Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu tường cọc bản dự ứng lực để ổn định bến cập tàu khu vực sông vĩnh bình tp hcm

Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu tường cọc bản dự ứng lực nhằm ổn định bến cập tàu khu vực sông Vĩnh Bình, TP HCM.

Trường đại học

Đại học Bách Khoa

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2013

103
4
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về tường cọc bản dự ứng lực

Tường cọc bản dự ứng lực là một giải pháp kỹ thuật hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong các công trình thủy lợi và giao thông. Công nghệ này được giới thiệu lần đầu tại Việt Nam vào năm 1999-2001 tại cụm công trình nhiệt điện Phú Mỹ, tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu. Cọc bản dự ứng lực có ưu điểm vượt trội về cường độ chịu lực nhờ tiết diện dạng sóng và đặc tính dự ứng lực, giúp tăng độ cứng và khả năng chịu tải. Vật liệu sử dụng bao gồm xi măng PCB40, cốt liệu kích thước nhỏ hơn 20mm, và thép cường độ cao theo tiêu chuẩn ASTM A416. Quy trình sản xuất được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo chất lượng và đa dạng chủng loại sản phẩm.

1.1. Sản xuất và vật liệu

Cọc bản dự ứng lực được sản xuất theo tiêu chuẩn JISA-5354 của Nhật Bản, sử dụng xi măng PCB40, cốt liệu kích thước nhỏ hơn 20mm, và thép cường độ cao. Quy trình sản xuất đảm bảo chất lượng và đa dạng chủng loại sản phẩm, phù hợp với nhiều loại địa hình và địa chất khác nhau.

1.2. Thi công và ứng dụng

Thi công cọc bản dự ứng lực sử dụng công nghệ ép rung kết hợp xói nước thủy lực. Các thiết bị chính bao gồm khung dẫn định vị, thiết bị nâng cọc, búa rung, và hệ thống bơm thủy lực. Ứng dụng chính của cọc bản dự ứng lực là trong các công trình kè ven sông, kênh rạch, và các công trình thủy lợi khác.

II. Phân tích kết cấu và ổn định bến cập tàu

Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích kết cấu tường cọc bản dự ứng lực trong việc ổn định bến cập tàu tại khu vực sông Vĩnh Bình, TP.HCM. Kết cấu bến tàu được thiết kế để chịu tải trọng từ tàu và các yếu tố môi trường như dòng chảy và thủy triều. Phương pháp phân tích bao gồm sử dụng phần mềm Plaxis để mô phỏng và đánh giá ứng suất, biến dạng của tường cọc bản. Kết quả nghiên cứu cho thấy cọc bản dự ứng lực có khả năng chịu lực tốt, nhưng cần bổ sung các giải pháp gia cường như hệ neo và vải địa kỹ thuật để đảm bảo ổn định lâu dài.

2.1. Phân tích ứng suất và biến dạng

Phân tích ứng suất và biến dạng của tường cọc bản được thực hiện thông qua phần mềm Plaxis. Kết quả cho thấy cọc bản dự ứng lực có khả năng chịu lực tốt, nhưng cần bổ sung các giải pháp gia cường để đảm bảo ổn định lâu dài.

2.2. Giải pháp gia cường

Các giải pháp gia cường bao gồm sử dụng hệ neo và vải địa kỹ thuật để tăng cường độ ổn định cho kết cấu bến tàu. Phương pháp này đã được áp dụng thành công trong các dự án tương tự tại khu vực sông Vĩnh Bình.

III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đã đưa ra các kết quả cụ thể về khả năng chịu lực và ổn định của tường cọc bản dự ứng lực trong điều kiện địa chất phức tạp tại khu vực sông Vĩnh Bình. Giải pháp ổn định được đề xuất bao gồm việc sử dụng hệ neo và vải địa kỹ thuật, giúp tăng cường độ ổn định và giảm thiểu nguy cơ sạt lở. Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao, cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và thi công các công trình tương tự trong tương lai.

