intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Tính toán sức chịu tải của cọc xi măng đất tạo bởi Jet Grouting: Lý thuyết – mô hình số - thí nghiệm hiện trường

Chia sẻ: ViNeji2711 ViNeji2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

34
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này giới thiệu một phân tích Cách tiếp cận để tính toán khả năng chịu lực của cột xi măng đất bằng cách sử dụng các mô phỏng số của Chương trình Plaxis 2D và Plaxis 3D và cọc thử tải tĩnh.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tính toán sức chịu tải của cọc xi măng đất tạo bởi Jet Grouting: Lý thuyết – mô hình số - thí nghiệm hiện trường

  1. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC XI MĂNG ĐẤT TẠO BỞI JET GROUTING: LÝ THUYẾT – MÔ HÌNH SỐ - THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG PHUNG VINH AN*, VŨ BÁ THAO** Caculating the Bearing Capacity of Soil Cement Column Created by Jet Grouting: Theory Method - Numerical Analyses - Field Load Tests Abstract: It has been found that the bearing capacity of soil cement column calculated based on some existing design standards exhibited substantial errors as compared with results of pile static load tests conducted in some places in Vietnam. This paper introduces an analytical approach to calculate the bearing capacity of soil cement column using the numerical simulations by Plaxis 2D and Plaxis 3D Programs and the pile static load tests. The test results provided total bearing capacity of soil cement column whereas Plaxis 3D Foundation Program was used to divide two components of bearing capacity: shaft friction resistance and ultimate tip resistance. Results show that, the load-displacement curves obtained by 3D numerical model and load test are in good agreement. The total bearing capacity reaches the ultimate state simultaneously with the shaft friction resistance and the tip resistance. Values of the shaft friction resistance and the tip resistance are obviously different and the shaft friction resistance is much greater than the tip resistance. Based on comparison between the results of tests and numerical analyses, a modified equation for determining the bearing capacity of soil cement colum was proposed. * 1. m m ( à ứ m ứ ợ m ( ê ó và ợ ứ m bê và J-08-40- ê m C , ợ v m ĩ ê ứ ứ m, 2. Ố Ủ ê à ó m PHÁP TÍNH TOÁN THEO DBJ-08-40-94 m ĩ C Ớ É Ờ , mứ v ứ m 2.1. t qu t n ệm nén tĩn trụ x  135.53% [1] [3] [4] [5] [6]. măn t tạ òn v u [1][5] v , ứ 2.1.1 Phương pháp chuẩn bị và quy trình thí nghiệm ứ mà ó Theo , thí m ĩ ợ ợ ê hành sau 28 ngày, à ng m ợ v v thành thi công v m, à m , m àm * Trung tâm Công tr nh Ng m. Vi n Th y Công. Vi n và b b ợ Khoa h c Th y l i Vi t Nam. àm ẳ và m v à h ** Ph ng Nghi n c u Địa kỹ Thuật. Vi n Th y Công. b ê m Thí Vi n Khoa h c Th y l i Vi t Nam. E-mail: vubathao@gmail.com m ĩ ợ
