Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu có cát san lấp bằng túi D-BOX, cho công trình nhà ở thấp tầng tại An Giang

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu có cát san lấp bằng túi D-BOX, cho công trình nhà ở thấp tầng tại An Giang" nhằm nghiên cứu các đặc trưng ứng suất – biến dạng của đất cát, đất bùn bằng thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và thí nghiệm nén tĩnh hiện trường, thí nghiệm các mẫu đất trong phòng thí nghiệm; Nghiên cứu ứng xử của nền đất trước và sau khi được gia cố bao D-BOX bằng thí nghiệm bàn nén hiện trường.

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 giải pháp gia cố nền đất yếu có cát san lấp bằng túi D-BOX, cho công trình nhà ở thấp tầng tại An Giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÀNG ANH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU CÓ CÁT SAN LẤP BẰNG TÚI D – BOX, CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở THẤP TẦNG TẠI AN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 S K C0 0 5 9 8 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÀNG ANH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU CÓ CÁT SAN LẤP BẰNG TÚI D – BOX, CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở THẤP TẦNG TẠI AN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP - 60580208
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÀNG ANH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CỐ NỀN ĐẤT YẾU CÓ CÁT SAN LẤP BẰNG TÚI D – BOX, CHO CÔNG TRÌNH NHÀ Ở THẤP TẦNG TẠI AN GIANG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP - 60580208 Hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN SỸ HÙNG
i
ii
iii
iv
v
vi
vii
viii
LÝ LỊCH KHOA HỌC ix
x
LỜI CAM ĐOAN Tôi tên: Hoàng Anh, là học viên cao học ngành Kỹ thuật công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. HCM. Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu giải pháp gia cố nền đất yếu có cát san lấp bằng túi D – BOX, cho công trình nhà ở thấp tầng tại An Giang” là công trình nghiên cứu của tôi. 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. Nếu có gì không đúng, tôi xin hoàn toàn chịu mọi trách nhiệm. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 11 năm 2018 Hoàng Anh xi
CẢM TẠ Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất nhiệt tình của quý thầy cô ở Khoa Xây dựng và quý thầy cô trong ban giám hiệu của Trường Đại học sư phạm kỹ thuật. Nhân đây, tôi xin gửi đến quý thầy cô lời cảm ơn sâu sắc. Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự cố gắng của bản thân, thì sự giúp đỡ nhiệt tình và truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng quý báu trong quá trình nghiên cứu của thầy TS. Nguyễn Sỹ Hùng là hết sức to lớn. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý thầy. Đồng thời tôi xin cảm ơn Công ty TNHH Xây dựng Hiệp Lợi (An Giang), Công ty TNHH Kiểm định và Tư vấn Đầu tư xây dựng Miền Tây – Phòng LAS - XD 339, Sở Xây dựng tỉnh An Giang đã hỗ trợ máy móc, thiết bị, nhân lực và các số liệu liên quan để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn. Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, dù đã rất cố gắng hoàn thành tốt nhất, nhưng vì là lần nghiên cứu đầu tiên nên tôi không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự thông cảm và đóng góp từ quý thầy cô để luận văn của tôi có thể hoàn thành tốt hơn. Xin chân thành cám ơn! Học viên Hoàng Anh xii
TÓM TẮT Các phương án móng cho nhà thấp tầng (≤ 5 tầng) điển hình như cọc tràm, cọc đá, cọc bê tông cốt thép, móng bè, …, nhiều trường hợp tỏ ra không hiệu quả về mặt kĩ thuật, chi phí cao, biện pháp tổ chức thi công khó khăn, tốn kém, thời gian thi công dài hạn, yêu cầu cao về giám sát chất lượng do các tính chất đặc thù của đất cát san lấp lâu năm trên nền đất yếu tại An Giang. Cần thiết phải tìm ra một phương án móng mới vừa đáp ứng các tiêu chí kĩ thuật và vừa rẻ để đáp ứng điều kiện về giá thành, biện pháp thi công đơn giản, thời gian thi công nhanh, dành cho người có thu nhập thấp hoặc hạn chế về điều kiện kinh tế, thời gian, nhân lực. Đề tài đi sâu về nghiên cứu giải pháp D – BOX, thí nghiệm các tính chất cơ lý nền đất cát san lấp trên nền đất yếu ở An Giang, mô phỏng quá trình thực nghiệm bằng phần mềm Plaxis. Trong đề tài này, tác giả tiến hành các thí nghiệm khảo sát về địa chất, thí nghiệm nén tĩnh đất nền, thí nghiệm địa chất trong phòng, tổng hợp kết quả thí nghiệm. Thí nghiệm nén tĩnh về giải pháp D – BOX trên nền đất thực tế. Thí nghiệm nén tĩnh bao D - BOX trên mô hình thực tế đã được tiến hành bao gồm các phương án: 1 bao D – BOX (1 lớp bao), 5 bao D – BOX (2 lớp bao); nhằm xác định ứng xử của giải pháp D - BOX trên nền đất cát san lấp ở An Giang. Mô phỏng các phương án thực nghiệm trên phần mềm Plaxis. So sánh kết quả thí nghiệm từ mô hình thực nghiệm với kết quả của phần mềm Plaxis, từ đó đề ra các phân tích, bình luận, khuyến nghị trong thiết kế và thi công nền móng trên bao D - BOX tại An Giang. Luận văn gồm 78 trang thuyết minh, 59 hình, 18 biểu đồ, 10 bảng, 15 tài liệu tham khảo, được cấu trúc bởi 5 chương, tài liệu tham khảo và phần phụ lục. Chương 1: Tổng quan Chương 2: Các nghiên cứu và cơ sở lý thuyết liên quan Chương 3: Khảo sát địa chất khu vực thí nghiệm Chương 4: Thí nghiệm bàn nén phẳng hiện trường thực hiện trên nền chưa có và có gia cố bao D – BOX. Mô phỏng bằng phần mềm Plaxis Chương 5: Kết luận và kiến nghị Trên cơ sở nghiên cứu của luận văn này, các kĩ sư sẽ có tư liệu ứng dụng và cái nhìn tổng quát, khoa học hơn vào nền móng cũng như các công trình đất áp dụng giải pháp D – BOX. xiii
