Sử dụng lý thuyết độ tin cậy trong dự báo lún cố kết của nền đất yếu khi xử lý bằng bấc thấm có xét chiều sâu cắm bấc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ HÀ DUY LINH SỬ DỤNG LÝ THUYẾT DỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN DẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM CÓ XÉT CHIỀU SÂU CẮM BẤC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ HÀ DUY LINH SỬ DỤNG LÝ THUYẾT DỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN DẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM CÓ XÉT CHIỀU SÂU CẮM BẤC Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng Mã số: 60 58 02 05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật xây dựng công trình giao thơng NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN TRUNG VIỆT Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CẢM ƠN Học viên xin chân thành n Th y gi o TS Trần Trung Việt tận tình – dạy bảo, hướng dẫn qu trình thực hồn thiện luận văn Xin chân thành n an gi hiệu Trường ại học ch hoa - ại học Nẵng tạo điều iện cho học viên tha gia lớp học thực luận văn tốt nghiệp Cả n an đào tạo Sau đại học, qu Th y Cô, tập th c n b , giảng viên Khoa Xây dựng C u đường, Trường ại học ch hoa - ại học Nẵng, c ng an gi đốc, viên chức lao đ ng an quản l dự n 5, gia đình, bạn bè đ ng viên, tạo điều iện giúp đỡ cho học viên thời gian học cao học hoàn thành luận văn tốt nghiệp Do lực thân thời gian nghiên cứu c n hạn ch , luận văn ch c ch n hông tr nh h i nh ng thi u s t, t n Học viên r t ong nhận nh ng i n đ ng g p từ phía qu th y bạn bè đ ng nghiệp đ luận văn hoàn thiện h n Đà Nẵng, tháng năm 2018 Hà Duy Linh LỜI CAM ĐOAN T c giả xin ca đoan cơng trình nghiên cứu t c giả C c số liệu, t tính to n t nghiên cứu luận văn trung thực, hông chép b t ỳ ngu n ưới ọi hình thức Việc tha hảo c c ngu n tài liệu (n u c ) thục trích dẫn ghi ngu n tài liệu tha hảo quy định Tác giả luận văn Hà Duy Linh TÓM TẮT SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN DẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM CÓ XÉT CHIỀU SÂU CẮM BẤC Học viên : Hà Duy Linh Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Kho K32 Trường ại học ch hoa- ại học Nẵng Tóm tắt : Hiện nay, biện ph p xử l đ t y u b c th sử dụng phổ bi n nh t đ Việc phân tích c c biện ph p nhằ g p ph n tăng ti n đ thi công cơng trình tăng hai th c cơng trình sau Tuy vậy, q trình tính to n đ lún đ t sử dụng phư ng ph p b c th thực c sở c c thông số đ u vào t gi trị tĩnh, hi đ c c tính ch t c l đ t nền, b c th thay đổi r t nhiều theo thời gian hơng gian, c c tính to n nước ta chưa phản nh h t trạng th i việc đ t cơng trình Vì vậy, đề tài đề xu t p dụng l thuy t đ tin cậy dự b o lún cố t đường xử l b c th , đ ng thời đưa phư ng trình tính to n nhằ giúp nhà thi t thi công dự b o lún cơng trình g n với thực t việc cơng trình nh t APPLICATION OF RELIABILITY THEORY IN PREDICTING DEGREE OF CONSOLIDATION OF SOFT SOIL GROUND TREATED BY PREFABRICATED VERTICAL DRAIN WHEN EXAMINING IMPACT OF PVD DEPT Abstract: Nowadays, the soft soil ground treatment method by prefabriccated vertical drain is the most common use The analysis of these measures contribute to the