Nghiên cứu ứng xử củ hệ thống vây móng bè cọc trên nền gia cố bằng cọc xi măng đất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - LÊ ĐỨC LINH NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY - MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT STUDY ON THE BEHAVIOR OF DIAPHRAGM WALLS – PILED RAFT FOUNDATION REINFORCED BY SOIL CEMENT COLUMNS Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã ngành : 8580211 LUẬN VĂN THẠC SĨ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, THÁNG 01/2021 Cơng trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG –TP.HCM Cán hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ BÁ VINH Cán chấm nhận xét 1: TS TRẦN VĂN TUẨN Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ TRỌNG NGHĨA Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 20 tháng 01 năm 2021 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch Hội đồng: PGS.TS Võ Phán Phản biện 1: TS Trần Văn Tuẩn Phản biện 2: TS Lê Trọng Nghĩa Ủy viên: PGS.TS Nguyễn Trọng Phƣớc Thƣ ký: TS Lê Bá Khánh Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Trƣởng Khoa Kỹ thuật Xây dựng sau Luận văn đƣợc sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƢỞNG KHOA PGS.TS Võ Phán PGS.TS Lê Anh Tuấn ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÊ ĐỨC LINH MSHV: 1970011 Ngày, tháng, năm sinh : 18/11/1978 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 8580211 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY - MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT II- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Nhiệm vụ: Nghiên cứu làm việc hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, từ đƣa sở lý luận xác việc thiết kế móng bè cọc có tham gia chịu lực tƣờng vây cọc barrette cọc xi măng đất xử lý dƣới công trình Mở đầu Chương : Tổng quan nghiên cứu ứng xử hệ tường vây – móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất Chương : Các phương pháp phân tích ứng xử móng bè cọc Chương : Phân tích ổn định tường vây hố đào sâu gia cường cọc xi măng đất Chương 4: Phân tích ứng xử hệ tường vây – móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất Chương 5: Tối ưu hóa giải pháp hệ tường vây – móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất Kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21 / / 2020 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 31 / 12 / 2020 V- CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS LÊ BÁ VINH Tp HCM, ngày … tháng … năm 202… CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRƢỞNG KHOA PGS.TS LÊ BÁ VINH PGS.TS LÊ BÁ VINH PGS.TS LÊ ANH TUẤN LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu để hồn thành khố học, ngồi nổ lực thân cịn có hƣớng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình q thầy cơ, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Lê Bá Vinh, ngƣời tận tâm hƣớng dẫn giúp đỡ suốt q trình học tập hƣớng dẫn hồn thành luận văn thạc sỹ Tôi xin chân thành tri ân sâu sắc đến quý thầy cô môn Địa Cơ Nền Móng thầy trực tiếp giảng dạy thời gian học tập trƣờng Tôi xin chân thành cảm ơn quan tâm động viên giúp đỡ bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khố học Cuối xin gửi đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp quan cơng tác lịng biết ơn ln động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện cho thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 12 năm 2020 Học viên Lê Đức Linh TÓM TẮT LUẬN VĂN Giải pháp sử dụng cọc xi măng đất làm tăng sức kháng cắt, tăng cƣờng độ đất đƣợc thi công bên dƣới lớp đào đất cuối nhằm ngăn chặn ổn định đáy hố đào, kiểm soát chuyển vị ngang tƣờng vây giảm tải chống hệ giằng hố đào lớp đất sét yếu Tuy nhiên, nên chọn giải pháp bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng theo khối tiếp xúc trực tiếp vuông góc với tƣờng vây để tăng ổn định cơng trình Khi thiết kế phƣơng án móng bè cọc cho cơng trình dân dụng có từ hai tầng hầm trở lên nên xét thêm khả tham gia chịu tải bè khả tham gia chịu tải đứng tƣờng vây để từ bố trí lại số lƣợng cọc dƣới bè mang lại hiệu tiết kiệm cho cơng trình Trong luận văn này, sử dụng phần mềm PLAXIS 3D để mơ phỏng, phân tích, đánh giá khả tham gia chịu tải bè, tƣờng vây với hệ móng bè cọc cho cơng trình cụ thể Trong phân tích hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, phần trăm phân chia tải lên bè chiếm khoảng 27%, phần trăm phân chia tải lên tƣờng vây cọc barrette khoảng 13% phần trăm phân chia tải lên nhóm cọc 60% Bè móng tƣờng vây tham gia chịu tải cơng trình, bè chống đỡ, tác động vào tƣờng vây làm tăng nội lực tƣờng tƣờng vây tác động ngƣợc lại vào bè gây nội lực bè lớn Tƣờng vây ảnh hƣởng nhiều đến phân chia tải nhóm cọc, đặc biệt tải trọng tác dụng lên cọc biên gần vách tƣờng vây giảm từ 21% đến 33% Nhƣ vậy, giảm số lƣợng cọc, phân bố lại nội lực bè, tƣờng vây nhóm cọc để tối ƣu hóa giải pháp hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất so với phƣơng án tính tốn, thiết kế móng bè cọc thơng thƣờng Tuy nhiên, tính tốn, thiết kế hệ kế cấu tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất làm việc đồng thời, cần phải kiểm tra thêm khả chịu nén, chịu uốn, chịu cắt bè tƣờng vây Nghĩa là, cần phải có tính tốn, thiết kế tổng thể hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất trƣớc thiết kế biện pháp thi công tầng hầm đảm bảo an tồn, ổn định cơng trình ABSTRACT Method of using the soil cement piles in order to increase the resistance, soil intensity of ground final layer which is constructed below for preventing basal heave instability, controlling wall deflections and reducing the strut loads for braced excavations in deep deposits of soft clay However, choose the solution of arranging soil cement piles according to the wall or in blocks in direct contact and perpendicular to the diaphragm wall to increase the building stability In designing the piled raft foundations for civil engineering having more than two floors, load capacity of the raft and the diaphragm wall in vertical direction should be studied in order to arrange the number of piles under the raft foundation optimally and economically In this thesis, the involvement of the diaphragm wall system together with the piled raft foundation was analyzed and evaluated by the PLAXIS 3D software for specific projects With the solution of diaphragm walls – piled raft foundation reinforced by soil cement columns, the percentage of the load on the raft is about 27%, on the diaphragm walls is approximate 13% and on the piles group is 60% Diaphragm walls and piled raft foundation jointly share the load of the construction; at that time, the functions of the raft are to enhance the sustainability and the internal forces of the diaphragm walls; concurrently the diaphragm walls have the same influence to the raft and help to increase the raft load The effect of diaphragm walls is siginicant in the load distribution of the pile group, especially load of piles being nearby the diaphragm walls can decrease from 21% to 33% Therefore, the number of piles could be declined and help to rearrange the internal force in raft foundation, diaphragm walls and pile group when comparing with traditional methods However, in the calculating and designing the diaphragm walls – piled raft foundation reinforced by soil cement columns, the ability of compression, bending, and shear of raft foundation and diaphragm walls should be tested It means, the general designed solutions of the diaphragm walls – piled raft foundation reinforced