Nghiên cứu giải pháp xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu chợ hội tỉnh cà mau

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN QUANG NAM NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ XỬ LÝ LÚN LỆCH ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU CHỢ HỘI TỈNH CÀ MAU Chuyên ngành : Kỹ Thuật Xây Dựng Cơng Trình Ngầm Mã số : 60580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP, HỔ CHÍ MINH, 2016 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BẢCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS ĐỒ THANH HẢI Cán chấm nhận xét : PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN KẾ TƯỜNG Luận thạc sỹ bảo vệ trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM, ngày 08 tháng 01 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ bao gồm: PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM - CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN - CẮN Bộ PHẢN BIỆN TS NGUYỄN KẾ TƯỜNG - CẮN Bộ PHẢN BIỆN TS LÊ BÁ KHÁNH - ỦY VIÊN HỘI ĐÔNG TS LÊ ANH TUẤN - THƯ KÝ HỘI ĐỒNG CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XD PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM PGS.TS NGUYỄN MINH TÂM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VÃN THẠC SĨ Họ tên học viên : NGUYỄN QUANG NAM MSHV : 13091296 Ngày sinh : 04/08/1985 Chun ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình ngầm Nơi sinh : TP CẦN THƠ Mã ngành : 60580204 1- TÊN ĐỀ TÀI Nghiên cứu giải pháp xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu Chợ Hội tỉnh Cà Mau 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN Mở đầu Chương Tổng quan giải pháp xử lún lệch đường dẫn vào cầu Chương Cơ sở lý thuyết sàn giảm tải giếng cát kết hợp gia tải trước để xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu mố cầu Chương ứng dụng phân tích tính tốn xử lý lún lệch cho cơng trình thực tế Kết luận, kiến nghị 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 06 tháng 07 năm 2015 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 04 tháng 12 năm 2015 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ THANH HẢI TP HCM, ngày 04 tháng 12 năm 2015 CÁN BỘ HƯỚNG DẢN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên chữ ký) TS ĐỖ THANH HẢI (Họ tên chữ ký) PGS TS LÊ BÁ VINH TRƯƠNG KHOA KỸ THUẬT XD (Họ tên chữ ký) PGS TS NGUYỄN MINH TÂM LỜI CẢM ƠN Lời học viên xin gửi lời cám ơn đến quý Thầy, Cô Bộ Môn Địa Cơ Nền Móng - khoa Kỹ thuật xây dựng, trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh quan tâm, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu thời gian học hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn thầy TS Đỗ Thanh Hải hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Các thầy tận tình hướng dẫn, giúp đưa nghiên cứu cụ thể, hỗ trợ nhiều tài liệu, kiến thức quý báu trình học tập nghiên cứu Một lần xin gửi đến Q Thầy, Cơ Gia Đình lòng biết ơn sâu sắc Tuy vậy, với hạn chế số liệu thời gian thực hiện, chắn luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến từ quý Thầy, Cô, đồng nghiệp bạn bè để luận văn thêm hồn thiện có đóng góp vào thực tiễn Trân trọng cám ơn ! Nguyễn Quang Nam TÓM TẮT LUẬN VĂN TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP XỬ LÝ LÚN LỆCH ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU CHỢ HỘI TỈNH CÀ MAU” Hiện tượng lún đường dẫn vào cầu đắp đất yếu phổ biến, không riêng Việt Nam mà quốc gia phát triển Điểm khác biệt cơng trình cầu Việt Nam độ lún lệch cầu đường có giá trị lớn hon, thời điểm bắt đầu xảy tượng lún lệch sớm Đã có nhiều đề tài nước nghiên cứu lún đường đầu cầu Kết cho thấy cố hình thành nhiều nguyên nhân: từ giai đoạn khảo sát, thiết kế, thi công đến quản lý khai thác cơng trình Vì vậy, cần phải có giải pháp xử lý đất yếu để giảm lún lệch mố cầu đường dẫn vào cầu Đề tài sử dụng giải pháp: Sàn giảm tải hệ cọc BTCT giếng cát kết hợp gia tải trước để nghiên cứu xử lý lún lệch, phân tích tính tốn làm việc giải pháp, tính tốn lún đường phương pháp giải tích, có sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để để phân tích, tính tốn so sánh với kết giải tích đưa số kết sau: Chênh lệch độ lún đường dẫn vào cầu mố cầu xử lý sàn giảm tải hệ cọc bê tơng cốt thép theo giải tích 39,31 mm, theo Plaxis 29,44 mm Giải pháp giếng cát kết hợp gia tải trước chiều dài Lgc = 16,6 m chênh lệch lún mố cầu đường đầu cầu theo giải tích 6,95 mm, theo plaxis 23.72 mm Khi giảm chiều dài giếng cát độ lún lại sau 15 năm theo giải tích plaxis tăng Cả phương án đạt yêu cầu kỹ thuật mặt kinh tế giải pháp giếng cát kết hợp gia tải trước