Nghiên cứu ổn định và biến dạng của công trình tường cọc bản bảo vệ nhà dân dụng 3 đền 5 tầng ven sông trong điều kiện đất yếu và lũ lụt ở đồng bằng sông cửu long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 2004 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM HUY TIẾN Ngày, tháng, năm sinh: 05/11/1975 Phái: Nam Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh Mã số: 31.10.02 I/ TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH& BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ NHÀ DÂN DỤNG ĐẾN TẦNG VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG II/ NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1/ NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ổn định & biến dạng công trình tường cọc bảo vệ nhà dân dụng đến tầng ven sông điều kiện đất yếu lũ lụt Đồng Bằng Sông Cửu Long 2/ NỘI DUNG: PHẦN I: TỔNG QUAN Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ổn định biến dạng hệ tường cọc bảo vệ công trình ven sông điều kiện đất yếu lũ lụt Đồng Bằng Sông Cửu Long vùng ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỂN Chương 2: Nghiên cứu đặc điểm đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 3: Nghiên cứu dạng cấu tạo thích hợp tường cọc bảo vệ công trình nhà đến tầng đất yếu ven sông, rạch khu vực phía nam – khu vực ngoại thành Tp Hồ Chí Minh Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà đến tầng đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu phương pháp tính toán biến dạng hệ tường cọc bảo vệ nhà đến tầng đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng cấu tạo tính toán cho hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà dân dụng đến tầng ven sông đất yếu vùng ngoại thành Tp Hồ Chí Minh PHẦN III: CÁC NHẬN XÉT,KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 7: Các nhận xét, kết luận kiến nghị III/ NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 09/02/2004 IV/ NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 23/08/2004 V/ HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS.TSKH.LÊ BÁ LƯƠNG ThS.NCS LÊ VĂN PHA THẦY HƯỚNG DẪN THẦY HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH GS.TSKH.LÊ BÁ LƯƠNG Ths.NCS LÊ VĂN PHA GS.TSKH.LÊ BÁ LƯƠNG BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH ThS.NCS Võ Phán Nội dung đề cương luận văn Thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày ……… tháng ……… năm 2004 PHÒNG ĐÀO TẠO KHOA QUẢN LÝ NGÀNH SAU ĐẠI HỌC PHÓ TRƯỞNG KHOA TS Châu Ngọc Ẩn CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG Cán hướng dẫn khoa học : ThS.NCS LÊ VĂN PHA Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận Văn Thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 09 năm 2004 LỜI CẢM ƠN   Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Lê Bá Lương, người tận tình hướng dẫn, bảo thời gian tác giả thực luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn Thầy Cô tận tình truyền đạt kiến thức quý báu suốt hai năm học giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn :  Chủ nhiệm Ngành - Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Lê Bá Lương  Giáo Sư Tiến Só Khoa Học Nguyễn Văn Thơ  Phó Khoa Xây Dựng - Tiến Só Châu Ngọc n  Tiến Só Cao Văn Triệu  Phó Giáo Sư Tiến Só Trần Thị Thanh  Tiến Só Lê Bá Khánh  Thạc Só Nghiên Cứu Sinh Lê Văn Pha Xin chân thành biết ơn Thầy Cô Phòng Quản Lý Sau Đại Học – trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian theo học trường Xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám đốc Khu Quản lý giao thông đô thị, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thời gian học thực luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn Ban Giám đốc Công ty Xây dựng Giao thông Sài gòn, lãnh đạo Phòng kỹ thuật Công ty tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thời gian theo học cao học Xin chân thành biết ơn gia đình bạn bè thông cảm, động viên thời gian thực luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN   Trong điều kiện đất nước ta đà phát triển, với gia tăng dân số yêu cầu mở rộng diện tích xây dựng Để giải yêu cầu mở rộng diện tích xây dựng quỹ đất thành phố bảo hòa phương án phù hợp cải tạo sử dụng khu đất yếu ven sông, rạch Đồng Bằng Sông Cửu Long thành phố Hồ Chí Minh có nhiều sông rạch chằng chịt, phần lớn đất ven sông đất yếu Hiện tượng lũ lụt xói lở xảy hàng năm gây thiệt hại lớn người tài sản nhà nước người dân sống ven sông rạch Đồng Bằng Sông Cửu Long thành phố Hồ Chí Minh Hiện có nhiều phương pháp chống xói lở bảo vệ công trình hiệu nhưng đa số phương pháp thường dùng để bảo vệ công trình nhỏ cách xa bờ sông Phương pháp sử dụng hệ tường cọc 1neo để bảo vệ công trình ven sông phương pháp có hiệu việc tiết kiệm diện tích đất phương pháp chống xói lở hiệu Ngoài ra, có số công trình tường cọc xảy cố trượt, ổn định, chuyển vị lớn dẫn đến hư hỏng hoàn toàn phải sửa chữa tốn Một nguyên nhân hư hỏng công trình tường cọc chủ yếu công tác khảo sát thiết kế, tính toán cấu tạo tường cọc không thích hợp Vì nhiệm vụ làm rõ ảnh hưởng tải trọng công trình nhà ven sông lên tường cọc để tìm khoảng cách hợp lý từ cọc đến móng công trình, nhiệm vụ tiếp đề tài tìm phương pháùp tính toán cấu tạo tường cọc bảo vệ nhà dân dụng ven sông hợp lý có độ tin cậy cao cấp thiết giai đoạn Luận văn “NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ NHÀ DÂN DỤNG ĐẾN TẦNG VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG” bao gồm phần có chương phần phụ lục Phần I: Nghiên cứu tổng quan Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ổn định biến dạng hệ tường cọc bảo vệ công trình ven sông điều kiện đất yếu lũ lụt Đồng Bằng Sông Cửu Long vùng ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Phần II: Nghiên cứu sâu phát triển Chương 2: Nghiên cứu đặc điểm đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 3: Nghiên cứu cấu tạo thích hợp tường cọc bảo vệ công trình nhà đến tầng đất yếu ven sông, rạch khu vực phía Nam – khu vực ngoại thành Tp Hồ Chí Minh Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà đến tầng đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu phương pháp tính toán biến dạng hệ tường cọc bảo vệ nhà đến tầng đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng cấu tạo tính toán cho hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà dân dụng đến tầng ven sông (rạch ng cầy, Rạch Đất Sét) đất yếu vùng ngoại thành Tp Hồ Chí Minh Phần III: Các nhận xét,kết luận kiến nghị Chương 7: Các nhận xét, kết luận kiến nghị Phụ lục luận văn bao gồm danh mục tài liệu tham khảo phụ lục kết tính toán MỤC LỤC   Trang Nhiệm vụ Luận Văn Thạc Só Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn PHẦN A: Nội dung đề tài nghiên cứu Mở đầu A Đặt vấn đề nghiên cứu B Giới hạn đề tài PHẦN I: Nghiên cứu tổng quan CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÁC CÔNG TRÌNH VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ VÙNG NGOẠI THÀNH TP.HCM 1.1 Một số cố hư hỏng công trình tường cọc 1.1.1 Sự cố xảy hệ tường cọc bảo vệ mố cầu Xáng (Củ Chi) 1.1.2 Sự cố công trình bờ kè Trần Hầu - Thị xã Hà Tiên 1.1.3 Sự cố công trình cầu Trường Phước 1.2 Tình hình sạt lở đất ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long Khu vực Tp.Hồ Chí Minh + Một số hình ảnh thực tế tượng sạt lở bờ sông Đồng Bằng Sông Cửu Long Tp.Hồ Chí Minh 1.3 Các dạng công