Phân tích, đánh giá một số kết quả nghiên cứu ảnh hưởng quá trình hạ cọc lên sức chịu tải của cọcMô phỏng phân tích ứng xử của đất nền xung quanh và dưới mũi cọc sau khi hạ cọc bằng phương pháp épMô phỏng đánh giá khả năng chịu tải của cọc sau khi épPhân tích, so sánh với kết quả thí nghiêm nén tĩnh cọc hiện trường
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỔ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU HỒNG VŨ MƠ PHỎNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH THI CƠNG ÉP LÊN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC Chuyên ngành : Địa Kỹ Thuật Xây Dụng Mã số ngành : 60 58 02 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng - 2019CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán chấm nhận xét 1: TS LÊ BÁ KHÁNH Cán chấm nhận xét 2: TS PHẠM TƯỜNG HỘI Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày 09 tháng 01 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: : PGS TS VÕ PHÁN : TS NGUYỄN NGỌC PHÚC Chủ tịch hội đồng Thư ký hội đồng Uỷ viên phản biện Uỷ viền phản biện Uỷ viên hội CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG PGS TS VÕ PHÁN : TS LÊ BÁ KHÁNH : TS PHẠM TƯỜNG HỘI : TS CAO VĂN HÓA TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỤNG TS LÊ ANH TUẤN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HỮU HOÀNG VŨ Ngày, tháng, năm sinh: 02/02/1993 MSHV: 1670541 Nơi sinh: Ninh Thuận Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số: 60 58 02 11 L TÊN ĐỀ TÀI: Mơ đánh giá ảnh hưởng q trình thi công ép lên khả chịu tải cọc II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Phân tích, đánh giá số kết nghiên cứu ảnh hưởng trình hạ cọc lên sức chịu tải cọc - Mơ phân tích ứng xử đất xung quanh mũi cọc sau hạ cọc phương pháp ép III IV - Mô đánh giá khả chịu tải cọc sau ép - Phân tích, so sánh với kết thí nghiêm nén tĩnh cọc trường NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 20/08/2018 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS BÙI TRƯỜNG SON Tp HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA PGS TS BÙI TRƯỜNG SƠN PGS TS LÊ BÁ VINH LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập, nghiên cứu thực luận văn thạc sĩ khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp HCM, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy cơ, cán phòng ban chức ln hỗ trợ, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Những tri thức tâm huyết quý Thầy cô truyền dạy cho thực q giá giúp tơi định hướng q trình nghiên cứu học tập phát triển nghề nghiệp sau Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS TS Bùi Trường Sơn người tận tâm bảo, hướng dẫn qua buổi học, buổi trao đổi, thảo luận, định hướng nghiên cứu tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn thầy Đe đưa thơng tin đảm bảo tính giá trị tính xác luận văn mình, tơi không quên gửi lời cảm ơn đến tác giả tài liệu, sách, đề tài nghiên cứu dùng tham khảo sử dụng để hoàn thành đề tài nghiên cứu Đe hoàn thành luận văn thạc sỹ thời gian quy trình, bên cạnh nỗ lực thân, hướng dẫn tận tình quý Thầy cô, xin cảm ơn người thân, gia đình bạn bè đồng nghiệp ủng hộ, động viên giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu thực đề tài nghiên cứu luận văn thạc sỹ hoàn chỉnh Tuy thân có nhiều cố gắng nỗ lực hoàn thành đề tài nghiên cứu, song kiến thức kinh nghiệm học viên hạn chế, luận văn chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận thông cảm, dẫn đóng góp ý kiến quý Thầy cô, chuyên gia người quan tâm đến đề tài để tơi bổ sung kiến thức thiếu hồn thiện luận vãn Tơi xin trân họng cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 02 tháng 12 năm 2018 Nguyễn Hữu Hồng Vũ TĨM TẮT LUẬN VẨN THẠC SĨ MƠ PHỎNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH THI CƠNG ÉP LÊN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC TÓM TẮT: Đề tài