59 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 Journal of Science of Lac Hong University Vol. 4 (12/2015), pp. 59-63 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 4 (12/2015), trang 59-63 ĐÁNH GIÁ BIỆN PHÁP GIA CỐ ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA MÓNG CỌC MỐ CẦU BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D FOUNDATION Analyzing the embanktment to stability and deformation of abutment’s piles by Plaxis 3D Foundation Lê Hữu Thọ 1 1 [email protected]Khoa Kỹ Thuật Công Trình Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam Đến tòa soạn: 12/12/2014; Chấp nhận đăng: 3/1/2015 Tóm tắt. Công trình xây dựng trên nền đất yếu thường đòi hỏi xử lý kỹ thuật cao, đặc biệt là mố cầu. Dưới tác dụng của khối đất đắp cũng như lớp đất yếu dày nằm dưới gây tác động vào hệ thống móng cọc mố cầu làm cho công trình bị dịch chuyển và biến dạng. Vì vậy bài báo này sử dụng phần mềm Plaxis 3D Foundation mô phỏng và phân tích ảnh hưởng của khối đất đắp đường dẫn sau mố đến chuyển vị (có kết hợp quan trắc) của móng cọc mố cầu Kỳ Hà IV, quận 9, Tp. Hồ Chí Minh đồng thời gia cố cấu tạo hệ đài, móng cọc mố cầu bằng cọc khoan nhồi đảm bảo ổn định dưới tác dụng khối đất đắp vào mố làm cho mố được ổn định, an toàn. Từ khoá: Plaxis 3D phân tích ổn định móng cọc mố cầu; Biến dạng; Dịch chuyển mố cầu Abstract. Constructions on soft soil usually require high processing techniques, especially bridge abutments. Thus analyzing the effect of embankment on soft soil to the movement of bridge abutment’s pile is necessary. In this paper, Plaxis 3D Foundation software used to analyze Ky Ha IV, District 9, HCM city. Studying the movement of Ky Ha bridge’s pile abutments from the impact of embankment on soft soil and assessing the solution used bored pile to solve it. Keywords: Piled bride abutments with movement from embankment; Analyzing theétability and deformation by Plaxis 3D Foundation 1. GIỚI THIỆU Xây dựng công trnh ở cc vùng ngập nưc, đất rung, đất yếu thưng gp rất nhiu kh khăn. Điu chú ý nhất ở việc xây dựng cầu trên đất yếu là mố cầu. Mố cầu ngoài lực ngang do p lực đất, hoạt tải xe sau mố, n còn chịu tc dụng của lực ngang do sự dịch chuyển lp đất yếu dưi tc dụng của đất đắp nn đưng tc dụng vào cc cọc [1]. Cc lực này cực kỳ nguy hiểm, c thể gây ra ảnh hưởng đến vấn đ ổn định mố cầu. Cc lực ngang tc dụng lên cọc rất ln do kết cấu nhịp bên trên và do đất đắp sau mố tc dụng vào. V vậy, vấn đ nghiên cứu tính ton mố cầu và mng cọc mố cầu chịu tải trọng ngang do lp đất đắp làm cho hệ thống mng cọc mố cầu bị chuyển dịch gây biến dạng và ph hoại công trnh là điu hết sức cần thiết. 2. NỘI DUNG Phân tích ảnh hưởng của khối đất đắp đưng dn sau mố đến ổn định và biến dạng của mng cọc mố cầu Kỳ Hà IV, quận 9, Tp. HCM: Sơ đ đa tâng, thông s bi ton Bang 1. Thông s cc lơp đât Bang 2. Thông s sn gim ti, cọc, cọc khoan nhồi 2.1 Trưng hp 1 Hệ kết cấu mng mố như hiện hu. Mố cầu bng BTCT đt trên hệ 21 cọc đng BTCT 40x40cm, c chiu dài 29m. Phía sau mố bố trí sàn giảm tải. Sàn bng BTCT dầy 40cm, nm trên hệ cọc 30x30cm dài 26m. Phân tích chuyển vị ngang của mng cọc mố cầu qua 4 giai đoạn thi công đắp đất. Chuyển vị ngang của hàng cọc, chọn cọc c chuyển vị ln nhất để xuất kết qủa v đồ thị.