trình tường cọc ven sông đất yếu sử dụng nước 1.3.1 Các dạng tường chắn 1.3.2 Tường cọc thép 1.3.3 Tường cọc bê tông cốt thép 1.3.4 Tường cọc vật liệu khác + Một số hình ảnh hệ công trình tường cọc thi công nước giới CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VỀ ĐẤT YẾU VEN SÔNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ KHU VỰC NGOẠI THÀNH TP.HỒ CHÍ MINH 2.1 Đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.1.1 Cấu tạo địa chất 2.1.2 Phân bố đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.2 Đặc điểm tình hình ngập lũ Đồng Bằng Sông Cửu Long 1 10 16 16 16 16 17 18 18 19 19 19 19 21 2.2.1 Nguồn nước gây lũ 2.2.2 Ranh giới vùng ngập lũ 2.2.3 Phân vùng ảnh hưởng lũ theo độ sâu bị ngập 2.2.4 Ảnh hưởng thủy triều tình hình lũ lụt ĐBSCL 2.2.4.1 Chế độ triều Biển Đông 2.2.4.2 Chế độ triều Biển Tây 2.3 Đặc điểm khí tượng thủy văn khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.3.1 Đặc điểm khí tượng 2.3.2 Chế độ thủy văn khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.3.3 Đặc điểm địa chất thủy văn khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.4 Sự phân bố đất nhiễm phèn, nhiễm mặn 2.4.1 Khu vực đất nhiễm muối 2.4.2 Khu vực đất bồi tích, đất phù sa 2.4.3 Khu vực đất nhiễm phèn 2.4.4 Khu vực đất bồi tích cũ 2.5 Đặc điểm đất yếu ven sông ĐBSCL 2.6 Nghiên cứu thông số đầu vào chương trình PLAXIS 7.2 2.6.1 Lực dính đơn vị (c) 2.6.2 Góc nội ma sát  2.6.3 Góc giản n  2.6.4 Hệ số poisson  2.6.5 Young's modulus (E) 2.7 Thống kê đặc trưng lý tính toán đất 2.7.1.Đặc trưng tiêu chuẩn Đặc trưng chống cắt tiêu chuẩn 2.7.2 Đặc trưng tính toán 2.7.3 Thống kê địa chất cho công trình Phước Long B 2.7.3.1 Tính cI, I với xác suất tin cậy  = 0.95 2.7.3.2 Tính cII, II với xác suất tin cậy  = 0.85 2.8 Nghiên cứu phương pháp xác định số nén Cc hệ số cố kết CV 2.8.1 Xác định hệ số cố kết CV (cm2/s) 2.8.2 Xác định số nén (Compression Index): CC CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU CẤU TẠO THÍCH HP CỦA TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÔNG TRÌNH NHÀ ĐẾN TẦNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VEN SÔNG, RẠCH Ở KHU VỰC PHÍA NAM – KHU VỰC NGOẠI THÀNH TP HỒ CHÍ MINH 3.1 Tổng quan công trình kè bảo vệ khu dân cư Phước Long B – Quận 9, TP/HCM 3.2 Phân tích ưu khuyết điểm số dạng kè bảo vệ khu dân cư Phước Long B – Quaän 9, Tp/HCM 21 21 22 23 23 24 25 25 26 27 28 28 28 29 29 29 32 33 33 33 33 33 35 35 35 36 38 39 41 41 44 51 51 52 3.2.1 Kè mái nghiêng - bê tông lục lăng kết hợp đóng cọc BTCT 3.2.1.1 Chọn cao trình đỉnh chân kè 3.2.1.2 Kết cấu kè 3.2.1.3 Phương án tính toán kiến nghị 3.2.1.4 Ưu, khuyết điểm 3.2.2 Tường cọc vây BTCT kết hợp với BTCT neo 3.2.2.1 Chọn cao trình đỉnh chân kè 3.2.2.2 Kết cấu kè 3.2.2.3 Phương án tính toán kiến nghị 3.2.2.4 Ưu, khuyết điểm 3.3 Giải pháp đề nghị cấu tạo hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà dân dụng đất yếu ven sông Đồng Bằng Sông Cửu Long & Khu vực ngoại thành Tp.Hồ Chí Minh 3.3.1 Lựa chọn dạng cấu tạo hệ tường cọc 3.3.2 Một số điểm cần xem xét để lựa chọn cấu tạo hệ tường cọc hợp lý 3.3.2.1 Chiều cao tôn cho công trình 3.3.2.2 Dạng cấu tạo kết cấu móng công trình mà hệ tường cọc bảo vệ 3.3.2.3 Vị trí tương đối hệ tường cọc công trình 3.3.2.4 nh hưởng mực nước trước sau tường 3.3.2.5 Sơ đồ tính toán hệ tường cọc bảo vệ công trình nhà dân dụng từ ba đến năm tầng Đồng Bằng Sông Cửu Long 3.4 Các đặc trưng cấu tạo tường cọc bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DƯL) 3.4.1 Ưu, khuyết điểm 3.4.1.1 Ưu điểm 3.4.1.2 Nhược điểm 3.4.2 Cấu tạo tường cọc bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DỨL) 3.4.2.1 