progress of the construction works and enhance the exploitation of the works However, in the process of calculating the degree of consolidation of soft soil ground treated by PVD is now based on the static input parameters, while the mechanical properties of the soil, PVD change in time and space, so the current calculations have not reflected precisely the working of land and buildings Therefore, topic proposed to apply the theory of reliability in predicting the degree of consolidation of soft soil ground treated by PVD and also provides a equation to help designers and engineers predict closely the the actual work of construction MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY VÀ CỐ KẾT NỀN ĐẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM 1.1 Kh i niệ phân loại đ t y u 1.1.1 Kh i niệ đ t y u 1.1.2 M t số đặc 1.2 L thuy t cố đ t y u t: 1.3 C c L thuy t tính to n lún cố t hi xử l b c th : 1.3.1 Terzaghi, Barron (1948) đưa phư ng trình cố k t th m 1D 1.3.2 Phư ng ph p x c (Yoshi uni Na anodo, 1974) 10 1.3.3 Phư ng ph p x p xỉ bi n dạng (Hansbo, 1981) 11 1.3.4 Phư ng ph p  (Hansbo, 1979 1997) 11 1.4 L thuy t đ tin cậy 16 1.5 Ứng dụng l thuy t đ tin cậy to n cố t 21 1.6 Ảnh hưởng y u tố ngẫu nhiên đ n ổn định cơng trình địa ỹ thuật 26 1.7 K t luận: 29 CHƢƠNG 2: SỬ DUNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CHIỀU SÂU CẮM BẤC 31 2.1 Mở đ u 31 2.3.1 Tính to n đ cố t hi chiều dài c b c th nh h n chiều sâu v ng gây lún 38 2.3.2 L thuy t tính to n 38 2.3.3 Xây dựng hình tính 41 2.4 Phân tích đ tin cậy dự b o lún cố t 47 2.4.1 Ảnh hưởng tính ch t c l đ t đ p, đ t y u b c th 48 2.4.2 Phân tích ảnh hưởng tỷ số COV 51 2.4.3 Ảnh hưởng chiều tỷ số th 2.4.4 Ảnh hưởng chiều sâu c Kh/Ks: 53 b c: 53 2.5 K t luận 54 CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG CHO MỘT SỐ DỰ ÁN XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU BẰNG BẤC THẤM Ở VIỆT NAM 56 3.1 Mở đ u 56 3.2 Áp dụng dự n đường cao tốc Nẵng – Quảng Ngãi 56 3.2.1 Giới thiệu dự n đường cao tốc Nẵng – Quảng Ngãi 56 3.2.2 Số liệu địa ch t c c thơng số tính to n 57 3.2.3 K t quan tr c thực t 58 3.2.4 Phân tích t dự b o lún cố t cho đoạn n ( ặt c t K 0+460) 59 3.3 Áp dụng dự n đường cao tốc C u Giẽ – Ninh Bình 61 3.3.1 Giới thiệu dự n đường cao tốc C u Giẽ – Ninh Bình 61 3.3.2 Số liệu địa ch t c c thơng số tính tốn 62 3.3.3 K t tính to n Plaxis 63 3.3.4 Phân tích t dự b o lún cố t cho đoạn n 64 3.4 K t luận 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 K t luận 68 Ki n nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Mơ tả qu trình cố t đ t trạng th i tự nhiên Hình 1-2 Mơ hình tính theo lời giải C.Y.Ong et al., 2012 13 Hình 1-3 Ảnh hưởng chiều sâu b c th đ n tốc đ cố t (N.H.Hải et al., 2003) 15 Hình 1-4 Mối quan hệ gi a đ tin cậy c c chi phí 17 Hình 1-5 Mơ ph ng Monte – Carlo đại lượng ngẫu nhiên từ 20 ẫu đo 20 Hình 1-6 Nguyên l hoạt đ ng l thuy t Monte – Carlo 20 Hình 1-7 Hà phân phối tích lũy hà ật đ x c su t phân phối Nor al 23 Hình 1-8 Hà phân phối tích lũy hà ật đ x c su t phân phối Log-Normal 24 Hình 1-9 Sự thay đổi ngẫu nhiên tính ch t c l đ t đ t hông đ ng nh t 25 Hình 1-10 Ảnh hưởng COV đ n hệ số an toàn taluy đ p (Griffiths and Fenton, 2000) 26 Hình 1-11 Ảnh hưởng COV đ n ổn định tường ch n đ t (Elachachi et al., 2012) 27 Hình 1-12 : Chỉ số đ tin cậy x c su t ph hoại dự b o lún cố t theo thời gian 28 Hình 1-13 : Ảnh hưởng COV đ n đ lún cố t (a)- (b) ; ảnh hưởng hoảng thay đổi theo hông gian đ n hoản bi n thiên đ lún cố t theo thời gian (c) 29 Hình 2-1 Mơ hình tốn 32 Hình 2-2 ề xu t Chai nn (2001) 32 Hình 2-3 ường ính tư ng đư ng b c th 33 Hình 2-4 S đ c c giai đoạn đ p đường thiên nhiên 34 Hình 2-5 Mơ ph ng to n cho đ t y u c xử l b c th PVD Plaxis 8.2 34 Hình 2-6 lún lớn nh t 35 Hình 2-7 Áp lực nước lỗ rỗng dư 35 Hình 2-8 Ảnh hưởng chiều sâu b c th với đ lún 36 Hình 2-9 Ảnh hưởng chiều sâu c b c p lực nước lỗ rỗng dư lớn nh t 36 Hình 2-10 Ảnh hưởng hoảng c ch c b c đối v i đ lún 37 Hình 2-11 Ảnh hưởng hoảng c ch c b c p lực nước lỗ rỗng 37 Hình 2-12 iều iện biên tho t nước hình tính 39 Hình 2-13 cố t trung bình U hi chiều sâu c b c nh h n v ng gây lún (C.Y.Ong et al) 40 Hình 2-14 Sự thay đổi 2 theo thời gian (C.Y.Ong et al) 41 Hình 2-15 Tính to n p lực nước lỗ r ng cho ph n tử nằ v ng hông xử l b c 43 Hình 2-16 Sự thay đổi 2 theo thời gian 44 Hình 2-17 Mơ hình x c định 2 45 Hình 2-18 So s nh gi trị U2 46 Hình 2-19 So s nh gi trị Uav 46 Hình 2-20 X c định pf đ lún cố t thời t 47 Hình 2-21 Mơ hình tính to n phân tích đ tin cậy 48 Hình 2-22 lún St hi xét ảnh hưởng ngẫu nhiên đ 49 50 Hình 2-23 Ảnh hưởng ngẫu nhiên đ đ n x c su t Pf 50 Hình 2-24 Ảnh hưởng đ mv, kh, kh,/ ks L, D đ n Pf (COV = 10%) taị thời tU90 51 Hình 2-25 Ảnh hưởng đ mv, kh, kh,/ ks L, D c xét ảnh hưởng tổng hợp đ n Pf (COV = 10%) taị thời tU100 51 Hình 2-26 Ảnh hưởng COV đ n Pf (ảnh hưởng đ c lập ảnh hưởng tổng hợp) 52 Hình 2-27 i u đ quan hệ COV với hệ số Kh/Ks 53 Hình 2-28 i u đ quan hệ gi a chiều dài L COV c c tha số tổng hợp 53 Hình 2-29 i u đ quan hệ gi a chiều dài L hệ số Kh/Ks (COV=15%) 54 Hình 3-1 ình đ dự n đường cao tốc Nẵng – Quảng Ngãi 56 Hình 3-2 Thông số địa ch t đại diện 57 Hình 3-3 S đ bố trị cọc quan tr c lún 58 Hình 3-4 K t số liệu từ bàn đo lún SSP4,SSP5,SSP6 59 Hình 3-5 K t quan tr c lún vị trí ti đường SSP5 59 Hình 3-6 So s nh t gi a hình đề xu t với số liệu quan tr c hình 60 Hình 3-7 So s nh t gi a hình đề xu t với số liệu quan tr c hình số COV 15% 61 Hình 3-8 Dự n đường cao tốc C u Giẻ-Ninh Bình 62 Hình 3-9 Mơ hình tính to n Km232+00– Km238+00 62 64 Hình 3-10 K t đ lún tính to n 64 DANH MỤC BẢNG BIỂU ảng 1-1 COV cho c c tính ch t c l đ t 25 ảng 1-2 C c gi trị cho phép theo tiêu chuẩn Việt Na & Eurocode 27 ảng 1-3 K t tính to n ổn định cống theo phư ng ph p 27 ảng 2-1 Thông số ỹ thuật b c th LD90 công ty cổ ph n vật tư cơng trình Hưng Phú 33 ảng 2-2 C c gi trị thông số ô hình Morh-Coulo b đ t đ p đ t 33 ảng 2-3 Thông số b c th phạ vi đề tài 41 ảng 2-4 Thông số đ u vào Kh,Kv,Kve,Cv cho trường hợp D=1,5 42 ảng 2-5 Thông số đ u vào Kh,Kv,Kve,Cv cho trường hợp D=2 42 ảng 2-6 Thông số đ u vào d ng đ so s nh gi a c c hình tính 45 ảng 2-7 Số liệu đ u vào 47 ảng 2-8 Giới hạn c c thông số đ u vào xét đề tài 48 ảng 2-9 Thông số phân tích ảnh hưởng đ đ n đ lún cố t pf 49 ảng 3-1 Thông số xử l đ t y u K 