Nghiên cứu ứng suất và biến dạng của nền đê, đập gia cố bằng cọc xi măng đất

LỜI TÁC GIẢ Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Xây dựng cơng trình thuỷ với đề tài: " Nghiên cứu ứng suất biến dạng đê, đập gia cố cọc xi măng đất " hồn thành với giúp đỡ tận tình Khoa sau đại học, Khoa Cơng trình, mơn Thuỷ cơng Trường đại học Thuỷ lợi thầy cô, chuyên gia, bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo mơn Thuỷ cơng phịng Đào tạo Đại học Sau đại học, trường Đại học Thủy lợi Xin chân thành cảm ơn Tổng công ty tư vấn xây dựng thủy lợi Việt Nam, Công ty CPTVXDTLTĐ Thăng Long, bạn bè, đồng nghiệp gia đình tạo điều kiện động viên nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Quốc Dũng, NCS.ThS Phùng Vĩnh An - người tận tình hướng dẫn tác giả trình thực luận văn Tuy nhiên, thời gian có hạn trình độ cịn nhiều hạn chế nên luận văn khơng thể tránh thiếu sót, mong thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp quan tâm góp ý để tác giả có thêm kiến thức kinh nghiệm lĩnh vực Luận văn hoàn thành phòng Đào tạo Đại học Sau đại học trường Đại học Thủy lợi tháng 11 năm 2010 Hà Nội, 30 tháng 11 năm 2010 Hồ Sỹ Hùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài……………………………………… B Mục đích đề tài…………………………………………………… B Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu…………………… B Kết đạt luận văn………………………………… B CHƯƠNG TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ GIA CỐ NỀN BẰNG CỌC XI MĂNG - ĐẤT B Tình hình nghiên cứu ứng dụng cọc xi măng đất để gia cố đê, đập giới……………………………………………… Tình hình nghiên cứu ứng dụng cọc xi măng đất để gia cố đê, đập Việt Nam…………………………………………… Tổng quan mơ hình vật liệu dùng để phân tích ứng suất, biến dạng phương pháp tính ứng suất , biến dạng……… 1.3.1 Các mơ hình vật liệu dùng để phân tích ứng suất , biến dạng… 1.3.2 Các phương pháp phân tích ứng suất , biến dạng……………… 17 Kết luận………………………………………………………… 22 1.1 1.2 1.3 1.4 CHƯƠNG THIẾT KẾ XỬ LÝ CHO ĐÊ, ĐẬP KHI GIA CỐ NỀN BẰNG CỌC XI MĂNG - ĐẤT Các phương pháp thí nghiệm…………………………………… 23 2.1.1 Khảo sát địa chất cơng trình…………………………………… 23 2.1.2 Các thí nghiệm phịng xác định cường độ cọc XMĐ… 23 2.1.3 Các thí nghiệm trường………………………………… 24 Sự làm việc cọc đơn nhóm cọc xi măng - đất…………… 26 2.2.1 Phương pháp tính tốn theo quan điểm cọc làm việc cọc… 27 2.2.2 Phương pháp tính tốn theo quan điểm tương đương……… 29 2.2.3 Phương pháp tính tốn theo quan điểm hỗn hợp……………… 30 Bố trí cọc xi măng - đất để xử lý đê, đập…………………… 42 2.3.1 Dạng cách đều………………………………………………… 42 2.3.2 Dạng khung…………………………………………………… 43 2.1 2.2 2.3 2.4 Kết luận …………………………………….…………………… 44 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ LỰA CHỌN PHẦN MỀM TÍNH TỐN Cơ sở lý thuyết phương pháp tính tốn…………………… 45 3.1.1 Phương pháp sai phân hữu hạn ………………………………… 47 3.1.2 Phương pháp phần tử hữu hạn………………………………… 47 3.1.3 Phương pháp biến phân cục bộ………………………………… 59 Lựa chọn phần mềm tính tốn ………………………………… 60 3.2.1 Giới thiệu phần mềm Plaxis ……………………………… 60 3.2.2 Cơ sở lý thuyết phần mềm Plaxis ……………………………… 61 3.2.3 mơ hình hố phần mềm Plaxis ………………………… 67 Kết luận …………………………………….