CHƯƠNG 1. T NG QUAN MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THAY Đ I MỰC NƯỚC NGẦM ĐẾN SỨC CH U TẢI C C……………………17 1. Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của sự thay đổi mực nước ngầm đến sức chịu tải cọc ……………………………………………………………………………………. Armishaw và Cox (1979): Phân tích sức chịu tải cọc đóng trong đất rời khi mực nước ngầm dâng cao………………………………………………………………………….
Troughton and Platis (1989): Thí nghiệm cọc với mô hình thay đổi ứng xuất hữu hiệu trên đất cát………………………………………………………………………………17 1. Simpson et al. Một số nghiêng cứu về tình trạng mực nước ngầm trên thế giới:……………….1 Tình trạng thay đổi mực nước nước ngầm ở London:……………………………18 1.2 Tình trạng thay đổi mực nước nước ngầm ở Tokyo:…………………………….3 Tình trạng thay đổi mực nước nước ngầm ở Đồng Bằng Sông Cửu Long :……. Paul Robert James Morrison.21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ L THUYẾT T NH TO N SỨC CH U TẢI CỦA C C….
Cơ sở lý thuyết tính toán sức chịu tải cọc…………………………………………25 Cơ chế hình thành sức chịu tải dọc trục………………………………………….3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền……………………………………26 2.4 Sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh………………………………….5 Sức chịu tải theo kết quả xuyên tiêu chuẩn………………………………….6 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải thiết kế của cọc……………………………….27 CHƯƠNG 3: QUAN TRẮC SỰ THAY Đ I MỰC NƯỚC NGẦM KHU VỰC QUẬN 2……………………………………………………………………………………….1) Đánh Giá Sự Thay Đổi Mực Nước Ngầm Theo Mùa…………………………. Phương pháp quan trắc bằng giếng Standpipe………………………………….2 Nguyên lý hoạt động…………………………………………………………….3 Biện pháp thi công lắt đặt giếng quan trắc…………………………………….1 Thiết bị lắp đặt giếng Standpipe………………………………………………28 3.2 Quy trình lắp đặt giếng Standpipe…………………………………………….4Thiết bị quan trắc cao độ mực nước ngầm……………………………………….5 Các thông số cần xác định để tính toán……………………………………………30 3.2) Đánh Giá Sự Thay Đổi Mực Nước Ngầm Kế Bờ Sông Do Ảnh Hưởng Của Thủy Triều……………………………………………………………………………….1 Thiết bị đo lưu lượng mực nước ngầm GWF (Ground Water Flow)………….2 Cấu tạo thiết bị đo lưu lượng mực nước ngầm GWF (Ground Water Flow)….3 Phân tích dữ liệu………………………………………………………………….4 Kết quả quan trắc thực tế tại TP.3) Đánh Giá Sự Dâng Lên Của Mực Nước Ngầm Sau Một Thời Gian Hạ Xuống (sau 1 thời gian ngừng thi công)…………………………………………………….1 Phương pháp quan trắc bằng đầu đo Piezometer………………………………….2 Nguyên lý hoạt động………………………………………………………………33 3.4Lắp đặt thiết bị vào giếng khoan…………………………………………….5Ghi nhận kết quả đo…………………………………………………………….6 Tính toán kết quả………………………………………………………………….7 Vị trí quan trắc………………………………………………………………….8 Kế hoạch quan trắc…………………………………………………………….4) Phân tích sự thay đổi của mực nước ngầm cho công trình cụ thể ở Quận 2.2Xác định sự thay đổi mực nước ngầm sau một thời gian ngừng thi công bằng phương pháp Piezometer……………………………………………………………. Biện pháp thi công lắp đặt…………………………………………………………. Kế hoạch quan trắc………………………………………………………………….
Kết quả quan trắc…………………………………………………………………. Số liệu quan trắc……………………………………………………………………. Mộ số hình ảnh hiện trường………………………………………………………….Xử lý, tính toán số liệu……………………………………………………………….3 Xác định áp lực đẩy nổi bằng phương pháp Standpipe…………………….51 a) Biện pháp thi công lắp đặt………………………………………………………….52 b)Kế hoạch quan trắc……………………………………………………………….52 c) Kết quả quan trắc…………………………………………………………………. Số liệu quan trắc………………………………………………………………………53 6|Page ii.
