ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
VÕ ĐÌNH DUY KHOA
NGHIÊN CỨU LAN TRUYỀN SÓNG TRONG NÊN ĐẤT DO
HOẠT ĐỘNG THI CÔNG CỌC ẢNH HƢỞNG ĐẾN CÔNG
TRÌNH LÂN CẬN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông
Mã số : 85.80.205
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
Đà Nẵng - Năm 2019
Công trình được hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN LAN
Phản biện 1: TS. NGUYỄN VĂN CHÂU
Phản biện 2: PGS. TS. HOÀNG PHƢƠNG HOA
Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng công trình giao thông họp tại Trường Đại
học Bách khoa vào ngày 23 tháng 11 năm 2019
Có thể tìm hiểu luận văn tại
- Trung tâm học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học Bách khoa
- Thư viện khoa Xây dựng Cầu đường trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tỉnh Trà Vinh nằm ở phía Đông Nam đồng bằng sông Cửu Long,
giữa 2 con sông Cổ Chiên và sông Hậu. Phía Bắc Trà Vinh là tỉnh Bến Tre
được ngăn cách bởi sông Cổ Chiên (một nhánh của sông Tiền), phía Tây
Nam giáp với tỉnh Sóc Trăng qua ranh giới sông Hậu, phía Tây giáp tỉnh
Vĩnh Long, phía Đông là biển Đông. Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh là
235.826 ha, với 09 đơn vị hành chính trực thuộc, gồm: Thành phố Trà
Vinh, Thị xã Duyên Hải và 7 huyện: Càng Long, Châu Thành, Cầu Kè,
Tiểu Cần, Cầu Ngang, Trà Cú và Duyên Hải; có 106 đơn vị hành chính
cấp xã, phường và thị trấn.
Hiện nay toàn tỉnh có 04
ản lý; Đường tỉ
ờng huyệ ớ
ố lượng cầu trên các tuyến Đường tỉnh, Đường
huyện là 186 cầu (trong đó cần phải xây dựng mới 92 cầu, do các cầu
cũ đã xuống cấp không đảm bảo tải trọng và khổ cầu theo tiêu chuẩn)
do Sở Giao thông vận tải quản lý và khai thác. Ngoài ra trên địa bàn
tỉnh còn có 5.545,42 km đường giao thông nông thôn và 220 km đường
đô thị do địa phương quản lý.
Do là một tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long nên có hệ thống
sông, ngòi chằng chịt, tổng chiều dài các tuyến kênh, sông khoảng 917
km do đó số lượng cầu cần đầu tư xây dựng là rất nhiều.
Học viên công tác trong ngành giao thông vận tải, tham gia và
trực tiếp thẩm định các dự án giao thông sử dụng vốn ngân sách nằm
trên địa bàn tỉnh (theo Nghị định số 59/2015/NĐ-CP ngày 18/6/2015
của Chính phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình quy định
Sở quản lý công trình xây dựng chuyên ngành chủ trì thẩm định các dự
án quy mô từ nhóm B trở xuống được đầu tư xây dựng trên địa bàn
hành chính của tỉnh Trà Vinh. Học viên xét thấy lựa chọn đề tài
“Nghiên cứu lan truyền sóng trong nền đất do hoạt động thi công cọc
ảnh hưởng đến công trình lân cận trên địa bàn tỉnh Trà Vinh” là cần
thiết và phù hợp với luận văn thạc sỹ ứng dụng.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
5. Kết quả dự kiến
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở tham khảo, phục
vụ công tác thẩm định thiết kế phương án móng cọc đóng; đánh giá
phạm vi ảnh hưởng đến công trình lân cận do thi công cọc làm cơ sở
giải quyết tranh chấp hoặc đền bù do ảnh hưởng rung chấn.
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI SÓNG LAN TRUYỀ
T DO HOẠT ĐỘNG THI CÔNG XÂY DỰNG
CÔNG TRÌNH
1.1. Các loại sóng lan truyền trong nền đất
Chấn động rung (hay rung động) phát sinh từ yếu tố tự nhiên và
yếu tố con người. Hoạt động kiến tạo trong vỏ Trái Đất như động đất,
núi lửa là các tai biến tự nhiên, năng lượng giải phóng ra truyền bên
dưới mặt đất tạo nên các rung động ở nhiều cấp độ khác nhau. Đây là
những hiện tượng mà thời điểm phát sinh, con người chưa hoàn toàn
xác định trước được.
