Nghiên cứu sức chịu tải và độ lún của đất nền theo kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN LÊ DU NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI VÀ ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ HIỆN TRƯỜNG Chun Ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã Số Ngành : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, Tháng 12 Năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Cán hướng dẫn khoa học : ……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 1: …………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2: …………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM, BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày ………… tháng … …… năm 2010 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: ……………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………………….…… ……………………………………………………………………………………………….…… Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN LÊ DU Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 10/09/1985 Nơi sinh: Quảng Trị Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MSHV: 09090293 I - TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI VÀ ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ HIỆN TRƯỜNG II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: Tổng quan sức chịu tải độ lún đất CHƯƠNG 2: Cơ sở lý thuyết thí nghiệm tính tốn sức chịu tải, mơ đun biến dạng độ lún đất CHƯƠNG 3: Phân tích sức chịu tải đất mơ đun biến dạng theo kết thí nghiệm phịng trường CHƯƠNG 4: Ứng dụng tính tốn cơng trình móng bè KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO III - NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/07/2010 IV - NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/12/2010 V - CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) TS TRẦN XUÂN THỌ CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS TS VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày……tháng… năm 2010 TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Quá trình học tập trường nổ lực thân để bổ sung kiến thức, đồng thời tiếp cận với kiến thức Luận văn tốt nghiệp hồn thành tổng hợp học tìm hiểu Để có kết ngày hôm cho phép em gửi lời biết ơn sâu sắc đến: TS Trần Xuân Thọ, người hướng dẫn trực tiếp cho em trình thực đề tài ThS Hoàng Thế Thao, ThS Võ Thanh Long tạo điều kiện giúp đỡ công tác thí nghiệm Các thầy, mơn Địa Nền móng - Khoa Kỹ thuật Xây Dựng - Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh dẫn tận tình truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình em theo học trường Cảm ơn tất anh chị em đồng nghiệp, anh chị em học viên cao học ngành Địa kỹ thuật xây dựng khóa 2009 đóng góp quý báu cung cấp tài liệu tham khảo phục vụ cho trình thực luận văn trình học tập Cuối xin gửi lời biết ơn đến gia đình, ba mẹ người tin tưởng, động viên em suốt q trình học tập cơng tác Do thời gian trình độ hạn chế, chắn đề tài cịn có nhiều thiếu sót, thân em cố gắng hồn thiện q trình làm việc, nghiên cứu mong nhận nhiều ý kiến đóng góp từ thầy bạn đồng nghiệp TP Hồ Chí Minh, Ngày 01 tháng 12 năm 2010 Học viên NGUYỄN LÊ DU TÓM TẮT LUẬN VĂN Ngày nhiều cơng trình cao tầng xây dựng đất tốt giải pháp móng bè Do cần phải tính tốn xác sức chịu tải độ lún đất để đảm bảo ổn định cho cơng trình Tuy nhiên giai đoạn thiết kế ban đầu có số liệu từ kết thí nghiệm phịng q trình tính tốn sức chịu tải độ lún khác biệt