Nghiên cứu sức chịu tải của cọc có xét đến ảnh hưởng của chuyển vị đất nền xung quanh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRUNG KIÊN NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN XUNG QUANH Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành: 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hƣớng dẫn khoa học: PGS TS VÕ PHÁN Cán chấm nhận xét 1: TS NGUYỄN MINH TÂM Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ BÁ VINH Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 04 tháng 01 năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: GS TSKH NGUYỄN VĂN THƠ PGS TS VÕ PHÁN TS NGUYỄN MINH TÂM TS LÊ BÁ VINH TS TRẦN TUẤN ANH Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2011 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN TRUNG KIÊN Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 10-10-1987 Nơi sinh: HẢI DƢƠNG Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã ngành: 60.58.60 MSHV: 10091041 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN XUNG QUANH NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan việc tính tốn thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết phƣơng pháp Thống Nhất phƣơng pháp Phần tử hữu hạn tính sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất Chƣơng 3: Mơ tốn cọc chịu ảnh hƣởng chuyển vị đất cho cơng trình thực tế Chƣơng 4: Nghiên cứu yếu tố liên quan đến sức chịu tải cọc phƣơng pháp Phần tử hữu hạn phƣơng pháp Thống Nhất Chƣơng 5: Kiến nghị phƣơng pháp thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất Kết luận kiến nghị NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 03-06-2011 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30–11-2011 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS VÕ PHÁN Nội dung đề cƣơng Luận văn thạc sĩ đƣợc Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) PGS.TS VÕ PHÁN PGS.TS VÕ PHÁN LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy, cô giáo Khoa Kỹ thuật Xây Dựng, trƣờng Đại học Bách Khoa tận tình hƣớng dẫn, trang bị nhiều kiến thức giúp cho tác giả hoàn thành luận văn Em xin gửi lời tri ân đến Thầy PGS.TS Võ Phán, ngƣời hƣớng dẫn, bảo truyền thụ kiến thức quý báu nhƣ động viên, khuyến khích em suốt trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy TS.Bùi Trƣờng Sơn, Thầy TS.Lê Bá Vinh, Thầy TS.Nguyễn Minh Tâm, Thầy TS.Trần Xuân Thọ, Thầy TS.Lê Trọng Nghĩa dành lời giải đáp hữu ích cho em q trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cơ Bộ mơn Địa Cơ Nền Móng giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Nguyễn Minh Hải, nhƣ bạn bè đồng nghiệp, anh chị giúp đỡ tác giả số liệu thực tế nhƣ lời góp ý hữu ích để hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn ngƣời gia đình ln động viên, giúp đỡ quan tâm chăm sóc, giúp cho tác giả hoàn thành luận văn Trân trọng! Học viên Nguyễn Trung Kiên TÓM TẮT LUẬN VĂN TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN XUNG QUANH Khi thi công cọc đất yếu, tƣợng cố kết từ biến đất nền, chuyển vị đất xung quanh cọc thay đổi theo thời gian Khi vị trí chuyển vị đất lớn chuyển vị cọc xuất ma sát âm, điều ảnh hƣởng đến sức chịu tải cho phép cọc Lực kéo xuống ma sát âm lớn làm ảnh hƣởng đến lực dọc