Luận văn thạc sĩ về gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm tại Sóc Trăng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm cho công trình tại tỉnh Sóc Trăng, góp phần cải thiện chất lượng xây dựng.

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Nam
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Văn Trường
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Địa kỹ thuật
• Đề tài: Nghiên cứu gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm cho công trình tại Sóc Trăng
• Loại tài liệu: luận văn cao học
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MÓNG CỌC
• 1.1. Tổng quan về đất yếu
• 1.2. Khái niệm về đất yếu
• 1.3. Các loại đất yếu
• 1.4. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng giải pháp móng cọc
• 1.4.1. Lịch sử ra đời và phát triển của móng cọc
• 1.4.2. Tình hình thiết kế và thi công móng cọc
• 1.5. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT, PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÔNG MÓNG CỌC TRẦM
• 2.1. Quan điểm và nguyên tắc tính toán, thiết kế và thi công cọc trầm
• 2.1.1. Quan điểm tính toán, thiết kế và thi công
• 2.1.2. Nguyên tắc tính toán, thiết kế và thi công
• 2.2. Cơ sở lý thuyết phương pháp tính toán, thiết kế và thi công cọc trầm
• 2.2.1. Tính toán, thiết kế quan điểm cọc làm chặt nền
• 2.2.2. Tính toán, thiết kế theo quan điểm khác
• 2.2.3. Kiểm toán độn định trượt của nền
• 2.3. Quy trình kỹ thuật thi công cọc trầm
• 2.3.1. Phạm vi áp dụng
• 2.3.2. Yêu cầu của cọc trầm
• 2.3.3. Phương pháp hạ cọc
• 2.3.4. Trình tự thi công cọc trầm
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MÓNG CỌC TRẦM CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ TẠI SÓC TRĂNG
• 3.1. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm móng cọc tại hiện trường
• 3.1.1. Thí nghiệm tải trọng động (đóng cọc thử) tại hiện trường
• 3.1.2. Thí nghiệm nén tĩnh cọc tại hiện trường
• 3.1.3. Thí nghiệm nén tĩnh tấm nền phẳng tại hiện trường
• 3.2. Nghiên cứu thực nghiệm móng cọc trầm tại hiện trường
• 3.2.1. Đặc điểm nền đất yếu tại vị trí nghiên cứu
• 3.2.2. Mục đích nghiên cứu
• 3.2.3. Nội dung, phương pháp nghiên cứu
• 3.2.4. Vị trí nghiên cứu
• 3.2.5. Kết quả nghiên cứu
• 3.3. Nghiên cứu móng cọc trầm bằng mô hình số
• 3.3.1. Giới thiệu phần mềm
• 3.3.2. Tính toán theo quan điểm cọc trầm làm chặt nền
• 3.3.3. Tính toán theo quan điểm cọc cứng
• 3.3.4. Phân tích đánh giá kết quả
• 3.4. Nghiên cứu, ứng dụng cho công trình thực tế
• 3.4.1. Giới thiệu về công trình
• 3.4.2. Tính toán xử lý nền gia cố cọc trầm theo phương pháp vai ích
• 3.4.3. Tính toán xử lý nền gia cố cọc trầm bằng phần mềm Plaxis
• 3.4.4. Phân tích kết quả tính toán ứng dụng
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC TÍNH TOÁN

Tóm tắt

I. Tổng quan về đất yếu và tình hình nghiên cứu ứng dụng giải pháp móng cọc

Nền đất yếu là vấn đề nổi bật trong ngành xây dựng, đặc biệt ở các khu vực như tỉnh Sóc Trăng. Nền đất yếu thường được định nghĩa là những loại đất có sức chịu tải thấp, không đáp ứng được yêu cầu thiết kế. Đặc điểm của đất yếu bao gồm độ thấm nước thấp, cường độ chống cắt nhỏ, và khả năng nén lún lớn. Việc gia cố nền đất yếu là cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng. Các giải pháp gia cố như cọc tràm đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Lịch sử phát triển của giải pháp này cho thấy tính hiệu quả trong việc cải thiện tính chất cơ lý của đất. Trong bối cảnh hiện nay, việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp gia cố nền đất yếu không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại lợi ích thực tiễn cho các công trình xây dựng tại Sóc Trăng.

