I. Giới thiệu
Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của hố đào sâu đến cọc trong quá trình thi công tầng hầm cho nhà cao tầng trên nền đất yếu tại Cần Thơ. Hố đào sâu 10m được thực hiện trên lớp đất yếu dày 37m, bao gồm bùn sét, cát pha và sét pha. Cọc khoan nhồi đường kính 1200mm dài 54m được sử dụng để chống đỡ kết cấu bên trên. Phần mềm Plaxis được áp dụng để phân tích ảnh hưởng của độ cứng tường vây đến biến dạng của cọc bên trong hố đào. Kết quả cho thấy chuyển vị ngang và phạm vi ảnh hưởng đến cọc được xác định rõ ràng.
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việc thi công hố đào sâu trên nền đất yếu gặp nhiều thách thức, đặc biệt là sự cố cọc bị nghiêng lệch hoặc gãy. Nghiên cứu này nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách phân tích ảnh hưởng của hố đào sâu đến cọc bên trong, từ đó đề xuất các giải pháp thi công hiệu quả. Cần Thơ là khu vực có lớp đất yếu dày, khiến việc thi công tầng hầm trở nên phức tạp và tốn kém.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích chính của nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của hố đào sâu đến cọc bên trong, đặc biệt là chuyển vị ngang và mômen uốn gây ra bởi sự dịch chuyển của đất. Nghiên cứu cũng nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến an toàn công trình và đề xuất các giải pháp thi công phù hợp.
II. Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ảnh hưởng của hố đào sâu đến cọc. Phần mềm Plaxis được sử dụng để mô phỏng quá trình thi công và đánh giá biến dạng của cọc. Các thông số đầu vào bao gồm đặc tính địa chất, độ cứng tường vây, và kỹ thuật thi công. Nghiên cứu cũng xem xét các trạng thái ứng xử của cọc trong nền đất yếu và so sánh với các nghiên cứu trước đây.
2.1. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn được áp dụng để mô phỏng quá trình thi công hố đào sâu. Phần mềm Plaxis giúp phân tích ảnh hưởng của độ cứng tường vây đến biến dạng của cọc. Các thông số đầu vào bao gồm đặc tính địa chất, độ cứng tường vây, và kỹ thuật thi công.
2.2. Mô hình địa chất và vật liệu
Mô hình địa chất bao gồm lớp bùn sét, cát pha và sét pha. Các thông số vật liệu như môđun đàn hồi, hệ số Poisson và góc ma sát được xác định thông qua thí nghiệm. Tường vây và cọc được mô phỏng với các đặc trưng vật liệu cụ thể để đảm bảo độ chính xác trong phân tích.
III. Kết quả và phân tích
Kết quả nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng đáng kể của hố đào sâu đến cọc bên trong. Chuyển vị ngang của cọc tăng lên khi độ sâu hố đào tăng. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng độ cứng tường vây đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát biến dạng của cọc. Các giải pháp thi công như tăng độ cứng tường vây và điều chỉnh chiều sâu hố đào được đề xuất để giảm thiểu ảnh hưởng đến cọc.
3.1. Chuyển vị ngang của cọc
Kết quả phân tích cho thấy chuyển vị ngang của cọc tăng lên khi độ sâu hố đào tăng. Điều này cho thấy sự cần thiết phải kiểm soát chặt chẽ quá trình thi công để đảm bảo an toàn công trình.
3.2. Ảnh hưởng của độ cứng tường vây
Độ cứng tường vây có ảnh hưởng lớn đến biến dạng của cọc. Khi độ cứng tường vây tăng, chuyển vị ngang của cọc giảm đáng kể. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc lựa chọn thiết kế cọc và tường vây phù hợp.
IV. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng hố đào sâu có ảnh hưởng đáng kể đến cọc bên trong, đặc biệt là trên nền đất yếu tại Cần Thơ. Các giải pháp thi công như tăng độ cứng tường vây và điều chỉnh chiều sâu hố đào được đề xuất để giảm thiểu ảnh hưởng đến cọc. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong đánh giá tác động và thiết kế cọc cho các công trình xây dựng trên nền đất yếu.
4.1. Giải pháp thi công
Các giải pháp thi công như tăng độ cứng tường vây và điều chỉnh chiều sâu hố đào được đề xuất để giảm thiểu ảnh hưởng đến cọc. Điều này giúp đảm bảo an toàn công trình và hiệu quả kinh tế.
4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác như tải trọng bên và điều kiện nước ngầm đến cọc trong quá trình thi công hố đào sâu.