Thành phần vật liệu cấu thành cọc 3.4.2.2 Liên kết cừ bê tông cốt thép ứng suất trước 3.4.2.3 Một số hình ảnh thi công tường cọc BTCT dự ứng lực CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÔNG TRÌNH NHÀ ĐẾN TẦNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU VEN SÔNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ KHU VỰC NGOẠI THÀNH TP.HỒ CHÍ MINH 52 52 52 53 53 54 54 54 55 55 58 58 59 59 59 61 61 62 66 66 66 66 66 66 68 69 69 4.1 Các dạng ổn định tường cọc 4.2 Một số phương pháp tính toán áp lực đất tác dụng lên tường cọc 4.2.1 Phương pháp Coulomb 4.2.2 Nhóm công thức tính áp lực đất kỹ sư Đan Mạch 4.3 Tổng quan sở lý thuyết tính toán ổn định tường cọc 4.3.1 Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định tường cọc dựa theo Blum – Lohmyer 4.3.1.1 Tính toán ổn định tường cọc có đầu tự 4.3.1.2 Tính toán ổn định tường cọc có neo 4.3.1.3 Tính toán ổn định tường cọc có neo dựa vào giúp đỡ máy tính 4.3.1.4 Tính toán độ bền cọc bản, neo, khoảng cách từ cọc neo đến tường cọc a Xác định độ cứng cọc  (còn gọi số mềm) b Xác định độ bền cọc c Khoảng cách hợp lý từ neo (hoặc cọc neo) đến cọc d Xác định độ bền neo 4.3.2 Tính toán ổn định tường cọc xem đất môi trường biến dạng đàn hồi cục 4.3.2.1 Các giả thiết 4.3.2.2 Phương pháp giải toán 4.3.2.3 Trình tự tính toán 4.3.2.4 Sơ đồ tính 4.3.2.5 Qui luật phân bố hệ số 4.3.3 Tính toán ổn định tường cọc dựa lý thuyết Coulomb – phương pháp giải tích 4.3.3.1 Tường cọc có neo đầu tự đóng vào đất cát 4.3.3.2 Tường cọc có neo đầu tự đóng vào đất sét (  0) 4.3.3.3 Tính toán ổn định tường cọc với đất tường mô hình hóa thành khối FEM 4.3.4 Nghiên cứu tính toán ổn định tổng thể hệ tường cọc khối đất đắp sau lưng tường 4.3.4.1 Phương pháp W Fellenious 4.3.4.2 Phương pháp A.W Bishop 4.3.4.3 Cơ sở lý thuyết phương pháp FEM - phần mềm Geo Slope – modul Slope/w 4.4 Xác định tải trọng công trình từ đến tầng truyền xuống móng 4.4.1 Tải trọng công trình nhà tầng truyền xuống móng 4.4.2 Tải trọng công trình nhà tầng truyền xuống móng 4.4.3 Ảnh hưởng tải trọng công trình nhà - tầng lên hệ tường cọc 69 70 71 75 76 76 76 85 85 87 87 88 89 90 90 90 90 91 93 97 97 98 99 101 102 103 105 109 109 109 110 + Khi đất cố kết thường (NC): n Si i hi p pi * Cc * log oi p 0i 1 eoi + Khi poi+ pi ≤ pi (đất cố kết - OC): n Si i + Khi po < hi p pi * C r * log oi p 0i 1 eoi pi < poi+ pi (đất cố kết): n Si i hi p pi * Ci * log oi poi 1 eoi Trong đó: * Các thông số áp lực tiền cố kết p (hay ký hiệu Pc) số nén Cc tác giả tham gia thí nghiệm phòng sau: - Lớp 1: Bùn sét hữu (8.3m) Pc = 0.42 kg/cm² > 4.2 T/m² Cc = 0.973 Cr = 0.14 eo = 2.36 - Lớp 2: Sét pha cát (2.3m) Pc =1.34 kg/cm² > 13.4 T/m² Cc = 0.185 Cr = 0.054 eo = 0.838 * Kết thí nghiệm nén cố kết cầu Rạch Chiếc tương ứng là: - Lớp 1: Bùn sét hữu (8.3m) Pc = 0.58 kg/cm² > 5.8 T/m² Cc = 0.894 Cr = 0.238 eo = 2.768 - Lớp 2: Sét pha caùt (2.3m) Pc = 1.8 kg/cm² > 18 T/m² Cc = 0.139 Cr = 0.067 eo = 0.742 - Xem xét hai kết thí nghiệm gần tương đương nên chọn kết thí nghiệm Đỗ xuân Hợp để tính độ lún ổn định * Lập bảng tính lún lớp phân tố ta được: Kiểm tra p oi 10.6 NC 1.1 0.7 1.2 9.3 NC 1.1 0.9 17.4 1.4 6.7 NC 1.2 1.4 230.0 17.4 1.6 4.8 NC 1.3 2.2 60.0 290.0 17.4 1.9 3.5 NC 1.5 3.2 6.0 60.0 350.0 17.4 2.1 2.7 NC 1.8 4.4 7.0 60.0 410.0 17.4 2.3 2.1 NC 2.1 5.7 8.0 60.0 470.0 17.4 2.6 1.6 NC 2.6 7.1 9.0 60.0 530.0 17.4 2.8 1.3 NC 3.1 8.6 10 10.0 60.0 590.0 17.4 3.1 1.1 NC 3.8 10.1 11 11.0 60.0 650.0 17.4 3.3 0.9 NC 4.6 11.6 12 12.0 60.0 710.0 17.4 3.5 0.8 NC 5.6 13.0 13 13.0 60.0 770.0 17.4 3.8 0.7 NC 6.7 14.4 14 14.0 60.0 830.0 17.4 4.0 0.6 NC 8.0 15.7 15 2a 15.0 60.0 890.0 6.0 4.3 0.5 NC 