ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ------------------- TRẦN TRUNG HIẾU PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÓNG CỌC LÊN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC LÂN CẬN ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF PILE FOUNDATION ON SETTLEMENT OF NEIGHBORING PILE FOUNDATION Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm Mã số : 8580204 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2023 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS.TS VÕ PHÁN Cán bộ chấm nhận xét 2: TS.TRẦN VĂN TUẨN Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. HCM, ngày 7 tháng 7 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: 1. Chủ tịch: PGS.TS LÊ BÁ VINH 2. LÊ TRỌNG NGHĨA 3. Phản biện 1: PGS. Phản biện 2: TS. Ủy viên: PGS.TS NGUYỄN THÀNH ĐẠT Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa. TRƯỞNG KHOA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS LÊ BÁ VINH PGS.TS LÊ ANH TUẤN i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: TRẦN TRUNG HIẾU MSHV: 2070527 Ngày, tháng, năm sinh: 21/05/1993 Nơi sinh: Bình Phước Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm Mã số: 8580204 I. TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA MÓNG CỌC LÊN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC LÂN CẬN . ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF PILE FOUNDATION ON SETTLEMENT OF NEIGHBORING PILE FOUNDATION. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG - Tính toán và phân tích độ lún của móng cọc có xét ảnh hưởng của móng lân cận. - Mô phỏng và phân tích độ lún của móng cọc có xét ảnh hưởng của móng lân cận; phân tích phạm vi vùng ảnh hưởng, mức độ ảnh hưởng và giá trị độ lún gia tăng khi xét ảnh hưởng của tải trọng các móng lân cận. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06 / 02 /2023 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 11 / 06 /2023 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. BÙI TRƯỜNG SƠN Tp. HCM, ngày 11 tháng 06 năm 2023 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG (Họ tên và chữ ký) PGS.TS LÊ ANH TUẤN -iii- LỜI CẢM ƠN Tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những người đã giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Đầu tiên, tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS. Bùi Trường Sơn – người đã rất tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, định hướng và động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM, giúp tôi vượt qua những khó khăn để hoàn thành luận văn này. Tiếp theo, tôi muốn chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Địa cơ - Nền móng và Khoa Kỹ thuật Xây dựng của trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM, những người đã truyền dạy cho tôi những kiến thức quý giá và cung cấp những kinh nghiệm vô giá trên con đường nghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi trong tương lại. Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình người thân, các bạn trong lớp Địa kỹ thuật xây dựng khóa 2020, cùng các đồng nghiệp anh chị em đã hỗ trợ, giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi có thể hoàn tất luận văn này. Tôi chân thành cảm ơn mọi người! Tp. HCM, ngày 11 tháng 6 năm2023 Học viên Trần Trung Hiếu -iv- TÓM TẮT Do tải trọng công trình nhà cao tầng lớn nên để đảm bảo khả năng chịu tải, cọc trong móng cũng sâu tương ứng. Với khoảng cách của các móng không đủ lớn thì vùng ảnh hưởng trong nền đất của các móng có thể giao nhau và gây ảnh hưởng nhau. Do đó, diện tích móng khối quy ước để dự tính độ lún móng cọc có kích thước lớn hơn đáng kể so với diện tích đài móng và có thể gây độ lún bổ sung. Nội dung đề tài đề cập đến kết quả độ lún dự tính khi xem móng làm việc độc lập và có xét đến ảnh hưởng của các móng lân cận. Kết quả tính toán chỉ ra rằng độ lún của móng có thể tăng lên đáng kể, khoảng 44,7% khi xét đến tác động từ móng lân cận. Ngoài ra, sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn và công cụ mô phỏng PLAXIS 3D cho phép mô phỏng độ lún của móng cọc trong các trường hợp khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy độ lún của móng làm việc độc lập nhỏ hơn 162% so với trường hợp các móng lân cận làm việc đồng thời. Kết quả tính toán và mô phỏng cho thấy tầm quan trọng của việc xem xét tác động của móng lân cận trong công tác tính toán và thiết kế nền móng. Nghiên cứu này cũng đặt nền móng cho những nghiên cứu tiếp theo về tương tác của các yếu tố khác như tải trọng, môi trường đất, nội lực trong nhóm cọc và cấu trúc móng. -v- ABSTRACT Due to the large load of high-rise buildings, the depth of pile foundations needs to be increased to ensure their bearing capacity. If the spacing between piles is not sufficient, the influent zones in the ground may overlap and interact with each other. Therefore, the assumed area of the pile group is larger than the actual area to estimate the settlement of large-sized pile foundations and