…………………… 70 3.1 3.2 3.3 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CỦA CỌC XI MĂNG - ĐẤT ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẬP KHE NGANG – TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Giới thiệu cơng trình…………………………………………… 71 4.1.1 Nhiệm vụ dự án…………………………………………… 71 4.1.2 Phương án thiết kế xử lý đập……………………………… 73 Lựa chọn thông số đầu vào………………………………… 77 4.2.1 Các thông số đập thiết kế…………………………………… 77 4.2.2 Các tiêu lý đất nền…………………………………… 77 4.2.3 Các tiêu lý cọc XMĐ dự kiến ……………………… 78 4.2.4 Các tiêu lý tương đương………………………… 79 4.1 4.2 4.3 Mơ hình tốn ……………………………… ……………… 80 4.3.1 Phương pháp tính tốn………………………………………… 80 4.3.2 Mơ hình tốn………………………………………………… 80 Phân tích đánh giá kết tính tốn………………………… 81 4.4.1 Về ứng suất ……………………………………………………… 81 4.4.2 Về biến dạng ………………………………………………… 81 4.4.3 Về tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng ……………………………… 82 4.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những kết đạt ……………………………………………… 83 Những vấn đề tồn …………………………………………… 83 Hướng phát triển luận văn…………………………………… 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………… 85 PHỤ LỤC 86 ……………………………………………………………… DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sửa chữa chống thấm cống D10-Hà Nam ………… … Hình 1.2: Thi cơng tường chống thấm đập Đá Bạc- Hà Tĩnh ……7 Hình 1.3: Hình ảnh chống thấm cho đê quai cơng trình Sơn La …… Hình 1.4: Quan hệ ứng suất-biến dạng mơ hình biến dạng tuyến tính Hình 1.5: Quan hệ ứng suất- biến dạng mơ hình lý thuyết cân giới hạn ………………………………………………11 Hình 1.6: Quan hệ ứng suất- biến dạng mơ hình đàn hồi- cân giới hạn ………………………………………………12 Hình 1.7: Quan hệ ứng suất - biến dạng mơ hình đàn hồi phi tuyến 13 Hình 1.8: Quan hệ ứng suất - biến dạng mơ hình đàn dẻo lý tưởng 15 Hình 1.9: Quan hệ ứng suất - biến dạng mơ hình đàn dẻo tăng bền….16 Hình 1.10: Lý thuyết phá hoại Mohr - Coulomb ……………… 18 Hình 1.11: Áp lực đất tĩnh Lý thuyết phá hoại Mohr - Coulomb … 19 Hình 1.12: Các trạng thái cân dẻo Rankine ….………… 20 Hình 2.1: Sơ đồ phá hoại đất dính gia cố cọc XMĐ …… 31 Hình 2.2: Quan hệ ứng suất - biến dạng vật liệu XMĐ … …… 33 Hình 2.3: Phá hoại khối ………… … …………………………… 33 Hình 2.4: Phá hoại cắt cục …… … …………………………… 33 Hình 2.5: Sơ đồ tính tốn biến dạng … …………………………… 35 Hình 2.6: Sơ đồ tải trọng truyền cho cọc … …………….…… 37 Hình 2.7: Sơ đồ tải trọng truyền cho đất không ổn định cọc tải trọng vượt độ bền rão …………….………………38 Hình 2.8: Các hình thức bố trí cọc XMĐ với mục đích gia cố 43 Hình 2.9: Bố trí gia cố kiểu khung ……………….……………… 43 Hình 3.1: Sơ đồ tính tốn theo Phương pháp PTHH ……………… 50 Hình 4.1: Phương án bóc bỏ tầng đất yếu đập Khe Ngang …… 74 Hình 4.2: Thi cơng cọc XMĐ cơng trường đập Khe Ngang thỏng 6/2010 .76 Hình 4.3: Mô hình cọc XMĐ làm việc riêng rẽ 81 Hình 4.4: Mô hình tương đương 81 Bài toán Cọc XMĐ làm việc riêng rẽ Hỡnh 4.5: S chia lưới phần tử ………………………………… 87 Hình 4.6: Mơ ứng suất trường ……………………… 87 Hình 4.7: Vị trí điểm theo dõi điểm A (mặt nền); điểm B (đỉnh gia cố); điểm C (đáy gia cố) ………………………………… 87 Hình 4.8: Kết tính chuyển vị tổng thể ……………….