Nghiên cứu quy luật lan truyền sóng trong nền đất do một số hoạt động xây dựng công trình giao thông trên địa bàn tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỌ VÀ TÊN: TRẦM CHÍ THIỆN TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA    TRẦM CHÍ THIỆN CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG NGHIÊN CỨU QUY LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT DO MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THI CƠNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG KHỐ 31.XGT TRÀ VINH ĐÀ NẴNG – Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA    TRẦM CHÍ THIỆN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU QUY LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT DO MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ Nguyễn Lan Đà Nẵng – Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Học vi xi ch th h cảm Thầy giáo TS Nguyễn Lan tận tình – dạy bảo, hƣớng dẫn trình thực hoàn thiện luậ vă Xin chân thành cảm Ba giám hiệu Trƣờ g Đại học Bách hoa - Đại học Đ Nẵ g tạo điều kiện cho học vi đƣợc tham gia lớp học thực luậ vă tốt nghiệp Cảm Ba đ o tạo Sau đại học, qu Thầy Cô, tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây dựng Cầu đƣờ g, Trƣờ g Đại học Bách hoa - Đại học Đ Nẵng, Ban giám đốc, viên chức lao động Ban quản lý dự đầu tƣ x y dựng cơng trình dân dụng công nghiệp tỉ h Tr Vi h, gia đì h, bạ bè động viên, tạo điều kiện giúp đỡ cho học vi tro g thời gia học cao học v ho th h uậ vă tốt nghiệp Do ă g ực thân thời gian nghiên cứu hạn chế, luậ vă chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, tồn Học vi mong nhậ đƣợc ý kiến g góp từ phía q thầy bạ bè đồng nghiệp để luậ vă đƣợc hoàn thiệ hơ Đà Nẵng, tháng năm 2017 Tác giả luận văn Trầm Chí Thiện LỜI CAM ĐOAN Tác giả xi cam đoa đ y g trì h ghi cứu tác giả Các số liệu, kết tính tốn kết nghiên cứu luậ vă tru g thực, không chép nguồn dƣới hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo đú g quy định Tác giả luận văn Trầm Chí Thiện TĨM TẮT NGHIÊN CỨU QUY LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT DO MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THI CƠNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Học vi : Trầm Chí Thiệ Chuy g h: Kỹ thuật x y dự g cô g trì h giao thơng Mã số: 60.58.02.05 Khóa: K31.XGT_Trƣờ g Đại học Bách hoa – Đại học Đ Nẵ g Tóm tắt - Hoạt độ g u ru g ề đƣờ g tro g q trì h thi g x y dự g gây a truyề só g chấ độ g tro g ề đất ả h hƣở g đế g trì h cậ Nếu mức độ ru g chấ g y hiều cố đá g tiếc hƣ sụt ú ề , g y ứt tƣờ g, chí g y sụp đổ g trì h cậ g y hậu ghi m trọ g, gây tra h chấp gƣời d hu vực x y dự g v chủ dự v g y ã g phí tro g đầu tƣ Luậ vă y ết hợp ph tích thuyết v thực ghiệm, hằm iểm g hiệ trƣờ g, xác đị h g thức suy giảm v bá í h ru g độ g g y hƣ hỏ g g trì h cậ đối u ru g Từ dự báo đƣợc đủ ti cậy phạm vi ả h hƣở g hoạt độ g u ru g è đƣờ g g y tr địa b tỉ h Tr Vi h, giúp gƣời x y dự g m sở cho qui hoạch, ựa chọ cô g ghệ thi cô g, thiết ế biệ pháp giảm chấ hằm giảm thiểu rủi ro cho g trì h xu g qua h, tiết iệm chi phí đầu tƣ v xác đị h phạm vị giải phó g mặt bằ g cầ thiết hi thi g x y dự g TỪ KHĨA: Vậ tốc đỉ h chất điểm, u ru g, ru g độ g, a truyề só g, guồ rung, phầ tử hữu hạ , bá í h ả h hƣờ g, vậ tốc ru g giới hạ Abstract – Vibrating roller activities in road construction work the ground wave propagation it damage to the neighboring buildings If the level of vibration is high, damage will be massive as: subsiding area, cracks in the wall, even neighboring buildings are collapsed so disastrous consequence, this caused disputes between people, the construction area and the project owners, causing great waste in investment This dissertation combines theoretical and empirical analysis, to verify the field, determine the attenuation formula and the radius of vibration that can damage neighboring buildings of the vibrating roller From this, it is predicted that the impact of road vibration in Tra Vinh will be sufficiently trusted, help builders as the basis for the planning, selection of construction technology, design of damping measures to minimize the risk of surrounding buildings, save on investment costs and define range of the edge when required to make the building Key words - Peak particle velocity (PPV), vibrating roller, vibration, wave propagation, vibration sources, Finite Element (FEM), radius influence; vibration limit velocity MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT MỞ ĐẦU Chƣơng Tổng quan sóng chấn động hoạt động thi công xây dựng lên cơng trình lân cận 1.1 Khái iệm chu g a truyề só g tro g ề đất guồ ru g 1.1.1 Só g địa chấ 1.1.2 Só g tro g ề đất guồ ru g 1.1.3 Tốc độ truyề só g 1.1.4 Vị trí địa , điều iệ tự hi v đặc điểm guồ ru g tro g phạm vi ghi cứu đề t i 1.1.5 Đặc điểm guồ ru g 1.2 Các qui đị h giới hạ mức độ ru g chấ g trì h cậ 11 1.3 Kết uậ 15 Chƣơng 16 CƠ SỞ PHÂN TÍCH SỰ LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT 16 2.1 Cơ sở thuyết mơ tả só g a truyề tro g ề đất 16 2.1.1 Phƣơ g trì h só g tro g môi trƣờ g đ hồi vô hạ 16 2.1.2 Sự a truyề só g tro g bá hô g gia đ hồi 19 2.1.3 Sự phụ thuộc bi độ só g mặt Ray eigh v o hoả g cách 21 2.1.4 Đá h giá thực ghiệm 23 2.2 Ví dụ ph tích 26 2.2.1 Giới thiệu phầ mềm Midas GTS NX 26 2.2.2 Phƣơ g pháp phầ tử hữu hạ 26 2.2.3 Phƣơ g pháp ph tích ịch sử thời gia (Time History A a ysis) 27 2.2.4 Mơ hì h hóa v ph tích chấ độ g 27 2.3 Kết ph tích: 35 2.4 Nhậ xét, đá h giá v ết uậ 36 Chƣơng 40 THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH QUI LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG CHẤN ĐỘNG DO HOẠT ĐỘNG CỦA LU RUNG, SO SÁNH KẾT QUẢ PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 40 3.1 Hiệ trƣờ g đo ru g – guồ g y chấ độ g 40 3.2 Thiết bị đo ru g chấ 42 3.3 Phƣơ g pháp đo đạc v mơ tả thí ghiệm 42 3.4 Kết đo ru g v phổ só g chấ độ g 46 3.5 Nhậ xét v ết uậ 50 3.6 So sá h ết ph tích thuyết v thực ghiệm 53 PHẦN CUỐI 55 Kết luận kiến nghị 55 phụ lục - 57 phụ lục - 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 Tên bảng Thô g số ỹ thuật xe u ru g bá h sắt Giá trị tối đa cho phép mức gia tốc ru g hoạt độ g xây dự g (QCVN 27:2010/BTNMT) Mức gia tốc ru g Giá trị vậ tốc ru g giới hạ g trì h hi chịu tác độ g ru g giá đoạ (TCVN 7378: 2004) Giá trị vậ tốc ru g giới hạ g trì h hi chịu tác độ g ru g i tục (TCVN 7378: 2004) Đặc tí h ru g độ g số thiết bị v phƣơ g tiệ đƣợc dù g phổ biế tro