lớn xuất cọc độ lún cọc thay đổi Do cần phải quan tâm nghiên cứu kỹ vấn đề Nội dung luận văn tập trung vào vấn đề sau:  Xác định vị trí mặt phẳng trung hịa điều kiện đất yếu có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất tải trọng dọc trục tác dụng lên cọc Phân tích tốc độ xu hƣớng di chuyển mặt phẳng trung hòa  Phân tích phân bố lực dọc cọc nhƣ phân bố ma sát âm, sức kháng ma sát thành dọc theo thân cọc  Xây dựng phƣơng pháp tính tốn thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng ma sát âm huy động ma sát âm, sức kháng ma sát thành tùy thuộc vào vị trí mặt phẳng trung hòa SUMMARY OF THESIS TITLE OF THESIS: STUDY ON CAPACITY OF SINGLE PILES SUBJECTED TO SURROUNDING SOIL’S SETTLEMENT Piles driven to clay are often subjected to surrounding soil’s settlement due to consolidation and second consolidation of soft soil Since surrounding soil’s downward movements are larger than piles’s, negative skin friction develop develops on the piles’ shaft The drag force caused by negative skin friction may be large enough to reduce the pile capacity or to overstress the pile’s material The maximum axial load and settlement of pile foundation are also affected Thus, we need to take more consideration of this issue This study was undertaken to accomplish the following objectives:  Determine the position of neutral plane in soft soil condition in consideration of surrounding soil’s settlement and axial load Analyse rate and tendency of neutral plane’s movement  Analyse the distribution of axial load along piles and the positive and negative skin friction along the pile’s shaft  New design charts and procedures are presented to estimate the capacity of pile in consideration of negative skin friction and the mobilization of skin friction in the vicinity of neutral plane MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VIỆC TÍNH TỐN THIẾT KẾ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN 1.1 Nguyên tắc xác định khả chịu tải cọc 1.2 Độ lún móng cọc đơn 1.3 Độ lún đất 1.3.1 Độ lún cố kết đất 1.3.2 Độ lún từ biến 11 1.4 Ảnh hƣởng chuyển vị đất đến sức chịu tải cọc 12 1.4.1 Hiện tƣợng ma sát âm 12 1.4.2 Một số nguyên nhân gây ma sát âm 12 1.4.3 Ảnh hƣởng chuyển vị đất đến móng cơng trình 13 1.5 Một số nghiên cứu trƣớc theo hƣớng nghiên cứu đề tài 14 1.6 Nhận xét chƣơng 22 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƢƠNG PHÁP THỐNG NHẤT VÀ PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN 2.1 Sức kháng ma sát thành 23 2.2 Sức kháng mũi 26 2.3 Sức chịu tải tới hạn 27 2.4 Phƣơng pháp Thống Nhất tính tốn xác định sức chịu tải cọc 29 2.5 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn toán địa kỹ thuật 32 2.5.1 Sơ lƣợc phƣơng pháp phần tử hữu hạn 32 2.5.2 Các bƣớc phƣơng pháp phần tử hữu hạn 35 2.5.3 Giới thiệu chƣơng trình Plaxis 2D version 8.5 37 2.5.3.1 Các định nghĩa tổng quát ứng suất biến dạng 37 2.5.3.1 Mơ hình Mohr – Coulomb (dẻo lý tƣởng) 38 2.5.3.2 Mơ hình Soft soil creep 43 2.6 Nhận xét chƣơng 46 CHƢƠNG 3: MÔ PHỎNG BÀI TOÁN CỌC CHỊU ẢNH HƢỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN CHO CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 3.1 Giới thiệu sơ lƣợc cơng trình mơ 47 3.