ABSTRACT The foundation solutions for low-floor house plan (≤ 5 floors), such as Acacia auriculiformis piles, stone piles, reinforced concrete piles, raft nails, ..., many cases proved technically ineffective, Construction measures are difficult, expensive, long- term construction, high requirements on quality supervision due to the specific characteristics of sandy soil leveling on weak soil in An Giang. It is necessary to find a new foundation that both meets the technical criteria and is cheap enough to meet the cost, simple construction measures, fast construction time for low income people or limited economic conditions, time, human resources. The research on D-BOX solution, the physico-mechanical properties of sandy soil leveling on weak soil in An Giang, simulation of experimental process by Plaxis software. In this subject, the author conducts geological survey, soil static test, geological experiment in the laboratory, synthesis of experimental results. And static test on D - BOX solution on the ground real. The experiment on D-BOX static packaging has been carried out with the following options: 1 bag of D - BOX (1 floor), 5 bags of D - BOX (2 floors); to determine the behavior of D - BOX solution on sand - graded soil in An Giang. Simulation of experimental options on Plaxis software. Comparison of the experimental results with the results of Plaxis software, thus providing analysis, comment, recommendations in the design and construction of foundation on D - BOX bags in An Giang. The thesis consists of 78 pages of explanations, 59 images, 18 charts, 10 tables, 15 references, structured by 5 chapters, references and annexes. Chapter 1: Overview Chapter 2: Research and theoretical foundations Chapter 3: Geological Survey of the Experimental Area Chapter 4: Plane flat plate testing is done on the ground without D – Box. Simulations using Plaxis software Chapter 5: Conclusions and Recommendations Based on the study of this thesis, engineers will have more general and applied materials, as well as a more general look at the ground as well as the D - BOX ground works. xiv
MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC............................................................................................ix CẢM TẠ .................................................................................................................. xii TÓM TẮT .............................................................................................................. xiii ABSTRACT ............................................................................................................xiv MỤC LỤC ................................................................................................................ xv DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU...............................................xix DANH SÁCH CÁC HÌNH ..................................................................................... xx DANH SÁCH CÁC BẢNG................................................................................. xxiii DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ ............................................................................xxiv MỞ ĐẦU ................................................................................................................ xxv 1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................xxv 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...................................................................... xxvi 3. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài ............................................ xxvi 4. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................... xxvii 5. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. xxvii CHƯƠNG 1 ............................................................................................................... 1 TỔNG QUAN ............................................................................................................ 1 1.1. Khái quát chung ................................................................................................1 1.2. Các loại nền móng sử dụng cho nhà thấp tầng (≤ 5 tầng) ở các khu dân cư có đắp cát ......................................................................................................................3 1.2.1. Phương án móng cọc sâu ............................................................................3 1.2.2. Phương án cừ tràm, cừ tre ..........................................................................4 1.2.3. Phương án cừ đá chẻ ..................................................................................5 1.2.3. Phương án móng bè ....................................................................................5 1.3. Phương án móng trên bao D – BOX.................................................................6 1.3.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về D – BOX.....................................6 1.3.2. Giới thiệu bao D - BOX .............................................................................8 1.3.3. Ứng dụng của D – BOX ...........................................................................11 xv
