Nghiên cứu ứng dụng khối móng topblock để tăng cường khả năng chịu tải cho móng hầm chui

Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN HOÀI PHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KHỐI MÓNG TOPBLOCK ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHO MÓNG HẦM CHUI Chuyên ngành: Xây Dựng Cầu Hầm LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS LÊ TRỌNG NGHĨA Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN XUÂN THỌ……………………… Cán chấm nhận xét 2: TS NGUYỄN MINH TÂM….……………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 15 tháng năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS VÕ PHÁN TS TRẦN XUÂN THỌ TS NGUYỄN MINH TÂM TS LÊ BÁ VINH TS LÊ TRỌNG NGHĨA Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa Chủ tịch Hội đồng Bộ môn Cầu đường đánh giá LV PGS.TS VÕ PHÁN TS LÊ BÁ KHÁNH ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc oOo Tp HCM, ngày tháng 12 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Hoài Phương Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh :15/1/1986 Nơi sinh :DakLak Chuyên ngành : Xây Dựng Cầu Hầm Khoá (Năm trúng tuyển) : 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu ứng dụng khối móng Topblock để tăng cường khả chịu tải cho móng hầm chui” 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Xác định độ lún hầm xử lý TopBlock, TopBlock kết hợp với móng cọc so với phương án móng cọc Xác định khả chịu tải hầm xử lý TopBlock so với ban đầu với phương án móng cọc Đưa kết luận phạm vi ứng dụng TopBlock, TopBlock kết hợp với móng cọc cho cơng trình cầu đường Đưa kết luận khả ứng dụng phương pháp TopBlock cơng trình cầu đường với địa chất yếu Miền Nam 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 4/10/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 6/12/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): Tiến Sỹ Lê Trọng Nghĩa CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS LÊ TRỌNG NGHĨA TS LÊ BÁ KHÁNH LỜI CÁM ƠN Trước tiên, xin chân thành cảm ơn thầy TS Lê Trọng Nghĩa tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho tơi suốt q trình thực luận văn tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, môn Địa Cơ Nền Móng, mơn Cầu Đường trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, người truyền đạt kiến thức quý báu cho thời gian học cao học vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn đến anh Nguyễn Yên Vũ (Công Ty Cổ Phần Dic 4), Nguyễn Quốc Hưng (Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Cầu Đồng Nai), anh Nguyễn Trọng Ngân (Ban Điều Hành Dự Án Chung Cư Tân Tạo ), bạn Lê Thị Thu Thảo (Tp.HCM) hộ trợ, giúp thu thập số liệu địa chất, tài liệu tham khảo kinh nghiệm hữu ích để thực đề tài nghiên cứu Xin cảm ơn Ban Lãnh Đạo Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số 14 tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Sau cùng, lời tri ân sâu sắc xin dành cho Bố Mẹ, người nuôi dạy khôn lớn hết lịng quan tâm, động viên để hồn thành luận văn tốt nghiệp Tp.HCM, ngày tháng 12 năm 2010 Tác giả Nguyễn Hồi Phương TĨM TẮT Mục tiêu nghiên cứu luận văn đánh giá khả ứng dụng khối móng TopBlock vào việc xử lý móng cho cơng trình cầu đường, cụ thể cho cơng trình Hầm Chui Vũng Tàu thuộc dự án Cầu Đồng Nai tuyến hai đầu cầu từ Ngã Ba Tân Vạn đến cuối tuyến tránh thành phố Biên Hòa Đề tài sử dụng phần mềm Plaxis 2D để đánh giá phân bố ứng suất cọc TopBlock so sánh với phân bố ứng suất cọc đất nền, đánh giá chuyển vị cọc có sử dụng khối móng TopBlock kết hợp với cọc so với có cọc Kết cho thấy phân bố ứng suất cọc TopBlock tốt so với cọc đất nền, chuyển vị cọc có sử dụng TopBlock kết hợp tốt so với có cọc Trên sở kết thu tác giả đưa kết luận sau: Khối móng TopBlock có hiệu ứng phân bố ứng suất nền, giảm độ lún cho cọc, tăng cường khả chịu tải cho nền, biểu đồ lún điều hịa Phương án móng cọc kết hợp với TopBlock phương án móng hợp lý cho địa chất hầm chui Vũng Tàu, khả ứng dụng rộng rãi để xử lý cho móng cơng trình với địa chất yếu Miền Nam ABSTRACT The objective of this research what assess the applicability effect of TopBlock foundation for foundation of bridge and highway, particularly for foundation of tunnel foundation what name is Vung Tau Tunel The Vung Tau Tunnel belongs to “The New Dong Nai Bridge and two lines from Tan Van cross road to Bien Hoa bypass road” Author uses Plaxis 2D programe to evalute distribution factor of strain between combined pile and TopBlock foundation method and pile foundation method, evalute displacement of head pile between combined pile and TopBlock foundation method and pile foundation method Result of those problems showed that the distributed strain of the combined pile and TopBlock foundation method is better than distributed strain of the pile foundation method, the displacement of head pile of the combined pile and TopBlock foundation method is better than the displacement of head pile of the pile foundation method Basing on those results, author concludes: The TopBlock foundation method distributes strain in background The TopBlock foundation reduces displacement of pile The TopBlock foundation increases the load capacity of background The displacement diagram of the combined pile and TopBlock foundation method is more harmonic than displacement diagram of the pile foundation method The combined pile and TopBlock foundation method is the reasonable foundation method The combine pile and TopBlock foundation method is the wide applicated foundation for weak soil in the South of Viet Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề nghiên cứu .1 Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .2 Hạn chế đề tài CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ TOP-BASE 1.1 Sự phát triển công nghệ Top-Base định nghĩa .4 1.2 Các đặc tính kỹ thuật vật liệu Top-Block 1.3 Tổng quan đặc điểm lý phương pháp Top-Base .7 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN CỦA CƠNG NGHỆ TOP-BASE .14 2.1 Giới thiệu 14 2.2 Các phương pháp tính sức chịu tải đất .15 2.2.1 Các giai đoạn phá hoại đất 15 2.2.2 Xác định tải trọng giới hạn PIIgh 16 2.3 Các phương pháp tính độ lún 20 2.3.1 Độ lún cố kết lún theo phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ e-σ’ 20 2.3.2 Độ lún tính theo đường quan hệ e-logσ’ 21 2.3.3 Độ lún theo lý thuyết bán không gian đàn hồi 21 2.3.4 Tính độ lún theo phương pháp đàn hồi 22 2.4 Thiết kế TopBase 22 2.4.1 Lựa chọn phương pháp .22 2.4.2 Tính toán thiết kế 23 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KHỐI MÓNG TOPBLOCK ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHO MÓNG HẦM CHUI 30 3.1 Đặt vấn đề .30 3.2 Giới thiệu cơng trình .30 3.3 Đặc điểm địa hình 35 3.4 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực 35 3.4.1 Đặc điểm địa tầng 35 3.4.2 Đặc điểm thủy văn