Một số hình ảnh hiện trường……………………………………………………….56 d) Xử lý, tính toán số liệu…………………………………………………………….57 CHƯƠNG 4 : PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA VI C DÂNG MỰC NƯỚC NGẦM ĐẾN SỨC CH U TẢI C C…………………………………………………………62 4.2 Mục tiêu nghiêng cứu…………………………………………………………… 62 4. Phân tích ảnh hưởng áp lực đẩy nỗi đến sức chịu tải của cọc đơn……………….1 Thông số địa chất……………………………………………………………………….2 Tổng hợp các chỉ tiêu cơ bản và cơ lý………………………………………….3 Chi tiết cọc và kết quá thí nghiệm nén tĩnh cọc :……………………………….4 Hiệu chỉnh số thông số địa chất từ thí nghiệm nén tĩnh :……………………….1 Mô phỏng thí nghiệm nén tĩnh bằng plaxis 3D………………….2 Kết quả phân tích độ lún của cọc bằng Plaxis 3D :………………….5 Phân tích sự thay đổi sức chịu tải của cọc đơn sau khi mực nước ngầm dâng cao bằng phần mềm Plaxis 3D………………………………………………………………….1 Thông số địa chất sử dụng trong mô phỏng………………………………….2 Trình tự Khai báo mô hình Plaxis 3D……………………………………….3 Quy trình gia tải :…………………………………………………………… 73 4.4 Kết quả phân tích từ mô hình Plaxis 3D……………………………………. 74 a) Mực nước ngầm ở cao độ -42m…………………………………………………… 74 b) Mực nước ngầm ở cao độ -36m……………………………………………………76 c) Mực nước ngầm ở cao độ -30m…………………………………………………….77 d) Mực nước ngầm ở cao độ -24m……………………………………………………79 e) Mực nước ngầm ở cao độ -18m…………………………………………………… 81 f) Mực nước ngầm ở cao độ -12m…………………………………………………… 82 g) Mực nước ngầm ở cao độ -6m…………………………………………………….84 h) Mực nước ngầm ở cao độ MĐTN……………………………………………….6 Xác định sức chịu tải cọc từ thí nghiệm nén tĩnh…………………….7 Đánh giá sự thay đổi sức chịu tải cọc theo cao độ mực nước ngầm……….6 Phân tích sức chịu tải của nhóm cọc khi mực nước ngầm thay đổi……………93 4.1 Thông số mô hình…………………………………………………………….2 Khai báo mô hình Plaxis 3D………………………………………………….3 Kết quả phân tích mô hình Plaxis 3D……………………………………….4 Đánh giá sức chịu tải của nhóm cọc theo cao độ mực nước ngầm………….113 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH …………………………………….123 8|Page DANH MỤC BẢNG BI U Bảng 1: Thông số của mô hình thí nghiệm RW1-RW5 .22 Bảng 2: Thông số của mô hình thí nghiệm RW6-RW11 .22 Bảng 3: Thông số của mô hình thí nghiệm RW12-RW16 .22 Bảng 4: Kết quả của thí nghiệm RW10 và RW15.24 Bảng 5: Kết quả của thí nghiệm RW6 và RW7.24 Bảng 6: Thông số kỹ thuật đầu đo.34 Bảng 7: Bảng tổng hợp số liệu quan trắc Piezometer .46 Bảng 8: Bảng tổng hợp số liệu quan trắc Piezometer .47 Bảng 9: Bảng tính toán kết quả quan trắc áp lực đẩy nổi bằng phương pháp Piezometer .50 Bảng 10: Bết quả quan trắc cao độ mực nước ngầm bằng giếng Standpipe .55 Bảng 11: Bảng tính toán kết quả quan trắc áp lực đẩy nổi bằng phương pháp Standpipe .59 Bảng 12: Tổng hợp các chỉ tiêu đất nền .64 Bảng 13: Quy trình gia tải trong suốt quá trình thí nghiệm của cọc TP04.65 Bảng 14: Bảng tổng hợp độ lún từ mô hình và thí nghiệm .70 Bảng 15: Bảng tổng hợp thông số địa chất sau khi hiệu chỉnh .70 Bảng 16: Bảng tổng hợp thông số địa chất.71 Bảng 17: Đđộ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -42m.75 Bảng 18: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -36m.77 Bảng 19: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -30m.78 Bảng 20: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -24m.80 Bảng 21: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -18m.81 Bảng 22: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -12m.83 Bảng 23: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ -6m.85 Bảng 24: Độ lún và tải trọng- mực nước ngầm ở cao độ MĐTN .86 Bảng 25: Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạng của cọc theo cao độ mnn .92 Bảng 26: Bảng tổng hợp thông số địa chất.93 Bảng 27: Bảng qui đổi tải trọng từ cọc đơn sang đài cọc.99 Bảng 28: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -42m.100 Bảng 29: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -36m.102 Bảng 30: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -30m.104 Bảng 31: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -24m.105 Bảng 32: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -18m.107 9|Page Bảng 33: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -12m.108 Bảng 34: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ -6m.110 Bảng 35: Độ lún và tải trọng của cọc 01 khi mực nước ngầm ở cao độ MĐTN .111 Bảng 36: Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạng của cọc trong đài theo cao độ MNN.113 Bảng 37: Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạng của cọc trong đài và cọc đơn theo cao độ MNN .122 10 | P a g e DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Sơ đồ thay đổi mực nước ngầm ở London.
