MỞ ĐẦU .1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TƢỜNG CHẮN ĐẤT TRONG XÂY DỰNG ĐƢỜNG Ô TÔ. Giải pháp tƣờng chắn dạng mềm. Cấu tạo điển hình tƣờng chắn dạng mềm. Các loại cọc sử dụng trong tƣờng chắn dạng mềm.
Cọc ván dự ứng lực bê tông cốt thép. Cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Cọc ván bản nhựa cƣờng độ cao. Hƣ hỏng điển hình của tƣờng chắn dạng mềm.
Giải pháp tƣờng chắn tƣờng bê tông cốt thép nền cọc đóng. Cấu tạo điển hình tƣờng chắn tƣờng bê tông cốt thép nền cọc đóng. Cọc bê tông cốt thép. Hƣ hỏng điển hình của tƣờng bê tông cốt thép trên nền cọc đóng.
Giải pháp tƣờng chắn tƣờng có cốt. Giải pháp kè mái nghiêng. Giải pháp tƣờng chắn cọc xi măng đất. Các giải pháp khác.
Ƣu nhƣợc điểm và phạm vi áp dụng của các giải pháp ổn định công trình ven sông phổ biến hiện nay. Nhận xét chƣơng 1 .20 CHƢƠNG 2: CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƢỚC VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƢỚC LÀM TƢỜNG CHẮN ĐẤT. Tổng quan về cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Lịch sử phát triển của cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc.
Phân loại và ƣu nhƣợc điểm cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Cấu tạo cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc:. Cấu tạo chung. Cấu tạo chi tiết.
Vật liệu chế tạo. Ứng dụng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Phƣơng pháp thi công cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Phƣơng pháp ép cọc.
Phƣơng pháp đóng cọc. Một số vấn đề khi thi công, nghiệm thu cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Cơ sở lý thuyết của cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc làm tƣờng chắn đất trong xây dựng đƣờng ôtô. Tính toán thiết kế tƣờng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc.
Phƣơng pháp giải tích (lý thuyết cân bằng giới hạn). Phƣơng pháp đồ giải. Tính toán theo hƣớng dẫn thiết kế tƣờng cọc của Nhật Bản. Phƣơng pháp toán đồ và lập bảng.
Phƣơng pháp tính toán dầm trên nền đàn hồi. Phƣơng pháp mô hình hoá hệ kết cấu tƣờng cọc và đất nền thành một khối làm việc đồng thời. Tính toán ổn định hệ tƣờng cọc ống bê tông ly tâm UST và đất nền. Quy trình công nghệ thiết kế hệ cọc bê tông ly tâm ust làm tƣờng chắn đất.
Sơ đồ thiết kế hệ cọc bê tông ly tâm ust. Trình tự tính toán thiết kế tƣờng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. Nhận xét chƣơng 2 .70 CHƢƠNG 3: KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƢỚC LÀM TƢỜNG CHẮN ĐẤT ĐOẠN DỌC ĐƢỜNG ĐẦU CẦU SỐ 4 THUỘC DỰ ÁN CẢI TẠO 13 CẦU TRÊN ĐƢỜNG TỈNH ĐT 941 TỈNH AN GIANG. Tổng quan về dự án.
Bối cảnh dự án. Tổng quan về công trình. Đặc điểm các điều kiện tự nhiên. Địa chất công trình.
Khí tƣợng - thủy văn. Nội dung thiết kế. Hiện trạng và nguyên nhân. Giải pháp thiết kế.
Tính toán thiết kế hệ cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc làm tƣờng chắn đất đoạn dọc đƣờng đầu cầu số 4 thuộc dự án cải tạo 13 cầu trên đƣờng tỉnh ĐT 941, tỉnh An Giang. Tải trọng tác dụng. Phƣơng pháp tính toán, phân tích kết cấu kè sử dụng cọc bê tông ly tâm UST bằng phần mềm plaxis. Sử dụng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc L=19m làm tƣờng chắn.
Sử dụng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc D=500mm làm tƣờng chắn. Phân tích chi phí xây dựng tƣờng chắn bằng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc. So sánh hiệu quả. Phƣơng án tƣờng chắn cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực.
Đánh giá hiệu quả. Nhận xét chƣơng 3.97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.98 TÀI LIỆU THAM KHẢO. XI VI DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTCT : Bê tông cốt thép. DUL : Dự ứng lực.
UST : Ứng suất trƣớc. PC : Prestressed strength Concrete - cọc bê tông ly tâm dự ứng lực PHC : Prestressed High strength Concrete - cọc bê tông ly tâm dự ứng lực cƣờng độ cao TCN : Tiêu chuẩn ngành TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN : Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam ĐT : Đƣờng tỉnh QL : Quốc lộ BGTVT : Bộ giao thông vận tải QĐ : Quyết định TKKT : Thiết kế kỹ thuật BVTC : Bản vẽ thi công VII DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.Các thông số cơ bản của CBN5 .3: Hệ sổ an toàn. 4 : Vị trí điểm xoay .5: Bảng tổng hợp các trƣờng hợp giải bài toán tƣờng cọc theo phƣơng pháp Blurmn .1: Danh sách 13 cầu hiện hữu .2: Nhiệt độ không khí ( C) tháng và năm .3: Số giờ nắng các tháng trong năm .4: Kết quả về mực nƣớc .5: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất .6: Bảng tổng hợp thông số đầu vào của các loại cọc.7: Bảng tổng hợp kết quả phân tích kè sử dụng cọc D500. Phân tích đơn giá xây dựng cọc bê tông ly tâm ust .9: Bảng tổng hợp thông số đầu vào của cọc SW600A.
Bảng tổng hợp kết quả phân tích kè sử dụng cọc SW600A [20]. Tổng hợp chi phí đầu tƣ 1m/dài tƣờng chắn (triệu đồng). Đánh giá hiệu quả các phƣơng án tƣờng chắn .97 VIII DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.Cấu tạo công trình tƣờng chắn tƣờng cọc không neo .Thanh giằng và khối neo .Thanh giằng và tƣờngneo .Tƣờngcọc ván hố neo .Thanh giằng và khung giữ chữ A .Neo cọc H chịu kéo. Hình neo cọc thép chữ H.
Mặt cắt ngang cọc ván dự ứng lực. Mặt bằng bố trí tƣờng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc .Mặt cắt ngang cọc ván thép. Cọc bản nhựa thi công kè chống sạt lở cửa biển U Minh Hạ[12] .Hƣ hỏng do trƣợt sâu. Hƣ hỏng quay do chiều sâu cọc ván không thích hợp .Hƣ hỏng do cọc ván không đủ khả năng chịu uốn.
Bệ cọc cứng với tƣờng cừ trƣớc và sau [2]. Tiết diện ngang cọc BTCT. Bố trí cọc xiên đối xứng qua trục công trình. Quay tƣờng chắn do biến dạng của cọc.
Hƣ hỏng tƣờng chắn kè Gành Hào- Tỉnh Bạc Liêu. Phá hoại do cọc không đủ khả năng chịu lực. Phá hoại do mất ổn định tổng thể, chuyển vị ngang .Cấu tạo kết cấu tƣờng chắn có cốt [7]. Cấu tạo giải pháp kè mái nghiêng[8].
Cấu tạo điển hình tƣờng cọc xi măng đất. Mặt bằng bố trí tƣờng cọc xi măng đất. Dùng thảm thực vật để chống sạt lở bờ sông và công trình ven sông .Thi công cọc bê tông ly tâm UST.2:Cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc.Cấu tạo chi tiết mối nối. Hình ảnh thực tế thi công mối nối cọc.
Chi tiết neo đài cọc. Chi tiết mủi cọc. Chi tiết bản ốp 2 đầu cọc. Chi tiết phần đầu cọc.9: Chi tiết nối 2 đoạn cọc.
Dàn ép dọc (ép đỉnh). Thi công cọc bằng phƣơng pháp ép ôm. Thi công cọc bằng phƣơng pháp đóng cọc. Vết nứt dọc (nhìn bên ngoài và bên trong lòng cọc) .Chi tiết mối nối thiết kế và thực tế thi công.
1 6 : Các trƣờng hợp phá hoại của tƣờng cọc.17: Sơ đồ tính toán tƣờng cọc không neo .18: (a) Sự thay đổi biểu đồ áp lực ròng ; (b) Sự thay đổi biểu đồ moment .19: Tƣờng cọc bản không neo đóng vào đất sét [5] .20: Tƣờng cọc có neo đầu tự do đóng vào đất cát [5] .21: Tƣờng cọc ống BTCT có neo đóng vào đất sét [5] .22: Sơ đồ giải cọc tự do bằng phƣơng pháp đồ giải [1] .23: Sơ đồ giải cọc một neo bằng phƣơng pháp đồ giải .24: Áp lực đất tác dụng lên tƣờng .25: Sơ đồ tính toán moomen lớn nhất bên trong tƣờng .26 : Sơ đồ tính toán chuyển vị đầu tƣờng.27 : Sơ đồ tỉnh toán tƣờng cọc trƣờng hợp có neo .28 :Sơ đồ lực tác dụng lên tƣờng có neo.29 : Toán đồ để tìm chiều sâu chôn cọc .30 : Sơ đồ tính toán coi cọc có độ cứng hữu hạn [5] .31: Sơ đồ tính toán ổn định lật tƣờng .32: Sơ đồ tính toán ổn định trƣợt phẳng tƣờng cọc .33: Sơ đồ tính toán ổn định mái theo thuyết cung trƣợt tròn [22].34: Sơ đồ thiết kế hệ cọc ống BTCT ly tâm ust .35: Sơ đồ lực tác dụng lên tƣờng cọc với địa chất cụ thể (kè Hồng Dân) [1] .36: Sơ đồ tính chiều dài thanh neo. 3 7 : Sơ đồ lực tính toán kết cấu neo.38: Sơ đồ kết cấu giảm tải cho tƣờng cọc .1: Hiện trạng đƣờng đầu cầu số 4. Cắt ngang đại diện thiết kế kè .3 : Bình đồ giải pháp thiết kế kè dạng mềm cọc bê tông ly tâm UST. Sơ đồ lực tác dụng lên tƣờng cọc.
Sơ đồ xếp xe để xác định tải trọng xe cộ tác dụng lên tƣờng chắn .6: Mô hình lƣới phần tử hửu hạn. Cung trƣợt ban đầu. Biểu đồ mối quan hệ giữa đƣờng kính cọc và chuyển vị ngang đỉnh tƣờng chắn, L=19m. Biểu đồ mối quan hệ giữa đƣờng kính cọc và hệ số ổn định tổng thể tƣờng, L=19m.
Biểu đồ mối quan hệ giữa chuyển vị ngang đỉnh tƣờng chắn và chiều dài cọc, D=500. Biểu đồ mối quan hệ giữa hệ số ổn định tổng thể tƣờng và chiều dài cọc, D=500.12: Cung trƣợt sau khi thi công kè và giai đoạn khai thác.13: Biểu đồ chuyển vị cọc L=19m, D=500mm.14: Biểu đồ mô men uốn cọc L=19m, D=500mm. Vải địa kỹ thuật đƣợc dùng. Biểu đồ mối quan hệ giữa chuyển vị đầu cọc và chiều dài cọc SW600A.
Biểu đồ mối quan hệ giữa hệ số ổn định tổng thể tƣờng và chiều dài cọc, SW600A .18: Biểu đồ chuyển vị cọc L=19m, SW600A.19: Biểu đồ mô men uốn cọc L=19m, SW600A. Tính cấp thiết của đề tài Trong điều kiện nền kinh tế hội nhập của nƣớc ta, nhu cầu xây dựng cơ sở hạ tầng mà đặt biệt là xây dựng công trình giao thông ngày càng tăng, dẫn đến có những công trình phải xây dựng trên nền đất yếu, tuy nhiên Việt Nam đƣợc biết đến là nơi có nhiều vùng đất yếu, đặc biệt khu vực đồng bằng Sông Cửu Long. Nhiều thành phố và tuyến đƣờng quan trọng đƣợc hình thành và phát triển trên nền đất yếu với những điều kiện phức tạp của đất nền, dọc theo các dòng sông và bờ biển. Việc giữ ổn định nền đất yếu phía bờ sông là khó khăn và phức tạp.