0+505 – Km0+550 57 ảng 3-2 Tổng hợp tiêu c l đ t thông số b c th 58 ảng 3-3 Thơng số phân tích 60 Bảng 3-4 Số liệu tính tốn lớp địa ch t 63 ảng 3-5 Thơng số tính to n b c th 63 ảng 3-6 Tổng hợp tiêu c l đ t thông số b c th 63 ảng 3-7 Thông số phân tích 64 55 Trường hợp hoảng c ch c b c , chiều sâu c b c 30 TH1 001 000 -100 -001 000 -002 -003 -004 -005 -006 -007 -008 -009 100 200 300 400 500 TH1 TH2 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH2 -006 -008 -010 TH3 002 000 -100 -002 000 100 200 300 400 500 -004 TH3 -006 -008 -010 -012 56 TH4 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH4 -006 -008 -010 TH5 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH5 -006 -008 -010 -012 TH6 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 -006 -008 -010 TH6 57 TH7 002 000 -100 -002 000 100 200 300 400 500 -004 -006 TH7 -008 -010 -012 -014 TH8 001 000 -100 -001 000 -002 -003 -004 -005 -006 -007 -008 -009 -010 100 200 300 400 500 TH8 TH9 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH9 -006 -008 -010 -012 58 TH10 002 000 -100 -002 000 100 200 300 400 500 -004 TH10 -006 -008 -010 -012 TH11 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH11 -006 -008 -010 -012 TH12 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH12 -006 -008 -010 -012 59 TH13 002 000 -100 -002 000 100 200 300 400 500 -004 TH13 -006 -008 -010 -012 TH14 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH14 -006 -008 -010 -012 TH15 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH15 -006 -008 -010 -012 60 TH16 002 000 -100 -002 000 100 200 300 400 500 -004 TH16 -006 -008 -010 -012 TH17 001 000 -100 -001 000 100 200 300 400 500 -002 -003 -004 TH17 -005 -006 -007 -008 -009 TH18 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH18 -006 -008 -010 -012 61 TH19 001 000 -100 -001 000 100 200 300 400 500 -002 -003 -004 TH19 -005 -006 -007 -008 -009 TH20 001 000 -100 -001 000 100 200 300 400 500 -002 -003 -004 TH20 -005 -006 -007 -008 -009 TH21 002 000 -100 000 100 200 300 400 500 -002 -004 TH21 -006 -008 -010 -012 62 COV 10%, ảnh hƣởng gamma COV 10%, ảnh hƣởng Mv COV 10%, ảnh hƣởng L 63 COV 10%, ảnh hƣởng tổng hợp COV 15%, ảnh hƣởng gamma COV 15%, ảnh hƣởng Mv 64 COV 15%, ảnh hƣởng L COV 15%, ảnh hƣởng tổng hợp COV 20%, ảnh hƣởng gamma 65 COV 20%, ảnh hƣởng Mv COV 20%, ảnh hƣởng L COV 20%, ảnh hƣởng tổng hợp 66 COV 25%, ảnh hƣởng gamma COV 25%, ảnh hƣởng Mv COV 25%, ảnh hƣởng L 67 COV 25%, ảnh hƣởng tổng hợp COV 30%, ảnh hƣởng gamma COV 30%, ảnh hƣởng Mv 68 COV 30%, ảnh hƣởng L COV 30%, ảnh hƣởng tổng hợp ... tích 64 ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM CÓ XÉT CHIỀU SÂU CẮM BẤC I Tính cấp thiết đề tài: Nền đ t y u đ t hơng th... CHƢƠNG 2: SỬ DUNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN ĐẤT YẾU CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CHIỀU SÂU CẮM BẤC 2.1 Mở đầu Bài toán dự báo lún cố k t đường đ t y u có xử lý b c th m có vai... Linh TÓM TẮT SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG DỰ BÁO LÚN CỐ KẾT CỦA NỀN DẤT YẾU KHI XỬ LÝ BẰNG BẤC THẤM CÓ XÉT CHIỀU SÂU CẮM BẤC Học viên : Hà Duy Linh Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình