Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp phân tích sự cố nền móng công trình dựa vào đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh đồng tháp

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp phân tích sự cố nền móng công trình dựa vào đặc điểm, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Quan Ánh Tuyết
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức
• Trường học: Trường Đại Học Cửu Long
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
• Đề tài: Phân Tích Sự Cố Nền Móng Công Trình Dựa Vào Đặc Điểm Địa Chất Trên Địa Bàn Tỉnh Đồng Tháp
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Vĩnh Long

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan sự cố có nguyên nhân nền móng đã xảy ra ở nước ta
• 1.2. Tình hình sự cố trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp
• 1.3. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.4. Ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn áp dụng
• 1.5. Ý nghĩa thực tiễn áp dụng
• 1.6. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.7. Giới hạn và giả thiết
• 1.8. Cấu trúc Luận văn
• 2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN
• 2.1. Giới thiệu sơ bộ phần mềm Plaxis và cơ sở tính toán trong Plaxis liên quan đến các Bài toán của Luận văn
• 2.2. Mô hình đàn hồi (Linear Elastic model - LE)
• 2.3. Mô hình Mohr-Coulomb (MC)
• 2.4. Phân tích theo ứng suất hữu hiệu không thoát nước với các thông số độ cứng hữu hiệu
• 2.5. Phân tích theo ứng suất hữu hiệu không thoát nước với các thông số chống cắt hữu hiệu
• 2.6. Phân tích theo ứng suất hữu hiệu không thoát nước với các thông số chống cắt không thoát nước
• 2.7. Phân tích theo ứng suất tổng không thoát nước với các thông số không thoát nước
• 2.8. Phân tích Phi-c reduction (Safety analysis)
• 2.9. Áp dụng Plaxis cho các bài toán của Luận văn
• 2.10. Cơ sở tính toán độ lún cố kết (theo giải tích)
• 2.11. Cơ sở tính toán phân tích ảnh hưởng ma sát âm (MSA) lên cọc
• 2.11.1. Khái niệm MSA
• 2.11.2. PP tính toán phân tích MSA
• 3. TÍNH TOÁN KIỂM CHỨNG
• 3.1. Bài toán 1: Tuyến dân cư phía Đông tỉnh lộ ĐT855
• 3.2. Bài toán 2: Nhà lồng chợ Bách hóa Lai Vung
• 3.3. Bài toán 3: Trường THCS Đốc Binh Kiều – Khối 22 phòng học
• KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về sự cố nền móng

Sự cố nền móng công trình là một vấn đề nghiêm trọng trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt là tại tỉnh Đồng Tháp, nơi có nhiều công trình dân dụng và công nghiệp. Sự cố nền móng thường xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm đặc điểm địa chất phức tạp và thiết kế không phù hợp. Việc phân tích sự cố nền móng giúp xác định nguyên nhân và đưa ra giải pháp khắc phục hiệu quả. Theo thống kê, nhiều sự cố đã xảy ra trong các công trình xây dựng, gây thiệt hại lớn về kinh tế và ảnh hưởng đến an toàn công trình. Đặc biệt, các công trình xây dựng trên nền đất yếu thường gặp phải các vấn đề nghiêm trọng hơn. Việc hiểu rõ về công trình dân dụng và công trình công nghiệp tại Đồng Tháp là rất cần thiết để có thể đưa ra các biện pháp phòng ngừa và khắc phục kịp thời.

1.1. Đặc điểm địa chất tại Đồng Tháp

Đồng Tháp có đặc điểm địa chất đa dạng, với nhiều loại đất yếu như đất sét mềm, cát hạt mịn và than bùn. Những loại đất này có khả năng chịu tải thấp và dễ bị lún. Việc khảo sát địa chất là rất quan trọng trong quá trình thiết kế nền móng. Các báo cáo địa chất cho thấy rằng nhiều công trình tại Đồng Tháp đã không được thiết kế phù hợp với điều kiện địa chất thực tế, dẫn đến sự cố nền móng. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc không đánh giá đúng tính chất của đất nền có thể dẫn đến những thiệt hại nghiêm trọng cho công trình. Do đó, việc áp dụng các phương pháp khảo sát hiện đại và chính xác là cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng.

II. Phân tích nguyên nhân sự cố nền móng

Nguyên nhân của sự cố nền móng thường rất đa dạng và phức tạp. Một số nguyên nhân chính bao gồm thiết kế không phù hợp, thiếu sót trong khảo sát địa chất, và tác động của môi trường. Các công trình xây dựng tại Đồng Tháp thường gặp phải các vấn đề liên quan đến nền móng do không tính toán đúng tải trọng và không xem xét đầy đủ các yếu tố địa chất. Việc phân tích các sự cố đã xảy ra giúp xác định rõ nguyên nhân và từ đó đưa ra các giải pháp khắc phục. Theo các chuyên gia, việc áp dụng các công nghệ mới trong thiết kế và thi công có thể giảm thiểu rủi ro và nâng cao độ an toàn cho các công trình. Các giải pháp như gia cố nền, sử dụng cọc và các phương pháp xử lý nền đất yếu đã được đề xuất để khắc phục tình trạng này.

2.1. Thiết kế không phù hợp

Nhiều công trình tại Đồng Tháp đã gặp phải sự cố nền móng do thiết kế không phù hợp với điều kiện địa chất. Việc không tính toán đúng tải trọng và không xem xét các yếu tố như độ lún và khả năng chịu tải của đất nền đã dẫn đến nhiều sự cố nghiêm trọng. Các chuyên gia khuyến cáo rằng việc thiết kế cần phải dựa trên các số liệu khảo sát địa chất chính xác và đầy đủ. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro mà còn đảm bảo an toàn cho công trình trong suốt quá trình sử dụng. Việc áp dụng các phần mềm tính toán hiện đại cũng là một giải pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng thiết kế.

III. Giải pháp khắc phục sự cố nền móng

Để khắc phục sự cố nền móng, cần áp dụng các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Một trong những giải pháp hiệu quả là gia cố nền đất yếu bằng các phương pháp như cọc khoan nhồi, cọc bê tông và các biện pháp xử lý nền khác. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như PLAXIS để tính toán và dự đoán hành vi của nền đất dưới tải trọng là rất cần thiết. Ngoài ra, việc thường xuyên kiểm tra và bảo trì các công trình cũng giúp phát hiện sớm các dấu hiệu của sự cố nền móng. Các biện pháp này không chỉ giúp khắc phục sự cố mà còn nâng cao độ bền và tuổi thọ của công trình.

3.1. Gia cố nền đất yếu

Gia cố nền đất yếu là một trong những giải pháp quan trọng để khắc phục sự cố nền móng. Các phương pháp như cọc khoan nhồi, cọc bê tông và gia tải trước có thể được áp dụng để tăng cường khả năng chịu tải của nền đất. Việc sử dụng các công nghệ hiện đại trong gia cố nền không chỉ giúp cải thiện độ ổn định của công trình mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công. Các nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp gia cố đúng cách có thể giúp ngăn ngừa các sự cố nghiêm trọng và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Đồng Tháp, nằm trong vùng đồng bằng sông Cửu Long, có đặc điểm địa chất chủ yếu là đất yếu với các nhóm đất phù sa chiếm khoảng 59,06%, đất phèn 25,99%, đất xám 8,67% và đất cát 0,04%. Đặc điểm này gây ra nhiều khó khăn trong công tác thiết kế và thi công nền móng công trình, đặc biệt là các công trình đắp cao trên nền đất yếu. Trong thực tế, nhiều sự cố nền móng công trình đã xảy ra trên địa bàn tỉnh, gây thiệt hại về kinh tế và ảnh hưởng đến hoạt động sử dụng công trình. Ví dụ điển hình như tuyến dân cư phía Đông tỉnh lộ ĐT855 với chiều cao san lấp trung bình trên 5m, xảy ra lún sụt nghiêm trọng lên đến 2m tại một số đoạn; hay công trình Nhà lồng chợ Bách hóa Lai Vung bị lún nền gây hư hỏng nền lát gạch nghiêm trọng.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân tích, đánh giá nguyên nhân sự cố nền móng dựa trên đặc điểm địa chất điển hình của tỉnh Đồng Tháp, từ đó đề xuất các phương pháp tính toán và biện pháp xử lý phù hợp nhằm phòng ngừa và khắc phục sự cố. Nghiên cứu tập trung vào các công trình có hạng mục đắp cao trên nền đất yếu, trong phạm vi thời gian khảo sát và phân tích các sự cố từ năm 2010 đến 2016. Ý nghĩa nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác thiết kế nền móng, góp phần giảm thiểu rủi ro sự cố và nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng trên địa bàn tỉnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng hai mô hình cơ bản trong cơ học đất để phân tích nền móng:

