Nghiên cứu phương pháp giải tích gần đúng để dự báo lún của nền đất xung quanh cho hố đào sâu

Bài viết tập trung nghiên cứu phương pháp giải tích gần đúng để dự báo lún của nền đất xung quanh cho hố đào sâu. Kết quả xác định rằng phương pháp giải tích gần đúng có thể áp dụng một cách hiệu quả cho các công trình hố đào sâu khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu phương pháp giải tích gần đúng để dự báo lún của nền đất xung quanh cho hố đào sâu . 135 NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP GIẢI TÍCH GẦN ÚNG Ể DỰ BÁO LÚN CỦA NỀN ẤT UNG QUANH CHO HỐ O SÂU Lê Giang Sơn1, Nguyễn Ngọ Lư ng1, Phạ Ngọ T n1, ặng Bảo L i1, Võ Thanh Toàn1, Lê Thanh Phong2, Nguyễn Thành Sơn1,* 1 Trường Đại học Xây dựng Miền Trung 2 Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh * Tác giả chịu trách nhiệm: nguyenthanhson@muce.edu.vnTó tắt Phân tích biến dạng của nền đất là c c kỳ quan trọng trong công tác thiết kế và thi công cáccông trình xây d ng nh m ng cầu, các công trình cao tầng có nhiều tầng hầm c ng nh x yd ng các ga tầu điện ngầm,… Ngày n y, ph ơng pháp phần tử hữu hạn (FEM) đã đ ợc sử dụngrộng rãi cho phân tích lún của nền đất. Tuy nhiên, chất l ợng củ ph ơng pháp phần tử hữu hạnphụ thuộc rất nhiều vào các mô h nh đất khác nhau, các thông số đầu vào và khả năng hiểu biếtsâu rộng của các kỹ s trong lĩnh v c ịa kỹ thu t Do đ , nghi n cứu này sử dụng ph ơng phápgiải tích gần đ ng để d báo lún củ đất nền xung quanh cho công trình hố đào s u d a trênchuyển vị ngang th c tế củ t ờng chắn iểm nổi b t củ ph ơng pháp này là không cần nhiềuthông số đầu vào củ các mô h nh đất và thời gian hội tụ để đạt đ ợc kết quả nh nh hơn ph ơngpháp phần tử hữu hạn Th m vào đ , để kiểm chứng t nh đ ng đắn củ ph ơng pháp giải tíchgần đ ng, một công trình cụ thể đ ợc đ r t nh toán và so sánh với ph ơng pháp phần tử hữuhạn. Kết quả xác định rằng ph ơng pháp giải tích gần đ ng c thể áp dụng một cách hiệu quảcho các công trình hố đào s u khác nh uTừ khóa: phương pháp giải tích g n úng; hố ào sâu; phương pháp ph n tử hữu hạn; lún của nền ất xung quanh hố ào sâu.1. Tổng quan Hiện nay trên thế giới có nhiều ph ơng pháp d áo để xác định lún của nền đất xung quanhcho hố đào của các tác giả nh : Ph ơng pháp kinh nghiệm của Peck ( 969) đã đ r giản đồ xácđịnh độ lún bề m t đất xung quanh hố đào gồm 3 v ng, trong đ v ng I - đất loại sét dẻo cứngđến cứng; vùng II - đất loại sét dẻo mềm đến chảy; vùng III - đất loại sét dẻo mềm đến dẻo chảyở độ s u d ới đáy hố m ng CLough nd O‟Rourke ( 99 ) đã đề nghị một ph ơng pháp ánkinh nghiệm để ớc tính chuyển vị của hố đào trong đất sét, trong đ chuyển vị ng ng t ờng vâylớn nhất δhm đ ợc đánh giá theo hệ số an toàn chống đẩy trồi và độ cứng tổng thể của hệ chống.Hsieh P.G. and Ou C.Y. (1998) xây d ng một ph ơng pháp th c nghiệm từ các ph ơng phápPeck ( 969), Clough và ORourkes ( 99 ) để ớc l ợng ch nh xác hơn độ lún bề m t nếu xácđịnh đ ợc chuyển vị ng ng t ờng về phía bên trong hố đào Thông qu ph n t ch ng ợc cácnghiên cứu điển h nh, Hsieh và Ou xác định ph ơng pháp của họ là chính xác cho cả đất sétmềm và cứng. Phân tích biến dạng củ các công tr nh đ ợc xây d ng từ tr ớc bên cạnh một hố đào s u cầnxét đến các yếu tố ảnh h ởng độ lún m t nền đất nh chiều cao công trình, chiều sâu hố đào,khoảng cách từ hố đào đến công tr nh, đ c t nh đất nền,... Từ việc phân tích này có thể tìm ra cácnguyên nhân ảnh h ởng chính và các biện pháp xử lý hiệu quả để tăng mức độ an toàn cho cáccông tr nh c ng nh giảm thiểu thiệt hại. Gần đ y, việc sử dụng ph ơng pháp phần tử hữu hạn(FEM) để giải quyết các ài toán ịa kỹ thu t thông qua h trợ phần mềm Pl xis đã đ ợc ápdụng rộng rãi. Tuy nhiên, chất l ợng củ ph ơng pháp phần tử hữu hạn phụ thuộc rất nhiều vàomô h nh đất và các thông số đầu vào, c ng nh khả năng hiểu biết sâu rộng của các kỹ s tronglĩnh v c ịa kỹ thu t Tr ớc xu thế phát triển của khoa học và công nghệ, s cạnh tranh chấtl ợng công việc thì việc nâng cao chất l ợng các giải pháp tính toán luôn luôn diễn r và chbao giờ c điểm dừng. Việc tối u h giữ các ph ơng pháp đ ợc l a chọn để tiết kiệm thời136gian, công sức và tiền bạc luôn luôn là một thách thức Do đ , một ph ơng pháp giải tích gầnđ ng để d báo lún củ đất nền xung quanh cho hố đào s u đ ợc đề xuất bởi Qian và cộng s( ) và đ ợc th c hiện cho nghiên cứu này iểm nổi b t củ ph ơng pháp giải tích gần đ nglà không cần nhiều thông số đầu vào c ng nh s hiểu biết sâu rộng củ mô h nh đất và thời gianhội tụ để đạt đ ợc kết quả nh nh hơn ph ơng pháp phần tử hữu hạn (FEM) Th m vào đ đểkiểm chứng ph ơng pháp giải tích gần đ ng trong nghi n cứu này, kết quả phân tích biến dạngcủa nền đất sử dụng ph ơng pháp giải tích gần đ ng cho các công tr nh cụ thể đ ợc so sánh vớiph ơng pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Plaxis. Tổng quan về vấn đề cần nghiên cứu,những tồn tại ch đ ợc giải quyết, tóm tắt những công việc chủ yếu đã th c hiện trong nghiêncứu, các kết quả ch nh đạt đ ợc.2. Cơ sở ý thuyết phương ph p giải tí h gần đúng2.1. Giải ph p ơ ản cho T mode Trong ...