so với thực tế Vì xây dựng tương quan sức chịu tải, mơ đun biến dạng từ kết thí nghiệm phòng trường cần thiết Luận văn tập trung phân tích sức chịu tải, độ lún đất mô đun biến dạng loại đất sét pha cát trạng thái dẻo mềm đất sét pha cát trạng thái dẻo cứng phương pháp tiến hành thí nghiệm nén cố kết phịng thí nghiệm bàn nén tĩnh trường Từ việc phân tích kết từ thí nghiệm, xây dựng tương quan sức chịu tải, độ lún mô đun biến dạng đất Kết nghiên cứu loại đất sét pha cát trạng thái dẻo mềm với hệ số rỗng trung bình e = 0.6 chênh lệch sức chịu tải đất mP từ 2.5 đến lần, chênh lệch mô đun biến dạng mE từ đến lần Đối với đất sét pha cát, trạng thái dẻo cứng với hệ số rỗng trung bình e = 0.7 chênh lệch sức chịu tải đất mP từ 2.5 đến 3.5 lần, chênh lệch mô đun biến dạng mE từ đến lần Các hệ số tương quan sử dụng để hiệu chỉnh vào kết tính tốn thiết kế để có kết ứng xử đất sát với thực tế ngồi cơng trường xây dựng ABSTRACT Nowadays, more and more buildings are built on good ground by raft foundation method Therefore, it is needed to accurately calculate the load capacity and settlement of the ground to ensure the stability of the building However, in the initial design we have only data from experimental results in the laboratory, so the calculation of load capacity and settlement will be different from the reality It is essential to establish the correlation of the load capacity, deformation modulus from the experiments in the laboratory and in-situ The thesis focuses on the analysis of bearing capacity, settlement of the ground and deformation modulus for sandy clay of low plasticity and sandy clay of intermediate plasticity by the methods of Oedometer test in the laboratory and Plate bearing test in-situ From the results from experiments in the laboratory and in-situ, the correlations of bearing capacity, settlement and deformation modulus are to be established from the Oedometer test and Plate bearing test results With sandy clay of low plasticity having average void ratio e = 0.6, the difference in bearing capacity mP between experiments in the laboratory and in-situ is from 2.5 to times; the difference in deformation modulus mE is from to times For sandy clay of intermediate plasticity having average void ratio e = 0.7, the difference in bearing capacity mP between experiments in the laboratory and in-situ is from 2.5 to 3.5 times; the difference in deformation modulus mE is from to times The correlation coefficients are able to use to calibrate into the results of calculation design to make the results more accurate to the actual constructions in the field MỤC LỤC   MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỨC CHỊU TẢI VÀ ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN 1.1 Sức chịu tải đất 1.1.1 Phương pháp tính dựa mức độ phát triển vùng biến dạng dẻo 1.1.2 Phương pháp tính dựa giả thuyết cân giới hạn điểm 1.1.3 Cơng thức sức chịu tải có xét đến ảnh hưởng dạng móng, chiều sâu chơn móng độ nghiêng tải trọng 1.1.4 Phương pháp tính dựa giả thuyết mặt trượt phẳng 1.1.5 Sức chịu tải tính theo lý thuyết đàn hồi 10 1.1.6 Sức chịu tải theo thí nghiệm trường 10 1.1.6.1 Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) 10 1.1.6.2 Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (Cone Penetration Test) 11 1.1.6.3 Thí nghiệm bàn nén trường 11 1.2 Độ lún đất 11 1.2.1 Tính độ lún cuối đất