Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu ứng xử của móng cọc đài bè và tường vây cọc barrette

Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu ứng xử của móng cọc đài bè và tường vây cọc barrette trong các công trình hiện đại.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2019

149
0
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về móng cọc đài bè và tường vây cọc barrette

Móng cọc đài bètường vây cọc barrette là hai giải pháp kỹ thuật quan trọng trong địa kỹ thuật xây dựng. Móng cọc đài bè thường được sử dụng cho các công trình cao tầng, giúp phân bố tải trọng đều lên nền đất. Tường vây cọc barrette đóng vai trò chính trong việc chống thấm và ổn định hố đào. Sự kết hợp giữa hai hệ thống này mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa kết cấu móng và tiết kiệm chi phí xây dựng.

1.1. Giới thiệu móng cọc đài bè

Móng cọc đài bè là hệ thống móng kết hợp giữa đài bè và cọc, giúp phân bố tải trọng công trình lên nền đất một cách hiệu quả. Hệ thống này thường được áp dụng trong các công trình có tải trọng lớn và yêu cầu độ lún thấp. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc kết hợp móng cọc đài bè với tường vây cọc barrette có thể giảm đáng kể tải trọng lên cọc, từ đó tối ưu hóa thiết kế.

1.2. Giới thiệu tường vây cọc barrette

Tường vây cọc barrette là giải pháp kỹ thuật hiện đại, được sử dụng để chống thấm và ổn định hố đào trong các công trình ngầm. Cọc barrette có khả năng chịu tải tốt nhờ hình dạng đặc biệt và độ sâu cắm vào nền đất. Khi kết hợp với móng cọc đài bè, tường vây cọc barrette có thể tham gia chịu tải, giảm áp lực lên hệ thống cọc và tối ưu hóa kết cấu móng.

II. Phương pháp phân tích ứng xử của hệ móng cọc đài bè và tường vây

Phân tích ứng xử của móng cọctường vây cọc barrette là bước quan trọng trong thiết kế kết cấu. Các phương pháp phân tích bao gồm mô hình hóa bằng phần mềm PLAXIS 3DETABS, giúp đánh giá chính xác sự phân bố tải trọng và độ lún của hệ thống móng.

2.1. Phân tích ứng xử của móng cọc đài bè

Ứng xử của móng cọc được phân tích dựa trên các tham số như độ cứng của đài bè, sức chịu tải của cọc và tính chất nền đất. Kết quả phân tích cho thấy, khi móng cọc đài bè kết hợp với tường vây cọc barrette, tải trọng lên cọc giảm đáng kể, từ 80% xuống còn 50%, trong khi tải trọng lên tường vây chiếm 30%.

2.2. Phân tích ứng xử của tường vây cọc barrette

Tường vây cọc barrette được phân tích dựa trên khả năng chịu tải và độ ổn định của hố đào. Kết quả cho thấy, khi chiều dài tường vây bằng chiều dài nhóm cọc, hệ thống móng có thể loại bỏ hoàn toàn cọc mà vẫn đảm bảo khả năng chịu tải, giúp tiết kiệm chi phí xây dựng.

III. Phân tích tham số của mô hình móng bè cọc và tường vây

Phân tích tham số là bước quan trọng để tối ưu hóa thiết kế móng cọc đài bètường vây cọc barrette. Các tham số bao gồm chiều dài cọc, khoảng cách giữa các cọc và chiều cao đài bè.

3.1. Phân tích chiều dài cọc

Chiều dài cọc ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải của hệ thống móng. Kết quả phân tích cho thấy, khi chiều dài cọc tăng, độ lún của hệ thống giảm đáng kể. Tuy nhiên, việc tăng chiều dài cọc cũng làm tăng chi phí xây dựng.

3.2. Phân tích khoảng cách giữa các cọc

Khoảng cách giữa các cọc ảnh hưởng đến sự phân bố tải trọng lên đài bè và tường vây. Kết quả phân tích cho thấy, khi khoảng cách giữa các cọc tăng, tải trọng lên tường vây tăng, trong khi tải trọng lên cọc giảm.

