Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu chiều dày đài hợp lý cho móng bè-cọc theo điều kiện tải trọng và địa chất

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:143

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn "Nghiên cứu chiều dày đài hợp lý cho móng bè-cọc theo điều kiện tải trọng và địa chất" nhằm xây dựng mô hình tính toán bằng phần mềm CSI SAFE nhằm đơn giản hóa trong tính toán, nhưng vẫn đảm bảo được kết quả tính toán tương đồng so với khi sử dụng Plaxis 3D Foundation. Đề xuất chiều dày đài hợp lý của móng bè-cọc cho các công trình cao tầng phù hợp với các điều kiện làm việc thực tế của kết cấu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu chiều dày đài hợp lý cho móng bè-cọc theo điều kiện tải trọng và địa chất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYÊN VIỆT NGHIÊN CỨU CHIỀU DÀY ĐÀI HỢP LÝ CHO MÓNG BÈ-CỌC THEO ĐIỀU KIỆN TẢI TRỌNG VÀ ĐỊA CHẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 S K C0 0 5 9 7 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYÊN VIỆT NGHIÊN CỨU CHIỀU DÀY ĐÀI HỢP LÝ CHO MÓNG BÈ-CỌC THEO ĐIỀU KIỆN TẢI TRỌNG VÀ ĐỊA CHẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYÊN VIỆT NGHIÊN CỨU CHIỀU DÀY ĐÀI HỢP LÝ CHO MÓNG BÈ-CỌC THEO ĐIỀU KIỆN TẢI TRỌNG VÀ ĐỊA CHẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN SỸ HÙNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
MSHV: 1520826 Ngành: Khóa: 2015 nh ng: 0903708360 1 3 2 1 2 Xác 3 3 4 3.3 3 2 1 2 1.2, 1.3 trang 8,9; hình 1.4 trang 13; hình 1.7 trang 16; hình 1.9 19 1.4 2.1. Nh n xét v
1 2 9 1.3 3 1.3 phân tích 3 3 2.1 2 20% 2.3 20- 30 2.1 trang 48: Rõ ràng 4. Tính toán Rtc trang 56 4 53,21 5 2.7 65 6 74 3 77 64 2 7 3 84 4 3.2. 8 2.2. Nh 2.3. Nh c tiêu nghiên c u, ph ng pháp nghiên c u s d ng trong LVTN 1 2 64 3 2.1.8 56 4 4 5 2.4. Nh n xét T ng quan c tài
2.5. n 1 không? 2.6. kh ng d tài 1 2.7. Lu t sót và t n t i): 1. Trang 81 2.2.2 81 81 Cz=357500 357,5 3 móng Cz=4540 kN/m3 ?. 2 3.4 trang 83 II. CÁC V C N LÀM RÕ 1 2 62 24700 kN (trang 62 3 81 3 4 TT Không 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x
6 x ” hay “ ”)
MSHV: 1520826 Ngành: Khóa: 2015 nh ng: 2.1. Nh n xét v 2.1 2.3 51 1 công trình. - Trang 84 34.5% 57.7% 2.2. Nh 1.1, 1.2, 1.3, 1.11, 1.13 1.7, 1.8. 1975; Randolph và Wroth 1979 1998; Lee và Chung 1998 2014 ... 2.3. Nh c tiêu nghiên c u, ph ng pháp nghiên c u s d ng trong LVTN 2.4. Nh n xét T ng quan c tài 2.5. n
nh nh toán móng 2.6. kh ng d tài 2.7. Lu t sót và t n t i): 2.4, trang 53 77-78 1-S16 2 3.5, 3.7, 3.8, ). - Trang 84 - Trang 91, hình 3.12 2 1m lên 4m. 3.3.5, trang 93 1 1-2 3.7 3.13 3.14 2.5 II. CÁC V C N LÀM RÕ 1 2.1, 2.2. 2.5. 2 2.4. Mô hình này 3 3.12 4. Theo các hình 3.7, 3.13 và 3.14 2.5m. TT Không 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x
” hay “ ”)
LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: TRẦN NGUYÊN VIỆT Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 11/01/1988 Nơi sinh: Bình Thuận Quê quán: Quảng Trị Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Kỹ sư kết cấu, Công ty TNHH Xây dựng An Phong Chổ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Số 15 Đường số 4, Khu phố 3, Phường Bình Thuận, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại cơ quan: Điện thoại: 0938 200 902 Fax: E-mail: trannguyenviet87@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/2003 đến 06/2006 Nơi học (trường, thành phố): THPT Lý Thường Kiệt, Bình Thuận Ngành học: Kiến thức phổ thông 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 10/2006 đến 03/2011 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Mở Tp. Hồ Chí Minh Ngành học: Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Cao ốc văn phòng, bãi đậu xe ngầm Vincom Center. i
Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 30/03/2011, Đại Học Mở TP.HCM Người hướng dẫn: PGS. TS. Dương Hồng Thẩm 3. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 05/2015 đến 05/2018 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Xây dựng Công trình DD&CN Tên luận văn: Nghiên cứu chiều dày đài hợp lý cho móng bè-cọc theo điều kiện tải trọng và địa chất. Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 03/05/2018, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Sỹ Hùng III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Công ty Bachy Soletanche 05/2011 đến 10/2011 Kỹ sư kiểm soát khối lượng Vietnam Công ty TNHH Xây dựng 10/2011 đến 09/2017 Kỹ sư kết cấu An Phong ii
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, được thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Sỹ Hùng. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 05 năm 2018 Học viên Trần Nguyên Việt iii
LỜI CẢM ƠN Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu Nhà trường, Quý thầy cô Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện, giúp đỡ để tôi có môi trường học tập tốt và hoàn thành đề tài nghiên cứu này. Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Sỹ Hùng là người hướng dẫn, cùng với sự hỗ trợ của Ths. Lê Phương và Ths. Nguyễn Tổng về mặt kiến thức cũng như định hướng cách thức tiếp cận vấn đề, phương pháp và mục tiêu nghiên cứu giúp tôi thực hiện đề tài này. Xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên, khích lệ để tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và làm việc. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của Quý thầy cô và các bạn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 05 năm 2018 Học viên Trần Nguyên Việt iv
TÓM TẮT Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế xã hội đòi hỏi khoa học kỹ thuật phải phát triển và có nhiều tiến bộ vượt bậc. Với nhu cầu ngày càng cao về văn phòng, nhà ở, căn hộ, v.v... dẫn đến các công trình cao tầng đang được xây dựng rầm rộ ở nước ta hiện nay, đặc biệt là ở các đô thị lớn. Điểm đặc biệt của các công trình cao tầng là có tải trọng lớn và kết cấu chịu lực phức tạp. Điều này đòi hỏi các yêu cầu về khả năng chịu lực, tính bền vững, tính ổn định, độ biến dạng, độ lún lệch, tính kinh tế – kỹ thuật, v.v... được xem xét kỹ lưỡng trong suốt quá trình thiết kế. Móng bè-cọc là một giải pháp móng có nhiều triển vọng nhất cho kết cấu nhà cao tầng và siêu cao tầng. Ưu điểm của móng bè-cọc là làm tăng độ cứng, giảm độ lún và lún không đều (lún lệch) cho bè thông qua các cọc; đồng thời đáp ứng được các yêu cầu về mặt kinh tế – kỹ thuật rất hiệu quả, đó là phát huy tối đa khả năng chịu tải của bè móng và giảm chi phí xây dựng. Để phát huy được các ưu điểm của giải pháp móng bè-cọc, cần phải xây dựng được mô hình tính toán và phương pháp nghiên cứu chiều dày của đài bè hợp lý thông qua các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp như: tải trọng, số lượng cọc, độ cứng của bè, module đàn hồi của đất nền bên dưới đáy đài bè, v.v... trong một điều kiện địa chất cụ thể. Theo PGS. TS. Nguyễn Bá Kế [1], việc thiết kế bè-cọc dưới tải trọng sử dụng là giải bài toán tương tác các thành phần: bè, cọc, môi trường đất đá khá phức tạp để dự tính làm sao đạt chuyển vị móng tối ưu (áp lực đất dưới bè phân bố nhỏ đi, biến dạng của móng không được quá lớn). Để phân tích và thiết kế một công trình thực tế sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation sẽ tốn rất nhiều thời gian và công sức, chưa kể đến việc gặp nhiều rủi ro do quá trình chạy phân tích hay gặp lỗi. Do đó, cần thiết tập trung vào việc đưa ra phương pháp xây dựng mô hình tính toán đơn giản cho việc mô phỏng nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác mong muốn. Phương pháp được đề xuất trong luận văn này là sử dụng phần mềm CSI SAFE để thay thế cho phần mềm Plaxis 3D Foundation. v