g sả xuất cô g ghiệp, x y dự g, giao thô g v d dụ g (TCVN 7378: 2004) Đá h giá ả h hƣở g dao độ g ề đất g trì h theo Ti u chuẩ DIN 4150-3:1999 Thố g vật iệu Tổ g hợp ết giá trị vậ tốc dao độ g hất (mm/s) Xác đị h vậ tốc giới hạ theo TCVN 7378-2004 Tổ g hợp ết bá í h ả h hƣở g (m) Tham số ỹ thuật hi đo dao độ g vị trí thí ghiệm số Tổ g hợp ết giá trị vậ tốc dao độ g hất (mm/s) Xác đị h vậ tốc giới hạ theo TCVN 7378-2004 Tổ g hợp ết bá í h ả h hƣở g (m) Trang 11 12 12 13 14 14 29 36 38 38 445 50 51 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu 1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 Tên hình vẽ Mơ tả xe lu Hamm; xe lu Bomag; xe lu Sakai Thô g số ỹ thuật xe u ru g bá h sắt SaKai Phâ tố ứ g suất Biế g ề đất só g hối Sơ đồ chuyể độ g chất điểm hi truyề só g R (Ray eigh) Sơ đồ chuyể độ g chất điểm hi truyề só g Love Vậ tốc hất chất điểm Sự suy giảm vậ tốc hất chất điểm Hệ thố g cách y ru g độ g Mặt cắt mô phỏ g địa chất địa hì h hu vực thực ghiệm Khai báo vật iệu Mơ hì h hóa g hối 3D Khởi tạo điều iệ bi cho hối 3D Gá điều iệ bi cho hối Chạy tham số tro g Eige va ue Kết tham số sau hi ph tích Gá tải trọ g độ g H m tải trọ g độ g u ru g Chạy chƣơ g trì h tí h tố hi gá tải trọ g Phổ di chuyể u ru g Hiệu ứ g a truyề só g Chuyể vị út mơ hì h Qua hệ vậ tốc v bá í h V-R Vị trí hiệ trƣờ g đo ru g Lu ru g thí ghiệm Sa SV91 Hì h trụ ỗ hoa Cơ g trì h h d cận Cảm biế đo ru g Geopho e Card NI thu hậ tí hiệu từ cảm biế Sơ đồ bố trí đầu đo ru g chấ tr hiệ trƣờ g Xác đị h hiệ trƣờ g đo ru g Sơ đồ bố trí đầu đo thực tr hiệ trƣờ g vị trí Lắp đặt cọc v ch cảm biế Lắp đặt cảm biế Geopho e v o vị trí đo ru g Trang 10 17 19 20 20 24 24 25 28 28 29 30 30 31 31 32 32 33 33 34 35 37 40 40 41 41 42 42 43 43 43 44 44 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 Kiểm tra ết ối cảm biế Geopho e với Card NI Lắp đặt thiết bị v thực ghiệm đo đạc điểm Qua hệ vậ tốc v bá í h V-R Qua hệ vậ tốc v bá í h ( u ru g di chuyể – hô g giảm chấ ) Qua hệ vậ tốc v bá í h ( u ru g chổ – hô g giảm chấ ) Qua hệ vậ tốc v bá í h ( u ru g di chuyể –giảm chấ ) Qua hệ vậ tốc v bá í h ( u ru g chổ – giảm chấ ) 45 46 51 53 53 53 54 61 Vị trí 2: Lu rung chuyển động – D3 – 21m Vị trí 2: Lu rung chổ – D1 – 5m 62 Vị trí 2: Lu rung chổ – D2 – 16m Vị trí 2: Lu rung chổ – D3 – 21m 63 PHỤ LỤC - Vị trí 1: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng - D1 – 5m Vị trí 1: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng – D2 – 15m 64 Vị trí 1: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng – D3 – 25m Vị trí 1: Lu chạy lùi – Rung mạnh - D1 – 5m 65 Vị trí 1: Lu chạy lùi – Rung mạnh – D2 – 15m Vị trí 1: Lu chạy lùi – Rung mạnh – D3 – 25m 66 Vị trí 1: Lu chổ – Rung mạnh - D1 – 5m Vị trí 1: Lu chổ – Rung mạnh – D2 – 15m 67 Vị trí 1: Lu chổ – Rung mạnh – D3 – 25m Vị trí 2: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng - D1 – 5m 68 Vị trí 2: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng – D2 – 16m Vị trí 2: Lu chạy tiến – Ru g bì h thƣờng – D3 – 21m 69 Vị trí 2: Lu chạy lùi – Rung mạnh - D1 – 5m Vị trí 2: Lu chạy lùi – Rung mạnh – D2 – 16m 70 Vị trí 2: Lu chạy lùi – Rung mạnh – D3 – 21m Vị trí 2: Lu chổ – Rung mạnh - D1 – 5m 71 Vị trí 2: Lu