IV. Phân tích ứng xử phân chia tải của hệ móng bè cọc và tường vây

Phân tích ứng xử phân chia tải giúp đánh giá chính xác sự phân bố tải trọng lên đài bè, cọc và tường vây. Kết quả phân tích cho thấy, khi hệ số phân chia tải của nhóm cọc Bp < 0.1, hệ thống móng có thể loại bỏ hoàn toàn cọc mà vẫn đảm bảo khả năng chịu tải.

4.1. Phân tích tải trọng lên đài bè

Tải trọng lên đài bè chiếm khoảng 20% tổng tải trọng công trình. Khi kết hợp với tường vây cọc barrette, tải trọng lên đài bè không thay đổi đáng kể, nhưng tải trọng lên cọc giảm từ 80% xuống còn 50%.

4.2. Phân tích tải trọng lên tường vây

Tải trọng lên tường vây chiếm khoảng 30% tổng tải trọng công trình. Khi chiều dài tường vây bằng chiều dài nhóm cọc, hệ thống móng có thể loại bỏ hoàn toàn cọc mà vẫn đảm bảo khả năng chịu tải.

V. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc kết hợp móng cọc đài bè với tường vây cọc barrette mang lại hiệu quả cao trong việc tối ưu hóa kết cấu móng và tiết kiệm chi phí xây dựng. Các kiến nghị bao gồm việc áp dụng rộng rãi phương pháp phân tích bằng phần mềm PLAXIS 3DETABS trong thiết kế các công trình tương tự.

21/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE MONG COC DAI BE VÀ TƯỜNG VAY COC 79.1: Phương pháp chon lựa quy trình thiết kế đơn giản cho móng cọc đài bè của Franke et Al.2: Mong cọc đài bè trên nên sét Frankfurt Katzenbach et al. CÁC PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH UNG XU CUA HE MONG COC DAI BE, TƯỜNG VAYoon. cccsccessssesssssessssseeessseeesssesssseesuisecsnnscesnseesniecnsseesntseesniseeanieesnees 18 CHƯƠNG 3.

PHAN TÍCH THAM SO CUA MÔ HÌNH MONG BE COC — TƯỜNG VAY — .1: Số liệu địa chất ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP. Hồ Chí Minh.2: Số liệu địa chất ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP. Hô Chi Minh (tiếp 7/200 nNaẠẦỒẦẲẢ.3: Số liệu địa chất ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thanh, TP. Hô Chi Minh (tiếp 7/200 nNaẠẦỒẦẲẢ.4: Số liệu địa chất ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP.

Hô Chi Minh (tiếp 7/200 nNaẠẦỒẦẲẢ.5: Số liệu địa chất ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thanh, TP. Hô Chi Minh (tiếp 7/200 nNaẠẦỒẦẲẢ.6: Cấp tải trong và độ lún tương ứng của cọc D800, xuất ra từ Plaxis 2D.7: Cấp tải trọng và độ lún tương ứng của cọc barrette, xuất ra từ Plaxis 2D.8: Chiêu cao đài bè và tải trọng công trình tác dụng lên tường vây cọc barrette, xuất ra từ Plaxis 3. ST TH E1 ng HH1 n1 ng g 54 Bang 3.9: Chiểu cao đài bè và độ hin chân cột tại điểm khảo sát như hình 3. PHAN TICH SỰ LAM VIỆC CUA HE MONG BE COC - TƯỜNG ` .1: Tổng hợp kết quả hai trường hợp đài bè liên kết với tròng vây cọc barrette là “Liên kết ngàm trượt” và “Liên ket HÀNH ”.