1. Mô hình Mohr-Coulomb (MC): Mô hình này mô tả quan hệ ứng suất-biến dạng của đất dựa trên các thông số cường độ đất hữu hiệu như góc ma sát hữu hiệu ($\phi'$), lực dính hữu hiệu ($c'$) và góc dilatancy ($\psi$). Mô hình được sử dụng để tính toán hệ số an toàn của nền đất yếu dưới tải trọng đắp cao, đặc biệt trong điều kiện không thoát nước.

2. Mô hình Đàn hồi tuyến tính (Linear Elastic model - LE): Dựa trên định luật Hooke, mô hình này dùng để tính toán độ lún đàn hồi của nền đất, với các thông số mô đun đàn hồi ($E$) và hệ số Poisson ($\nu$). Mô hình này được áp dụng để phân tích độ lún cố kết dài hạn của nền đất dưới tải trọng đắp.

Các khái niệm chính bao gồm:

• Ma sát âm (MSA): Lực ma sát phát sinh khi độ lún của đất xung quanh cọc lớn hơn độ lún của cọc, ảnh hưởng đến sức chịu tải của móng cọc.
• Hệ số an toàn (SF): Đánh giá mức độ ổn định của nền móng dưới tải trọng.
• Độ lún cố kết (Sc): Độ lún phát sinh do quá trình cố kết của đất yếu dưới tải trọng đắp.
• Phân tích Phi-c reduction: Phương pháp tính toán hệ số an toàn bằng cách giảm dần các thông số cường độ đất đến khi xảy ra phá hoại.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm các báo cáo khảo sát địa chất, báo cáo kiểm định sự cố nền móng các công trình trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp, cùng các số liệu hiện trường về đặc điểm địa chất và biểu hiện sự cố. Cỡ mẫu nghiên cứu tập trung vào ba công trình điển hình có sự cố nền móng: tuyến dân cư phía Đông tỉnh lộ ĐT855, Nhà lồng chợ Bách hóa Lai Vung và Trường THCS Đốc Binh Kiều.

Phương pháp phân tích sử dụng phần mềm Plaxis phiên bản 8, dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng ứng xử cơ học của nền đất và móng công trình. Các mô hình vật liệu được lựa chọn phù hợp với đặc điểm đất yếu tại địa phương, bao gồm mô hình Mohr-Coulomb cho tính toán hệ số an toàn và mô hình đàn hồi tuyến tính cho tính toán độ lún. Song song đó, các công thức giải tích được áp dụng để tính toán độ lún cố kết và lực ma sát âm, hỗ trợ kiểm chứng kết quả mô phỏng.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2016, bao gồm thu thập dữ liệu, xây dựng mô hình tính toán, phân tích kết quả và đề xuất giải pháp. Việc lựa chọn phương pháp phân tích kết hợp mô phỏng số và tính toán giải tích nhằm đảm bảo độ chính xác và tính thực tiễn của kết quả nghiên cứu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hệ số an toàn nền đất yếu dưới tải trọng đắp cao thấp hơn quy định:
   Ví dụ tại tuyến dân cư phía Đông tỉnh lộ ĐT855, hệ số an toàn tính bằng Plaxis là 0,747, thấp hơn mức yêu cầu tối thiểu 1,15, tương tự kết quả báo cáo kiểm định là 0,72. Điều này cho thấy nền đất yếu không đảm bảo ổn định khi chịu tải trọng đắp cao trên 5,8 m.

2. Độ lún nền vượt mức cho phép gây hư hỏng công trình:
   Độ lún tính toán tại đoạn cuối tuyến ĐT855 đạt 1,33 m theo Plaxis và 1,092 m theo công thức giải tích, phù hợp với quan trắc thực tế khoảng 1,4 m. Tại Nhà lồng chợ Bách hóa Lai Vung, độ lún nền vẫn tiếp tục tăng thêm 3,7 - 4,6 cm trong một tháng quan trắc, cho thấy quá trình cố kết chưa kết thúc.

3. Ảnh hưởng đáng kể của ma sát âm (MSA) lên sức chịu tải của cọc:
   Tại Trường THCS Đốc Binh Kiều, MSA phát triển do lún không đều của nền đất yếu làm giảm sức chịu tải của cọc, gây lún lệch và hư hỏng kết cấu móng. Lực MSA ước tính lên đến 40 tấn, vượt quá sức chịu tải dự kiến của cọc.

4. Sự cố nền móng chủ yếu xảy ra ở các công trình đắp cao trên nền đất yếu không được xử lý nền đúng cách:
   Các công trình như bờ kè, đường giao thông và nhà ở thấp tầng đều gặp hiện tượng lún sụt, nứt nẻ, mất ổn định do không tính toán đầy đủ các yếu tố địa chất và tải trọng đắp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các sự cố nền móng là do đặc điểm địa chất yếu kém của vùng Đồng Tháp, với đất sét mềm, có hệ số rỗng lớn (e > 1), mô đun biến dạng thấp (E0 < 50 daN/cm²) và sức chống cắt nhỏ. Việc đắp cao khối đất trên nền đất yếu mà không có biện pháp xử lý nền như gia tải trước, bấc thấm hay sử dụng móng cọc phù hợp đã dẫn đến hiện tượng lún lớn và mất ổn định.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả cho thấy mô hình Mohr-Coulomb kết hợp phần mềm Plaxis là công cụ hiệu quả để đánh giá hệ số an toàn và dự báo độ lún nền. Tuy nhiên, việc thiếu các thông số hữu hiệu về đất trong tài liệu khảo sát địa chất làm hạn chế độ chính xác của mô hình, đòi hỏi phải giả thiết và hiệu chỉnh thông số dựa trên kinh nghiệm.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh hệ số an toàn và độ lún giữa các đoạn tuyến, bảng tổng hợp lực ma sát âm tác động lên cọc tại các công trình, giúp minh họa rõ ràng mức độ rủi ro và nguyên nhân sự cố.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng biện pháp xử lý nền trước khi đắp cao:
   Thực hiện gia tải trước kết hợp bấc thấm để giảm độ lún cố kết, đảm bảo nền đất đạt hệ số an toàn tối thiểu 1,15 trước khi thi công các hạng mục đắp cao. Thời gian thực hiện từ 3-6 tháng tùy điều kiện địa chất, do chủ đầu tư và nhà thầu thi công phối hợp.

2. Sử dụng móng cọc phù hợp với đặc điểm địa chất:
   Thiết kế móng cọc có chiều dài và tiết diện đảm bảo chịu được lực ma sát âm, đồng thời kiểm tra sức chịu tải cọc qua thí nghiệm nén tĩnh. Chủ thể thực hiện là đơn vị thiết kế và tư vấn giám sát trong giai đoạn thiết kế và thi công.

3. Tăng cường khảo sát địa chất chi tiết và xác định đầy đủ thông số đất hữu hiệu:
   Thực hiện các thí nghiệm nén 3 trục, cắt chậm để xác định chính xác các thông số cường độ và biến dạng của đất, làm cơ sở cho mô hình tính toán chính xác hơn. Thời gian khảo sát nên được bố trí hợp lý trong giai đoạn chuẩn bị đầu tư.

4. Ứng dụng phần mềm mô phỏng địa kỹ thuật hiện đại trong thiết kế và kiểm tra:
   Sử dụng Plaxis hoặc các phần mềm tương đương để mô phỏng ứng xử nền móng, đánh giá hệ số an toàn và độ lún, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu. Chủ thể thực hiện là các kỹ sư thiết kế và chuyên gia địa kỹ thuật.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình xây dựng:
   Nắm bắt các phương pháp tính toán nền móng trên nền đất yếu, áp dụng mô hình Mohr-Coulomb và mô hình đàn hồi để thiết kế móng phù hợp, giảm thiểu rủi ro sự cố.

2. Chuyên gia địa kỹ thuật và khảo sát địa chất:
   Tham khảo các đặc điểm địa chất điển hình của tỉnh Đồng Tháp, phương pháp xác định thông số đất và phân tích ma sát âm, phục vụ công tác khảo sát và đánh giá nền móng.

3. Nhà thầu thi công và quản lý dự án:
   Hiểu rõ các nguyên nhân sự cố nền móng để áp dụng biện pháp xử lý nền, kiểm soát chất lượng thi công đắp cao và móng cọc, đảm bảo an toàn công trình.

4. Cơ quan quản lý xây dựng và quy hoạch:
   Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng các quy định, tiêu chuẩn kỹ thuật về khảo sát, thiết kế và thi công nền móng trên địa bàn tỉnh, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nền đất yếu lại dễ gây ra sự cố nền móng?
   Đất yếu có sức chịu tải thấp (khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm²), mô đun biến dạng thấp và hệ số rỗng lớn, dẫn đến độ lún lớn và mất ổn định khi chịu tải trọng công trình, đặc biệt là khi đắp cao không xử lý nền.

2. Ma sát âm (MSA) ảnh hưởng như thế nào đến móng cọc?
   MSA phát sinh khi đất xung quanh cọc lún nhiều hơn cọc, tạo lực ma sát ngược chiều làm giảm sức chịu tải của cọc, gây lún lệch và hư hỏng móng nếu không được tính toán và thiết kế phù hợp.

3. Phần mềm Plaxis có ưu điểm gì trong phân tích nền móng?
   Plaxis sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, mô phỏng chính xác ứng xử cơ học của đất và móng, cho phép tính toán hệ số an toàn, độ lún và phân tích phá hoại, hỗ trợ thiết kế và đánh giá rủi ro hiệu quả.

4. Làm thế nào để giảm thiểu sự cố nền móng trên nền đất yếu?
   Áp dụng biện pháp xử lý nền như gia tải trước, bấc thấm, sử dụng móng cọc phù hợp, khảo sát địa chất chi tiết và sử dụng phần mềm mô phỏng để thiết kế chính xác, đồng thời kiểm soát chất lượng thi công nghiêm ngặt.

5. Độ lún bao nhiêu được xem là vượt mức cho phép?
   Độ lún vượt quá 5 cm đối với các công trình dân dụng thấp tầng thường được xem là vượt mức cho phép, gây ảnh hưởng đến kết cấu và mỹ quan công trình. Trong nghiên cứu, nhiều vị trí có độ lún lên đến 1,4 – 2,0 m, là mức rất nghiêm trọng.

Kết luận

• Luận văn đã phân tích thành công các nguyên nhân sự cố nền móng công trình trên nền đất yếu tại tỉnh Đồng Tháp dựa trên đặc điểm địa chất và số liệu hiện trường.
• Kết quả tính toán hệ số an toàn và độ lún nền bằng phần mềm Plaxis và công thức giải tích cho thấy nền đất yếu không đảm bảo ổn định và có độ lún vượt mức cho phép tại nhiều công trình đắp cao.
• Ma sát âm là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sức chịu tải của móng cọc, cần được tính toán và thiết kế phù hợp để tránh sự cố lún lệch.
• Đề xuất các biện pháp xử lý nền, thiết kế móng và khảo sát địa chất chi tiết nhằm phòng ngừa và khắc phục sự cố nền móng trong tương lai.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho các kỹ sư, nhà quản lý và chuyên gia địa kỹ thuật trong công tác xây dựng và phát triển bền vững tại Đồng Tháp.

Next steps: Triển khai áp dụng các giải pháp đề xuất trong các dự án xây dựng mới, đồng thời mở rộng nghiên cứu với các công trình có quy mô lớn hơn và điều kiện địa chất phức tạp hơn.