9.4 5.9 Stt Lớp đất Lớp phân tố hi (cm) zi (cm) Cc * hi pi (T/m²) eoi poi (T/m²) 1 1.0 50.0 50.0 14.5 1.2 2.0 60.0 110.0 17.4 3.0 60.0 170.0 4.0 60.0 5.0 p oi p oi Si Si (cm) 104.87 + Đối với công trình cầu Rạch chiếc, ta có: Stt Lớp đất Lớp phân tố hi (cm) zi (cm) 1 1.0 50.0 50.0 11.9 2.0 60.0 110.0 14.2 poi (T/m²) Kieåm tra 1.2 10.6 NC 1.1 0.6 1.2 9.3 NC 1.1 0.7 pi Cc * hi (T/m²) eoi p oi p oi p oi Si (cm) 3.0 60.0 170.0 14.2 1.4 6.7 NC 1.2 1.2 4.0 60.0 230.0 14.2 1.6 4.8 NC 1.3 1.8 5.0 60.0 290.0 14.2 1.9 3.5 NC 1.5 2.6 6.0 60.0 350.0 14.2 2.1 2.7 NC 1.8 3.6 7.0 60.0 410.0 14.2 2.3 2.1 NC 2.1 4.7 8.0 60.0 470.0 14.2 2.6 1.6 NC 2.6 5.8 9.0 60.0 530.0 14.2 2.8 1.3 NC 3.1 7.0 10 10.0 60.0 590.0 14.2 3.1 1.1 NC 3.8 8.2 11 11.0 60.0 650.0 14.2 3.3 0.9 NC 4.6 9.5 12 12.0 60.0 710.0 14.2 3.5 0.8 NC 5.6 10.6 13 13.0 60.0 770.0 14.2 3.8 0.7 NC 6.7 11.8 14 14.0 60.0 830.0 14.2 4.0 0.6 NC 8.0 12.9 15 2a 15.0 60.0 890.0 4.8 4.3 0.5 NC 9.4 4.7 Si 85.77 Tổng độ lún ổn định S = 85.77cm Độ lún phân lớp số 15 có: Si=16 = 4.7cm Tại xem không ảnh hưởng áp lực nén 6.3.2 ĐỘ LÚN KHÔNG THOÁT NƯỚC DO BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI: Trong tất loại đất, biến dạng đàn hồi xảy sau có tải trọng tác dụng Độ lún biến dạng đàn hồi nhỏ so với độ lún trọng giai đoạn cố kết Theo số kết nghiên cứu, đất sét bão hòa nước, độ lún tức thời chiếm (10-30)% độ lún ổn định Đối với toán nghiên cứu, đất yếu sau lưng tường cọc chịu tác dụng lớp cát tôn tải trọng công trình, độ lún tức thời xác định: So= (m-1)* Sôđ Trong đó: m = 1,1 1.4, chọn m = 1,3 Sôđ – độ lún ổn định, Sôđ= 85.77cm So – độ lún tức thời  So= (1.3-1.0)* Sôđ = 0.3*85.77 = 25.73cm 6.3.3 ĐỘ LÚN THEO PHƯƠNG ĐỨNG DO HIỆN TƯNG CỐ KẾT THỨ (TỪ BIẾN) DO ỨNG SUẤT PHÁP ( ): S (T ) qtt H T / tt c ln c d R r2 T r2 (5-18) Trong đó: qtt - Cường độ tải trọng tính toán H c / tt , - Chiều dày tính toán từ biến d – Các hệ số nhớt cuối ban đầu T - thời gian từ biến , R, r2 – thông số từ biến ứng suất pháp ( ) xác định theo thí nghiệm Theo kết thí nghiệm có cho loại đất sét yếu bão hòa nước GS.TSKH Lê Bá Lương, TS Mai Di Tám, ta xác định R r2 sau: e (t ) 3.10 ³ hàm e (t )=Rt r2 2.10 ³ 1.10 ³ t 16 20 24 28 32 36 40 ngày đêm Hình 6.56: BIỂU ĐỒ BIẾN DẠNG TỪ BIẾN TRONG GIAI ĐOẠN CỐ KẾT ỨNG VỚI ÁP LỰC 0.5 – 1.0 kg/cm² Trong luận án Tiến sỹ mình, TS Mai Di Tám đề xuất bảng tra hệ số nhớt đất dựa vào độ sệt B đất công trình (đối với trường hợp đất công trình thoát nước chiều chiều) Với: + t /1 = ngày đêm, tra biểu đồ e /1= 0,7*10-³ +t /2 = 32 ngày đêm, tra biểu đồ e /2= 2,8*10-³ nên: + e /1= R*1r2 = 0,7*10-³ (a) + e /2= R*32r2 = 2,8*10-³ (b) Từ (b) ta được: R*32r2 = 2,8x10-³ thay vào (a) được:  0,7*10-³*32r2 = 2,8x10-³  0,7*32r2 = 2,8  32r2 =  r2 = 0.4 Thay vào a được: R = 0,7*10-³ c t1 R.r2 r2 0.4 * 0.7 * 10 * t (1 ) 3.57 * 10 * t 0.6 Trong đó: = 1.0 kg/cm², ứng với áp lực nén lớp bùn sét kể trọng lượng đất tải trọng Đổi hệ số nhớt đơn vị sec.kg/cm² ngày đêm = 24*60*60 = 86.400 sec Hay: = 3,57 *10³ *86.400* t Nhận xét: hệ số nhớt 0.6 = 3.08*108* t 0.6 sec.kg/cm² phụ thuộc vào thời gian thí nghiệm t - ngày đêm Dựa vào biểu đồ hình 5-10, chọn t thay vào ta được: + t = ngày đêm, tra biểu đồ đ = 3.08*108* 86.4000.6 sec.kg/cm² = 2.82*1011 sec.kg/cm² + t = 40 ngày đêm, tra biểu đồ c = 3.08*108* (40*86.400)0.6 = 2.58*1012 sec.kg/cm² Từ 5-32 ta được: S (t ) qtt H x t c ln c c Trong đó: + qtt = 10.64T/m² = 1.064 kg/cm² + H = H(2)-Sôđ = 830 – 85.77 = 744.23cm c d d e T + T :thời gian từ biến, chọn T = 50 năm = 50*365*24*60*60 = 1.57*109sec + đ = 2.82*1011 sec.kg/cm² theo kết + c = 2.58*1012 sec.kg/cm² theo kết T + = 1.57 * 10 = 6.09*10-4 cm²/kg 