Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích Ổn Định Hố Móng Sâu Cho Nhà Cao Tầng Trên Đất Yếu Ven Sông Tại Cần Thơ

Địa chất thủy văn tại Cần Thơ được hình thành từ lớp phù sa bồi lắng, tạo nên đất nền yếu với chiều dày lớn. Mực nước ngầm thay đổi theo mùa và thủy triều, gây ra áp lực đáng kể lên kết cấu móng. Điều này đòi hỏi các giải pháp kỹ thuật đặc biệt để đảm bảo ổn định công trình. Nghiên cứu sử dụng các thông số địa chất từ các hố khoan tại khu vực Bệnh viện Phụ sản Quốc tế Phương Châu, bao gồm các lớp đất sét, cát và bùn. Các thông số này được nhập vào mô hình Plaxis để mô phỏng và phân tích chuyển vị ngang của tường vây và cọc bê tông.

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ổn định hố móng sâu. Các mô hình 3D và 2D được xây dựng trong phần mềm Plaxis, với các thông số đầu vào bao gồm đặc tính đất, tường vây cừ Larssen, và cọc bê tông. Quá trình thi công được mô phỏng theo từng giai đoạn, từ đào đất đến hạ mực nước ngầm. Kết quả cho thấy sự chênh lệch đáng kể giữa các phương pháp mô phỏng, với tỷ lệ chênh lệch chuyển vị ngang tường giữa 3D và 2D là (-30%), và giữa 3D và giải tích là (+50%). Điều này khẳng định tính ưu việt của mô hình 3D trong việc phân tích ổn định công trình trên đất yếu ven sông.

Mực nước ngầm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến ổn định hố móng sâu. Khi mực nước ngầm tăng, áp lực nước lên tường vây và cọc bê tông cũng tăng, dẫn đến chuyển vị ngang lớn hơn. Nghiên cứu sử dụng mô hình Plaxis 3D để mô phỏng sự thay đổi chuyển vị ngang của tường vây cừ Larssen và cọc bê tông ở các mực nước ngầm khác nhau. Kết quả cho thấy, khi mực nước ngầm tăng từ -0.1m đến -1.5m, chuyển vị ngang của tường vây tăng đáng kể. Phương trình tương quan giữa chuyển vị ngang và chiều cao mực nước ngầm được thiết lập, giúp dự đoán chính xác hơn ổn định công trình trong các điều kiện khác nhau.

Vị trí đặt tải khối đất cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến ổn định hố móng sâu. Khi tải khối đất được đặt gần hố móng, áp lực đất lên tường vây và cọc bê tông tăng, dẫn đến chuyển vị ngang lớn hơn. Nghiên cứu sử dụng mô hình Plaxis 3D để mô phỏng sự thay đổi chuyển vị ngang của tường vây cừ Larssen và cọc bê tông khi vị trí đặt tải khối đất thay đổi. Kết quả cho thấy, khi tải khối đất được đặt gần hố móng, chuyển vị ngang của tường vây và cọc bê tông tăng đáng kể. Phương trình tương quan giữa chuyển vị ngang và khoảng cách tải khối đất đến hố móng được thiết lập, giúp dự đoán chính xác hơn ổn định công trình trong các điều kiện khác nhau.

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc thiết kế và thi công công trình xây dựng trên đất yếu ven sông. Các kết quả phân tích và phương trình tương quan giúp dự đoán chính xác hơn ổn định công trình trong các điều kiện khác nhau, giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công. Nghiên cứu cũng cung cấp các giải pháp kỹ thuật hiệu quả để đảm bảo ổn định hố móng sâu, đặc biệt là trong điều kiện đất yếu ven sông tại Cần Thơ.

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phân tích ổn định hố móng sâu trong các điều kiện địa chất phức tạp hơn, như đất có lớp đá gốc hoặc đất có độ ẩm cao. Ngoài ra, nghiên cứu có thể mở rộng sang các khu vực khác có điều kiện địa chất tương tự, để đánh giá tính khả thi của các giải pháp kỹ thuật được đề xuất. Việc kết hợp các phương pháp mô phỏng tiên tiến hơn, như mô hình 4D, cũng có thể được xem xét để nâng cao độ chính xác của các phân tích ổn định công trình.