Phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ

Bài viết tập trung nghiên cứu và phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ; Phân tích giải pháp móng bè - cọc hợp lý cho công trình kênh Chợ, Cần Thơ; Phân tích giải pháp móng bè - cọc bằng phần mềm Plaxis 3D.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 PHÂN TÍCH MÓNG BÈ - CỌC CỦA CỐNG KÊNH CHỢ, CẦN THƠ Lê Bá Vinh1, Nguyễn Toàn Khoa2, Nguyễn Nhựt Nhứt1, Tô Lê Hương1 1 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, email: lebavinh@hcmut.edu.vn 2 Đại học Cần Thơ 1. GIỚI THIỆU Đối với các công trình cống kênh thủy lợi, trong hệ móng bè - cọc có các tương tác giữa bè, đất, và các cọc như hình 1. Hiện nay, đã có các nghiên cứu và phương pháp tính toán móng bè - cọc làm việc đồng thời [1], [2], [3], [4] như phương pháp giải tích theo lý thuyết của Poulous - Davis - Randolph (PDR). Để xem xét đầy đủ các yếu tố về hình dạng kết cấu bản đáy, bản thành và công trình phụ trợ bên trên cống cùng làm việc đồng thời với đất nền cần sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng và phân tích đúng đắn hơn, từ đó giúp hiểu rõ hơn sự làm việc thực tế của móng bè - cọc và có phương án bố trí cọc làm việc tối ưu, hiệu quả hơn về kinh tế  Tương tác cọc-đất;  Tương tác cọc-cọc; cho công trình.  Tương tác bè-đất;  Tương tác bè-cọc; Hình 1. Hiệu ứng tương tác giữa đất 2. PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP MÓNG BÈ - và móng bè cọc của Katzenbach [2] CỌC HỢP LÝ CHO CÔNG TRÌNH CỐNG KÊNH CHỢ, CẦN THƠ 2.1. Móng bè - cọc của cống kênh Công trình cống Kênh Chợ thuộc xã Nhơn Ái, huyện Phong Điền, Cần Thơ với kích thước móng bè cọc có chiều dài Lm = 14m và chiều rộng Bm = 7m, chiều dày bản đáy dm = 1,2m, chiều dày bản thành t = 0.8m, tổng tải tác dụng lên bè gồm công trình bên trên cống và trọng lượng bản thân của cống là Q = 7650kN. Công trình sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông (0.30.3)m, chiều dài cọc Lc = 23,5m với sức chịu tải thiết kế Ptk = 700kN. Số lượng cọc cần bố trí dưới bè n = 30 cọc như hình 2. Hình 2. Mặt bằng bố trí cọc dưới cống kênh 191 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 2.2. Phân tích giải pháp móng bè - cọc bằng phần mềm Plaxis 3D Để đánh giá khả năng áp dụng của giải pháp móng bè - cọc cho công trình cống kênh, áp dụng phần mềm Plaxis 3D để phân tích các ứng xử của móng bè - cọc như mô hình ở hình 3. Các thông số của mô hình được trình bày như trong bảng 1. Trong đó, Hình 3. Mô hình móng bè - cọc trên phần các thông số Eeodref, Eurref, m, Ψ, υur, K0nc mềm Plaxis 3D được xác định theo công thức kinh nghiệm hoặc đề xuất của Plaxis. Các kết quả về độ lún của móng, lực dọc trong các cọc được thể hiện lần lượt ở các hình 4 và 5. Bảng 1. Thông số địa chất các lớp đất trong mô hình PLAXIS 3D Thông Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 số (SM) (OH) (CH) (CH) (SM) Hình 4. Độ lún của móng bè - cọc Chiều 4,50 13,30 3,80 4,80 20,10 dày Mô hình HS HS HS HS HS γunsat 18,80 15,70 17,40 19,30 18,80 (kN/m3) γsat 20,60 15,77 17,48 19,88 23,60 (kN/m3) kx 2,33E-05 3,39E-05 3,67E-05 1,728 2,33E-05 (m/day) ky Hình 5. Lực dọc phân bố trong các cọc 1,16E-05 1,70E-05 1,84E-05 0,864 1,17E-05 (m/day) Ứng với tải trọng công trình thực tế thì các E50ref kết quả phân tích đều cho thấy giải pháp móng 9809 1665 2596 8582 7847 (kN/m2) bè - cọc vẫn đảm bảo ổn định và biến dạng với Eeodref độ lún chỉ 0.82 cm, nhỏ hơn nhiều độ lún giới 9809 1665 2596 8582 7847 hạn cho phép, đồng thời cọc chịu tải lớn nhất (kN/m2) vẫn nhỏ hơn sức chịu tải thiết kế: Pmax = 627 Eurref kN < Ptk = 700 kN. Ngoài ra, việc bố trí các 29427 4995 7788 25746 23541 (kN/m2) cọc sao cho tối ưu và hiệu quả cần được quan m 0,8 0,77 0,900 0,600 0,700 tâm một cách đầy đủ hơn thay vì bố trí rãi đều các cọc dưới bè. Do đó, tiến hành khảo sát tiếp c’ref 25,60 11 20 15,00 25,60 móng bè - cọc cống kênh với các trường hợp (kN/m2) giảm dần số lượng cọc với chiều dài cọc không φ' (độ) 17,45 9,92 18 26,20 17,45 thay đổi (so với ban đầu - TH1) như hình 6, Ψ (độ) 0 0 0 0 0 hay giảm dần chiều dài cọc với số lượng cọc không thay đổi (so với ban đầu). Các kết quả υur 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 về sự phân chia tải giữa bè và cọc, tải tác dụng nc K0 0,700 0,828 0,691 0,560 0,700 lớn nhất lên đầu cọc ứng với các trường hợp 192 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 cắt giảm số lượng cọc khác nhau được thể hiện 3. KẾT LUẬN lần lượt ở hình 7 và 8. Khi giảm số lượng cọc ...