Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa trên tiêu chuẩn Eurocode 7 và tiêu chuẩn thí nghiệm nén tĩnh 9393
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
--------------------
TẠ TƢƠNG CHUYỀN
TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN
TIÊU CHUẨN EUROCODE 7 VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM
NÉN TĨNH 9393 : 2012
LUẬN VĂN THẠC SỸ
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
--------------------
TẠ TƢƠNG CHUYỀN
TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN
TIÊU CHUẨN EUROCODE 7 VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM
NÉN TĨNH 9393 : 2012
Chuyên ngành : Xây dựng Công trinh dân dụng và Công nghiệp
Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08
LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS-TS. TRẦN TUẤN ANH
TP. HỒ CHÍ MINH, năm 2016
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng luận văn này “TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN
NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE 7 VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM
NÉN TĨNH 9393 : 2012” là bài nghiên cứu của chính tôi.
Ngoại trừ những tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn trong luận văn này, tôi cam đoan
rằng toàn phần hay những phần nhỏ của luận văn này chƣa từng đƣợc công bố hoặc
đƣợc sử dụng để nhận bằng cấp ở những nơi khác.
Không có sản phẩm/nghiên cứu nào của ngƣời khác đƣợc sử dụng trong luận văn
này mà không đƣợc trích dẫn theo đúng quy định.
Luận văn này chƣa bao giờ đƣợc nộp để nhận bất kỳ bằng cấp nào tại các trƣờng
Đại học hoặc cơ sở đào tạo khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.
Tp. HCM, ngày ….. tháng ….. năm 2016
TẠ TƢƠNG CHUYỀN
ii
LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp nằm trong hệ
thống bài luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả năng tự nghiên
cứu, biết cách giải quyết những vấn đề cụ thể đặt ra trong thực tế xây dựng… Đó là
trách nhiệm và niềm tự hào của mỗi học viên cao học.
Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận
đƣợc sự giúp đỡ nhiều từ tập thể và các cá nhân. Tôi xin ghi nhận và tỏ lòng biết ơn
tới tập thể và các cá nhân đã dành cho tôi sự giúp đỡ quý báu đó.
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS-TS. Trần Tuấn Anh.
Quý thầy đã đƣa ra gợi ý đầu tiên để hình thành nên ý tƣởng của đề tài, góp ý cho
tôi rất nhiều về cách nhận định đúng đắn trong những vấn đề nghiên cứu, cách tiếp
cận nghiên cứu hiệu quả.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Sau Đại Học, trƣờng Đại học
Mở Tp.HCM đã truyền dạy những kiến thức quý giá cho tôi, đó cũng là những kiến
thức không thể thiếu trên con đƣờng nghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi sau
này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Nguyễn Viết Tuấn đã giúp đỡ tôi rất nhiều
trong quá trình thực hiện luận văn này.
Luận văn thạc sĩ đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự nỗ lực của bản
thân, tuy nhiên không thể không có những thiếu sót. Kính mong quý Thầy Cô chỉ
dẫn thêm để tôi bổ sung những kiến thức và hoàn thiện bản thân mình hơn.
Xin trân trọng cảm ơn.
Tp. HCM, ngày ….. tháng ….. năm 2016
TẠ TƢƠNG CHUYỀN
iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ THÍ
NGHIỆM NÉN TĨNH THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 VÀ TIÊU
CHUẨN EUROCODE 7.
TÓM TẮT: Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu Sức chịu tải của cọc khoan
nhồi dựa trên Cơ sở phƣơng pháp thí nghiệm nén tĩnh hiện trƣờng cho hai Công
trình là CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (131 Lê Lợi, Phƣờng 3, Quận Gò
Vấp, TP. HCM) và CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Phƣờng 7, Quận 10, TP.
HCM) theo TCVN 9393:2012 và Tiêu chuẩn Eurocode 7. Dựa trên kết quả từ thí
nghiệm nén tĩnh hiện trƣờng và các biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị - thời gian
của đầu cọc để phân tích, tính toán và so sánh kết quả giữa hai phƣơng pháp tính
toán theo trên. Kết hợp mô phỏng phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi bằng mô
hình đối xứng trục dựa trên các thông số từ hồ sơ địa chất của Công trình trên nền
phần mềm Plaxis 8.5./.