cause additional settlement. The research topic concens with the estimated settlement considering both the independent behavior of individual piles and the influence of neighboring piles. The calculation results show that the settlement of the pile can increase significantly, approximately 44.7%, when considering the impact from neighboring piles. Furthermore, using the finite element method and the PLAXIS 3D simulation tool allow for modeling the settlement of pile foundations in various scenarios. From the model results, it can be observed that the settlement of the independent pile foundation is less than 162% compared to the case where neighboring piles work simultaneously. The calculation results and simulations highlight the importance of considering the influence of neighboring piles in the calculation and design of foundation systems. This study also lays the foundation for further research on the interaction of other factors such as loads, soil conditions, internal forces within the pile group, and foundation structure. -vi- LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Bùi Trường Sơn. Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung trình bày trong luận văn của mình. HCM, ngày 11 tháng 6 năm2023 Học viên Trần Trung Hiếu -vii- MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ . v LỜI CAM ĐOAN . vi DANH MỤC BẢNG BIỂU . xii MỞ ĐẦU . TỔNG QUAN VỀ ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC .1 Khái quát về tính toán độ lún trong thiết kế móng cọc…………………… 3 1.2 Các phương pháp tính toán độ lún của nhóm cọc………………………… 4 1.3 Các nghiên cứu thực nghiệm về độ lún của nhóm cọc…………………… 8 1.4 Kết luận chương 1…………………………………………………………10 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC.1 Độ lún của cọc đơn ngàm trong đất sét theo Davis - Poulos (1968) [14] .2 Phương pháp kinh nghiệm theo Vesic (1970) [15] .3 Phương pháp bán kinh nghiệm theo Vesic (1977) [15] .4 Phương pháp xác định độ lún đàn hồi cọc đơn theo Woodward, Grander và Greer (1972) [14] .5 Độ lún của cọc đơn theo Randolph và Worth (1978) [14] .6 Phương pháp phân tích theo Gambin [14] .7 Theo TCVN 10304:2014 Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế [1] .2 Độ lún của nhóm cọc…………………………………………………….1 Phương pháp kinh nghiệm theo Skempton (1953) [14], [4] .2 Phương pháp kinh nghiệm theo Meyerhof (1976) [16] .3 Phương pháp kinh nghiệm theo Vesic (1977) [15] .4 Phương pháp Terzaghi [14] .5 Phương pháp hệ số tương tác theo Poulos – Davis (1980) [15] .6 Phương pháp cọc tương đương theo Poulos – Davis (1993) [15] .7 Phương pháp móng khối quy ước .8 Tính toán theo TCVN 10304:2014 [1] .3 Nhận xét chương 2………………………………………………………. PHÂN TÍCH, TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG KHI XẢY RA HIỆU ỨNG CHỒNG ỨNG SUẤT GIỮA CÁC NHÓM CỌC .1 Giới thiệu công trình, cấu tạo địa chất khu vực xây dựng và sơ đồ tính toán ảnh hưởng của các móng cọc………………………………………………….1 Giới thiệu công trình .2 Điều kiện địa chất công trình .3 Đánh giá ảnh hưởng của móng cọc .2 Độ lún của móng cọc và ảnh hưởng của các móng lân cận theo phương pháp khối móng qui ước………………………………………………………………36 3.1 Độ lún của móng F9 khi xem móng làm việc độc lập.2 Độ lún của móng cọc có xét ảnh hưởng từ móng lân cận .3 Mô phỏng phân tích ảnh hưởng của móng cọc kế cận bằng phần mềm Plaxis 3D……………………………………………………………………………….1 Đặc trưng của vật liệu và đất nền sử dụng mô phỏng .2 Ứng xử của móng F9 khi làm việc độc lập .3 Ứng xử của móng cọc khi xét ảnh hưởng của móng lân cận .4 Kết luận chương 3…………………………………………………………60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 63 PHỤ LỤC TÍNH TOÁN . 65 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG . 90 -x- DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Phân bố ứng suất dưới mũi cọc đơn (a) và nhóm cọc (b) . Mặt bằng thí nghiệm của G. Kết quả thí nghiệm của G.1 Dạng phân bố lực ma sát dọc theo thân cọc (theo Vesic, 1977) .2 Sơ đồ tải trọng tác dụng ở mũi cọc và thành cọc .3 Giả định module cắt của đất thay đổi theo độ sâu .4 Mặt đế móng giả tưởng và phân bố ứng suất của nhóm cọc .5 Mặt bằng vị trí cọc tính toán trong móng cọc (Poulos 2000) .6 Mô hình khối móng quy ước (Tomlinson, 1994) . Mặt bằng vị trí các hố khoan . Mặt cắt địa chất công trình “Khu chung cư hỗn hợp tại phân khu 4” . Mặt bằng móng công trình “Khu chung cư hỗn hợp tại phân khu 4” . Khu vực các móng khảo sát . Khu vực bố trí cọc của các móng khảo sát . Sơ đồ kích thước móng F9 . Mặt cắt dọc chi tiết móng F9 và cấu tạo địa chất .8: Sơ đồ móng khối quy ước .9: Mặt bằng móng khối quy ước của móng F9 .10: Mặt đứng móng khối quy ước của móng F9 .11: Phân bố ứng suất theo độ sâu móng khối quy ước móng F9 . Diện tích đài móng và móng khối quy ước .13: Mặt bằng móng khối quy ước của các móng xung quanh móng F9 .14: Diện chịu tải của móng F9A tác dụng lên móng F9 .15: Độ lún bổ sung của móng F9 do ảnh hưởng của các móng lân cận .16 Mô hình móng F9 làm việc độc lập .
