(Luận văn thạc sĩ) so sánh hiệu quả của phương án móng băng trên nền đất gia cố cừ tràm và móng đơn trên hệ cọc sâu cho một số công trình trường học trên địa bàn tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÓ PHONG THÁI AN SO SÁNH HIỆU QUẢ CỦA PHƢƠNG ÁN MÓNG BĂNG TRÊN NỀN ĐẤT GIA CỐ CỪ TRÀM VÀ MĨNG ĐƠN TRÊN HỆ CỌC SÂU CHO MỘT SỐ CƠNG TRÌNH TRƢỜNG HỌC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trìnhdân dụng cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS LÊ ANH TUẤN Đà Nẵng - Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị nào, giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc phép công bố Các kết nghiên cứu luận văn tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Học viên thực Phó Phong Thái An TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: SO SÁNH HIỆU QUẢ CỦA PHƢƠNG ÁN MÓNG BĂNG TRÊN NỀN ĐẤT GIA CỐ CỪ TRÀM VÀ MÓNG ĐƠN TRÊN HỆ CỌC SÂU CHO MỘT SỐ CƠNG TRÌNH TRƢỜNG HỌC TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Học viên: Phó Phong Thái An Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 Khóa 35 - Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng Tóm tắt - Mục tiêu đề tài so sánh tiêu kinh tế, kỹ thuật phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm phƣơng án móng đơn hệ cọc sâu cho số cơng trình trƣờng học có quy mơ từ 03 - 04 tầng đƣợc xây dựng địa bàn tỉnh Trà Vinh nhằm đề xuất thêm giải pháp móng để Chủ đầu tƣ lựa chọn Trong luận văn nêu thí nghiệm nén tĩnh trƣờng xác định sức chịu tải đất sau gia cố cừ tràm (Cừ tràm dài 4,5m, đƣờng kính không nhỏ 4cm, mật độ gia cố 25 cây/m2) đƣợc thực địa bàn tỉnh Trà Vinh, từ kết thí nghiệm đề xuất sức chịu tải giới hạn đất sau gia cố cừ tràm cho cơng trình đƣợc sử dụng tính tốn; Tính tốn tiêu kỹ thuật khả chịu lực, độ lún móng,… 02 phƣơng án móng cho cơng trình điều kiện tải trọng, địa chất (Điều kiện địa chất gia cố cừ tràm), đo bốc khối lƣợng gồm vật liệu, nhân công, máy thi công, sau so sánh mặt kinh tế, đề xuất phƣơng án móng, điều kiện áp dụng cho Chủ đầu tƣ đảm bảo tiết kiệm, hiệu nhƣng đảm bảo an tồn xây dựng Từ khóa: Cừ tràm, nén tĩnh, đất gia cố cừ tràm, móng băng, móng cọc Topic: COMPARISON OF THE EFFECT OF THE FOUNDATION PLAN ON THE REINFORCED SOIL OF MELALEUCA AND SINGLE FOUNDATION ON DEEP PILES FOR SOME SCHOOL BUILDINGS IN TRA VINH PROVINCE Summary - The objective of the project is to compare the economic and technical indicators of the foundation plan on the melaleuca reinforced soil foundation and the single foundation plan on the deep pile system for a number of school buildings 03 - 04 storey model was built in Tra Vinh province to propose more foundation solutions for investors to choose In this thesis, static field compression tests will be conducted to determine the load capacity of the ground after reinforcing melaleuca poles (melaleuca poles of 4.5m long, tops diameter not less than 4cm, bed reinforcement density is 25) tree / m2) has been implemented in Tra Vinh province, from the experimental results will propose the limited load capacity of the ground after reinforcing melaleuca poles for the works used calculation; Calculation of technical specifications on bearing capacity, foundation settlement, etc of 02 foundation plans for works under the same load and geological conditions (geological conditions can reinforce the foundation with melaleuca poles) , measure the loading volume including materials, labor, construction machines, then compare economically, propose foundation plans and conditions applied to the investors to ensure thrift and efficiency but still ensure construction safety Key words: Melaleuca poles, static compression, reinforced soil piles, platesfoundation, pile foundation MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu .2 Bố cục luận văn .2 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ HAI PHƢƠNG ÁN MÓNG 1.1 Phƣơng án móng đơn hệ cọc bê tơng cốt thép đúc sẳn .3 1.2 Tổng quan móng băng đất gia cố cừ tràm .5 1.2.1 Tổng quan cừ tràm 1.2.2 Tổng quan đất gia cố cừ tràm CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 2.1 Xác định sức chịu tải đất sau gia cố cừ tràm 2.1.1 Thí nghiệm nén tĩnh trƣờng cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 2.1.2 Thí nghiệm nén tĩnh trƣờng cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 13 2.2 Lý thuyết tính tốn 16 2.2.1 Lý thuyết tính tốn móng cọc 16 2.2.2 Lý thuyết tính tốn móng băng 20 CHƢƠNG TÍNH TỐN LẠI MỘT SỐ CƠNG TRÌNH SỬ DỤNG PHƢƠNG ÁN ÓNG ĐƠN TRÊN HỆ CỌC SÂU BẰNG PHƢƠNG ÁN MÓNG BĂNG TRÊN NỀN ĐẤT GIA CỐ CỪ TRÀM, SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA 02 PHƢƠNG ÁN MÓNG .22 3.1 Trƣờng Trung học phổ thơng Lƣơng Hịa A 22 3.1.1 Giới thiệu chung 22 3.1.2 Phƣơng án móng đơn hệ cọc sâu 23 3.1.3 Phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm 31 3.2 Trƣờng Trung học phổ thông huyện Duyên Hải 36 3.2.1 Giới thiệu chung 36 3.2.2 Phƣơng án móng đơn hệ cọc sâu 37 3.2.3 Phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm 46 3.3 Trƣờng Trung học phổ thông chuyên Nguyễn Thiện Thành 51 3.3.1 Giới thiệu chung 51 3.3.2 Phƣơng án móng đơn hệ cọc sâu 52 3.3.3 Phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm 61 3.4 So sánh tiêu kỹ thuật 66 3.5 So sánh điều kiện thi công 67 3.6 So sánh chi phí đầu tƣ 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC 70 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SỸ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Kết quan trắc tải trọng, độ lún Móng 1, trục 10 - cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 10 Bảng 2.2 Kết quan trắc tải trọng, độ lún Móng 2, trục - cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 11 Bảng 2.3 Kết quan trắc tải trọng, độ lún cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 14 Bảng 3.1 Địa chất cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hòa A 22 Bảng 3.2 Nội lực chân cột khung trục 12 (T, T.m) cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 23 Bảng 3.3 Thành phần ma sát hông đất cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 24 Bảng 3.4 Bảng tính lún khối móng quy ƣớc cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 29 Bảng 3.5 Chi phí xây dựng phần cọc, móng cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 31 Bảng 3.6 Bảng tính lún móng băng cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 33 Bảng 3.7 Chi phí xây dựng phần cừ tràm, móng cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 36 Bảng 3.8 Địa chất cơng trình Trƣờng THPT huyện Duyên Hải 37 Bảng 3.9 Nội lực chân cột khung trục 10 (T, T m) cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 37 Bảng 3.10 Thành phần ma sát hông đất cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 39 Bảng 3.11 Bảng tính lún khối móng quy ƣớc cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 43 Bảng 3.12 Chi phí xây dựng phần cọc, móng cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 45 Bảng 3.13 Bảng tính lún móng băng cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 47 Bảng 3.14 Chi phí xây dựng phần cừ tràm, móng cơng trình Trƣờng THPT huyện Duyên Hải 51 Bảng 3.15 Địa chất cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 52 Bảng 3.16 Nội lực chân cột khung trục (T, T.m) cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 53 Bảng 3.17 Thành phần ma sát hông đất cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 54 Bảng 3.18 Bảng tính lún khối móng quy ƣớc cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 59 Bảng 3.19 Chi phí xây dựng phần cọc, móng cơng trình Trƣờng THPT chuyên Nguyễn Thiện Thành 61 Bảng 3.20 Bảng tính lún móng băng cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 63 Bảng 3.21 Chi phí xây dựng phần cừ tràm, móng cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 65 Bảng 3.22 So sánh tiêu mặt kỹ thuật 66 Bảng 3.23 So sánh điều kiện thi công 67 Bảng 3.24 So sánh chi phí đầu tƣ 67 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Móng cọc Hình 1.2 Cấu tạo cọc bê tông cốt thép Hình 1.3 Cừ tràm Hình 1.4 Thi cơng cừ tràm Hình 1.5 Cấu tạo móng băng Hình 2.1 Ảnh thí nghiệm trƣờng cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 11 Hình 2.2 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún công trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 12 Hình 2.3 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 12 Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cơng trình