CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ CỌC ĐƠN VÀ CỌC TRONG NHÓM CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 1.1 CÁC VẤN ĐỀ VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC ĐƠN CHỊU TẢI TRỌNG NGANG .1 Mô hình nền Winkler (phương pháp hệ số nền) .2 Lời giải của 1 số tác giả .3 Phương pháp đường cong p-y .4 Lý thuyết đàn hồi ( Xấp xỉ côngtinum đàn hồi) .5 Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) .2 CÁC VẤN ĐỀ VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC TRONG NHÓM CHỊU TẢI TRỌNG NGANG ( Trong đất dính và đất rời).1 Ảnh hưởng của tải trọng ngang tác dụng lên cọc trong nhóm.2 Sức chịu tải giới hạn của nhóm cọc khi chịu tải trọng ngang (theo Davisson, Oteo-Prakash-saran) .3 CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM CHO CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG ĐÃ ĐƯỢC THỰC HIỆN. 21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỨNG XỬ CỌC ĐƠN VÀ CỌC TRONG NHÓM KHI CHỊU TẢI TRỌNG NGANG TRÊN CƠ SỞ ĐỀ NGHỊ 2.1 PHƯƠNG PHÁP XẤP XỈ PHẢN LỰC NỀN VÀ XẤP XỈ ĐÀN HỒI .1 Theo phương pháp xấp xỉ phản lực nền: Reese &Matllock-1957 .2 Theo phương pháp xấp xỉ đàn hồi: Poulos-1971 .2 PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CONG p-y .1 Cơ sở lý thuyết tính toán.2 Phân tích các dạng đường cong p-y cho từng loại đất ( theo nghiên cứu của nhiều tác giả) .3 KẾT LUẬN – NHẬN XÉT VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐƯỜNG CONG P-Y .4 PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN (PTHH).1 Phần mềm Plaxis .2 Phần mềm FB – Pier. 65 CHƯƠNG 3: THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG VÀ PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỌC ĐƠN CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 3.1 THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG .1 Đặc điểm địa chất khu vực tiến hành thí nghiệm.2 Cách xác định 1 vài thông số quan trọng phục vụ cho công tác thiết kế .3 Xác định các đặc trưng chống cắt và biến dạng .4 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm .5 Đặc điểm cọc tiến hành thí nghiệm .6 Quy trình tiến hành thí nghiệm .7 Kết quả thí nghiệm .8 Xử lý số liệu thí nghiệm.9 Nhận xét kết quả thí nghiệm .2 PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỌC ĐƠN CHỊU TẢI TRỌNG NGANG .2 Kết quả tính toán và phân tích.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. 91 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỌC TRONG NHÓM CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 4.2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN .1 Số liệu đầu vào và quy ước tên gọi .2 Phân phối tải trọng ngang lên từng cọc trong nhóm cọc .3 ẢNH HƯỞNG CỦA KHOẢNG CÁCH CỌC ĐẾN ỨNG XỬ CỦA NHÓM CỌC .4 PHÂN TÍCH HỆ SỐ NHÓM CỌC .1 HỆ SỐ NHÓM CỌC Ge.2 PHÂN TÍCH HỆ SỐ fm .5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 5.
137 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 140 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1- Khái niệm Winkler của dầm nằm trên nền đất đàn hồi .2- Hệ lực và đường cong biến dạng của cọc .3- Mô hình cọc – đất và kết quả của bài toán .4- Quan hệ giữa tải trọng ngang p và chuyển vị ngang y (p-y) .5- Thí nghiệm lực kháng tổng (P) .6- Mô hình cọc đơn .7- Ứng suất tác động lên (a) Cọc, (b) đất xung quanh cọc .8a- Ứng xử của cọc đơn dưới tác dụng của tải trọng ngang .8b- Ứng xử của nhóm cọc dưới tác dụng của tải trọng ngang .9- Vùng ứng suất trong nhóm cọc .10- Ứng xử của nhóm cọc (vùng chập ứng xuất) Mặt bằng; b- Mặt cắt .11- Strain gages dùng để đo moment uốn trong cọc .12- Slope inclinometer dùng để đođộ nghiêng trong cọc .13- Mặt bằng thí nghiệm cọc đơn và nhóm cọc .14- Cọc đơn và Nhóm 9 cọc trước khi thí nghiệm .15- Nhóm cọc sau khi đào đất .16- Bê tông cọc bị phá hoại .1a- Biểu đồ của cọc chịu tải trọng ngang (a) Dầm trên móng đàn hồi, (b) Lý tưởng của Winkler, .1b- Biểu đồ của cọc chịu tải trọng ngang .2- Sơ đồ cọc chịu lực ngang và các biểu đồ chuyển vị - nội lực .3- Quy ước dấu dương của các đại lượng .4a- Hệ số của cọc có đầu tự do trong đất không dính (a) đầu tự do.4b- Hệ số của cọc có đầu tự do trong đất không dính (b) đầu cố định (Ft) .5- Chuyển vị, mô men và hệ số nền của cọc có đầu cố định (Ft) chịu tải trọng ngang: (a) Chuyển vị, (b) Mô men uốn, (c) Hệ số nền .6: Hệ số mô men và chuyển vị của cọc có đầu tự do trong đất với mô đun không đổi (a) Hệ số chuyển vị và mô men uốn của cọc có đầu tự do mang tải trọng ngang tại đầu và mô men bằng 0, (b) Hệ số của chuyển vị và mô men uốn của cọc chịu mô men tại đầu và lực ngang bằng 0 .7- Giá trị của I’pH: đầu cọc tự do với mô đun đất biến đổi .8- Giá trị của I’pM: đầu cọc tự