1.1 Khái niệm về đất yếu

Đất yếu được xác định bởi nhiều tiêu chí, bao gồm độ ẩm cao, cường độ thấp và khả năng nén lớn. Đất yếu có thể phân loại thành các loại như đất sét mềm, bùn, và các loại đất có hàm lượng tạp chất cao. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải của nền đất. Đặc biệt, đất sét mềm là loại đất thường gặp ở Việt Nam, với các tính chất đặc trưng như khả năng nén lớn và độ thấm nước thấp. Việc xác định chính xác loại đất yếu và các đặc điểm của nó là bước đầu tiên trong quá trình thiết kế và thi công các giải pháp gia cố.

1.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng giải pháp móng cọc

Giải pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm đã được nghiên cứu từ lâu và đang được áp dụng rộng rãi tại Sóc Trăng. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng việc sử dụng cọc tràm giúp cải thiện đáng kể sức chịu tải của nền đất. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc tính toán và thiết kế các giải pháp này. Việc nghiên cứu kỹ lưỡng về các phương pháp tính toán, thiết kế và thi công là cần thiết để đảm bảo hiệu quả của giải pháp. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ mới trong thiết kế và thi công có thể nâng cao hiệu quả của giải pháp gia cố nền đất yếu.

II. Cơ sở lý thuyết phương pháp tính toán thiết kế công móng cọc tràm

Cơ sở lý thuyết cho việc tính toán và thiết kế cọc tràm dựa trên các nguyên tắc cơ bản của địa kỹ thuật. Việc lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế. Các phương pháp tính toán hiện nay bao gồm tính toán theo quan điểm cọc làm chặt nền và cọc cứng. Những phương pháp này giúp xác định sức chịu tải của cọc và khả năng làm việc của nền đất sau khi gia cố. Việc áp dụng phần mềm mô phỏng như Plaxis cũng đã được chứng minh là hiệu quả trong việc tính toán và thiết kế các giải pháp gia cố nền đất yếu. Qua đó, các thông số thiết kế có thể được điều chỉnh để phù hợp với đặc điểm của nền đất tại Sóc Trăng.

2.1 Quan điểm và nguyên tắc tính toán

Các quan điểm tính toán trong thiết kế cọc tràm bao gồm việc xác định sức chịu tải của cọc và khả năng ổn định của nền đất. Nguyên tắc tính toán cần dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành và các nghiên cứu trước đó. Việc áp dụng các phương pháp tính toán đúng đắn sẽ giúp đảm bảo an toàn cho công trình và giảm thiểu rủi ro trong thi công. Ngoài ra, việc kiểm tra thực tế sức chịu tải của nền đất cũng là một bước quan trọng trong quá trình thiết kế.

2.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp tính toán

Phương pháp tính toán cho cọc tràm cần dựa trên các yếu tố như loại đất, độ sâu cọc, và tải trọng công trình. Các nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng mô hình số để mô phỏng hành vi của cọc và nền đất là rất hiệu quả. Các thông số như mô đun biến dạng và sức chịu tải của đất cần được xác định chính xác để đảm bảo tính chính xác trong tính toán. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như Plaxis giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và thi công, từ đó nâng cao hiệu quả gia cố nền đất yếu.

III. Nghiên cứu thực nghiệm và ứng dụng giải pháp móng cọc tràm cho công trình thực tế tại Sóc Trăng

Nghiên cứu thực nghiệm về việc gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm tại Sóc Trăng đã được thực hiện để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của giải pháp. Các phương pháp thí nghiệm bao gồm thí nghiệm tải trọng động và nén tĩnh cọc. Kết quả thí nghiệm cho thấy, việc áp dụng cọc tràm không chỉ cải thiện sức chịu tải của nền đất mà còn giảm thiểu độ lún của công trình. Những kết quả này có thể được sử dụng làm cơ sở cho việc thiết kế và thi công các công trình trong tương lai.

3.1 Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bao gồm thí nghiệm tải trọng động và nén tĩnh cọc tại hiện trường. Thí nghiệm tải trọng động giúp xác định khả năng chịu tải của cọc trong điều kiện thực tế, trong khi thí nghiệm nén tĩnh cọc cung cấp thông tin về sức chịu tải của nền đất sau khi gia cố. Những dữ liệu thu thập được từ các thí nghiệm này sẽ là cơ sở để đánh giá hiệu quả của giải pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm.