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình 49 3.1.2 Quá trình đắp gia tải 52 3.1.3 Kết quan trắc lún 53 3.1.4 Q trình thi cơng thời điểm quan trắc lún sau thi cơng cọc 55 3.2 Phân tích tốn phƣơng pháp Phần tử hữu hạn 57 3.3 So sánh kết quan trắc trƣờng với kết phân tích phƣơng pháp Phần tử hữu hạn 62 3.3.1 Chuyển vị mặt đất trình gia tải đất đắp (trƣớc dỡ tải) 62 3.3.2 Chuyển vị đầu cọc sau thi công (sau dỡ tải) 63 3.3.3 Chuyển vị mặt đất tự nhiên sau thi công (sau dỡ tải) 64 3.4 Kết luận chƣơng 65 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ PHƢƠNG PHÁP THỐNG NHẤT 4.1 Phƣơng pháp Phần tử hữu hạn 66 4.1.1 Vị trí mặt phẳng trung hịa 66 4.1.2 Phân tích yếu tố ảnh hƣởng vị trí mặt phẳng trung hòa 72 4.1.3 Lực dọc phân bố cọc 81 4.1.4 Sức kháng mũi 86 4.1.5 Sức kháng ma sát thành 88 4.2 Kết toán dùng phƣơng pháp Thống 96 4.3 Kết luận chƣơng 100 CHƢƠNG 5: KIẾN NGHỊ PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN 5.1 Phƣơng pháp thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất (Adel M.Hanna Ali Sharif) 102 5.2 Kiến nghị phƣơng pháp thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất 105 5.3 Tính tốn thiết kế sức chịu tải cho cơng trình thực tế 110 5.3.1 Cơng trình Cảng Hiệp Phƣớc 110 5.3.2 Công trình Nhà máy Điện Đạm Cà Mau 114 5.4 Kết luận chƣơng 117 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Biểu đồ lực – chuyển vị cọc khơng có sức kháng mũi Hình 1.2: Biểu đồ lực – chuyển vị có sức kháng mũi ma sát thành Hình 1.3: Giá trị s theo biểu đồ phân bố ma sát thân cọc Hình 1.4: Các giai đoạn lún đất theo thời gian Hình 1.5: Sơ đồ tính lún theo phương pháp tổng phân tố Hình 1.6: Sơ đồ xác định số nén thứ cấp C 11 Hình 1.7: So sánh phát sinh ma sát dương ma sát âm 12 Hình 1.8: Chuyển vị độ co ngắn cọc thời điểm năm, năm sau thi cơng 14 Hình 1.9: Phân bố lực dọc cọc thời điểm khác 15 Hình 1.10: Thơng số địa chất ứng suất hữu hiệu đất (Bozozuk 1972) 16 Hình 1.11: Chuyển vị đất điểm đo theo thời gian 16 Hình 1.12: Chuyển vị đất lực dọc phân bố cọc theo thời gian 17 Hình 1.13: Lực dọc phân bố cọc chuyển vị cọc – đất 18 Hình 1.14: Phân bố lực cọc theo thời gian 19 Hình 1.15: Điều kiện địa chất mặt tiến hành thí nghiệm 20 Hình 1.16: Biểu đồ lực dọc phân bố cọc chuyển vị cọc – đất 21 Hình 2.1: Giá trị hệ số β thay đổi theo độ dài ngàm cọc cát 24 Hình 2.2: Hệ số β theo ứng suất hữu hiệu trung bình 25 Hình 2.3: Hệ số β theo số dẻo cho cọc đất sét 25 Hình 2.4: Phân bố lực sức kháng theo độ sâu 27 Hình 2.5: Vị trí mặt phẳng trung hòa phụ thuộc vào đường cong phân bố lực trường hợp phân bố chuyển vị khác (I II) 30 Hình 2.6: Mặt phẳng trung hịa lực dọc cho phép 31 Hình 2.7: Đường cong phân bố lực sức kháng, biểu đồ chuyển vị 32 Hình 2.8: Rời rạc hóa miền khảo sát 34 Hình 2.9: Chia miền tính tốn thành phần tử 35 Hình 2.10: Hệ trục tổng quát quy ước dấu 37 13 Lực dọc (kN) 200 400 600 28 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 30 32 34 36 38 40 42 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=255 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=730 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 70 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 80 90 100 