Hỡnh 3.4: Chuyển vị của hệ khi khụng gia cố Top-Base
Hỡnh 3.4: Chuyển vị của hệ khi khụng gia cố Top-Base
3.3 Nghiờn cứu trạng thỏi ứng suất và biến dạng của nền gia cố Top-Base: Base:
Để đỏnh giỏ sự làm việc của nền Top-Base, một số phõn tớch bằng phương phỏp phần tử hữu hạn được thực hiện với cỏc đặc trưng của đất nền dưới múng Top-Base được lấy từ kết quả khảo sỏt địa chất thực tế tại Hà Nội và thành phố Hồ Chớ Minh.
Mụ hỡnh phõn tớch múng Top-Base (hỡnh 3.5) bao gồm một dải 2 Top- Base với vật liệu chốn bằng chiều cao của Top-Base là 50 cm. Tải trọng phõn
12
so sỏnh với nền khụng Top-Base, một mụ hỡnh khỏc cũng được thiết lập với cỏc đặc trưng đất nền tương tự nền Top-Base nhưng khụng sử dụng Top- Base.
Nền đất sử dụng để tớnh toỏn bao gồm ba loại cú cỏc đặc trưng thể hiện trong bảng 3.3, 3.4 và 3.5.
Cỏc kết quả tớnh toỏn được thể hiện bao gồm chuyển vị tại tõm và đỏy của Top-Base, ứng suất tại biờn và tõm của Top-Base, vựng chảy dẻo dưới đỏy Top-Base.
Kết quả phõn tớch về ứng suất dưới đỏy múng Top-Base cho thấy phự hợp với kết quả thực nghiệm là sức chịu tải của đất nền dưới đỏy Top-Base tăng lờn. So sỏnh ứng suất cho hai trường hợp cú gia cố Top- Base và khụng gia cố Top-Base cho thấy ứng suất theo phương đứng khụng khỏc nhau đỏng kể nhưng ứng suất lệch khi nền khụng cú Top-Base thỡ lớn hơn trường hợp nền cú Top-Base khỏ nhiều. Với mức tải trọng
10T/m2, với đất nền ở trạng thỏi dẻo mềm, tỷ số ứng suất lệch của hai
trường hợp là 1,2 (hỡnh 3.6) và đối với đất nền ở trạng thỏi dẻo cứng là 1,6 (hỡnh 3.7 và 3.8). Ứng suất lệch cú vai trũ quan trọng trong việc đỏnh giỏ sức chịu tải của đất nền. Trong trường hợp này, sức chịu tải của đất nền tăng lờn đỏng kể khi nền cú Top-Base do độ lệch ứng suất nhỏ hơn khi nền khụng cú Top-Base.
Kết quả phõn tớch về chuyển vị cho thấy chuyển vị chờnh lệch tải tõm Top-Base giữa bề mặt và đỏy Top-Base là khụng đỏng kể trong khi đú chuyển vị này chờnh lệch là khỏ lớn trong điều kiện tương tự khi nền khụng cú Top-Base (hỡnh 3.9). Chuyển vị bề mặt lớp đất nền (dưới đỏy Top-Base) giữa hai trường hợp là tương đối giống nhau. Điều này cho
13
thấy hiệu quả giảm lỳn cho nền đất xảy ra chủ yếu trong phạm vi lớp vật liệu chốn chứa Top-Base.
14
Bảng 3.3: Đặc trưng của loại nền 1
Đặc trưng Đơn vị Giỏ trị
Mụ đun đàn hồi T/m2 100
Hệ số Poisson - 0,3
Lực dớnh đơn vị T/m2 0,7
Gúc ma sỏt trong (0) 4,8
Bảng 3.4: Đặc trưng của loại nền 2
Đặc trưng Đơn vị Giỏ trị
Mụ đun đàn hồi T/m2 300
Hệ số Poisson - 0,3
Lực dớnh đơn vị T/m2 3,0
Gúc ma sỏt trong (0) 15,75
Bảng 3.5: Đặc trưng của loại nền 3
Đặc trưng Đơn vị Giỏ trị
Mụ đun đàn hồi T/m2 300
Hệ số Poisson - 0,3
Lực dớnh đơn vị T/m2 1,9
15
16
Hỡnh 3.6: Sự gia tăng ứng suất lệch với đất nền loại 1
17
Hỡnh 3.8: Sự gia tăng ứng suất lệch với đất nền loại 3
18
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
Luận văn đó trỡnh bày phương phỏp gia cố nền đất mới đó và đang được bước đầu ỏp dụng cho cỏc cụng trỡnh xõy dựng tại Việt Nam. Kết quả nghiờn cứu thực nghiệm do cỏc tỏc giả khỏc đó cụng bố trỡnh bày trong Chương II cho thấy Top-Base làm tăng khả năng chịu lực của nền đất yếu. Khả năng chịu lực của nền đất thay đổi phụ thuộc vào hai loại phỏ hoại là phỏ hoại do trượt cục bộ hoặc phỏ hoại do trượt sõu. Tuy nhiờn, trong trường hợp xảy ra biến dạng ngang, khả năng chịu lực của nền trở thành khả năng chịu lực của phỏ hoại do trượt cục bộ. Cú thể thấy rằng múng trờn Top-base ngăn chặn việc sinh ra phỏ hoại do trượt cục bộ bằng cỏch ngăn chặn biến dạng ngang.
Để đỏnh giỏ khả năng làm tăng sức chịu tải của nền đất sử dụng Top- Base gia cố nền, phương phỏp phần tử hữu hạn được lựa chọn để phõn tớch và tớnh toỏn cho một số nền đất từ cỏc kết quả khảo sỏt tại Việt Nam. Kết quả phõn tớch cho thấy Top-Base hạn chế lỳn tức thời trong phạm vi lớp vật liệu chốn và tăng khả năng chịu tải của nền đất do hạn chế dịch chuyển ngang của đất nền dưới đỏy múng Top-Base. Sự hạn chế dịch chuyển ngang do nền Top- Base thể hiện trong kết quả tớnh toỏn khi ứng suất lệch tại đỏy múng nhỏ hơn so với trường hợp nền khụng gia cố Top-Base.
2. Kiến Nghị
Cần cú thờm cỏc nghiờn cứu lý thuyết và thực nghiệm tại Việt Nam để đỏnh giỏ khả năng gia cố nền đất của phương phỏp Top-Base đặc biệt là khả năng giảm lỳn của phương phỏp này.
19
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. PGS.TS Nguyễn Ngọc Bớch (2004), Lý thuyết và bài tập thực hành địa
kỹ thuật cụng trỡnh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
2. Trần Thanh Giỏm (2008), Phương phỏp TOP-BASE, Tài liệu dịch từ
bản tiếng Hàn Quốc.
3. GS.TS Vũ Cụng Ngữ, TS. Nguyễn Văn Dũng (2006), Giỏo trỡnh Cơ
học đất, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
4. GS.TS Vũ Cụng Ngữ, Nguyễn Văn Thụng (2005), Bài tập Cơ học đất,
Nhà xuất bản giỏo dục, Hà Nội.
5. GS.TS Vũ Cụng Ngữ (1998), Thiết kế và tớnh toỏn Múng nụng, Trường
Đại Học Xõy Dựng, Hà Nội .
6. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất (2005), Nền và móng các công trình dân dụng công nghiệp,– Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội
7. Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng (1996), Hớng dẫn đồ án nền và móng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
8. Th.s Phan Hồng Quõn (2007), Giỏo trỡnh Cơ học đất, Nhà xuất bản
giỏo dục, Hà Nội.
9. Th.s Phan Hồng Quõn (2007), Giỏo trỡnh Nền và Múng, Nhà xuất bản
giỏo dục, Hà Nội.
10.Đoàn Thế Tờng, Lê Thuận Đăng (2004), Thí nghiệm đất và nền móng công trình, Nhà xuất bản Giao thông vận tải, Hà Nội.
11.Tiêu chuẩn xây dựng 45 (1978), Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình,
20
12.Tiêu chuẩn xây dựng 40 (1987), Kết cấu xây dựng và nền, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
13.Whitlow.R. (1996), Cơ học đất (bản dịch), Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội.
Tiếng Anh
14.Arai, K., Onishi, Y., Horita, M., and Iasukawa, I. (1987), Measurement
and Interpretation of Loading Test of Top Block on Soft Ground, The
Proceeding of 2nd International Symposium on Field Measurement in
Geomechanics.
15.Banseok Top-Base Co., Ltd (2007), In-Place Top-Base Method.
16.Chen, W. F. and Mizuno, E. (1990), Nonlinear Analysis in Soil
Mechanics. Theory and Implementation, Developments in Geotechnical Engineering 53, Elsevier.
17.Smith, I. M. and Griffiths, D. V. (1997), Programming The Finite
Element Method, John Wiley & Sons, Third Edition
Internet