Giá trị Pgh thu đƣợc theo TCVN9393:2012 nhƣ sau: đối với Công trình CHUNG
CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 96% Qmax); Công trình CHUNG CƢ
NGUYỄN KIM KHU B (Pgh= 83% Qmax).
Giá trị Pgh thu đƣợc theo EUROCODE 7 nhƣ sau: đối với Công trình CHUNG
CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 74% Qmax khi Đài cọc không đủ cứng, Pgh=
81% Qmax khi Đài cọc đủ cứng); Công trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B
(Pgh= 74% Qmax khi Đài cọc không đủ cứng, Pgh= 81% Qmax khi Đài cọc đủ cứng).
Kết quả độ lún thu đƣợc từ mô phỏng bằng Plaxis 8.5 so với kết quả Thí nghiệm
nén tĩnh nhƣ sau: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Cọc 1: 15,4%, Cọc 2:
11,9%); Công trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (PT-01: 22,5%, PT-02:
5,7%).
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ........................................................................... iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ..............................................................vi
DANH MỤC BẢNG..................................................................................................ix
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT......................................................................................x
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU.......................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề, ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài ..........................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................2
1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu ...............................................................................2
1.4 Phạm vi và giới hạn đề tài..............................................................................3
1.5 Cấu trúc luận văn ...........................................................................................3
CHƢƠNG 2. NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG VÀ NỘI DUNG TIÊU CHUẨN VIỆT
NAM 9393:2012.................................................................................................4
2.1 Khái quát chung về Thí nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép dọc
trục..................................................................................................................4
2.2 Phạm vi áp dụng của thí nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép dọc
trục..................................................................................................................6
2.3 Mục đích của Thí nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục .........7
2.4 Các nội dung chính của Thí nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép
dọc trục...........................................................................................................7
2.5 Nội dung quy trình thí nghiệm và Công tác thu thập số liệu .........................8
2.5.1 Tổng quát quy trình chung ..................................................................8
2.5.2 Quy trình thí nghiệm...........................................................................8
2.5.3 Công tác thu thập số liệu......................................................................9
2.6 Quy trình Xử lý số liệu ................................................................................10
v
2.6.1 Xác định Pgh theo quan hệ (P-S-t).....................................................10
2.6.2 Xác định sức chịu tải giới hạn theo chuyển vị giới hạn quy ƣớc
[S]…………………..............................................................................................11
2.6.3 Phƣơng pháp xác định sức chịu tải cho phép....................................11
2.7 Các kết luận cơ bản ......................................................................................11
CHƢƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN MÓNG CỌC THEO
EUROCODE 7 .................................................................................................12
3.1 Thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi theo Tiêu chuẩn Eurocode 7.........12
3.2. Các phƣơng pháp thiết kế (DA) dùng tính toán sức chịu tải cọc:................15
3.3. Sức chịu tải nén của đất nền (ULS) theo phƣơng pháp thiết kế
Eurocode 7 ...................................................................................................20
3.4. Các kết luận cơ bản:.....................................................................................25
CHƢƠNG 4. TÍNH TOÁN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ GIỮA 2 TIÊU CHUẨN
TCVN 9393:2012 VÀ EUROCODE 7 ............................................................27
4.1 Giới thiệu Công trình ...................................................................................27
4.2 Phân tích, tính toán, đánh giá và nhận xét sức chịu tải Cọc đơn từ các
kết quả tính toán theo TCVN 9393:2012.....................................................27
4.3 Tính toán, đánh giá sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 7 .........52
4.4 Mô phỏng phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi bằng phần mềm
Plaxis 8.5......................................................................................................62
4.5 So sánh và nhận xét các kết quả tính toán giữa 2 tiêu chuẩn TCVN
9393:2012 và EUROCODE 7......................................................................85
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................90
5.1 Kết luận ........................................................................................................90
5.2 Kiến nghị......................................................................................................92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................93
PHỤ LỤC…….……………………………………………………………………..95
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 2.1 Gia tải bằng kích thủy lực, dùng dàn chất tải và đối trọng kết hợp cọc
neo làm đối trọng .....................................................................................5
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí hệ kích thủy lực và hệ đo đạc trong thí nghiệm nén tĩnh .........5