Các đơn vị liên quan nên phối hợp chặt chẽ trong công tác khảo sát, thiết kế và thi công nền móng để đảm bảo an toàn và hiệu quả đầu tư xây dựng trên nền đất yếu.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1.1 Giới thiệu Nền & móng công trình cho đến nay vẫn được xem là 2 bộ phận của một công trình xây dựng khó nắm bắt nhất. Móng là một đơn vị kết cấu có chức năng truyền tải trọng của công trình xây dựng xuống nền đất và nền có chức năng tiếp nhận tải trọng công trình thông qua móng. Nền và móng là một hệ thống nhất, tương tác với nhau. Vấn đề là ở chỗ, các tương tác này phải là hợp lý để công trình xây dựng được khai thác an toàn, lâu dài, đúng như dự liệu và điều này càng đặc biệt khó khăn hoặc không thể thực hiện được nếu không có các biện pháp xử lý đúng đắn trong những trường hợp công trình được xây dựng trên nền đất yếu.

Các loại đất yếu thường tồn tại với nhiều dạng khác nhau như đất sét mềm, cát hạt mịn, than bùn, các loại trầm tích bị mùn hóa, than bùn hóa,. Trong thực tế xây dựng thường gặp nhất là đất sét yếu bão hòa nước. Loại đất này có những tính chất đặc biệt đồng thời cũng có các tính chất tiêu biểu cho các loại đất yếu nói chung [1], là những đất có khả năng chịu tải nhỏ (khoảng 0,5 – 1,0 daN/cm2), có tính nén lún lớn, có hệ số rỗng lớn (e > 1), mô đun biến dạng thấp (thường thì E0 < 50 daN/cm2), lực chống cắt nhỏ,. Trong các giai đoạn gần đây, công tác nền móng đã đối mặt với những vấn đề mang tính bước ngoặt, như: Công nghệ nền móng cho nhà cao tầng (đặc biệt trong điều kiện địa chất phức tạp và trong vùng đông dân cư); vấn đề san lấp tạo mặt bằng với quy mô lớn (về diện tích và chiều cao đắp) trên nền đất yếu; vấn đề xây dựng công trình ngầm đô thị; vấn đề xử lý ảnh hưởng của ma sát âm lên móng cọc;.

Tất cả các vấn đề mới này buộc những người làm công tác nền móng, ngoài việc không ngừng tích lũy kinh nghiệm, còn phải cập nhật mới không chỉ kiến thức chuyên môn mà còn cả những công nghệ thi công mới, phương pháp tính toán mới, đặc biệt là việc ứng dụng phù hợp các phần mềm tin học chuyên ngành trong việc giải các bài toán địa kỹ thuật. Bên cạnh hiệu quả tích cực đạt được trong công tác Luan van 2 nền móng nói chung, thực tế cũng đã xảy ra không ít các sự cố nền móng công trình, đặc biệt là công trình trên nền đất yếu, gây thiệt hại không chỉ về mặt kinh tế mà còn ảnh hưởng đến hoạt động của đơn vị sử dụng công trình và ảnh hưởng đến dư luận xã hội. Một số đặc điểm của sự cố công trình có nguyên nhân nền móng (SCNM) [2] như sau:  Về phương thức biểu hiện, SCNM thường được phát hiện thông qua các hư hỏng về kết cấu bên trên. Trong một số trường hợp, SCNM cũng có các biểu hiện trực quan hơn bằng sự mất tính liên tục hoặc các chuyển vị lớn trên thân hoặc một vài bộ phận công trình xây dựng.

 Về thời điểm phát hiện sự cố, SCNM thường được phát hiện trong thời gian vận hành khai thác, đặc biệt ngay sau khi đưa công trình vào hoạt động; hiếm khi SCNM được phát hiện ngay trong quá trình thi công. Về đặc điểm diễn biến, SCNM thường tiến triển chậm chạp kéo dài theo thời gian cho đến khi công trình mất khả năng sử dụng. Tuy nhiên, trong trường hợp bị phá hoại về độ bền, SCNM cũng có thể xảy ra đột ngột, đổ sụp tức thì.  Về hậu quả của sự cố, SCNM thường chỉ làm giảm và dẫn tới mất khả năng khai thác sử dụng công trình (so với yêu cầu thiết kế ban đầu).