by soil cement columns need to be carried out in order to ensure the construction safety LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ tơi thực dƣới hƣớng dẫn Thầy PGS.TS Lê Bá Vinh Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố nghiên cứu khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn đƣợc nêu rõ nguồn gốc Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 12 năm 2020 Học viên Lê Đức Linh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.1 BỐI CẢNH NGHIÊN CỨU 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.5 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 1.1 GIỚI THIỆU MÓNG BÈ CỌC 1.2 GIỚI THIỆU TƢỜNG VÂY CỌC BARRETTE 1.3 GIỚI THIỆU CỌC XI MĂNG ĐẤT 1.3.1 Ƣu điểm cọc xi măng đất 1.3.2 Nhƣợc điểm cọc xi măng đất .8 1.3.3 Ứng dụng cơng nghệ trộn sâu 1.3.4 Bố trí cọc xi măng đất 1.4 ĐIỀU KIỆN ĐỂ LỰA CHỌN MÓNG BÈ CỌC 10 1.5 CÁC TRƢỜNG HỢP SỬ DỤNG MÓNG BÈ CỌC CHO CÁC CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 11 1.5.1 Móng bè cọc đất tốt 11 1.5.2 Móng bè cọc đất mềm 13 1.6 PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MĨNG BÈ CỌC 15 1.6.1 Các phƣơng pháp phân tích 15 1.6.2 Các kết luận đƣợc rút từ nghiên cứu trƣớc Poulos 15 CHƢƠNG CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỨNG XỬ TRONG MĨNG BÈ CỌC 2.1 KHÁI NIỆM THIẾT KẾ CỦA MÓNG BÈ CỌC 17 2.1.1 Định nghĩa khái niệm .17 2.1.2 Quan điểm phƣơng án thiết kế 18 2.1.3 Vấn đề thiết kế 20 2.2 PHÂN LOẠI CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 20 2.2.1 Phƣơng pháp tính tốn đơn giản 22 2.2.1.1 Phƣơng pháp Poulos-Davis-Randolph (PDR) 22 2.2.1.2 Phƣơng pháp Burland 25 2.2.2 Phƣơng pháp tính gần dựa máy tính 27 2.2.2.1 Phƣơng pháp dải lò xo GASP 27 2.2.2.2 Phƣơng pháp lò xo (GARP) 28 2.2.2.3 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn kết hợp với phần tử biên 29 2.2.3 Phƣơng pháp tính xác dựa máy tính 30 2.2.3.1 Phân tích số 2D 30 2.2.3.2 Phân tích số 3D 30 CHƢƠNG PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TƢỜNG VÂY TRONG HỐ ĐÀO SÂU ĐƢỢC GIA CƢỜNG BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 31 3.1 TỔNG QUAN 31 3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 32 3.2.1 Hố đào sâu .32 3.2.1.1 Đặc điểm hố đào sâu 32 3.2.1.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến chuyển vị ngang tƣờng vây 32 3.2.1.3 Các nghiên cứu ảnh hƣởng đến chuyển vị ngang tƣờng vây 33 3.2.1.4 Các phƣơng pháp phân tích chuyển vị ngang tƣờng vây 36 3.2.2 Tƣờng vây cọc barrette .37 3.2.3 Cọc xi măng đất 39 3.2.3.1 Phƣơng pháp tính tốn theo quan điểm trụ làm việc nhƣ cọc 39 3.2.3.2 Phƣơng pháp tính tốn theo quan điểm tƣơng đƣơng 39 3.2.3.3 Phƣơng pháp tính tốn theo TCVN 9403-2012, TCVN 9906-2014 39 3.3 PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TƢỜNG VÂY TRONG HỐ ĐÀO SÂU ĐƢỢC GIA CƢỜNG BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 40 3.3.1 Mơ hình tốn số 43 3.3.1.1 Thông số đất 43 3.3.1.2 Thông số cọc xi măng đất 43 3.3.1.3 Thông số tƣờng vây chống 43 3.3.2 Các phƣơng án bố trí cọc xi măng đất, mơ Plaxis 3D 44 3.3.2.1 Bố trí cọc xi măng đất theo lƣới tam giác 44 3.3.2.2 Bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng đơn 45 3.3.2.3 Bố trí cọc xi măng đất theo cờ 45 3.3.2.4 Bố trí cọc xi măng đất theo khối 46 3.3.3 Kết chuyển vị ngang nội lực tƣờng vây theo phƣơng X, vị trí khảo sát SI-1 .46 3.3.3.1 Kết chuyển vị ngang (Ux) tƣờng 46 3.3.3.2 Kết nội lực tƣờng vây theo phƣơng X 48 3.3.4 Kết chuyển vị ngang nội lực tƣờng vây theo phƣơng Y, vị trí khảo sát SI-2 .50 3.3.4.1 Kết chuyển vị ngang (Uy) tƣờng 50 3.3.4.2 Kết nội lực tƣờng vây theo phƣơng Y 52 3.4 KẾT LUẬN 54 CHƢƠNG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY – MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 56 4.1 CƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG 56 4.2 THIẾT KẾ SƠ BỘ MÓNG BÈ CỌC 56 4.2.1 Tính sức chịu tải cọc đơn .56 4.2.2 Bố trí cọc dƣới bè móng 58 4.2.3 Chọn sơ chiều dày móng bè 59 4.2.3.1 Chiều dày bè để hạn chế lún lệch bè, bè làm việc phù hợp với liên kết ngàm chân cột phân tích nội lực khung kết cấu 59 4.2.3.2 Tham khảo nghiên cứu 60 4.3 PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY CỌC BARRETTE – MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 60 4.3.1 Khả tham gia chịu tải cơng trình tƣờng vây cọc Barrette hệ tƣờng vây – móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất 60 4.3.1.1 Trƣờng hợp tƣờng vây cọc barrette tham gia chịu tải công trình theo phƣơng đứng 60 4.3.1.2 Trƣờng hợp tƣờng vây cọc barrette không tham gia chịu tải cơng trình theo phƣơng đứng 60 4.3.1.3 Trƣờng hợp tƣờng vây cọc barrette không tham gia chịu tải cơng trình theo phƣơng đứng phƣơng ngang 61 4.3.2 Mô hệ tƣờng vây cọc Barrette - móng bè cọc gia cƣờng cọc xi măng đất 61 4.3.3 Độ lún móng 62 4.3.3.1 Độ lún hệ móng phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng 62 4.3.3.2 Độ lún hệ móng, phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo khối 66 4.3.4 Phân chia tải hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất 68 4.3.4.1 Phân chia tải bè, cọc, tƣờng vây phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng 68 4.3.4.2 Phân chia tải bè, cọc, tƣờng vây phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo khối 69 4.3.5 Nội lực bè 71 4.3.5.1 Nội lực bè phƣơng án cọc xi măng đất bố trí theo dải 71 a) Mơ men bè móng 71 b) Lực cắt bè 76 c) Lực dọc bè 77 4.3.5.2 Nội lực bè theo phƣơng án cọc xi măng đất bố trí theo khối 78 a) Mơ men bè móng 78 b) Lực cắt bè 82 c) Lực dọc bè 83 4.3.6 Nội lực cọc khoan nhồi 84 4.3.6.1 Nội lực cọc phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo dải 85 a) Nội lực cọc P1 85 b) Nội lực cọc P2 87 -120- Hình 5.21 Mô men uốn M11 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phương x Hình 5.22 Mơ men uốn M22 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-2 phương y Khi khảo sát giảm số lƣợng cọc khoan nhồi lần lƣợt: cọc, cọc, 12 cọc, 14 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất theo khối, Mô men uốn M11 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 theo phƣơng x gần nhƣ tƣơng đƣơng [hình 5.21] Mơ men uốn M22 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-2 phƣơng y, trƣờng hợp 20 cọc có giá trị lớn từ 15% đến 29% khoảng cách bố trí cọc trƣờng hợp theo phƣơng y (6d < S = 5,2m < 7d) lớn trƣờng hợp giảm cọc lại -121- b) Lực cắt bè Hình 5.23 Lực cắt Q13 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phương x Hình 5.24 Lực cắt Q23 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-2 phương y Khi khảo sát giảm số lƣợng cọc khoan nhồi lần lƣợt: cọc, cọc, 12 cọc, 14 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất theo khối, giá trị lực cắt 02 mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phƣơng x, SI-2 phƣơng y tất trƣờng hợp giảm cọc gần nhƣ tƣơng đƣơng có xu hƣớng tăng dần từ vị trí tâm bè đến vị trí tiếp giáp tƣờng vây -122- c) Lực dọc bè Hình 5.25 Lực dọc N1 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phương x Hình 5.26 Lực dọc N2 bè mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-2 phương y Khi khảo sát giảm số lƣợng cọc khoan nhồi lần lƣợt: cọc, cọc, 12 cọc, 14 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất theo khối, giá trị lực dọc bè 02 mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phƣơng x, SI-2 phƣơng y tất trƣờng hợp giảm cọc gần nhƣ tƣơng đƣơng có xu hƣớng tăng dần từ vị trí tiếp giáp tƣờng vây vào đến tâm bè -123- 5.1.2.4 Nội lực tường vây a) Nội lực tường vây vị trí quan trắc SI-1 Hình 5.27 Mơ men tường vây vị trí quan trắc SI-1 phương cạnh ngắn Hình 5.28 Lực cắt tường vây vị trí quan trắc SI-1 phương cạnh ngắn -124- b) Nội lực tường vây vị trí quan trắc SI-2 Hình 5.29 Mơ men tường vây vị trí quan trắc SI-2 phương cạnh dài Hình 5.30 Lực cắt tường vây vị trí quan trắc SI-2 phương cạnh dài -125- Khi khảo sát giảm số lƣợng cọc khoan nhồi lần lƣợt: cọc, cọc, 12 cọc, 14 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất theo khối, giá trị mô men lực cắt tƣờng 02 mặt cắt qua vị trí quan trắc SI-1 phƣơng x, SI-2 phƣơng y tất trƣờng hợp giảm cọc gần nhƣ tƣơng đƣơng 5.2 KẾT LUẬN Khi giảm số lƣợng cọc khoan nhồi đến 12 cọc lại 20 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý phân tích hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất cho kết độ lún, phần trăm phân chia tải, nội lực bè nội lực tƣờng vây thay đổi không đáng kể Với phƣơng án tính tốn, thiết kế hệ tƣờng vây - móng bè gia cố cọc xi măng đất, việc giảm bớt đƣợc 12 cọc tổng số 32 cọc khoan nhồi tiết kiệm đƣợc 38% khối lƣợng bê tông cọc -126- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua phân tích đánh giá trình bày luận văn này, học viên rút đƣợc kết luận nhƣ sau: Về giải pháp xử dụng cọc xi măng đất để gia cố nền:  Phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo khối cho kết chuyển vị ngang tƣờng vây giảm 20%, mô men giảm 23% lực cắt tƣờng vây giảm 22% so với phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo lƣới tam giác  Giải pháp xử dụng cọc xi măng đất để gia cố với phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng phƣơng án bố trí cọc xi măng đất theo khối cho kết độ lún, phần trăm phân chia tải, nội lực bè, nội lực cọc nội lực tƣờng vây tƣơng đƣơng Vì vậy, dựa vào biện pháp thi cơng, điều kiện thực tế cơng trình lực thiết bị để lựa chọn phƣơng án gia cố phù hợp nhằm khống chế chuyển vị ngang tƣờng vây, giảm nội lực tƣờng vây, chống chống đẩy trồi đáy hố đào  Giải pháp sử dụng cọc xi măng đất để gia cố mà xử lý bề mặt lớp đất yếu, không cắm sâu vào lớp đất tốt phân tích hệ tƣờng vây – móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất cọc xi măng đất góp phần khống chế chuyển vị ngang tƣờng vây, làm giảm nội lực tƣờng vây, chống chống đẩy trồi đáy hố đào giai đoạn thi công hố đào tầng hầm Trong phân tích hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, xem liên kết bè tƣờng vây “liên kết ngàm”:  Khi tƣờng vây tham gia vào chịu tải cơng trình hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất độ lún bè móng thay đổi khơng đáng kể  Trong phân tích hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, bè móng tƣờng vây tham gia chịu tải cơng trình Phần trăm phân chia tải lên bè chiếm khoảng 27%, phần trăm phân chia tải lên tƣờng vây cọc barrette khoảng 13% phần trăm phân chia tải lên nhóm cọc 60% Nhƣ vậy, bè tƣờng vây tham gia gánh tải cơng trình đáng kể  Khi tƣờng vây cọc barrette tham gia vào chịu tải hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, bè tƣờng vây tác động qua lại chia sẻ nội lực cho Bè chống đỡ vách tƣờng vây, tác động vào tƣờng vây -127- làm tăng nội lực tƣờng tƣờng vây tác động ngƣợc lại vào bè gây mô men tâm bè tăng khoảng 12%, đồng thời xuất mô men gối vị trí bè liên kết với tƣờng vây có giá trị từ 668 kN đến 798 kN  Khi tƣờng vây cọc barrette tham gia vào chịu tải đứng hệ tƣờng vây móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, tƣờng vây ảnh hƣởng nhiều đến phân chia tải nhóm cọc, đặc biệt tải trọng tác dụng lên cọc biên gần vách tƣờng vây giảm từ 21% đến 33% Nhƣ vậy, giảm số lƣợng cọc, phân bố lại nội lực bè, tƣờng vây nhóm cọc để tối ƣu hóa giải pháp hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất so với phƣơng án tính tốn, thiết kế móng bè cọc thơng thƣờng Tối ƣu hóa giải pháp hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất:  Khi giảm số lƣợng cọc khoan nhồi đến 12 cọc lại 20 cọc phân bố lại cọc dƣới bè hợp lý phân tích hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất cho kết độ lún, phần trăm phân chia tải, nội lực bè nội lực tƣờng vây thay đổi không đáng kể  Với phƣơng án tính tốn, thiết kế hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, việc giảm bớt đƣợc 12 cọc tổng số 32 cọc khoan nhồi tiết kiệm đƣợc 38% khối lƣợng bê tơng cọc KIẾN NGHỊ  Mặc dù có nhiều phƣơng án bố trí cọc xi măng đất để gia cố đáy hố đào, giữ ổn định chân tƣờng vây, nhiên nên bố trí cọc xi măng đất theo dải tƣờng theo khối tiếp xúc trực tiếp vng góc với tƣờng vây để mang lại hiệu việc khống chế chuyển vị ngang làm giảm nội lực tƣờng  Khi thiết kế phƣơng án móng bè cọc cho cơng trình dân dụng có từ hai tầng hầm trở lên nên xét thêm khả tham gia chịu tải bè khả tham gia chịu tải đứng tƣờng vây để từ bố trí lại số lƣợng cọc dƣới bè mang lại hiệu tiết kiệm  Khi tính tốn, thiết kế hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, xét khả tham gia chịu tải bè tƣờng vây làm việc đồng thời hệ kết cấu móng, cần phải kiểm tra thêm khả chịu nén, chịu uốn, chịu cắt bè tƣờng vây Nghĩa là, cần phải có tính tốn, thiết kế tổng thể hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất trƣớc thiết kế biện pháp thi cơng tầng hầm đảm bảo an tồn, ổn định cơng trình -128- DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Tạp chí nƣớc Lê Bá Vinh, Nguyễn Nhựt Nhứt, Lê Đức Linh “PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH TƢỜNG VÂY TRONG HỐ ĐÀO SÂU ĐƢỢC GIA CƢỜNG BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT” Đăng Tạp chí ĐỊA KỸ THUẬT, ISSN – 0868 – 279X, Tháng 01/2021 Lê Bá Vinh, Nguyễn Nhựt Nhứt, Lê Đức Linh “NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY - MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT” Đăng Tạp chí ĐỊA KỸ THUẬT, ISSN – 0868 – 279X, Tháng 01/2021 -129- -130- -131- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Quang Hộ Giải pháp móng cho nhà cao tầng, nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [2] Võ Phán, Hồng Thế Thao Phân tích tính tốn móng cọc, nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [3] Poulos, H G (2001a) Methods of analysis of piled raft foundations A report prepared on behalf of technical committee TC18 on piled foundations ISSMGE [4] Poulos, H G (2001b) Piled raft foundations: Design and applications Geotechnique, 51 (2), 95–113 [5] Horikoshi K, Randolph M F Centrifuge modelling of piled raft foundations on clay Geotechnique 1996;46(4):741–52 [6] Katzenbach, R., Arslan, U., and Moormann, C (2000) Piled raft foundations projects in Germany Design applications of raft foundations Hemsley J A., editor, Thomas Telford, London, 323–392 [7] Franke, E., EI-Mossallamy, Y and Wittmann (2000) Calculation Methods for Raft Foundation in Germany, Design Application of Raft Foundation, edited by Hemsle, Thomas Telford, pp 283-322 [8] Poulos, H G (2000) Practical design procedures for piled raft foundations Design applications of raft foundations Hemsley J A., editor, Thomas Telford, London, 425–467 [9] Tan Y C, Cheah S W, Taha M R (2006) Methodology for design of piled raft for 5-story buildings on very soft clay Foundation analysis and design: innovative methods Geotech Spec Publ (ASCE), 153, 226–233 [10] Burland, J.B (1995) Piles as Settlement Reducers, Keynote Address, 18th Italian Congress on Soil Mechanics, Pavia, Italy [11] Poulos, H G (1991) Analysis of piled strip foundations Computer Methods and Advances in Geomechanics,(pp 183-191), Rotterdam [12] Katzenbach, R., Arslan, U,, Moorman, C & Reul, O (1998) Piled raft foundation: interaction between piles and raft Darmstadt