L ỜI CẢM ƠN
4.4.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 4
Qua các kết quả phân tích, đánh giá được trình bày trong Chương 4 có thể
nhận xét và bàn luận như sau:
- Để đảm bảo độ tin cậy mục tiêu chung theo tiêu chuẩn thiết kế LRFD thì tương ứng với mỗi phương pháp dự tính sức kháng cần phải có hệ số sức kháng phù hợp với từng điều kiện cụ thể về loại đất, vùng lãnh thổ, biện pháp thi công và loại tải trọng khai thác;
- Các kết quả nghiên cứu hệ số sức kháng dọc cọc khoan nhồi theo điều kiện đất nền (từ 0,53 đến 0,77) nằm trong phổ giá trị hệ số sức kháng dọc trục cọc khoan nhồi của tiêu chuẩn thiết kế hiện hành (từ 0,34 đến 0,79) và một vài kết quả nghiên cứu ở nước ngoài (từ 0,46 đến 0,60);
- Có thể đề xuất chọn hệ số sức kháng, , theo nguyên tắc lấy giá trị nhỏ
nhất trong các giá trị tính theo phương pháp Monte Carlo (MCS) với đặc trưng thống kê của biến gộp sức kháng có và không hiệu chỉnh theo phương pháp Best fit to tail- Allen (2005). Cụ thể việc đề xuất hệ số sức kháng chung tương ứng với chỉ sốđộ tin cậy mục tiêu, βt=3 hoặc Ps=99,9% như sau:
+ Phương pháp Resee&O’Neill (1988), 22TCN272-05: =0,54;
+ Phương pháp O’Neill&Resee (1999), AASHTO LRFD 2012: =0,53; + Phương pháp của Nga trong tiêu chuẩn TCXDVN 205-98: =0,73;
+ Phương pháp của Nhật, JRA 2002 JSHB_Part IV: =0,61.
- Khi sử dụng nguyên trạng hệ số sức kháng trong tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 cho phương pháp Reese&O’Neill (1988) thì xác suất sự cố lớn gấp 2 xác suất sự cố cho phép (Pf=1/500=0,2%>0,1%=[Pf]).
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Với mục tiêu nghiên cứu các yếu tốảnh hưởng và xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu theo cường độ đất nền ở khu vực thành phố Hồ
Chí Minh, luận án đã tiến hành khảo sát, nghiên cứu trên đối tượng là các cọc khoan nhồi ở các dự án nằm trong khu vực, đánh giá hiện trạng công nghệ và chất lượng cũng như các nội dung tính toán thiết kế, làm rõ những tồn tại trong việc đánh giá sức kháng cọc khoan nhồi. Bằng việc ứng dụng các phương pháp của lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy trong lĩnh vực kỹ thuật nền móng, luận án đã đề nghị mô hình xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi theo các đặc trưng thống kê của các yếu tố ảnh hưởng chủ yếu. Trên cơ sở phân tích bộ mẫu với 24 số liệu thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi đại diện ở khu vực nghiên cứu và vận dụng mô hình kiến nghị để định chuẩn hệ số sức kháng, bước đầu đã xác định được các hệ số sức kháng tương ứng với các phương pháp dự tính sức kháng móng mố trụ cầu theo điều kiện cường độ đất nền khu vực thành phố Hồ Chí Minh.
Từ kết quả nghiên cứu có thể nêu ra một số kết luận chung như sau:
1. Những đóng góp mới của luận án
- Đã kiến nghị mô hình xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố
trụ cầu trên cơ sở đặc trưng thống kê của tỷ số (biến gộp, λ) giữa giá trị thực đo và giá trị dự tính của sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi với việc ứng dụng lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy;
- Đã phân tích và lượng hóa được các yếu tố ảnh hưởng đến sức kháng đỡ
dọc trục cọc khoan nhồi mố trụ cầu cho nền đất hỗn hợp dính và rời, thi công cọc theo phương pháp ướt (vữa sét) ở khu vực Tp.HCM, thông qua việc xác
định đặc trưng thống kê của biến gộp sức kháng (λR) cho bốn phương pháp sau: + Phương pháp Resee&O’Neill (1988), 22TCN272-05: Tuân theo luật phân phối loga, giá trị trung bình, R=1,067; độ lệch chuẩn, σλR = 0,302 và hệ số biến thiên, VλR =0,283;
+ Phương pháp O’Neill&Resee (1999), AASHTO LRFD 2012: Phân phối loga, R=1,155; σλR = 0,356 và VλR =0,308;
+ Phương pháp của Nga trong tiêu chuẩn TCXDVN 205-98: Phân phối loga,
R
=1,215; σλR = 0,270 và VλR =0,222;
+ Phương pháp của Nhật, JRA 2002 JSHB_Part IV: Phân phối loga,
R
=1,203; σλR= 0,343 và VλR =0,285.
- Kiến nghị hệ số sức kháng chung () dọc trục cọc khoan nhồi móng mố
trụ cầu theo điều kiện cường độ đất nền cho loại đất hỗn hợp dính và rời, thi công cọc theo phương pháp ướt (vữa sét) ở khu vực Tp.HCM cho bốn phương pháp như sau:
+ Phương pháp Resee&O’Neill (1988), 22TCN272-05: =0,54;
+ Phương pháp O’Neill&Resee (1999), AASHTO LRFD 2012: =0,53; + Phương pháp của Nga trong tiêu chuẩn TCXDVN 205-98: =0,73; + Phương pháp của Nhật, JRA 2002 JSHB_Part IV: =0,61.
2. Một số kiến nghị
- Có thể sử dụng mô hình xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở đặc trưng thống kê của tỷ số (biến gộp, λ) giữa giá trị thực
đo và giá trị dự tính để nghiên cứu phát triển các khu vực và điều kiện địa chất khác ở Việt Nam.
- Phương pháp phân tích thống kê xác suất và phân tích độ tin cậy Monte Carlo (MCS) cho biến gộp (λ) để xác định hệ số sức kháng có thể áp dụng cho các nghiên cứu tiếp theo.
3. Hướng nghiên cứu phát triển
- Tiến hành thêm các nghiên cứu xác định đặc trưng thống kê của biến gộp sức kháng cọc khoan nhồi, đặc biệt là những kết quả thí nghiệm thử tải tách biệt
được sức kháng mũi và sức kháng hông như thử tải bằng hộp Osterberg hoặc thử
miền với các đặc trưng địa chất khác nhau để có cơ sở hiệu chỉnh các hệ số sức kháng chính thức cho tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ của Việt Nam;
- Nghiên cứu các đặc trưng thống kê của tải trọng, trước mắt chủ yếu là hoạt tải đường bộ cho các cấp tải thiết kế cầu đường bộ để hiệu chỉnh các hệ số
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
1. Ngô Châu Phương (2006), “Một số vần đề liên quan đến việc tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn hiện hành và một số tiêu chuẩn khác”, TC Khoa học Giao thông vận tải (15), tr. 75-84, Trường Đại học Giao thông Vận tải.
2. Ngô Châu Phương (2012), Phân tích, đánh giá về dự tính sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên nền đất yếu theo tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 và AASHTO LRFD 2007, Chủ nhiệm Đề tài cấp trường, Trường Đại học Giao thông Vận tải, Hà Nội.
3. Ngo Chau Phuong, Tran Duc Nhiem (2012), “Some Problems of Estimating the Drilled Shaft Axial Resistance in 22TCN 272-05 And AASHTO LRFD 2007 Specifications”, The International Conference on Green Technology and Sustainable Development, Vol. 1, tr.99-104, Tp.HCM.
4. Ngô Châu Phương, Trần Đức Nhiệm và Nguyễn Ngọc Long (2013), “Một số chỉ
tiêu độ tin cậy của cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu từđiều kiện sức kháng đỡ
dọc trục ở Tp.Hồ Chí Minh theo một số tiêu chuẩn thiết kế hiện hành”, Hội thảo KHCN 13- Kỹ thuật xây dựng cho sự phát triển bền vững,Vol. Phân ban Kỹ thuật Xây dựng- Đại học Bách Khóa Tp.HCM, tr. 383-393, NXB Xây Dựng.
5. Ngô Châu Phương, Trần Đức Nhiệm và Nguyễn Ngọc Long (2013), “Góp phần xác định hệ số sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu theo
điều kiện cường độ đất nền cho phân vùng nền đất yếu ở Việt Nam”, Tạp chí Cầu đường Việt Nam (10/2013), tr. 34-42, Hội Khoa học kỹ thuật Cầu đường Việt Nam, Hà Nội.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Bộ Giao thông vận tải (2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ 22TCN272-05, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội.
2. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), Đất xây dựng –phương pháp chỉnh lý kết quả thí nghiệm mẫu đất TCVN 9153:2012, Nxb Xây dựng, Hà Nội.
3. Bộ Khoa học và Công nghệ (2012), Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục TCVN 9393:2012, NXB Xây dựng, Hà Nội.
4. Bộ Xây dựng (1998), Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 205-98, Nxb Xây dựng, Hà Nội.
5. Bộ Xây dựng (2002), Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục TCXDVN 269:2002, NXB Xây dựng, Hà Nội.
6. Ban Quản lý Dự án Đại lô Đông Tây Tp.HCM (2005-2008), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2005-2006) Hồ sơ hoàn công và báo cáo thử tải tĩnh (2006-2008), Dự án Xây Dựng Đại lộĐông-Tây Tp. HCM.
7. Ban Quản lý Đường Cao tốc Phía Nam-Tổng công ty Phát triển Đường cao tốc (2008- 2010), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2008), Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh (2010), gói thầu số 1A, Dự án Đường cao tốc Tp. HCM-Long Thành-Dầu Giây.
8. Ban Quản lý Đường sắt Đô thị Tp.HCM (2012), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2012), Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh (2012), Dự án Xây dựng
Đường sắt Đô thị Tp.HCM, Đoạn Bến Thành – Suối Tiên (Tuyến 1), Gói 2 – Xây dựng (Trên cao và Depot).
9. Bitexco Group of Company (2011-2012), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2011), Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh (2012), Dự án Bến Thành Tower, 48-50 Lê Thị Hồng Gấm, Quận 1, Tp.HCM .
10. Công ty CP Đầu tư Hạ tầng Kỹ thuật Tp.HCM (2011-2012), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2011), Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh (2012), Dự án Cao
ốc văn phòng 152 Điện Biên Phủ, 152 Điện Biên Phủ, Quận Bình Thạnh, Tp.HCM.
11. Công ty CP Đầu tư Hạ tầng Kỹ thuật Tp.HCM (2012), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế, Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh, Dự án Xây dựng cấu Sài Gòn 2, Quận Bình Thạnh-Quận 2, Tp.HCM.
12. Lotte Mart Bình Dương (2012-2013), Báo cáo khảo sát địa chất, Hồ sơ thiết kế (2012), Hồ sơ hoàn công và Báo cáo thử tải tĩnh (2013), Dự án Lotte Mart Bình Dương,
Đại lộ Bình Dương, H. Lái Thiêu, Tĩnh Bình Dương.
13. Viện khoa học Thống kê (2005), Một số phương pháp luận thống kê, Viện khoa học Thống kê, Hà Nội.
14. Nguyễn Xuân Chính (2011), Chỉ dẫn sử dụng tiêu chuẩn ISO 2394 -1998 Nguyên tắc chung về độ tin cậy của kết cấu xây dựng (trên cơ sở tiêu chuẩn International Standard ISO 2394:1998 (E), General Principles on Reliability for Structures, Second Edition 1998-06-01), Viện Khoa học Xây dưng, Hà Nội.