Luận văn sử dụng số liệu của công trình Vietcombank Tower, tọa lạc tại Số 5, Công trường Mê Linh, Quận 1, Tp.HCM để phân tích. Công trình gồm có 4 tầng hầm và 40 tầng nổi, tổng chiều cao công trình là 206m, kể cả phần mái và tháp ăng ten. Cao độ đáy hố đào là -16.55m và -14.80m so với cao độ ±0.00m, cao độ mặt đất tự nhiên là -1.00m. Luận văn này tập trung vào việc xây dựng phương pháp mô hình tính toán, kết hợp với các mô hình đơn giản để kiểm chứng số liệu thông qua sự so sánh giữa Plaxis 3D Foundation và CSI SAFE và lời giải giải tích. Cụ thể: - Xử lý các kết quả thí nghiệm cọc ngoài hiện trường. - Xây dựng mô hình tính toán trong Plaxis 3D Foundation và CSI SAFE. - Phân tích các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến ứng xử của móng bè-cọc, quyết định đến chiều dày đài hợp lý. - Xây dựng cơ sở lý luận giúp cho người kỹ sư thiết kế có thể áp dụng các lý thuyết tính toán, phương pháp mô hình tính toán trong CSI SAFE mà vẫn đảm bảo được kết quả tương đồng với Plaxis 3D Foundation, đồng thời khắc phục được các nhược điểm khi sử dụng Plaxis 3D Foundation. vi
ABSTRACT Today, the development of social and economy requires a high pace of technological progression. Due to high demand of office space, housing and apartment, etc., high-rise structures are increasingly constructed across areas in our country, particularly in the big cities. The special features of high rise building are bearing of heavy load and complex structure. These require a bearing capacity, durability, stability, deformation, settlement, differential settlement, meeting economic and technical requirements that are carefully revaluated during design process. Piled-raft foundation is the highest potential solution for tall buildings and skyscrapers. The advantages of piled-raft foundation are stiffness increase, reduction of settlement and differential settlement via the pile system; it also effectively meets economic and technological requirements, which is optimization of capacity of pile raft foundation and reduce cost of investment. In order to maximize the advantages of piled-raft foundation, it is necessary to build a model and methods to identify the depth of raft via influential factors including loading, number of piles, stiffness of raft, elastic modulus of soil layers below raft, ect., in a specific ground. According to Ass. Prof. Nguyen Ba Ke [1], the design of piled-raft foundation under service loads is integrated questions including raft, pile, complex geological condition to achieve optimal deformation of foundation (pressure under raft becomes less, deformation of foundation is not too big). It is consumed a huge amount of time and effort to analyze and design a real project by Plaxis 3D Foundation software, it also consists of risks of error during analyzing. Therefore, it is essential to offer a method to build a simple calculation model and meeting expected accuracy. The method that is proposed in this thesis is using CSI SAFE software in replacement of Plaxis 3D Foundation. vii
The thesis applies the data of Vietcombank Tower Project, which is located at No.05, Melinh Square, District 1, HCMC. The project consists of 4 basements, and 40 storeys, total height is 206 meters including roof and antenna tower. Bottom level of excavation is -16.55m and 14.80m compared to level ±0.00m, ground level is -1.00m. This thesis is focused on building method for calculated model, integrated with several simple models to verify data via comparison between Plaxis 3D Foundation and CSI SAFE and analytic solution. Specifically: - Validate the results of pile load test at site. - Establishment of calculated model in Plaxis 3D Foundation and CSI SAFE. - Analyze influential factors to behaviors of piled-raft foundation, suitable selection of depth of raft. - Establish theoretical basis for engineers to apply theoretical calculation, methods for calculated models in CSI SAFE which achieve appropriate results to Plaxis 3D Foundation, also rectify disadvantages when using Plaxis 3D Foundation. viii