  2. TCXDVN 269:2002 "C c - Ph ơng ph p thí + uy ịnh về n ịnh quy c: (1) m nghi m bằng t i tr ng tĩnh p d c tr c", ợ Quá trình ứ v m ợ và à m ;( ợ + à õ ó ê Chu kì 1: 0%  10% mà  20%  30%  40%  50%  60%  v ợ ,1mm (s  0,1mm); (3) 70%  80%  90%  ứ m C ợ m à ợ b G m ( S n  5S n1 100%  80%  60%  40%  20%  0%. ó à ;( ợ m à Chu kì 2:  20%  40%  60%  80%  100%  110%  120% ( Sn  60mm ).  130%  140%  150%  160%  170%  + uy ịnh về dừng thí nghi m: C ợ 180%  190%  200%. G m à và à ỡ 200%  180%  160%  140%  120%  m ( 100%  80%  60%  40%  20%  0%. ;( v ợ Chu kì 3:  20% ; (  40%  60%  80%  100%  120%  ;( b ỷ 140%  160%  180%  120%  210%  2.1.2 t qu t n ệm 220%  230%  240%  250%  ( 2.1.2.1 K t qu n n tĩnh i Ph ng m C ợ m + ui tr nh o ộ lún: ợ và m , 2, 5, 10, 20, 30, 40 m và óm m ợ phút... m và Hình 1. t i tr ng - chuy n vị c c ơn Đ1 Hình 2. t i tr ng - chuy n vị c c ơn Đ2 và b - v m b ứ tr và óm m v b , ; ê ứ Ptt - ứ m ợ óm ; pgh F- à v m ĩ p tt  (1) ,0. F ó ĩ và óm m Pgh - ứ b
  3. n 1. t qu nén tĩn ọ n v n óm ọ ọ nén ọ trụ n số óm ọ ọ D1 ọ D2 60 cm 60 cm 60 cm 5+6+7 1 2 Ngày thi công 02/9/2004 02/9/2004 02/9/2004 à m 04/10/2004 06/10/2004 06/10/2004 C -1,2 m -1,25 m -1,25 m C à 8,0 m 8,0 m 8,0 m ợ ( 85 24 22 ứ 42,5 12 11 2.1.2.2. K t qu n n tĩnh C Mau ê m ứ C ợ m mv b v ợ và v b K m C m ĩ mb và ỡ b à Hình 3. t i tr ng - chuy n vị c c ơn C1 Hình 4. t i tr ng - chuy n vị c c ơn C2 v nhóm c c n 2. t qu t n ệm nén tĩn u trọn p lún ở p t trọn lún s u t ên ọ (m) oạ ( ) p oạ (mm) n ệm (mm) C -1 10 15 80,99 70,25 C2 và C3 10 31 69,85 53,55 2.2. n mứ s nén ó tĩn ện tr ờn vớ TC DBJ-08-40-94 Pa - ứ ( 2.2.1. Đ i v i k t qu thí nghi m qu - u =400 i Ph ng (T/m2) ứ v [8]:  - m Pa = *fcu*Ap =39,56 (2)  = 0,35
  4. 2 Ap - m p = 0,2826 (m ) Tính toán theo TC DBJ-08-40- ứ [8]: m ó , m à m ó ứ Pa = Upqsi*li + α*Ap*qp = 38,90 (3) à , ( ó, ó m ĩ ê à Up - v , Up =1,884 (m) (T), ứ v , (mm qsi - m ứ v ứ m 2 , qsi = 1,4 (T/m ) và ứ à 135,53 % li - à ứ , li = 8 (m) à m α- m mó ê ĩnh ê ê m , α = 0,6 v v qp - ứ m , qp = 105 ê J-08-40-94 là 2 (T/m ) ê à v ứ ê ứ m bê õ à và ó Pa = 38,90 (T) v ê J-08-40-94, m ó v ó ứ ,6 m, à m ó ứ m v , ó à 25, ( ó, ( ứ ê , m ĩ ê à ( ê ứ ứ m v và ( v ,ứ v bê và m ợ ;( ê ứ ợ à (mm và (mm ứ v ứ 3. Ớ Ớ m v 1 và D2 và Ứ Ị ứ ê J-08-40- 3.1. ứ ịu t ủ ọ n x măn t ợ à 76,82 % và 62,08% à àv b m ứ 2.2.2. Đ i v i k t qu thí nghi m C Mau m à ( ứ ứ v [8]: m ;( ứ m Pa = *fcu*Ap =38,57 (4) à ó Qult  Qs +Qt (6) Pa - ứ ( Qs =fs As  πDL(βcu +Koσ'v tan ) (7) qu - , qu =390 (T/m2) πD 2 - m , = 0,35 Qt =qA t  α(1,3cu Nc +σ'v Nq +0,3γ 'DN γ ) (8) 4 Ap - m , Ap = 0,2826 (m2) ó ứ [ ] Qult - ứ m Pa = Upqsi*li + α* p*qp = 35,33 (5) Qs - ứ m à ó m Up - v , Up =1,884 (m) Qt - ứ qsi - m ứ m m 2 , qsi = 1,2 (T/m ) D- m (m li - à ứ , li = 10 (m) ’ - ợ ( /m3). α- m mó cu - ê ê m ,α ,5 ( /m2); qp - ứ m , qp = 90 (T/m2) ’v - ứ ( /m2); ê ứ Sc. S - và Pa = 35,33 (T) Sc = 1,3. S = 0,6;
  5. Nc. Nq. N - và ó m và ợ ó ;( b ; m m ĩ .  - v ứ m ó m m thí và m m bê m m à ứ ê m 3.2. X ịn ệ số u ỉn .  hình toán, ợ à tính toán sứ ịu t ọ X m và bê ó . . 3.2.1. M c ích mô phỏng thí nghi m hi n 3.2.2. Mô phỏng thí nghi m n n tĩnh c c ơn tr ng bằng mô h nh to n xi m ng t i Ph ng Có , - Mô hình hóa bài toán:  ( m ĩ m m và ợ m ê , à ứ v m m ê và à ứ ợ và mứ m và ứ và ,  “ ” và m ứ à ó ợ m à m Hình 5. Sơ ồ l i ph n t h u h n trong Hình 6. Sơ ồ l i ph n t h u h n trong b i to n 3D. mô h nh th c b i to n phẳng. sơ ồ i x ng tr c ứ , m m v m m à ,m v àm v m ứ m à v m và m ó m m ợ C m ợ m và m ợ hình hóa b “ ” ợ , m ợ m b m ợ m ó ó à m, m à b ê ứ , mm - : nh 7. Bi n d ng t ng th b i to n 3D nh 8. Bi n d ng t ng th b i to n i x ng khi t i tr ng gi i h n tr c khi t i tr ng gi i h n
  6. + ĩ ê và m ê v m và ợ v m nh 9. So s nh ng cong t i tr ng – chuy n nh 10. Đ ng cong t i tr ng-chuy n vị c a thí vị c a c c mô h nh kh c nhau v k t qu o c nghi m. c a mô h nh 3D v k t qu s c kh ng tr n hi n tr ng. mặt b n v s c kh ng u c c. + m ình Plaxis 3D foundation πD2 Qt = α(1,3cu Nc +σ'v Nq +0,3γ 'DN γ ) (9) ứ m và ứ 4 m bê m ó à D - m (m , D = 0,6 (m); ẳ ứ ê m Nc. Nq. N - , v  =6,23o à ứ m bê và ứ thì Nc = 7,8. Nq=1,85, N=0,6722; và ợ ’ - ợ ( /m3), , ứ m bê ’ , ( /m3); và ứ cu - à ( /m2), cu = 7 (kN/m2); - v m - ,  à ợ ê ứ m ê m , ứ + : m ứ m bê ứ ( , ứ m và ứ m v m ợ v khi Qult = 240 (kN), thì Qt = 48,4 (kN) và Qs = 191,6. Thay Qt và ứ ( ta có: πD2 α(1,3cu Nc +σ'v Nq +0,3γ'DN γ )  48, 4 (10) 4 48,4x4 α= 2 = 0.84 (11) πD (1,3cu Nc +σ'v Nq +0,3γ 'DN γ ) + : ứ ( , ứ bê m ợ v
  7. Qs =fs As  πDL(βcu +Koσ'v tan ) (12) ó à b ê Ko - , Ko = 1-sin = 0,892; σv - ứ ' ẳ ứ , σ'v  γ 'L (kN/m2) = 71,2 (kN/m2); C à , L, C u ê ; - ê ứ s và ứ ( 2) ta có: πDL(βcu +Koσ'v tan )  191,6 (13)  191,6  β =  K oσ'v tan  / cu = 0,82 (14)  πDL  3.2.3 Thí nghi m n n tĩnh c c ơn xi m ng nh 11. L i ph n t trong mô h nh 3D t C n Thơ - Mô hình hóa bài toán - m m ợ tính + ĩ ê toán. Trong mô hình này, m v àm v v m m và m v m và ợ C m ợ m m ê b ợ “ ” ợ ợ b m ợ m nh 12. Đ ng cong t i tr ng - chuy n vị nh 13. Đ ng cong t i tr ng-chuy n vị c a từ k t qu o c tr n hi n tr ng v từ thí nghi m. c a mô h nh 3D v K t qu s c mô hình toán. kh ng mặt b n v s c kh ng u c c. + ứ m và m m v m à m b b m õ à à mứ b ó v C à à
