Phân tích ứng xử và tính toán nền đường vào cầu tân thuận 2 tp hồ chí minh được xử lý bằng hệ cọc bê tông cốt thép; hệ thống giếng cát gia tải trước

129 17 0
Phân tích ứng xử và tính toán nền đường vào cầu tân thuận 2   tp  hồ chí minh được xử lý bằng hệ cọc bê tông cốt thép; hệ thống giếng cát gia tải trước

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o LỮ ĐÌNH VŨ ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG VÀO CẦU TÂN THUẬN – TP.HCM ĐƯC XỬ LÝ BẰNG HỆ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ; HỆ THỐNG GIẾNG CÁT GIA TẢI TRƯỚC CHUYÊN NGÀNH: CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT MÃ SỐ NGÀNH : 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 12 NĂM 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS TRẦN XUÂN THỌ Cán hướng dẫn khoa học 1: TS CHÂU NGỌC ẨN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: Cán chấm nhận xét 1: GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: Cán chấm nhận xét 2: GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ Luận Văn Thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN Luận Văn Thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 200 THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 06 tháng 09 năm 2003 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘ CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên : LỮ ĐÌNH VŨ Ngày,tháng,năm sinh : 03/11/1980 Chuyên ngành :Cầu,tuynen công trình khác xây dựng đường ô tô đường sắt Khóa 14 (2003-2005) Phái : Nam Nơi sinh : Quảng Ngãi Mã số : 2.15.10 I TÊN ĐỀ TÀI : PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG VÀO CẦU TÂN THUẬN – TP.HCM ĐƯC XỬ LÝ BẰNG HỆ CỌC BÊTÔNG CỐT THÉP ; HỆ THỐNG GIẾNG CÁT GIA TẢI TRƯỚC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận – Tp.HCM xử lý hệ cọc bêtông cốt thép ; hệ thống giếng cát gia tải trước Nội dung: Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan đất yếu biện pháp xử lý đường vào cầu đắp cao Chương 3: Cơ sở lý thuyết tính toán cọc bêtông cốt thép giếng cát gia tải trước đường đắp cao Chương 4: Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận – Tp.HCM Chương 5: Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : …………/…………/ 2005 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : …………/…………/ 2005 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TS TRẦN XUÂN THỌ TS LÊ THỊ BÍCH THỦY Nội dung đề cương Luận văn Thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm 2005 PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Lời cảm ơn Sau năm, khoảng thời gian mà theo học cao học ngành xây dựng Cầu,tuynen công trình khác xây dựng đường ô tô đường sắt Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Hôm hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc só, luận án tốt nghiệp hoàn thành nổ lực thân nhận giúp đỡ nhiều người Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất người giúp hoàn thành luận án tốt nghiệp Đầu tiên xin chân thành cảm ơn thầy Tiến só Trần Xuân Thọ, người trực tiếp hướng dẫn bước vào đường nghiên cứu khoa học, giúp định hướng mục tiêu phương hướng nghiên cứu Tôi nhận từ thầy hướng dẫn tận tình nhiều lời góp ý kiến cần thiết để hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn tất thầy cô môn Cầu Đường, người tận tâm truyền đạt kiến thức cho năm qua Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo tập thể thầy cô Phòng đào tạo sau đại học giúp đỡ suốt trình đào tạo Con xin chân thành cảm ơn bố mẹ gia đình động viên giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Cảm ơn anh chị, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ trình làm luận văn Cảm ơn công ty Kiểm Định Xây Dựng Sài Gòn hỗ trợ giúp đỡ trình làm luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN TÊN ĐỀ TÀI : PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG VÀO CẦU TÂN THUẬN – TP.HCM ĐƯC XỬ LÝ BẰNG HỆ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ; HỆ THỐNG GIẾNG CÁT GIA TẢI TRƯỚC TÓM TẮT: Thành phố Hồ Chí Minh trung tâm kinh tế nước, với đà phát triển kinh tế thành phố việc phát triển mạng lưới giao