Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình: Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm bê tông cốt thép trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang

Chia sẻ: Mucnang555 Mucnang555 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm bê tông cốt thép trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang" được nghiên cứu nhằm làm sáng tỏ đặc tính địa chất công trình của đất loại sét yếu để phục vụ và nâng cao hiệu quả xử lý nền đường, phương pháp để giải quyết vấn đề là xác định tính chất vật lý và cơ học, sức kháng cắt, mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 3D so sánh với một số thiết kế mẫu các loại mặt đường giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình: Nghiên cứu ứng xử và tối ưu tấm bê tông cốt thép trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG BẢO NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ VÀ TỐI ƯU TẤM BTCT TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU LÀM NỀN CÔNG TRÌNH ĐÊ NÔNG THÔN TỈNH KIÊN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 S K C0 0 5 8 6 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG BẢO NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ VÀ TỐI ƢU TẤM BTCT TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU LÀM NỀN CÔNG TRÌNH ĐÊ NÔNG THÔN TỈNH KIÊN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2018
GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUANG BẢO NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ VÀ TỐI ƢU TẤM BTCT TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU LÀM NỀN CÔNG TRÌNH ĐÊ NÔNG THÔN TỈNH KIÊN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN MINH ĐỨC TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2018
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Lê Quang Bảo Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 10/ 01/ 1987 Nơi sinh: An Minh – Kiên Giang Quê quán: Khu vực III, TT thứ 11, An Minh, Kiên Giang Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc khi học tập, nghiên cứu: Nhân viên phòng kiến trúc quy hoạch, công ty CPTĐTVĐT xây dựng Kiên Giang. Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Căn 16, Hẻm 90 nối dài, đƣờng hai bà trƣng, phƣờng Vĩnh Quang, thành phố Rạch Giá, tỉnh Kiên Giang Điện thoại cơ quan: 02973.874.660 Điện thoại nhà riêng: Fax: 02973.866.451 E-mail: tdtvdtxd@cic.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ ……/2006 đến …. / 2008 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Cao Đẳng Kinh Tế Kỹ Thuật Kiên Giang. Ngành học: Kỹ Thuật Xây Dựng 2. Đại học: Hệ đào tạo: Vừa Làm Vừa Học Thời gian đào tạo từ ……/2008 đến….. / 2013 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng ĐHSPKT – TPHCM Ngành học: Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp Môn thi tốt nghiệp: BTCT + KCT; NỀN MÓNG + KTTC; AUTOCAD + ETABS Ngày thi tốt nghiệp: 9-10/ 03/ 2013 tại trƣờng ĐHSPKTTP – HCM i
3. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ ……/2016 đến …/ 2018 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng ĐHSPKT – TPHCM Ngành học: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công nghiệp Tên luận văn: Nghiên cứu ứng xử và tối ƣu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên giang Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 06/ 05/ 2018, Tại An Giang Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Minh Đức III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2008 - 2012 Công Ty Cổ Phần TVĐT&XD - KG Hoạ Viên 2012 - 2018 Công Ty Cổ Phần TVĐT&XD - KG Kỹ Sƣ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 05 năm 2018 Lê Quang Bảo ii
LỜI CẢM TẠ Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Nguyễn Minh Đức đã giúp đỡ, hƣớng dẫn và cung cấp các thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ứng Dụng của trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Xin cảm ơn tất cả bạn bè, ngƣời thân trong gia đình đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn. Vì kiến thức và thời gian thực hiện luận văn thạc sĩ có hạn nên không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Tôi rất mong đƣợc sự đóng góp của quý thầy cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. TP. Hồ Chí Minh ngày tháng 05 năm 2018 iii
