Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa trên tiêu chuẩn eurocode 7 và tiêu chuẩn thí nghiệm nén tĩnh 93932012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TẠ TƢƠNG CHUYỀN TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 9393 : 2012 LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH, năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TẠ TƢƠNG CHUYỀN TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 9393 : 2012 Chuyên ngành : Xây dựng Công trinh dân dụng Công nghiệp Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS TRẦN TUẤN ANH TP HỒ CHÍ MINH, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn “TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 9393 : 2012” nghiên cứu tơi Ngoại trừ tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan tồn phần hay phần nhỏ luận văn chƣa đƣợc công bố đƣợc sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu ngƣời khác đƣợc sử dụng luận văn mà khơng đƣợc trích dẫn theo quy định Luận văn chƣa đƣợc nộp để nhận cấp trƣờng Đại học sở đào tạo khác Tôi xin chịu trách nhiệm cơng việc thực Tp HCM, ngày … tháng … năm 2016 TẠ TƢƠNG CHUYỀN ii LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả tự nghiên cứu, biết cách giải vấn đề cụ thể đặt thực tế xây dựng… Đó trách nhiệm niềm tự hào học viên cao học Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận đƣợc giúp đỡ nhiều từ tập thể cá nhân Tôi xin ghi nhận tỏ lòng biết ơn tới tập thể cá nhân dành cho giúp đỡ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS-TS Trần Tuấn Anh Quý thầy đƣa gợi ý để hình thành nên ý tƣởng đề tài, góp ý cho nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Sau Đại Học, trƣờng Đại học Mở Tp.HCM truyền dạy kiến thức quý giá cho tơi, kiến thức khơng thể thiếu đƣờng nghiên cứu khoa học nghiệp sau Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Viết Tuấn giúp đỡ tơi nhiều q trình thực luận văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong quý Thầy Cô dẫn thêm để bổ sung kiến thức hồn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn Tp HCM, ngày … tháng … năm 2016 TẠ TƢƠNG CHUYỀN iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 VÀ TIÊU CHUẨN EUROCODE TÓM TẮT: Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu Sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa Cơ sở phƣơng pháp thí nghiệm nén tĩnh trƣờng cho hai Cơng trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (131 Lê Lợi, Phƣờng 3, Quận Gò Vấp, TP HCM) CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Phƣờng 7, Quận 10, TP HCM) theo TCVN 9393:2012 Tiêu chuẩn Eurocode Dựa kết từ thí nghiệm nén tĩnh trƣờng biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị - thời gian đầu cọc để phân tích, tính tốn so sánh kết hai phƣơng pháp tính tốn theo Kết hợp mơ phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi mơ hình đối xứng trục dựa thơng số từ hồ sơ địa chất Cơng trình phần mềm Plaxis 8.5./ Giá trị Pgh thu đƣợc theo TCVN9393:2012 nhƣ sau: Cơng trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 96% Qmax); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Pgh= 83% Qmax) Giá trị Pgh thu đƣợc theo EUROCODE nhƣ sau: Công trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 74% Qmax Đài cọc không đủ cứng, Pgh= 81% Qmax Đài cọc đủ cứng); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Pgh= 74% Qmax Đài cọc không đủ cứng, Pgh= 81% Qmax Đài cọc đủ cứng) Kết độ lún thu đƣợc từ mô Plaxis 8.5 so với kết Thí nghiệm nén tĩnh nhƣ sau: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Cọc 1: 15,4%, Cọc 2: 11,9%); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (PT-01: 22,5%, PT-02: 5,7%) iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề, ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi giới hạn đề tài 1.5 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG VÀ NỘI DUNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 2.1 Khái quát chung Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.2 Phạm vi áp dụng thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.3 Mục đích Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.4 Các nội dung Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.5 Nội dung quy trình thí nghiệm Cơng tác thu thập số liệu 2.5.1 Tổng quát quy trình chung 2.5.2 Quy trình thí nghiệm 2.5.3 Công tác thu thập số liệu 2.6 Quy trình Xử lý số liệu 10 v 2.6.1 Xác định Pgh theo quan hệ (P-S-t) .10 2.6.2 Xác định sức chịu tải giới hạn theo chuyển vị giới hạn quy ƣớc [S]………………… 11 2.6.3 Phƣơng pháp xác định sức chịu tải cho phép 11 2.7 Các kết luận 11 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN MĨNG CỌC THEO EUROCODE 12 3.1 Thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi theo Tiêu chuẩn Eurocode 12 3.2 Các phƣơng pháp thiết kế (DA) dùng tính toán sức chịu tải cọc: 15 3.3 Sức chịu tải nén đất (ULS) theo phƣơng pháp thiết kế Eurocode 20 3.4 Các kết luận bản: 25 CHƢƠNG TÍNH TỐN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ GIỮA TIÊU CHUẨN TCVN 9393:2012 VÀ EUROCODE 27 4.1 Giới thiệu Cơng trình 27 4.2 Phân tích, tính tốn, đánh giá nhận xét sức chịu tải Cọc đơn từ kết tính tốn theo TCVN 9393:2012 27 4.3 Tính tốn, đánh giá sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 52 4.4 Mơ phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi phần mềm Plaxis 8.5 62 4.5 So sánh nhận xét kết tính tốn tiêu chuẩn TCVN 9393:2012 EUROCODE 85 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 5.1 Kết luận 90 5.2 Kiến nghị 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC…….