Phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ
lượt xem 4
download
Bài viết tập trung nghiên cứu và phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ; Phân tích giải pháp móng bè - cọc hợp lý cho công trình kênh Chợ, Cần Thơ; Phân tích giải pháp móng bè - cọc bằng phần mềm Plaxis 3D.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Phân tích móng bè - cọc của cống kênh Chợ, Cần Thơ
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 PHÂN TÍCH MÓNG BÈ - CỌC CỦA CỐNG KÊNH CHỢ, CẦN THƠ Lê Bá Vinh1, Nguyễn Toàn Khoa2, Nguyễn Nhựt Nhứt1, Tô Lê Hương1 1 Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, email: lebavinh@hcmut.edu.vn 2 Đại học Cần Thơ 1. GIỚI THIỆU Đối với các công trình cống kênh thủy lợi, trong hệ móng bè - cọc có các tương tác giữa bè, đất, và các cọc như hình 1. Hiện nay, đã có các nghiên cứu và phương pháp tính toán móng bè - cọc làm việc đồng thời [1], [2], [3], [4] như phương pháp giải tích theo lý thuyết của Poulous - Davis - Randolph (PDR). Để xem xét đầy đủ các yếu tố về hình dạng kết cấu bản đáy, bản thành và công trình phụ trợ bên trên cống cùng làm việc đồng thời với đất nền cần sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô phỏng và phân tích đúng đắn hơn, từ đó giúp hiểu rõ hơn sự làm việc thực tế của móng bè - cọc và có phương án bố trí cọc làm việc tối ưu, hiệu quả hơn về kinh tế Tương tác cọc-đất; Tương tác cọc-cọc; cho công trình. Tương tác bè-đất; Tương tác bè-cọc; Hình 1. Hiệu ứng tương tác giữa đất 2. PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP MÓNG BÈ - và móng bè cọc của Katzenbach [2] CỌC HỢP LÝ CHO CÔNG TRÌNH CỐNG KÊNH CHỢ, CẦN THƠ 2.1. Móng bè - cọc của cống kênh Công trình cống Kênh Chợ thuộc xã Nhơn Ái, huyện Phong Điền, Cần Thơ với kích thước móng bè cọc có chiều dài Lm = 14m và chiều rộng Bm = 7m, chiều dày bản đáy dm = 1,2m, chiều dày bản thành t = 0.8m, tổng tải tác dụng lên bè gồm công trình bên trên cống và trọng lượng bản thân của cống là Q = 7650kN. Công trình sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông (0.30.3)m, chiều dài cọc Lc = 23,5m với sức chịu tải thiết kế Ptk = 700kN. Số lượng cọc cần bố trí dưới bè n = 30 cọc như hình 2. Hình 2. Mặt bằng bố trí cọc dưới cống kênh 191
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 2.2. Phân tích giải pháp móng bè - cọc bằng phần mềm Plaxis 3D Để đánh giá khả năng áp dụng của giải pháp móng bè - cọc cho công trình cống kênh, áp dụng phần mềm Plaxis 3D để phân tích các ứng xử của móng bè - cọc như mô hình ở hình 3. Các thông số của mô hình được trình bày như trong bảng 1. Trong đó, Hình 3. Mô hình móng bè - cọc trên phần các thông số Eeodref, Eurref, m, Ψ, υur, K0nc mềm Plaxis 3D được xác định theo công thức kinh nghiệm hoặc đề xuất của Plaxis. Các kết quả về độ lún của móng, lực dọc trong các cọc được thể hiện lần lượt ở các hình 4 và 5. Bảng 1. Thông số địa chất các lớp đất trong mô hình PLAXIS 3D Thông Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 số (SM) (OH) (CH) (CH) (SM) Hình 4. Độ lún của móng bè - cọc Chiều 4,50 13,30 3,80 4,80 20,10 dày Mô hình HS HS HS HS HS γunsat 18,80 15,70 17,40 19,30 18,80 (kN/m3) γsat 20,60 15,77 17,48 19,88 23,60 (kN/m3) kx 2,33E-05 3,39E-05 3,67E-05 1,728 2,33E-05 (m/day) ky Hình 5. Lực dọc phân bố trong các cọc 1,16E-05 1,70E-05 1,84E-05 0,864 1,17E-05 (m/day) Ứng với tải trọng công trình thực tế thì các E50ref kết quả phân tích đều cho thấy giải pháp móng 9809 1665 2596 8582 7847 (kN/m2) bè - cọc vẫn đảm bảo ổn định và biến dạng với Eeodref độ lún chỉ 0.82 cm, nhỏ hơn nhiều độ lún giới 9809 1665 2596 8582 7847 hạn cho phép, đồng thời cọc chịu tải lớn nhất (kN/m2) vẫn nhỏ hơn sức chịu tải thiết kế: Pmax = 627 Eurref kN < Ptk = 700 kN. Ngoài ra, việc bố trí các 29427 4995 7788 25746 23541 (kN/m2) cọc sao cho tối ưu và hiệu quả cần được quan m 0,8 0,77 0,900 0,600 0,700 tâm một cách đầy đủ hơn thay vì bố trí rãi đều các cọc dưới bè. Do đó, tiến hành khảo sát tiếp c’ref 25,60 11 20 15,00 25,60 móng bè - cọc cống kênh với các trường hợp (kN/m2) giảm dần số lượng cọc với chiều dài cọc không φ' (độ) 17,45 9,92 18 26,20 17,45 thay đổi (so với ban đầu - TH1) như hình 6, Ψ (độ) 0 0 0 0 0 hay giảm dần chiều dài cọc với số lượng cọc không thay đổi (so với ban đầu). Các kết quả υur 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 về sự phân chia tải giữa bè và cọc, tải tác dụng nc K0 0,700 0,828 0,691 0,560 0,700 lớn nhất lên đầu cọc ứng với các trường hợp 192