…….…88 Hình 4.9: Kết tính chuyển vị ngang ……………….….……88 Hình 4.10: Kết tính chuyển vị đứng ……………….…….……88 Hình 4.11: Kết tính tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng Hình 4.12: Độ lún điểm điểm theo dõi …….……88 …….……………89 Hình 4.13: Tiêu tán áp lực nước l rng theo thi gian 89 Bài toán đồng nhÊt Hình 4.14: Sơ đồ chia lưới phần tử …….…………………………90 Hình 4.15: Mơ ứng suất trường ….………………………90 Hình 4.16: Vị trí điểm theo dõi điểm A (mặt nền); điểm B (đỉnh gia cố); điểm C (đáy gia cố) …………………………………90 Hình 4.17: Kết tính chuyển vị tổng thể ……………………… 91 Hình 4.18: Kết tính chuyển vị ngang …………………………91 Hình 4.19: Kết tính chuyển vị đứng …………………………91 Hình 4.20: Kết tính tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng Hình 4.21: Độ lún điểm điểm theo dõi ………… 91 ……….………… 92 Hình 4.22: Tiêu tán áp lực nước lỗ rống theo thời gian ……………92 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1: Các thông số đập thiết kế ……………………………….77 Bảng 4.2: Các tiêu lý dùng tính tốn ……………………77 Bảng 4.3: Các tiêu lý cọc xi măng đất dự kiến .……… 78 Bảng 4.4: Các tiêu lý tương đương khối hỗn hợp ………… 79 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Khi xây dựng đê, đập đất yếu không quan tâm xử lý mức dẫn đến hư hỏng cơng trình Trong thực tế, số dạng hư hỏng thường gặp là: (1) Biến dạng dẫn đến lún sụt đê, đập - Dạng thường gặp q trình thi cơng Nứt ngang dọc cục đê, đập Dạng thường gặp trình khai thác; (2) Trượt mái thượng hạ lưu đê, đập vv Khi đó, giải pháp xử lý gia cố đê, đập đưa bao gồm số nhóm sau: - Nhóm giải pháp làm chặt học - Nhóm giải pháp làm chặt thiết bị tiêu nước - Nhóm giải pháp xử lý chất kết dính Trong phương pháp để xử lý kể xu hướng chung thiên hướng xử lý đất chỗ chất kết dính Trong đó, phương pháp xử lý cọc xi măng- đất (XMĐ) phương pháp quan tâm nhiều thời gian qua số ưu điểm trội sau đây: - Thiết bị thi công linh hoạt, cho phép thi công khu vực chật hẹp - Chất lượng vật liệu đồng đều, sức kháng nén linh hoạt tuỳ theo yêu cầu tải trọng (khi cần thiết đạt tới 15 kg/cm2) P P - Ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, không gây ô nhiễm môi trường - Vật liệu sử dụng xi măng sẵn có vv Trên thực tế, việc xử lý cho đê, đập không đơn giản Đặc biệt khu vực có mực nước ngầm cao khu vực có mưa nhiều Biện pháp xử lý bóc bỏ lớp đất yếu để thay loại đất tốt Tuy nhiên, biện pháp lại khó thực số lý : (1) Tăng khối lượng đào bóc ảnh hưởng đến giá thành cơng trình; (2) Sau đào bỏ vấn đề vị trí bãi thải đặt làm ảnh hưởng đến công tác giải phóng đền bù mặt bằng; (3) Phải tìm mỏ vật liệu để thay tầng đất yếu dẫn đến phát sinh công tác khảo sát, vận chuyển tích trữ vv Do đó, giới nước, việc nghiên cứu ứng dụng giải xử lý cọc XMĐ yêu cầu đặt thực tiễn sản xuất Trong đó, việc nghiên cứu ứng suất biến dạng nội dung quan trọng vấn đề MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu phương pháp tính tốn ứng suất, biến dạng phẳng đê, đập gia cố cọc XMĐ thi công công nghệ Jet – Grouting CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Phương pháp tiếp cận: 3.1.1 Tiếp cận