Hình 2.3 Hệ thống kích thủy lực và đồng hồ đo .........................................................5
Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vị .......................................................10
Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian - chuyển vị.......................................10
Hình 4.1 Lƣu đồ tính toán kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc ...................................16
Hình 4.2 Lƣu đồ tính toán kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp
thiết kế 1- tổ hợp 1 (DA 1-1) .................................................................17
Hình 4.3 Lƣu đồ tính toán kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp
thiết kế 1- tổ hợp 2 (DA 1-2) .................................................................18
Hình 4.4 Lƣu đồ tính toán kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp
thiết kế 2 (DA 2) ....................................................................................19
Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) và độ lún (S) Cọc 1, D1000, L= 54m .........30
Hình 4.2 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 1, D1000, L= 54m.................................31
Hình 4.3 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 1, D1000, L= 54m.......................................31
Hình 4.4 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 1, D1000, L= 54m......................................32
Hình 4.5 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 1, D1000, L= 54m.......................................32
Hình 4.6 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 1, D1000, L= 54m ....................................33
Hình 4.7 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) và độ lún (S) Cọc 2, D1000, L= 54m .........36
Hình 4.8 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 2, D1000, L= 54m.................................36
Hình 4.9 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 2, D1000, L= 54m.......................................37
Hình 4.10 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 2, D1000, L= 54m....................................37
Hình 4.11 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 2, D1000, L= 54m.....................................38
Hình 4.12 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 2, D1000, L= 54m..................................38
Hình 4.13 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) và độ lún (S) Cọc PT-01, D1200, L=
76.5m .....................................................................................................42
vii
Hình 4.14 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m....................42
Hình 4.15 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m.........................43
Hình 4.16 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m........................43
Hình 4.17 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m.........................44
Hình 4.18 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m.......................44
Hình 4.19 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) và độ lún (S) Cọc PT-02, D1200, L=
76.5m .....................................................................................................48
Hình 4.20 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m....................48
Hình 4.21 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m.........................49
Hình 4.22 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m........................49
Hình 4.23 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m.........................50
Hình 4.24 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m.......................50
Hình 4.25 Lƣu đồ tính toán sức chịu tải cho cọc đơn ...............................................52
Hình 4.26 Kích thƣớc mô hình mô phỏng ................................................................68
Hình 4.27 Mô hình đối xứng trục cọc đơn trong Plaxis 2D......................................70
Hình 4.28 Mô hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc và đất cho Cọc dài 54 m.......75
Hình 4.29 Khai báo áp lực thủy tĩnh trong đất lên Cọc dài 54 m. ............................75
Hình 4.30 Khai báo K0 các lớp đất Cọc dài 54 m. ....................................................76
Hình 4.31 Khai báo các trƣờng hợp tải lên Cọc dài 54 m.........................................76
Hình 4.32 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 54 m....................................77
Hình 4.33 Xuất chuyển vị dọc trục đầu Cọc (58,97 mm) dài 54 m. .........................77
Hình 4.34 Xuất lƣới biến dạng mô hình Cọc dài 54 m. ............................................78
Hình 4.35 Xuất ứng suất tổng trên mô hình Cọc dài 54 m. ......................................78
Hình 4.36 Mô hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc và đất cho Cọc dài 76.5
m.............................................................................................................79
Hình 4.37 Khai báo áp lực thủy tĩnh trong đất lên Cọc dài 76.5 m. .........................79
Hình 4.38 Khai báo K0 các lớp đất Cọc dài 76.5 m. .................................................80
Hình 4.39 Khai báo các trƣờng hợp tải lên cọc 76.5m. ............................................80
Hình 4.40 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 76.5 m..................................81
Hình 4.41 Giá tri chuyển vị đứng đầu Cọc (49,66 mm) dài 76.5 m. ........................81
viii
Hình 4.42 Xuất lƣới biến dạng mô hình Cọc dài 76.5 m. .........................................82
Hình 4.43 Tổng ứng suất tác dụng lên Cọc dài 76.5 m.............................................82
Hình 4.44 So sánh kết quả chuyển vị đầu Cọc 1 dài 54 m giữa ..............................83
Hình 4.45 So sánh kết quả chuyển vị đầu Cọc 2 dài 54 m giữa ..............................83
Hình 4.46 So sánh kết quả chuyển vị đầu PT-01 dài 76.5 m giữa...........................84
Hình 4.47 So sánh kết quả chuyển vị đầu PT-02 dài 76.5 m giữa...........................84