3.1. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy tường cọc bản dự ứng lực có khả năng chịu lực tốt trong điều kiện địa chất phức tạp. Tuy nhiên, cần bổ sung các giải pháp gia cường để đảm bảo ổn định lâu dài.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao, cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế và thi công các công trình tương tự trong tương lai, đặc biệt là tại các khu vực ven sông và ven biển.

21/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VỀ TƯỜNG COC BẢN DỰ UNG LUC DE ON DINH TUONG KE. Giới thiệu kết câu cọc ban dự Ứng IWC. Sản xuất cọc ban dự UNG LUC 7. Vật liệu sử dụng.---- cĂ SH TH nọ He+ [.

Kích thước cơ bản. Thi công cọc bản dự Ứng ÌỰC. Ứng dụng của cọc bản dự UNG LUC. Phan tích các ưu nhược điểm của kết cầu cọc bản dự ứng lực.

Phân tích dia chất khu vực TP. ảnh hưởng đến việc thiết kế các công trình K€ Ven SONG. Các dạng tường kè cọc ban theo lý thuyết tính toán. Một số dạng chuyền VỊ của tường COC bảñ.

Biến dạng đối với cọc không neo. Biến dạng đối với COC CÓ Ï I€O. Phân tích ứng xử của nền đất. Bài toán đắp đất lưng tường kè.--¿-¿- - + 2+2 E2 SE xxx rrrkrreg l6 1.

Bài toán dỡ tải. HH nọ re 16 1. Các hình thức mất ôn định của tường kẻ [14]_. Mất 6n định tổng thỂ.

Mat 6n định do phá hoại cục bỘ. Một số dạng kết cau sản giảm tải và tính toán Ổn định. Dat Vann dG cee ccccccscscscececesescsvscscecesvsvevscscecsevsvevacscecevavsvacecesevavacaceceeasees 18 1. San giảm tai bang BTCT kết hợp với cọc BTCTT.

GiGi thiệu KEt cẫu.--c+-tt th TH TH ng HH ng ngư 19 1. Tính toán kha năng chịu lực va ôn định của kết cầu kè. San giảm tải bằng vải địa kỹ thuật kết hợp coc BTCT [13]. Giới thiệu dạng kết cấu.

Tính toán 6n định và khả năng chịu LUC. Một số sự cô kè trong thời gian gần đây. Bờ kè trung tâm thương mại Ha TiÊn. Sự cô tường kè ở Phong Điền (Cần Tho)).

Bờ kè ở Sông Tiền (Vinh Long):. 24 CHUONG 2_ CƠ SỞ TÍNH TOÁN TƯỜNG COC BAN DỰ UNG LỰC. Xác định các tải trọng tac dụng lên tường cọc bản.-- CS tt ST 111212 11111112111 1111 0111. Ap lực nưỚC .-c-ctt TT T111 T111 111111151511111111 T111 ưài26 2.

Tải trọng trên kè (xét trong quá trình thi công và khi đưa vào sử dung). Tải trọng đỘng. Các lý thuyết tính toán tường cọc bản. Phương pháp 1: Phương pháp cân bang giới hạn Mohr — Rankine.

Bài toán 1: Tường cọc bản không có neo. Bài toán 2: Tường cọc bản CÓ 'I€O. Kiểm tra 6n định tường kè. Phân tích ưu điểm và nhược điểm của phương pháp.

Phương pháp 2: Mô hình nền Winkler .Nội dung phương pháp. Phân tích ưu điểm và nhược điểm của phương pháp. Phương pháp 3: Phân tích ứng xử đồng thời của nền đất và kết cau (Phuong pháp PTHA). Trình tự phân tích bài toán theo phương pháp phần tử hữu hạn.