12 2.58 * 10 = ln t c + c d c t , t ứng với thời gian cần tính Chọn t = 24 ngày đêm = 24*86.400= 2,074*106, suy ra: t= 3.08*108* (24*86.400)0.6 = 1.9*1012 sec.kg/cm²  = * + 2.58 * 10 12 ln 2,074 * 10 2.58 * 10 12 2.82 * 10 11 = 1.39*10-5 1/sec 12 1.9 * 10 = 2.79*10-8 cm²/kg 12 1.39 *10 * 2.58 * 10 -5 c + T = 1.39*10-5 *1.57*109= 3.59*104 + eln T c ~0 c d e T =ln 2.58 *10 12 2.58 *10 12 1.9 *10 12 d 2.82 *10 11 * = 0.306 Thay caùc giaù trị vào biểu thức 5-32 ta được: S (T )= 1,064*744,23*(6.09*10-4 +2.79*10-8 *0.306)= 0.485cm Vậy độ lún biến dạng từ biến ứng với T =50 năm 0.485cm 6.3.4 ĐỘ LÚN THEO PHƯƠNG ĐỨNG DO HIỆN TƯNG TỪ BIẾN DO ỨNG SUẤT CẮT ( ) THEO PHƯƠNG NGANG (TỪ BIẾN RA SÔNG) D po arctg b D qo D tg w Cr T c ln c T d Trong : D - chiều dày vùng hoạt động từ biến ứng suất cắt ( ) po, qo – cường độ tải trọng theo phương ngang theo phương đứng Ta xác định gần vùng từ biến D theo điều kiện tổng ứng suất cắt trục đối xứng tải trọng giới hạn từ biến ( lim): zx = lim 6.3.4.1 Xác định chiều sâu vùng hoạt động : D Chiều sâu vùng hoạt động D xác định theo điều kiện: zx = lim Trong đó: lim zx = (qo + zi) tg = qo zx + po zx = i + cc po zx với =0 trục đối xứng po : lực tiếp tuyến; p0 = qo* f = 10.64T/m²*0.45= 4.788 T/m² Với f hệ số ma sát móng với đất nền, xác định theo bảng 5-8 trang 191 – Sách Tính toán móng theo Trạng thái giới hạn GS.TSKH Hoàng Văn Tân tác giả Loại đất – trạng thái Đất sét trạng thái cứng Đất sét trạng thái dẻo Đất cáùt ẩm Đất cát ẩm Đất sét trạng thái cứng Đất sét trạng thái dẻo Đất cát trạng thái cứng Đất cát trạng thái dẻo Đá gốc  Khi chưa xử lý đáy móng Stt lớp 2 2 2 2 chiều dày hi (m) Zi(m) Zi/ b=1.5m zx/po f 0.30 0.20 0.55 0.45 0.45 0.25 0.50 0.35 0.75 po zx i zi lim T/m² T/m² T/m² 0.2 0.4 0.6 0.8 1.00 4.79 - 0.91 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.9 1.2 0.75 3.61 0.66 0.93 0.55 2.61 0.78 0.94 0.38 1.83 0.90 0.94 0.25 1.22 1.01 0.95 0.3 0.3 0.3 0.3 1.5 1.8 2.1 2.4 1.0 1.2 1.4 1.6 0.13 0.64 1.13 0.95 0.11 0.54 1.25 0.95 0.09 0.43 1.37 0.96 0.07 0.34 1.49 0.96  Khi chưa xử lý đáy móng đệm cát: chiều dày hi (m) Stt lớp 1 1 1 2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 Zi(m) Zi/b= 1.5m 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 po zx/po zx i zi lim T/m² T/m² T/m² 1.00 4.79 - 2.76 0.75 3.61 1.32 3.53 0.55 2.61 1.56 3.67 0.38 1.83 1.80 3.80 0.25 1.22 2.04 3.94 0.13 0.64 2.28 4.08 0.11 0.54 1.25 0.95 0.09 0.43 1.37 0.96 0.07 0.34 1.49 0.96 Nhận xét:  z = 1.5+1.5 = 3.0m trường hợp xử lý đệm cát  z = 1.5+0.3=1.8m có xử lý đệm cát Do chọn chiều sâu vùng hoạt động từ biến :D = 1.5m chưa xử lý lớp đệm cát D = 0.3m có xử lý lớp đệm cát tức hoạt động từ biến 6.3.5 XÁC ĐỊNH TỐC ĐỘ DỊCH CHUYỂN NGANG RA SÔNG DO vm ax D p0 tb Trong đó: arctg : b D D = 1.50m=150cm p0 = 4.788 kg/cm² b = 1.5/2 = 0.75m = 75cm với z = xem thời điểm đầu giai đoạn từ biến, nên t = đ = 2.82*1011 sec.kg/cm² theo kết Thay giá trị vào biểu thức ta coù: 150 * 4.788 75 * arctg 1.415*10-11 cm / sec 11 2.82 * 10 150 vmax Vmax = 0.45 *10-3cm/năm Xem dịch chuyển độ sâu z=0 Tại độ sâu z = D =1.5m v = zx = lim nên chuyển dịch ngang không xảy 6.3.6 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUYỂN DỊCH NGANG DO ỨNG SUẤT Chiều sâu vùng hoạt động D xác định theo điều kiện: po D arctg b D qo Trong giai đoạn từ biến cc max D Trong đó: po arctg b D * D tg vaø T c w Cr T c zx ln c = :D lim T d 0, đó: ln c T d po = 4.788 kg/cm² B =150cm D = 150cm ñ = 2.82*1011 sec.kg/cm² theo kết c = 2.58*1012 sec.kg/cm² theo kết T = 50 năm = 50*365*24*60*60 = 1.57*109sec = 1.39*10-5 1/sec T = 21823 t t c c c = 2.58*1012 *1.39*10-5 = 3.586*107 d e T = 2.58*1012 – (2.58*1012 - 2.82*1011)*e-21823 = 2.58*1012 – (2.58*1012 - 2.82*1011)*e-21823 = 2.58*1012 sec.kg/cm² Thay giá trị vào biểu thức ta được: max 150 * * 4.788 arctg 150 150 * 1.57 *109 2.58*1012 2.58*1012 ln 3.586*107 2.82*1011 = 150*3.048*45*(0.609*10-3 + 0.617*10-7) = 12.53cm Vậy max = 12.53cm 6.3.7 XÁC ĐỊNH ĐỘ CHUYỂN DỊCH NGANG DO NÉN CHẶT CỦA LỚP ĐẤT YẾU: Từ biểu thức tính độ chuyển dịch ngang đất yếu ứng với độ lún ổn định theo Bourges Tavenas là: ymax = 0.16* Sôđ ymax = 0.16* 83.5 = 13.36 cm đất có xử lý đệm cát ymax = 0.16* 191.2 = 30.59 cm đất chưa có xử lý đệm cát 6.3.8 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN BIẾN DẠNG THEO PHƯƠNG NGANG CỦA NHÀ 3-5 TẦNG VEN SÔNG TRÊN ĐẤT YẾU: Biến dạng theo phương ngang tổng biến dạng nén chặt biến dạng từ biến ứng suất cắt theo phương ngang gây Từ công thức 5-43 = 0.16 * Sôđ + = 13.36 + 12.53 = 25.89 cm 6.3.9 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CỐ KẾT: Theo kết thí nghiệm: thời gian cố kết toàn đất sau tường cọc chủ yếu phụ thuộc vào lớp bùn sét.Mẫu thí nghiệm lấy độ sâu 6.0 6.3m chiều dày mẫu thí nghiệm 2cm (xem kết phần phụ lục) Ứng với cấp áp lực nén 1.0 – 2.0 kg/cm² áp lực tác dụng phù hợp lên chiều dày lớp đất yếu, kết thí nghiệm sau: Cấp tải Kg/cm2 0.125 0.250 0.500 ei 2.736 2.664 2.525 t50 phuùt 5.7 9.3 Cc cm2/Kg 0.154 0.152 Cv50x10-4 cm2/s 5.6 3.2 Kvx10-8 Dung trọng ướt Dung trọng khô cm/s Độ ẩm 8.5 Tỷ trọng 4.9 Giới hạn chảy w k W Gs LL 1.36 0.69 97.8 2.6 86 g/cm3 g/cm3 % % 1.000 2.000 4.000 Với 2.310 2.042 1.773 12.1 11.5 0.122 0.081 0.044 2.2 2.0 2.5 2.7 1.6 1.1 Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Hệ số rổng ban đầu Chiều cao ban đầu Chỉ số nén Chỉ số nén lại Ứng suất tiền cố kết PL PI eo 48 38 2.768 % % Ho 20 Cc Cr Pc 0.894 0.238 0.58 Kg/cm2 mm U = 50% t50 = 12.1’ U = 100% t100 = 105’ p dụng biểu thức (5-50) để tính thời gian cố kết H đất: T t w * h n Trong đó: H = 8.30 /2 = 4.15m thoát nước chiều phía lớp cát tôn nền, lớp phía lớp sét pha cát Tra biểu đồ hình 5-16, với LL = 0.86 Ic = 1- IL = 1-0.86= 0.14 ta n Chiều cao mẫu đất thí nghiệm h = 2cm Thay vào ta : + Ứng với: t50 = 11.5’: t = 12.1’* 415 415 + Ứng với: t100 = 100’: t = 105’* 2 = 520 980’ = 0.99 năm = 520 906’ = 8.6 năm Vậy thời gian ổn định giai đoạn cố kết đất 8.6 năm Với độ lún ổn định theo kết tính Sôđ = 83.5cm không kể đến tác động vải địa kỹ thuật phương pháp xử lý cọc cát, giếng cát, bấc thấm Kết luận: Độ lún tức thời (độ lún đàn hồi): So = 25.73cm Độ lún ổn định giai đoạn cố kết 1: S1 = 85.77cm Độ lún ổn định giai đoạn cố kết 2: S2 = 0.485cm  Tổng biến dạng theo phương đứng: S = So + S1 + S2= 25.73+ 85.77+ 0.485 = 111.985cm  Tốc độ biến dạng theo phương ngang: Vmax = 0.45 *10-3cm/năm (xem dịch chuyển)  Độ dịch chuyển ngang phía sông: max = 25.89 cm  Thời gian ổn định giai đoạn cố kết 1: t = 8.6 năm Với độ lún đất móng công trình tính toán trên, đất không đủ khả chịu tải biện pháp gia cố phù hợp Chúng ta xử dụng Bắc thấm, cọc cát, giếng cát kết hợp với VĐKT để xứ lý đất móng công trình DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: GIÁO TRÌNH MÔN HỌC CONSOLIDATION, TƯỜNG CỌC BẢN, TỪ BIẾN, ĐƯỜNG TRÊN ĐẤT YẾU, MỐ TRỤ CẦU TRÊN ĐẤT YẾU CỦA GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG GIÁO TRÌNH MÔN HỌC ÁP LỰC ĐẤT LÊN TƯỜNG CHẮN CỦA TS CHÂU NGỌC ẨN ÁP LỰC ĐẤT VÀ TƯỜNG CHẮN ĐẤT – GS.TS ĐỊA KỸ THUẬT PHAN TRƯỜNG PHIỆT NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG HÀ NỘI 2001 CÔNG TRÌNH BẾN CẢNG- PHẠM VĂN GIÁP - NGUYỄN HỮU ĐẨU, NGUYỄN NGỌC HUỆ - 1998 CƠ HỌC ĐẤT TẬP 1&2 –R WITHLOW NỀN MÓNG – TS CHÂU NGỌC ẨN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – 2002 CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM – GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG & CÁC TÁC GIẢ CHƯƠNG TRÌNH HP TÁC VIỆT - PHÁP – 1986 -1989 HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG – TS CHÂU NGỌC ẨN NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – 2003 TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG – TẬP IV & TẬP V NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI – 1998 10 ĐẤT XÂY DỰNG – ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH & KỸ THUẬT CẢI TẠO ĐẤT TRONG XÂY DỰNG – PGS.TS NGUYỄN NGỌC BÍCH & CÁC TÁC GIẢ NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG – 2001 11 PRINCIPLES OF FOUNDATION ENGINEERING – BRAJA M.DAS 12 FOUNDATION ANALYSIS AND DESIGN - JOSEPH E BOWLES, P.E.,S.E 13 MÓNG CỌC TRONG THỰC TẾ XÂY DỰNG – SHAMSHER PRAKASH – HARI D.SHARMA 14 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH THEO THỜI GIAN – LÊ BÁ LƯƠNG – LÊ BÁ KHÁNH – LÊ BÁ VINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT 15 XÂY DỰNG ĐÊ ĐẬP-ĐẮP NỀN TUYẾN DÂN CƯ Ở ĐBSCL GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ - TS TRẦN THỊ THANH 16 NHỮNG PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU-HOÀNG VĂN TÂN -TRẦN ĐÌNH NGÔ - PHAN XUÂN TRƯỜNG - PHẠM XUÂN - NGUYỄN HẢI 17 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN - LÊ QÚY AN -NGUYỄN CÔNG MẪN - HOÀNG VĂN TÂN NHÀ XUẤÂT BẢN XÂY DỰNG –1998 18 XÓI LỞ BỜ SÔNG CỬU LONG – TS LÊ MẠNH HÙNG - THS ĐINH CÔNG SẢN NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP TP.HCM – 2002 19 TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ 2003 – VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP TP.HCM – 2002 20 CỌC VÁN BTCT DỰ ỨNG LỰC (DẠNG SÓNG) – C&T CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN XÂY DỰNG VÀ KINH DOANH VẬT TƯ 21 GERNERAL NOTES ON CALCULATION AND DESIGN OF COFFERDAM – ISPC CỦA HÃNG PROFIL ARBED 1997 22 STEEL SHEET PILING – GENERAL CATALOGUE CỦA HÃNG PROFIL ARBED 1999 23 CHƯƠNG TRÌNH DEMO VÀ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG KÈM THEO CỦA CÁC PHẦN MỀM NHƯ: PLAXIS7.2, SLOPE/W4.22, PROSHEET TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : PHẠM HUY TIẾN Ngày, tháng, năm sinh : 05-11-1975 Địa liên lạc : 236 Lý Thái Tổ, phường 1, Quận 3, Tp Hồ Chí MInh Nơi công tác : Khu Quản lý giao thông đô thị – Sở GTCC Địa liên lạc : 08.8.392.871 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh 091.3.858.959 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1993-1998 : Học đại học trường Đại Học Bách Khoa – Khoa Kỹ thuật Xây dựng – Tp Hồ Chí Minh 2002-2004 : Học viên cao học trường Đại Học Bách Khoa – Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 1999-2002 : Phòng Kỹ thuật – Cty Xây dựng Giao thông Sài Gòn – Sở Giao thông công chánh TP/HCM 2002-Đến nay: Ban Quản lý dự án đầu tư – Khu Quản lý giao thông đô thị – Sở Giao thông công chánh TP/HCM ... BẢN ĐỒ ĐẤT ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG -1CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÁC CÔNG TRÌNH VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG... ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA CÔNG TRÌNH TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ NHÀ DÂN DỤNG ĐẾN TẦNG VEN SÔNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU VÀ LŨ LỤT Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG? ?? bao gồm phần có chương phần phụ lục Phần I: Nghiên. .. VEN SÔNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG VÀ KHU VỰC NGOẠI THÀNH TP.HỒ CHÍ MINH 52 52 52 53 53 54 54 54 55 55 58 58 59 59 59 61 61 62 66 66 66 66 66 66 68 69 69 4.1 Các dạng ổn định tường cọc 4.2 Một