3.2 Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện sức chịu tải và giảm độ lún của công trình. Các thông số thiết kế đã được điều chỉnh dựa trên kết quả thực nghiệm, đảm bảo tính khả thi và hiệu quả kinh tế. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, việc áp dụng công nghệ mới trong thiết kế và thi công có thể nâng cao hiệu quả của giải pháp gia cố nền đất yếu, từ đó góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng tại Sóc Trăng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Đất yếu là một trong những thách thức lớn trong xây dựng công trình tại đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt là tỉnh Sóc Trăng, nơi có nhiều loại đất như sét mềm, bùn, than bùn với đặc tính cường độ thấp và khả năng nén lún lớn. Theo ước tính, khoảng 80% các công trình xây dựng tại khu vực này sử dụng giải pháp gia cố nền bằng cọc tràm nhằm đảm bảo ổn định và an toàn công trình. Tuy nhiên, việc thiết kế móng cọc tràm hiện nay còn nhiều bất cập do thiếu cơ sở lý thuyết và thực nghiệm chính xác, dẫn đến sai lệch trong xác định sức chịu tải và độ lún, gây lãng phí hoặc nguy cơ hư hỏng công trình.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là xây dựng cơ sở lý thuyết và phương pháp tính toán phù hợp cho giải pháp gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm, đồng thời thực nghiệm tại hiện trường để đánh giá hiệu quả và lựa chọn thông số thiết kế tối ưu cho công trình tại Sóc Trăng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các khu vực có đặc điểm địa chất điển hình của tỉnh Sóc Trăng, trong khoảng thời gian nghiên cứu từ năm 2017 đến 2019. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả kỹ thuật và kinh tế trong xử lý nền đất yếu mà còn bổ sung tài liệu tham khảo quan trọng cho ngành địa kỹ thuật xây dựng tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng hai quan điểm chính trong thiết kế móng cọc tràm:

1. Quan điểm cọc làm chặt nền: Cọc tràm được đóng vào đất yếu nhằm nén chặt đất, thích hợp với đất có hệ số thấm trung bình và cao (K > 10^-4 m/s), như đất bụi pha sét, đất cát pha sét. Lý thuyết này dựa trên nguyên tắc giảm hệ số rỗng tự nhiên của đất nền xuống bằng hoặc nhỏ hơn hệ số rỗng yêu cầu, từ đó xác định số lượng cọc cần thiết để đạt được độ chặt mong muốn.

2. Quan điểm cọc cứng: Cọc tràm được xem như cọc chống hoặc cọc ma sát, chịu tải trọng dựa trên sức kháng của đất dưới mũi cọc và lực ma sát dọc thân cọc. Thiết kế theo trạng thái giới hạn thứ nhất (khả năng chịu tải) và thứ hai (độ lún ổn định), phù hợp với các công trình chịu tải trọng đứng và có điều kiện địa chất phức tạp.

Các khái niệm chính bao gồm: hệ số rỗng tự nhiên và yêu cầu, sức chịu tải tính toán của cọc, mô đun biến dạng của đất nền, độ lún công trình, và các thông số địa kỹ thuật như góc ma sát trong, lực dính, hệ số nén ngang.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ các thí nghiệm thực nghiệm tại hiện trường ở tỉnh Sóc Trăng, bao gồm thí nghiệm nén tĩnh cọc, thí nghiệm tải trọng động, và thí nghiệm nén tĩnh nền phẳng. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm nhiều vị trí khảo sát với các loại đất yếu đặc trưng như sét mềm, bùn và than bùn. Phương pháp chọn mẫu dựa trên đặc điểm địa chất và phạm vi công trình thực tế.

Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm mô phỏng địa kỹ thuật Plaxis và Geo-slope để mô hình hóa ứng xử nền đất gia cố cọc tràm theo hai quan điểm thiết kế. Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2017 đến 2019, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích mô hình số, và ứng dụng thiết kế cho công trình thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Số lượng cọc tràm cần thiết: Dựa trên mô hình làm chặt nền, mật độ cọc phù hợp dao động từ 16 đến 49 cọc/m² tùy thuộc vào loại đất và trạng thái đất. Ví dụ, đất bụi ở trạng thái rời bão hòa nước sử dụng mật độ 16-25 cọc/m², trong khi đất bùn và than bùn cần mật độ cao hơn từ 36 đến 49 cọc/m² để đảm bảo độ chặt.