sở đánh giá nhu cầu: Nhu cầu vấn đề xử lý đất yếu xây dựng đê, đập 3.1.2 Tiếp cận với thực tiễn cơng trình: Khi tính tốn ứng suất, biến dạng cho đập Hồ chứa nước Khe Ngang- Tỉnh Thừa Thiên Huế, hội đồng khoa học đặt vấn đề cho Tư vấn thiết kế phải làm rõ nội dung sau: - Cơ chế hoạt động cọc XMĐ 78 (*) Mô đun biến dạng lớp đất đắp lấy theo báo cáo kết qủa thí ref nghiệm Tương ứng với điều kiện đắp Eode = 11013( KN / m ) Lấy tròn số ref Eode = 11000( KN / m ) (**) Mô đun biến dạng đất lớp 1, lấy theo kết qủa thí nghiệm SPT trường Các giá trị lấy theo TCXD 226:1999 Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm trường - thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn Chỉ tiêu lý cọc XMĐ dự kiến 4.2.3 Cọc XMĐ phương án chọn có đường kính D = 800 mm Bố trí dạng hoa mai khỏang cách tim đến tim 2,00 (m) Tỷ lệ hàm lượng gia cố dự kiến 300 kg/m3 Tỷ lệ gia cố quy đổi m = 12,16 % Các giá trị dự kiến cọc P P XMĐ thiết kế lấy theo bảng sau Bảng 4.3: Chỉ tiêu lý cọc XMĐ dự kiến Cường độ kháng nén Góc ma sát trục q u Lực dính C Moduyl biến (KN/m2) dạng ϕ (độ) R P P (KN/m2) P 800 P Hệ số poisson (KN/m2) ν 40.000 0,2 P 40 70 P Trong đó: Cường độ kháng nén trục q u (KN/m2), góc ma sát ϕ (độ), lực dính R R P P cọc xi XMĐ dự kiến dựa theo tài liệu sau: + Kết qủa dự án, đề tài nghiên cứu: (1) Đề tài cấp nhà nước cống đê (2) Đề tài Nghiên cứu đề xuất phương pháp tính sức chịu tải cọc xi măng đất (3) Kết qủa thí nghiệm cọc xi măng đất dự án cống 9500, cống Mương đình, cống Rạch gập, cống Tám Thước Theo kết qủa thí nghiệm từ mẫu trường đề tài, dự án cho 79 thấy với lọai đất tương tự đất lớp chí cịn yếu nhiều (chỉ số độ sệt B = 0,7 ÷ 1,1) với hàm lượng 300 kg/m3 tiêu P P đạt + Theo tiêu chuẩn Mỹ FHWA-SA-98-86, lực dính cọc XMĐ C = (10 ÷ 50)C u đất gia cố R R Moduyl biến dạng cọc XMĐ dựa vào tài liệu sau + Các kết qủa dự án, đề tài nêu + Theo TCXDVN 385 – 2006 E = (50 ÷100) C c (với C c lực kháng cắt R R R R khơng nước) E = (25 ÷ 50) q u R + Theo dự thảo tiêu chuẩn thiết kế thi công nghiệm thu cọc XMĐ Bộ Giao Thông năm 2006 E = (100 ÷ 300) q u R + Theo tiêu chuẩn Mỹ FHWH- RD -99 -138: E = (100 ÷ 500) q u R + Dựa vào tài liệu kinh nghiệm thiết kế Đối với loại đất có áp lực thiết kế tương tự lấy E = 50 q u = 40000 (KN/m2) R R P P Hệ số Poisson cọc xi măng đất lấy tương tự đất sét cứng 4.2.4 Chỉ tiêu lý tương đương Theo TCXDVN 385 – 2006 xem khối cọc XMĐ đất xung quanh khối hỗn hợp có tiêu tương đương Với tỷ lệ gia cố m = 12,16 % tiêu quy đổi tương đương khối hỗn hợp sau: Bảng 4.4: Chỉ tiêu lý tương đương khối hỗn hợp Tỷ lệ gia Góc ma sát cố m tương đương ϕ td (%) (độ) 12,16 13020’ R R R P P Lực dính tương Mơ đun biến Hệ số đương C tđ dạng E tđ Poisson (KN/m2) (KN/m2) ν 19,05 7.763,00 0,2 R R P P 4.3 MƠ HÌNH HỐ BÀI TỐN P R R P P 80 4.3.1 Phương pháp tính tốn Thực theo phương pháp tính tốn để so sánh đánh giá kết quả: (1) Theo TCXD 385-2006 “Gia cố đất yếu trụ Xi măng đất”: tính tốn ứng suất - biến dạng theo mơ hình tương đương; (2) Theo cách mô cọc XMĐ làm việc riêng rẽ; 4.3.2 Mơ hình hố tốn 4.3.2.1 Trường hợp tính tốn Thơng thường, tốn kiểm