Geotechnics (Darmstadt University of Technology), No 4, 279–296 [13] Poulos, H G And Davis, E H (1980) Pile foundation analysis and design New York, John Wiley and Sons [14] Randolph, M G (1983) Design of piled raft foundation CUED/D, Soils TR 143, Cambridge University [15] Randolph, M F (1994) Design methods for pile groups and piled rafts State of the Art Rep., Proc., 13th ICSMFE, Vol 5, 61–82 -132- [16] Poulos, H G (1994) An approximate numerical analysis of pile raft interaction Int, Jnl, Num, Anal Meths, In Geomechs, 18, 73 – 92 [17] Zhuang, G M., Lee, I K & Zhao, X H (1991) Interactive analysis of behaviour of raft – pile foundation Proc Geo – Coast 91, Yokohama, 2, 759 – 764 [18] Chang-Yu Ou Deep Excavation Theory and Practice London: Taylor & Francis Group, 2006 [19] Chang-Yu Ou, Fu Chen Teng, I-Wen Wang “Analysis and design of partial ground inprovement in deep excavation’’, Computers and Geotechnics 35, pp 576-584, 2007 [20] Wengang Zhang, Yongqin Li, A.T.C Goh, Runhong Zhang “Numerical study of the performance of jet grout piles for braced excavations in soft clay”, Computers and Geotechnics 124 (2020) 103631 -133- TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên khai sinh: Lê Đức Linh Giới tính: Nam Sinh ngày: 18/11/1978 Nơi sinh: Tiền Giang Dân tộc: Kinh Tôn giáo: Không Địa thƣờng trú: 206 Lô A7-III, chung cƣ Bắc Đinh Bộ Lĩnh, phƣờng 26, quận Bình Thạnh, Tp.HCM Địa liên lạc: 206 Lô A7-III, chung cƣ Bắc Đinh Bộ Lĩnh, phƣờng 26, quận Bình Thạnh, Tp.HCM Điện thoại: 0908278168 Email: duclinhcctl@gmail.com Nơi làm việc: Chi cục Thủy lợi Tp.HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2.1 ĐẠI HỌC A Tốt nghiệp Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM Ngành học: Địa chất môi trƣờng Loại hình đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ năm: 1998 đến năm 2003 Xếp loại tốt nghiệp: Khá B Tốt nghiệp Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM Ngành học: Kỹ thuật cơng trình xây dựng Loại hình đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ năm: 2014 đến năm 2018 Xếp loại tốt nghiệp: Khá 2.2 THẠC SĨ Nơi đào tạo: Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM Khóa (năm trúng tuyển) : 2019 Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số học viên: 1970011 Ngày nơi bảo vệ luận văn Thạc sĩ: Tháng 01/2021, Trƣờng Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM -134- Q TRÌNH CƠNG TÁC: Từ ngày Đến ngày Nơi công tác Địa 08/2003 01/2008 Số 24 Trần Khắc Chân, Công ty Cổ phần Tƣ vấn Xây phƣờng Tân Định, Quận 1, dựng Cơng trình 625 Tp.HCM 01/2008 09/2013 Số 173 đƣờng Trƣơng Công ty Cổ phần Địa chất Định, phƣờng 9, Quận 3, Khoáng sản Tp.HCM 09/2013 03/2015 Công ty CP Địa kỹ thuật Số 43A đƣờng 25, phƣờng Nền móng Thái Dƣơng Hệ Cát Lái, Quận 2, Tp.HCM 03/2015 đến Chi cục Thủy lợi Thành phố 176 Hai Bà Trƣng, phƣờng Hồ Chí Minh Đa Kao, Quận 1, Tp.HCM Tơi xin cam đoan nội dung khai thật xin chịu trách nhiệm trƣớc pháp luật nội dung lý lịch khoa học thân Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 12 năm 2020 Ngƣời khai ký tên Lê Đức Linh ... hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất Mục tiêu: Đánh giá, so sánh phƣơng án móng: bè cọc, bè cọc tƣờng vây cọc barrette hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất; Phân tích... vây hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất Tối ƣu hóa giải pháp hệ tƣờng vây - móng bè cọc gia cố cọc xi măng đất, bố trí lại số lƣợng cọc bè móng 1.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung... VỀ NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ TƢỜNG VÂY MÓNG BÈ CỌC TRÊN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC XI MĂNG ĐẤT 1.1 GIỚI THIỆU MÓNG BÈ CỌC 1.2 GIỚI THIỆU TƢỜNG VÂY CỌC BARRETTE 1.3 GIỚI THIỆU CỌC XI