Nghiên cứu giải pháp hợp lý để xử lý nền đất yếu trong vùng ngập lũ ở khu vực đồng bằng sông cửu long cho các công trình nhà từ 3 đến 5 tầng

Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ***** ***** LÊ BẢO TÍN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NGẬP LŨ Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHO CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ TỪ TẦNG ĐẾN TẦNG CHUYÊN NGÀNH : CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU MÃ SỐ : 31-10-02 LUẬN ÁN CAO HỌC Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 10 – 2002 Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ***** ***** Người hướng dẫn khoa học : Giáo Sư Tiến Só Khoa Học LÊ BÁ LƯƠNG Người chấm nhận xét : Giáo Sư Tiến Só Khoa Học NGUYỄN VĂN THƠ Người chấm nhận xét : Tiến Só CAO VĂN TRIỆU Luận án cao học bảo vệ HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN ÁN CAO HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ngày … tháng … Năm 2002 Có thể tìm hiểu luận án Thư Viện Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC QIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc -oOo - NHIỆM VỤ LUẬN ÁN CAO HỌC Họ tên : LÊ BẢO TÍN Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 05/02/1973 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Mã số Khóa : : 31-11-02 (Năm học 1999-2001) TÊN ĐỀ TÀI: I NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NHẬP LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHO CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ TỪ TẦNG ĐẾN TẦNG II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Chương I: Tổng quan trình hình thành đặc điểm đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương II: Tổng quan số kết nghiên cứu nước nước giải pháp để xử lý đất yếu công trình Chương III: Nghiên cứu cấu tạo móng cừ tràm, móng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ Chương IV: Nghiên cứu số giải pháp tính toán móng cừ tràm móng cọc BTCT tiết diện nhỏ điều kiện đất yếu vùng ngập lũ Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương V: Tính toán ứng dụng kết nghiên cứu để xử lý công trình cụ thể Chương VI: Các nhận xét, kết luận, kiến nghị Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ IV NGÀY HÒAN THÀNH NHIỆM VỤ : … /… / 2002 : … /… / 2002 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪNÏ: GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT 1Ï: GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ VII HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT : TS Cán Bộ Hướng Dẫn GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG CAO VĂN TRIỆU Cán Bộ Phản Biện Cán Bộ Phản Biện GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ TS CAO VĂN TRIỆU Nội dung đề cương Luận án cao học thông qua Hội đồng chuyên ngành Ngày….tháng….năm 2002 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CHỦ NHIỆM NGÀNH GS.TS KH LÊ BÁ LƯƠNG Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG LỜI CẢM ƠN  Xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô, tận tình truyền đạt kiến thức q báu cho chúng em qua giảng năm tháng giảng đường đại học, giúp em ngày trưởng thành  Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Thầy Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Lê Bá Lương tận tình hướng dẫn em suốt trình thực luận án Thầy hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án Một lần em xin chân thành biết ơn Thầy dành cho chúng em năm học qua, đặc biệt thời gian thực luận án tốt nghiệp thạc só  Em xin thành thật biết ơn