Sơ đồ thay đổi mực nước ngầm ở Tokyo. Biểu đồ cao độ mực nước cao nhất trạm cần thơ trên sông hậu giai đoạn từ 2004 đến năm 2018 (nguồn: chi cục thủy lợi cần thơ). Quy hoạch dự án xây dựng hồ chứa nước ngọt lạc địa, xã phú lễ, huyện ba tri (Bến Tre). Mô hình thí nghiệm.
Cơ chế hình thành sức chịu tải dọc trục. Cấu tạo giếng quan trắc mực nước ngầm. Thước đo mực nước ngầm yamayo WL50. Thiết bị đo lưu lượng mực nước ngầm GWF.
Cấu tạo thiết bị đo lưu lượng mực nước ngầm GWF. Vị trí quan trắc lưu lượng mực nước ngầm GWF. Đầu đo geokon GK-4500S. Phương pháp kiểm tra chất lượng đầu đo.
Sơ đồ bố trí đầu đo. Dây kết nối lemo. Đầu đọc GK-404. Mặt bằng bố trí 04 vị trí quan trắc áp lực nước tại tầng hầm 2.
Toàn cảnh công trình. Mặt bằng tổng thể tầng hầm 2. Mặt bằng tổng thể tầng 1. Mặt bằng tổng thể tầng mái.
Mặt cắt dự án. Mặt bằng bố trí 05 vị trí quan trắc áp lực nước tại tầng hầm 2. Mặt cắt chi tiết giếng quan trắc piezometer. Khoan tạo lỗ khoan xuyên sàn………………………………………………….
Vệ sinh lỗ khoan……………………………………………………. Dùng gioăn cao su để chống rò rỉ nước…………………………………. Dùng keo dán PVC để cố định và bịt kính nắp đậy……………………………. Hoàn thiện hệ thống đo…………………………………………………………….
Khóa van và đợi 15 ngày để áp ổn định………………………………. Một số hình ảnh quan trắc piezometer tại vị trí 2. Áp lực nước đẩy nổi tại vị trí 2. Mặt bằng bố trí giếng standpipe quan trắc mực nước ngầm.
Một số hình ảnh quan trắc mực nước ngầm bằng giếng standpipe. Cao độ mực nước ngầm theo chu kỳ. Sơ đồ bố trí 02 phương pháp quan trắc sự thay đổi mực nước ngầm tại hiện trường60 Hình 32. Biểu đồ thể hiện sự thay đổi áp lực nước của 02 phương pháp quan trắc.
Mặt cắt địa chất. Hình ảnh thí nghiệm tại công trường. Biểu đồ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc. Biểu đồ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc và plasix 3D.
Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -42m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún- mực nước ngầm ở cao độ -42. Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -36m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -36m.
Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -30m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -30m. Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -24m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -24m.
Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -18m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -18m. Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -12m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -12m.
Mô hình sau khi phân tích-mực nước ngầm ở cao độ -6m. Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng và độ lún-mực nước ngầm ở cao độ -6m .