phương pháp áp dụng lý thuyết đàn hồi 11 1.2.2 Tính lún theo phương pháp cộng lún lớp 14 1.2.3 Tính lún theo phương pháp lớp tương đương 15 1.2.4 Phương pháp phần tử hữu hạn xác định sức chịu tải độ lún đất ổn định theo thời gian 16 1.2.5 Tính lún nén thứ cấp đất .16 1.3 Nhận xét 17 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM VÀ TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI, MÔ ĐUN BIẾN DẠNG VÀ ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN 18 2.1 Đặt vấn đề 18 2.2 Thí nghiệm bàn nén trường 18 2.2.1 Mục đích, phạm vi ứng dụng thí nghiệm 18 2.2.2 Quy định chung 18 2.2.3 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm 19 2.2.4 Trình tự thí nghiệm 22 2.2.4.1 Chuẩn bị thí nghiệm 22 2.2.4.2 Tiến hành thí nghiệm 23 2.3 Xác định sức chịu tải, độ lún đất môđun biến dạng E từ thí nghiệm nén tĩnh trường 25 2.3.1 Tính tốn sức chịu tải 26 Ứng suất giới hạn đất 26 Ứng suất cho phép đất Pa 27 2.3.2 Tính tốn độ lún 28 2.3.3 Tính tốn mơđun biến dạng E 28 2.4 Thí nghiệm nén cố kết phịng 29 2.4.1 Phương pháp thí nghiệm 29 2.4.2 Thiết bị thí nghiệm 30 2.4.3 Quy trình thí nghiệm 31 2.4.4 Tính tốn kết thí nghiệm 32 2.5 Nhận xét: 34 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SỨC CHỊU TẢI, ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN VÀ MÔ ĐUN BIẾN DẠNG THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ HIỆN TRƯỜNG 35 3.1 Đặt vấn đề 35 3.2 Tiến hành thí nghiệm 35 3.3 Kết thí nghiệm 36 3.3.1 Kết thí nghiệm phịng: 36 3.3.2 Kết thí nghiệm trường: 43 3.4 Phân tích sức chịu tải 47 3.5 Xây dựng mối quan hệ mơ đun biến dạng từ thí nghiệm trường phịng 50 3.5.1 Cơng trình Trụ sở cục trinh sát ngoại tuyến 39 Lê Quý Đôn - Quận 50 3.5.2 Cơng trình Trụ sở làm việc công ty Hà Đô - 60A Trường Sơn - Quận Tân Bình 50 3.5.3 Cơng trình Chung cư cao tầng 13/2 Âu Cơ - Quận Tân Phú 51 3.5.4 Cơng trình Chung cư Thái An, Nguyễn Văn Quá, Quận 12, TP Hồ Chí Minh 51 3.6 Xây dựng mối quan hệ độ lún đất từ thí nghiệm trường phịng 53 3.7 Nhận xét 54 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH MĨNG BÈ 55 4.1 Đặt vấn đề 55 4.2 Mô tả cơng trình 55 4.3 Cấu tạo địa chất 56 4.4 Mơ tính toán 57 4.5 Phân tích kết 60 4.5.1 Theo phương pháp giải tích: 60 4.5.2 Theo phương pháp phần tử hữu hạn 62 4.5.3 Theo kết thí nghiệm bàn nén tĩnh trường: 64 4.6 Nhận xét 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 Kết luận 66 Kiến nghị 67 Hướng nghiên cứu 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 - Tính lún lớp đất có bề dày zi theo Egorov 13 Hình 1.2 - Sơ đồ tính lún theo phương pháp cộng lớp 14 Hình 1.3 - Sơ đồ tính lún theo phương pháp lớp tương đương 15 Hình 1.4 - Sơ đồ tính lún theo phương pháp lớp tương đương(TH nhiều lớp) 16 Hình 2.1b: Dụng cụ thiết bị thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 19 Hình 2.1b: Dụng cụ thiết bị thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 20 Hình 2.2: Thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 21 Hình 2.3: Biểu đồ quan hệ độ lún theo thời gian độ lún với cấp tải 25 Hình 2.4: Xác định ứng suất giới hạn dựa vào đường cong nén lún 26 Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm cố kết (Oedometer) 29 Hình 2.6: Đường cong nén lún e -p thí nghiệm nén cố kết 33 Hình 3.1: Mặt cắt địa chất cơng trình 39 Lê Quý Đôn - Quận 37 Hình 3.2: Mặt cắt địa chất cơng trình 60A Trường Sơn - Quận Tân Bình 38 Hình 3.3: Mặt cắt