TÓM TẮT NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ VÀ TỐI ƢU TẤM BTCT TRÊN NỀN ĐẤT SÉT YẾU LÀM NỀN CÔNG TRÌNH ĐÊ NÔNG THÔN TỈNH KIÊN GIANG Nghiên cứu ứng xử và tối ƣu tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên giang. Với mục tiêu là làm sáng tỏ đặc tính địa chất công trình của đất loại sét yếu để phục vụ và nâng cao hiệu quả xử lý nền đƣờng, phƣơng pháp để giải quyết vấn đề là xác định tính chất vật lý và cơ học, sức kháng cắt, mô phỏng bằng phần mềm Plaxis 3D so sánh với một số thiết kế mẫu các loại mặt đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho việc áp dụng hiệu quả trong công tác phòng chống sụp lún ở các công trình nền đƣờng giao thông nông thôn tỉnh Kiên Giang Sau này một cách có hiệu quả nhất, đồng thời cũng hạn chế thiệt hại ngoài mong muốn mà sự cố gây ra, giảm chi phí quản lý do thiệt hại gây ra. Thông qua kết quả phân tích ứng xử tấm BTCT trên nền đất sét yếu làm nền công trình đê nông thôn tỉnh Kiên giang trong mô hình Plaxis 3D là hoàn toàn đáng tin cậy, kết quả sau khi phân tích sự làm giữa Tấm BTCT và nền đất sau khi đầm chặt k95 và k90 thấy đƣợc với tải trọng không thay đổi thì hầu nhƣ các gía trị nội lực không thay đổi lớn. Và chỉ xuất hiện độ lún khi ta thay đổi bề dày tấm BTCT. Nhƣ vậy qua kết quả nghiên cứu thấy đƣợc thông số tối ƣu của tấm BTCT dày 100 mm là tối ƣu và hiệu quả nhất so với thiết kế mẫu các loại mặt đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh kiên Giang iv
ABSTRACT RESEARCH ON THE BEHAVIORS AND THE OPTIMITATION OF REINFORCED CONCRETE SLABS OVER THE SOFT CLAY FOR EMBANKMENTS IN RURAL AREAS OF KIEN GIANG PROVINCE Research on the behaviors and the optimization of reinforced concrete slabs over the soft clay for embankments in rural areas of Kien Giang province. With the aim to clarify the geological features of the clay soils to serve and improve the efficiency of the roadbed treatment, the method to solve the problem is to determine the physical and mechanical properties, strength cutting resistance, simulated by Plaxis 3D software compared with some sample designs of rural roads in Kien Giang province. The research results of the project will be the basis for the most effective application in the prevention of subsidence at rural road infrastructure works in Kien Giang Province later, that also reducesdamage caused by the incident, reduce the management costs caused by the damage. According to the result of analyzing the behavior of reinforced concrete slabs on the soft clay for embankments in rural areas of Kien Giang province in the Plaxis 3D model is completely reliable. After the k95 and k90 compacted with unchanging load, the internal forces did not change much. Only subsidence occurs when we change the thickness of reinforced concrete. Thus the results of researching show that optimal parameters of 100 mm reinforced concrete panels are the most optimal and effective compared to the design of the type of rural roads in Kien Giang province. v
MỤC LỤC Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học .......................................................................................................... i Lời cam đoan .............................................................................................................. ii Lời cảm tạ .................................................................................................................. iii Tóm tắt ...................................................................................................................... iv Abstract .......................................................................................................................v Mục lục ...................................................................................................................... vi Danh sách các chữ viết tắt ...........................................................................................x Danh mục hình ảnh ................................................................................................... xi Danh mục bảng biểu................................................................................................ xiv Chƣơng 1: ....................................................................................................................1 TỔNG QUAN .............................................................................................................1 1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1 1.2 Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 2 1.3 Mục tiêu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu................................................... 5 1.3.1 Mục tiêu của đề tài....................................................................................... 5 1.3.2 Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................ 5 1.4 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu ........................................................................ 6 1.4.1 Nghiên cứu trong nƣớc ................................................................................ 6 1.4.2 Nghiên cứu ngoài nƣớc ............................................................................... 7 vi