thông điều tất yếu Hiện nay, có nhiều công trình cầu đã, xây dựng khu vực TP.HCM, khu vực mà đất yếu Trong vấn đề xử lý đất yếu đường vào cầu đắp cao vấn đề phức tạp Trong nội dung luận án này, tác giả chọn nghiên cứu phương án xử lý đất yếu đường vào cầu áp dụng công trình cầu Tân Thuận 2, Quận – Tp.HCM Phương án xử lý với đường dẫn vào cầu đắp sàn bê tông cốt thép đặt hệ thống móng cọc BTCT đóng xuyên qua lớp đất yếu, tựa đất cứng Và đất yếu đường hai bên hông cầu xử lý hệ thống giếng cát gia tải trước Qua luận án tác giả nghiên cứu ứng xử đất xử lý giếng cát với đất xử lý hệ cọc BTCT theo giai đoạn thi công, từ kiến nghị phương án thi công hợp lý Ổn định biến dạng xử lí kết hợp hệ sàn bê tông cốt thép – tường chắn – cọc bê tông cốt thép – giếng cát nghiên cứu phần tử hữu hạn để mô suốt trình thi công ổn định lâu dài công trình Ngoài tác giả nghiên cứu phương pháp tính khác nhau, so sánh kết tính toán với số liệu quan trắc thực tế, từ kiến nghị phương pháp tính toán hợp lý SUMMARY OF THESIS TITLE OF THESIS: STUDY OF A ACCESS - HIGH EMBANKMENT ROAD TO THE TAN THUAN BRIDGE TREATED BY REINFORCED CONCRETE PILES; VERTICAL SANDY DRAINS ABSTRACT: Ho Chi Minh city is the economic center of whole nation, with the development of economic of the city so the development of transport system is essential So far, there are many bridge projects which have been built, and will build in HCMC where soil is very weak To built access - high embankment road to the bridge over soft soil is a complicative issue In this thesis, the author studies a method to solve the problem of stability and deformation of access - high embankment road that are applying in Tan Thuan bridge, Dist 7, HCMC The main road foundation is put on reinforced concrete plate over the reinforced concrete piles – through soft soil And soft soil of bridge two - side road is treated by vertical sandy drains Through this thesis, the behaviors of soft soil foundation improved by vertical sandy drains and foundation that solved by reinforced concrete piles are analysed in every stage of process Proper methods of construction will be suggested Stability and deformation of the embankments treated by the system of reinforced concrete plate - retaining walls – reinforced concrete piles – vertical sandy drains are studied using finite element method to simulate the problem during its construction and operation Besides, author studies different method of caculating, having compared the analysed and measured results, the proper method of caculating will be proposed MỤC LỤC Chương Giới thiệu 1.1 Vấn đề tồn 1.2 Mục đích, ý nghóa luận văn 1.3 Nội dung luận văn Chương Tổng quan đất yếu biện pháp xử lý đường vào cầu đắp cao 2.1 Đất yếu vấn đề đặt thiết kế thi công đường vào cầu đắp cao đất yếu 2.1.1 Khái niệm đất yếu .3 2.1.2 Các yêu cầu thiết kế đường vào cầu đắp cao đất yếu 2.1.2.1 Chiều cao đường đất yếu 2.1.2.2 Độ dốc đường đất yếu 2.1.3 Các vấn đề ổn định 2.1.4 Caùc vấn đề biến dạng .10 2.1.5 Các vấn đề ảnh hưởng đắp cao đến mố trụ cầu công trình .11 2.2 Những biện pháp thông dụng để xử lý đường vào cầu đắp cao đất yếu hieän 12 2.2.1 Đào thay lớp đất yếu đất tốt đầm chặt kết hợp vải địa kỹ thuaät 12 2.2.2 Giếng cát gia tải trước .15 2.2.3 Bấc thấm (gia tải,bơm hút) 18 2.2.4 Cọc vật liệu rời (coät balat) .19 2.2.5 Cọc đất trộn xi măng vôi 20 2.2.6 Phuïn xịt vữa ximăng 21 2.2.7 Giải pháp cọc cừ tràm đóng đứng 21 2.2.9 Móng cọc bêtông cốt thép (BTCT) 24 Nhận xét 25 Chương Cơ sở lý thuyết tính toán móng cọc bêtông cốt thép giếng cát gia tải trước đường đắp cao 3.1 Phương pháp tính toán đắp cao hệ móng cọc bêtông cốt thép 26 3.1.1 Cọc chịu tải trọng đứng 27 3.1.1.1 Định nghóa coïc 27 3.1.1.2 Sức chịu tải dọc trục cọc theo vật liệu 28 3.1.1.3 Sức chịu tải dọc trục cọc theo đất 29 3.1.1.3.1 Tính sức chịu tải cọc theo tiêu học đất phương pháp tónh học 30 3.1.1.3.2 Ma sát âm .45 3.1.1.4 Một số phương pháp tính thông dụng khác 47 3.1.2 Cọc đứng chịu tải ngang moment .50 3.1.2.1 Đặc điểm ứng xử cọc chịu tải ngang theo Broms 50 3.1.2.2 Sức