Giải pháp cọc ván thép kết hợp cơ học trong công trình bờ kè cảng bà lụa thị xã thủ dầu một bình dương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - - LÝ THANH LIÊM GIẢI PHÁP CỌC VÁN THÉP KẾT HP TƯỜNG CƠ HỌC TRONG CÔNG TRÌNH BỜ KÈ CẢNG BÀ LỤA THỦ DẦU MỘT- BÌNH DƯƠNG Chun ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số ngành : 60 58 60 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2013 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS TRẦN XUÂN THỌ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : GS.TS TRẦN THỊ THANH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN MẠNH TUẤN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 29 tháng 08 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) GS.TS CHÂU NGỌC ẨN GS.TS TRẦN THỊ THANH TS NGUYỄN MẠNH TUẤN TS ĐỖ THANH HẢI TS LÊ VĂN PHA Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GS.TS CHÂU NGỌC ẨN TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: LÝ THANH LIÊM Ngày, tháng, năm sinh: 03/11/1960 Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MSHV : 10090331 Nơi sinh : Bình Dương MS : 60 58 60 I- TÊN ĐỀ TÀI GIẢI PHÁP CỌC VÁN THÉP KẾT HP TƯỜNG CƠ HỌC TRONG CÔNG TRÌNH BỜ KÈ CẢNG BÀ LỤA THỦ DẦU MỘT- BÌNH DƯƠNG II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1- Nhiệm vụ: Phân tích ổn định biến dạng tường kè cọc ván thép kết hợp tường học công trình bờ kè Cảng Bà Lụa, thông qua việc kết hợp phương pháp giải tích, phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm Plasix so sánh với kết quan trắc thực tế 2- Nội dung: Mở đầu Chương 1: Tổng quan ổn định công trình tường kè ven sông Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán ổn định va øbiến dạng tường kè Chương 3: Phân tích ổn định biến dạng tường kè Cảng Bà Lụa Thủ Dầu Một Bình Dương Kết luận kiến nghị III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : ngày tháng năm 2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : ngày 21 tháng năm 2013 V- : PGS.TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Tp.HCM, ngày 21 tháng 06 năm 2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS.TS TRẦN XUÂN THỌ PGS.TS VÕ PHÁN TRƯỞNG KHOA QL CHUYÊN NGÀNH TÓM TẮT Luận văn phân tích ổn định biến dạng tường cọc thép có neo bảo vệ công trình ven sông khu vực Cảng Bà Lụa Thủ Dầu Một- Bình Dương Phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng để phân tích kết đánh giá với số liệu quan trắc trường Từ đề xuất giải pháp thiết kế tường cọc bản, ước lượng thay đổi chiều dài tiết diện cọc theo vị trí đặt neo Kiến nghị hệ số an toàn áp lực đất bị động thay mặt trượt cong mặt trượt phẳng theo lý thuyết áp lực đất Coulomb mô hình tính toán cho đất theo điều kiện địa chất công trình ABSTRACT This composition analysis the stability and deformation of the steel sheet pile wall preserving the riverside contructions at Ba Lua Port Thudaumot Town- Binhduong province The finite elememt method ( FEM ) is used to analysis the problems and to compare with the site measurements Based on the obtained results, the preliminary design of sheet pile walls is suggested and estimated the change of sectional area and sheet pile length in case of changing the anchor position The safe factor of passive soil pressure to correct the difference caused by the supposition of flat sliding surface instead of curved one and soil model when using FEM for this construction should be proposed LỜI CẢM ƠN Để thực luận văn này, tác giả theo học lớp cao học địa kỹ thuật xây dựng năm Khoa xây dựng Trường đại học Bách Khoa TPHCM; Đồng thời có năm tiếp cận công trình xây dựng bờ kè khu Cảng Bà Lụa Bình Dương Tác giả chân thành cảm ơn đến tất quý thầy cô thuộc Bộ môn Địa-Cơ- Nền Móng Khoa xây dựng Đại học Bách Khoa TPHCM hướng dẫn, truyền đạt kiến thức cho tác giả Chân thành cảm ơn nhà khoa học, chuyên gia mà tác giả sử dụng tài liệu để tham khảo trích dẫn Chân thành cảm ơn chuyên gia kỹ thuật, công nhân xây dựng thuộc Tổng công ty BCCE thi công công trình tường kè khu vực cảng Bà Lụa nhiệt tình giúp đỡ thời gian tác giả tiếp cận công trình Chân thành cảm ơn chuyên gia Nippon Steel đến từ Nhật Bản cung cấp nhiều tài liệu tư vấn cọc ván thép hệ Với kiến thức khiêm tốn có thời gian thực luận văn không dài, mong luận văn quý thầy cô, hội đồng bảo vệ đồng nghiệp đón nhận bước khởi đầu việc nghiên cứu khoa học tác giả Xin chân thành cảm ơn Lý Thanh Liêm -1- Mục lục MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Tính khoa học thực tiễn đề tài Hạn chế đề tài NỘI DUNG Chương 1: Tổng quan ổn định cơng trình tường kè ven sơng 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tổng quan đất yếu 11 1.3 Các dạng tường kè 11 1.3.1 Phân loại tường kè theo vật liệu 12 1.3.1.1 Tường cọc thép 12 1.3.1.2 Tường cọc bê tông cốt thép 14 1.3.1.3 Tường kè cọc ciment đất 15 1.3.2 Phân loại tường theo cách giữ tường ổn định 16 1.4 Các dạng neo tường kè 16 1.5 Các dạng ổn định tường kè ven sông 17 1.6 Một số hình ảnh cố ổn định tường kè ven sông 20 1.7 Nhận xét 21 Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính tốn ổn định biến dạng tường kè 2.1 Sự làm việc tường 22 -2- 2.1.1 Phương pháp 1: Dựa vào lý thuyết áp lực đất lên tường chắn Coulumb ( Lý thuyết cân giới hạn ) 22 2.1.2 Phương pháp 2: Xem tường cọc dầm đàn hồi 22 biến dạng cục theo phương ngang (lý thuyết tính dầm đàn hồi theo hệ số Winkler) 23 2.1.3 Phương pháp 3: Phương pháp phần tử hửu hạn 27 2.2 Phân tích biến dạng tường cọc đất yếu ven sông 30 2.3 Xác định áp lực ngang tác dụng lên tường kè 30 2.3.1 Bài toán 1: Tường cọc khơng có neo 32 2.3.2 Bài toán 2: Tường cọc có neo 38 2.4 Nhận xét 42 Chương 3: Phân tích ổn định biến dạng tường kè cảng Bà Lụa Thủ Dầu Một Bình Dương 3.1 Đặt vấn đề 43 3.2 Giới thiệu cơng trình 43 3.3 Đặc điểm địa hình địa chất cơng trình 44 3.3.1 Đặc điểm địa hình, thủy văn cơng trình 44 3.3.2 Địa chất cơng trình 45 3.4 Phân tích ổn định tường kè phương pháp giải tích 48 3.4.1 Phương pháp tính tốn kiểm tra 48 3.4.2 Kết tính tốn phương pháp giải tích 48 3.4.3 Xem xét thay đổi neo ảnh hưởng đến chiều sâu chôn tường 51 + Khi neo đặt đầu cừ: z=0 51 + Khi neo đặt độ sâu z=0,4m 53 -3- + Khi neo đặt độ sâu z=0,8m 54 + Khi neo đặt độ sâu z=1,2m 56 + Khi neo đặt độ sâu z=1,6m 58 + Khi neo đặt độ sâu z=2,0m 60 + Khi neo đặt độ sâu z=2,4m 61 3.4.4 Xem xét thay đổi hệ số an toàn FSk p áp lực đất bị động ảnh đến chiều sâu chôn tường 67 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,40 68 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,45 69 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,50 74 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,55 77 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,60 80 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,65 84 + Khi hệ số an toàn FSk p =1,70 87 3.5 Phân tích ổn định biến dạng tường kè phương pháp phần tử hữu hạn 95 3.5.1 Các thơng số đất theo mơ hình Harderning soil 95 3.5.2 Mô tính tốn 102 3.5.3 Phân tích kết tính tốn 105 3.6 Quan trắc tường kè sau thi công 118 3.6.1 Mơ hình thiết bị quan trắc 119 3.6.2 Quá trình quan trắc 121 -4- 3.6.3 Kết quan trắc 122 3.6.4 Phân tích đánh giá kết quan trắc 128 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 129 Kiến nghị 129 Hướng nghiên cứu 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 130-131 -5- MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cùng với phát triển nước thời kỳ hội nhập, Bình Dương địa phương có tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh Nhiều khu, cụm công nghiệp, khu đô thị xây dựng phát triển mạnh Nhu cầu phải cải tạo, phát triển hạ tầng kỹ thuật để kịp thời phục vụ cho phát triển kinh tế lớn Mặc dù địa phương vùng Đông Nam Bộ, huyện phía Nam Tỉnh có địa thấp có số sơng lớn Nam Bộ chảy qua khu vực này, hình thành hệ thống sông rạch chằng chịt, trãi dài từ khu vực Vĩnh Phú giáp Thành phố Hồ Chí Minh, qua vườn ăn trái Lái Thiêu, chạy dài qua Thị xã Thủ Dầu Một đến tận huyện phía Bắc Tỉnh Do dọc theo nhánh sông lớn, từ lâu hình thành số cảng sơng dọc theo bờ nhiều vị trí thuận tiện có kết nối với hệ thống giao thông Cảng Bà Lụa, hệ thống cảng sơng có Thị xã Thủ Dầu Một, nằm bên bờ nhánh sơng Sài Gịn, đoạn chảy qua Bình Dương, cảng trung chuyển hàng hoá phục vụ cho việc xuất nhập nguyên vật liệu, lưu thơng, trao đổi hàng hóa với Tỉnh bạn vận chuyển hàng hóa xuất nhập đường sông, khai thác sử dụng từ trước Do nằm mép sông nên vùng bờ ven sông thường bị sạt lở; Việc đầu tư nâng cấp hạ tầng kỹ thuật cho cảng sông nhu cầu cần thiết đặt cho quyền quan chức Tỉnh, việc xây dựng tường kè bảo vệ bờ khu vực tập kết hàng hóa cấp thiết nhằm trì phát triển hoạt động cảng, phục vụ kịp thời phát triển kinh tế địa phương Năm 2011 dự án cải tạo nâng cấp cảng Bà Lụa xây dựng tuyến đường vành đai ven sơng Sài Gịn triển khai Hiện cảng Bà Lụa đầu tư tương đối nhiều hạng mục cơng trình cầu tàu, bãi chứa, hệ thống đường nội khu vực cảng; Tuy nhiên việc đầu tư chưa hoàn chỉnh Khu vực bãi tập kết hàng hóa trung chuyển, phía giáp sơng bờ đất, chịu ảnh hưởng lớn từ dịng chảy nhánh sơng Sài Gịn mực nước thủy triều lên - 117 - Hình 3.34 Chuyển vị tường sau năm sử dụng (a)Chuyển vị ngang lớn tường uxmax =17,414cm (b)Chuyển vị đứng lớn tường u max =13,751cm y - 118 - (a) (b) Hình 3.35 Biểu đồ lực cắt (a) Moment (b) tường sau năm sử dụng Biểu đồ moment lực cắt phù hợp với tính tốn theo phương pháp giải tích, giá trị moment lực cắt đảm bảo tường kè ổn định 3.5.4 Quan trắc tƣờng kè sau thi cơng tƣờng Việc tính tốn tường kè theo phương pháp phần tử hữu hạn xác định chuyển vị tường Trong phương pháp này, đất mơ mơ hình khác tùy thuộc tính chất, cấu tạo địa chất tính chất tải cơng trình Điều vốn phức tạp cơng trình làm việc, chịu tác động nhiều yếu tố chưa nhận biết tiên đốn q trình thiết kế thi công, giả thiết mơ hình đưa vào tính tốn khơng hẳn hồn tồn phù hợp với thực tế ứng xử đất - 119 - Do vậy, cần thiết thực việc quan trắc chuyển vị tường kè để so sánh tính tốn thực tế nhằm kiểm tra phù hợp việc chọn lựa mơ hình tính tốn mơ 3.5.4.1Thiết bị đo Đây cơng trình Nippon steel Nhật Bản giới thiệu tường cọc thép hệ để Bình Dương sử dụng cho dự án cải tạo vùng bờ ven sông, nên Nippon steel hỗ trợ thực mô hình quan trắc với nhiều loại thiết bị đại , theo dõi thay đổi nhiều đại lượng khác :ứng suất,chuyển vị cọc, neo áp lực đất tác dụng lên tường thông qua thiết bị kết nối với máy tính để ghi nhận phân tích số liệu Cứ 48m dài tường , mơ hình thiết bị quan trắc lắp đặt Do thời gian có hạn, tác giả trích số liệu đo phần chuyển vị vị trí để xem xét điển hình Để đo chuyển vị, inclometer đặt vị trí cách 2,3m từ đầu đến mũi cọc, kết nối với máy tính để ghi nhận phân tích số liệu Số liệu ghi nhận thời điểm - 120 - Hình 3.36: Mơ hình thiết bị quan trắc: - 121 - 3.5.4.2 Quá trình quan trắc Việc quan trắc thực lần điều kiện mực nước sông xuống thấp nhất, vào thời điểm sau: Lần 1: Khi hồn tất thi cơng san lắp mặt bến.( tương ứng phase ) Lần 2: Khi cơng trình đưa vào sử dụng sau tháng ( tương ứng phase 5-1) Lần 3: Khi cơng trình đưa vào sử dụng sau tháng ( tương ứng phase 5-2) Lần 4: Khi cơng trình đưa vào sử dụng sau tháng ( tương ứng phase 5-3) - 122 - Lần 5: Khi cơng trình đưa vào sử dụng sau 13 tháng ( tương ứng phase 5-4) Kết xem xét cho điểm cách 2,3m kể từ đầu đến mũi cọc: Điểm 1: Vị trí cách đầu cọc 0,2m, điểm cách mũi cọc 0,2m, điểm thân cọc, điểm cịn lại bố trí cách Chín vị trí ghi nhận số liệu chia cọc làm đoạn, đoạn dài: (18,  2*0, 2)  2, 25m Kết ghi nhận từ quan trắc xử lý số liệu so sánh với kết tính tốn Plasix Kết bảng sau: 3.5.4.3 Kết chuyển vị từ quan trắc : Bảng 3.14: Bảng kết chuyển vị thực tế tƣờng kè (mm) Chuyển vị Điểm Lần Lần Lần Lần Lần ux uy ux uy ux uy ux uy ux uy 15.56 40.86 28.08 85.97 22.58 98.91 20.04 104.54 18.65 107.64 15.83 39.28 29.96 84.71 24.5 97.93 23.63 103.42 23.36 106.46 33.20 33.74 74.46 74.51 70.85 85.28 70.92 90.13 72.31 92.87 35.30 32.62 75.63 70.12 73.46 80.07 73.11 84.60 74.34 87.16 36.55 31.88 75.05 62.26 74.32 70.52 73.90 74.24 74.97 76.39 35.52 31.74 70.96 56.62 70.70 63.32 70.46 66.14 71.52 67.83 33.38 31.62 65.48 53.90 65.19 58.89 65.13 60.80 66.15 62.03 30.76 31.37 56.78 54.44 55.93 56.45 56.05 57.23 56.92 57.84 27.08 29.79 50.30 53.11 48.96 53.39 49.08 53.75 49.65 54.07 - 123 - Bảng 3.15: Bảng kết chuyển vị tƣờng kè tính tốn từ Plaxis (mm) Chuyển vị Lần Điểm Lần Lần Lần Lần ux uy ux uy ux uy ux uy ux uy 15.49 42.55 62.80 137.33 49.45 169.33 46.70 182.02 44.49 191.82 15.49 41.02 59.21 137.02 51.00 168.62 50.11 181.11 49.62 190.75 30.05 36.23 150.70 129.22 151.43 156.10 156.57 167.52 159.75 176.12 30.05 36.23 150.70 129.22 151.43 156.10 156.57 167.52 159.75 176.12 34.16 33.91 171.98 118.53 176.47 141.21 183.57 151.28 188.19 158.71 35.19 33.2 171.72 105.07 178.45 124.22 185.87 132.80 191.13 138.89 33.39 33.02 139.41 86.93 147.31 101.91 154.48 108.31 159.41 112.79 28.41 32.37 95.74 79.27 102.05 86.27 106.64 89.10 109.39 90.92 25.36 30.68 83.37 81.58 85.25 83.45 87.55 84.63 88.95 85.41 Bảng 3.16: So sánh kết tính tốn đo thực tế chuyển vị tƣờng kè Lần 1: Khi hồn tất thi cơng san lắp mặt bến.( tƣơng ứng phase ) Điểm Chuyển vị thực tế Chuyển vị Plaxis Chênh lệch u x (mm) u y (mm) u x (mm) u y (mm) u x (mm) % u y (mm) % 15.56 40.86 15.49 42.55 6.19E-02 -0.40 1.68 3.95 15.83 39.28 15.49 41.02 0.341 -2.20 1.74 4.24 33.2 33.74 30.05 36.23 3.14 -10.47 2.49 6.88 35.3 32.62 30.05 36.23 5.25 -17.48 3.61 9.97 36.55 31.88 34.16 33.91 2.38 -6.98 2.03 5.99 35.52 31.74 35.19 33.2 0.33 -0.95 1.46 4.39 33.38 31.62 33.39 33.02 3.57E-03 0.010 1.39 4.23 30.76 31.37 28.41 32.37 2.35 -8.27 0.99 3.08 27.08 29.79 25.36 30.68 1.72 -6.81 0.88 2.89 - 124 - Bảng 3.17: So sánh kết tính tốn đo thực tế chuyển vị tƣờng kè Lần 2: Khi cơng trình đƣợc đƣa vào sử dụng sau tháng ( tƣơng ứng phase 5-1) Điểm Chuyển vị thực tế Chuyển vị Plaxis Chênh lệch u x (mm) u y (mm) u x (mm) u y (mm) u x (mm) % u y (mm) % 28.08 85.97 62.80 137.33 34.72 55.29 51.36 37.40 29.96 84.71 59.21 137.02 29.25 49.39 52.31 38.17 74.46 74.51 150.70 129.22 76.24 50.59 54.72 42.34 75.63 70.12 150.70 