tra ứng suất – biến dạng cho đập đất kiểm tra với trường hợp tính tốn: (1) Bài tốn thi cơng; (2) Bài tốn khai thác; Trong phạm vi luận văn tiến hành tính tốn cho Trường hợp 4.3.2.2 Mặt cắt sơ đồ tính tốn Chọn mặt cắt đại diện tính tốn mặt cắt ngang lịng sơng, vị trí có chiều cao đập lớn (trong vẽ thiết kế vị trí CN49) Đập có kết cấu đồng chất Bài tốn ứng suất – biến dạng trường hợp thi công đưa tốn phẳng Hình 4.3 Hình 4.4 Trình tự mơ tốn theo bước sau đây: + Mô ứng suất trường (sau cọc XMĐ thi công); + Mô tốn thi cơng đắp đập điều kiện bất lợi bị sức ép mặt tiến độ Khối đắp chia thành 25 lớp đất, lớp dày 0,60 m thi công thời gian 10 ngày Theo tiến độ thi cơng, sau đắp đến cao trình +8.00 m, dừng đắp vòng tháng (150 ngày) để tránh lũ Sau 81 thi cơng tồn đập năm (720 ngày) xem xét vấn đề tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng biến dng Hình 4.3: Mô hình cọc XMĐ làm việc riêng rẽ Hình 4.4: Mô hình tương đương 4.4 Phân tích đánh giá kết tính toán 4.4.1 Về ứng suất Giá trị ứng suất theo phương pháp mơ hình Cọc làm việc riêng rẽ : σ’ y = -562,14 KN/m2 vị trí sâu mũi cọc XMĐ Theo phương P R P R P P pháp mơ hình Nền tương đương σ’ y = -359,11 KN/m2 vị trí tương tự P R P R P P Khơng có tượng xuất ứng suất kéo phương pháp 4.4.2 Về biến dạng Giá trị độ lún tổng thể với điểm mặt đập phương pháp tương tự Với phương pháp Cọc làm việc riêng rẽ, độ lún tổng thể là: 0,92m Với phương pháp mơ hình Nền tương đương 1,08m Trong phương pháp Cọc làm việc riêng, điểm A (vị trí đập; mặt lớp 1) có độ lún lớn UyA = 0,55 m, điểm B (vị trí đỉnh cọc XMĐ) P P 82 có độ lún UyB = 0,34 m điểm C (vị trí đáy cọc XMĐ) có độ lún UyC = 0,14 P P P P m Hình 4.12 Điều chứng tỏ cọc XMĐ làm việc trạng thái đàn hồi, phía đỉnh cọc lực tác dụng lớn nên chuyển vị lớn, đáy cọc lực tác dụng nhỏ dẫn đến chuyển vị nhỏ.Các kết độ lún theo thời gian kết thúc 395 ngày từ bắt đầu tiến hành công tác đắp đập 4.4.3 Về tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng Với mơ hình Cọc làm việc riêng rẽ, giá trị áp lực nước lỗ rỗng 0,00025 KN/m2 thời điểm sau đắp 270 ngày Mơ hình tương P P đương, áp lực nước lỗ rỗng 0,002 KN/m2 ~ thời điểm 270 ngày sau P P đắp Sự tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng nhanh chóng từ kết thúc đắp (395 ngày) Từ kết tính tốn với phương pháp nêu trên, đánh sau: - Kết tính tốn ứng suất biến dạng mơ hình sai khác khơng đáng kể Tuy nhiên, việc tính tốn theo mơ hình Cọc làm việc riêng rẽ nhiều thời gian đòi hỏi phần mềm cấu hình máy tính cao Do đó, sử dụng mơ hình tương đương trường hợp tương tự nhằm thuận lợi cho tính tốn cho kết nhanh chóng - Ứng xử cọc XMĐ khác biệt với cọc cứng (bê tơng cốt thép) điểm chịu ép co chịu tải Điều cho thấy việc gia cố cọc XMĐ giải pháp cải tạo khơng coi giải pháp móng cọc - Có yếu tố cần khống chế để khơng xuất tập trung ứng suất đầu cọc (1) Hàm lượng xi măng không nên cao (không 350 Kg/m3); (2) Mật độ cọc cần theo dẫn TCXDVN 385-2006 P P (khoảng 12 ÷ 20%); KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC - Phân tích ưu nhược điểm khả ứng dụng biện pháp xử lý đất yếu Qua làm rõ ưu