảng 3.3: Tổ hợp tải trọng tính toán thiết kế 53 Bảng 3.4: Tổ hợp tải trọng tính tốn kiểm tra 53 Bảng 3.5: Bảng tính sức chịu tải đất 58 Bảng 3.6: Bảng tính áp lực đáy móng 59 Bảng 3.7: Lực tác dụng lên đầu cọc ứng với trường hợp 68 Bảng 3.8: Tổ hợp tải trọng sử dụng tác dụng đáy móng 69 Bảng 3.9: Đặc trưng hình học đáy khối móng quy ước 71 vi PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đồng sông Hồng vùng kinh tế, trị, văn hố xã hội quan trọng đất nước Trong vùng có nhiều thành phố cơng trình quan trọng có thủ Hà Nội - trung tâm kinh tế, văn hóa, trị đất nước, nơi tập trung dân cư đơng đúc Vì việc quản lý khai thác nguồn nước phục vụ sản xuất, phát triển kinh tế xã hội có ý nghĩa quan trọng phát triển chung nước Hệ thống sông Hồng hợp lưu sông: Thao, Đà Lô hợp thành Ở hạ lưu, sông Hồng có phân lưu: Đáy, Đuống, Luộc, Trà Lý, Đào, Ninh Cơ Trong đó, sơng Đuống (dài 64 km), sơng Luộc (dài 74 km) chuyển nước từ sông Hồng sang sơng Thái Bình; sơng Trà Lý (dài 64 km), phân lưu tả ngạn sông Hồng đổ biển, sông Đào Nam Định (dài 31,5 km) đưa nước sông Hồng sang sông Đáy, sông Ninh Cơ (dài 51,8 km) chảy biển Hình 1: Bản đồ hệ thống dịng chảy lưu vực sông Hồng Trong năm gần đây,hiện tượng xói sâu mở rộng mặt cắt ướt lịng dẫn sông Hồng, sông Lô, sông Đuống diễn biến ngày phức tạp Theo tài liệu khảo sát địa hình tổng hợp số liệu đo đạc mặt cắt sông qua năm Viện Quy hoạch thủy lợi thực năm 2011, cao độ lịng sơng Lơ, sơng Hồng sơng Đuống bị xói sâu Trên sơng Lơ, đáy sông bị hạ thấp từ 6-8m so với địa hình năm 2000, chí có vị trí bị hạ thấp đến 9-12m, sông Đuống cao độ đáy sông hạ thấp từ 4-6m, cịn sơng Hồng vị trí Sơn Tây đáy sơng hạ thấp đến 5m Mặt cắt ngang sông phần nước thấp bị mở rộng vậy, diện tích mặt cắt ướt tăng cao DIỄN BIẾN MẶT CẮT NGANG TẠI TRẠM THỦY VĂN THƯỢNG CÁT THEO CÁC NĂM Cao độ (m) 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 2010 0.0 2009 -2.0 Khoảng cách (m) Hình 2: 640 620 600 580 560 540 520 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 80 2006 100 -8.0 60 2007 40 -6.0 2008 20 -4.0 2005 1990 Diễn biến mặt cắt ngang sông Hồng trạm Thượng Cát qua thời kỳ Theo báo cáo “Đánh giá phân tích thực trạng, nguyên nhân tác động suy giảm mực nước thời kỳ mùa Kiệt hạ du Sông Hồng” GS.TS Hà Văn Khối buổi toạ đàm: Hiện trạng suy giảm nước mùa khô giải pháp đảm bảo an ninh nguồn nước hạ du Sông Hồng Hội đập lớn Việt Nam Viện Khoa học Thủy Lợi Việt Nam tổ chức GS.TS Hà Văn Khối nêu số ngun nhân dẫn tới tình trạng hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt: + Do tác động bồ lắng bùn cát hồ chứa sông Hồng; + Do khai thác cát mức sông Lô, sông Hồng sông Đuống; + Sự thay đổi tỷ lệ lượng nước phân sang sông Đuống Căn vào số liệu đo đạc thực tế trạm Hà Nội sông Hồng trạm Thượng Cát sông Đuống từ năm 1957 đến năm 2011, tiến hành so sánh tỷ lệ trạm Thượng Cát với tổng trạm Hà Nội Thượng Cát, dòng chảy mùa kiệt từ tháng đến tháng giai đoạn trước năm 2000 tỷ lệ phân lưu 25%, đến năm 2010 tỷ lệ phân lưu lên đến 