Xác định hệ số tập trung ứng suất đầu cọc trong giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật

Giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật càng trở nên phổ biến và ứng dụng rộng rãi hơn khi hiệu quả của giải pháp thiết thực. Tuy nhiên việc thiết kế giải pháp xử lý nền hiện nay chỉ dựa vào kết quả phân tích từ phương pháp phần tử hữu hạn mà chưa có sự kiểm chứng thực tế. Bài báo đưa ra kết quả kiểm chứng thực tế hệ số tập trung ứng suất đầu cọc để từ đó đánh giá hiệu quả của giải pháp xử lý nền đối với công trình xây dựng, giúp người thiết kế có thể thiết kế an toàn tiết kiệm hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định hệ số tập trung ứng suất đầu cọc trong giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật XÁC ĐỊNH HỆ SỐ TẬP TRUNG ỨNG SUẤT ĐẦU CỌC TRONG GIẢI PHÁP XỬ LÝ NỀN BẰNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP KẾT HỢP VỚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT Nguyễn Tuấn Phương1, Võ Phán2, Võ Ngọc Hà1 Tóm tắt: Giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với vải địa kỹ thuật càng trở nên phổ biến và ứng dụng rộng rãi hơn khi hiệu quả của giải pháp thiết thực. Tuy nhiên việc thiết kế giải pháp xử lý nền hiện nay chỉ dựa vào kết quả phân tích từ phương pháp phần tử hữu hạn mà chưa có sự kiểm chứng thực tế. Bài báo đưa ra kết quả kiểm chứng thực tế hệ số tập trung ứng suất đầu cọc để từ đó đánh giá hiệu quả của giải pháp xử lý nền đối với công trình xây dựng, giúp người thiết kế có thể thiết kế an toàn tiết kiệm hơn. Từ khóa: Gia cường vải địa kỹ thuật; Cung vòm; Công trình đắp. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ1 từ đó quyết định giải pháp thiết kế. Đồng bằng sông Cửu Long có kiến tạo địa Việc “Xác định hệ số tập trung ứng suất đầu chất trẻ, trên 90% diện tích đất mặt là yếu. Sự cọc từ thí nghiệm hiện trường trong giải pháp phát triển kinh tế vùng trong những năm gần xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép kết hợp với đây đã thúc đẩy sự hội nhập công nghệ xây vải địa kỹ” để đánh giá hiệu quả của giải pháp dựng để đáp ứng nhu cầu kinh tế. Với Chủ đối với công trình xây dựng, giúp người thiết kế trương phát triển cơ sở hạ tầng cho khu vực có thể thiết kế an toàn và tiết kiệm hơn. nhiều công trình giao thông, đê đặp, kho xưởng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT được xây dựng. Tuy nhiên việc xây dựng công 2.1. Lý thuyết hiệu ứng vòm trình trên nền đất yếu thường phải đối mặt với 2.1.1. Theo Terzaghi nhiều vấn đề như lún ổn định, bù lún. Để giải Theo Terzaghi (1943) đã phát hiện hiện tượng quyết vấn đề này thông thường chúng ta thay cung vòm trong đất thông qua hình ảnh cung thế đất yếu và bù lún. Vì nguồn tài nguyên của vòm từ cửa sập. Ông đã xây dựng mô hình như chúng ta là có giới hạn và không tái tạo, nên với trong hình 1. sự hội nhập về công nghệ, khoa học kỹ thuật những năm gần đây có nhiều giải pháp mới để xử lý vấn đề này. Một trong những giải pháp xử lý hiệu quả và ứng dụng nhiều hiện nay là giải pháp xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp với vải địa kỹ thuật. Tuy nhiên việc thiết kế và thi công còn nhiều hạn chế. Do đó một số công trình khi triển khai thi công chưa đạt hiệu quả như tính toán, trong số đó có Metro Hưng Lợi thành phố Cần Thơ, Nhà điều hành xe Phương Trang huyện Cái Bè tỉnh Tiền Giang, kho cảng biển Duyên Hải tỉnh Trà Hình 1 mô hình phân tích cung vòm của Terzaghi [1], Vinh…. Nguyên nhân chính hiện nay là thiết kế Phương trình cân bằng ứng suất chủ yếu dựa trên phân tích từ mô hình tính bằng ( z  d z ) * S   z * S  2 xz dz  dG  0 (1) phương pháp phần tử hữu hạn mà chưa kiểm Với σz: ứng suất đứng chứng bằng kết quả thí nghiệm hiện trường để τxz: ứng suất cắt trong mặt xz S: chiều rộng cửa sập G: trọng lượng đất trên cửa 1. Trường Đại học Tiền Giang 2. Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM γ: dung trọng đất KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 44 (3/2014) 49  Phương trình tương đương Phương trình được viết d z * S   * Sdz  2 xz dz (2) d z * S   * Sdz  2(C '   z K tan  ' )dz (4) Theo Mohr-Coulomb ứng suất cắt phá hoại Phương trình vi phân  xz  C '   x tan  ' (3)  d z   2C ' 2 K * tan     dz  dz  dz (5) Với C’ và φ’ là lực dính và góc ma sát trong  z  z s * z s của đất khi phá hoại. Ứng suất ngang Giải phương trình vi phân σx = σz*K với K: hệ số áp lực ngang. S *    2C ' / S   z 2 K tan  '  2 K tan  ' z z  ' 1  e s   p * e s (6) 2* K * tan    Theo kết quả thực nghiệm Terzaghi xác định K =1. Giải phương trình 6 tìm mức độ gia tăng ứng suất đứng giữa hai bệ móng. So sánh ứng suất đứng giữa hai bệ móng và mức độ gia tăng ứng suất đứng trong nền đất. Để tạo ra cung ...