ST TT EEEE121111E1211111111111 yeu 66 Bang 4.2: Tổng hop kết quả khảo sát coc của hai trường hop đài bè liên kết với tường vây cọc barrette là “Liên kết ngàm trượt” và “Liên kẾt HgÀNH ”. Set cteEtEEErrrsrrrerrreeo 67 Bang 4.3: Tổng hợp kết quả nội lực cọc hai trường hop đài bè liên kết với tường vay cọc barrette là “Liên kết ngàm trượt” và “Liên két nQcm”.4: Phân chia tải trọng công trình lên cọc - đài bè - tường vây coc barrette trong trường hop đài bè liên kết với tường vây cọc barrette là “Liên kết ngàm trượt” và “Liên 7.7 MR ER ER R R 73 Bảng 4.5: Tổng hợp kết quả khảo sát cọc của hai trường hợp không bỏ và bỏ hàng cọc 7/2 PP.6: Phan chia tải trọng công trình lên cọc - đài bè - tường vây coc barrette trong hai trường hợp không bỏ và bỏ hàng COC BIEN.cG S201 SE S2 vn ky 76 Bảng 4. 7: Tổng hợp kết quả phân tích các phương án thay đổi chiếu đài COC. 8: Tổng hop kết quả phân chia tải của các phương GN MONG.

