I. Ảnh hưởng thi công hố đào sâu
Ảnh hưởng thi công hố đào sâu là một vấn đề quan trọng trong địa kỹ thuật xây dựng, đặc biệt khi các công trình lân cận sử dụng móng cọc. Quá trình thi công hố đào sâu có thể gây ra biến dạng đất nền, ảnh hưởng đến sự ổn định của công trình lân cận. Luận văn này tập trung vào việc phân tích các tác động này thông qua mô hình 2D và 3D trên phần mềm Plaxis. Các yếu tố như khoảng cách giữa hố đào và cọc, chiều dài cọc, và đường kính cọc được nghiên cứu để đánh giá mức độ ảnh hưởng.
1.1. Phân tích biến dạng đất nền
Biến dạng đất nền là một trong những tác động chính của thi công hố đào sâu. Khi đào sâu, áp lực đất thay đổi, dẫn đến chuyển vị ngang và dọc của đất nền. Điều này có thể gây ra moment uốn và chuyển vị ngang lớn cho móng cọc của công trình lân cận. Luận văn sử dụng mô hình phần tử hữu hạn để mô phỏng và phân tích các biến dạng này, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp.
1.2. Ảnh hưởng đến móng cọc
Móng cọc của công trình lân cận chịu ảnh hưởng trực tiếp từ thi công hố đào sâu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, khoảng cách giữa hố đào và cọc càng nhỏ, mức độ ảnh hưởng càng lớn. Luận văn đã phân tích ba trường hợp khoảng cách (2m, 4m, 10m) và ba chiều dài cọc (17m, 30m, 42m) để đánh giá chuyển vị ngang và moment uốn của cọc. Kết quả cho thấy, cọc có chiều dài lớn hơn chịu ảnh hưởng ít hơn so với cọc ngắn.
II. Phương pháp nghiên cứu và mô hình hóa
Luận văn sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng và phân tích ảnh hưởng thi công hố đào sâu lên móng cọc. Phần mềm Plaxis 2D và 3D được sử dụng để tạo các mô hình địa kỹ thuật, với các thông số đầu vào từ thí nghiệm đất và cọc. Các giai đoạn thi công được mô phỏng chi tiết để đánh giá biến dạng đất nền và tác động lên công trình lân cận.
2.1. Mô hình 2D trên Plaxis
Mô hình 2D trên Plaxis được sử dụng để phân tích biến dạng đất nền và chuyển vị ngang của cọc. Các thông số vật liệu như đất, cọc, tường vây, và sàn hầm được nhập vào mô hình. Kết quả từ mô hình 2D cho thấy chuyển vị ngang lớn nhất xảy ra ở cọc có chiều dài ngắn và khoảng cách gần hố đào. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc thiết kế khoảng cách an toàn giữa hố đào và cọc.
2.2. Mô hình 3D trên Plaxis
Mô hình 3D trên Plaxis cung cấp cái nhìn toàn diện hơn về ảnh hưởng thi công hố đào sâu. Các thông số vật liệu và giai đoạn thi công được mô phỏng chi tiết, giúp đánh giá moment uốn và chuyển vị ngang của cọc một cách chính xác. Kết quả từ mô hình 3D cho thấy, cọc có chiều dài 42m chịu ảnh hưởng ít hơn so với cọc ngắn, đặc biệt khi khoảng cách từ hố đào lớn hơn 4m.
III. Kết quả và kiến nghị
Luận văn đã đưa ra các kết luận quan trọng về ảnh hưởng thi công hố đào sâu lên móng cọc. Các kết quả từ mô hình Plaxis 2D và 3D cho thấy, khoảng cách an toàn giữa hố đào và cọc cần được thiết kế cẩn thận để giảm thiểu tác động lên công trình lân cận. Ngoài ra, phương pháp bán thực nghiệm của Poulos và Chen (1997) cũng được áp dụng để đánh giá moment uốn và chuyển vị ngang của cọc.
3.1. Kết luận chính
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, thi công hố đào sâu có thể gây ra chuyển vị ngang và moment uốn lớn cho móng cọc của công trình lân cận. Khoảng cách giữa hố đào và cọc càng nhỏ, mức độ ảnh hưởng càng lớn. Cọc có chiều dài lớn hơn chịu ảnh hưởng ít hơn so với cọc ngắn. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc thiết kế khoảng cách an toàn và lựa chọn chiều dài cọc phù hợp.
3.2. Kiến nghị thiết kế
Để giảm thiểu ảnh hưởng thi công hố đào sâu, luận văn đề xuất các kiến nghị thiết kế như tăng khoảng cách an toàn giữa hố đào và cọc, sử dụng cọc có chiều dài lớn hơn, và áp dụng các phương pháp bán thực nghiệm để đánh giá tác động lên công trình lân cận. Các giải pháp này không chỉ đảm bảo an toàn công trình mà còn tối ưu hóa chi phí thi công.