kinh tế giải pháp sàn giảm tải hệ cọc BTCT ABSTRACT TOPIC: “RESEARCH THE DIFFERENT SETTLEMENT TREATMENT SOLUTIONS OF ROAD EMBANKMENT TO THE CHO HOI BRIDGE CA MAU PROVINCE” The phenomenon of subsidence to road embankment on soft soil are very popular, not only in Vietnam but even the developed countries The difference is in the works in Vietnam bridge settlement between bridge and road have greater value , the start occurs earlier settlement also skewed There were many topics and abroad studies the bridgehead road subsidence Results showed that the incident on are formed by multiple causes : from the survey , design , construction management to exploit works So the solution should have ground handling weak to reduce settlement between the abutment and road embankment This topic uses two solutions: The concrete slab - piles solution and sand wells combined preloading to study subsidence deviation handling, analysis and calculate the work of two solutions, calculate subsidence roadbed using analytical methods that use finite element method to to analyze, calculate and compare the analytical results give some results as follows: The difference settlement between road embankment and abutment floor needs to be treated by reducing the load on the system of reinforced concrete piles under analysis was 39.31 mm, 29.44 mm in accordance with the Plaxis The solution combines load sand wells prior 16.6 m length, the difference between the settlement and the bridge abutments under 6.95 mm calculus, according plaxis is 23.72 mm When reducing the length of the sand wells remaining settlement after 15 years under analysis and plaxis rose Both alternatives satisfactory technical but economic terms, the solution combines sand wells preloading more economical solution will reduce the load on the concrete slab - piles solution LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ kỹ thuật “Nghiên cứu giải pháp xử lý lún lệch đuờng dẫn vào cầu Chợ Hội tỉnh Cà Mau” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi Các số liệu luận văn trung thực Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nội dung luận văn TP.HCM, ngày 04 tháng 12 năm 2015 NGUYỄN QUANG NAM Học viên cao học khóa 2013 Chuyên ngành : Kỹ Thuật Xây Dựng Cơng Trình Ngầm Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: 1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài: Phuơng pháp nghiên cứu đề tài: Ý nghĩa khoa học giá trị thục tiễn đề tài: Phạm vi nghiên cứu hạn chế đề tài: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ LÚN LỆCH ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU 1.1 Tổng quan tượng lún lệch đuờng dẫn vào cầu: 1.2 Các giải pháp xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu: 1.2.1 Giải pháp sàn giảm tải xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu mố cầu: 1.2.1.1 Tổng quan giải pháp sàn giảm tải: 1.2.1.1 Nghiên cứu số tác giả sàn giảm tải: 11 1.2.2 Giải pháp giếng cát kết hợp gia tải trước để xử lý lún lệch đường dẫn vào cầu mố cầu: 12 1.2.2.1 Tổng quan giải pháp giếng cát kết họp gia tải trước: 12 I.2.2.2 Nghiên cứu số tác giả giếng cát kết họp gia tải trước: 15 1.3 Phạm vi sử dụng thông thường giải pháp công nghệ xây dựng đắp đất yếu: 16 1.4 Các tiêu chí nguyên tắc xử lý đường dẫn vào cầu: 21 1.4.1 Các tiêu chí để lựa chọn giải pháp áp dụng cho cơng trình cụ thể: 21 1.4.2 Nguyên tắc xử lý đường dẫn vào cầu: 22 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÈ SÀN GIẢM TẢI VÀ GIẾNG CÁT KẾT HỢP GIA TẢI TRƯỚC ĐẺ XỬ LÝ LÚN LỆCH GIỮA ĐƯỜNG DẪN VÀO CẦU VÀ MỐ CẦU 23 2.1 Lý thuyết tính tốn cọc BTCT: 23 2.1.1 Sức chịu tải cọc đơn: 23 2.1.1.1 Sức chịu tải cọc theo cuờng độ đất nền: 23 2.1.1.2 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên truờng: 25 2.1.1.3 Sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu: 29 2.1.2 Xác định số luợng cọc: 31 2.1.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 31 2.1.4 ước luợng độ lún móng cọc: 31 2.1.4.1 Độ lún nhóm cọc đất rời: 33 2.1.4.2 Độ lún móng cọc đài bè: 35 2.2 Cơ sở lý thuyết sàn giảm tải giếng cát kết hợp gia tải truớc xủ lý lún lệch đuờng dẫn vào cầu mố cầu: 35 2.2.1 Lý thuyết xủ lý lún lệch: 35 2.2.2 Xác định chiều dài cần thiết độ dốc dọc đuờng dẫn vào cầu:36 2.2.3 Tính toán độ lún sàn giảm hệ cọc bê tông cốt thép: 38 2.2.4 Cơ sở lý thuyết giếng cát kết hợp gia tải truớc để xủ lý lún lệch đuờng dẫn vào cầu mố cầu: 2.3 40 Nhận xét: 45 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH 46 3.1 3.1.1 Tổng quan cầu Chợ Hội: 46 Giới thiệu chung: 46 61 3.4.2.1 Khả chịu tải cọc: QR=