địa chất cơng trình 13/2 Âu Cơ - Quận Tân Phú 39 Hình 3.4: Mặt cắt địa chất cơng trình Nguyễn Văn Q - Quận 12 41 Hình 3.5: Biểu đồ quan hệ e - p thí nghiệm nén cố kết 42 Hình 3.6: Kết nén tĩnh bàn nén trường cơng trình 39 Lê Q Đơn 43 Hình 3.7: Kết nén tĩnh bàn nén trường cơng trình 60A Trường Sơn 44 Hình 3.8 - Kết nén tĩnh bàn nén trường - Cơng trình 13/2 Âu Cơ 45 Hình 3.9: Kết nén tĩnh bàn nén trường cơng trình Chung cư Thái An .46 Hình 4.1: Phối cảnh cơng trình trụ sở làm việc cục trinh sát ngoại tuyến A21 55 Hình 2: Xác định mô đun biến dạng Eoedref theo kết thí nghiệm nén cố kết 58 Hình 4.3: Chia lưới phần tử 59 Hình 4.4: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng (Móng tương ứng bàn nén) 62 Hình 4.5: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng sau hiệu chỉnh mơ đun biến dạng (Móng tương ứng bàn nén) 63 Hình 4.6: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng (B = 20m) 63 Hình 4.7: Xác định sức chịu tải cho phép móng bè có bề rộng 20m - cơng trình 39 Lê Quý Đôn 64 Hình 4.8: Kết tính lún theo thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 64 LUẬN VĂN THẠC SỸ 4.4 Mơ tính tốn Bảng 4.2 - Các thơng số mơ hình tốn theo phương pháp phần tử hữu hạn Thơng số mơ hình Thơng số vật liệu: - Tên lớp - Mơ hình - Loại vật liệu Thuộc tính: γunsat (kN/m3) γsat (kN/m3) Hệ số thấm: kx (m/day) ky (m/day) Độ cứng: ref Eoed (kN/m2) Thông số độ bền: cref (kN/m2) ϕ0 ψ0  NGUYỄN LÊ DU   Lớp 1: Sét pha cát Lớp 2: Sét pha cát lẫn sỏi sạn Lớp 3: Lớp 4: Lớp 5: Lớp 6: Lớp 7: Sét pha cát Cát pha sét Sét Cát pha sét Sét Lop5 - Set Lop7 - Set Mohr Coulomb model UnDrained Lop1 - Set pha cat Mohr Coulomb model UnDrained Lop2 - Set pha cat lan soi san Mohr Coulomb model UnDrained Lop3 - Set pha cat Mohr Coulomb model UnDrained Lop - Cat pha set Mohr Coulomb model UnDrained Mohr Coulomb model UnDrained Lop - Cat pha set Mohr Coulomb model UnDrained 10.2 19.5 11 20.4 10.5 20.2 10.2 19.7 9.5 19.3 10.5 20.2 11.4 21.1 - - - - - - - 2857 3704 3125 5556 3226 6250 5882 12.1 25.02 25.3 23.97 12.9 29.97 2.5 30.97 0.97 18.3 21.55 1.9 31.13 0.13 46.2 22.58                                                                                                                                                                               Page 57  LUẬN VĂN THẠC SỸ Xác định ErefOed lớp - Sét pha cát Xác định ErefOed lớp - Sét pha cát Xác định ErefOed lớp - Sét pha cát Xác định ErefOed lớp - Cát pha sét Xác định ErefOed lớp - Sét Xác định ErefOed lớp - Cát pha sét Xác định ErefOed lớp - Sét NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 58  LUẬN VĂN THẠC SỸ Hình 4.2: Xác định mơ đun biến dạng ErefOed theo kết thí nghiệm nén cố kết Bảng 4.3 - Các thông số mô hình tường vây móng bè Thơng số mơ hình Tường vây Móng bè Vật liệu: Plates Plates - Tên lớp Tường Móng bè - Loại vật liệu Elastic Elastic - EA (kN/m) x 106 107 - EI (kNm2/m) 2.083 x 105 d (m) 0.13 x 105 0.2 w (kN/m/m) 2.76 6.9 ν 0.2 0.2 Thông số: Đặc trưng vật liệu: 0.5   NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 59  LUẬN VĂN THẠC SỸ Hình 4.3: Chia lưới phần tử     4.5 Phân tích kết Tiến hành tính tốn theo kết giải tích theo phương pháp phần tử hữu hạn So sánh kiểm tra kết tính tốn ứng với kết móng có bề rộng tương ứng bàn nén (B = 0.36m) đồng thời đánh giá ổn định cơng trình với kích thước móng thực tế (B = 20m) phương pháp giải tích phương pháp