chịu tải ngang cọc tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 51 3.1.3 Xác định số lượng cọc bố trí cọc móng .54 3.1.4 Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc móng cọc 55 3.1.5 Kiểm tra ổn định đất mũi cọc 55 3.1.6 Tính lún cọc riêng lẻ 56 3.1.7 Kiểm tra độ lún móng cọc 57 3.2 Phương pháp tính toán đắp cao xử lý hệ thống giếng cát gia tải trước 57 3.2.1 Đặc điểm phạm vi áp dụng .57 3.2.2 Trình tự tính toán thiết kế giếng cát 58 3.2.2.1 Cấu tạo lớp đệm cát mặt giếng cát .58 3.2.2.2 Xác định khoảng cách giếng cát .59 3.2.2.3 Tính toán áp lực nước lỗ rỗng, độ lún theo thời gian mức độ cố kết đất 59 3.2.2.4 Xác định độ lún cuối đất dùng giếng cát 63 3.3 Phương pháp tính toán phần tử hữu hạn (PTHH) 64 3.3.1 Giới thiệu chung 64 3.3.2 Moâ hình phần tử PTHH 66 3.3.3 Lý Thuyết Biến Dạng 68 3.3.4 Lý thuyết cố kết 69 3.4 Phương pháp quan trắc biến dạng 70 3.4.1 Kiểm tra việc xây dựng đắp .70 3.4.2 Kiểm tra trạng thái công trình làm xong 71 Chương Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận –Tp.HCM 4.1 Mô tả công trình 72 4.2 Địa chất công trình 75 4.3 Kết tính toán 78 4.3.1 Kết tính toán phương pháp giải tích 78 4.3.1.1 Tính sức chịu tải cọc 78 4.3.1.2 Tính lún cho đất với tải trọng khối lượng đất đắp 79 4.3.1.3 Dự tính độ lún cố kết đất sử dụng giếng cát kết hợp gia tải trước 80 4.3.2 Kết tính toán phương pháp FEM .84 4.3.3 Kết quan trắc lún trường .103 4.4 So sánh kết 105 4.5 Phân tích nhận xét kết tính toán 107 Chương Kết luận kiến nghị 5.1 Nhận xét .110 5.1.1 Về giải pháp sử dụng giếng cát kết hợp gia tải trước hệ cọc BTCT để xử lý đất yếu đầu cầu .110 5.1.2 Veà phương pháp tính toán cho công trình 111 5.2 Kết luận 112 5.3 Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp .112 Tài liệu tham khảo Tóm tắt lý lịch trích ngang Luận Văn Cao Học Chương CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Vấn đề tồn : Hiện để kịp với tốc độ phát triển kinh tế xã hội Thành phố, nhà nước đầu tư lớn vào phát triển sở hạ tầng, nhiều cầu lớn xây dựng Đa số cầu xây dựng đất yếu , với địa chất phức tạp Một vấn đề cần phải quan tâm phần lớn đường vào cầu đắp cao đất yếu, nên việc xử lý đường quan trọng Từ học thực tiễn phá hoại lún công trình cầu đường Nguyễn Hữu Cảnh, Q.Bình Thạnh, TP.HCM, cho thấy từ giai đoạn thiết kế biện pháp xử lý đường vào cầu quan trọng, không tính toán xử lý để đảm bảo ổn định đường gây hậu nghiêm trọng 1.2 Mục đích ,ý nghóa luận văn : Tên đề tài :“ Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận – Tp.HCM xử lý hệ cọc bêtông cốt thép hệ thống giếng cát gia tải trước”, mục đích luận văn là: - Phân tích ổn định biến dạng theo trình thi công đất yếu đường vào cầu xử lý hệ cọc bêtông cốt thép hệ thống giếng cát gia tải trước - Phân tích ổn định biến dạng tổng thể đất yếu đường vào cầu xử lý hệ cọc bêtông cốt thép hệ thống giếng cát gia tải trước - So sánh kết tính toán với số liệu quan trắc từ thực tế, từ rút mức độ xác kết nghiên cứu Dự báo trình biến dạng xảy đường đắp cao công trình tương tự thực thông qua nghiên cứu 1.3 Nội dung luận văn : Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan đất yếu biện pháp xử lý đường vào cầu đắp cao - 2.1 Đất yếu vấn đề đặt thiết kế thi công đường vào cầu đắp cao đất yếu - 2.2 Những biện pháp thông dụng để xử lý đường vào cầu đắp cao đất yếu Lữ Đình Vũ Trang - ... TÂN THUẬN – TP. HCM ĐƯC XỬ LÝ BẰNG HỆ CỌC BÊTÔNG CỐT THÉP ; HỆ THỐNG GIẾNG CÁT GIA TẢI TRƯỚC II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ: Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận – Tp. HCM xử lý hệ. .. TÊN ĐỀ TÀI : PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ TÍNH TOÁN NỀN ĐƯỜNG VÀO CẦU TÂN THUẬN – TP. HCM ĐƯC XỬ LÝ BẰNG HỆ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ; HỆ THỐNG GIẾNG CÁT GIA TẢI TRƯỚC TÓM TẮT: Thành phố Hồ Chí Minh trung tâm... nghiêm trọng 1 .2 Mục đích ,ý nghóa luận văn : Tên đề tài :“ Phân tích ứng xử tính toán đường vào cầu Tân Thuận – Tp. HCM xử lý hệ cọc b? ?tông cốt thép hệ thống giếng cát gia tải trước? ??, mục đích

Ngày đăng: 10/02/2021, 09:15