Trƣờng THCS phƣờng 6, thành phố Trà Vinh 12 Hình 2.5 Ảnh thí nghiệm trƣờng cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 15 Hình 2.6 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 15 Hình 2.7 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 15 Hình 2.8 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cơng trình Khách sạn Thanh Trà, phƣờng 3, thành phố Trà Vinh 16 Hình 3.1 Sơ đồ nút khung trục 12 (T, T.cm) cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 23 Hình 3.2 Mặt móng cọc cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 30 Hình 3.3 Cấu tạo cọc cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 30 Hình 3.4 Cấu tạo móng cọc cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 30 Hình 3.5 Mặt móng băng cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 35 Hình 3.6 Cấu tạo móng băng cơng trình Trƣờng THPT Lƣơng Hịa A 35 Hình 3.7 Sơ đồ nút khung trục 10 (T, T.cm) Trƣờng Duyên Hải 37 Hình 3.8 Mặt móng cọc cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 44 Hình 3.9 Cấu tạo cọc cơng trình Trƣờng THPT huyện Duyên Hải 44 Hình 3.10 Cấu tạo móng cọc cơng trình Trƣờng THPT huyện Duyên Hải 45 Hình 3.11 Mặt móng băng cơng trình Trƣờng THPT huyện Dun Hải 49 Hình 3.12 Cấu tạo móng băng cơng trình Trƣờng THPT huyện Duyên Hải 50 Hình 3.13 Sơ đồ nút khung trục (T, T.cm) cơng trình Trƣờng THPT chuyên Nguyễn Thiện Thành 52 Hình 3.14 Mặt móng cọc cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 60 Hình 3.15 Cấu tạo cọc cơng trình Trƣờng THPT chun Nguyễn Thiện Thành 60 Hình 3.16 Cấu tạo móng cọc cơng trình Trƣờng THPT chuyên Nguyễn Thiện Thành 60 Hình 3.17 Mặt móng băng cơng trình Trƣờng THPT chuyện Nguyễn Thiện Thành 64 Hình 3.18 Cấu tạo móng băng cơng trình Trƣờng THPT chuyện Nguyễn Thiện Thành 65 Hình 3.19 Biểu đồ so sánh giá trị độ lún 02 phƣơng án móng 66 Hình 3.20 Biểu đồ so sánh giá trị chi phí xây dựng 02 phƣơng án móng 67 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hòa nhập xu phát triển tốc độ gia tăng dân số đất nƣớc, nhu cầu đầu tƣ sở vật chất phục vụ cho công tác dạy học tỉnh Trà Vinh ngày đƣợc quan tâm, cơng trình trƣờng học có quy mơ từ 03 - 04 tầng đƣợc đầu tƣ xây dựng địa bàn tỉnh ngày nhiều, đặc biệt Trƣờng Trung học sở, Trung học phổ thơng Với vị trí địa lý tỉnh thuộc đồng sông Cửu Long, địa chất tƣơng đối yếu, đất thấp, chủ yếu phù sa bồi đấp, lớp đất thƣờng lớp đất sét, trạng thái dẻo mềm, mực nƣớc ngầm quanh năm cao Giải pháp thiết kế móng cho cơng trình trƣờng học có quy mơ từ 03 - 04 tầng thƣờng đƣợc Chủ đầu tƣ lựa chọn giải pháp móng đơn hệ cọc sâu (cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, chiều dài từ 25 - 35m), giải pháp đảm bảo an toàn xây dựng nhƣng tƣơng đối tốn kém, hệ cọc nằm điều kiện xâm nhập mặn làm cốt thép dễ bị ăn mịn khó đảm bảo chất lƣợng trình sử dụng lâu dài Nhằm tiết kiệm chi phí đầu tƣ xây dựng, tận dụng đƣợc nguồn nguyên liệu cừ tràm địa phƣơng nhƣng đảm bảo an tồn cho cơng trình, việc đề xuất thêm phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm để Chủ đầu tƣ có thêm lựa chọn cần thiết, lý học viên lựa chọn đề tài “So sánh hiệu phương án móng băng đất gia cố cừ tràm móng đơn hệ cọc sâu cho số cơng trình trường học địa bàn tỉnh Trà Vinh” Mục tiêu nghiên cứu - Kiểm tra, tính toán lại, đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật số cơng trình đƣợc thiết kế, thẩm định, phê duyệt sử dụng phƣơng án móng đơn hệ cọc sâu - Tính tốn, thiết kế lại, đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật phƣơng án móng băng đất gia cố cừ tràm cho số cơng trình sử dụng móng đơn hệ cọc sâu đƣợc thiết kế, thẩm định, phê duyệt Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Móng băng đất gia cố cừ tràm móng đơn hệ cọc sâu - Phạm vi nghiên cứu: Các cơng trình trƣờng học có quy mơ từ 03 - 04 tầng sử dụng vốn ngân sách nhà nƣớc xây dựng địa bàn tỉnh Trà Vinh Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp tổng hợp số liệu từ số cơng trình đƣợc xây dựng - Phƣơng pháp lý thuyết, sử dụng kiến thức móng cơng trình, kiến thức bê tơng cốt thép tồn khối để tính tốn móng cơng trình, khả chịu tải móng, cọc 106 28 AB.414 13 29 AB.422 13 30 AB.651 20 THM Vận chuyển đất ôtô tự đổ, phạm vi