2. Sức chịu tải của cọc tràm: Thí nghiệm nén tĩnh tại hiện trường cho thấy sức chịu tải trung bình của cọc tràm đạt khoảng 150-250 kN/cọc, cao hơn 15-20% so với giá trị thiết kế theo tiêu chuẩn hiện hành, giúp giảm thiểu rủi ro lún vượt giới hạn.

3. Độ lún công trình: Mô phỏng số và thí nghiệm thực tế cho thấy độ lún sau gia cố bằng cọc tràm giảm từ 30-50% so với nền đất tự nhiên, với độ lún lớn nhất đo được khoảng 63,73 mm, nằm trong giới hạn cho phép của công trình dân dụng thấp tầng.

4. So sánh hai quan điểm thiết kế: Quan điểm cọc làm chặt nền phù hợp với đất có hệ số thấm cao và tải trọng nhỏ đến vừa, trong khi quan điểm cọc cứng thích hợp với các công trình có tải trọng lớn hơn hoặc nền đất có nhiều lớp phức tạp. Việc lựa chọn quan điểm thiết kế cần dựa trên đặc điểm địa chất và yêu cầu kỹ thuật cụ thể.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự khác biệt trong sức chịu tải và độ lún giữa thiết kế và thực tế là do đặc tính biến dạng và tính thấm của đất yếu tại Sóc Trăng chưa được mô hình hóa chính xác trong các phương pháp truyền thống. Kết quả thí nghiệm và mô phỏng cho thấy việc áp dụng mô hình làm chặt nền giúp cải thiện đáng kể độ ổn định và khả năng chịu tải của nền đất.

So với các nghiên cứu trước đây, luận văn đã bổ sung thêm dữ liệu thực nghiệm tại hiện trường và mô hình số chi tiết, từ đó đề xuất phương pháp tính toán phù hợp hơn với điều kiện địa chất đặc thù của vùng đồng bằng sông Cửu Long. Việc này có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thiểu rủi ro kỹ thuật và tối ưu chi phí xây dựng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún, bảng tổng hợp sức chịu tải cọc theo từng loại đất, và sơ đồ phân bố ứng suất trong nền gia cố cọc tràm, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của giải pháp.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phương pháp tính toán theo quan điểm làm chặt nền cho các công trình dân dụng và công nghiệp nhỏ đến vừa tại Sóc Trăng, nhằm tối ưu mật độ cọc và giảm chi phí thi công trong vòng 6-12 tháng tới, do các đơn vị thiết kế và thi công thực hiện.

2. Thực hiện thí nghiệm nén tĩnh cọc tại hiện trường trước khi thi công để xác định chính xác sức chịu tải và điều chỉnh thiết kế móng phù hợp, đảm bảo an toàn kỹ thuật và hiệu quả kinh tế, áp dụng cho tất cả các dự án xây dựng trong khu vực trong vòng 1 năm.

3. Sử dụng phần mềm mô phỏng Plaxis và Geo-slope để mô hình hóa và dự báo độ lún công trình, giúp chủ đầu tư và kỹ sư thiết kế có cơ sở khoa học trong việc lựa chọn giải pháp gia cố nền, triển khai trong các dự án quy mô lớn từ năm 2024.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn cho kỹ sư địa kỹ thuật về các phương pháp tính toán và thi công móng cọc tràm, nhằm nâng cao chất lượng thiết kế và thi công, thực hiện qua các khóa đào tạo chuyên sâu trong 12 tháng tới do các trường đại học và viện nghiên cứu tổ chức.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư địa kỹ thuật và thiết kế công trình: Nắm bắt các phương pháp tính toán và thiết kế móng cọc tràm phù hợp với đặc điểm đất yếu tại đồng bằng sông Cửu Long, áp dụng trực tiếp trong công tác thiết kế và thi công.

2. Chủ đầu tư và nhà thầu xây dựng: Hiểu rõ hiệu quả và giới hạn của giải pháp gia cố nền bằng cọc tràm, từ đó đưa ra quyết định đầu tư hợp lý, giảm thiểu rủi ro kỹ thuật và chi phí phát sinh.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng, địa kỹ thuật: Tài liệu tham khảo bổ sung kiến thức về cơ sở lý thuyết, phương pháp thực nghiệm và mô hình số trong xử lý nền đất yếu, phục vụ cho nghiên cứu và học tập chuyên sâu.

4. Cơ quan quản lý và ban ngành liên quan: Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật về thiết kế và thi công móng cọc tràm, góp phần nâng cao chất lượng công trình xây dựng tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần gia cố nền đất yếu bằng cọc tràm?
   Gia cố bằng cọc tràm giúp tăng sức chịu tải và giảm độ lún của nền đất yếu, đặc biệt là các loại đất sét mềm, bùn và than bùn phổ biến tại Sóc Trăng. Ví dụ, độ lún có thể giảm đến 50% so với nền tự nhiên, đảm bảo an toàn cho công trình.

2. Phương pháp tính toán nào phù hợp cho móng cọc tràm?
   Hai phương pháp chính là quan điểm làm chặt nền và quan điểm cọc cứng. Lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào đặc điểm đất và tải trọng công trình. Thí nghiệm nén tĩnh tại hiện trường giúp xác định chính xác phương pháp phù hợp.

3. Mật độ cọc tràm cần thiết là bao nhiêu?
   Mật độ dao động từ 16 đến 49 cọc/m² tùy loại đất và trạng thái đất. Đất bùn và than bùn cần mật độ cao hơn để đảm bảo độ chặt và sức chịu tải.

4. Cọc tràm có phù hợp cho công trình cao tầng không?
   Cọc tràm chủ yếu thích hợp cho công trình thấp tầng hoặc công trình có tải trọng nhỏ đến vừa. Với công trình cao tầng hoặc tải trọng lớn, cần xem xét các loại cọc khác như cọc bê tông cốt thép hoặc cọc khoan nhồi.

5. Làm thế nào để kiểm soát chất lượng thi công cọc tràm?
   Cần giám sát chặt chẽ số lượng cọc, quy trình đóng cọc, và thực hiện thí nghiệm tải trọng tại hiện trường. Ngoài ra, việc bảo quản cọc tràm trước khi sử dụng cũng rất quan trọng để tránh mục nát và giảm tuổi thọ.

Kết luận

• Đất yếu tại Sóc Trăng có đặc điểm cường độ thấp, độ nén lún lớn, cần giải pháp gia cố nền hiệu quả.
• Móng cọc tràm là giải pháp phổ biến, phù hợp với các công trình tải trọng nhỏ và vừa tại khu vực này.
• Hai quan điểm thiết kế móng cọc tràm được nghiên cứu và áp dụng tùy theo đặc điểm đất và yêu cầu công trình.
• Thí nghiệm thực nghiệm và mô phỏng số cho thấy giải pháp gia cố bằng cọc tràm giúp tăng sức chịu tải và giảm độ lún đáng kể.
• Đề xuất áp dụng phương pháp tính toán phù hợp, thí nghiệm hiện trường và nâng cao năng lực chuyên môn nhằm đảm bảo hiệu quả và an toàn công trình trong thời gian tới.

Hành động tiếp theo là triển khai áp dụng kết quả nghiên cứu vào thiết kế và thi công các công trình thực tế tại Sóc Trăng, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các vùng đất yếu khác trong khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘGIÁ DỤC VÀ ĐÀO TẠO. BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI so[Tìca, NGUYÊN HOÀNG NAM NGHIÊN CỨU GIA CÓ N ĐẮT YEU BANG COC TRAM UNG DUNG CHO CÔNG TI 1H TREN DIA BAN TINH SOC TRANG Chuyên ngành: Dia Kỹ thuật y dựng Mã số: - 60-58-02-04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. BÙI VĂN TRƯỜNG HÀ NỘI ~2017 LỜI CAM ĐOAN DE tai luận văn cao học “Nghiên cứu gia cổ nên đất yêu bằng cọc trim ứng dụng cho sông trình rên dia ban tỉnh Sóc Trăng” của học viên đã được nhà trường giao nghiên ci theo Quyết định 45I/QĐ-ĐHTL, ngày 24 tháng 02 năm 2017 của Hiệu trưởng “Trường Đại học Thủy lợi Trong thời gia học tập tại trường với sự định hướng của các thiy cô cộng với kinh nghiệm làm việc i cơ quan, sự giấp đỡ của bạn bẻ đồng nghiệp và đặc biệt là sự gip 4 chỉ bảo của PGS.TS, Bai Văn Trường, học viên đã tự nghiên cứu và thực hiện đề tải. Đây là thành quả lao động, là công trình nghiên cứu của tác giá.

Hà Nội, tháng 12 năm 2017 Học viên Nguyễn Hoàng Nam LỜI CẢM ON ‘Sau một thời gian học tập và nghiên cứu theo chương trình đảo tạo Thạc si ngành Địa kỹ thuật thuộc trường Đại Học Thủy Lợi. Nay tôi đã hoàn thành với bản luận văn này: Toi xin chân thành cảm on các Thầy, Cô trong Khoa công trình, Bộ môn Địa kỹ thuật đã trực tiếp giảng day và cung cấp nguồn tả liệu trong thời gian học tập. Tôi xin chân thảnh cảm ơn các Thầy, Cô và các Cán bộ Phỏng Nghiên Cứu Địa Kỳ Thuật - Viện Khoa Học Thủy Lợi Miền Nam, đã trợ rất nhiều trong công tác nguyên cứu khoa học. ‘Toi xin tran trong cảm ơn Phòng Đảo Tạo Sau Đại Học - Trường Đại học Thủy Lợi, đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt khóa hoc.

Sự kinh trọng và biết ơn cao cả đến thầy PGS. Bùi Văn Trường, đã tận tinh chi báo em hoàn thành bản luận văn này, Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp, các thầy, cô đã giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn này, Cốt cùng tôi xin trần trọng cảm ơn những người thân trong gia đình, đã luôn động viên giúp đỡ về mặt tỉnh thần và vật chất để tôi hoàn thành chương trình học tập. `Với khả năng và sự hiễu biết còn giới hạn, chắc chin sẽ không tránh khỏi được những sai sót nhất định xin quý Thấy, Cô cùng đọc giả bỏ qua và chỉ dẫn cho tôi trong việc hoàn thiện hơn nữa kiến thức của mình, Xin trân trọng cảm ơn! MỤC LỤC DANH MỤC BANG v DANH MỤC HÌNH ẢNH vị MO DAU 1 CHUONG 1 TONG QUAN VE DAT YEU VA TINH HÌNH NGHIÊN CỨU, UNG DUNG GIAI PHAP MONG COC 3 1.1 Tổng quan về đất yé 3 1. Khải niệm về đất yêu 3 1.2 Cúc loi đất yên 3 1.3 Cie giải pháp xử lý nền đất yêu ? 1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng đụng giải pháp móng cọc.1 Lich sử ra dd và phát iển của mồng cọc n 1.2 Tinh hình thiết kế va thi công móng cọc “4 1.3 Kết luận chương | 2 'CHƯƠNG2 CƠ SỞ LÝ THUYET, PHƯƠNG PHAP TINH TOÁN, THIẾT KE CONG MONG COC TRAM 2.1 Quan điểm và nguyên tắc tính toán, thiết kế va thi công cọc trim.1 Quan điểm tinh toán, thiết kế và thi công.2 Nguyên tc tính toán, thiết kế và thỉ công a 2.2 Cø sở lý thuyết phương pháp tinh toán, thiết kế và thi công cọc tram 28 2.1 Tính toán, thiết kể quan điểm cọc làm chặt nền 28 2.2 Tính toán, thiết kể theo quan 33 2.23 Kiểm toán dn định trượt của nên 45 23.

Quy trình kỹ thuật thi công cọc trim 46 23.1 Phạm vi áp dụng, 46 23.2 Yêu cầu của cọc trim.3 Phuong pháp hạ cọc.34 Trinh tự thi công cọc trầm, 48 24 Kết luận chương 2 48 'CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIEM VA UNG DUNG GIẢI PHAP MONG COC TRAM CHO CÔNG TRÌNH THỰC TE TẠI SOC TRĂNG.1 Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm móng cọc tại hiện trường.1 Thí nghiệm tải trọng động (đóng cọc thứ) tai hiện trường.12 Thi nghiệm nén tĩnh cọc tại hiện trường, 5s 3.13 Thí nghiệm nén tinh tắm nền phẳng tại hiện trường 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm mồng cọc tram tại hiện trường ` 32.1 Đặc điểm nền đất yêu tại vị ti nghị cứu 6 3.2 Mục đích nghiên cứu.3 Nội dung, phương pháp nghiên cứu. %6 324 Viti nghiên cứu or 325 Kết quả nghiên cứu, 68 3.3 Nghiên cứu móng cọc tram bằng mô hình số.1 Giới thiệu phần mềm.2 Tinh toán theo quan điểm cọc trầm làm chặt nền.3 Tinh toán theo quan điểm cọc cứng.34 Phânti inh giá kết quả 83 34. Nghiên cứu, ứng dụng cho công trnh thực thé 85 3.1 Giới thiệu vẻ công trình.42 Tính toán xử lý nên gia cổ cọc trim theo phương pháp wai ích 85 3.43 Tính toán xử ý nên gia cổ cọc trim bằng phin mém Pleds 93 3.44 Phân tích kết quả tỉnh toán ứng lôi 3.5 Kết huận chương 3 102 KẾT LUẬN VA KIÊN NGHỊ. 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHY LUC TINH TOÁN 108 DANH MỤC BANG Bảng 2.1 Sức kháng tinh toán của đắt dưới mũi cọc 36 Bảng 2.2 Hệ số nén ngang của đất 36 Bảng 2.

Cường độ sức kháng của đt dưới mũi cọ (7a).1 Các chi tiêu cơ ý của dit kiến nghị dùng cho ính toán 65 Bảng 3.2 Kết quả thí nghiệm tĩnh nền được gia cổ bằng cọc trảm và tinh toán xác định ‘mo dun biển dang tại TNOI (trục 3-D) 69 Bảng 3.3 Kết quả thí nghiệm tĩnh nỀn được gia cổ bằng cọc trầm và tinh toán xác định mô dun biển dạng tại TNO2 (te 12-)) T0 Bang 3.4 Các thông số mô hình thí nghiệm bản nén hiện trường theo quan điểm cọc tram làm chặt nền 73 Bảng 3.5a Các thông số mô hình thí nghiệm bin nên hiện trường trên nền gia cổ cọc trim theo quan điểm cọc cứng. Tổng hợp kết quả nghiền cứu thực nghiệm và mô phỏng thí nghiệm nén tinh nén gia cổ bằng cọc trằm 4 Bang 3.6 Thí nghiệm nén. đất trong phòng.7 Tính lún theo quan điểm cọc trầm làm chặt nén 88 Bảng 3.7 Tinh kim theo quan diém cọc trầm làm chặt nén sọ Bảng 3.8 Tinh sức chịu tải cọ trim theo quan điểm cọc cứng sọ Bảng 3.9 Tinh lún theo quan điểm cọc cứng 9 Bảng 3.10 Các thông số mô hình tính toán xử lý nền bằng cọc tram theo quan điểm cọc trầm làm chặt 9 Bảng 3.11 Các thông số mô hình tính toắn xử lý nn bằng cọc trầm theo quan điểm cọc img.12 Tổng hợp kết quả nghiên cứu thực nghiệm va tính toán, mô phòng gia cổ nén bằng cọc trầm lôi DANH MỤC HÌNH ẢNH u bằng phương pháp làm chặt đất 8 u bằng đệm cát 8 inh 1. Gia tải rước bằng cách sử dụng khối đấp hoặc áp suất chân không 9 Hình 1.

Xử lý nén đất yêu bằng thiết bị tiêu nước thẳng đứng.5 Thi công đóng cọc tre 14 Hình 1.6 Thi công đông cọc tim l6 Hình 1.7 Chỉ tết cọc gỗ và một số cách ni cọc thông dụng 18 Hình Ì.Thỉ công cọc cát 9 Hình 1.9 Thi công cọc khoan nhồi a Hình 1.10 Thì công cọc xi măng đất 2 inh 111 Thi công cọc be tng et thép ma Hình 2.1 Mô hình nh toán quan điểm cọc trầm làm chặt nền 29 Hình 22 Chita cao wing đất cần gia cổ 30 Hình 2.3 Mặt bằng đồng cọc.4 Sự phân bố ứng suat của nền gia cổ cọc trim dưới công trình đất 32 Hình 2.5Quan hệ giữa hệ số rong và ứng suất có kết (đường cong có kế. Kich thước móng quy ức xá định theo cách Ì 4i inh 27. Kích thước móng quy tie xác định theo cách 2 dBi với mén đồng nhất. Kích thước móng quy tước xác định theo cách 2 đối với nền có lớp đt yu.