do với mô đun đất biến đổi .9- Ảnh hưởng của hệ số chuyển vị F’p: đầu cọc tự do, môđun đất biến đổi, và ảnh hưởng của phản lực đất .10- Mô men lớn nhất trong đầu cọc tự do với mô đun biến đổi của đất .11: (a) Giá trị của I’pF (b) Hiệu suất ảnh hường của hệ số F’pF với đầu cọc cố định, mô đun đất biến đổi theo độ sâu .12- Ảnh hưởng của IpH, IpM và IM với môđun không đổi (a) IpH so với KR cho cọc đầu tự do, (b) IpM và IM so với KR cho cọc đầu tự do .13- Ảnh hưởng của số IM so với KR cho cọc có đầu cố định trong đất dính .14- Mô ment lớn nhất trong cọc có đầu tự do .15- Các hệ số ảnh hưởng đối với đầu cọc cố định .16- Mô ment cố định ở đầu cọc có đầu cố định .17a, b- Mô hình làm việc của cọc và dạng đường cong p-y .17c- Mô hình phân chia cọc .17: Mô hình đường cong p-y của chuyển vị cọc .17a) Hình dạng của đường cong tại độ sâu khác nhau x .17b) Đường cong trên trục chuẩn, (2.17c) Mô hình chuyển vị của cọc .18- a) Ứng xử của đất ngoài mặt cắt ngang của cọc, b) Mô hình đường cong p-y .19- Sự phân bố ứng suất của cọc trước và sau khi chuyển vị ngang .20- Đặc trưng của đường cong p-y của tĩnh tải trong đất sét dưới mực nước ngầm .21- Giá trị không đổi As và Ac .22- Đất sét trên mực nước ngầm .23- Quan hệ p-y của đất cát .24- Đồ thị thể hiện giá trị Bi, và Ai .25- Cấu trúc chương trình Plaxis .26a- Mô hình nhóm cọc 4x4 .26b- Mô hình nhóm cọc 4x4 .27- Kết quả thí nghiệm ba trục thoát nước tiêu chuẩn và mô hình đàn dẻo .28- Quan hệ ứng suất và biến dạng trong mô hình nền đàn hồi - dẻo thuần túy .29- Sự tương tự giữa quan hệ thể tích- áp lực và quan hệ ứng suất – biến dạng trong mô hình nền Cam – clay .30- Giao diện chương trình FB-PIER .1- Mặt cắt địa chất và biểu đồ số đọc SPT theo độ sâu .2- Khối đối trọng dùng trong thí nghiệm .3- Cọc và thiết bị thí nghiệm đẩy ngang .4- Thiết bị kích thủy lực .5- Chuyển vị ngang lớn nhất của cọc theo các cấp tải .6- Chuyển vị ngang của cọc theo phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) .7- Mô ment của cọc theo phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) .8- Chuyển vị ngang của cọc theo phương pháp đường cong p-y .9- Mô ment của cọc theo phương pháp đường cong p-y .1a, b- Sơ đồ mặt phá hoại của nền đất phía trước cọc chịu tải ngang .2a, b- Sơ đồ phá hoại khối đất trước cọc ở độ sâu lớn (a) và sơ đồ tính toán xác định khả năng chịu tải ở độ sâu này (b) .3- Ứng xử của cọc làm việc theo nhóm khi chịu tải trọng ngang .4- Tác dụng tải ngang vào nhóm cọc có 1 hàng và 1 cột .5- Mô tả về thuật ngữ dùng để mô tả sự sắp xếp của nhóm cọc .6- Phân loại cọc trong nhóm .7- Quy trình phân tích ứng xử của cọc trong nhóm cọc chịu tải trọng ngang .8- Đường cong p-y cho cọc đơn và nhóm cọc .9- Mô hình phân loại và bố trí cọc điển hình .10- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 2D, tải tác dụng là 1600kN .11- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 2D, tải tác dụng là 3200kN .12- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 2D, tải tác dụng là 6400kN .13- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 2D, tải tác dụng là 8000kN .14- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 3D, tải tác dụng là 1600kN .15- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 3D, tải tác dụng là 3200kN .16- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 3D, tải tác dụng là 6400kN .17- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 3D, tải tác dụng là 8000kN .18- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 4D, tải tác dụng là 1600kN .19- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 4D, tải tác dụng là 3200kN .20- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 4D, tải tác dụng là 6400kN .21- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 4D, tải tác dụng là 8000kN .22- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 4D, tải tác dụng là 9600kN .23- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 5D, tải tác dụng là 1600kN .24- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 5D, tải tác dụng là 3200kN .25- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 5D, tải tác dụng là 6400kN .26- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 5D, tải tác dụng là 8000kN .27- Hệ số phân bố tải trọng tác dụng lên nhóm cọc với khoảng cách cọc là 5D, tải tác dụng là 11200kN .28- Biểu đồ moment uốn của cọc biên ở các hàng trong nhóm cọc 4x4, khoảng cách cọc 3D, tải trọng ngang 1600kN .29- Biểu đồ moment uốn của cọc giữa ở các hàng trong nhóm cọc 4x4, khoảng cách cọc 3D, tải trọng ngang 1600kN .30- Biểu đồ moment uốn của cọc biên ở các hàng trong nhóm cọc 4x4, khoảng cách cọc 3D, tải trọng ngang 3200kN .