  8. ứ + : m và ứ m bê m ứ ( , ứ bê à m ợ v Qs =fsAs  πDL(βcu +Koσ'v tan ) (18) ứ m bê và ứ ó Ko - , Ko = 1-sin = 0,949; - ,  σ 'v - ứ ẳ ứ , σ'v  γ 'L m ê m (kN/m2) = 80 (kN/m2); + : C à , L, Cu ứ ( , ứ m ê ; m ợ v - ê ứ πD2 Qt = α(1,3cu Nc +σ'v Nq +0,3γ 'DN γ ) (15) s và ứ ( ó 4 πDL(βcu +Koσ v tan )  124,36 ' (19) ó  124,36  D- m (m , D = 0,6 (m); β =  K oσ 'v tan  / c u = 0,4 (20) Nc, Nq, N -  v  =2o ’  πDL  thì Nc = 6,57, Nq=1,34, N=0,292; 3.3. t số t n to n m p ỏn ’ - ợ ( /m3), x ịn ệ số ,  ’ , ; ó õ à và v cu - ,  ( /m2), cu = 7,1 (kN/m2); m b m m và - v m m v à ợ ê ứ ợ ê ợ , ứ ợ b m ứ , ng  = 0,5 m bê và ứ m  0,84,  = 0,4  0,82. v , khi Qult = 150 (kN), thì Qt = 25,64 - à m b (kN) và Qs = 124,36 (kN). Thay Qt vào công , ê ,  b ứ ( ó ê πD 2 - à b , α(1,3cu N c +σ 'v N q +0,3γ ' DN γ )  25,64 (16) 4 ,  b á 25,64x4 =0,54 (17) α= πD (1,3c u N c +σ 'v N q +0,3γ ' DN γ ) 2 n 3. ệ số ,  tạ m t số ị mt n ệm ị tr t n to n sứ ịu t ứ ịu t tớ ạn ( ) ệ số  ệ số  - 24 0,84 0,82 - Cà 15 0,54 0,4
  9. ị tr t n to n sứ ịu t ứ ịu t tớ ạn ( ) ệ số  ệ số  Khe Ngang - 83,2 0,5 0,82 Giang - 9,5 0,5 0,798 ó - 6,2 0,65 0,81 -C 27,5 0,694 0,814 Hòa Xá - m 51,5 0,6 0,62 Nhà máy Fuzi - 27,8 0,6 0,6 4. ợ m  ê ứ à à v m v m ê v à à b ê và Cà v à bê m ó ứ m và v m m v ó m và ứ m ĩ l ứ ẳ óm à 76,82% và 62,08%, m  v m , ĩ Cà à 135,53%. m  - v và và m và v v b m ứ và m v à à ợ ê m v vv . m  m phá ỡ m ợ v m ứ  m ứ Qult  Qs +Qt (21) πD 2 Qult  α(1,3cu N c +σ 'v N q +0,3γ' DN γ )  πDL(βc u +K oσ 'v tan ) (22) 4 ó σ 'v - ứ ẳ ứ σ'v  γ 'L Ko - , o = 1-sin; (kN/m2); D- (m ; - ,  = 0,5  0,84; Nc. Nq. N - ; ’ - ợ ( /m3); - ,  = 0,4  0,82. cu - L u ý khi l a ch n h s  và  nh sau: Khi ( /m2); à m b ê ,  b ê
  10. à b J G b , ,  b ( -65. ISSN 0868-279X.  ứ à à 4. ĩ Ứ ợ m m m - v , ứ ê v và m phát 19. p. 86- 88. ISSN 1859–4581. 5 ĩ và ( Nghi n c u ng d ng c c xi m ng t cho ồng bằng sông ễ và ( Nghiên C u Long à c u c c gi i ph p Khoa h c Công ngh s a ợ m à ; ch a nâng c p c c c ng d i thuộc h th ng 6. ĩ ( Nghi n c u một s sông ồng v sông Th i B nh”. à y ut nh h ng n s c chịu t i c a c c xi à ợ m ng t thi công theo công ngh Jet – groutinh Nam à cho một s v ng t y u Vi t Nam 2. ễ ( ng dẫn ĩ ợ thi t k thi công c c xi m ng t theo công m à ngh Jet Grouting à b và 7. Validation of Embeded piles – the Alzey . Bridge Pile Load Test. Plaxis 3D foundation 3. ễ ễ Validation Manual Version 2. m v 8 ê J-08-40-94. ứ m
  11. Ng i ph n bi n: G À Ế ƯỜ G
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2