40%-45% Sự thay đổi làm suy giảm đáng kể mực nước mùa kiệt từ sau cửa vào sơng Đuống đến Hưng n, gây tình trạng khó khăn việc lấy nước phục vụ sản xuất nơng nghiệp có cơng trình lấy nước Xn Quan Diễn biến tỉ lệ phân lưu dòng chảy mùa cạn sông Hồng qua sông Đuống Tỉ lệ phân lưu (%) 45 40 35 30 25 20 15 10 1955 Hình 3: 1960 1965 1970 1975 1980 1985 Năm 1990 1995 2000 2005 2010 Diễn biến tỷ lệ phân lưu dịng chảy sơng Hồng qua sơng Đuống Trước tình hình biến đổi khí hậu, nước biển dâng ngày cấp thiết, đe dọa đến ah ninh nguồn nước, Việt Nam dự báo quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu Các dịng sơng có sơng Hồng bị mặn công, nước mặn lấn sâu dọc theo sơng Hồng lên phía thượng lưu, có thời điểm lên đến vài chục km Ảnh hưởng mặn làm cho nguồn nước bị ô nhiễm, độ mặn vượt mức cho phép không đảm bảo cho việc lấy nước tưới cho nông nghiệp, đặc biệt tỉnh giáp biển Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình Cùng với việc hạ thấp mực nước thiếu hụt nguồn nước sông Hồng làm gia tăng khả xâm nhập mặn dự báo trầm trọng tương lai Có thể thấy rằng, vấn đề hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt, đặc biệt điều kiện biến đổi khí hậu, khan nguồn nước vấn đề quan trọng, đặt thách thức lớn, ảnh hưởng tới hầu hết lĩnh vực đời sống, kinh tế xã hội toàn hạ du sơng Hồng Hình 4: Hiện tượng sa mạc hóa Sơng Hồng Đề tài:“Nghiên cứu giải pháp cơng trình đập dâng điều tiết phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống, nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt.” cấp thiết trược thực trạng hạ thấp mực nước sông Hồng mùa kiệt Mục đích đề tài: Nghiên cứu lựa chọn giải pháp đập dâng nước điều tiết phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống, Phân tích tính tốn ổn định cơng đập dâng Đối tượng phạm vi nghiên cứu : Đối tương nghiên cứu: Giải pháp đập dâng điều tiết tỷ lệ phân lưu dịng chảy sơng Hồng – sơng Đuống Giới hạn khuôn khổ nghiên cứu luận văn: - Nghiên cứu tổng quan loại hình kết cấu đập dâng nước giới; - Phân tích, đề xuất giải pháp kết cấu đập dâng; - Tính tốn ổn định đập dâng; Cọc khoan nhồi có ưu điểm chiều dài cọc lớn ngàm vào tầng chịu lực, không làm thay đổi cấu trúc đất nền, không gây tiếng ồn rung động nên khơng ảnh hưởng đến cơng trình lân cận Tuy nhiên, cọc khoan nhồi có đặc điểm khó thi cơng xiên, cọc đặt đất cứng đá gốc khả chịu tải theo phương đứng ngang không tận dụng tối đa Ưu điểm chung móng cọc giúp cơng trình đạt độ ổn định ngang lớn hơn, khả chống đẩy tốt hơn, tăng cường khả chống xói so với gia cố trực tiếp phân bố tải trọng đồng thời khống chế độ chênh lệch lún nhỏ Tuy nhiên, việc thi công lại phức tạp cần phải có thiết bị thi cơng đặc biệt, thời gian thi cơng dài cần phải có kết cấu để liên kết đáy móng với Đây loại móng cọc sử dụng rộng rãi xây dựng cơng trình, đặc biệt cơng trình chịu tải trọng ngang lớn Căn vào điều kiện địa chất, điệu kiện làm việc điều kiện thi công đập dâng Tác giả lựa chọn giải pháp gia cố cọc khoan nhồi để gia cố nề cho đập dâng Chọn dạng cọc khoan nhồi, đường kính D= 1,5m chiều dài L= 35m với phương pháp thi công cọc phương pháp tạo lỗ khoan có sử dụng ống vách 3.3.2.3 Tính tốn sức chịu tải: *) Tính tốn sức chịu tải đứng cọc: Căn vào phụ lục G TCVN 10304:2014 tính tốn sức chịu tải cọc + Phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất (Phụ lục G.2) + Phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (phụ lục G.3) với hai phương phápMeyerhof cho đất cát bùn không dẻo, phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc theo Viện kiến trúc Nhật Bản Đối với ma sát âm: ma sát xuất hệ cọc gần bờ nơi có chiều cao đất đắp cao lớp đất bùn sét yếu Tác giả xét tính tốn cho trụ nên hàng cọc không ảnh hưởng ma sát âm: 64 - Theo tiêu cường độ đất nền: Pcọc = 1005,29 (Tấn); - Tính theo sức kháng xuyên tĩnh tiêu chuẩn SPT: Theo Meyerholf: Pcọc= 777.49 (Tấn) Theo BXD Nhật Bản: Pcọc= 1245.65 (Tấn) - Sức kháng cọc theo vật liệu: Pvl = 1965,42 (Tấn) Dựa kết tính tốn theo phương pháp, chọn sức chịu tải cọc khoan nhồi D=150cm L = 35m: Sức chịu tải cọclà: [Pcọc] = 770(T); *)Tính tốn sức chịu tải trọng ngang cọc: Căn vào phụ lục A TCVN 10304:2014 tính tốn sức chịu tải cọc Theo TCVN 10304:2012 xem đất bao quanh cọc xem môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng hệ số CZ, tính kN/m3, tăng dần theo chiều sâu Hệ số tính toán đất thân cọc, CZ, xác định theo cơng thức: CZ = k.Z/γc : k hệ số tỷ lệ, tính kN/m4, lấy phụ thuộc vào loại đất bao quanh cọc theo Bảng A.1; z độ sâu tiết diện cọc đất, nơi xác định hệ số nền, kể từ mặt đất trường hợp móng cọc đài cao, kể từ đáy đài trường hợp móng cọc đài thấp; γc hệ số điều kiện làm việc (đối với cọc độc lập γc = 3) Để xác định sức chịu tải ngang momen uốn cọc, phải xác định chuẩn vị cho phép đầu cọc Giá trí chuyển vị ngang cho phép [ ∆ n ] xác định dựa tiêu chuẩn: 65 - Căn vào TCXD 205:1998 tính tốn sức chịu cọc Trong tiêu chuẩn nầy không nêu rõ bao nhiêu.Tuy nhiên phụ lục E – TCXD 205:1998 xác định sức chịu tải theo kết nén tính cọc: ∆ ≤ = mm 1, 0cm [ ∆ n ] 10= - Căn vào 22TCN 2272 – 05 có điều 10.7.2.2 chuyển vị ngang đầu cọc khơng vượt [ ∆= 38mm = 3,80cm n] Ngoài ra, chuyên vị ngang đầu cọc đáy bê móng cịn phụ vào đảm bảo làm việc kết cấu : ổn định trụ tháp van, sai lệch thiết bị nâng hạ cửa van, độ kín nước cửa van … Vì vậy, chuyển vị ngang cho phép chọn tính tốn là: [ ∆= n] = 1,5cm 15mm Dựa hệ số xác định điểm tương ứng dọc theo chiều dài cọc, mô mô đun SAP hệ số đàn hồi lị xo có độ cứng tương ứng Ứng với chuyển vị đầu cọc cho phép [ ∆= = 1,5cm n ] 15mm Từ kết tính tốn ta có sức chịu tải trọng ngang cọc Qngang= 87 Tấn Chọn sức chịu tải trọng ngang cọc khoan nhồi D= 1,50m dài L= 35,0m là: [Qngang] = 87,0 (Tấn) Hình 3.5: 1) Tính tốn số lượng cọc + Đảm bảo khả chịu toàn lực đứng: Số lượng cọc xác định: Trong đó: n= β Ntt Pc 66 Sức kháng ngang cọc β – hệ số kinh nghiệm có kể đến lực ngang mơ men;β= 1,3÷ 1,5; Chọn β =1,3; Pcọc – Sức chịu tải tính tốn cọc khoan nhồi; Pcọc = 770(T); Ntt – Tải trọng tính tốn