phần tử hữu hạn (Thông qua phân mềm phần tử hữu hạn Plaxis)   4.5.1 Theo phương pháp giải tích: Móng có bề rộng tương ứng bàn nén: βi i =1 Ei Độ lún tính tốn móng bè xác định theo cơng thức: S = ∑ σ i hi Ta có: ptbtc = 115.217kN / m σ gl = Ptbtc − γ D f = 115.217 − (20.2 − 10) × 5.5 = 59.117 kN / m Bảng 4.4 - Kết tính lún theo phương pháp giải tích (Móng tương ứng bàn nén) Cơng trình 39 Lê Q Đơn Lớp Điểm Z (m) Z/b K0 0.000 0.000 1.000 σ gl (kN / m ) 59.117 1 0.144 0.400 0.741 43.794 0.144 0.400 0.741 43.794 0.288 0.800 0.510 30.150 114.04 0.288 0.800 0.510 30.150 114.02 0.432 1.200 0.309 18.279 118.12 0.432 1.200 0.309 18.279 118.12 24.214 14.401 NGUYỄN LÊ DU 0.576 1.600 0.178 10.523 0.003 112.00 0.006 116.07 0.003 120.14 0.003 109.96 107.92 109.96 36.972 S i (m) 105.88 51.455   σ bt (kN / m ) 122.15                                                                                                                        Page 60  LUẬN VĂN THẠC SỸ - Kết tính lún cho cơng trình ứng với bề rộng móng B = 0.36m chưa hiệu chỉnh mô đun biến dạng E là: βi i =1 Ei S =∑ σ i hi = 0.015m = 1.5cm - Sau hiệu chỉnh mô đun biến dạng 3.5 lần theo lý thuyết, kết tính lún cho cơng trình S = 0.43cm Móng có bề rộng 20m: Bảng 4.5 - Kết tính lún theo phương pháp giải tích (B = 20m) cơng trình 39 Lê Quý Đôn Lớp 10 11 Z (m) Z/b K0 0 0.00 1.0000 59.117 1 0.05 0.8976 53.063 1 0.05 0.8976 53.063 2 0.10 0.8752 51.739 2 0.10 0.8752 51.739 3 0.15 0.8528 50.415 3 0.15 0.8528 50.415 4 0.20 0.8304 49.091 4 0.20 0.8304 49.091 5 0.25 0.8080 47.767 5 0.25 0.8080 47.767 6 0.30 0.7856 46.442 6 0.30 0.7856 46.442 7 0.35 0.7632 45.118 7 0.35 0.7632 45.118 8 0.40 0.7408 43.794 8 0.40 0.7408 43.794 9 0.45 0.7184 42.470 9 0.45 0.7184 42.470 10 10 0.50 0.6960 41.145 10 10 0.50 0.6960 41.145 11 11 0.55 0.6650 39.313 NGUYỄN LÊ DU   σ gl (kN / m ) Điểm 56.090 52.401 51.077 49.753 48.429 47.104 45.780 44.456 43.132 41.808 40.229 σ bt (kN / m ) 105.880 116.080 116.080 126.030 126.030 135.730 135.730 145.430 145.430 155.130 155.130 164.830 164.830 174.530 174.530 184.230 184.230 193.930 193.930 203.630 203.630 213.330 S i (m) 110.980 0.0032 121.055 0.0030 130.880 0.0029 140.580 0.0028 150.280 0.0028 159.980 0.0025 169.680 0.0023 179.380 0.0020 189.080 0.0018 198.780 0.0015 208.480 0.0015                                                                                                                        Page 61  LUẬN VĂN THẠC SỸ 12 11 11 0.55 0.6650 39.313 12 12 0.60 0.6340 37.480 βi i =1 Ei S =∑ 38.396 213.330 223.030 218.180 0.0014 σ i hi = 0.0277 m = 2.77cm   - Giá trị lún móng với bề rộng 20m sau hiệu chỉnh mô đun biến dạng 3.5 lần đạt độ lún 2.77cm 4.5.2 Theo phương pháp phần tử hữu hạn - Tiến hành phân tích tốn phần mềm phần tử hữu hạn Plaxis Tiến hành mô theo tuần tự: Phase 1: Đào hố móng Phase 2: Thi cơng móng Phase 3: Chất tải theo áp lực 25% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 4: Chất tải theo áp lực 50% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 5: Chất tải theo áp lực 75% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 6: Chất tải theo áp lực 100% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 7: Chất tải theo áp lực 125% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 8: Chất tải theo áp lực 150% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 9: Chất tải theo áp lực 200% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 9: Chất tải theo áp lực 200% tải trọng trung bình tác dụng lên đáy móng Phase 10: Tải trọng lâu dài Kết thu nhận cho hình 4.4 đến 4.7    Móng tương ứng bàn nén: NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 62  LUẬN VĂN THẠC SỸ Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng Sum-MloadA Curve 1.5 0.5 -0.03 -0.025 -0.02 -0.015 -0.01 -5e-3 Uy [m] Hình 4.4: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng (Móng tương ứng bàn nén) Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng Sum-MloadA Point B - Tâm móng 1.5 0.5 -0.012 -9e-3 -6e-3 -3e-3 Uy [m] Hình 4.5: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng sau hiệu chỉnh mơ đun biến dạng (Móng tương ứng bàn nén) Móng có bề rộng 20m: NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 63  LUẬN VĂN THẠC SỸ Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng Sum-MloadA Điểm B - Tâm móng 1.5 0.5 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0.05 Uy [m] Hình 4.6: Biểu đồ quan hệ ứng suất biến dạng sau hiệu chỉnh mô đun biến dạng (B = 20m) Biểu đồ quan hệ Ứng suất - Biến dạng Sum-MloadA Điểm B - Tâm móng 1.5 0.5 -0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0.05 Uy [m] Hình 4.7: Xác định sức chịu tải cho phép móng bè có bề rộng 20m cơng trình 39 Lê Q Đơn NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 64  LUẬN VĂN THẠC SỸ 4.5.3 Theo kết thí nghiệm bàn nén tĩnh trường: Hình 4.8: Kết tính lún theo thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 4.6 Nhận xét - Khi tính tốn độ lún ổn định đất theo giá trị mô đun đàn hồi thí nghiệm từ thí nghiệm nén cố kết kết độ lún thu nhận 1.5cm - Độ lún ổn định giảm từ 1.5cm xuống 0.43cm mô đun biến dạng giảm 3.5 lần theo đề nghị từ kết tính tốn lý thuyết kết gần giống với kết thí nghiệm độ lún thực tế (Độ lún từ kết thí nghiệm bàn nén tĩnh trường 0.5cm) - Khi tính tốn độ lún theo phương pháp phần tữ hữu hạn với bề rộng móng tương ứng bàn nén kết độ lún thu nhận 1.8cm giá trị độ lún giảm xuống cịn 0.58cm mơ đun biến dạng đất tăng lên 3.5 lần Điều phù hợp với lý thuyết trình bày - Khi hiệu chỉnh mơ đun biến dạng theo kết tính tốn lý thuyết độ lún kết tính tốn dựa số liệu thí nghiệm phịng kết tính tốn dựa số liệu thí nghiệm bàn nén trường nhau, điều phù hợp với tính tốn trước cơng trình xây dựng sét pha cát trạng thái dẻo mềm - Kết tính lún theo phương pháp phần tử hữu hạn ứng với tải trọng cơng trình cho độ lún 7.8cm (Với mô đun biến dạng hiệu chỉnh 3.5 lần theo đề nghị từ tính tốn lý thuyết) với bề rộng móng 20m theo phương pháp phần tử hữu hạn độ lún đạt 2.8cm tính theo phương pháp giải tích Như cơng trình ổn định lún S < S gh = 8cm - Sức chịu tải cho phép cơng trình ứng với độ lún 8cm Pa =117.4 kN/m2 nhỏ sức chịu tải cho phép tính theo Terzaghi Pa = 132.4 kN/m2 ⇒ Cơng trình thỏa điều kiện ổn định NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 65  LUẬN VĂN THẠC SỸ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết tính tốn phân tích luận văn rút số kết luận sau: - Khi tính tốn sức chịu tải thiết kế theo Vesic theo TCVN 45 -78 cho kết tương đương nhỏ khoảng 30% so với tính tốn theo Terzaghi.Theo kết nghiên cứu, tính tốn ổn định cơng trình nên sử dụng cơng thức tính tốn theo Terzaghi hệ số tương quan cần thiết để tính tốn đề nghị 2.5 lần - Đối với đất sét pha cát, trạng thái dẻo mềm với hệ số rỗng trung bình e = 0.6 chênh