Trình tự phân tích bài toán địa kỹ thuật theo phần mềm Plaxis .Mô hình đất trong PTHH.--- - + 2 2E E£EE+E£E+E£EEE£E£ESEEeErkrkrkrree 48 2. Họre 50 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KIEM TRA NGUYEN NHÂN GAY MAT ON ĐỊNH CHO BEN CAP TAU KHU VUC SÔNG VĨNH BÌNH TP. Téng quan về dự án:. Giới thiệu dự án.

Mô tả kết cau bến cập tàu. Địa hình khu VỰC. Địa chất công trình. Thực trạng dự án và hướng giải quyẾT.

Mô tả hiện tượng kè bị chuyển vị trong quá trình thi công. Phân tích nguyên nhân của hiện tượng kè bị chuyển VI cà 56 3. Hướng giải QUyẾt. Kiểm tra ôn định tong thể nên.---- - + 252 EE+EEEEE2E£E£EEEEE£ErEeEvererered 57 3.

Kiếm tra tính toán 6n định nên dưới đất đắp. Tính toán độ lún cô kết của nền đất đắp trước kè. Tính toán nội lực trong tường sử dụng phương pháp giải tích. Kiểm tra tinh toán sử dung phan mềm Plaxis 3D tunnel.

Lựa chọn các thông số phù hợp dé nhập vào mô hình. Phân tích mô hình thiẾt kế .-cc tr Hye 64 3. Các kết quả tính toán .---- + E26 EEEE SE 1 E912 1212111111121 11 11111 re. LG LH nọ và73 CHUONG 4 TÍNH TOÁN GIẢI PHÁP ON ĐỊNH TƯỜNG KE CHO BEN CẬP TAU KHU VỰC SÔNG VĨNH BÌNH TP.

Dé xuất giải pháp. Tính toán giải pháp. Các giai đoạn tính fOáñ. Kết quả tính toán.

Kiém tra kha nang chiu luc cua KẾT CBU.cceecscecececesessesecscecessssevecscecesevevsceceees 85 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,.-G- G1191 SE 1121 E11 ni 86 KẾT LUUẬN. E111 1E 51115191 1 1110151 11v 10111011 TT ng ng. 86 KIEN NGHI 2 87 TAI LIEU THAM KHAO.cccccccscscscececesessssscscececsevevscscecsevevscacececevavacaceceeavavaceceees 88 MỤC LUC HÌNH VE Hình 1.1 Mặt bằng cọc đóng dau .------ - 52522 1E SE 1 1515211121111 E11 11x cxe, 5 Hình 1.2 Mặt đứng cọc đóng đầu.3 Mặt bằng cọc dau rung.4 Mặt đứng cọc đầu đóng rung .----¿- - + 252262 EE£E£EEErkrkrkrkrree 5 Hình 1.5 Mặt cat điển hình (cọc giỮa.6 Hệ thống công nghệ thi công cọc bản dự ứng lực.7 Xói nước để hạ cọc bản dự UNG LUC. cv ng hy 8 Hình 1.8 Hệ thống khung dẫn định vi dé thi công cọc bản dự ứng lực .9 Ha cọc bản dự Ung LUC.