1.3.4. Các công trình tiêu biểu sử dụng túi D – BOX ........................................11 1.4. Kết luận chương ..............................................................................................14 CHƯƠNG 2 ............................................................................................................. 15 CÁC NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN........................... 15 2.1. Cơ sở lý thuyết và nguyên lý tác dụng ...........................................................15 2.1.1. Các loại vật liệu độn và phương pháp kiểm tra ........................................19 2.1.2. Khả năng chịu lực của nền đất .................................................................28 2.1.3. Thiết kế thi công lấp ao bằng túi đất ........................................................31 2.1.4. Bảo vệ mái dốc với các túi đất .................................................................34 2.1.5. Nhận xét ...................................................................................................35 2.2. Cơ sở lý thuyết, các mô hình tính toán của Plaxis, chọn mô hình tính toán phù hợp ..................................................................................................................36 2.2.1. Mô hình Mohr – Coulomb (MC) ..............................................................37 2.2.2. Các công thức sử dụng trong Mohr Coulomb ..........................................38 2.3.3. Xác định thông số cho mô hình ................................................................40 2.3.4. Thông số độ cứng .....................................................................................40 2.3.5. Thông số sức chống cắt ............................................................................40 2.3.6. Phân tích thoát nước ................................................................................41 2.3.7. Phân tích không thoát nước ......................................................................41 CHƯƠNG 3 ............................................................................................................. 42 KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT KHU VỰC THÍ NGHIỆM .......................................... 42 3.1. Mục đích, yêu cầu ...........................................................................................42 3.2. Các công tác hiện trường ................................................................................43 3.3. Công tác thí nghiệm trong phòng ...................................................................43 3.4. Công tác chỉnh lý thống kê và tổng hợp kết quả ............................................44 3.5. Kết quả, số liệu khảo sát xây dựng sau khi thí nghiệm, phân tích .................45 3.6. Kết luận chương ..............................................................................................48 CHƯƠNG 4 ............................................................................................................. 49 THÍ NGHIỆM BÀN NÉN PHẲNG HIỆN TRƯỜNG THỰC HIỆN TRÊN NỀN CHƯA CÓ VÀ CÓ GIA CỐ BAO D – BOX; MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS ......................................................................................................... 49 4.1. Chương trình thí nghiệm.................................................................................49 xvi
4.2. Công tác chuẩn bị ...........................................................................................49 4.2.1. Ví trí thí nghiệm .......................................................................................49 4.2.2. Chuẩn bị bao D – BOX ............................................................................50 4.2.3. Thiết bị đo ................................................................................................50 4.2.3. Thiết bị chất tải .........................................................................................50 4.2.3. Quy trình gia tải áp dụng cho các thí nghiệm tấm nén phẳng ..................51 4.3. Thí nghiệm bàn nén phẳng đất nền .................................................................52 4.3.1. Mô hình thí nghiệm ..................................................................................52 4.3.2. Các bước thực hiện ...................................................................................52 4.4. Thí nghiệm với 01 bao D - BOX (1 lớp bao) .................................................54 4.4.1. Mô hình thí nghiệm ..................................................................................54 4.4.2. Các bước thực hiện ...................................................................................54 4.5. Thí nghiệm với 2 lớp bao D - BOX với 5 bao xếp chồng lên nhau ...............56 4.5.1. Mô hình thí nghiệm ..................................................................................56 4.4.2. Các bước thực hiện ...................................................................................56 4.6. Kết quả thí nghiệm..........................................................................................59 4.6.1. Kết quả thí nghiệm bàn nén phẳng trên đất tự nhiên ...............................59 4.6.2. Kết quả thí nghiệm với 1 bao – 1 lớp D – BOX.......................................61 4.6.3. Kết quả thí nghiệm với 5 bao – 2 lớp D – BOX.......................................63 4.7. So sánh kết quả thí nghiệm .............................................................................65 4.8. Mô phỏng mô hình thực nghiệm bằng phần mềm Plaxis ...............................68 4.9. So sánh kết quả giữa thí nghiệm và mô phỏng ...............................................70 4.10. Các phương án mô phỏng khác ....................................................................73 4.11. Phân tích đánh giá kết quả ............................................................................76 CHƯƠNG 5 ............................................................................................................. 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 77 5.1. Kết luận ...........................................................................................................77 5.2. Hạn chế của đề tài ...........................................................................................77 5.3. Kiến nghị.........................................................................................................78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 79 PHỤ LỤC A ............................................................................................................. 81 xvii