lệch thí nghiệm phịng kết thí nghiệm trường độ lún mS khoảng 2.5 đến lần, chênh lệch mô đun biến dạng mE từ đến lần Với đất sét pha cát, trạng thái dẻo cứng với hệ số rỗng trung bình e = 0.7 chênh lệch mS khoảng đến 4.5 lần, chênh lệch mE từ đến lần - Ứng với cấp áp lực nhỏ chênh lệch mơđun biến dạng tính tốn từ kết thí nghiệm bàn nén lệch nhiều so với mơ đun biến dạng tính từ kết thí nghiệm nén cố kết phòng cấp áp lực lớn hệ số mE giảm dần, tức kết thí nghiệm nén phịng thí nghiệm bàn nén tĩnh trường cho kết gần NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 66  LUẬN VĂN THẠC SỸ - Đối với đất sét pha cát dao động hệ số mE tương đối lớn E0-50 E200-400, chênh lệch kết thí nghiệm phịng thí nghiệm bàn nén tĩnh trường cấp tải ban đầu (E0-50) tương đối lớn, nhiên cấp tải giá trị mE dao động ổn định - Tính tốn thiết kế cơng trình có quy mơ xây dựng từ đến 15 tầng sét pha cát với hệ số rỗng e từ 0.6 đến 0.7 tiến hành hiệu chỉnh số liệu thí nghiệm theo hệ số tương quan sức chịu tải mP từ 2.5 đến lần, hệ số tương quan độ lún mS từ 2.5 đến 4.5 lần hệ số tương quan mô đun biến dạng mE từ đến lần Đất tốt hệ số hiệu chỉnh lớn Kiến nghị - Cần có nhiều nghiên cứu loại đất đặc trưng cho khu vực thành phố Hồ Chí Minh đất cát hay đất cát pha sét để phục vụ cho q trình tính tốn thiết kế cơng trình đất tốt - Do kết thí nghiệm bàn nén tĩnh trường cho kết xác đến lớp đất đến lần đường kính bàn nén nên thiết kế cơng trình cần có nghiên cứu để tìm mối tương quan kết thí nghiệm phịng trường, tương quan thí nghiệm trường để hổ trợ cách có hiệu cho kỹ sư thiết kế Hướng nghiên cứu - Cần nghiên cứu nhiều mẫu thí nghiệm kết xác - Nghiên cứu tương quan sức chịu tải, độ lún đất loại đất khác cát, sét, cát pha sét, - Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến kết thí nghiệm bàn nén tĩnh trường NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 67  LUẬN VĂN THẠC SỸ NGUYỄN LÊ DU                                                                                                                          Page 68  LUẬN VĂN THẠC SỸ TÀI LIỆU THAM KHẢO   Tiếng việt: [1] PGS TS Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh - 2009 [2] PGS TS Châu Ngọc Ẩn, Nền móng, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, Tp Hồ Chí Minh - 2008 [3] Lê Quý An, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Văn Quỳ, Cơ học đất, NXB giáo dục, Hà Nội - 1995 [4] Whitlow, Cơ học đất, NXB giáo dục - 1999 [5] GS TSKH Cao Văn Chí, Cơ học đất, NXB Xây Dựng - 2003 [6] Vũ Cơng Ngữ, Tính tốn móng nơng, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội - 1982 [7] Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng, Cơ học đất, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2000 [8] Nguyễn Công Oanh, Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích cố móng bè, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Tp Hồ Chí Minh - 2003 [9] PGS TS Võ Phán, Bài giảng môn học: “Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng”, TP Hồ Chí Minh - 2010 [10] PGS TS Võ Phán, Ths Phan Lưu Minh Phượng, Cơ học đất, NXB Xây Dựng, 2010 [11] Ralph B.Peck, Walter E Hanson, Trịnh Văn Cương, Nguyễn Công Mẫn, Nguyễn Uyên dịch, Kỹ thuật móng, NXB giáo dục, Hà Nội - 1999 [12] TS Bùi Trường Sơn, Bài giảng Địa chất cơng trình, Tp Hồ Chí Minh - 2009 [13] TS Bùi Trường Sơn, Bài giảng Thổ chất cơng trình đất, Tp Hồ Chí Minh - 2008 [14] Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, ng Đình Chất, Nền móng cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp, NXB Xây Dựng, Hà Nội - 1996 [15] TCXDVN 80:2002, Đất xây dựng Phương pháp xác định môđun biến dạng trường nén phẳng, NXB Xây Dựng, Hà Nội - 2003 [16] TS Trần Xuân Thọ, Bài giảng mơn học: “Cơ học đất”, TP Hồ Chí Minh - 2008 [17] TS Trần Xuân Thọ, Bài giảng môn học: “Nền móng”, TP Hồ Chí Minh - 2008 NGUYỄN LÊ DU                                                                                                              LUẬN VĂN THẠC SỸ [18] Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trường Phiệt, Nền móng, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội - 1978 [19] Trần Văn Việt, Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, NXB Xây Dựng - 2008 Tiếng anh: [20] Arnold Verruijt, Soil mechanics, Delft University of Technology, Netherlands ‐  2001 [21] Bowles, J.E, Foundation analyses and design, McGraw Hill Book Company - 2004 [22] Muni Budhu, Soil Mechanics and Foundations, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc - 2007 [23] Braja M.Das, Principle of Foundation Engineering, Third Edition, PWS Publishing Company - 1984 [24] G N Smith and Ian G N Smith, Elements of soil mechanics, seventh edition, Blackwell science, 1998 [25] Lysandros PANTELIDIS, Determining of the soil strength characteristics through the plate bearing, Foundations of civil and environmental engineering, No 11 - 2008 [26] Manjriker Gunaratne, The foundation engineering handbook, CRC Press Taylor & Francis Group, New york - 2006 [27] STS instruments company limited, Pload test bearing, Bangkok - 2004 NGUYỄN LÊ DU                                                                                                              LUẬN VĂN THẠC SỸ TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC Họ tên: Nguyễn Lê Du Sinh ngày: 10 - 09 - 1985 Nơi sinh: Quảng Trị Địa liên lạc: 1127/20/3 Tỉnh lộ 43, KP2, P Bình Chiểu, Q Thủ Đức, TP HCM Điện thoại: 0983 152 524 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1/2008: Tốt nghiệp ngành trắc địa đồ - Khoa KT Xây Dựng - Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh 1/2009: Tốt nghiệp ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp - Khoa KT Xây Dựng - Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh 9/2009 đến nay: Học viên cao học - Chuyên ngành Địa kỹ thuật Xây Dựng - Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 3/2008 đến 6/2009: Giảng viên - Trường CĐ Tài nguyên & Môi trường Tp Hồ Chí Minh 6/2009 đến nay: Giảng viên - Trường ĐH Giao thơng vận tải Tp Hồ Chí Minh NGUYỄN LÊ DU                                                                                                              ... SỨC CHỊU TẢI, ĐỘ LÚN CỦA ĐẤT NỀN VÀ MÔ ĐUN BIẾN DẠNG THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHỊNG VÀ HIỆN TRƯỜNG 3.1 Đặt vấn đề Việc xác định sức chịu tải đất nền, mô đun biến dạng độ lún từ kết thí nghiệm. .. dung nghiên cứu - Phân tích sức chịu tải đất từ kết thí nghiệm phịng, thí nghiệm trường từ so sánh, đánh giá sức chịu tải đất theo loại đất - Xác định mô đun biến dạng theo kết thí nghiệm phịng trường. .. thí nghiệm trường, luận văn tập trung nghiên cứu tương quan mô đun biến dạng theo kết thí nghiệm đồng thời phân tích sức chịu tải đất từ kết thí nghiệm phòng trường để đánh giá sức chịu tải đất