Có 3 loại sóng đàn hồi cơ bản gây chấn động làm con người cảm
nhận được và phá hoại công trình xây dựng. Trong ba loại sóng đó, có 2
loại sóng có thể truyền từ chấn tiêu qua nền đá cứng ra môi trường bao
quanh gọi chung là sóng khối, còn loại thứ 3 chỉ lan truyền trong vùng
sát mặt đất nên được gọi là sóng mặt [2].
1.1.1. Sóng khối
Sóng khối còn gọi là sóng thể tích gồm hai loại khác nhau về bản
chất đó là sóng dọc và sóng ngang [2].
- Sóng dọc (ký hiệu P): Sóng này được truyền đi nhờ sự thay đổi
thể tích vật chất, gây ra biến dạng kéo và nén trong lòng đất, hướng
chuyển động của vật chất trùng với hướng di chuyển của sóng. Sóng
dọc có khả năng truyền qua nền đá cứng cũng như chất lỏng [2].
- Sóng ngang (ký hiệu S): hướng chuyển động của các phần tử
vật chất vuông góc với hướng di chuyển của sóng. Sóng này gây ra hiện
tượng xoắn và cắt mà không làm thay đổi thể tích của môi trường
truyền sóng.
1.1.2. Sóng mặt
3
- Sóng Rayleigh (ký hiệu R): Đây là loại sóng làm cho các phần
tử vật chất chuyển động theo một quỹ đạo hình elip trong mặt phẳng
thẳng đứng song song với hướng truyền sóng [2].
- Sóng Love (ký hiệu Q): Chuyển động của loại sóng này về cơ
bản tương tự như của sóng S nhưng không có thành phần thẳng đứng.
Nó làm cho các phần tử vật chất chuyển động trong mặt phẳng nằm
ngang song song với mặt đất, vuông góc với hướng truyền sóng. Các
sóng này chỉ gây ra ứng sứng cắt [2].
Tốc độ truyền của các sóng P và sóng S phụ thuộc vào mật độ và
các tính chất đàn hồi của các lớp tạo nên nền đất và đá mà chúng đi
qua. Đất đá càng cứng, nén càng chặt tốc độ truyền sóng càng lớn[2].
Sóng P, sóng S và sóng R di chuyển với tốc độ khác nhau. Sóng
P đi nhanh nhất, sau đó là sóng S và sóng R. Dọc theo mặt đất, sóng P
và sóng S tiêu tán nhanh hơn sóng R.
1.2. Ảnh hưởng sóng chấn động đến công trình lân cận và môi trường
Nhiều hoạt động thi công xây dựng như hạ cọc, đầm chặt nền
đường, nổ mìn phá đá nền đường,.. gây ra sự rung chấn lan truyền trong
nền tác động đến các công trình lân cận. Nếu cường độ nguồn rung lớn,
gây ra vận tốc rung các chất điểm lớn có thể làm hư hỏng các công
trình xung quanh.
Sau đây là một số hình ảnh do thi công công trình làm ảnh hưởng
đến các công trình lân cận:
- Công trình đường tỉnh 915B, do Sở Giao thông vận tải tỉnh Trà
Vinh làm chủ đầu tư, trong quá trình thi công đóng cọc mố Mb cầu Ba
Trường đã làm nứt nhà một số hộ dân sống lân cận công trình, hạng
mục này phải tạm ngưng hơn một năm để thương lượng, thuê tư vấn
đánh giá mức độ thiệt hại để đền bù thiệt hại cho dân:
- Quá trình thi công Dự án đầu tư xây dựng đường Hồ Chí Minh
đoạn tuyến tránh đô thị Pleiku ngang qua hai huyện Ia Grai và Chư Păh
(tỉnh Gia Lai) làm 80 hộ dân bị ảnh hưởng do rung chấn. Tình trạng
trên xảy ra từ tháng 01/2018 đến nay chưa được giải quyết dứt điểm,
gây bức xúc cho người dân [4].
- Theo báo cáo của Trường THPT Lý Sơn, giữa tháng 10/2018,
trong quá trình thi công Dự án cảng Bến Đình (thôn Đông, xã An Vĩnh,
huyện Lý Sơn), Công ty Cổ phần công trình Thủy Hà Nội đã nổ mìn
đánh san hô.