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN: 978-604-82-7522-8 cắt giảm số lượng cọc khác nhau được thể hiện 3. KẾT LUẬN lần lượt ở hình 7 và 8. Khi giảm số lượng cọc Từ các phân tích cho kết cấu móng bè - cọc còn 22 (TH 5) thì mặc dù độ lún của móng là 0.9cm, vẫn nhỏ hơn giới hạn cho phép nhưng cống kênh có thể rút ra các kết luận như sau: tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc lại vượt qua - Hệ kết cấu móng của cống kênh làm việc sức chịu tải cọc nên không đảm bảo yêu cầu. như một hệ móng bè - cọc, trong đó bè có thể tham gia gánh hơn 6% tải công trình bên trên. Do đó, cách tính toán như móng cọc thông thường chưa phản ánh đúng ứng xử của hệ a. móng bè - cọc. - Nếu kể đến sự tham gia gánh tải của bè móng thì có thể giảm bớt được số lượng cọc b. so với cách tính móng cọc thông thường. - Tối ưu hóa bố trí các cọc dưới bè giúp tận dụng tối đa khả năng chịu tải của cả bè và c. các cọc. Đối với các phương án được đưa ra thì phương án giảm dần số lượng cọc mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với phương án giảm dần chiều dài cọc, mà cụ thể là tiết kiệm d. được đến 20% chiều dài cọc. Hình 6. Các trường hơp giảm số lượng cọc: 4. LỜI CẢM ƠN a) TH2: 28 cọc, b) TH3: 26 cọc, c) TH4: 24 cọc, d) TH5: 22 cọc. Chúng tôi xin cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM đã hỗ trợ cho nghiên cứu này 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Badelow, F., Kim, S., Poulos, H.G. and Abdelrazaq, A. (2009). “Foundation design for a tall tower in a reclamation area”. Proc. 7th Int. Conf. Tall Buildings, Hong Kong, Ed. F.T.K. Au, Research Publishing, pp.815-823. [2] Katzenbach R, Arslan U, (2000). “Piled raft foundation projects in Germany”. Design Applications of Raft Foundations, Thomas Hình 7. Biểu đồ phân bố tải trọng lên bè Telford, London. và cọc (trường hợp giảm dần số lượng cọc) [3] Poulos H.G. and E.H. Davis (1980), Pile Foundation Analysis and Design. New York: Wiley. [4] Yamashita K, Hamada J, Soga Y. (2010), “Settlement and load sharing of piled raft of a 162m high residential tower”. Proc. Int. Conf. on deep foundations and geotechnical in situ testing, Shanghai, China; pp.26-33. Hình 8. Tải trọng tác dụng lớn nhất lên đầu cọc (trường hợp giảm dần số lượng cọc) 193
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Sự thích nghi của bộ rể với chức năng hút khoáng
4 p | 181 | 28
-
Đặc điểm địa hóa đá mẹ và dầu thô bể Tây Nam
11 p | 77 | 5
-
Nghiên cứu đặc điểm môi trường lắng đọng trầm tích Miocen giữa, cấu tạo Thiên Ưng - Mãng Cầu, lô 04 - 3, bể Nam Côn Sơn
13 p | 22 | 4
-
Ảnh hưởng của tính dị hướng bề mặt lên các tính chất từ của màng mỏng vài lớp nguyên tử
7 p | 60 | 4
-
Sóng điện từ bề mặt trong cấu trúc đa lớp mỏng sắp xếp có chu kỳ
10 p | 25 | 3
-
Đặc điểm địa tầng - trầm tích bể Phú Khánh và vùng lân cận
9 p | 6 | 3
-
Giáo trình hướng dẫn phân tích nguyên lý chồng chất các chấn động trong hiện tượng giao thoa p4
5 p | 74 | 3
-
Dạng tiệm cận của sóng truyền trong môi trường đàn hồi phân lớp tuần hoàn khi xấp xỉ sóng dài
6 p | 45 | 2
-
Sử dụng công nghệ nghịch đảo địa thống kê kết hợp với dữ liệu địa chấn 3D để khoanh vùng các lớp cát mỏng trong môi trường trầm tích châu thổ (delta)
8 p | 42 | 2
-
Dự báo tướng thạch học và môi trường trầm tích cho đá chứa carbonate phía Nam bể sông Hồng, Việt Nam
5 p | 38 | 2
-
Nghiên cứu thạch học và sự biến đổi sau trầm tích của đá móng carbonate tuổi Paleozoic ở phía tây bắc bể Sông Hồng
6 p | 33 | 2
-
Xác định bề dày phôi vật liệu bằng hệ phổ kế alpha
5 p | 53 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn