MỞ ĐẦU. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước. Tính cấp thiết. Mục tiêu nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. TỔNG QUAN VỀ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH ĐO BIẾN DẠNG DỌC THÂN CỌC. Tổng quan về sức chịu tải cực hạn của cọc và đường truyền tải trọng dọc thân cọc.
Vấn đề xác định sức chịu tải cực hạn của cọc. Mức độ huy động sức kháng của cọc. Xác định sức chịu tải của cọc từ thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc. Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc.
Tổng quan về xử lý số liệu nén tĩnh đo biến dạng. Tổng quan về thí nghiệm Osterberg. Giới thiệu về thí ngiệm Osterberg.10 vi Luan van 1. Thiết bị thí nghiệm Osterberg.
Nguyên lý đường cong T-Z. Phân tích đường truyền tải trong cọc bằng phương pháp truyền tải trọng. Sức kháng ma sát của cọc. Sức kháng mũi.
Sức chịu tải cực hạn. Đường cong truyền tải trọng trong cọc. Xác định độ lún sơ cấp của đất nền theo phương pháp của Janbu. Xác định quy luật quan hệ tải trọng và chuyển vị theo quan hệ phi tuyến.
Phương pháp Chin-Kondner Extrapolation. Phương pháp Hansen 80%. Phương pháp Decourt. Phương pháp Ratio.
Phương pháp Exponental. Xác định đường truyền tải của cọc bằng thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc. Các thiết bị thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc. Xác định biến dạng dọc thân cọc.
Xác định module đàn hồi của cọc. Một số khái niệm về mô đun Young, mô đun cát tuyến và mô đun tiếp tuyến của bê tông. Một số phương pháp để xác định mô đun của vật liệu làm cọc (Carlos Lam & Stephan A. Phương pháp diện tích quy đổi.
Phương pháp mô đun cát tuyến (Shi, 1996; Deschamps & Richards, 2005; GEO, 2006): .34 vii Luan van 2. Xác định nội lực dọc thân cọc. Xác định sức kháng bên đơn vị. Xác định đường truyền tải của cọc bằng thí nghiệm Osterberg.
Nguyên lý thí nghiệm Osterberg. Phân tích kết quả thử tải. Phân tích quan hệ chuyển vị và tải trọng đầu cọc từ kết quả O-cell dựa trên lý thuyết co ngắn đàn hồi trên cơ sở đường phát triển sức kháng cắt dọc thân cọc. Cơ chế huy động ma sát bên và sức kháng mũi của cọc theo biến dạng.
Dự báo đường truyền tải trong cọc theo phương pháp API (2005). Đường cong t - z với ma sát bên - trường hợp nền đất dính:. Đường cong q - z với ma sát bên - trường hợp nền đất rời. Đường cong q-z cho mũi cọc.
Xác định quan hệ t-z, q-z từ kết quả thí nghiệm hiện trường. Các bước xác định đường phi tuyến. PHÂN TÍCH ĐƯỜNG TRUYỀN TẢI TRONG CỌC CÔNG TRÌNH ROYAL TOWER. Tổng hợp địa chất công trình Royal Tower.
Giới thiệu chung về địa chất dự án Royal Tower. Tổng hợp kết quả thống kê địa chất. Xác định sức chịu tải cực hạn của cọc bằng thí nghiệm nén dọc trục tĩnh kết hợp quan trắc biến dạng dọc thân cọc công trình Royal Tower. Thông số cọc thí nghiệm.
Kết quả thí nghiệm nén tĩnh đầu cọc. Xác định đường truyền tải trong cọc từ kết quả đo biến dạng dọc thân cọc. Xác định nội lực dọc thân cọc bằng phương pháp độ cứng pháp tuyến. Xác định sức kháng bên đơn vị.59 viii Luan van 3.
Thiết lập quan hệ sức kháng bên và chuyển vị dọc thân cọc (t-z). Tính toán các giá trị sức kháng và chuyển vị. Xác định quy luật t-z cho từng lớp đất. Thiết lập quan hệ sức kháng và chuyển vị ở mũi cọc.
Tính toán sức chịu tải của cọc theo phần mềm Unipile. Số liệu tính toán. Kết quả phân tích. Mô phỏng ứng xử của cọc bằng phần mềm Plaxis 3D.
Số liệu địa chất mô phỏng. Quy trình mô phỏng. Mô phỏng sức chịu tải cọc với thông số Module đàn hồi lý thuyết. PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỌC KHOAN NHỒI CÔNG TRÌNH SUNRISE CITY.
Tổng hợp địa chất công trình. Giới thiệu chung về địa chất. Cọc khoan nhồi. Kết quả thí nghiệm Osterberg.
Kết quả đo biến dạng. Phân tích số liệu thí nghiệm. Tính toán độ cứng. Tính toán lực dọc trong cọc.
Tính toán ma sát đơn vị. Tính toán chuyển vị dọc thân cọc. Xác định quy luật t-z cho từng lớp đất. Xác định quy luật q-z cho mũi cọc.114 ix Luan van 4.
Tính toán sức chịu tải của cọc theo phần mềm Unipile. Tính toán sức chịu tải của cọc theo phương pháp giải tích.122 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.123 TÀI LIỆU THAM KHẢO .124 x Luan van DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2. Giá trị Nt theo góc ma sát trong. Các thông số module của một số loại đất thông thường.
Bảng liệt kê các phương pháp xác định độ cứng của cọc. Một số giá trị đặc biệt của đường cong t - z với ma sát bên (trường hợp đất dính). Quan hệ z/D và Q/Qp. Tổng hợp kết quả thống kê địa chất.
Bảng số liệu ghi thí nghiệm. Số liệu tính toán cho cao độ 69. Giá trị EA tính toán trình bày trong bảng. Chuyển vị tương đối giữa 2 mặt cắt thí nghiệm.
Chuyển vị cục bộ của cọc theo độ sâu. Chuyển vị cục bộ theo cấp tải trọng. Ma sát bên của cọc theo độ sâu. Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và API (2005).
Bảng so sánh độ chênh lệch kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng so sánh dộ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và API (2005). Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và API (2005).
Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và API (2005). Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và API (2005).73 xi Luan van Bảng 3.
Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng so sánh độ lệch của kết quả thí nghiệm thực tế và các phương pháp nội suy. Bảng thông số địa chất tính toán theo phần mềm Unipile. Bảng kết quả sức chịu tải do ma sát bên của cọc.
Sức chịu tải ở mũi cọc. Tổng hợp kết quả thống kê địa chất. Bảng tải trọng và biến dạng. Bảng giá trị độ cứng của cọc.
Bảng phân bố tải trọng trong cọc. Ma sát hông đơn vị của cọc theo độ sâu. Chuyển vị tương đối giữa 2 mặt cắt thí nghiệm. Chuyển vị cục bộ của cọc theo độ sâu.
Chuyển vị cục bộ theo cấp tải trọng. Bảng thông số địa chất tính toán theo phần mềm Unipile. Bảng kết quả sức chịu tải do ma sát bên của cọc. Sức chịu tải của cọc.
Tính toán các giá trị chuyển vị theo phương pháp giải tích.121 xii Luan van DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. So sánh giá trị Nq của các tác giả. Các thành phần chịu tải trong cọc. Đường cong truyền tải trọng trong cọc từ thí nghiệm nén tĩnh.
Thí nghiệm nén tĩnh kết hợp do biến dạng cọc công trình Royal Tower. Kết quả thí nghiệm xác định hình dạng hố khoan (Konden Test). Gia công tấm đế. Hàn O-cell(s) với tấm đế bằng thép.
Hàn lắp ráp O-cell vào lồng thép. Lắp đặt các thiết bị vào O-cell. Hạ lồng thép vào hố khoan. Mô hình hóa tính toán sức chịu tải và chuyển vị của cọc (Bowles(1997)).
Đường cong truyền tải trọng (a) – phân bố độ lún thân cọc (b). Quan hệ ứng suất biến dạng trong thí nghiệm nén 3 trục.23 Giá trị hệ số module m xác định từ module tham chiếu theo công thức:Er=100m. Phương pháp ngoại suy Chin-Kondner.24 Sức chịu tải cực hạn được xác định theo công thức:. Biểu đồ xác định sức kháng theo Hansen.
Dạng biểu đồ phân tích ngược của Hansen. Dạng biểu đồ phân tích ngược của Decourt. Dạng biểu đồ phân tích ngược của Ratio .28 Xác định bằng công thức:. Dạng biểu đồ phân tích ngược của Exponential.29 Xác định bằng công thức:.
Cấu tạo thiết bị do biến dạng – Model 491. Sơ đồ lắp đặt hệ thống đo biến dạng. Cấu tạo liên kết thiết bị đo biến dạng vào cốt thép trong cọc. Xác định các loại mô đun.
Nguyên lý tạo lực và truyền lực của hộp O-cell. Sơ đồ bố trí thiết bị và chất tải.37 xiii Luan van Hình 2. Nguyên lý thí nghiệm Osterberg. Sơ đồ thí nghiệm Osterberg cho cọc nhồi.
Đường cong chuyển vị - tải trọng (ma sát bên đạt đến hạn). Đường cong chuyển vị và tải trọng (sức chống mũi đạt đến cực hạn). Sơ đồ tính toán chuyển vị bằng phương pháp giải tích. Sơ đồ tính toán chuyển vị bằng phương pháp giải tích.
Mô hình phân tích và quan hệ t-z, q-z của đất và cọc. Dạng của đường cong t-z. Dạng của đường cong t-z cho đất sét. Đường cong t - z với ma sát bên cho đất rời.
Đường cong q - z cho sức kháng mũi. Mặt cắt địa chất - kết quả thí nghiệm SPT – Giới hạn Atterberg. Vị trí đặt đầu đo biến dạng và kết quả thí nghiệm. Biểu đồ quan hệ tải trọng và độ lún ở đầu cọc TP01 và TP02.
Biểu đồ phân bố biến dạng theo độ sâu – chưa chuẩn hóa. Số liệu biến dạng – tải trọng của cọc ở từng cao độ thí nghiệm đã chuẩn hóa. Số liệu biến dạng của cọc theo độ sâu ứng với từng cấp tải trọng. Biểu đồ xác định quy luật biến đổ của độ cứng pháp tuyến.
Biểu đồ phân bố tải trọng của cọc theo độ sâu theo PP pháp tuyến. Phân bố ma sát bên đơn vị theo độ sâu. Quan hệ t-z giữa tính toán lý thuyết và thí nghiệm thực tế -. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z.
Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết Chin- Kondner và thí nghiệm thực tế - cao độ 0-10m. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z. Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết và thí nghiệm thực tế - cao độ 15- 20m. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z.
Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết Decourt và thí nghiệm thực tế - cao độ 15-20m.67 xiv Luan van Hình 3. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z. Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết và thí nghiệm thực tế - cao độ 20- 30m. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z.
Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết Ratio và thí nghiệm thực tế - cao độ 20-30m. Biểu đồ Quan hệ f/fmax và z. Quan hệ t-z, giữa tính toán lý thuyết và thí nghiệm thực tế - cao độ 30- 50m.