111g ng 11111 kg 8 Hình 1.10 Hình ảnh sau khi thi công xả mũ đầu cọc. voces esessesescsesesssseeeseees 8 Hình 1.11 Hình anh chuân bi thi công neo cọc bản dự ứng lực vào các vi trí mau ¡9 .12 Hình ảnh thi công bản bê tông trên đầu tường cọc bản .13 Coc bản trong tường chắn trên trục giao thông.14 Coc bản trong kết cau bến cảng, hồ chứa nước, kênh mương .15 Dam mũ trên đầu cọc bản. - -- - - - sEEE 12k E112 gEgEgvg gegerkei 9 Hình 1.16 Bờ kè dọc sông thành phố Biên Hòa - tỉnh Đồng Nai: cir ván SW400- 500-600 dài I3. GG Q10 nọ ng 10 Hình 1.17 Bờ kè thị tran Tân Thạnh — Long An đang thi công: cir ván SW500 S212 510/000 %Ả.18 Bờ kè cảng Holcim — tỉnh Ba Ria Vũng Tau: cọc bản SW500:.19 Bờ kè Thị xã Thủ Dau Một, Tinh Binh Dương:.20 Các dạng tường cọc bản theo lý thuyết tính toán.21 Cac dang neo trong tường Ke .22 Các dạng chuyền vị của tường cọc bản không neo.23 Các dạng chuyển vi của tường cọc ban 1 hệ neo.24 Tường cọc bản bị mat 6n định tong thé.25 Tường cọc bản bị phá hoại cục bộ.26 Tường cọc bản bị phá hoại do hệ thong neo giữ.27 Mặt cắt kè điển hình có san giảm tải băng BTCT.28 So đồ tính và nội lực kết CaU.29 Mat cắt điển hình sàn giảm tải bang vải địa KT kết hop cọc BTCT .30 Hình ảnh tường kè DỊ sat ÍỞ .1 Sơ đồ áp lực đất lên tường cừ cọc bản.2 Áp lực thuỷ tĩnh của nước [2] .3 Áp lực đất trạng thái cân băng tĩnh.4 Sơ đồ tính tường cọc bản đóng vao lớp đất cát [4].5 Biểu dé tường độ võng và moment của tường cọc bản có neo.6 Sơ đồ tính tường cọc 1 hệ neo, tường cắm vào lớp đất bùn sét và lớp cát.7 Sơ đồ tính tường cọc bản có 1 hệ neo, tường cắm vao lớp đất cát và lớp đất "1 .8 Sơ đồ tính tường cọc bản có một neo, đầu ngàm vào đất cát.9 Biểu đồ xác định tỉ số = theo Blumn (193 1).- 56s sex csxe: 37 Hình 2.10 Mô hình tính toán tường cọc bản với nên biến dạng cục bộ.11 Dạng hình học đơn giản của các phan tử .----25-555+s+ccszs+sccee 46 Hình 2.13 Xác định Ee qua thí nghiệm nén cố kết .I VỊ tri dự án .2 Mặt bang bến cập tàu .3 Mặt cắt bến cập tàu.

--- + c2 ST T311 E1115121111111 11111 ck ri54 Hình 3.4 Áp lực tac dụng lên tường cọc DAN .-cc cv re, 59 Hình 3.5 Mô hình kè hiện hữu sử dụng mô phỏng Plaxis 3D Tunnel.6: Chuyển vị đất nền khi nạo vét tới cao trình -3.7: Chuyén vị hệ coc neo va đầm neo khi nạo vét tới cao trình -3.8 Biéu dé chuyén vi của tường cọc bản khi dao đến cao trình +0.9 Biểu đồ chuyên vi của tường cọc bản khi nao vét đến -2.10 Biéu đồ chuyền vị đất nền tại cao trình +0.00 phía lung tường kè khi nao 00000 1.11 Biểu đỗ chuyền vi đất nên tại cao trình +0.00 phía lưng tường kè khi nạo 1.1 Mặt bang giải pháp gia cỗ cho tường kè.3 Mô hình tính toán có gia cường lớp vải địa kỹ thuật.4 Dao giảm tải phía lưng tường kè (bề rộng 10m) tới cao trình +0.5 Bồ sung 2 lớp cọc BTCT 350x350 dài 20m, trải lớp vải địa cường độ cao.6: Chuyển vị của nên đất sau khi nạo vét tới cao trình -3.7: Hệ số ốn định Msf=1.--¿5- 5+ 252 S2‡E+E+ESEE£E£ErEsEerersrerree 79 Hình 4.8 Vị trí 2 điểm khảo sát A và Buu.9: Lộ trình ứng suất của điểm A và điểm B.----2-5555cc+csczcsceceee 81 Hình 4.10 Biéu đồ chuyền vị của nền lưng tường kè tại cao trình +0.11 Biểu đồ chuyền vị ngang của tường cọc bản trước và sau khi gia cố .83 MỤC LUC BANG BIEU Bang 1.1 Thông số kỹ thuật của cọc ban dự ứng LUC .1 Giá trị k/z (T/m*) theo tính chất của nền đất .2 Hệ số nền dùng để xác định k, cho IHÓNE CỌC.1 Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp địa Chat .2 Bang kết quả cắt cánh hiện trường: .3 Kết quả thí nghiệm ba trục sơ đỒ CU .4 tính toán hệ số áp lực ngang các lớp đất.5 Các thông số địa chat của mô hình tinh toán.6 Các thông số Cừ bản BTCT SW500-B.7 Thông số dầm neo BTCT 400x500.8 Thông số vải địa cường độ cao PEC 200.9 Thông số cọc BTCT 350x350 theo mô hình Plaxis 3D Tunnel. Đặt van đề Nước ta với đặc điểm là đường bờ biển dài hơn 3.260 km (không ké các dao), khu vực đất liền có hệ thống sông ngòi khá lớn. Vì vậy, nhu cầu xây dựng các công trình đê kè chắn sóng và chống xói lở hai bên bờ sông là nhu cầu khá lớn đối với nước ta trước đây cũng như là hiện nay. Đặc biệt, khu vực TP.HCM có hệ thống sông và kênh rạnh khá chang chit bao gồm hệ thống sông Sai Gòn, sông Đồng Nai.