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=3650 ngày Cọc 110 14 b/ Cọc chịu tải 270kN Lực dọc (kN) 100 200 300 400 500 12 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 13 14 15 16 17 18 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=75 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 16 17 18 19 20 21 22 23 24 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=104 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=133 ngày Cọc 15 Lực dọc (kN) 200 400 600 19 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 21 23 25 27 29 31 33 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=164 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=196 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 26 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 28 30 32 34 36 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=224 ngày Cọc 38 40 16 Lực dọc (kN) 200 400 600 800 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=255 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=730 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 70 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 80 90 100 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=3650 ngày Cọc 110 17 c/Cọc chịu tải 405kN Lực dọc (kN) 200 400 600 12 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 13 14 15 16 17 18 21 22 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=75 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 16 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 17 18 19 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=104 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 19 20 21 22 23 24 25 26 27 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=133 ngày Cọc 18 Lực dọc (kN) 200 400 600 800 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=164 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=196 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=224ngày Cọc 19 Lực dọc (kN) 200 400 600 800 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=255 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 10 15 20 Lực dọc cọc Đất Cọc t=730 ngày Lực dọc (kN) 200 400 600 800 70 0 5 Độ sâu (m) Độ sâu (m) Chuyển vị (cm) 10 15 20 75 80 85 90 10 15 20 Lực dọc cọc Đất t=3650 ngày Cọc 95 100 20 2/ Chuyển vị cọc đất (cm) theo thời gian Tải trọng đầu cọc P=0kN Tải trọng đầu cọc P=135kN Tải trọng đầu cọc P=270kN Tải trọng đầu cọc P=405kN t (ngày) S đầu cọc S đất t (ngày) S đầu cọc S đất t (ngày) S đầu cọc S đất t (ngày) S đầu cọc S đất 1.0 0.2 0.2 1.0 0.5 0.4 1.0 0.8 0.6 1.0 1.1 0.7 10.5 2.2 2.2 13.0 3.3 3.3 18.0 4.9 4.8 18.0 4.9 4.6 18.0 3.7 3.8 32.5 7.9 8.0 32.5 8.3 8.3 32.5 8.2 7.9 25.3 5.3 5.5 39.8 9.5 9.7 43.4 10.8 10.8 36.1 8.9 8.7 36.1 7.6 8.0 54.3 12.6 13.0 54.3 13.1 13.2 45.2 10.9 10.7 47.0 9.8 10.4 76.0 16.6 17.4 76.0 17.3 17.6 52.4 12.3 12.2 54.3 11.1 11.9 83.3 17.9 18.8 83.3 18.5 19.0 56.1 13.0 12.9 68.8 13.7 14.8 105.0 21.3 22.6 97.8 20.9 21.5 63.3 14.4 14.4 76.0 14.9 16.2 119.5 23.3 24.8 105.0 22.0 22.7 70.6 15.8 15.7 97.8 18.2 19.9 149.0 27.1 28.9 123.1 24.7 25.7 90.5 19.1 19.3 119.5 21.2 23.3 180.5 30.5 32.6 134.0 26.3 27.3 119.5 23.5 23.8 134.0 23.0 25.3 197.0 32.1 34.4 149.0 28.2 29.4 134.0 25.4 25.8 149.0 24.8 27.2 197.0 32.1 34.4 168.1 30.4 31.8 149.0 27.2 27.7 164.0 26.4 29.0 204.0 32.8 35.1 176.4 31.4 32.8 164.0 29.0 29.5 180.5 28.0 30.8 211.0 33.4 35.8 184.6 32.3 33.8 180.5 30.7 31.4 197.0 29.5 32.5 225.0 34.7 37.2 197.0 33.6 35.2 211.0 33.6 34.4 211.0 30.7 33.9 240.5 36.0 38.6 211.0 35.0 36.7 225.0 34.8 35.7 225.0 31.9 35.2 256.0 37.2 39.9 225.0 36.3 38.0 240.5 36.1 37.0 240.5 33.1 36.5 266.5 38.0 40.8 240.5 37.6 39.4 256.0 37.3 38.3 256.0 34.2 37.7 277.0 38.8 41.6 261.3 39.3 41.2 277.0 38.8 39.9 266.5 34.9 38.6 336.4 42.4 45.5 271.8 40.1 42.1 336.4 42.5 43.7 277.0 35.6 39.3 395.8 45.4 48.9 277.0 40.5 42.5 395.8 45.6 46.9 336.4 39.0 43.1 455.1 48.1 51.8 336.4 44.3 46.5 455.1 48.3 49.8 395.8 42.0 46.4 514.5 50.5 54.3 395.8 47.5 49.9 514.5 50.7 52.3 455.1 44.5 49.2 573.9 52.6 56.6 455.1 50.2 52.9 573.9 52.8 54.5 514.5 46.7 51.7 633.3 54.5 58.7 514.5 52.6 55.4 633.3 54.8 56.5 573.9 48.7 53.9 692.6 56.2 60.6 573.9 54.8 57.7 692.6 56.6 58.4 692.6 52.2 57.7 752.0 57.8 62.3 633.3 56.8 59.8 752.0 58.2 60.1 752.0 53.7 59.5 752.0 57.8 62.3 692.6 58.5 61.7 934.5 61.8 64.0 1117.0 61.1 67.5 934.5 61.5 66.3 752.0 60.2 63.5 1117.0 64.9 67.4 1482.0 66.6 73.6 1117.0 64.8 69.8 934.5 63.9 67.5 1299.5 67.8 70.5 1664.5 69.0 76.2 1299.5 67.7 72.9 1117.0 67.1 70.9 1664.5 72.7 75.9 2029.5 72.9 80.5 1482.0 70.4 75.8 1299.5 70.0 74.1 2029.5 76.9 80.7 2212.0 74.7 82.4 1664.5 72.9 78.5 1482.0 72.6 77.0 2394.5 80.7 84.9 2577.0 77.8 85.7 2029.5 77.4 83.3 1847.0 77.3 82.1 2759.5 84.1 88.8 2942.0 80.4 88.6 2394.5 81.5 87.7 2212.0 81.4 86.7 3124.5 87.1 92.4 3307.0 82.7 91.1 3124.5 88.5 95.2 2942.0 88.3 94.6 3489.5 89.9 95.7 3672.0 84.7 93.3 3672.0 93.2 100.2 3672.0 94.1 101.4 3672.0 91.2 97.3 21 3/ Vị trí mặt phẳng trung hòa LNP (m) theo thời gian cấp tải trọng Cấp tải (kN) 405 270 135 75 5.7 6.2 7.2 9.0 104 6.0 6.8 8.1 9.9 133 6.2 7.3 8.7 10.2 Thời điểm t (ngày) 164 196 224 6.4 6.6 6.8 7.6 7.8 8.0 8.8 9.3 9.4 10.6 10.9 11.0 255 6.9 8.1 9.4 11.1 730 7.5 8.7 10.0 11.3 3650 7.9 9.1 10.5 11.5 730 0.417 0.483 0.557 0.628 3650 0.439 0.504 0.582 0.639 Vị trí mặt phẳng trung hòa LNP/L theo thời gian cấp tải trọng Cấp tải (kN) 405 270 135 75 0.317 0.344 0.402 0.500 104 0.333 0.378 0.447 0.550 133 0.347 0.406 0.483 0.567 Thời điểm t (ngày) 164 196 224 0.356 0.366 0.379 0.422 0.433 0.444 0.489 0.517 0.520 0.589 0.606 0.611 255 0.383 0.450 0.522 0.617 4/ Độ lệch chuyển vị mặt đất so với đầu cọc (cm) theo thời gian cấp tải trọng Cấp tải (kN) 405 270 135 75 0.02 0.36 0.74 1.36 104 0.23 0.73 1.33 1.74 133 0.39 1.06 1.56 2.26 Thời điểm t (ngày) 164 196 224 0.57 0.73 0.86 1.30 1.58 1.74 1.97 2.17 2.67 2.46 2.81 3.15 255 0.98 1.91 2.79 3.79 730 1.95 3.50 4.78 5.35 3650 3.72 5.74 7.49 8.20 22 5/Sức chịu tải cọc theo phương pháp Thống Nhất a/ Tải trọng đầu cọc P = 0kN I.Kết tính tốn As= 1.6 m2/m Hoạt tải Ql= kN At= 0.16 m2 Tĩnh tải Qd= kN Tổng tải Q= kN 11.8 m Qd+Qn (kN) kN/m3 54 174 kN/m3 174 195 226 258 291 327 364 403 433 kN/m3 433 476 521 568 593 kN/m3 593 639 702 Qu-Rs (kN) = 789 735 615 = 615 594 563 532 498 462 425 386 356 = 356 313 268 221 196 = 196 150 87 Nt= Độ sâu MPTH= Độ sâu v (kPa) u (kPa) (m) LỚP 0: CÁT ĐẮP 0.00 0.00 0.00 2.75 49.50 0.00 5.25 94.50 24.53 LỚP 1A: BÙN SÉT NHÃO 5.25 94.50 24.53 6.00 105.15 31.88 7.00 119.35 41.69 8.00 133.55 51.50 9.00 147.75 61.31 10.00 161.95 71.12 11.00 176.15 80.93 12.00 190.35 90.74 12.75 201.00 98.10 LỚP 1B: SÉT DẺO NHÃO 12.75 201.00 98.10 13.75 217.20 107.91 14.75 233.40 117.72 15.75 249.60 127.53 16.25 257.70 132.44 LỚP 1C: SÉT DẺO MỀM 16.25 257.70 132.44 17 269.40 139.79 18 285.00 149.60 'v (kPa) = 0.00 49.50 69.98 = 69.98 73.27 77.66 82.05 86.44 90.83 95.22 99.61 102.90 = 102.90 109.29 115.68 122.07 125.27 = 125.27 129.61 135.40 fs (kN/m2) 18 0.00 24.75 34.99 14.2 17.49 18.32 19.41 20.51 21.61 22.71 23.80 24.90 25.73 16.2 25.73 27.32 28.92 30.52 31.32 15.6 37.58 38.88 40.62 Sức kháng mst Sức kháng mũi Tổng sức kháng Tải MPTH 0.50 MNN 0.25 0.25 0.30 Rs= 702 kN Rt= 87 kN Qu= 789 kN Qmax= 395 kN 23 b/ Tải trọng đầu cọc P = 135kN I.Kết tính tốn As= 1.6 m2/m Hoạt tải Ql= kN At= 0.16 m2 Tĩnh tải Qd= 135 kN Tổng tải Q= 135 kN 10 m Qd+Qn (kN) kN/m3 135 189 309 kN/m3 309 330 361 393 426 462 499 538 568 kN/m3 568 611 656 703 728 kN/m3 728 774 837 Qu-Rs (kN) = 789 735 615 Độ sâu MPTH= Độ sâu v (kPa) u (kPa) (m) LỚP 0: CÁT ĐẮP 0.00 0.00 0.00 2.75 49.50 0.00 5.25 94.50 24.53 LỚP 1A: BÙN SÉT NHÃO 5.25 94.50 24.53 6.00 105.15 31.88 7.00 119.35 41.69 8.00 133.55 51.50 9.00 147.75 61.31 10.00 161.95 71.12 11.00 176.15 80.93 12.00 190.35 90.74 12.75 201.00 98.10 LỚP 1B: SÉT DẺO NHÃO 12.75 201.00 98.10 13.75 217.20 107.91 14.75 233.40 117.72 15.75 249.60 127.53 16.25 257.70 132.44 LỚP 1C: SÉT DẺO MỀM 16.25 257.70 132.44 17 269.40 139.79 18 285.00 149.60 'v (kPa) = 0.00 49.50 69.98 = 69.98 73.27 77.66 82.05 86.44 90.83 95.22 99.61 102.90 = 102.90 109.29 115.68 122.07 125.27 = 125.27 129.61 135.40 fs (kN/m2) 18 0.00 24.75 34.99 14.2 17.49 18.32 19.41 20.51 21.61 22.71 23.80 24.90 25.73 16.2 25.73 27.32 28.92 30.52 31.32 15.6 37.58 38.88 40.62 Sức kháng mst Sức kháng mũi Tổng sức kháng Tải MPTH 0.50 MNN = 615 594 563 532 498 462 425 386 356 0.25 = 356 313 268 221 196 0.25 = 196 150 87 Nt= 0.30 Rs= 702 kN Rt= 87 kN Qu= 789 kN Qmax= 462 kN 24 c/ Tải trọng đầu cọc P = 270kN I.Kết tính tốn As= 1.6 m2/m Hoạt tải Ql= kN At= 0.16 m2 Tĩnh tải Qd= 270 kN Tổng tải Q= 270 kN 8.1 m Qd+Qn (kN) kN/m3 270 324 444 kN/m3 444 465 496 528 561 597 634 673 703 kN/m3 703 746 791 838 863 kN/m3 863 909 972 Qu-Rs (kN) = 789 735 615 Độ sâu MPTH= Độ sâu v (kPa) u (kPa) (m) LỚP 0: CÁT ĐẮP 0.00 0.00 0.00 2.75 49.50 0.00 5.25 94.50 24.53 LỚP 1A: BÙN SÉT NHÃO 5.25 94.50 24.53 6.00 105.15 31.88 7.00 119.35 41.69 8.00 133.55 51.50 9.00 147.75 61.31 10.00 161.95 71.12 11.00 176.15 80.93 12.00 190.35 90.74 12.75 201.00 98.10 LỚP 1B: SÉT DẺO NHÃO 12.75 201.00 98.10 13.75 217.20 107.91 14.75 233.40 117.72 15.75 249.60 127.53 16.25 257.70 132.44 LỚP 1C: SÉT DẺO MỀM 16.25 257.70 132.44 17 269.40 139.79 18 285.00 149.60 'v (kPa) = 0.00 49.50 69.98 = 69.98 73.27 77.66 82.05 86.44 90.83 95.22 99.61 102.90 = 102.90 109.29 115.68 122.07 125.27 = 125.27 129.61 135.40 fs (kN/m2) 18 0.00 24.75 34.99 14.2 17.49 18.32 19.41 20.51 21.61 22.71 23.80 24.90 25.73 16.2 25.73 27.32 28.92 30.52 31.32 15.6 37.58 38.88 40.62 Sức kháng mst Sức kháng mũi Tổng sức kháng Tải MPTH 0.50 MNN = 615 594 563 532 498 462 425 386 356 0.25 = 356 313 268 221 196 0.25 = 196 150 87 Nt= 0.30 Rs= 702 kN Rt= 87 kN Qu= 789 kN Qmax= 530 kN 25 d/ Tải trọng đầu cọc P = 405kN I.Kết tính tốn As= 1.6 m2/m Hoạt tải Ql= kN At= 0.16 m2 Tĩnh tải Qd= 405 kN Tổng tải Q= 405 kN 5.9 m Qd+Qn (kN) kN/m3 405 459 579 kN/m3 579 600 631 663 696 732 769 808 838 kN/m3 838 881 926 973 998 kN/m3 998 1044 1107 Qu-Rs (kN) = 789 735 615 Độ sâu MPTH= Độ sâu v (kPa) u (kPa) (m) LỚP 0: CÁT ĐẮP 0.00 0.00 0.00 2.75 49.50 0.00 5.25 94.50 24.53 LỚP 1A: BÙN SÉT NHÃO 5.25 94.50 24.53 6.00 105.15 31.88 7.00 119.35 41.69 8.00 133.55 51.50 9.00 147.75 61.31 10.00 161.95 71.12 11.00 176.15 80.93 12.00 190.35 90.74 12.75 201.00 98.10 LỚP 1B: SÉT DẺO NHÃO 12.75 201.00 98.10 13.75 217.20 107.91 14.75 233.40 117.72 15.75 249.60 127.53 16.25 257.70 132.44 LỚP 1C: SÉT DẺO MỀM 16.25 257.70 132.44 17 269.40 139.79 18 285.00 149.60 'v (kPa) = 0.00 49.50 69.98 = 69.98 73.27 77.66 82.05 86.44 90.83 95.22 99.61 102.90 = 102.90 109.29 115.68 122.07 125.27 = 125.27 129.61 135.40 fs (kN/m2) 18 0.00 24.75 34.99 14.2 17.49 18.32 19.41 20.51 21.61 22.71 23.80 24.90 25.73 16.2 25.73 27.32 28.92 30.52 31.32 15.6 37.58 38.88 40.62 Sức kháng mst Sức kháng mũi Tổng sức kháng Tải MPTH 0.50 MNN = 615 594 563 532 498 462 425 386 356 0.25 = 356 313 268 221 196 0.25 = 196 150 87 Nt= 0.30 Rs= 702 kN Rt= 87 kN Qu= 789 kN Qmax= 597 kN 26 6/ Bảng tra tỷ lệ Lu1/LNP dựa vào LNP/L theo hệ số an toàn LNP/L Lu1/LNP LNP/L FS=3 Lu1/LNP LNP/L FS=6 Lu1/LNP LNP/L P=0kN Lu1/LNP FS=2 0.317 0.397 0.344 0.386 0.402 0.362 0.500 0.320 0.333 0.376 0.378 0.360 0.447 0.328 0.550 0.289 0.347 0.361 0.406 0.340 0.483 0.299 0.567 0.272 0.356 0.352 0.422 0.320 0.489 0.289 0.589 0.240 0.366 0.341 0.433 0.310 0.517 0.268 0.606 0.218 0.379 0.330 0.444 0.300 0.520 0.258 0.611 0.204 0.383 0.324 0.450 0.288 0.522 0.251 0.617 0.193 0.417 0.295 0.483 0.257 0.557 0.203 0.628 0.166 0.439 0.272 0.504 0.240 0.570 0.184 0.639 0.138 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên: NGUYỄN TRUNG KIÊN Ngày, tháng, năm sinh : 10/10/1987 Nơi sinh : Hải Dương Địa liên lạc : 55, Đường 5, Khu phố 4, Phường Bình An, Quận 2, TP HCM Điện thoại liên lạc : 0168 5676 053 Email : ksnguyentrungkien@gmail.com : kienkk1987@yahoo.com QUÁ TRÌNH HỌC TẬP:  Năm 2010: Tốt nghiệp Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM  Năm 2010 – 2011: Học viên cao học khóa 2010 ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng – Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC :  Năm 2010 đến nay: Công tác Bộ mơn Địa Cơ Nền Móng – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc Gia TP.HCM ... TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN XUNG QUANH Khi thi công cọc đất yếu, tƣợng cố kết từ biến đất nền, chuyển vị đất xung quanh cọc thay đổi... TÀI: NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN XUNG QUANH NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Mở đầu Chƣơng 1: Tổng quan việc tính tốn thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh. .. KIẾN NGHỊ PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƢỞNG CỦA CHUYỂN VỊ ĐẤT NỀN 5.1 Phƣơng pháp thiết kế sức chịu tải cọc có xét đến ảnh hƣởng chuyển vị đất (Adel M.Hanna Ali Sharif)