thực nhiệm vụ phân tích đánh giá ảnh hưởng q trình thi cơng ép lên khả chịu tải cọc, với liệu thực tế từ Dự án Trung tâm thương mại Khang Gia - Khang Gia Shopping Mall, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Cơng trình sử dụng cọc ly tâm ứng suất trước có đường kính 600 mm, chiều dài 26,3 m Đề tài lựa chọn cọc thử TP12 gần vị trí hố khoan HK2 để phục vụ phân tích đánh giá Mơ q trình thi cơng ép nén tĩnh cọc cho thấy phạm vi ảnh hưởng đất xung quanh cọc đon 2d, khu vực mũi cọc theo phương ngang hon 4d lên đến 5d từ khu vực mặt phẳng ngang mũi cọc; theo phưong đúng, từ mũi cọc trở lên, phạm vỉ ảnh hưỏng 6d 3d từ mũi cọc trở xuống Ngoài ra, phạm vỉ ảnh hưỏng vùng xuất áp lực nước lỗ rỗng thặng dư sau hạ cọc lớp đất tốt lên đến 17d 12d lóp đất yếu Bên cạnh đó, thời gian để áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán hồn tồn đến 600 ngày kể từ thời điểm thi công hạ cọc Việc xác định quan hệ tải trọng độ lún đầu cọc nhằm đánh giá giá trị sức chịu tải giới hạn (Qu) dựa phương pháp khác nhau, đồng thời so sánh kết Qu dự báo thí nghiệm mơ Giá trị Qu kết thí nghiệm mô theo phương pháp Offset Limit Davisson, Chin - Kondner, De Beer, De Court, tiêu chuẩn 80% Brinell Hansen, tiêu chuẩn 90% Brinell Hansen, Mazurkiewicz, Fuller & Hoy Butler & Hoy tương tự nhau, mức độ sai lệch 20% Kết dự báo Qu theo phương pháp Mazurkiewicz, Fuller & Hoy Butler & Hoy từ kết nén tĩnh cọc thực tế mô cho giá trị Qu tương ứng với ứng xử Q - s phạm vi đàn hồi ứng với độ lún xấp xỉ 10%d phù hợp để sử dụng đánh giá sức chịu tải giới hạn cọc (d đường kính cọc) MASTER THESIS ABSTRACT SIMULATING EVALUATING EFFECT OF PRESSING PROCESS ON BEARING CAPACITY ON PILE ABSTRACT The thesis focuses on analyzing and assessing the effect of the pressing process on bearing capacity on pile, applied with actual data from “Khang Gia Shopping Mall Project”, Thu Due District, Ho Chi Minh City The project uses pretensioned spun concrete piles with a diameter of 600 mm and a length of 26.3 m TP12 trial piles near HK2 hole are also used for analysis and evaluation in this thesis That simulates the process of pressing and static pile compressing shows the impacted range in the soil is 2d surrounding single pile, over 4d at the horizontal pile tip and up to 5d from the horizontal plane of pile tip area; in the vertical direction, the range of influence is 6d from pile tip upwards and 3d from there downwards, hl addition, the area range affected by the excess pore water pressure after driving pile in hard soil layer is up to 17d and is 12d in soft soil Moreover, the time for the excess pore water pressure to be fully dissipated could be up to 600 days from driving time Determining the relation between load and pile head settlement aims to evaluate the value of ultimate load capacity (Qu) based on the different methods, as well as to compare the Qu predicted results between experiment and simulation The value Qu between experiment and simulation result based on Offset Limit of Davisson, Chin - Kondner’s, De Beer’s, De Court’s, Brinell - Hansen’s 80% criterion, Brinch - Hansen’s 90% criterion, Mazurkiewicz’s, Fuller & Hoy’s and Butler & Hoy’s methods are similar, deviation level is less than 20% The predicted Qu result by the methods of Mazurkiewicz, Fuller & Hoy and Butler & Hoy from result of static pile load test and simulation shows that the value Qu corresponding to the Q - s conduct within the elastic range and corresponding to a settlement of approximately 10%d is appreciate that used for evaluating of the ultimate load capacity of the pile, (d is the pile diameter) LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công việc tơi thực hướng dẫn Thầy PGS TS Bùi Trường Son Các so sánh, đánh giá, kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu hách nhiệm công việc thực Tp Hồ Chí Mình, ngày 02 tháng 12 nãm 2018 Nguyễn Hữu Hoàng Vũ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH hình Mohr Coulomb 44 Hình 2.9 Đồ thị biểu diễn quan hệ ứng suất - biến dạng gia tải dỡ tải mô Hình 3.1 Vị trí dự án Trung tâm thương mai Khang Gia - Khang Gia Shopping Mall, 10 Hình 3.39 Đồ thị xác định sức chịu tải giới hạn cọc theo phương pháp DANH MỤC CÁC BẢNG BIÊU 71 Ngoài ra, xu chuyển vị đất khu vục mũi cọc giúp phân tích, nhận xét đánh giá lại việc chọn lụa vị trí bố trí mũi cọc hợp lý hay tính tốn hợp lý sức kháng mũi Thật vậy, tính tốn thiết kế cọc theo kết thí nghiệm trường sử dụng kết thí nghiệm xuyên tĩnh hay nén hố khoan, đặc trưng lý chọn lựa cho sức kháng mũi phải tổng hợp phạm vi 3d mũi cọc 6d phía mũi cọc Trong đó, hồ sơ thiết kế thường thực tổng hợp đặc trưng lý lớp đất mà mũi cọc tựa vào Kết mô cho thấy đặc điểm chuyển vị đất khu vực gần mũi cọc có hình dạng mặt trượt mà cung trượt bao gồm phạm vi mũi xung quanh lên đến 3d đạt đến 6d phía mũi cọc Như vậy, chọn lựa độ sâu cắm mũi cọc lớp đất tốt thiết phải đạt đến độ sâu 6d Trong trường hợp mũi cọc tựa không nhiều vào lớp đất bên đặc trưng lý (độbền) sử dụng để đánh giá sức kháng mũi cần thiết phải tính tốn lại Biện pháp tính tốn chọn lựa theo tỷ lệ độ bền bề dày khu vực ảnh hưởng 72 27.297 26.125 24.953 [m ] 23.731 22.609 21.438 20.266 19.094 17.922 16.750 15.578 14.406 13.234 12.063 10.391 9.719 8.547 7.375 6.203 5.031 3.859 2.688 1.516 0.344 -0.828 -2.000 Hìnhthi Tổng 3.7 chuyển đất vị sau cọc công hạ Total displacements (Utot) Extreme utot 26.30 m Total displacements (tltot) Extreme Utot 26.30 m Hình 3.8 Vectơ tổng chuyển vị đất sau khỉ thi công hạ cọc Horizontal displacements- (Ux) Extreme Ux 5.54 m Hình 3.9 Chuyển vị ngang đất sau thi cơng hạ cọc Hình 3.10 Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư hình thành sau thi cơng hạ cọc Hì nh 3.1 Sự phâ n bố áp lực nư ớc lỗ rỗn g thặ ng dư 79 Excess pore pressures access pore pressure -57.62 kN/rr (pressure ■ negative) 80 Hình 3.12 Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư sau trình cố kết ngày [klM/rn2] 20.000 15.800 13.600 1( 7.200 4.000 0.800 -2.40Ũ -5.600 •3,800 •12.000 •15.200 •18.400 ■21.500 ■24.800 ■28.000 ■31.200 •34.400 -37.500 ■40.800 -44.000 •47.200 -50.400 -53.500 ■55.800 ■50.000 Excess pore pressures Extreme excess pore pressure -57.68 kN/m2 (pressure = negative) Hình 3.13 Sự phân bố áp lực nước lỗ rỗng thặng dư sau trình cố kết ngày điểm quan sát thay đổi áp lực nước lỗ rỗng Điểm B độ sâu 10,0 m - Trong ỉớp đất bùn sét dẻo chảy Điểm c độ sâu 13,4 m - Trong lớp đất sét dẻo cứng - nửa cứng Điểm D độ sâu 23,5 mvàE độ sâu 25,1 m - Trong lớp đất sét pha dẻo cứng trình cố kết ngày Excess pp [kN/m2J Hình 3.15 Sự tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian điểm c sau trình cố kết ngày Hình 3.16 Sự tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian điểm D sau trình cố kết ngày Hình 3.17 Sự tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng thặng dư theo thời gian điểm E sau trình cố kết ngày Total displacements (Utot) Extre"e Utots.SS^W" m Hình 3.18 Tổng biến dạng đất sau trình cố kết ngày ... THẠC SĨ MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH THI CƠNG ÉP LÊN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC TÓM TẮT: Đề tài thực nhiệm vụ phân tích đánh giá ảnh hưởng q trình thi công ép lên khả chịu tải cọc, với... TÊN ĐỀ TÀI: Mô đánh giá ảnh hưởng q trình thi cơng ép lên khả chịu tải cọc II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Phân tích, đánh giá số kết nghiên cứu ảnh hưởng trình hạ cọc lên sức chịu tải cọc - Mơ phân... tăng sức chịu tải cọc theo thời gian Đề tài luận văn “Mơ đánh giá ảnh hưởng q trình thi công ép lên khả chịu tải cọc đặt nhằm mơ q trình thi cơng ép ảnh hưởng đến sức chịu tải cọc theo thời gian