5
Embed
N PHÁP GIA CỐ ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA MÓNG CỌ Ố CẦ … · 2019. 1. 11. · mố đến ổn định và biến dạng của mng cọc mố cầu Kỳ Hà IV,
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
59 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04
Journal of Science of Lac Hong UniversityVol. 4 (12/2015), pp. 59-63
Tạp chí Khoa học Lạc HồngSố 4 (12/2015), trang 59-63
ĐÁNH GIÁ BIỆN PHÁP GIA CỐ ÔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA MÓNG
CỌC MỐ CẦU BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D FOUNDATION
Analyzing the embanktment to stability and deformation of abutment’s piles by Plaxis 3D Foundation
Lê Hữu Thọ1
[email protected] Kỹ Thuật Công Trình Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam
Đến tòa soạn: 12/12/2014; Chấp nhận đăng: 3/1/2015
Tóm tắt. Công tri nh xây dưng trên nên đâ t yêu thươ ng đoi
hoi xư ly ky thuâ t cao, đăc biê t la mô câu. Dươ i tac du ng
cu a khôi đât đăp cu ng như lơ p đâ t yê u da y năm dươ i gây
ta c đô ng vao hê thô ng mo ng co c mô câ u lam cho công
tri nh bi di ch chuyên va biê n da ng. Vì vậy ba i bao này sư
du ng phâ n mêm Plaxis 3D Foundation mô pho ng và phân
ti ch anh hươ ng cu a khôi đâ t đă p đươ ng dân sau mô đên
chuyên vi (có kết hợp quan trắc) cu a mo ng co c mô câ u Ky
Ha IV, quâ n 9, Tp. Hô Chi Minh đô ng thơi gia cô câ u tao
hê đa i, mo ng co c mô câ u băng co c khoan nhô i đam ba o
ôn đinh dươi tac du ng khô i đâ t đăp va o mô la m cho mố
đươc ôn đinh, an toa n.
Từ khoá: Plaxis 3D phân tích ổn định mong coc mô câ u; Biên
da ng; Di ch chuyê n mô câu
Abstract. Constructions on soft soil usually require high
processing techniques, especially bridge abutments. Thus
analyzing the effect of embankment on soft soil to the
movement of bridge abutment’s pile is necessary. In this
paper, Plaxis 3D Foundation software used to analyze Ky
Ha IV, District 9, HCM city. Studying the movement of Ky
Ha bridge’s pile abutments from the impact of
embankment on soft soil and assessing the solution used
bored pile to solve it.
Keywords: Piled bride abutments with movement from
embankment; Analyzing theétability and deformation by Plaxis
3D Foundation
1. GIỚI THIỆU
Xây dựng công tr�nh ở c�c vùng ngập nư�c, đất ru�ng, đất yếu thư�ng g�p rất nhi�u kh� khăn. Đi�u chú ý nhất ởviệc xây dựng cầu trên đất yếu là mố cầu. Mố cầu ngoài lực ngang do �p lực đất, hoạt tải xe sau mố, n� còn chịu t�c dụng của lực ngang do sự dịch chuyển l�p đất yếu dư�i t�c dụng của đất đắp n�n đư�ng t�c dụng vào c�c cọc [1].
C�c lực này cực kỳ nguy hiểm, c� thể gây ra ảnh hưởng đến vấn đ� ổn định mố cầu. C�c lực ngang t�c dụng lên cọc rất l�n do kết cấu nhịp bên trên và do đất đắp sau mốt�c dụng vào. V� vậy, vấn đ� nghiên cứu tính to�n mố cầu và m�ng cọc mố cầu chịu tải trọng ngang do l�p đất đắp
làm cho hệ thống m�ng cọc mố cầu bị chuyển dịch gây biến dạng và ph� hoại công tr�nh là đi�u hết sức cần thiết.
2. NỘI DUNG
Phân tích ảnh hưởng của khối đất đắp đư�ng d�n sau mố đến ổn định và biến dạng của m�ng cọc mố cầu Kỳ Hà IV, quận 9, Tp. HCM:
Sơ đ� đ�a tâng, thông s� b�i to�n
Bang 1. Thông s� c�c lơp đât
Bang 2. Thông s� s�n gi�m t�i, cọc, cọc khoan nhồi
2.1 Trư�ng h�p 1
Hệ kết cấu m�ng mố như hiện h�u.Mố cầu b�ng BTCT đ�t trên hệ 21 cọc đ�ng BTCT
40x40cm, c� chi�u dài 29m.Phía sau mố bố trí sàn giảm tải. Sàn b�ng BTCT dầy
40cm, n�m trên hệ cọc 30x30cm dài 26m.Phân tích chuyển vị ngang của m�ng cọc mố cầu qua 4
giai đoạn thi công đắp đất.Chuyển vị ngang của hàng cọc, chọn cọc c� chuyển vị
l�n nhất để xuất kết qủa v� đồ thị.
Lê Hữu Thọ
60 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04
Chuyển vị ngang đầu cọc tại giai đoạn đắp đất 4 gần 5cm, kết qủa quan trắc là 5,6 cm.
Vậy toàn b� hệ thống m�ng cọc mố cầu bị dịch chuyển v� phía lòng rạch, phải c� giải ph�p gia cố lại mố cầu đảm bảo ổn định và an toàn lâu dài.
Hinh 1. Mô hình hệ k�t câu m�ng m� hiện hữu trường h�p
Hinh 2. Mặt bằng hệ cọc m�ng m� cầu
Hinh 3. Chuyển vị h�ng cọc 1
Hinh 4. Chuyển vị h�ng cọc 2
Hinh 5. Chuyển vị h�ng cọc 3
2.2 Trư�ng h�p 2
Hinh 6. Mặt bằng biện ph�p gia c�
Hệ kết cấu m�ng mố đư�c mở r�ng và gia cố thêm 4 cọc khoan nhồi (xem H�nh 6).
