CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG THỨC TÍNH TOÁN HỆ CỌC ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP LƯỚI ĐỊA KỸ THUẬT CƯỜNG ĐỘ CAO
4.4 Đánh giá các công thức đề xuất tính toán hệ cọc đất xi măng kết hợp lưới Địa kỹ thuật cường độ cao
4.4.1 Đánh giá công thức đề xuất tính hệ số tạo vòm và áp lực đất nền trường hợp cọc chống
Để đánh giá các công thức đề xuất, tác giả sử dụng các công thức (4.15) tính toán hệ số tạo vòm Cc, từ đó xác định ứng suất đầu cọc và công thức (4.22) tính toán áp lực đất nền s' . Bảng 4.5 tổng hợp công thức tính toán ứng suất đầu cọc, áp lực đất nền theo công thức đề xuất, theo tiêu chuẩn BS 8006 và tiêu chuẩn EBGEO.
Bảng 4.5 Công thức tính ứng suất đầu cọc và áp lực đất nền theo các phương pháp Thực nghiệm
pc'đo thực nghiệm, theo bảng (3.7)
s' đo thực nghiệm, theo
bảng (3.7) C c
' s
BS 8006
SRR theo công thức (1.23) và (1.24)
EBGEO
pc' theo công thức (1.14)
' s
công thức (1.13)
Từ kết quả tính toán theo các công thức đề xuất, so sánh với kết quả theo tiêu chuẩn BS 8006 và tiêu chuẩn EBGEO dựa trên hai tiêu chí hệ số tập trung ứng suất n vào cọc ĐXM (công thức 1.8) và hệ số giảm ứng suất SRR trong đất nền (công thức 1.9) - hai tiêu chí đánh giá được đề nghị trong TCVN 9906:2014. Kết quả phân tích hệ số tập trung ứng suất n và hệ số giảm ứng suất SRR được thể hiện trong bảng 4.6, bảng 4.7 và hình 4.10 đến hình 4.13.
Bảng 4.6 Hệ số tập trung ứng suất n và hệ số giảm ứng suất SRR theo các phương pháp (khoảng cách s = 2.5D)
Áp lực thẳng đứng v’
(kPa) Chiều cao đất đắp H (m) H/(s-a)
SRR (theo kết quả thực nghiệm) SRR (theo công thức đề xuất) SRR (theo tiêu chuẩn BS 8006) SRR (theo tiêu chuẩn EBGEO)
n (theo kết quả thực nghiệm) n (theo công thức đề xuất) n (theo tiêu chuẩn BS 8006) n (theo tiêu chuẩn EBGEO)
Bảng 4.7 Hệ số tập trung ứng suất n và hệ số giảm ứng suất SRR theo các phương pháp (khoảng cách s = 3D)
Áp lực thẳng đứng v’ (kPa) Chiều cao đất đắp H (m) H/(s-a)
SRR (theo kết quả thực nghiệm) SRR (theo công thức đề xuất) SRR (theo tiêu chuẩn BS 8006) SRR (theo tiêu chuẩn EBGEO) n (theo kết quả thực nghiệm) n (theo công thức đề xuất) n (theo tiêu chuẩn BS 8006) n (theo tiêu chuẩn EBGEO)
1,2 1,1
SRR 1,0
0,9
suất
0,8
ứngsố giảm 0,7
0,6
Hệ
0,5 0,4 0,3
Thực nghiệm Đề xuất BS 8006 EBGEO
Hình 4.10 Tỷ số giảm ứng suất SRR theo các phương pháp (khoảng cách s = 2,5D)
20 18
n
16
suất 14
ứng 12
trung 10
số tập 8
6
Hệ
4 2 0
0
Hình 4.11 Hệ số tập trung ứng suất theo các phương pháp (khoảng cách s = 2,5D)
1,3 1,2 1,1
suất SRR
1,0 0,9
ứng
0,8
số giảm
0,7 0,6
Hệ
0,5 0,4 0,3
Thực nghiệm Đề xuất BS 8006 EBGEO
nsuấtứngtrungtậpHệ số
Thực nghiệm Đề xuất BS 8006 EBGEO
Hình 4.13 Hệ số tập trung ứng suất theo các phương pháp (khoảng cách s = 3D) Để xác định sự phù hợp với kết quả thực nghiệm, tính toán hệ số xác định R2 theo các kết quả theo công thức tiêu chuẩn BS 8006, EBGEO, kết quả được trình bày trong bảng 4.8:
Bảng 4.8 R2 của hệ số tập trung ứng suất trong các trường hợp
Hệ số tập trung ứng
suất n
Từ kết quả bảng 4.6 đến bảng 4.7 và hình 4.10 đến hình 4.13, cho thấy:
Hệ số tập trung ứng suất n xác định theo BS 8006 chênh lệch nhiều nhất với kết quả đo thực nghiệm. Điều này được giải thích do trong tính toán tiêu chuẩn BS 8006, giả thiết bỏ qua sự làm việc của đất nền, coi tải trọng truyền toàn bộ vào cọc và lưới.
Với giả thiết này, việc tính toán thiên về an toàn và kết quả thường sai lệch nhiều so với thực nghiệm theo kết luận của [34].
Hệ số tập trung ứng suất n xác định theo EBGEO là lớn nhất, với hệ số xác định
trung bình trong hai trường hợp so với kết quả thực nghiệm ( ̅2
= 0,66). Kết quả này được lý giải do EBGEO đã xem xét đến phản lực của đất nền, các công thức tính toán được xây dựng trên cơ sở mô hình thực nghiệm. Tuy nhiên, EBGEO được xây dựng trên mô hình vật lý là cọc bê tông cốt thép, do vậy hệ số tập trung ứng suất n xác định theo tiêu chuẩn này có xu hướng cao hơn so với hệ số tập trung ứng suất trong bài toán là hệ cọc ĐXM khi tải trọng tác dụng lớn.
Hệ số tập trung ứng suất n xác định theo các công thức đề xuất 4.15 và 4.22 cho kết quả phù hợp nhất với kết quả thực nghiệm mô hình vật lý ( ̅2 = 0,94).