1.4.3 Những đóng góp của đề tài .......................................................................... 9 1.4.4 Giới hạn của đề tài ....................................................................................... 9 1.4.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..................................................... 9 Chƣơng 2: ..................................................................................................................10 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................10 2.1 Phƣơng pháp thí nghiệm địa chất. ....................................................................... 10 2.1.1 Thí nghiệm xác định giới hạn chảy [25].................................................... 10 2.1.2 Thí nghiệm xác định giới hạn dẻo [25] ..................................................... 10 2.1.3 Thí nghiệm xác định khối lƣợng riêng thể tích [26].................................. 10 2.1.4 Thí nghiệm xác định độ ẩm tự nhiên [27] ................................................. 10 2.1.5 Thí nghiệm thành phần hạt [28] ................................................................ 11 2.1.6 Xác định cƣờng độ chống cắt của đất [29] ................................................ 11 2.1.7 Thí nghiệm đầm chặt của đất [30] ............................................................. 11 2.1.8 Xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm [31] .................................. 11 2.2 Các thông số cơ bản trong Plaxis 3D [32] .......................................................... 12 2.2.1 Loại vật liệu đất nền (Drained, Undrained, Non-porous).......................... 12 2.2.2 Dung trọng bão hòa và dung trọng khô ..................................................... 13 2.2.3 Hệ số thấm ................................................................................................. 13 2.2.4 Thông số độ cứng của đất nền ................................................................... 13 2.2.5 Thông số sức kháng cắt của đất nền .......................................................... 16 Chƣơng 3: ..................................................................................................................18 TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT SÉT YẾU TẠI KHU VỰC XÃ TIÊN HẢI, THỊ XÃ HÀ TIÊN, TỈNH KIÊN GIANG ........................................................................18 3.1 Xác định thành phần hạt của đất ......................................................................... 18 vii
3.2 Xác định độ ẩm tối ƣu của đất bằng thí nghiệm đầm chặt. ................................. 19 3.3 Tính chất cơ học của đất sét yếu tại khu vực xã tiên hải, thị xã Hà Tiên, tỉnh Kiên giang. ................................................................................................................ 21 3.4 Kết quả thí nghiệm cắt, nén cố kết k95 (điển hình) ............................................ 21 3.5 Độ lún của mô hình sau khi kiểm tra tính lún theo PPCLTL – (k95) ................. 23 Chƣơng 4: ..................................................................................................................28 MÔ PHỎNG ỨNG XỬ TẤM ĐAN BÊ TÔNG CỐT THÉP TRÊN NỀN ĐẤT SÉT BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D FOUNDATION .................................................28 4.1 Giới thiệu về chƣơng trình Plaxis 3D Foundation [32] ...................................... 28 4.2 Trình tự tính toán trong Plaxis 3D [38] ............................................................... 29 4.3 Kết qủa tính toán trong Plaxis 3D, mặt đƣờng rộng MĐR 3,0 m ....................... 46 4.4 Kết qủa tính toán trong Plaxis 3D, mặt đƣờng rộng MĐR 2,5 m ....................... 48 4.5 So sánh kết quả chuyển vị lún của đất nền so với PPCLTL kết hợp [37] .......... 50 4.6 So sánh hiệu quả kinh tế với thiết kế mẫu các loại mặt đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang ............................................................................. 52 4.7 Hiệu quả kinh tế sau khi tính toán mô phỏng plaxis 3D và giảm chiều dày Tấm BTCT từ 120 còn lại 100 mm, so với thiết kế mẫu các loại mặt đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang .................................................................... 53 Chƣơng 5: ..................................................................................................................54 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................54 5.1 Kết luận ............................................................................................................... 54 5.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 55 5.3 Hƣớng nghiên cứu tiếp theo của đề tài ............................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................56 PHỤ LỤC ..................................................................................................................60 viii
Phụ lục 1: Hƣớng dẫn thiết kế các loại mặt đƣờng giao thông nông thôn trên địa bàn tỉnh Kiên Giang [39] ................................................................................................. 60 ix