CHƯƠNG 1. MỘT SO KET QUÁ NGHIÊN CUU VE ANH HUONG CUA VIỆC ¡:i799)9199 9 3 1.1 Ảnh hưởng của việc hạ cọc vào lớp đất dính.2 Ảnh hưởng của việc hạ cọc vào lớp đất ỜI. Gan ST vn nevseree I1 1.3 Sự phân bố áp lực của đất theo khoảng cách khi hạ cọc .4 Chuyển dich của đất nền khi ép COC .1 Chuyến dịch đất nên khi ép cọc đơn .2 Chuyến dich đất nên khi ép nhóm COC .3 Ảnh hưởng của chuyển dịch đất nền đối với cọc lân cận.5 Nhận xét chương.- --- ch 26 CHƯƠNG 2. CO SỞ ĐÁNH GIÁ TRANG THÁI UNG SUAT BIEN DANG CUA DAT NEN XUNG QUANH COC TRONG VÀ SAU KHI THI CONG .1 Đặc điểm trang thái ứng suất - bién dang của dat do thi công cọc .2 Trang thái ứng suất - biến dạng ban đầu xung quanh cọc.3 Sự thay đổi áp lực nước lỗ rỗng trong môi trường đất sau khi hạ cọc .4 Phương pháp tính toán vùng nén chặt của đất xung quanh cọc.5 Nhận xét chương 2.- -- -- - << ng re 47 CHƯƠNG 3.
PHAN TÍCH KHẢ NĂNG LECH TAM COC ÉP TRONG QUA TRÌNH THI CÔNG EP CỌC. Gv SE E111 11 111111115151 51 11111111 E111 rkd 49 3.1 Điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng và chuyển vị đầu cọc sau khi CONG EP COC oo.3 Anh huong đến coc lân cận do quá trình hạ CỌC. Kết luận ChUONG .eeeeecececcescecscsescscsssscscscscscscecscscsesssescssssesessesesssecscacavevevenens 73 KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,. G- G- + E113 9128 x11 126 1111 rvrvei 74 500079 2 74 KIÊN NGHỊ,.- (E5 111v 1119128 E5 11111 911112119 0 H11 ng ng ưu 74 T LLIỆU THAM HẢO.
G1 S318 SE 1129 11191 ng ree 76 eo re , fie‘eat, PRLS ‘et „ “mm 4 Móng cọc là loại móng phố biến nhất được sử dụng trong xây dựng các công trình có tải trọng vừa và lớn. Ở Việt Nam, việc sử dụng biện pháp móng cọc cho các công trình có tải trọng từ vừa trở lên rất phô biến, đặc biệt với những khu vực có cau tạo địa chất phức tạp như khu vực Thành phố H6 Chí Minh và khu vực lân cận. Do đất yếu khu vực có hệ số thấm bé và ở trạng thái bão hòa nước nên khi ha cọc trong khoảng thời gian ngắn bằng phương pháp đóng hay ép, hiện tượng nén chặt khó có thể xảy ra và đất xung quanh bị dịch chuyển. Điều này có thể ảnh hưởng tới các cọc lân cận.
Ngoài ra, do khả năng chịu tải kém của đất yếu khu vực gan bề mặt nên cọc có thé bị chuyển vị và lệch tâm, điều này cũng được ghi nhận trong nhiều công trình thực tế. Đề tài luận văn “Phân tích đánh giá khả năng lệch tâm cọc ép do thi công” đặt ra nhăm đánh khả năng lệch tâm cọc ở các khu vực có lớp đất yếu có bề dày lớn và tiết diện cọc hạn chế. Kết quả quả phân tích cho phép rút ra các nhận định có ích về việc đánh giá khả năng lệch tâm cọc do ép cọc trong phạm vi lân cận trong điều kiện đất yếu và phạm vi mặt bằng thi công chật hẹp. Theo một số khuyến cáo, khoảng cách cọc thường được chọn lựa là 3d, ở đây: d-đường kính cọc.
Tuy nhiên, một số kết quả nghiên cứu đã có cho thấy phạm vi vùng nên có thể lớn hơn tùy thuộc vào loại đất, độ bão hòa và một số yếu tố khác. Đối với khu vực Thành phố Hồ Chí Minh và lân cận, đất nên chủ yếu ở trạng thái bão hòa nên phạm vi ảnh hưởng trong môi trường đất có thé lớn hơn va gây chuyển vị các cọc lan cận. Nghiên cứu đánh giá sự thay đổi trạng thái ứng suất biến dạng trong môi trường đất xung quanh và dưới mũi cọc do quá trình ép cọc. Ngoài ra, phân tích đánh giá khả năng chuyên vi ngang của cọc lân cận do ảnh hưởng của việc hạ cọc.
Việc phân tích còn đê cập đên yêu tô thời gian do hiện tượng cô kêt và ảnh hưởng của thời gian cho cọc nghỉ đền thời gian thi công cọc kê cận. Khi ép cọc, đất nền bị nén ép thể tích một phân so với thể tích của cọc chiếm chỗ. thé tích đất còn lại phan lớn sẽ dịch chuyển gây trôi dat và theo phương ngang tạo thành vùng ảnh hưởng. Nếu vùng ảnh hưởng này rộng hơn khoảng cách giữa các cọc sẽ gây các hiện tượng chuyển vị ngang của cọc và lệch tâm cọc trong nhóm.
Phương pháp nghiên cứu được lựa chon ở đây bao gém: - Tổng hợp phân tích cơ sở lý thuyết về khả năng nén chặt của đất xung quanh cọc trong quá trình thi công: sự thay đổi trạng thái ứng suất - biến dạng của đất xung quanh cọc do thi công hạ cọc. - Sử dụng phan mềm Plaxis để mô phỏng quá trình thi công ép cọc cũng như sự thay đổi trạng thái ứng suất - biến dạng của đất xung quanh cọc ở các thời điểm khác nhau. - Mô phỏng đánh giá trạng thái của đất nền xung quanh cọc và ảnh hưởng lên cọc khu vực lân cận. - Cũng cần nói thêm rằng việc mô phỏng chưa xét tới tải trọng của các thiết bị thi công cũng như kha năng cọc bị lệch tâm do quá trình khai đào hỗ móng.
Ngoài ra, do xét đến quá trình cô kết và hạn chế của phần mềm nên việc mô phỏng trên cơ sở bài toán 2D. Đây cũng là các hạn chế của dé tài. Các van dé này cũng được mô phỏng trước đó trong các luận văn đã có. MOT SO KET QUÁ NGHIÊN CỨU VE ANH HUONG CUA VIEC THI CONG COC Khi xây dựng công trình trên nền đất có dia chat phức tap, giải pháp móng thường dùng là móng cọc.
Cọc thường được hạ bằng phương pháp đóng hay ép, việc hạ cọc như trên gây xáo trộn và thay đổi trạng thái ứng suất - biến dạng của đất xung quanh và dưới mũi cọc được thé hiện như thí nghiệm ở hình 1.1 Ảnh hưởng của việc đóng, ép cọc chính là làm xáo trộn đất xung quanh cọc. Khi cọc được dong, ép vao lớp đất nền bên dưới trong đất sét hoặc cát thì sẽ xảy ra những ứng xử khác nhau do sự khác biệt về đặc trưng cơ lý, đặc biệt là hệ số thắm.1 Ảnh hướng của việc hạ cọc vào lớp đất dính Đặc điểm khác nhau quan trọng giữa hoạt động của cọc dưới tác dụng của tải trọng động và tải trọng tinh rõ rệt là yếu tố thời gian, do đó sự khác biệt lớn nhất trong ứng xử ứng suất - biến dạng của đất xung quanh cọc là trong điều kiện hoạt động động và hoạt động tĩnh của cọc. Các ảnh hưởng này có thể mô tả kiểu cơ học như sau. Xét cọc đóng, ép vào tầng trầm tích sâu là lớp đất sét bão hòa nước có tính thâm nước kém, khi cọc hạ xuống thì thể tích khối đất bị dịch chuyển gan bang với thé tích của cọc.
Do đó, hoạt động đóng cọc có thể gây ra những thay đổi về bién dạng trong đất sét (hình 1.2 Chuyển vị và nén ép của đất xung quanh do đóng cọc Dat có thé bị day từ vị trí ban đầu BCDE sang ngang tới vị trí BC D°E? (hình 1.2) hoặc từ FGHJ tới F°G°H'Jˆ. Trong khi đóng cọc, đất sét bị mat một phan độ bền do đất bị xáo trộn nhưng lại xuất hiện một lượng tương đối nhỏ ma sát bên [9]. Cọc được đóng, ép vào trong đất sét bão hòa nước trong khoảng thời gian ngăn nên mặt đất có thé bị trôi lên do khối lượng đất bị dịch chuyển và nén ép một phân thể tích. lon bcĐềắntộ > a) cĐtủưrờaoụng Bc(mbủéặêoant) iD Hình 1.3 D6 bên cat trong dat sét bão hòa nước trước va sau khi đóng coc Trên hình 1.3, cọc có bán kính oa được đóng sâu vào trong tang đất sét, sự thay đối của độ bền cắt dọc theo chiều dài cọc và khoảng cách theo phương ngang đến cọc được cho trên hình obcd, trong đó o là sốc tọa độ.
Đường A biểu diễn độ bền cat trước khi đóng cọc và cũng là biểu diễn độ bên của đất sét khi đất còn nguyên dạng (độ bên ngăn hạn). Độ bên tại điểm b nào đó cách o một khoảng là đường be. Ngay sau khi đóng cọc, bộ bền cắt biểu thị bằng đường B. Trước khi đóng cọc đất ở điểm a, thì sau khi đóng đã dịch chuyển đến điểm o, còn điểm gốc o đã dịch chuyển đến điểm f.
Bây giờ ma sát bên là oe, đó cũng là độ bên cắt bị giảm đi và cũng chỉ ra một phân nhỏ của độ bên ban đâu od. Đất ở điểm o đã dịch chuyển và do đó phần lớn áp lực giữa các hạt bị biến mat. Tổng cộng áp lực chat tải trước bao gồm áp lực giữa các hat cộng với áp lực nước lỗ rỗng là không thay đổi. Do đó, phan mat đi của áp lực giữa các hạt đã được chuyển thành áp lực nước lỗ rỗng dưới dạng áp lực thặng dư.
Như vậy có áp lực nước lễ rỗng thặng dư lớn trong đất cạnh cọc ngay sau khi đóng cọc. Vì chỉ có lớp đất cách cọc rất gan mới bị xáo trộn nên áp lực lỗ rỗng tăng lên rất ít. Hơn nữa, áp lực ngang bên cạnh cọc tăng do chuyền vị hướng ra ngoài của đất khi đóng cọc. Áp lực dư này tạo ra lập tức gây ra thấm và bắt đầu quá trình cố kết.
Vì dòng chảy thường xuyên xảy ra từ điểm có áp lực cao tới điểm có áp lực thấp, do đó hướng của dòng chảy là từ cọc và theo phương bán kính cọc. Tuy nhiên cũng có thể có hướng dòng chảy hướng lên trên. Trong thời gian cố kết, các hạt đất chuyển dịch theo phương đường kính và hướng vào phía cọc vì nước chảy hướng ra. Như vậy đất trong phạm vi gan mặt cọc có hệ số rỗng giảm, còn đất ở xa lại bị giãn nở ra một Ít.
Do đó, sau khi đóng cọc, đất tạo nên ma sát bên với tốc độ khá nhanh. Điều này thể hiện ro ràng trong việc thí nghiệm nén lại (Taylor, 1948).3, oh biểu hiện ma sát bên khi nén lại, còn đường C biểu thị độ bền phụ thuộc khoảng cách tính từ cọc. Nếu như đường C biểu diễn độ bền xảy ra sau một ngày hay sau khi đóng cọc, thì đường D có thể là độ bền một vài tuần sau khi đóng cọc. Vì đất ở xa cọc hơi bị nở ra trong khi cô kết nên đường độ bên B và D có thé là dưới đường B một khoảng nhỏ trong vùng này.
Nếu cọc nhẫn thì sức kháng ma sát trên bề mặt có thé nhỏ hon so với độ bền cắt trong đất sét cách mặt cọc không xa.