Thầy Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Nguyễn Văn Thơ tận tình truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu từ giảng giảng đường  Em xin thành thật biết ơn Thầy Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Hoàng Văn Tân, thầy tận tụy giảng giảng đường đại học, truyền đạt cho chúng em kiến thức, giúp cho chúng em vững tin đường nghiên cứu khoa học  Em xin thành thật biết ơn Thầy Tiến Só Cao Văn Triệu, người chân tình hướng dẫn để thực luận án tốt nghiệp  Em xin thành thật biết ơn Thầy Tiến Só Châu Ngọc Ẩn, người truyền đạt thông tin quan trọng cho việc thực luận án  Xin chân thành cảm ơn bạn bè xa gần luôn động viên giúp đỡ việc hoàn thành luận án  Xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Phòng Đào Tạo sau Đại Học tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận án  Cuối xin chân thành Cảm ơn Ban Lãnh đạo Công Ty Tư Vấn Đầu Tư & Thiết Kế Xây Dựng (CIDECO) – TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG SỐ – BỘ XÂY DỰNG tận tình hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập thực luận án tốt nghiệp Xin chân thành cản ơn bạn đồng nghiệp thuộc công ty động viên giúp đỡ chia công việc quan trình học tập hoàn thành luận án Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG TÓM TẮT LUẬN ÁN ĐỀ TÀI : “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NGẬP LŨ Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHO CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ TỪ TẦNG ĐẾN TẦNG.” Đồng sông Cửu Long thuộc phần cuối hạ lưu sông Mê Kông vùng đất màu mở chịu ảnh hưởng nhiều chế độ dòng chảy cung cấp nước sông Mê Kông Là vùng kinh tế trọng điểm nông nghiệp nước, đời sống nhân dân Đồng sông Cửu Long nhiều khó khăn Càng khó khăn với tình hình lũ lụt năm vừa qua nhân dân gánh chịu thiệt hại lớn người Vì mục tiêu nghiên cứu đề tài góp phần nhỏ bé việc nghiên cứu giải pháp móng hợp lý cho nhà vùng ngập lũ Đồng sông Cửu Long Đề tài sâu vào nghiên cứu hai giải pháp móng áp dụng phổ biến Đồng sông Cửu Long cho công trình nhà là: móng gia cố cừ tràm móng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ Trên sở nghiên cứu ứng xử đất nền, ta xây dựng mô hình tính toán hệ móng gia cố cừ tràm chịu tải phân bố theo phương đứng (có xem xét tới yếu tố đất xung quanh) phương pháp phần tử hữu hạn cho trường hợp sau: + Trường hợp 1: Cừ tràm gia cố (với mật độ 16 cây/m2) phạm vi móng bên ngoàimóng khoảng: 0,125b; 0,275b; 0,425b (b: chiều rộng móng), có xét làm việc đồng thời cừ tràm với đất xung quanh + Trường hợp 2: Cừ tràm gia cố (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi móng hai bên móng khoảng: 0,1b; 0,2b; 0,3b; 0,4b (b: chiều rộng móng), không xét làm việc đồng thời với đất xung quanh bên phạm vi gia cố + Trường hợp 3: Cừ tràm gia cố (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi vùng biến dạng dẽo xãy + Trường hợp 4: Đệm cát kết hợp với cừ tràm gia cố (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi vùng biến dạng dẽo xãy Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Kết nghiên cứu cho thấy ứng xử đất sau gia cố cừ tràm: ứng suất phân bố nền, hạn chế phát triển vùng biến dạng dẽo sau gia cố cừ tràm, phạm vi gia cố thích hợp cho cừ tràm, _ Đề tài xây dựng mô hình nghiên cứu làm việc đồng thời móng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ đất xung quanh điều kiện không thoát nước cho thấy phân bố giá trị ứng suất đất xung quanh cọc Kết cho thấy phân bố ứng suất đất phản ánh phần làm việc đất cọc _ Vấn đề nghiên cứu làm việc đồng thời kết cấu móng