khu vực 35 3.5 Tổ chức thi công hầm .35 3.6 Thơng số nhập vào mơ hình 38 3.6.1 Thông số lớp đất nhập vào phần mềm plaxis 40 3.6.2 Thông số hầm, cừ thép hình hệ chống 44 3.6.3 Quy đổi khối TopBlock cọc tương đương 48 3.6.4 Thông số tải trọng 51 3.7 Các bước mơ tính toán 51 3.8 Các toán 51 3.9 Mô hình tốn .52 3.9.1 Bài toán thi công hầm đất tự nhiên .52 3.9.2 Bài tốn thi cơng hầm khối móng Topblock 54 3.9.3 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 9.3m (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) .56 3.9.4 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 58 3.9.5 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 4.4m (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) .60 3.9.6 Bài tốn thi cơng hầm cọc L = 4.4m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 62 3.9.7 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, với khoảng cách cọc thay đổi (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) 64 3.9.8 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, với khoảng cách cọc thay đổi (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) chèn cọc khối móng topblock 66 3.10 Kết toán 68 3.10.1 Bài toán thi công hầm đất tự nhiên .68 3.10.2 Bài tốn thi cơng hầm khối móng Topblock 71 3.10.3 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 9.3m (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 74 3.10.4 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 77 3.10.5 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 4.4m (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 81 3.10.6 Bài tốn thi cơng hầm cọc L = 4.4m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 84 3.10.7 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, với khoảng cách cọc thay đổi (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) 88 3.10.8 Bài tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, với khoảng cách cọc thay đổi (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) chèn cọc khối móng topblock 92 3.11 Phân tích kết tốn 96 3.11.1 Bài toán thi công hầm đất tự nhiên tốn thi cơng hầm khối móng TopBlock 96 3.11.2 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 9.3m toán thi công hầm cọc L=9.3m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 97 3.11.3 Bài toán thi công hầm cọc với chiều dài cọc L = 4.4m tốn thi cơng hầm cọc L=4.4m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.4m, khoảng cách cọc 2.4m) 103 3.11.4 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 9.3m tốn thi cơng hầm cọc L=9.3m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) 110 3.11.5 Nhận xét chung toán .116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119 Kết luận 119 Kiến nghị 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 -107- Từ biểu đồ so sánh 3.5, 3.6, 3.7 ta có kết chuyển vị trung bình đầu cọc sau: Bảng 3.16 Bảng so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc tốn tốn Chuyển vị trung bình đầu cọc Bài toán 5(mm) STT Vị trí cọc 28.8 30.2 32.6 35 37.4 39.8 41.2 GĐ thi công hầm -17.717 -16.645 -15.571 -15.319 -15.664 -16.588 -17.630 GĐ tháo dỡ hệ giằng -18.187 -16.822 -15.367 -14.959 -15.400 -16.644 -17.941 GĐ đắp cát hoàn thiện hầm -23.576 -22.240 -20.759 -20.317 -20.756 -21.987 -23.233 Chuyển vị trung bình đầu cọc Bài tốn (mm) GĐ thi công hầm -19.885 -16.084 -14.490 -13.687 -14.307 -16.036 -19.868 GĐ tháo dỡ hệ giằng GĐ đắp cát