Nghiên cứu ứng xử cọc BTCT gia cường bờ kè sông Cửu Long

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

1.1.1. Khái niệm công trình bảo vệ bờ sông

1.1.2. Nguyên nhân gây sạt lở bờ sông

1.1.3. Tổng quan các hình thức công trình (quy mô, vật liệu) bảo vệ bờ kè

1.1.3.1. Tổng quan về quy mô công trình bảo vệ bờ kè (Lê Hồng Quân, 2013)

1.1.3.2. Công trình dân gian, thô sơ

1.1.3.3. Công trình kiên cố

1.1.3.4. Vật liệu công trình bảo vệ bờ kè

1.1.4. Tổng quan về địa chất khu vực đồng bằng sông Cửu Long

1.1.5. Nghiên cứu trong nước về ứng xử cọc BTCT gia cường bờ kè

1.1.6. Nghiên cứu nước ngoài về ứng xử cọc BTCT gia cường bờ kè

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu, ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

1.3.1. Mục tiêu của đề tài

1.3.2. Nội dung nghiên cứu

1.3.3. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

1.3.4. Ý nghĩa khoa học của đề tài

1.3.5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

1.3.6. Nhiệm vụ của đề tài

1.3.7. Những đóng góp của đề tài

1.3.8. Giới hạn của đề tài

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tiêu chuẩn hệ số an toàn

2.2. Phương pháp xác định hệ số an toàn

2.2.1. Xác định Fs theo phương pháp phần tử hữu hạn

2.2.2. Xác định Fs theo phương pháp cân bằng giới hạn

2.2.3. Phương pháp xác định Mô-đun đàn hồi

2.2.4. Phương pháp phần tử hữu hạn

3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG PLAXIS

3.1. Phương pháp mô phỏng Plaxis

3.1.1. Giới thiệu phần mềm Plaxis

3.1.2. Sơ lược nội dung vấn đề

3.1.3. Thông số cọc BTCT trong plaxis

3.1.4. Thông số các lớp đất, mô hình plaxis

3.2. Tiến hành mô phỏng và kết quả mô phỏng

3.2.1. Mô phỏng và kết quả mô phỏng 2 mái dốc khi chưa gia cường bằng cọc BTCT

3.2.2. Ứng xử mái dốc 30 độ, cọc BTCT không ngàm vào lớp đất tốt

3.2.3. Ứng xử mái dốc 30 độ, cọc BTCT ngàm vào lớp đất tốt

3.2.4. Ứng xử mái dốc 35 độ, cọc BTCT ngàm vào lớp đất tốt

3.2.5. Ứng xử mái dốc 35 độ, cọc BTCT không ngàm vào lớp đất tốt

4. CHƯƠNG 4: KIỂM NGHIỆM TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THỰC TẾ CÓ ĐỊA CHẤT TƯƠNG TỰ

4.1. Công trình 1: trường THCS Nguyễn Trường Tộ

4.2. Công trình 2: Trụ sở làm việc UBND phường Chánh Mỹ và Hội trường

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu

Nghiên cứu ứng xử của cọc BTCT gia cường bờ kè sông Cửu Long là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật xây dựng, đặc biệt trong bối cảnh địa chất yếu của khu vực này. Các công trình bảo vệ bờ sông thường phải đối mặt với nhiều thách thức như sạt lở, xói mòn và áp lực từ dòng chảy. Việc sử dụng cọc BTCT gia cường không chỉ giúp tăng cường độ ổn định cho bờ kè mà còn giảm thiểu rủi ro cho các công trình lân cận. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ứng xử của cọc BTCT trong các điều kiện địa chất khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc thiết kế và thi công. Theo nghiên cứu, việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn và phần mềm mô phỏng Plaxis đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc tính toán hệ số an toàn của mái dốc gia cường bằng cọc BTCT.

1.1 Khái niệm công trình bảo vệ bờ sông

Công trình bảo vệ bờ sông là những cấu trúc được thiết kế để ngăn chặn sự xói lở và bảo vệ các khu vực ven sông khỏi tác động của dòng chảy. Những công trình này không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an toàn cho các hoạt động kinh tế và xã hội. Việc sử dụng cọc BTCT trong các công trình này đã trở thành một giải pháp phổ biến, nhờ vào khả năng chịu lực tốt và độ bền cao. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc gia cường bờ kè bằng cọc BTCT có thể làm tăng đáng kể khả năng chống xói lở, đặc biệt trong các điều kiện địa chất yếu như ở đồng bằng sông Cửu Long.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu này áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ứng xử của cọc BTCT trong các điều kiện khác nhau. Phần mềm Plaxis được sử dụng để mô phỏng và tính toán hệ số an toàn của mái dốc gia cường. Các thông số địa chất của khu vực được thu thập và phân tích để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của cọc BTCT. Kết quả cho thấy rằng, khoảng cách giữa các cọc và độ sâu chôn cọc có ảnh hưởng lớn đến khả năng gia cường của mái dốc. Việc ngàm cọc vào lớp đất tốt cũng làm tăng đáng kể hệ số an toàn của mái dốc. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, khoảng cách cọc không nên vượt quá 4D để đảm bảo hiệu quả gia cường tối ưu.

2.1 Phân tích ứng xử cọc BTCT

Phân tích ứng xử của cọc BTCT gia cường bờ kè được thực hiện thông qua việc mô phỏng các tình huống khác nhau. Kết quả cho thấy rằng, khi cọc được ngàm vào lớp đất tốt, hệ số an toàn của mái dốc gia cường tăng lên đáng kể. Ngược lại, trong trường hợp cọc không ngàm vào lớp đất tốt, hệ số an toàn có thể giảm xuống dưới mức yêu cầu. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc lựa chọn vị trí và cách bố trí cọc trong thiết kế công trình. Nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng, hiệu ứng vòm giữa các cọc có thể tạo ra sự ngăn cản chuyển động của đất, từ đó làm tăng độ ổn định cho mái dốc.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng cọc BTCT gia cường bờ kè sông Cửu Long là một giải pháp hiệu quả trong việc ngăn chặn sạt lở. Các mô hình mô phỏng đã chỉ ra rằng, với khoảng cách cọc từ 2D đến 4D, hiệu ứng vòm giữa các cọc có thể tạo ra sự ổn định cho mái dốc. Tuy nhiên, khi khoảng cách cọc lớn hơn 4D, hiệu ứng này sẽ giảm đi, dẫn đến việc cọc không còn hiệu quả trong việc ngăn chặn chuyển vị của đất. Kết quả này đã được kiểm nghiệm qua hai công trình thực tế và cho thấy tính đồng nhất với các mô hình lý thuyết. Điều này khẳng định giá trị thực tiễn của nghiên cứu trong việc thiết kế và thi công các công trình bảo vệ bờ sông.

3.1 Đánh giá hiệu quả của cọc BTCT

Đánh giá hiệu quả của cọc BTCT trong việc gia cường bờ kè cho thấy rằng, việc áp dụng các giải pháp gia cường hợp lý có thể làm giảm thiểu rủi ro sạt lở. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc bố trí cọc một cách hợp lý không chỉ giúp tăng cường độ ổn định cho mái dốc mà còn tiết kiệm chi phí thi công. Các kết quả từ mô phỏng và thực nghiệm đều cho thấy rằng, cọc BTCT có khả năng chịu lực tốt và độ bền cao, phù hợp với điều kiện địa chất yếu của khu vực đồng bằng sông Cửu Long.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE về ứng xử cọc BTCT gia cường bờ kè sông Cửu Long