Mở r�ng hệ đài m�ng
Gia cố thêm 4 cọc khoan nhồi vào
hệ đài m�ng
M�t b�ng mố
Đ�nh gi� biện ph�p gia c� �n định v� bi�n dạng của m�ng cọc m� cầu bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation
61 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04
Hinh 7. Mặt bên biện ph�p gia c�
Hinh 8. Mặt chính biện ph�p gia c�Chạy chương tr�nh Plaxis 3D Foundation phân tích
chuyển vị ngang của hàng cọc sau khi gia cố.
Hinh 9. H�ng cọc 1
Hinh 10. H�ng cọc 2
Hinh 11. H�ng cọc 3
Hinh 12. Chuyển vị h�ng cọc 2
T� kết qủa chuyển vị trên cho thấy việc mở r�ng và gia cố thêm 4 cọc khoan nhồi đảm bảo ổn định, công tr�nh không còn bị dịch chuyển n�a, kết qủa mô h�nh ở trên tại c�c hàng cọc m�ng mố và cọc khoan nhồi sau 70 ngày chuyển vị m�t lư�ng rất b� là 6mm.
M�t bên mố
M�t chính mố
Lê Hữu Thọ
62 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04
2.3 Trư�ng h�p 3
Cọc khoan nhồi đư�c đưa vào hệ thống đài m�ng ngay t� ban đầu.
Phân tích chuyển vị ngang của m�ng cọc mố cầu qua 4 giai đoạn thi công đắp đất.
Hinh 13. Chuyển vị h�ng cọc 1
Phân tích biểu đồ chuyển vị của hàng cọc 1, hàng cọc 2, hàng cọc 3, hàng cọc khoan nhồi 1 và hàng cọc khoan nhồi 2 qua c�c giai đoạn thi công đắp đất là rất nh�. Tất cả đ�u cho ra kết qủa < 1cm. Hệ thống m�ng cọc mố cầu đảm bảo v� ổn định và biến dạng.
Đ�nh gi� biện ph�p gia c� �n định v� bi�n dạng của m�ng cọc m� cầu bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation
63 Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04
Hinh 18. Biểu đồ Mô men giai đoạn thi công đăp đât 2
Hinh 19. Biểu đồ Mô men giai đoạn thi công đăp đât 3
Căn cứ vào kết qủa so s�nh của Mô men tương ứng hàng cọc 1, hàng cọc 2, hàng cọc 3 gi�a trư�ng h�p 1 và trư�ng h�p 3 th� ta thấy gi� trị Mô men của Trư�ng h�p 3 là nh� hơn rất nhi�u. Đi�u này cho ta thấy kết qủa tối ưu
của việc đưa cọc khoan nhồi ngay t� giai đoạn thiết kế là rất tốt đảm bảo ổn định và an toàn lâu dài theo th�i gian.
Hinh 20. Biểu đồ Mô men giai đoạn thi công đăp đât 4
3. KẾT LUẬN
Đối v�i nh�ng công tr�nh c� khối đất đắp cao n�m trên l�p đất yếu dày tương tự, vùng ảnh hưởng của khối đất đắp sâu t�c dụng chuyển dịch ngang đến chân cọc đối v�i nh�ng cọc ngắn, v� vậy giải ph�p chôn cọc sâu hơn vào l�p đất c� khả năng chịu lực tốt là cần thiết. Do đ� kiến nghị nên dùng cọc khoan nhồi ngay t� đầu vào hệ thống kết cấu đài mố v� cọc khoan nhồi c� đư�ng kính l�n c� thể ngàm vào l�p đất chịu lực tốt bên dư�i đảm bảo cho công tr�nh an toàn v� biến dạng và ổn định lâu dài.
Đối v�i nh�ng bài to�n đất yếu, phân tích m�ng mố ứng x� cọc c� sự t�c dụng qua lại của đất n�n là rất phức tạp. Nên xem x�t đưa vào quy tr�nh thiết kế việc tính to�n b�ng phương ph�p phần t� h�u hạn Plaxis 3D Foundation v� đây là công cụ rất hiệu qủa, trực quan và c� kết qủa phân tích s�t v�i thực tế.
4. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bùi Anh Định, Nguy�n S� Ngọc, N�n và m�ng công tr�nh cầu đư�ng, Nhà xuất bản Xây dựng Hà N�i, Hà N�i, 2008.
TIỂU SỬ TÁC GIẢ
Lê Hữu Thọ
Năm sinh 1986, Biên hòa, Đồng Nai. Tốt nghiệp Đại học và Cao học tại Trư�ng Đại học B�ch Khoa năm 2009 và năm 2012. Hiện đang là giảng viên khoa K� thuật – Công Tr�nh, Đại học Lạc Hồng. Lĩnh vực nghiên cứu: C�c công tr�nh v� cầu đư�ng, v.v.Email: [email protected]