Đang tải... (xem toàn văn)
Đề tài trình bày về sự phân bố lại ứng suất trong nền đất sau khi được gia cố trụ đất xi măng là sự gia tăng ứng suất tác dụng lên đầu trụ đồng thời ứng suất tác dụng lên đất yếu xung quanh trụ sẽ giảm xuống đáng kể, điều này cũng có nghĩa là sức chịu tải của khối đất được gia cố sẽ tăng lên đáng kể. Mời các bạn cùng tham khảo!
TẠP CHÍ KINH TÉ - CƠNG NGHIỆP số 26 - Tháng 01/2021 Sự PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG NỀN ĐẤT YÉU ĐƯỢC GIA CÓ TRỤ ĐẤT TRỘN XI MĂNG Stress distribution in a weak ground reinforced with cementitious soil pillar Bùi Hữu Hiệp Trường Đại học Tiền Giang, Tiền Giang, Việt Nam buihuuhiep2108@gmail.com Tóm tắt — Sự phân bố lại ứng suất đất sau gia cố trụ đất xi măng gia tăng ứng suất tác dụng len đầu trụ đồng thời ứng suất tác dụng lên đất yếụ xung quanh trụ giảm xuống đáng kể, điều có nghĩa sức chịu tải khối đất gia cố tăng lên đáng kể Sự phân bố lại ứng suất lên trụ đất phụ thuộc tác động qua lại trụ, đất, khôi đăp, vải địa kỹ thuật lớp gia cường (trong trường hợp có sử dụng).Và tương tác phức tạp chủ yêu tượng “Hiẹủ ứng vòm” đất Trong báo hệ số giảm ứng suất tác dụng lên đất yếu SRR thông số ảnh hưởng đến SRR giải bàng phưong pháp giải tích phương pháp sô thông qua phân mềm Plaxis 3D Foundation Abstract — The redistribution of stress in the ground after reinforcement of the cementitious pillar is the increase in the stress acting on the pillar head and the stress on the soft soil around the pillar will decrease significantly, this also means that the load capacity of the reinforced soil mass will increase significantly The redistribution of stress on the pillar and soil depends on the interaction between the pillar, soil, embankment, geotextile and reinforcement layers (in case of use) and complex interactions This is mainly due to the phenomenon of "The Dome Effect" in the soil In this paper, the stress reduction coefficients acting on soft soil SRR and parameters affecting the SRR are solved by analytical methods and numerical methods through Plaxis 3D Foundation software Từ khóa — ứng suất, đất trộn xi măng, phân bố tải trọng, Stress, load distribution Đặt vấn đề Dưới ảnh hưởng tải trọng bân thân, khối đất đường nằm trụ đất xi măng có xu hướng di chuyển xuống trụ đất xi măng có độ cứng lớn đất yếu xung quanh Tuy nhiên, sức chống cắt vật liệu nên đường đủ lớn, dịch chuyên khôi đất phần hạn chế sức chống cắt khối đất đường năm bên đâu trụ đất xi măng Vì phần áp lực khối đất đường nằm trụ đât xi măng truyền vào đầu trụ đất xi măng (hình 1) Và kết nhận từ hiệu ứng vòm hình 2, ứng suất tác dụng lên đầu trụ đất xi măng tăng lên ứng suât tác dụng lên đât yếu xung quanh giảm xuống Hình Bán chất cùa hiệu ứng vòm gia cố trụ đất xi măng 97 TẠP CHÍ KINH TẺ - CÔNG NGHIỆP Số 26 - Thăng 01/2021 Hình Kêt hiệu ứng vịm Các thơng số liên quan đến hiệu ứng vịm Đê đánh giá ảnh hưởng hiệu ứng vịm, bốn thơng số thường sử dụng để diễn tả mối quan hệ tông ứng suât đường, ứng suất đầu trụ, ứng suất mặt đất trụ đất xi măng gồm có: Hệ sơ giảm ứng suất ( Stress Reduction Ratio): Hệ số tập trung ứng suất: (1) SRR n =— ơs (2) CSR- — (3) E (4) Hệ số khả chịu tải: Hiệu sức chịu tải: Trong đó: : ứng suất trung bình đường ơc: ứng suất đầu trụ đất xi măng ơs: ứng suất đất yếu xung quanh as: tỷ diện tích thay Ac: diện tích mặt cắt ngang trụ As : diện tích vùng đất ảnh hưởng trụ Diện tích vùng đât ảnh hưởng trụ xem gần diện tích hình trịn tương đương có đường kính De ( phụ thuộc vào cách bố trí trụ) De = 1,05S cho trường hợp bố trí tam giác: 60° 0.866 s s De = 1.13S cho trường hợp bố trí hình vng: De - 1.29S cho trường hợp bố trí hình lục giác: © ĩ© Tỷ diện tích thay tính trực tiếp thơng qua đường kinh trụ D khoảng cách trụ S: _ í Bố trí hình vng : as= TT -Ị r) (5) 98 Số 26 - Tháng 01/2021 TẠP CHÍ KINH TÉ - CƠNG NGHIỆP Ấ lĩ , (6) Bơ trí tam giác : as= —— (-) ° 2x3 Đánh giá hệ số giảm ứng suất SRR phương pháp giải tích Bảng I Các phương pháp giải tích tính tốn hệ số phân bố ứng suât Method Reference Stress reduction ratio (SRR) ã s Gô - SRR 2'8'? SRR BS8006 Method - a) Li a4 L' "I : for H < 1.4(s-a) vH a2|p/ Ts2 for H > A(s-a) /H (s + a)2 -H L BS8006 (1995) Pc _ 1 vH _ I H J H-a K tanự> J1 J s ) I s; + d - ứ')ÍKp_” SRR = Adapted Guido Method SRR = -d—?— 3■ V2 ■H s—a SRR = ——F — ■ H ■ tanl5 2H (KP -2) + Ự S d_t as Kp -1 H Low's Method carlsson Method : Hewlett and Randolph Method Russell and Pierpoint (1997) f f SRR = ~a ) : - exp14 H a K ■ tan0 w Adapted Terzaghi’s Method J —— 1~~7~ 2H 2H(Kp — 2) Hewlett and Randolph (1988) Low et al (1994) Guido et al (1987) - ? i hi kJ li $ u « Kivelo (1998) Swedish practice method 1 i/i tó X % , Cho đến có nhiều tác giả đưa phương pháp giải tích để phân tích phân bố ứng suất thơng qua hệ số SRR bảng I Trong đó: SRR: hệ số giảm ứng suất tác dụng lên đất yếu s: khoảng cách từ tâm đến tâm trụ a: bề rộng trụ H: chiều cao khối đắp y: trọng lượng riêng đất đắp Kp= (1+ sintp)/(l - sintp) hệ số áp lực bị động đất cp: góc ma sát đất đắp K=1 Tuy nhiên phương pháp tính hệ số giảm ứng suất SRR khác nhau, chí khác ve thông số ảnh hương, SRR phải hàm nhiều thông số như: chiều cao khối đắp, sức chống cắt vật liệu đât đăp, khoảng cách bơ trí trụ, độ cứng trụ, độ cứng đất nền, Theo nghiên cứu trước thì: > SRR ảnh hưởng khoảng cách bố trí trụ, bề rộng trụ, chiều cao khối đắp > SRR ảnh hưởng khoảng cách trụ, bề rộng trụ, góc ma sát đất đắp > SRR ảnh hưởng độ cứng trụ, độ cứng đất tỉ diện tích thay Vì vậy, ta cần phải xác định phương pháp thích hợp để phân tích phân bơ ứng st đất gia 99 TẠP CHÍ KINH TẺ - CƠNG NGHIỆP Số 26 - Tháng 01/2021 Đánh giá hệ số giảm ứng suất SRR phương pháp số Trong nghiên cứu này, phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), thông qua phần mềm PLAXIS 3D FOUNDATION ứng dụng để phân tích phân bố ứng suất, lun lệch, lún ôn định, lún theo thời gian ứng xử khác đất gia cố trụ đất - xi măng Phân tích, tính tốn vói mơ hình cụ thể 5.1 Mơ hình bố trí trụ đẩt-xi măng Mơ hình phân tích khối đất đắp đất yếu gia cố trụ đấtxi mãng Nên đât yếu dày 15m gia cố 50 trụ đất trộn xi măng dài 10m đàu trụ lớp đât đăp cao 3m Trụ có đường kính 0.6m bố trí theo lưới ô vuông với khoảng cách s = 2m Hình Mơ hình chia lưới phần từ 3-D PLAXIS 5.2 Các thơng số mơ hình vật liệu Bảng II Thơng sơ mơ hình vật liệu Vật liệu Mơ hình Các thơng số Đất đắp Mohr-Couỉomb E=4(Mpa),c=10(kPa),