PHAN TICH UNG XU PHAN CHIA TAI CUA HE MONG BE COC — 09).1: Thông số lớp đất của mô hình Hardening Soil sử dụng trong phân tích phan tử /77x/.2: So sánh khả năng chịu lực của móng bè cọc kết hop thường vây va móng bè kết /2/581/19//1<0123 SE RAe. PHAN TÍCH NOI LUC CUA BE TRONG HE MONG BE COC - 09).1: Cấp tải trọng và độ lún tương ứng của cọc D800, xuất ra từ Plaxis 2D.2: Cấp tải trọng và độ lún tương ứng của cọc barrette, xuất ra từ Plaxis 2D.3: Cấp tải trọng ngang và chuyển vị ngang tương ứng của cọc barrette, xuất ra từ Vid (2K) Đa.4: Cấp tải trong và độ lún của bàn nén tròn D400, xuất ra từ Plaxis 2D.5: Tổng hop kết quả phân tích nội lực trong đài be.ccccceccccccceccssesesescsestsestssesvsees 109 MỘT SO ki HIEU ĐƯỢC SỬ DUNG TRONG LUẬN VAN 3D-FEM Bai toán 3 chiều băng phan tử hữu hạn; BEM Bài toán phan tử biên; DG Đường giống: FEM Phân tử hữu hạn; PDR Phương pháp Poulos - Davis — Randolph TH Đường tiếp tuyến 1 TT2 Duong tiép tuyén 2 A (m7) Diện tích be; B (m) Chiêu rộng công trình; B Độ sệt; C “ref (kKN/m7) Lực dính của dat, từ kết qua thí nghiệm nén 3 trục thoát nước (CD); Dp, dp (m) Duong kinh coc; Dy, d (m) Chiều dày tường vay; eo Hệ số rỗng ứng với thời điểm trước khi xây dung: Es/” (kKN/m’) Mô đun cát tuyến xác định từ nén 3 trục, áp lực buông pTM (CD); EseJ# (KN/m2) Mô đun tiếp tuyến xác định từ nén 1 trục không nở hông: Ew"! (KN/m?) Module ở đường dỡ tải — gia tai lại (unloading-reloading) Es (KN/m7) Module trượt của dat ở vị trí day cọc; Esp (KN/m7) Module trượt của dat bên dưới đáy cọc; Esav (KN/m7) Module trượt trung bình của đất dọc theo cọc; F (KN) Luc; F (KN) Tải tác truyền lên tường vay; G Ty trong hat H (m) Chiêu cao công trình; HH. (m) Chiều cao bè; Hẹn (m) Chiêu cao giới han của bè; Ax (m) Chiêu cao thiết kế của bè; Ast (m) Chiều cao chéng xuyên thủng của bè; Hy (kN) Tải tac dụng lên tường vây theo phương ngang: i (m) Khoảng cách trung bình của coc; Ip (%) Chi số dẻo; k Hệ số an toàn; K, Kp Độ cứng cua một coc; Ko" Ty lệ ứng suất (63/01), ~1-sing: Kor Độ cứng của móng cọc dai bè; Kp Độ cứng của nhóm coc; Ky Độ cứng cua bè; Kyx Độ cứng của tường vay theo phương ngang: Kwz Độ cứng của tường vay theo phương đứng; (m/day) Hệ số thắm theo phương ngang: (m/day) Hệ số thắm theo phương đứng: (m) Chiêu dai công trình; (m) Chiều dài tường vay: (m) Chiều dai coc; Hệ số mũ chi su phụ thuộc Module biến dang - trạng thai ứng suat: H, Nc Số lượng cọc; P,P; (KN) Tổng tải tác dụng: Pref (kN/m”) Ap lực buồng (ø3) khi thí nghiệm nén 3 trục mẫu dat; Pe (kN/m”) Áp lực tiền có kết; Pep (KN) Sức chịu tải cho phép; Pex (KN) Lực chong xuyên thủng: Peh (KN) Sức chịu tải giới hạn; Pp (KN) Tải đo được ở cọc; P, (KN) Tải tác dụng bởi bè; Pup (KN) Sức chịu tải cuối cùng của cọc trong nhóm cọc; Q (kN/m”) Tải tác dụng lên bàn nén, thử tải đất nên; Ou (KN) Sức chịu tai cho phép của cọc theo cường độ đất nên; Qcp (KN) Sức chịu tải cho phép của cọc theo theo thí nghiệm xuyên SPT; Op (KN) Tải truyền đến cọc; Ovi (KN) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc; On (KN) Sức chịu tải thiết kế của cọc; qt (kN/m”) Ứng suất tác dụng: Gr (kN/m”) Áp lực truyền lên đất; S (m) Độ lún; Seh (m) Độ lún giới hạn; Spr (m) Độ lún của móng cọc đài bè; Sr (m) Độ lún của bè không có cọc với tổng tải trọng tác dụng: Sr (%) Độ bảo hòa; Stotal (kKN/m’) Tổng phản lực của móng cọc đài bè; Stot (kKN/m’) Tải trọng tác dụng lên bè; Rep (KN) Sức chịu tải cho phép của cọc theo kết quả xuyên SPT; Roi (kKN/m’) Áp lực tiếp xúc của dat nền lên cọc; Nhan (kKN/m’) Ap lực tiếp xúc của đất nên lên bè; Fe (m) Bán kính trung bình của đài cọc; ro (m) Bán kính của cọc; (m) Chiều dày bè; i (m) Chuyển vị ngang: X Ty lệ của tải trọng mang bởi các coc; (KN) Tai tác dụng lên tường vay; y V, (m?) Thể tích bê tông cọc; V, (m*) Thể tích bê tông bè; Vix (KN) Sức chịu tai thiết kế của vách tường vây; Vy (m?) Thể tích bê tông tường vây; W (%) Độ am: Wi (m) Giới hạn chảy; Wp (m) Gidi han dẻo; Zp (m) Chiều sâu chôn bè; Z (m) Chiều sâu chôn bè; Z (m) Độ sau; Yot (kN/m?) Trọng lượng riêng của bê tông: Yunsat (kN/m?) Dung trong tự nhiên; Ysat (KN/m?) Dung trong bão hòa; Yw (kN/m?) Dung trọng của nước; Opr Hệ số; Qep Hệ số tương tac giữa bè va cọc; B Hệ số xét đến lực ngang và moment; D Hệ số poisson của dat; Dur Hé sé poisson giai đoạn làm việc đỡ tải — gia tải; ọ' (độ) Góc ma sát trong của dat, từ thí nghiệm nén 3 trục thoát nước (CD); w (độ) Góc biến dạng thê tích, đặc trưng cho phá hoại dẻo của phan tử đất; MỞ ĐẦU 1. BOI CẢNH NGHIÊN CỨU Móng cọc đài bè hay còn được gọi là móng bè cọc là loại móng kết hợp khả năng mang tải của bè và nhóm cọc [7,32,33,40].

