I. Tổng quan về hóa lỏng do ảnh hưởng của động đất
Chương này trình bày khái quát về động đất và hiện tượng hóa lỏng nền đất. Động đất là hiện tượng thiên nhiên gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho công trình xây dựng. Hiện tượng hóa lỏng xảy ra khi áp lực nước lỗ rỗng tăng lên, làm giảm sức chịu tải của nền đất. Các ví dụ thực tế như động đất Loma Prieta (1989) và Kobe (1995) được phân tích để minh họa tác động của hóa lỏng lên kết cấu móng.
1.1. Khái quát về động đất
Động đất được định nghĩa là sự rung chuyển của bề mặt Trái Đất do sự giải phóng năng lượng từ các đứt gãy địa chất. Các nguyên nhân chính bao gồm sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo và hoạt động núi lửa. Động đất ở Việt Nam tuy không thường xuyên nhưng vẫn có nguy cơ xảy ra, đặc biệt ở khu vực ven biển.
1.2. Hiện tượng hóa lỏng
Hóa lỏng là hiện tượng đất mất đi độ bền và trở thành chất lỏng dưới tác động của tải trọng động đất. Hiện tượng này thường xảy ra ở nền cát và có thể gây ra lún, nghiêng hoặc sụp đổ công trình. Các yếu tố ảnh hưởng bao gồm loại đất, mực nước ngầm và cường độ động đất.
II. Cơ sở lý thuyết về hiện tượng hóa lỏng nền do động đất
Chương này tập trung vào các lý thuyết cơ bản về hóa lỏng nền đất. Các yếu tố ảnh hưởng đến hóa lỏng bao gồm loại trầm tích, độ chặt của đất và cường độ động đất. Các tiêu chuẩn đánh giá hóa lỏng theo TCVN, Mỹ và Nhật Bản được phân tích chi tiết.
2.1. Đánh giá tính nhạy cảm với hóa lỏng
Tính nhạy cảm với hóa lỏng được đánh giá dựa trên loại trầm tích và từng lớp đất. Các phương pháp đánh giá bao gồm chỉ số SPT và tỷ lệ áp lực nước lỗ rỗng. Các tiêu chuẩn Việt Nam, Mỹ và Nhật Bản được sử dụng để xác định khả năng hóa lỏng của nền cát.
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hóa lỏng
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hóa lỏng bao gồm độ chặt của đất, mực nước ngầm và cường độ động đất. Đất càng lỏng lẻo và mực nước ngầm càng cao thì khả năng hóa lỏng càng lớn. Các phương pháp đánh giá như chỉ số SPT và tỷ lệ áp lực nước lỗ rỗng được sử dụng để xác định mức độ hóa lỏng.
III. Phân tích sức chịu tải của móng nông trong nền cát hóa lỏng do động đất
Chương này tập trung vào việc phân tích sức chịu tải của móng bè trong nền cát hóa lỏng. Các phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn Nhật Bản JRA 2002 được áp dụng. Các kết quả cho thấy sức chịu tải của nền giảm đáng kể khi xảy ra động đất, đặc biệt ở các lớp đất lỏng lẻo.
3.1. Phương pháp tính toán sức chịu tải
Sức chịu tải của móng bè được tính toán dựa trên các tiêu chuẩn Nhật Bản JRA 2002. Các yếu tố như độ chặt của đất, mực nước ngầm và cường độ động đất được xem xét. Kết quả cho thấy sức chịu tải giảm đáng kể khi xảy ra động đất, đặc biệt ở các lớp đất lỏng lẻo.
3.2. Ảnh hưởng của động đất đến sức chịu tải
Động đất làm tăng áp lực nước lỗ rỗng, dẫn đến giảm sức chịu tải của nền cát. Các kết quả phân tích cho thấy sức chịu tải giảm từ 30% đến 50% khi xảy ra động đất cấp VII trở lên. Điều này cần được xem xét trong thiết kế kết cấu móng để đảm bảo an toàn công trình.
IV. Đánh giá tiềm năng hóa lỏng và ứng dụng tính toán sức chịu tải của móng bè trong nền cát hóa lỏng cho khu vực Quận 1 TP
Chương này áp dụng các lý thuyết và phương pháp đã phân tích để đánh giá tiềm năng hóa lỏng và tính toán sức chịu tải của móng bè trong nền cát hóa lỏng tại Quận 1, TP.HCM. Các kết quả cho thấy nền cát tại khu vực này có nguy cơ hóa lỏng cao khi xảy ra động đất cấp VII trở lên.
4.1. Đánh giá tiềm năng hóa lỏng
Tiềm năng hóa lỏng của nền cát tại Quận 1, TP.HCM được đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn Việt Nam, Mỹ và Nhật Bản. Kết quả cho thấy nền cát tại khu vực này có nguy cơ hóa lỏng cao khi xảy ra động đất cấp VII trở lên. Điều này cần được xem xét trong thiết kế móng để đảm bảo an toàn công trình.
4.2. Tính toán sức chịu tải của móng bè
Sức chịu tải của móng bè trong nền cát hóa lỏng tại Quận 1, TP.HCM được tính toán bằng phương pháp giải tích và mô phỏng. Các kết quả cho thấy sức chịu tải giảm đáng kể khi xảy ra động đất, đặc biệt ở các lớp đất lỏng lẻo. Điều này cần được xem xét trong thiết kế móng để đảm bảo an toàn công trình.