hoàn thiện hầm -20.703 -16.612 -14.637 -13.684 -14.424 -16.505 -20.608 Ghi chú: Vị trí cọc tọa độ tâm cọc theo phương ngang mơ hình tốn -26.089 -22.034 -20.044 -19.059 -19.787 -21.839 -25.878 Phần trăm thay đổi GĐ GĐ GĐ đắp thi tháo cát cơng dỡ hệ hồn hầm giằng thiện hầm 12% 14% 11% -3% -1% -1% -7% -5% -3% -11% -9% -6% -9% -6% -5% -3% -1% -1% 13% 15% 11% -108- Chuyển vị đầu cọc (mm) Biểu đồ so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc 0.000 -5.000 28.8 30.2 32.6 35 37.4 39.8 41.2 TCHBT5 TDBT5 -10.000 DCBT5 -15.000 TCHBT6 -20.000 TDBT6 -25.000 DCBT6 -30.000 Vị trí cọc (m) Biểu đồ 3.8 Biểu đồ so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc qua giai đoạn thi cơng tốn tốn Ghi chú: TCHBT5: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn thi cơng hầm tốn TDBT5: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống toán DCBT5: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn đắp cát hồn thiện hầm tốn TCHBT6: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn thi cơng hầm tốn TDBT6: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống toán DCBT6: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn đắp cát hồn thiện hầm tốn Nhận xét chuyển vị trung bình đầu cọc tốn toán 6: Dựa vào biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm kết thu ta thấy biểu đồ chuyển vị đáy hầm trường hợp khơng giống trường hợp tốn 4, biểu đồ chuyển vị toán cho thấy đường cong với biên độ thay đổi lớn, biểu đồ chuyển vị tốn đường điều hịa -109- Chuyển vị cọc biên toán so với cọc biên tốn tăng (cọc vị trí 28.8m 41.2m) qua giai đoạn thi công, tỉ lệ thay đổi chuyển vị từ 11%-15% Khác với toán toán 4, tỉ lệ thay đổi chuyển vị cọc toán so với cọc toán qua giai đoạn thi công không đáng kể Chuyển vị giảm, nhiên không đáng kể, tỉ lệ thay đổi chuyển vị gần không đáng kể, từ 1%-3% cọc vị trí 30.2m 39.8m Chuyển vị giảm, tỉ lệ thay đổi chuyển vị có xu hướng tăng lên, không đáng kể, thay đổi từ 3%-9% cọc vị trí 32.6m 37.4m Chuyển vị giảm, tỉ lệ thay đổi chuyển vị có xu hướng tăng lên, không đáng kể, thay đổi từ 6%-11% cọc vị trí 35m Qua kết phân tích ta nhận thấy ảnh hưởng TopBlock đến chuyển vị đầu cọc , khối móng TopBlock hầm phân bố ứng suất so với khơng có TopBLock chuyển vị đầu cọc hầm giảm nhiên biên độ giảm khơng lớn tốn tốn phân bố ứng suất cọc TopBlock; cọc đất tốn gần khơng chênh lệch Ở hai tốn khối TopBlock ngồi biên không tạo hiệu ứng phân bố ứng suất ngược lại liên kết với hầm làm tăng tải trọng khu vực dẫn đến chuyển vị đầu cọc biên tăng so với trường hợp không sử dụng TopBlock, nhiên chuyển vị gia tăng thêm cọc có sử dụng TopBlock so với cọc không sử dụng TopBlock không lớn toán toán -110- 3.11.4 Bài tốn thi cơng hầm cọc với chiều dài cọc L = 9.3m toán thi công hầm cọc L=9.3m, chèn cọc khối móng topblock (khoảng cách cọc biên 1.9m, khoảng cách cọc 4.4m) Từ kết ứng suất mặt cắt phạm vi đáy hầm qua giai đoạn thi công tốn tốn Ta có bảng kết phân bố ứng suất sau: -111- Bảng 3.17 Bảng tổng hợp tỉ lệ phân bố ứng suất qua giai đoạn thi cơng tốn tốn Giai đoạn thi cơng hầm STT Nội dung Bài toán Bài toán Phần trăm thay đổi Ứng suất tác dụng lên cọc -88.816 -95.330 Ứng suất tác dụng lên TopBlock /nền đáy hầm -51.289 -58.565 Giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống Tỉ lệ phân bố Ứng suất tác dụng lên cọc 1.732 1.628 -119.478 -115.899 6% Ứng suất tác dụng lên TopBlock/ đáy hầm -68.256 -69.696 Tỉ lệ phân bố 1.750 1.663 5% Giai đoạn đắp cát hoàn thiện bên hầm Ứng suất tác dụng Tỉ lệ Ứng suất lên phân tác dụng TopBlock/ bố lên cọc đáy hầm -110.541 -63.147 1.751 -121.949 -74.907 1.628 7% -112- Nhận xét phân bố ứng suất đáy hầm toán toán Sự thay đổi tỉ lệ phân bố ứng suất đáy hầm tương ứng với trường hợp tốn gần khơng đổi qua giai đoạn thi công Tỉ lệ phân bố ứng suất đáy hầm có sử dụng TopBlock qua giai đoạn thi công thay đổi từ 1.628 đến 1.663 lần Trong tương tự không sử dụng TopBlock thay đổi từ 1.732 đến 1.751 lần Sự phân bố ứng suất đáy hầm có sử dụng TopBlock khơng có TopBlock lớn so với trường hợp hai toán nhiên thay đổi không đáng kể, thay đổi từ 5% đến 7% Từ biểu đồ chuyển vị đứng đáy sàn hầm bên ta có biểu đồ so sánh chuyển vị đứng đáy sàn hầm qua giai đoạn thi cơng tốn toán sau: Bài toán Bài toán 41.7 40.9 39.8 38.7 38.1 37.2 35 36.1 33.9 32.8 31.9 31.3 30.2 -1 29.1 28.3 Chuyện vị đứng Uy (mm) Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn thi công hầm -2 Bản đáy hầm (m) Biều đồ 3.9 Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn thi cơng hầm tốn tốn -113- Bài toán Bài toán 41.7 40.9 39.8 38.7 38.1 37.2 36.1 35 33.9 32.8 31.9 31.3 30.2 -1 29.1 28.3 Chuyện vị đứng Uy (mm) Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống hố đào -2 Bản đáy hầm (m) Biểu đồ 3.10 Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống hố đào toán toán 41.7 40.9 39.8 38.7 38.1 37.2 36.1 35 33.9 32.8 -1 31.9 Bài toán 31.3 30.2 Bài toán 29.1 28.3 Chuyện vị đứng Uy (mm) Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống hố đào -2 -3 Bản đáy hầm (m) Biểu đồ 3.11 Biểu đồ so sánh chuyển vị đáy hầm giai đoạn đắp cát hoàn thiện bên hầm toán toán -114- Từ biểu đồ so sánh 3.9, 3.10, 3.11 ta có kết chuyển vị trung bình đầu cọc sau: Bảng 3.17 Bảng so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc toán toán Chuyển vị trung bình đầu cọc Bài tốn (mm) STT Vị trí cọc 28.7 30.6 35 39.4 41.3 Chuyển vị trung bình đầu cọc Bài tốn (mm) GĐ thi cơng hầm GĐ tháo dỡ hệ giằng GĐ đắp cát hoàn thiện hầm GĐ thi công hầm -0.859 -0.530 -0.257 -0.530 -0.859 -0.916 -0.471 -0.140 -0.469 -0.910 -1.103 -0.687 -0.324 -0.684 -1.094 -0.945 -0.437 -0.229 -0.437 -0.944 GĐ tháo dỡ hệ giằng GĐ đắp cát hoàn thiện hầm -1.009 -0.390 -0.121 -0.387 -1.002 Ghi chú: Vị trí cọc tọa độ tâm cọc theo phương ngang mơ hình tốn -1.195 -0.609 -0.310 -0.606 -1.185 Phần trăm thay đổi GĐ GĐ GĐ đắp thi tháo cát cơng dỡ hệ hồn hầm giằng thiện hầm 10% 10% 8% -18% -17% -11% -11% -14% -4% -18% -17% -11% 10% 10% 8% -115- C huyển vị đầu cọc (mm) Biểu đồ so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc 0.000 28.7 30.6 35 39.4 41.3 TCHBT7 -0.500 TDBT7 -1.000 TCHBT8 TDBT8 DCBT7 -1.500 Vị trí cọc (m) DCBT8 Biểu đồ 3.12 Biểu đồ so sánh chuyển vị trung bình đầu cọc qua giai đoạn thi cơng toán toán Ghi chú: TCHBT7: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn thi công hầm toán TDBT7: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống toán DCBT7: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn đắp cát hồn thiện hầm tốn TCHBT8: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn thi công hầm toán TDBT8: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn tháo dỡ hệ giằng chống toán DCBT8: Đường chuyển vị đầu cọc giai đoạn đắp cát hồn thiện hầm tốn Nhận xét chuyển vị trung bình đầu cọc tốn toán 8: Dựa vào kết nghiên cứu ta thấy chuyển vị đáy hầm tương tự toán 3, 4, chuyển vị thay đổi cho hai tốn theo sóng hình sin, nhiên chuyển vị khu vực hai biên mép hầm tốn có mức tăng đột biến tương tự toán Chuyển vị cọc biên toán so với cọc biên tốn tăng (cọc vị trí 28.7m 41.3m) qua giai đoạn thi công, tỉ lệ thay đổi chuyển vị từ 8%-10% -116- Khác với toán toán 4, tỉ lệ thay đổi chuyển vị cọc toán so với cọc toán qua giai đoạn thi cơng có thay đổi khơng đáng kể Chuyển vị giảm, tỉ lệ thay đổi chuyển vị từ 11%-18% cọc vị trí 30.6m 39.4m Chuyển vị giảm, tỉ lệ thay đổi chuyển vị có xu hướng giảm tỉ lệ giảm từ 4%-14% cọc vị trí 35m Qua kết phân tích ta nhận thấy ảnh hưởng TopBlock đến chuyển vị đầu cọc, khối móng TopBlock hầm phân bố ứng suất so với khơng có TopBLock chuyển vị đầu cọc hầm giảm, biên độ giảm khơng lớn tốn toán lớn so với toán tốn 6, phân bố ứng suất cọc TopBlock; cọc đất toán (phần trăm thay đổi tỉ lệ phân bố ứng suất từ 5%-7%) tốt so với toán toán (phần trăm thay đổi tỉ lệ phân bố ứng suất từ 1%3%) Cũng bốn toán trước, toán 3,4,5,6 Ở hai tốn khối TopBlock ngồi biên không tạo hiệu ứng phân bố ứng suất nhiên chuyển vị gia tăng thêm cọc có sử dụng TopBlock so với cọc không sử dụng TopBlock nhỏ so với toán toán 3.11.5 Nhận xét chung toán Các toán bỏ qua bước tính tốn cho giai đoạn thi cơng (đào đất, hạ mực nước ngầm ….) xét giai đoạn đào đất tiến hành thi công hầm Hơn tốn mơ hình mơ hình Plaxis 2D Do mơ hình tốn mơ hình gần Cấu tạo chi tiết hệ giằng vách hố đào sử dụng lại kết hồ sơ thẩm tra thiết kế kỹ thuật thi công Cầu Đồng Nai -117- Để thỏa điều kiện ổn định cho cầu hầm, theo hồ sơ thiết kế kỹ thuật Cầu Đồng Nai chiều dài cọc cho hầm vị trí lổ khoan LH6 9.3 m Theo kết phầm mềm Plaxis (bài toán 3) độ lún 0.001m, chiều dài cọc thiết kế cho hầm vị trí LH6 hợp lý Từ kết toán 2, tác giả nhận thấy tác dụng TopBlock phân bố ứng suất đất tác dụng nên Topblock làm giảm độ lún nền, độ lún giảm từ 12% đến 13% so với không giá cố TopBlock Từ toán 3, với chiều dài cọc theo thiết kế Lcoc = 9.3m, kết độ lún cọc giai đoạn đắp cát hoàn thiện bên hầm, sử dụng khối móng TopBlock so với khơng sử dụng khối móng TopBlock giảm từ 5% đến 17% cọc Hơn biểu đồ chuyển vị đứng trường hợp sử dụng khối móng TopBlock điều hịa so với trường hợp không sử dụng, điều cho thấy ưu điểm biện pháp sử dụng khối móng TopBlock để tăng cường khả chịu tải cho Bài toán 5, với chiều dài cọc giảm Lcoc = 4.4m, kết độ lún cọc giai đoạn đắp cát hoàn thiện bên hầm, sử dụng khối móng TopBlock so với khơng sử dụng khối móng TopBlock giảm không đáng kể từ 1% đến 6% Tác giả nhận thấy tác dụng phân bố ứng suất TopBlock trường hợp gần không đáng kể, nhiên biểu đồ chuyển vị đứng trường hợp sử dụng khối móng TopBlock điều hịa so với trường hợp khơng sử dụng Bài tốn 7, với chiều dài cọc theo thiết kế Lcoc = 9.3m, nhiên khoảng cách cọc tăng so với thiết kế cọc biên từ 1.5m thành 1.9m cọc từ 2.4m thành 4.4m, kết độ lún cọc giai đoạn đắp cát hoàn thiện bên hầm, sử dụng khối móng TopBlock so với khơng sử dụng khối móng TopBlock giảm tương đối đáng kể từ 4% đến 11% Cũng trường hợp toán 3, 4, 5, biểu đồ chuyển vị đứng sử -118- dụng TopBlock kết hợp với móng cọc điều hịa biên độ thay đổi chuyển vị khơng lớn trường hợp sử dụng móng cọc Tuy nhiên toán 3, 4, 5, 6, 7, cho kết độ lún cọc biên có sử dụng khối móng TopBlock tăng so với khơng sử dụng khối móng TopBlock -119- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua kết toán áp dụng cho cơng trình hầm chui Đồng Nai việc giải pháp móng hợp lý cho cơng trình hầm, rút kết luận sau : Khối móng TopBlock có hiệu ứng phân bố ứng suất giảm độ lún cho cọc từ khả chịu tải cải thiện Độ lún cọc có sử dụng khối móng TopBlock so với cọc khơng sử dụng khối móng TopBlock giảm Độ lún giảm từ 5% đến 17% (bài tốn sử dụng bố trí cọc thiết kế – toán 3, 4) Sử dụng khối móng TopBlock kết hợp với móng cọc đóng cho kết biểu đồ lún so với sử dụng móng cọc Phương án móng cọc kết hợp với TopBlock phương án móng hợp lý cho địa chất hầm chui Vũng Tàu, nhiên cần phải xem xét tính tốn chiều dài khoảng cách cọc kết hợp với TopBlock cho khu vực (biên hay giữa) Áp dụng phương án móng cọc kết hợp với TopBlock, móng TopBlock khơng địa chất để tăng cường khả chịu tải cho địa chất yếu Miền Nam cần nghiên cứu ứng dụng ưu điểm phương án móng TopBlock -120- Kiến nghị Qua luận văn tác giả đề suất hướng nghiên cứu sau luận văn sau: Nghiên cứu giải pháp dùng cọc CDM kết hợp với khối móng TopBlock để xử lý đất cho cơng trình thành phố Hồ Chí Minh Nghiên cứu số lượng lớp, kích cỡ khối móng TopBlock hợp lý để xử lý lún cho đất cơng trình thành phố Hồ Chí Minh Hiệu ứng phân bố ứng suất giảm độ lún khối móng TopBlock chứng minh, nhiên cần phải xem xét khả ứng dụng, phạm vi ứng dụng loại địa chất, hướng để nghiên cứu tiếp sau -121- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc Ần, “Cơ Học Đất“, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp.HCM, 2005 [2] Châu Ngọc Ần, “Nền Móng“, Nhà xuất Đại học quốc gia Tp.HCM, 2002 [3] Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc, “Nền Móng Cơng Trình Cầu Đường”, Nhà xuất Xây Dựng, 2005 [4] Phan Hồng Quân, giới thiệu “TOP-BASE Method”, Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội, 2009 [5] Công ty Cổ Phần DIC số 4, “Phương pháp TOP-BASE“, Tp Hồ Chí Minh, 2009 [6] Buddhima Indraratna, Jian Chu, “Ground Improvement – Case Histories“, Elsevier Geo-Engineering Book series, Volume 3, 2005 [7] G A Leonards, “Foundation Engineering“, Volume 1, McGraw-Hill book company [8] R Whitlow, “Basic Soil Mechanics”, Third Edition, Published by Longman Group Limited 1995 [9] R Whitlow, “Cơ Học Đất“, Tập 1-2, Nhà xuất Giáo Dục, 1999 [10] Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trường Phiệt, “Nền Móng“,Hà Nội, 1998 [11] Braja M.Das, “Principles of Foundation Engineering“,PWS USA, 1995 [12] D.T.Bergado, J.C Chai, M.C Alfaro, A.S Balasubarmaniam, “Những biện pháp kỹ thuật cải tạo đất yếu xây dựng “,NXB Giáo Dục, 1994 [13] Võ Phán, “Các phương pháp thí nghiệm móng cơng trình”, Trường Đại học Bách khoa TpHCM, 2004 [14] Tiêu chuẩn thiết kế cầu “22TCN 272 05 ” ... Cầu Hầm Khoá (Năm trúng tuyển) : 2008 1- TÊN ĐỀ TÀI: ? ?Nghiên cứu ứng dụng khối móng Topblock để tăng cường khả chịu tải cho móng hầm chui? ?? 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Xác định độ lún hầm xử lý TopBlock, ... thể tính độ lún lớp Si sử dụng công thức sau: Si = εzi x H (2.27) -30- CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KHỐI MÓNG TOPBLOCK ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHO MÓNG HẦM CHUI 3.1 Đặt vấn đề Khu vực... .22 2.4.2 Tính tốn thiết kế 23 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KHỐI MÓNG TOPBLOCK ĐỂ TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHO MÓNG HẦM CHUI 30 3.1 Đặt vấn đề .30 3.2 Giới thiệu