chổ – Rung mạnh – D2 – 16m Vị trí 2: Lu chổ – Rung mạnh – D3 – 21m 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] Bộ T i guy v môi trƣờ g (2010) QCVN 27/2010/BTNMT- Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia độ rung Bộ Khoa học v cô g ghệ (2004) TCVN 7378 2004 Rung động chấn động – Rung động cơng trình Mức rung – giới hạn phương pháp đánh giá D D Barkan (1957), Dynamics of bases and foundations, Russia Braja M Das – G V Ramana, Principles of soil dynamics, USA TS Nguyễ La , KS Ch u Ngọc Bảo (2015), Báo cáo đo chấn động nổ mìn thi công hầm, Đà Nẵng TS Nguyễ La , PGS TS Ho g Phƣơ g Hoa, ThS Thái Ho g  (2016), Rung chấn hoạt động thi công xây dựng, kết thực nghiệm đo rung chấn xác định bán kính ảnh hưởng đến cơng trình lân cận, Đà Nẵng http://www.tapchigiaothong.vn/rung-chan-do-hoat-dong-thi-cong-xay-dung-ketqua-thuc-nghiem-do-rung-chan-xac-dinh-ban-kinh-anh-huong-den-cong-trinhlan-can-d33558.html Australian Standard, AS 2187.2-2006, Explosives, storage and use Ranian Kumar, Deepankar Choudhury, Kapilesh Bhargava (2016), Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks using mechanical and geoligical properties, China http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S167477551600024X Akande J.M., Aladejare A.E, Lawal A.I (2014), Evaluation of the Environmental Impacts of Blasting in Okorusu Fluorspar Mine, Namibia K Gorgulu, E Arpaz, O Uysal, Y S Duruturk, A Demirci, M K Dilmac, A Kocaslan (2000), Comparison Of Blast-Induced Ground Vibration Predictors In Case Of Tulu-Plain Open Pit Colemanite Mine Of Eti Mine, Turkey Alessandro Giraudi, Marilena Cardu and Vladislav Kecojevic (2009), An Assessment of Blasting Vibrations: A Case Study on Quarry Operation, USA Alan B Richards - Adrian J Moore, Blast vibration course measurement, assessment and control, Australia Indian Standard, IS 6922.1973, Criteria for safety and design of structures subject to underground blasts, (Second Reprint AUGUST 1997) Rajesh Rai – T N Singh (2004), A new predictor for ground vibration prediction and its comparison with other predictors, India James J Snodgrass – David E Siskind (1974), Report of Investigation 7937 Vibrations from Underground Blasting, USA Đ o Huy Bích (2000), Lý thuyết đàn hồi, NXB Đại học Quốc Gia Arnold Verruijt (2008), Soil Dynamics, Delft University of Technology PhD Tran Dinh Ngoc, Mot bien phap giam anh huong chan dong dong coc den cong trình lan can, Science and Technology Institute of Construction Ngơ gữ ập trì h LabVIEW, https://vi.wikipedia.org/wiki/LabVIEW ... TÀI: NGHIÊN CỨU QUY LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT DO MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THI CÔNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thông. .. đú g quy định Tác giả luận văn Trầm Chí Thiện TĨM TẮT NGHIÊN CỨU QUY LUẬT LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NỀN ĐẤT DO MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG THI CƠNG XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH. .. v điều kiệ địa chất mõi vùng miề cũ g hác hau việc nghiên cứu quy luật lan truyền sóng đất số hoạt động xây dựng cơng trình giao thơng địa bàn tỉnh Trà Vinh cần thiết Kết nghiên cứu hạn chế