129.22 75.07 49.81 59.10 45.73 75.05 62.26 171.98 118.53 96.93 56.35 56.27 47.47 70.96 56.62 171.72 105.07 100.76 58.67 48.45 46.11 65.48 53.90 139.41 86.93 73.92 53.02 33.03 37.99 56.78 54.44 95.74 79.27 38.96 40.69 24.84 31.33 50.30 53.11 83.37 81.58 33.07 39.66 28.48 34.90 Bảng 3.18: So sánh kết tính tốn đo thực tế chuyển vị tƣờng kè Lần 3: Khi cơng trình đƣợc đƣa vào sử dụng sau tháng ( tƣơng ứng phase 5-2) Điểm Chuyển vị thực tế Chuyển vị Plaxis Chênh lệch u x (mm) u y (mm) u x (mm) u y (mm) u x (mm) % u y (mm) % 22.58 98.91 49.45 169.33 26.87 54.32 70.42 41.58 24.50 97.93 51.00 168.62 26.51 51.96 70.69 41.924 70.85 85.28 151.43 156.10 80.58 53.21 70.82 45.36 73.46 80.07 151.43 156.10 77.97 51.49 76.03 48.70 74.32 70.52 176.47 141.21 102.15 57.88 70.69 50.06 70.70 63.32 178.45 124.22 107.75 60.38 60.9 49.02 65.19 58.89 147.31 101.91 82.12 55.74 43.02 42.21 55.93 56.45 102.05 86.27 46.11 45.18 29.82 34.56 48.96 53.39 85.25 83.45 36.29 42.56 30.06 36.02 Bảng 3.19: So sánh kết tính tốn đo thực tế chuyển vị tƣờng kè - 125 - Lần 4: Khi công trình đƣợc đƣa vào sử dụng sau tháng ( tƣơng ứng phase 5-3) Điểm Chuyển vị thực tế Chuyển vị Plaxis Chênh lệch u x (mm) u y (mm) u x (mm) u y (mm) u x (mm) % u y (mm) % 20.04 104.54 46.70 182.02 26.67 57.10 77.48 42.56 23.63 103.42 50.11 181.11 26.48 52.84 77.69 42.89 70.92 90.13 156.57 167.52 85.66 54.70 77.39 46.19 73.11 84.60 156.57 167.52 83.46 53.30 82.92 49.50 73.90 74.24 183.57 151.28 109.67 59.74 77.04 50.92 70.46 66.14 185.87 132.80 115.40 62.08 66.66 50.19 65.13 60.80 154.48 108.31 89.35 57.84 4.751 43.86 56.05 57.23 106.64 89.10 50.60 47.44 31.87 35.76 49.08 53.75 87.55 84.63 38.47 43.94 30.89 36.49 Bảng 3.20: So sánh kết tính tốn đo thực tế chuyển vị tƣờng kè Lần 5: Khi cơng trình đƣợc đƣa vào sử dụng sau 13 tháng ( tƣơng ứng phase 5-4) Điểm Chuyển vị thực tế Chuyển vị Plaxis Chênh lệch u x (mm) u y (mm) u x (mm) u y (mm) u x (mm) % u y (mm) % 18.65 107.64 44.49 191.82 25.84 58.07 84.18 43.88 23.36 106.46 49.62 190.75 26.26 52.92 84.28 44.18 72.31 92.87 159.75 176.12 87.44 54.73 83.25 47.26 74.34 87.16 159.75 176.12 85.41 53.46 88.95 50.50 74.97 76.39 188.19 158.71 113.22 60.16 82.32 51.86 71.52 67.83 191.13 138.89 119.61 62.58 71.06 51.16 66.15 62.03 159.41 112.79 93.27 58.50 50.76 45.00 56.92 57.84 109.39 90.92 52.47 47.96 33.09 36.38 49.65 54.07 88.95 85.41 39.29 44.17 31.34 36.69 - 126 - 220 Chuyển vị đầu cừ(mm) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 100 200 300 400 500 Thời gian(ngày) Chuyển vị ngang uxthực tế theo thời gian đầu cừ (điểm ) Chuyển vị ngang ux theo thời giancủa đầu cừ tính Plasix Chuyển vị đứng uy thực tế theo thời gian đầu cừ Chuyển vị đứng uy theo thời gian đầu cừ tính Plasix 200 Chuyển vị thân cừ(mm) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 100 200 300 400 500 Thời gian(ngày) Chuyển vị ngang ux thực tế theo thời gian điểm thân cừ ( điểm ) Chuyển vị ngang ux theo thời gian điểm thân cừ tính Plasix Chuyển vị đứng uy thực tế theo thời gian điểm than cừ Chuyển vị đứng uy theo thời gian điểâm thân cừ tính Plasix - 127 - 100 Chuyển vị mũi cừ(mm) 90 80 70 60 50 40 30 20 100 200 300 400 500 Thời gian(ngày) Chuyển vị ngang ux thực tế theo thời gian mũi cọc( điểm ) Chuyển vị ngang ux theo thời gian mũi cọc tính Plaxis Chuyển vị đứng uy thực tế theo thời gian mũi cọc Chuyển vị đứng uytheo thời gian mũi cọc tính Plasix Hình 3.37 a,b,c Bảng so sánh chuyển vị tường theo mô kết quan trắc 3.6 Đánh giá kết tính tốn số liệu quan trắc thực tế Từ kết quan trắc ghi nhận được, lập bảng biểu đồ so sánh kết tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn giá trị quan trắc ta thấy: - Từ kết chuyển vị ngang đầu tường tính theo phương pháp phần tử hữu hạn theo kết quan trắc thực tế chuyển dịch phía sơng - Chênh lệch tính tốn quan trắc thực tế, tùy ví trí, kết có chênh thực tế chuyển vị nhỏ kết từ mô Do cho thấy việc tính tốn theo mơ hình thực tin cậy thiên an tồn - 128 - Hình 3.38 Tường cừ thép bảo vệ cơng trình Cảng thi công - 129 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Việc thiết kế tường cọc điều kiện đất yếu bờ sơng nói chung nên chọn giải pháp tường có neo để giảm chiều dài cừ, tiết kiệm chi phí; Chỉ điều kiện khơng thể có giải pháp neo hiệu sử dụng phương án tường cừ không neo Nếu kết hợp với tăng cường ổn định cho đất đắp sau lưng tường vải địa kỹ thuật áp lực đất tác dụng vào tường giảm, giảm tiết diện cừ, neo, tiết kiệm kinh phí đáng kể Khi tính tốn tường cọc phương pháp giải tích ta tìm chiều dài nội lực tường cừ tương đối đơn giản Tuy nhiên, dùng phương pháp giải tích để đảm bảo an tồn, phải xem xét tăng hệ số an toàn cho áp lực bị động việc áp đặt mặt trượt Mặt khác, phương pháp không xác định chuyển vị tường Khi đặt neo vị trí xuống gần điểm đặt hợp lực E s tổng áp lực sau tường ta có chiều dài cọc ngắn nhất, nhiên đặt sâu không thuận tiện cho thi công, đặt cao tăng chiều dài cọc Do đó, vị trí đặt neo phải lựa chọn cho hợp lý phù hợp với điều kiện thi cơng, an tồn cho sử dụng kinh tế đầu tư Khi sử dụng hệ số an toàn cho hệ số áp lực đất bị động, phải xem xét đến tỷ số kp/ka tỷ số nhỏ việc sử dụng FSk p ảnh hưởng đến chiều dài cọc Kiến nghị Khi tính tốn cơng trình tường cọc bảo vệ cơng trình ven sơng cần kết hợp việc phân tích tốn nhiều phương pháp khác để xác định trường hợp bất lợi cho cơng trình Việc tính tốn tường cọc theo phương pháp giải tích khơng xác định chuyển vị tường mà phải dùng phần mềm hỗ trợ để phân tích tường đất làm việc thành khối Hƣớng nghiên cứu Nghiên cứu tính tốn tường cọc theo phương pháp phân tích đất cơng trình làm việc đồng thời cho lọai đất khác nhau,và giải pháp khác tăng cường ổn định cho lớp đất đắp sau lưng tường - 130 - TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trần Xuân Thọ (2010): Bài giảng „Tường chắn đất`,ĐH Bách Khoa TP HCM 2 Phan Tường Phiệt (2008): Áp lực đất tường chắn đất, NXB Xây Dựng 3 R J Byrne, D Cotton, J.Porterfield, C.Wolschlag, G.Ueblacker (1998):Manual for design and construction monitoring of soil nail walls, U.S.Department of Transportation 4 Châu Ngọc Ẩn (2010): Cơ học đất, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM 5 Tập đoàn Nippon Steel, Trường, Đai Học GTVT Hà Nội (2009): Hướng dẫn thiết kế kết cấu cọc ván thép (Design manual of steel sheet pile structures) 6 Bùi văn Chúng (2010):Cơng trình bến cảng, ĐH Bách Khoa TP HCM 7 R.B.J Brinkgreve et al (2002) : PLAXIS – Finite Element Code for Soil and Rock Analyses A.A BALKEMA/ ROTT/BROOKFIELD The Netherlands 8 Tập đoàn Nippon Steel- Trường Đại Học GTVT Hà Nội (2009):Phương pháp thiết kế kết cấu cọc ván thép công nghệ thi công Nhât Bản -Tài liệu hội thảo khoa học 9 Trần Xuân Thọ- Văn Anh Trí (2010):Phân tích ổn định biến dạng tường kè bảo vệ cơng trình ven sơng –Bài báo khoa học Tạp chí xây dựng 10 Lê Văn Pha: Một số kết nghiên cứu tính toán ổn định biến dạng hệ tường cọc bê tơng cốt thép bảo vệ cơng trình ven sông điều kiện đất yếu đồng sông Cửu Long– Báo cáo khoa học ĐHGTVT-cơ sở 2,TP Hồ Chí Minh (2010) 11 Ngơ Châu Phương-Vũ Việt Hưng-Phạm Ngọc Bảy:Ứng dụng cọc ván thép cơng trình bờ kè Cảng Long Tân -Đồng Nai –Báo cáo khoa học ĐHGTVT-cơ sở 2,TP Hồ Chí Minh (2010) 12 Nguyễn Bá Kế (2002), Thiết kế thi cơng hố móng sâu, NXB Xây dựng 13 US Army Corps Engineers (1994): Design of Sheet pile walls 14 TCXD 57-73: Tiêu chuẩn thiết kế tường chắn cơng trình thủy cơng 15 Braja M.Das (1984): Principles of foundation engineering, PWS Kent - 131 - Publishing Company-Boston 16 Phan Trường Phiệt (2008): Áp lực đất tường chắn đất, NXB Xây Dựng 17 Liên hiệp địa kỹ thuật móng cơng trình -Tổng Hội Địa Chất(10-2010): Báo cáo kết khảo sát địa chất cơng trình cải tạo, nâng cấp cảng Bà Lụa Thị xã Thủ Dầu Một 18 Nguyễn Ngọc Bích (2010):Các phương pháp cải tạo đất yếu xây dựng, NXB Xây Dựng ... DỰNG MSHV : 10090331 Nơi sinh : Bình Dương MS : 60 58 60 I- TÊN ĐỀ TÀI GIẢI PHÁP CỌC VÁN THÉP KẾT HP TƯỜNG CƠ HỌC TRONG CÔNG TRÌNH BỜ KÈ CẢNG BÀ LỤA THỦ DẦU MỘT- BÌNH DƯƠNG II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG... Hiện cọc thép (còn gọi cọc ván thép) sản phẩm sử dụng rộng rãi, chia làm loại: +Cọc ván thép nhẹ +Cọc ván thép +Cọc ống thép Cọc ván thép hầu hết sử dụng cơng trình vĩnh cữu, cọc ván thép nhẹ cọc. .. biến dạng tường kè cọc ván thép kết hợp tường học công trình bờ kè Cảng Bà Lụa, thông qua việc kết hợp phương pháp giải tích, phương pháp phần tử hữu hạn phần mềm Plasix so sánh với kết quan trắc