SCNM hiếm khi gây ra các thiệt hại về người (ngoại trừ các sự cố xảy ra quá đột ngột). Luận văn này, với đề tài “Phân tích sự cố nền móng công trình dựa vào đặc điểm địa chất trên địa bàn tỉnh Đồng Tháp”, sẽ tập trung vào việc tổng hợp, phân tích và đánh giá SCNM của một số công trình thực tế được xây dựng trên địa bàn Đồng Tháp qua việc ghi nhận số liệu địa chất, số liệu hiện trường sự cố và những kết luận về nguyên nhân sự cố được tham khảo trong các Báo cáo kiểm định có liên quan. Qua đó, một số đề xuất phù hợp, có thể làm cơ sở cho việc định hướng khắc phục, phòng ngừa sẽ được trình bày; đồng thời, những kiến nghị về hướng phát triển của đề tài cũng sẽ được nêu lên trong Luận văn.2 Tổng quan sự cố có nguyên nhân nền móng đã xảy ra ở nước ta Không ít các sự cố có nguyên nhân nền móng (SCNM) đã xảy ra trong các công trình xây dựng ở nước ta. Các sự cố này, tùy mức độ, có thể được nhìn thấy Luan van 3 thực tế ở địa phương hoặc trên các phương tiện thông tin đại chúng.

Có thể liệt kê một số sự cố dưới đây (theo [2]): a. Trạm tiếp nhận thạch cao Nhà máy xi măng Ninh Bình: Trạm tiếp nhận thạch cao nhà máy xi măng Tam Điệp (Ninh Bình) có kích thước mặt bằng 9,8 x 21,7 (m). Theo thiết kế, móng của trạm đặt sâu với đáy móng ở CĐQG là +45,1 m và +40,3 m (cao độ MĐTN là +51,4 m) đặt trực tiếp trên bề mặt đá vôi. Phương án thi công dự kiến là đào đến bề mặt đá với độ sâu đào chừng 10,0 11,0 m kể từ MĐTN, đổ bê tông lót và thi công móng.

Tuy nhiên, khi đào tới cao độ +45,0 m và sau đó tới +40,0 m, đá gốc vẫn chưa bắt gặp và nước chảy ngập hố đào với lưu lượng lớn; mực nước tĩnh nằm tại cao độ +45,0 m gây chuyển vị thành, lún bề mặt đất quanh hố đào dẫn tới hư hại một số công trình lân cận. Nguyên nhân sự cố ở đây là khâu khảo sát địa chất công trình đã bị bỏ qua, nhận thức không đầy đủ về tính phức tạp của khu vực đá vôi castơ hoá có bề mặt phức tạp và phong phú nước. Khảo sát địa kỹ thuật bổ sung bằng xuyên trọng lượng của Thụy Điển cho thấy, bề mặt đá gốc nằm tại cao độ +35,0  36,0m và trên nó có một lớp đất sét nửa cứng với cao độ mặt lớp 35,0  37,0 m. Sự cố được giải quyết rất đơn giản: Tập trung đào nhanh hố móng kết hợp với bơm hút nước công suất mạnh tới độ sâu của bề mặt lớp sét nửa cứng, đổ bêtông lót tới cao độ thiết kế và thi công móng.

Kè mương thoát nước, Khu liên hợp thể thao Quốc gia, Mỹ Đình, Hà Nội: Mương thoát nước là một phần việc thuộc hạng mục cơ sở hạ tầng Khu liên hợp thể thao Quốc gia, Mỹ Đình, Hà Nội, có bề rộng 8 m tại đáy và sâu 4,5m. Tổng hợp kết quả khảo sát địa chất cho thấy cấu tạo địa tầng dọc theo mương thoát nước tương đối đồng đều, gồm : Đất lấp dày 1,7  1,8 m; lớp sét dẻo mềm đến dẻo chảy dày 3 m và tiếp theo là lớp bùn sét dày trung bình 10,5 m. Bờ kè là tường trọng lực bằng đá hộc dày 1,5 m tại chân tường và 0,6 m tại đỉnh tường. Móng tường rộng 2,35 m đặt trong lớp sét dẻo mềm  dẻo chảy được gia cố bằng cọc tre dài 2 m, mật độ 25 cây/m2.