…………………………………………………………………… 95 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1 Gia tải kích thủy lực, dùng dàn chất tải đối trọng kết hợp cọc neo làm đối trọng .5 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí hệ kích thủy lực hệ đo đạc thí nghiệm nén tĩnh Hình 2.3 Hệ thống kích thủy lực đồng hồ đo Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vị .10 Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian - chuyển vị .10 Hình 4.1 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc 16 Hình 4.2 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế 1- tổ hợp (DA 1-1) 17 Hình 4.3 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế 1- tổ hợp (DA 1-2) 18 Hình 4.4 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế (DA 2) 19 Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc 1, D1000, L= 54m 30 Hình 4.2 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 1, D1000, L= 54m 31 Hình 4.3 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 1, D1000, L= 54m .31 Hình 4.4 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 1, D1000, L= 54m 32 Hình 4.5 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 1, D1000, L= 54m .32 Hình 4.6 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 1, D1000, L= 54m 33 Hình 4.7 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc 2, D1000, L= 54m 36 Hình 4.8 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 2, D1000, L= 54m 36 Hình 4.9 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 2, D1000, L= 54m .37 Hình 4.10 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 2, D1000, L= 54m 37 Hình 4.11 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 2, D1000, L= 54m .38 Hình 4.12 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 2, D1000, L= 54m 38 Hình 4.13 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m .42 vii Hình 4.14 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 42 Hình 4.15 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 43 Hình 4.16 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 43 Hình 4.17 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 44 Hình 4.18 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m .44 Hình 4.19 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m .48 Hình 4.20 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 48 Hình 4.21 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 49 Hình 4.22 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 49 Hình 4.23 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 50 Hình 4.24 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m .50 Hình 4.25 Lƣu đồ tính tốn sức chịu tải cho cọc đơn .52 Hình 4.26 Kích thƣớc mơ hình mơ 68 Hình 4.27 Mơ hình đối xứng trục cọc đơn Plaxis 2D 70 Hình 4.28 Mơ hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc đất cho Cọc dài 54 m 75 Hình 4.29 Khai báo áp lực thủy tĩnh đất lên Cọc dài 54 m 75 Hình 4.30 Khai báo K0 lớp đất Cọc dài 54 m 76 Hình 4.31 Khai báo trƣờng hợp tải lên Cọc dài 54 m .76 Hình 4.32 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 54 m .77 Hình 4.33 Xuất chuyển vị dọc trục đầu Cọc (58,97 mm) dài 54 m .77 Hình 4.34 Xuất lƣới biến dạng mơ hình Cọc dài 54 m 78 Hình 4.35 Xuất ứng suất tổng mơ hình Cọc dài 54 m 78 Hình 4.36 Mơ hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc đất cho Cọc dài 76.5 m 79 Hình 4.37 Khai báo áp lực thủy tĩnh đất lên Cọc dài 76.5 m .79 Hình 4.38 Khai báo K0 lớp đất Cọc dài 76.5 m .80 Hình 4.39 Khai báo trƣờng hợp tải lên cọc 76.5m 80 Hình 4.40 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 76.5 m .81 Hình 4.41 Giá tri chuyển vị đứng đầu Cọc (49,66 mm) dài 76.5 m 81 viii Hình 4.42 Xuất lƣới biến dạng mơ hình Cọc dài 76.5 m .82 Hình 4.43 Tổng ứng suất tác dụng lên Cọc dài 76.5 m 82 Hình 4.44 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m 83 Hình 4.45 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m 83 Hình 4.46 So sánh kết chuyển vị đầu PT-01 dài 76.5 m 84 Hình 4.47 So sánh kết chuyển vị đầu PT-02 dài 76.5 m 84 ... 3.3.2 Sức chịu tải nén cực hạn từ thí nghiệm thử tải tĩnh cọc Qui trình xác định sức chịu tải nén cọc từ thí nghiệm thử tải tĩnh dựa phân tích sức chịu tải nén Rc,m đo đƣợc từ thí nghiệm thử tải tĩnh. .. cọc loại cọc thiết kế móng cọc 3.1.2 Khả chịu tải cọc theo phƣơng pháp thiết kế Eurocode ? ?Sức chịu tải nén đất nền” khả chịu tải nén cọc Từ ? ?sức chịu tải nén? ?? phản lực lớn đất (sức chịu tải nén. .. CỨU SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 VÀ TIÊU CHUẨN EUROCODE TÓM TẮT: Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu Sức chịu tải cọc khoan nhồi