đất mô hình máy tính phương pháp phần tử hữu hạn xu hướng phát triển mạnh giới áp dụng thiết kế ngày rộng rãi phản ánh làm việc móng công trình Kết nghiên cứu cho thấy phù hợp với thực tế, phản ánh làm việc thực tế của đất móng (cừ tràm, cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ), xác định khoảng cách gia cố cừ tràm thích hợp, lý giải số tượng sau so sánh với kết thực tế Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG ABSTRACT OF THESIS THESIS’ TITLE : “RESEARCHING SUITABLE SOLUION FOR TREATING THE FOUNDATION UNDER THE SOFT SOIL IN THE FLOOD ZONE BELONG TO THE MEKONG DELTA” Mekong Delta is the end part of the lower Mekong river It is a fat soil and to be effected by the stream flow and the supply of water of the Mekong river It is also the most important zone of agriculture economic of the whole country However, the living of people there are still more difficult It is more and more difficult for people when the flood overfloads every year The main target of the thesis that is trying to get a small contribution in researching the suitable foundations for housing in the flood zone of Mekong Delta The scope of the researching is concentrated in two foundation solutions to be used widely in this area Those are foundations on the soil reinforced by “tram” wooden pile, and small section reinforced concrete piles Based on the researching the behavior of the soil under vertical uniform load, we build these models of “tram” wooden pile reinforced soil as follows: Case 1: ‘’Tram” wooden piles (16 piles/ metre square) reinforced under the foundation and extent the edge of foundation a distance as: 0,125b; 0,275b; 0,425b; (with the existen of soil around the piles in the reinforced area) Case 2: ‘’Tram” wooden piles (25 piles/ metre square) reinforced under the foundation and extent the edge of foundation a distance as: 0,1b; 0,2b; 0,3b; 0,4b (without existent of soil around the piles in the reinforeced area) Case 3: ‘’Tram” wooden piles (25 piles/ metre square) reinforced in area that may have the plastic zones Case 4: Sand blanket combined with ‘’Tram” wooden piles (25 piles/ metre square) reinforced in area that may have the plastic zones From the results that we see the behavior of the system of “Tram” wooden pile and the soil around them, the limit of plastic zones after reinforced by Tram wooden piles, and the areas that are suitable for reinforcing Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG The thesis have been developed the models that reseach the behaviors of the soil and the concrete piles in the undrained condition The results may reflect some case of working condition of the soil-pile interface At the present time, the researching behavior of concrete-soil interface by finite element method has been developed widely in the world And more and more the projects have been designed in that way (the interface behavior of soil and the structral foundation) The results of the thesis are correspondent to the practical, reflecting the behavior of the actual conditions of the soil and foundation structure, and can explain some phonomenon after compare with the actual conditons Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG MỤC LỤC  Lời cảm ơn  Tóm tắt luận án CHƯƠNG MỞ ĐẦU Chương I: I.1 I.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NGẬP LŨ KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Quá trình hình thành đất sét yếu Đồng sông Cửu Long Khái quát điều kiện địa chất công trình Đồng sông Cửu Long I.1.1 Về mặt địa tầng I.1.2 Về mặt địa chất thủy văn I.1.3 Về mặt địa chất công trình I.3 Sự phân bổ khu vực đất yếu Đồng sông Cửu Long I.3.1 I.3.2 I.3.3 I.3.4 I.3.5 Khu vực I Khu vực II Khu vực III Khu vực IV Khu vực V I.4 Những đặc điểm đất sét yếu Đồng sông Cửu Long I.4.1 Hạt sét khoáng chất I.4.2 Nước đất sét I.4.3 Hiện tượng hấp phụ I.4.4 Tính dẽo I.4.5 Gradient ban đầu I.4.6 Độ bền cấu trúc I.4.7 Tính nén chưa đến chặt I.4.8 Tính nhạy xúc biến I.4.9 Mối liên kết cấu trúc I.4.10 Đặc điểm biến dạng I.4.11 Sức chống cắt I.4.12 Tính lưu biến I.5 Một số vấn đề điều kiện lũ Đồng sông Cửu Long Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 10 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG V.2 ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP TIẾT DIỆN NHỎ: Khái quát công trình: _ Công trình tính tóan nhà nội trú sinh viên (5 tầng): tổng chiều dài L=40.8 m, chiều rộng B=12.8m Họat tải sử dụng p=150 (kg/m2), hoạt tải gió po =83 (kg/m2) Hình 5-4: Sơ đồ không gian công trình Cấu tạo kết cấu: - Kích thước cột : Cột lại + Từ tầng đến : 250 x 450 + Từ tầng đến : 250 x 350 + Từ tầng đến : 250 x 300 Cột biên + Từ tầng đến : 250 x 300 + Từ tầng đến : 250 x 250 - Kích thướt dầm : + Dầm khung ngang : tầng đến : 200 x 350 tầng đến : 200 x 300 Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 228 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG + Dầm dọc : 200 x 300 cho tất tầng Sơ đồ tải trọng điển hình: Hình 5-5 : Sơ đồ tải trọng gió theo phng ngang công trình (Điển hình) Hình 5-5a : Sơ đồ tải trọng gió theo phng dọc công trình (Điển hình) - Tỉnh tải : khối lượng thân kết cấu với γ = 2500 (kg/m3) - Hoạt tính : hoạt tải sử dụng cho chất cho tầng p = 150 (kg/m2) - Tải trọng gió cho khung điển sơ đồ Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 229 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Kết nội lực truyền xuống móng khung ngang điển hình: Cột Q (T) N (T) M (T.m) Hàng biên Hàng coat thứ 0.7892 41.1704 0.5546 1.7516 99.233 0.6931 Hàng 0.9236 110.1866 0.784 Tính toán móng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ: 5.1 Số liệu thiết kế: _ Móng cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ, làm việc móng cọc chống + Số lượng cọc n=2x3=6, chiều dài cọc L=25 m; tiết diện cọc: 200x200; + Khoảng cách tim cọc 3d=600; + Kích thước đài cọc: a=1,5 m;b=1,0 m; h=0,8m; _ Cọc xuyên qua lớp đất có đặc trưng lý sau: + Lớp đất thứ 1: Lớp đất đắp có chiều dày 3m, có tiêu tính toán sau: c=20(Kg/m2); ϕ=30o; E=2,4E+6 (Kg/m2); + Lớp đất thứ 2: Lớp đất sét yếu, có chiều dày 12m, có tiêu tính toán sau: c=900 (Kg/m2); ϕ=5o; E=50.000 (Kg/m2); + Lớp đất thứ 3: Lớp đất cát mịn, kết cấu chặt vừa , có chiều dày 2m, có tiêu tính toán sau: c=1000 (Kg/m2); ϕ=6o; E=60.000 (Kg/m2); + Lớp đất thứ 4: Lớp đất cát nhỏ, kết cấu chặt vừa đến chặt, có chiều dày 20m, có tiêu tính toán sau: c=320 (Kg/m2); ϕ=31o; E=1,69E+6 (Kg/m2); _ Tải trọng: Được lấy tính cho hàng cột giữa: Ntt=110.1866 (T) Qtt=0.9236 (T) Mtt= 0.784 (T.m) Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 230 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Hình 5-6 : Sơ đồ tính toán móng cọc bê tông cốt thép tiết nhỏ Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 231 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN (TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ: TCXD 205 - 1998) BỀ RỘNG TIẾT DIỆN CỌC d= 0.20 (m) CƯỜNG ĐỘ CHỊU NÉN CỦA BÊTÔNG Rn = 20 HAY X (OR) (PILE SECTION WIDTH) 1100 (T/m2) GRADE 250 28000 (T/m2) STEEL A II (COMPRESSIVE STRENGTH OF CONCRETE) CƯỜNG ĐỘ CỐT THÉP Ra = (REINFORCEMENT YIELD STRENGTH) SỐ LƯNG THÉP DỌC CHỊU LỰC n = Þ 0.04 (m2) 0.80 (m2) 585 (T/m2) 16 (AMOUNT OF R.BARS) DIỆN TÍCH TIẾT DIỆN CỌC Ap = (CONCRETE SECTION AREA) CHU VI TIẾT DIỆN NGANG THÂN CỌC u = (CONCRETE SECTION PERIMETER) SỨC CHỐNG TÍNH TOÁN DƯỚI MŨI CỌC qP = (PILE POINT RESISTANCE OF SOIL) LỚP MÔ TẢ Hi Li (LAYER ) (DESCRIPTION) [m] [m] 15.00 17.00 25.00 3.00 12.00 2.00 8.00 ĐẤT ĐẮP ĐẤT SÉT, XÁM ĐEN ĐẾN XÁM HỒNG, DẺO MỀM (OH) SÉT PHA CÁT, ĐỘ DẼO TRUNG BÌNH, TRẠNG THÁI MỀM CÁT VỪA , TRẠNG THÁI CHẶT VỪA CHIỀU DÀI CỌC L= 25.00 γ' B σ'v [T/m2] 1.80 0.40 0.70 1.51 fsi [T/m2] 7.2 12.0 13.4 25.5 1.81 1.00 0.00 0.60 8.00 (m) (PILE LENGTH) HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CỌC m = 1.00 (SAFETY COEFFICIENT OF PILE WORKING CONDITION) HỆ SỐ GIẢM SỨC CHỊU TẢI MA SÁT HÔNG mf = 1.00 (SAFETY COEFFICIENT OF THE FRICTION RESISTANCE) HỆ SỐ GIẢM SỨC CHỊU TẢI MŨI CỌC mR = 1.00 (SAFETY COEFFICIENT OF PILE POINT BEARING CAPACITY) TỔNG LỰC MA SÁT HÔNG CỌC Qs = 52.16 (T) Qs = u*∑mfi*fsi*Li -30.24 (T) Qneg = u*∑fnegi*Li 23.40 (T) Qp = mR*qP*Ap 45.32 (T) Qu = m*(Qs +Qp ) (FRICTIONAL RESISTANSE) TỔNG LỰC MA SÁT ÂM Qneg = (FRICTIONAL RESISTANSE) TỔNG LỰC MŨI CỌC Qp = (POINT BEARING CAPACITY) SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN Qu = (PILE BEARING CAPACITY - ACCORDING TO SOIL CONDITION) HỆ SỐ AN TOÀN CỦA CỌC FS = 2.00 (GENARAL SAFETY COEFFICIENT OF PILE) SỨC CHỊU TẢI CHO PHÉP CỦA CỌC ĐƠN Qđn = 22.66 (T) Qđn = Qu/FS (ALLOWABLE BEARING CAPACITY OF PILE) Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 232 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG TÍNH TOÁN MÓNG CỌC (CỘT GIỮA) M-1 Số liệu thiết kế : Lực dọc tính toán No(T) 110.18 Momen tính toán Mo(T) 0.784 Lực cắt tính toán Chiều sâu chôn móng Q(T) 0.9236 h(m) Kích thước cọc Khả chịu tải cọc d(m) 0.2 Chieều dài cọc L(m) 25 Chiều dài phần cọc ngàm đài d (m) 0.1 P(T) 24.65 2.Xác định kích thước sơ đài cọc : Ứng suất trung bình đáy đài, với khỏang cách cọc 3d Diện tích sơ đáy đài cọc Trọng lượng đài cọc đất đắp từ đáy đài đến mặt đất σtb(T/m2) 68.47 stb = P/(3d)2 Fsb (m2) 1.66 Fsb = No/(stb - gtbh) Qd(T) 3.65 Qd = 1.1Fsbhgtb 3.Xác định số lượng cọc : Lực dọc tính tóan sơ đáy đài N(T) Số lượng cọc dự tính nsb Số cọc chọn n 113.83 N = No + Qd 5.54 nsb =1.2N/P 4.Kích thước đài cọc : Chiều dài đài cọc a(m) 1.6 Chiều rộng đài cọc Diện tích đài cọc b(m) F(m2) 1.60 Bề rộng cột bc(m) 0.25 Chiều cao cột Chọn chiều cao đài cọc Chiều dày lớp bê tông bảo vệ Chiều cao làm việc đài cọc ac(m) 0.45 H(m) 0.8 abv(m) Ho =H abv 0.1 F= ab 0.7 5.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 233 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Trọng lượng đài cọc đất đắp từ đáy đài đến mặt đất Qd(T) Lực dọc tính tóan đáy đài N(T) Momen tính tóan đáy đài M(Tm) Khoảng cách từ tâm đài đến tâm hàng cọc Khoảng cách từ tâm đài đến tâm hàng cọc thứ Khoảng cách từ tâm đài đến tâm hàng cọc thứ Khoảng cách từ tâm đài đến tâm hàng cọc thứ Khoảng cách từ tâm đài đến tâm hàng cọc thứ 3.52 Qd = 1.1Fhgtb N = No + Qd 113.70 M = Mo + QH 0.784 Xmax(m) 0.6 X1(m) 0.6 X2(m) 0.6 X3(m) 0.6 X4(m) 0.6 X5(m) ΣXi2(m) 1.44 Pmax(T) 19.28 Pmin(T) 18.62 Ptb(T) 18.95 Góc ma sát lớp đất thứ ϕ1(o ) 30 Góc ma sát lớp đất thứ ϕ2( ) Góc ma sát lớp đất thứ ϕ3( ) 5.47 Góc ma sát lớp đất thứ ϕ4( ) 29.23 Chiều dày lớp đất thứ cọc qua L1(m) Chiều dày lớp đất thứ cọc qua L2(m) 13 Chiều dày lớp đất thứ cọc qua L3(m) Chiều dày lớp đất thứ cọc qua L4(m) Chiều dài cọc cắm đất Góc ma sát trung bình Lo(m) 25.00 Lo = L1+L2+L3+L4 ϕtb(o ) 14.27 jtb=(j1L1+j2L2+j3L3+j4L4)/L0 o α( ) 3.57 a1(m) 1.40 b1(m) 0.80 Aqu(m) 4.52 Aqu = a1+2Lotg(a) Chiều rộng đáy móng khối quy ước Bqu(m) 3.92 Bqu = b1+2Lotg(a) Diện tích móng khối quy ước Fqu(m ) 17.70 Fqu = AquBqu Chiều cao móng khối quy ước Hqu(m) 26.00 Hqu = Lo + h Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài đến mặt đất Nqu1(T) 35.40 Nqu1= Fquhgtb Lực dọc lớn hàng cột ngòai Lực dọc trung coïc Pmax, min= (N/n)±(MXmax/SXi2) > : Ptb= N/n : 6.Xác định khối lượng móng khối quy ươc : Khoảng cách từ mép hàng cọc theo phương cạnh dài Khoảng cách từ mép hàng cọc theo phương cạnh ngắn Chiều dài đáy móng khối quy ước Thực hiện: Lê Bảo Tín o o o : a = jtb/4 Trang 234 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Thể tích móng khối quy ước từ đáy đài đến mũi cọc V(m3) Thể tích chiếm chổ cọc Vc(m ) 442.44 V -Vc 436.44 Dung trọng lớp đất thứ cọc qua γ1(T/m3) 1.8 Dung trọng lớp đất thứ cọc qua γ2(T/m3) 0.4 Dung trọng lớp đất thứ cọc qua γ3(T/m3) 0.7 Dung trọng lớp đất thứ cọc qua Dung trọng trung bình γ4(T/m3) 1.15 γtb2(T/m3) 0.78 Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài đến mũi cọc V = FquLo 6.00 Nqu2(T) 338.7 Trọng lượng cọc Qc(T) 15.00 Tổng trọng lượng móng khối quy ước Lực dọc tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước Nqu(T) 389.1 Ntc(T) 480.89 gtb2 =(g1L1+g2L2+g3L3+g4L4)/L0 Nqu2= (V - Vc)gtb2 Nqu = Nqu1+Nqu2+Qc Ntc = Nqu +No/1.2 Momen tiêu chuẩn tâm móng khối quy ước Mtc(Tm) 20.51 Mtc =(M/1.2)+(Q/1.2)(H+Lo) Momen kháng uốn đáy móng khối quy ước Wqu(m3) 13.32 Wqu = Bqu*Aqu2/6 γ (T/m3) 1.151 γ' (T/m3) 0.78 7.Khả chịu tải đất nèn : Dung trọng đất đáy móng khối quy ước Dung trọng đất đáy móng khối quy ước Góc ma sát trung bình ϕ (o) 31.55 Cohesion of soil C (T/m ) Các hệ số : A , B , D A 1.29725 B 6.179 D 8.415 K m1,m2 Rtc (T/m2) Hệ số tin cậy Hệ số điều kiện làm việc Khả chịu tải đất Kiểm tra ứng suất đáy móng khối quy ước: σtb σ =(Ntc/Fqu)±(Mtc/Wqu) (T/m2) σmin (T/m2) σmax (T/m2) 0.32 133.21 27.17 Rtc=(m1m2/K)(ABqug+BHqug'+CtcD) £ Rtc = 133.21 T/m2 : £ 1.2Rtc = 159.85 T/m2 : 25.63 28.71 9.Tính toán cốt thép : Moment (Theo phương cạnh dài đài Thực hiện: Lê Bảo Tín Ma (Tm) 14.46 Ma = 0.5PS(Xi-ac/2) Trang 235 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG cọc) Diện tích cốt thép (theo phương cạnh dài ) Moment (Theo phương cạnh ngắn đài cọc) Diện tích cốt thép (theo phương cạnh ngắn ) 10 Kiểm tra lún Chọn chiều dày phân tố Layer Fa (cm2) 8.68 Mb (Tm) 18.00 Fb (cm2) 10.81 dz (m) Z (m) 2Z/b l/b Koi Mb = 0.5PS(Xi-bc/2) 0.5 σgl Ei Si γi σbt (T/m2) (T/m2) (cm) (T/m3) (T/m2) Kieåm tra 0.25 0.128 0.87 0.986 6.14 1078 0.228 1.06 20.44 CONT 0.75 0.383 0.87 0.957 5.96 1078 0.221 1.06 20.97 CONT 1.25 0.638 0.87 0.851 5.30 1078 0.197 1.06 21.50 CONT 1.75 0.893 0.87 0.732 4.56 1078 0.169 1.06 22.03 CONT 2.25 1.149 0.87 0.602 3.75 1078 0.139 1.03 22.55 STOP 2.75 1.404 0.87 0.495 3.08 1078 0.114 1.03 23.06 STOP 3.25 1.659 0.87 0.401 2.50 1078 0.093 1.03 23.58 STOP cm £ S= 0.8 Sgh = cm : Kiểm tra thỏa độ lún cho phép Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 236 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN KẾT QUẢ ĐÃ NGHIÊN CỨU VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI VI.1 MỘT SỐ NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN VỀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: Trên sở vấn đề : vùng biến dạng dẽo đất nền; đường giới hạn ứng suất σz=0,1q (q tải trọng phân bố tác dụng đáy móng); điều kiện cân giới hạn, ta lập mô hình nghiên cứu ứng suất đất gia cố cừ tràm cho trường hợp sau mô hình PTHH: + Trường hợp 1: Cừ tràm gia cường (với mật độ 16 cây/m2) phạm vi móng bên ngoàimóng khoảng: 0,125b; 0,275b; 0,425b (b: chiều rộng móng), có xét làm việc đồng thời cừ tràm với đất xung quanh + Trường hợp 2: Cừ tràm gia cường (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi móng hai bên móng khoảng: 0,1b; 0,2b; 0,3b; 0,4b (b: chiều rộng móng), không xét làm việc đồng thời với đất xung quanh bên phạm vi gia cố + Trường hợp 3: Cừ tràm gia cường (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi vùng biến dạng dẽo xãy móng khoảng: 0,3b; 0,4b (b: chiều rộng móng), không xét làm việc đồng thời với đất xung quanh bên phạm vi gia cố + Trường hợp 4: Cừ tràm kết hợp với đệm cát Cừ tràm gia cường (với mật độ 25 cây/m2) phạm vi vùng biến dạng dẽo xãy móng khoảng: 0,3b; 0,4b (b: chiều rộng móng), không xét làm việc đồng thời với đất xung quanh bên phạm vi gia cố Đối với trường hợp 2: ta nhận thấy móng gia cố cừ tràm chịu lực theo phương đứng, cừ tràm phát huy tác dụng gia cố khoảng 0,2-0,3b Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 237 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG Đất xung quanh cừ tràm làm tăng khả chịu tải tổng hợp hệ cừ tràm đất Đối với trường hợp 3: (gia cố cừ tràm vùng có khả xuất biến dạng dẽo) cho thấy gia cố cừ tràm từ hai mép móng theo hai hướng (trong phạm vi móng 0,3b) kết khả chịu tải đất tương đương với trường hợp Đối với trường hợp 4: ta nhận thấy mô hình tính toán đệm cát túy cần cho lực dính c lượng nhỏ lực dính (c tối thiểu >20 kg/m2) làm việc đệm cát phù hợp với thực tế Giải pháp móng gia cố cừ tràm kết hợp với đệm cát tôn vượt lũ giải pháp lựa chọn cho công trình có số tầng không lớn (ứng suất truyền xuống đáy móng từ khoàng 0.8-1.0 kg/cm2), đặc biệt cho vùng mà điều kiện thi công giới nhiều hạn chế Giải pháp tính toán móng làm việc đềng thời với đất xung quanh tỏ có nhiều ưu điểm cho ta biết phân bố ứng suất đất (cọc tràm, cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ, ) Điều phù hợp với thực tế với phương pháp trước bỏ qua ảnh hưởng đất xung quanh cọc Tuy nhiên, để đưa phương pháp tính vào thực tế, cần có nhiều thực nghiệm kiểm chứng tìm thông số có độ tin cậy vào mô hình Giải pháp móng hợp lý cho công trình nhà từ đến tầng đất yếu vùng ngập lũ khu vực Đồng Sông Cửu Long nghiên cứu luận án , chọn sau: + Đối với nhà ≤ tầng: chọn giải pháp móng đơn, hay móng băng gia cố cừ tràm kết hợp với đệm cát + Đối với nhà ≥ tầng: chọn giải pháp móng cọc bê tông tiết diện nhỏ (200x200; hay 250x250) đóng vào tầng đất tốt bên VI.2 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI: Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 238 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG _ Nghiên cứu mô hình làm việc đồng đất cọc bê tông cốt thép, so sánh với kết thực nghiệm nhằm xác định đầy đủ thông số cho mô hình _ Nghiên cứu mô hình khác đất đặc biệt là: + Ảnh hưởng lực ngang đến phân bố ứng suất đất + Nghiên cứu mô hình ảnh hưởng yếu tố thời gian, tính nhớt, đàn nhớt… kết hợp kiểm chứng với kết thí nghiệm trường phòng, để đưa thông số hiệu chỉnh phù hợp mô hình vật lý mô hình thực tế _ Trên mô hình nghiên cứu lập công thức lý thuyết chương trình ứng dụng phục vụ công tác thiết kế Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 239 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] LÊ BÁ LƯƠNG nnk- Công trình đất yếu điều kiện Việt NamChương trình hợp tác Việt Pháp, năm 1989 [2] LÊ BÁ LƯƠNG, LÊ BÁ KHÁNH, LÊ BÁ VINH – Tính toán móng công trình theo thời gian, Trường ĐHBK, năm 2000 [3] NGUYỄN VĂN THƠ – Thổ chất công trình đất [4] NGUYỄN VĂN THƠ , TRẦN THỊ THANH– Xây dựng đê đập, đắp tuyến dân cư đất yếu Đồng sông Cửu Long [5] HOÀNG VĂN TÂN – Những phương pháp xây dựng công trình đất yếu- NXB Xây dựng, năm 1997 [6] HOÀNG VĂN TÂN nnk– Tính toán móng theo trạng thái giới hạn NXB Xây dựng, năm 1998 [7] PHẠM XUÂN – Những vấn đề địa chất công trình- Phân hội ĐCCT, năm 1983 [8] Hội nghị khoa học địa chất công trình môi trường Việt Nam năm 1999_ Hội Địa chất Việt Nam [9] Kỷ yếu Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ năm 1999- Trường ĐHBK TP Hồ Chí Minh [10] Các phương pháp thí nghiệm đất xây dựng (Tiêu chuẩn Anh- BS1377 :1990) [11] Các chuyên đề giảng lớp cao học công trình đất yếu [12] Các luận án cao học Trường ĐHBK TP HCM- Nhiều tác giả [13] TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ- MÓNG CỌC TIẾT DIỆN NHOÛ (TCXD 189:1996) [14] N.N MASLOV – Basic engineering geology and soil mechanics – Mir Publishers, 1987 [15] R WHITLOW – Cơ học đất – Nhà xuất giáo dục , 1999 Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 240 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG [16] N.A XƯTÔVICH – Cơ học đất – NXB Nông nghiệp 1987 [17] BRAJA M DAS – Principles of Foundation Engineering – 3rd edition [18] JOHN ATKINSON – An introduction to the mechanics of soil and foundation – McGraw-Hill [19] JOSEPH E BOWLES – Foundation analysis and design, 4th edition [20] SHAMSHER PRAKASH- HARI D.SHARMA – Móng cọc thực tế xây dựng – NXB Xây dựng, năm 1999 [21] W.G.K FLEMING, A.J WELTMAN, M.F RANDOLPH, W.K ELSON – Piling engineering – John Wiley & Sons, Inc., 1992 [22] GEORGE FILZ- G WAYNE CLOUGH- J M DUCAN- USER’S MANUAL FOR PROGRAM SOILSTRUCT [23] PLAXIS VERSION 8- REFERENCE MANUAL [24] ANSYS 5.4- REFERENCE MANUAL [25] SIGMA/W- THEORY MANUAL Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 241 Luận án tốt nghiệp cao học Hướng Dẫn: GSTSKH LÊ BÁ LƯƠNG LÝ LỊCH HỌC VIÊN CAO HỌC ***** ***** Bản thân: Họ tên : Lê Bảo Tín Nam, nữ : Nam Sinh ngày : 05/02/1973 Nơi sinh : Bình Định Chức vụ nay: Cán kỹ thuật Công Ty TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG (CIDECO)_ TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG SỐ Hộ thường trú : 12 Thích Quảng Đức_ Long Khánh_ Đồng Nai Địa : 148 Nam Kỳ Khởi Nghóa, Q.1, TPHCM Địa liên lạc : 148 Nam Kỳ Khởi Nghóa, Q.1, TPHCM Dân tộc : kinh Tôn giáo:không Nghề nghiệp : Kỹ sư xây dựng Quá trình đào tạo: a) ĐẠI HỌC: Loại hình đào tạo : quy dài hạn Thời gian đào tạo : 1990-1995 b) TRÊN ĐẠI HỌC: Học cao học từ : 1998 đến 2002 Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Chuyên ngành : CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU Thực hiện: Lê Bảo Tín Trang 242 ... : “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NGẬP LŨ Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHO CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ TỪ TẦNG ĐẾN TẦNG.” Đồng sông Cửu Long thuộc phần cuối hạ lưu sông. .. khăn công tác thiết kế thi công công trình − Vấn đề nghiên cứu giải pháp hợp lý để xử lý đất yếu vùng ngập lũ Đồng Bằng Sông Cửu Long cho công trình nhà từ tầng đến tầng yêu cầu thực tế thiết để. .. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ GIẢI PHÁP NỀN MÓNG HP LÝ ĐỂ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU TRONG VÙNG NGẬP LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II.1 Một số thành công thất bại xây dựng móng công trình nước