Luan van 4 Kè được thi công trong khoảng tháng 1012/2002. Đến ngày 23/01/2003 tiến hành ủi đất san nền bãi đỗ xe sau bờ kè, một đoạn kè dài 48 m đã chuyển dịch ngang lên tới trên 50 cm và xuất hiện vết nứt ngang tường (gãy tường đá, gãy dầm bê tông), đất bị tụt từng mảng lớn ở khu vực lân cận. Kết quả khảo sát bổ sung (giai đoạn 2) cho thấy: Tại nơi xảy ra sự cố địa tầng khác với tài liệu địa chất đã được cung cấp trước đó (giai đoạn 1). Hệ số ổn định của kè SF = 1,22÷1,97 theo tài liệu địa chất ở giai đoạn 1 và SF = 0,94 ở giai đoạn 2 (khảo sát bổ sung).

Trạm nghiền thô  Nhà máy xi măng Nghi Sơn: Cụm công trình này có chức năng tiếp nhận và sơ chế nguyên vật liệu phục vụ sản xuất xi măng. Kích thước mặt bằng 11,513,5 m và 17,519,5 m, chiều cao 25 m, kết cấu hệ khung và tường chắn BTCT. Móng bè trên cọc 30x30(cm) và 40x40(cm) với cao độ mặt móng là +6,3 m (CĐQG). Một đường dẫn phía sau nhà được đắp để phục vụ vận chuyển cấp nguyên vật liệu vào trạm với cao độ của khối đắp là +24,3 m (CĐQG).

Về điều kiện đất nền, dưới lớp đất đắp SLMB dày khoảng 4,3 m là lớp bùn sét dày 1,8 m; sau đó là các lớp đất loại sét trạng thái cứng và cát chặt. Đá gốc là đá vôi nằm ở độ sâu chừng 1920 m. Tháng 01/1999 khi đường dẫn được thi công tới công trình cách chừng 10m, công trình bắt đầu có chuyển vị ngang (7 25 mm). Khi đường dẫn đạt đến cao độ (CĐQG) +24,0 m (tháng 05/1999), các chuyển dịch là 6177 mm.

Quan trắc chuyển dịch của đất nền bằng thiết bị đo nghiêng (Inclinometer) cho thấy, trong thời gian 18/06 đến 07/07/1999, các lớp đất nền chuyển vị khoảng 35 mm và lớp đất đắp trong khoảng cao độ +6,0 đến+11,0 m chuyển vị lớn hơn 5-10 mm. Kết cấu công trình cũng bị hư hại biểu hiện bằng xuất hiện các vết nứt và khi đào kiểm tra thấy hầu hết các cọc đều bị nứt tại vị trí liên kết với đài với bề rộng vết nứt phổ biến 24 mm. Khi hạ bớt cao độ đất đắp đường dẫn còn +15 m (tháng 06/1999), chuyển vị ngang công trình không còn phát triển. Thiết kế đã bỏ qua tải trọng ngang tác dụng lên công trình được phát sinh do khối đất đắp đường dẫn phía sau công trình gây ra (mô hình hóa không đầy đủ các Luan van 5 tương tác).

Các tính toán kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc và phân tích chuyển vị ngang của kết cấu dưới tác dụng của khối đắp cho thấy, tải trọng ngang tác dụng lên cọc đã vượt quá 2 lần khả năng chịu tải của cọc. Cư xá Thanh Đa, lô IV và VI: Cư xá Thanh Đa (Bình Thạnh, Tp.Hồ Chí Minh) có 6 lô nhà 5 tầng. Mỗi lô gồm 2 dãy nhà song song cách nhau 4 m, có bề rộng 7,5 m và chiều dài 147 m, được chia thành 4 đơn nguyên cách nhau bởi các khe lún. Kết cấu khung sàn BTCT với bước cột cách đều 3 m và tường gạch bao che.

Móng băng trên nền gia cố cừ tràm dài 2,52,7 m; mật độ 16 cây/m2.