Móng bè cọc có rất nhiều ưu điểm so với các loại móng khác, như khi chịu tải trọng lớn, độ cứng lớn, không gian tự do thông thoáng thuận lợi cho việc bồ trí tang ham, liên kết giữa bè và kết cấu chịu lực bên trên như vách, cột có độ cứng lớn phù hợp sơ đồ làm việc của công trình. Các công trình nhà cao tầng của nước ngoài thường sử dụng giải pháp móng bè cọc [16. Chủ yếu là móng bè trên cọc nhỏi và cọc barrette. Chiều cao bè móng thường lớn hơn 2m.

Ngày nay móng bè - cọc đã trở nên thông dụng và phố biến và được ứng dụng nhiều trong các công trình dân dụng và công nghiệp ở Việt Nam. TINH CAP THIET CUA DE TÀI Tại nước ta, trong thực hành thiết kế móng bè cọc đối với nhà cao tang co tang ham, thường quan niệm toan bộ tai trong công trình do các cọc tiếp nhận. Đóng góp của đài cọc thường bị bỏ qua, kế cả khi đáy đài tiếp xúc với đất nền. Đóng góp của tường vây cọc barrette cũng bị bỏ qua, mặc dù đải bè và sàn tầng hầm được liên kết trực tiếp vào tường vây cọc barrette.

Đây là quan điểm thiết kế rất thiên về an toàn, vì thực tế dai bè có truyền một phan tải trọng xuống đất nền và truyền một phan tải trọng lên tường vây cọc barrette. Phương pháp tính toán móng bè - cọc, xem như cọc chịu hoàn toàn tải trọng của công trình có ưu điểm là các bước tính toán áp dụng các lý thuyết kết cau thông dung, đơn giản. Nhưng phương pháp này không đúng với điều kiện làm việc thực tế của công trình, không tận dụng hết khả năng chịu lực của kết cầu cũng như đất nên. Kết quả là sử dụng vật liệu nhiều hơn so với các phương án móng khác.

Do đó móng cọc đài bè được coi như là một phương án “lãng phi”. Nghiên cứu thực hiện trong luận văn nảy nhằm phân tích các ứng xử của móng coc đài bè va tường vây cọc barrette cùng làm việc đồng thời, trong điều kiện địa chất điển hình ở khu vực Phường 25, Quận Bình Thạnh, Thành Phố Hồ Chi Minh, nhăm tôi ưu hóa kêt câu móng bè - cọc - tường vây cọc barrette trong công trình nhà cao tâng có tâng hâm. MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU Mục tiêu tổng thể của nghiên cứu này là tận dụng tối đa khả năng làm việc của tường vây cọc barrette tham gia chịu lực trong kêt cau móng cọc dai bè, nhăm mục đích là giảm SỐ lượng cọc bồ trí trong bè không cần thiết khi tính toán thiết kế móng bè cọc theo quan niệm cọc chịu toàn bộ tải trọng công trình.

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

Tài liệu "Nghiên cứu ứng xử của móng cọc đài bè và tường vây cọc barrette trong địa kỹ thuật xây dựng" cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức mà các cấu trúc móng cọc và tường vây hoạt động trong bối cảnh địa kỹ thuật. Nghiên cứu này không chỉ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của các loại móng này mà còn đưa ra các phương pháp tối ưu hóa thiết kế để nâng cao độ bền và an toàn cho công trình xây dựng. Độc giả sẽ tìm thấy những thông tin quý giá về ứng dụng thực tiễn và các giải pháp kỹ thuật, từ đó có thể áp dụng vào các dự án xây dựng cụ thể.

Nếu bạn muốn mở rộng kiến thức của mình về các vấn đề liên quan đến chất lượng nước trong xây dựng, hãy tham khảo tài liệu Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước giếng khu vực phía đông vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Gianh, tỉnh Quảng Bình cũng sẽ cung cấp thêm thông tin hữu ích về chất lượng nước trong các khu vực xây dựng. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về các giải pháp nâng cao hiệu quả áp dụng trong nghiên cứu qua tài liệu Luận văn đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến xây dựng và môi trường.