theo phương đứng tác dụng đáy bệ trụ;(T); Tính tốn số lượng cọc n=20.85 + Đảm bảo khả chịu toàn tải trọng ngang: Trong đó: n = β′ Q x,y [Hcoc ] β’ – hệ số phụ thuộc vào điều kiện làm việc cấp cơng trình;β’= kn*nc/m = [K] + Hệ số tin cậy tầm quan trọng công trình kn = 1,20 + Hệ số điều kiện làm việc m = 1,00 Cấp I + Hệ số tổ hợp tải trọng nc= (cơ bản); nc= 0,95 (thi công); nc= 0,90 (kiểm tra) [Hcoc] – Sức chịu tải ngang tính tốn cọc khoan nhồi; ứng với trường hợp làm việc tải trọng Qx,ymax– Tải trọng tính tốn theo phương ngang tác dụng đáy bệ trụ;(T) Tính tốn số lượng cọc n=19.00 (cọc) Kết luận: Lựa chọn số lượng cọc cần thiết bố trí bệ trụ ncọc = 21 (cọc) 3.3.2.4 Kiểm toán lực tác dụng lên đầu cọc: Do bệ trụ chịu tác dụng tải trọng lệch tâm nên lực tác dụng vào cọc khác nhau, cần kiểm tra khả cọc ứng với tổ hợp mực nước Bố trí số lượng cọc bệ trụ: 67 10 11 12 13 14 15 16 17 18 X 19 20 21 Y O Mặt bố trí cọc Hình 3.6: Cơng thức xác định lực Pi tác dụng lên đầu cọc: Trong đó: Pi = Ntt Mxtt Mytt ± y± x n Σyi Σxi2 Ntt: Tổng tải trọng thẳng đứng tính tốn tác dụng lên nhóm cọc, T; n: Tổng số lượng cọc bệ cọc; Mx, My: Mơ men tính tốn ứng với trục x, y mặt nhóm cọc, Tm; x,y: Tọa độ cọc mà tải trọng tác dụng lên cọc tính tốn,m; xi yi : tọa độ cọc thứ i tới tâm móng, m; + Cọc chịu nén:0 ≤ Pimax ≤ [Pc]; + Cọc chịu kéo: Pimin ≤ 0; Bảng 3.7: Hàng Tên cọc Lực tác dụng lên đầu cọc ứng với trường hợp Tọa độ cọc Tải trọng tác dụng lên cọc Xi Yi TH TT TH KT -5.00 15.00 725.26 721.96 -5.00 10.00 665.73 663.35 -5.00 5.00 606.20 604.74 -5.00 0.00 546.67 546.13 -5.00 -5.00 487.15 487.52 -5.00 -10.00 427.62 428.91 -5.00 -15.00 368.09 370.30 0.00 15.00 725.26 721.96 68 0.00 10.00 665.73 663.35 10 0.00 5.00 606.20 604.74 11 0.00 0.00 546.67 546.13 12 0.00 -5.00 487.15 487.52 13 0.00 -10.00 427.62 428.91 14 0.00 -15.00 368.09 370.30 15 5.00 15.00 725.26 721.96 16 5.00 10.00 665.73 663.35 17 5.00 5.00 606.20 604.74 18 5.00 0.00 546.67 546.13 19 5.00 -5.00 487.15 487.52 20 5.00 -10.00 427.62 428.91 21 5.00 -15.00 368.09 370.30 725.26 721.96 Tải trọng lớn Lực lớn tác dụng vào đầu cọc trọng lượng thân cọc tất trường hợp trên: Pmax = 725.26(T) σmax= 42,60 (T/m2) Kết luận: Đất thoả mãn điều kiện chịu lực (xem phần phụ lục tính) * Tính lún cho khối móng quy ước: Do lớp địa chất mũi cọc xuyên qua dầy nên độ lún móng quy ước tính móng nơng thiên nhiên Tại đáy khối móng, áp lực trung bình tiêu chuẩn: σ tb = σ max + σ + Chia khối đất thành nhiều lớp có chiều dày h = 0,5m + Tính lún theo cơng thức:S = ΣSi (coi đất làm việc trạng thái đàn hồi) Si = Σ(e1i – e2i)/(1+ e1i)*hi Trong đó: σzđi = γtb.(H+ hm+ h/2) + γđn7.Zi -là ứng suất tăng thêm đất đáy móng; 72 σzi= K.(σtb- γtb.H) - ứng suất gây lún khối móng; e1i – hệ số rỗng đất ứng với tải trọng σzđi; e2i – hệ số rỗng đất ứng với tải trọng σzđi + σzi; K: Hệ số phụ thuộc tỷ số l/b, 2z/b lập sẵn thành bảng Chiều sâu lún tính tốn giới hạn: σdi= 5σi (Theo TCVN 9362-2012 (điều C.1.5)) Kết tính tốn độ lún nền: Độ lún S = 8,56(cm)