3.1. Kết quả phân tích độ lún
Hình 6 là kết quả phân bố độ lún thẳng đứng của hệ móng bè cọc kích thước lớn của kho chứa than theo mặt cắt ngang. Kết quả cho thấy độ lún giảm từ giữa tâm ra ngoài biên của
Bảng 2. Thông số đất nền trong Plaxis 3D
Tên lớp Mô hình vật liệu Ứng xử vật liệu
Trọng lượng
thể tích Mô đun Young Hệ số Poisson Lực dính đơn vị Góc ma sát trong
γ(kN/m3) Eref(kPa) ν(-) c’(kPa) φ’(o)
1a MC D 19.00 26750 0.3 1 34 2 MC UD 18.90 8000 0.3 10 20 3 MC D 19.50 15500 0.3 10 20 4 MC D 18.00 10500 0.3 1 30 5 MC UD 18.30 8000 0.3 6 15 6 MC UD 18.00 5000 0.3 6 15 7 MC D 19.50 10000 0.3 10 20 8 MC D 19.90 13000 0.3 15 25 9 MC D 18.00 15580 0.3 1 30 10 MC UD 19.60 20630 0.3 15 25 11 MC D 18.00 32000 0.3 1 34 Ghi chú: MC: Mohr-Coulomb D: Drained; UD: Undrained
Bảng 3. Thông số hệ số giảm cường độ Rinter sau hiệu chỉnh trong Plaxis 3D
Tên lớp 1a 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hệ số giảm
cường độ Rinter 0.85 0.75 0.8 0.8 0.7 0.65 0.8 0.8 0.8 0.85 0.85
Bảng 4. Kết quả phân tích hệ số phân bố tải trọng
Phân bố tải trọng lên cọc Phân bố tải trọng lên nền
Hệ số phân bố tải trọng αr Tải trọng
tác dụng lên cọc phân bố lên cọc% tải trọng tác dụng lên nềnTải trọng % tải trọng phân bố lên nền
kho than với các giá trị tương ứng là 15.5 cm và 13.6 cm. Độ lún trung bình của móng bè cọc có thể được xác định từ phần mềm Plaxis 3D theo công thức của Reul và Randolph [9]:
2 3 + = center conner avg s s s (1) Trong đó: savg = độ lún trung bình; scenter = độ lún tại tâm móng; sconner = độ lún tại biên móng.
Từ các giá trị tính toán được, độ lún trung bình của móng cọc kho chứa than là 15.0cm nhỏ hơn giá trị cho phép [sghtb] =20cm áp dụng cho dự án. Kết quả này từ Plaxis 3D nhỏ hơn so với kết quả tính toán độ lún thẳng đứng của móng khối theo giải tích khoảng 13% (kết quả tính toán được là 17 cm).
Độ lún thẳng đứng phân bố theo chiều dài của kho than tại độ sâu 0.5m được thể hiện trong Hình 7. Kết quả tính toán cho thấy, sự phân bố độ lún dọc theo chiều dài kho khá đồng đều. Độ lún lệch tại độ sâu này có thể được xác định bằng công thức:
∆ =s scenter −sconner (2)
Với kết quả phân tích được, độ lún lệch của móng kho chứa than là Δs = 5cm tương ứng với giá trị độ ngiêng tương đối của móng là i = 0.002 nhỏ hơn giá trị cho phép [igh]=0.004 áp dụng cho dự án. Kết quả này có được là do việc bố trí đối xứng các cọc và chiều dài các cọc thay đổi từ tâm ra biên kho chứa than để phù hợp với sơ đồ chất tải.
3.2. Kết quả phân tích hệ số phân bố tải trọng
Một trong những yêu cầu chính trong thiết kế móng bè cọc kích thước lớn là đánh giá hệ số phân bố tải trọng cho cọc và cho nền như được nêu dưới đây.
Tổng tải trọng thẳng đứng truyền vào nền đất thông qua áp lực tiếp xúc dưới nền đất Pr và cọc ΣPp,i theo Katzenbach [10]:
,= +∑ = +∑
t r p i
P P P (3)
Sự phân bố tổng tải trọng lên sàn và cọc được định nghĩa bằng hệ số phân bố tải trọng, là tỷ số giữa tổng sức kháng cọc và tổng khả năng chịu tải của móng:
,= ∑ p i = ∑ p i r t P P α (4)
Kết quả phân tích hệ số phân bố tải trọng lên hệ móng cọc kích thước lớn được tổng hợp trong Bảng 2.
Kết quả từ bảng 2 cho thấy: tương ứng với độ lún trung bình savg = 15cm tại tâm kho chứa than, nền đất tiếp nhận 34% tổng tải trọng và hệ số phân bố tải trọng αr = 0.66. Khi đưa hệ số này vào biểu đồ quan hệ độ lún – hệ số phân bố tải trọng từ nghiên cứu của Katzenbach [11] trong Hình 8 cho thấy quan hệ giữa hai chỉ tiêu này được dự báo nằm trong vùng hệ số theo thống kê của các dự án được thực hiện trước đó.
Hình 4. Sơ đồ tải trọng khu chứa than
Hình 6. Phân bố độ lún thẳng đứng của móng theo mặt cắt ngang
Hình 5. Hiệu chỉnh mô hình cọc trong Plaxis 3D và kết quả thí nghiệm nén tĩnh
Hình 7. Phân bố độ lún thẳng đứng theo chiều dài kho chứa than tại độ sâu 0.5m