15. Trịnh Việt Cường (2012), “Đánh giá hệ số sức kháng cho một số phương pháp dự báo sức chịu tải của cọc của TCXD 205: 1998”, Tạp chí KHCN Xây dựng (2/2012), Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Hà Nội.
16. Ngô Thị Thanh Hương (2005), Phân tích, đánh giá một số vấn đề về tính toán cọc và móng cọc theo Tiêu chuẩn TCXD 208:1998 và Tiêu chuẩn 22 TCN 272 – 05, Luận văn thạc sĩ kĩ thuật, Trường ĐH GTVT, Hà Nội.
17. Phan Văn Khôi (2001), Cơ sở đánh giá độ tin cậy,Nxb Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
18. Lê Kiều (2011), “Vài nét về việc ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi ở nước ta”, Bài
đọc thêm, Trường Đại học Xây dựng, Hà Nội, http://bmthicong.com.vn/vn/research/29- research/125-ng-dng-cc-khoan-nhi-trong-cac-cong-trinh-xay-dng-.html.
19. Trần Đức Nhiệm (1996), Các phương pháp xác suất và lý thuyết độ tin cậy trong tính toán công trình, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội.
20. Trần Đức Nhiệm (2006), Tính toán thiết kế kết cấu cầu theo phương pháp các hệ số độ tin cậy riêng, cơ sở xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế tiên tiến và hội nhập, Báo cáo Hội nghị Khoa học Việt – Đức, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội.
21. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc, phân tích và thiết kế, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
22. Đặng Thị Thanh Thùy (2011), Phương pháp hệ số tải trọng và sức kháng trong thiết kế cọc chịu tải trọng dọc trục, Luận văn thạc sĩ kĩ thuật, ĐH Kiến trúc Hà Nội.
23. Phạm Văn Thứ (2005), “Các phương pháp phân tích độ tin cậy của kết cấu xây dựng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải (2/2005), Trường Đại học Hàng Hải.
24. Nguyễn Viết Trung, Lê Thanh Liêm (2009), Cọc khoan nhồi trong xây dựng công trình giao thông, NXB Xây Dựng, Hà Nội.
25. Nguyễn Văn Tuấn (2007), Phân tích số liệu và tạo biểu đồ bằng R, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
26. Nguyễn Thị Tuyết Trinh, Ngô Châu Phương, Kouichi Inokuchi, Masaya Higashi (2012), “Nghiên cứu sức kháng cọc ống thép trong điều kiện địa chất Việt Nam”,
Tạp Chí Giao thông vận tải (10/2012), Bộ Giao Thông Vận tải, Hà Nội.
27. Bùi Trần Vượng (2010), “Biên hội bản đồ địa chất, bản đồ địa chất thủy văn và bản đồ địa chất công trình thành phố Hồ Chí Minh”, Báo cáo tổng kết Dự án triển khai khoa học công nghệ, Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra Tài nguyên nước Miền Nam -Sở Khoa học và Công nghệ Tp.HCM, Tp.HCM.
TIẾNG ANH
28. AASHTO (1998), LRFD Bridge Design Specifications, Second Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, 2th Ed., Washington D. C..
29. AASHTO (2007), LRFD Bridge Design Specifications (SI), 4th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C..
30. AASHTO (2012), LRFD Bridge Design Specifications (US), 6th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C..
31. Abu-Farsakh, Y. Murad., Yoon, S., and Tsai, C. (2010), Calibration of Resistance Factors Needed in the LRFD Design of Drilled Shafts, Report No. 470, Louisiana Transportation Research Center.
Resistance Factor for LRFD Design of Drilled Shafts in Louisiana.” Proceedings for the 89th TRB Annual meeting, pp.12, Washington, D C., TRB.
33. Abu-Farsakh, Murad, Qiming Chen, and Md Nafiul Haque (2013), Calibration of Resistance Factors for Drilled Shafts for the New FHWA Design Method, Report No. FHWA/LA. 12/495, Louisiana Transportation Research Center.
34. Allen, T.M., Nowak, A., and Bathurst, R. (2005), Calibration to Determine Load and Resistance Factors for Geotechnical and Structural Design, pp.93, Publication TRB Circular E-C079, Transportation Research Board, Washington, D C.
35. Allen, T.M. (2005), Development of Geotechnical Resistance Factors and Downdrag Load Factors for LRFD Foundation Strength Limit State Design, pp. 49.
Publication FHWA-NHI-05-052, FHWA, Washington, D.C.
36. Allen, T. M. (2005), Development of the WSDOT Pile Driving Formula and Its Calibration and Resistance Factor Design (LRFD), pp. 57, Publication FHWA-WA-RD 610.1. FHWA, Washington State Department of Transportation.
37. Allen, T.M. (2006), “Development of a New Pile Driving Formula and Its Calibration for Load and Resistance Factor Design.” Proceedings for the 86th TRB Annual Meeting, Washington, D.C., TRB.
38. Ang, A. H-S., and W-H. Tang (1975), Probability Concepts in Engineering Planning and Design, Vol. I, Wiley.
39. Becker, D. E. (1996), “Eighteenth Canadian Geotechnical Colloquium: Limit States Design for Foundations. Parts I and II. An Overview of the Foundation Design Process.” Canadian Geotechnical Journal, Vol. 33, pp. 956-1007.
40. Baecher, G. (2001), LRFD Deep Foundations Design, unpublished document
Contribution to a progress research report as part of Project NCHRP 24-17.
41. Baecher, G. B. and Christian, J. T. (2003), Reliability and Statistics in Geotechnical Engineering, Wiley, Chichester, England, pp. 619.
42. Barker, R. M., Duncan, J. M., Rojiani, K. B., Ooi, P. S. K., Tan, C. K., and Kim, S. G.
(1991), Manuals for the Design of Bridge Foundations. NCHRP-343, Transportation Research Board, National Research Council, Washington, DC., , pp. 306.
43. Brown, D.A., Turner, J.P., and Castelli, R.J. (2010), Drilled Shafts: Construction Procedures and LRFD Designm Methods, Publication FHWA-NHI-10-016, FHWA, Washington, DC.
44. Chen, Y-J, and Kulhawy, F.H. (2002), “Evaluation of Drained Axial Capacity for Drilled Shafts”, Geotechnical Special Publication No. 116, Deep Foundations 2002, M.W. O’Neill and F.C. Townsend, Editors, ASCE, Reston, VA, pp. 1200- 1214.
45. Ditlevsen, O., (1974), “Generalized Second Moment Reliability Index, Journal of Structural Division”, American Society of Civil Engineers, Vol. 7, No. 4, pp. 435- 451.
46. DFI (1990), Guidelines for the Interpretation and Analysis of the Static Loading Test, pp. 20 1st Edition. Sparta, NJ: Deep Foundations Institute.
47. Duncliff, John (1993), Geotechnical Instrumentation for Monitoring Field
Performance, Wiley.
48. Ellingwood, B., T. V. Galambos, J. G. MacGregor, and C. A. Cornell (1980),
A58 - Building Code Requirements for Minimum Design Loads in Buildings and other Structures, National Bureau of Standards, Washington, D.C.
49. Ellingwood, B., Galambos, T. (1982), “Probability-Based Criteria for Structural Design”, Structural Safety, Vol.1, pp. 15–26.
50. Faber M. H., Sorensen J.D. (2002), Reliability Based Code Calibration, Paper for the Joint Committee on Structural Safety, Draft, March.