Dac điểm của hệ thông sông ở đây là quang co và dòng chảy mạnh, rất dé gây ra xói lở hai bên bờ. Đồng thời, khu vực TP.HCM cũng là nơi chịu ảnh hưởng của thuỷ triều với đặc điểm bán nhật triều (2 lần triều lên và 2 lần triều xuống trong 1 ngay) gây tác động khá lớn đến cuộc sống người dân. Bên cạnh đó, rất nhiều khu dự án và các công trình công cộng được xây dựng ven khu vực sông là xu hướng hiện tại và trong tương lai của thành phố.Việc này đòi hỏi cần có hệ thông kết cấu kè bền vững đảm bảo an toàn cho khu vực dọc bờ sông. Từ khoảng năm 2000, bên cạnh các kết cau đê - kè truyền thống, người ta còn sử dụng kết cầu cọc ván dự ứng lực xem như là một giải pháp pho bién cho viéc thi công các kết cầu đứng dọc bờ sông.

Đồng thời, khi áp dụng dạng kết cấu này đã có không ít sự cố xảy ra trong quá trình thi công và khi vận hành đưa vào sử dụng.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên cứu tường cọc bản dự ứng lực ổn định bến cập tàu sông Vĩnh Bình TP.HCM" cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc thiết kế và thi công tường cọc bản dự ứng lực nhằm đảm bảo sự ổn định cho bến cập tàu tại khu vực sông Vĩnh Bình, TP.HCM. Nghiên cứu này không chỉ phân tích các yếu tố kỹ thuật liên quan mà còn đề xuất các giải pháp tối ưu để nâng cao hiệu quả và độ bền của công trình. Độc giả sẽ tìm thấy những thông tin quý giá về cách thức ứng dụng công nghệ hiện đại trong xây dựng, từ đó có thể áp dụng vào các dự án tương tự.

Để mở rộng thêm kiến thức về lĩnh vực này, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận án tiến sĩ kỹ thuật nghiên cứu ảnh hưởng đặc tính xây dựng của đất loại sét yếu vùng đồng bằng sông cửu long đến chất lượng gia cố nền bằng xi măng kết hợp với phụ gia trong xây dựng công trình, nơi bạn sẽ tìm hiểu về ảnh hưởng của đất yếu đến chất lượng công trình. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu ảnh hưởng của đào sâu trong đất đến ứng xử của cọc lân cận hố đào sẽ giúp bạn nắm bắt được các yếu tố tác động đến cọc trong quá trình thi công. Những tài liệu này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn toàn diện hơn về các vấn đề kỹ thuật trong xây dựng và thiết kế công trình.