nhược điểm biện pháp xử lý đất yếu cọc XMĐ - Luận văn đề cập đến nội dung thuộc vấn đề khảo sát thiết kế xử lý đê, đập cọc XMĐ Thông qua nội dung ứng xử cọc XMĐ đất yếu chịu tải Đề xuất phương pháp mơ hình tính tốn ứng suất biến dạng đê, đập sử dụng cọc XMĐ - Thiết lập quan hệ làm việc Nền - Cọc - Cơng trình với tải trọng tác dụng có liên quan đến ổn định cơng trình phục vụ công tác Tư vấn thiết kế Quản lý vận hành - Thơng qua ví dụ điển hình để xử lý đập hồ chứa nước Khe Ngang, tác giả đưa hai phương pháp để làm sáng tỏ vấn đề chế hoạt động cọc XMĐ Kết tính tốn cho thấy sử dụng phương pháp Mơ hình tương đương theo TCXDVN 385-2006 để tính tốn ứng st - biến dạng cho đê, đập gia cố cọc XMĐ NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI - Luận văn đề cập đến ổn định đê, đập trường hợp địa chất đất yếu Những nguyên nhân gây ổn định khác không đề cập phạm vi luận văn - Việc tính tốn gia cố cọc XMĐ vấn đề phức tạp mẻ Do điều kiện nghiên cứu hạn chế, kết việc tính tốn nhằm mục đích so sánh chế hoạt động cọc XMĐ 84 đất yếu, qua đề xuất phương pháp tính tốn tối ưu hợp lý Những kết tính tốn luận văn bước đầu cần nghiên cứu thêm - Luận văn giải tốn phẳng, với cách mơ chưa phản ánh làm việc cọc XMĐ đất xung quanh chịu tải - Do tài liệu khảo sát địa chất cịn thiếu, việc đưa thơng số đầu vào dựa kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu tương tự Trong phần tính tốn, tác giả sử dụng thơng số Mơ hình Mohr- Coulomb nên phản ánh ứng xử giai đoạn đầu đất chịu tải trọng, chưa mô ứng xử đất yếu mơ hình khác HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN - Nghiên cứu tính chất vật liệu XMĐ đất yếu Cần có thí nghiệm để xây dựng đượ mơ hình tốn dự đốn thuộc tính vật liệu XMĐ phục vụ cho việc tính tán thơng qua hàm lượng chất gia cố điều kiện chỗ đất - Nghiên cứu phát triển mơ hình tốn mơ xác làm việc vật liệu XMĐ, đất xung quanh Nhằm khác phục hạn chế điều kiện biên, phản ánh trạng thái ứng suất- biến dạng thực cọc XMĐ đất xung quanh chịu tải, từ đánh giá đưa sơ đồ bố trí cọc XMĐ cách hiệu - Nghiên cứu phương pháp kiểm soát đánh giá chất lượng cọc XMĐ trước, sau trình thi công thông tiến hành đề tài nghiên cứu về: Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu; xây dựng tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu XMĐ, đặc biệt quan tâm đến thí nghiệm trường 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Phùng Vĩnh An nnk (2007), Nghiên cứu đề xuất phương pháp tính sức chịu tải cọc xi măng – đất, Báo cáo nghiên cứu thường xuyên – Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam Nguyễn Quốc Dũng, Phùng Vĩnh An Nguyễn Quốc Huy (2005), Công nghệ khoan cao áp xử lý đất yếu, Nxb Nông Nghiệp Nguyễn Quốc Dũng, Phùng Vĩnh An (2005), Công nghệ trộn sâu tạo cọc xi măng đất khả ứng dụng để gia cố đê đập, Báo cáo hội thảo kỹ thuật quốc tế nghiên cứu thực địa xử lý đập – Hội đập lớn Việt Nam Nguyễn Bá Kế (2000), Sự cố móng cơng trình, Nxb Xây dựng Tổng cơng ty tư vấn xây dựng Thuỷ lợi Việt Nam – CTCP (2009), Hồ sơ khảo sát thiết kế Hồ chứa nước Khe Ngang- tỉnh Thừa Thiên Huế Viện khoa học Công nghệ xây dựng – Bộ Xây dựng (2006), TCXDVN 386:2006 - Gia cố đất yếu trụ xi măng đất Viện khoa học Thuỷ lợi Việt Nam – Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2010), TCCS 05:2010 – Hướng dẫn sử dụng phương pháp JetGrouting tạo cọc xi măng đất gia cố đất yếu, chống thấm thân cơng trình đất Whitlow.R (1996), Cơ học đất, NXB Giáo dục TIẾNG ANH Trường đại học Đồng Tế (1995), Quy phạm kỹ thuật xử lý móng , Shanghai Standanrd: Groud treatment code, DBJ 08 40 94 10 Tiêu chuẩn Mỹ FHWA-SA-98-86 FHWH- RD -99 -138 86 PHỤ LỤC 87 Bài toán Cọc XMĐ làm việc riêng rẽ Hình 4.5: Sơ đồ chia lưới phần tử Effective stresses Extreme effective principal stress -256.74 kN/m2 P Hình 4.6: Mơ ứng suất trường A B C Hình 4.7: Vị trí điểm theo dõi điểm A (mặt nền); điểm B (đỉnh gia cố); điểm C (đáy gia cố) 88 Total dislacements (Utot) Extreme Utot 923.89*10-3 m P P Hình 4.8: Kết tính chuyển vị tổng thể Horizontal displacement (Ux) Extreme Ux 406.54*10-3 m P P Hình 4.9: Kết tính chuyển vị ngang Horizontal displacement (Uy) Extreme Uy -923.79*10-3 m P P Hình 4.10: Kết tính chuyển vị đứng Excess pore pressures Extreme excess pore pressure -818.42 kN/m2 (pressure = negative) P Hình 4.11: Kết tính tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng 89 Uy [m] 0.1 C -0.1 -0.2 -0.3 B -0.4 -0.5 A -0.6 300 600 1.2e3 900 Time [day] Hình 4.12: Độ lún điểm điểm theo dõi Excess PP [kN/m2] 40 B -40 C A -80 -120 -160 300 600 900 Time [day] Hình 4.13: Tiêu tán áp lực nước lỗ rống theo thời gian 1.2e3 90 Bài toán đồng Hỡnh 4.14: Sơ đồ chia lưới phần tử Effective stresses Extreme effective principal stress -255.23 kN/m2 P Hình 4.15: Mơ ứng suất trường A B C Hình 4.16: Vị trí điểm theo dõi điểm A (mặt nền); điểm B (đỉnh gia cố); điểm C (đáy gia cố) 91 Total dislacements (Utot) Extreme Utot 1.08 m Hình 4.17: Kết tính chuyển vị tổng thể Horizontal displacement (Ux) Extreme Ux 490.97*10-3 m P P Hình 4.18: Kết tính chuyển vị ngang Horizontal displacement (Uy) Extreme Uy -1.06 m P P Hình 4.19: Kết tính chuyển vị đứng Excess pore pressures Extreme excess pore pressure -991.80 kN/m2 (pressure = negative) P Hình 4.20: Kết tính tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng 92 Uy [m] 0.2 C -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 B A 300 600 900 1.2e3 Time [day] Hình 4.21: Độ lún điểm theo dõi Excess PP [kN/m2] -30 C -60 A B -90 -120 300 600 900 Time [day] Hình 4.22: Tiêu tán áp lực nước lỗ rỗng theo thời gian 1.2e3 ... pháp nghiên cứu? ??………………… B Kết đạt luận văn………………………………… B CHƯƠNG TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG NGHỆ GIA CỐ NỀN BẰNG CỌC XI MĂNG - ĐẤT B Tình hình nghiên cứu ứng dụng cọc xi măng đất để gia cố đê, đập. .. Tình hình nghiên cứu ứng dụng cọc xi măng đất để gia cố đê, đập Việt Nam…………………………………………… Tổng quan mơ hình vật liệu dùng để phân tích ứng suất, biến dạng phương pháp tính ứng suất , biến dạng? ??……... xuất Trong đó, việc nghiên cứu ứng suất biến dạng nội dung quan trọng vấn đề MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu phương pháp tính tốn ứng suất, biến dạng phẳng đê, đập gia cố cọc XMĐ thi công công