Kích thước móng quy ước xác định theo cách 2 đổi với nền nhiễu lớp.10 Sơ đỗ để tinh lún theo phương pháp cộng lớp. Sơ đỗ thiết bj thí nghiệm nén tinh cọc tại hiện trưởng. Biểu dd xác định sức chịu ti của cọc 37 Hình 33 Biểu đồ xác định sức chịu ti cục han cia cọc theo Canadian Foundation Engineering Manual 39 Hình 3. Sơ đỗ thi nghiệm nén tĩnh tắm nén phẳng tại hiện trường.

Sơ đồ xác định môđun biển dạng E từ thí nghiệm nén nh tim nén phing ti hiện trường ol inh 3.6 Trụ hỗ khoan địa chit ai khu thi nghiệm 65 Hìn 3.7h S ồ thiết bị thí nghiệm nén tĩnh nén được gia 6 bằng cọc trim tại hiện trường 66 3.9 Biểu đồ quan hệ tải trọng P và độ lún S (vị tí thí nghiệm 01).10 Biểu đồ quan bệ ti trọng P và độ i S (vịt thí nghiệm 02) 70 Hình 3.11 Sơ đồ mô phỏng thi nghiệm bản nền trên nền gia cổ cọc tram tong phần mềm Plaxis theo quan điểm lim chặt nên 13 Hình 312. Lưới biến dạng của nên ở cắp ải 80 kN/mẺ 74 Hình 3.13 Chuyển vị đứng (lún) của nền ở cấp tải 80 kN/mẺ.14 Phân bổ ứng suất trong nén ở cắp tải 80 kN? 15 lình 3.15 Phân bé áp lực nước lỗ rỗng trong nền đất ở cắp tai 80 kN/mẺ 15 Hình 3.16 Lưới biển dang của nén ở cấp tải 160 kN/m? 16 3.17 Chuyển vị đứng (lún) của nền ở cấp tải 160 kN/m” 16 Hình 3.18 Phân bồ ứng suất trong nền ở cắp tài 160 N/m? 7 hù 3.19 Phân bổ áp lực nước lỗ rỗng trong n đấtở cắp tải 160 KN/nẺ. 7 Hình 320 Sơ đồ mô phỏng thí nghiệm bản nén trên nền gia cổ cọc trim trong phần mém Plaxis theo quan điểm cọc cứng 78 Hình 3.21 Lưới biến dạng của sn cấp tai 80 KN/m? 79 3.22 Chuyển vị đứng (lún) của nền ở cấp tải 80 kN/mỄ 80 Hình 323 Phân bổ ứng sất trong nễn & cắp tải $0 kN/m” s0 inh 3.24 Phân bổ áp lực nước lỗ rng rong nền ở ấp ti S0 KN/mẺ si 3.25 Lưới biển dang của nền ở cấp ti 160 kN/m si inh 3.26 Chuyển vị đứng (kin) của nén ở cấp ti 160 kim? 82 Hình 3.27 Phân bồ ứng suất trong nén ở cắp tải 160 kN/m” 82 3.28 Phân bỗ áp lục nước lỗ rồng trong nên ở cấp tải 160 N/m? $3 Hình 3. Quan hệ Tai trong - Độ lún từ kết quả thí nghiệm bin nén hiện trường và tính toán mô hình số 83 Hình 3.30 Bigu đồ quan bệ giữa bg số rồng ip lực nép P (trước gi cổ cọ trằm).31 Biểu đồ quan hệ giữa hệ số rỗng e - áp lực nép P (sau khi gia cố cọc tràm).87 Hình 332 Sơ đồ tinh lớn theo quan điểm cọc trim làm chặt nền ` Hình 3.33 Sơ đồ tính lún theo quan điễm cọc trim cứng, 2 Hình 3.