b) Phân tích moment của cọc
Hình 3.42 – Biểu đồ moment uốn lớn nhất của cọc trong các trường hợp tăng chiều sâu tường chắn.
Đối với moment uốn trong cọc gần tường chắn nhất là 4,5m (cọc 150) thì khi tăng chiều sâu tường là 9m thì moment uốn giảm xuống còn 96% moment chống uốn của cọc (Mcr= 166,8kN.m). Khi tăng chiều sâu tường dài 12m thì moment uốn của cọc còn 56%Mcr. Sự chênh lệch của giá trị moment uốn giữa chiều sâu tường 9m và 12m thì tương đối lớn. Điều này ta thấy việc tăng chiều sâu tường rất quan trọng trong trong việc làm giảm nội lực phát sinh trong cọc khi thi công hố đào sâu trong đất yếu.
Đối với moment uốn trong cọc xa tường chắn nhất là 13,2m (cọc 158) thì khi tăng chiều sâu tường là 9m thì moment uốn giảm xuống còn 56,8% moment chống uốn của cọc (Mcr= 166,8kN.m). Khi tăng chiều sâu tường dài 12m thì moment uốn của cọc vẫn còn 52,2%Mcr. Sự chênh lệch của giá trị moment uốn giữa chiều sâu tường 9m và 12m thì rất nhỏ.
Hình 3.43 – Đồ thị biểu diễn đường cong quan hệ giữa chuyển vị ngang lớn nhất của cọc và khoảng cách từ cọc đến tường theo chiều sâu lớn nhất hố đào.
Có thể bạn quan tâm!
-
A) Chuyển Vị Của Cọc Khi Đào Đến Cao Độ -1,8M; -
Phân Tích Ảnh Hưởng Của Cọc Bên Trong Hố Đào Trong Trường Hợp Dời Dần Khối Đất Đắp Ra Xa -
Ảnh hưởng của hố đào sâu nền đất yếu tới cọc chống - 10
Xem toàn bộ 90 trang tài liệu này.
Khi chiều sâu tường 6m thì vùng ảnh hưởng chuyển vị của cọc bên trong hố đào là khoảng 4,5H.
Khi chiều sâu tường 9m thì vùng ảnh hưởng chuyển vị của cọc bên trong hố đào là khoảng 5,4H.
Khi chiều sâu tường 12m thì vùng ảnh hưởng chuyển vị của cọc bên trong hố đào là khoảng 4,7H.
Kết luận:
Khi hố đào sâu 1,8m thì việc tăng chiều sâu ngàm tường chắn không ảnh hưởng nhiều đến kết quả chuyển vị của cọc trong hố đào.
Khi hố đào sâu 3,8m thì việc tăng chiều sâu ngàm tường chắn lên 9m cho kết quả khả quan nhất. Tăng 12m thì sẽ không kinh tế.
Khi tăng chiều sâu tường từ 6m đến 12m trong trường hợp có xét khối đất lân cận thì vùng ảnh hưởng đến chuyển vị của cọc do thi công hố đào sẽ khoảng 4,5H đến 5,4H.
Việc phân tích trên sẽ giúp cho chúng ta tiết kiệm được không gian sử dụng để thi công công trình, chúng ta có thể bố trí đất đào vật liệu, máy móc thiết bị...xung quanh hố đào mà không làm ảnh hưởng đến công trình.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
1. Khi sử dụng các thông số đầu vào để mô phỏng bằng phần mềm PLAXIS 3D Foundation thì cho kết quả chuyển vị ngang và moment uốn của cọc xấp xỉ với giá trị quan trắc ngoài hiện trường. Như vậy ta có thể sử dụng bộ thông số này để mở rộng phân tích cho những trường hợp khác.
2. Với lớp đất yếu dày (bùn sét – trạng thái chảy - 25m) cùng với sự tác động của phụ tải khối đất đắp lớn (70kN/m2) và gần hố đào nên dẫn đến chuyển vị và moment uốn trong cọc phát sinh lớn, cọc vượt quá moment kháng uốn của cọc. Giá trị chuyển vi cực đại tại đỉnh cọc và moment cực đại tại cao độ -16m so với MĐTN.
3. Vùng ảnh hưởng chuyển vị của cọc bên trong hố đào khi phân tích theo mô hình thực tế là khoảng 4,5H (H là chiều sâu của hố đào).
4. Việc di chuyển khối đất đắp ra xa hố đào sẽ làm giảm ảnh hưởng rất nhiều đến kết quả chuyển vị và moment uốn của cọc bên trong hố đào:
+ Chuyển vị giảm xuống 4 lần khi dời khối đất từ 3H lên 5H.
+ Moment giảm xuống 7 lần khi dời khối đất từ 3H lên 5H. (H là chiều sâu lớn nhất của hố đào)
5. Phạm vi ảnh hưởng lớn nhất của khối đất đắp đến chuyển vị và moment uốn của cọc bên trong hố đào khoảng 5H và sự ảnh hưởng nhỏ thì kéo dài trong phạm vi rất lớn khoảng 15H.
6. Khi hố đào sâu 1,8m thì việc tăng chiều sâu ngàm tường chắn không ảnh hưởng nhiều đến kết quả chuyển vị của cọc trong hố đào.
7. Khi hố đào sâu 3,8m thì việc tăng chiều sâu ngàm tường chắn lên 9m cho kết quả khả quan nhất. Tăng 12m thì sẽ không kinh tế.
8. Khi tăng chiều sâu tường từ 6m đến 12m trong trường hợp có xét khối đất lân cận thì vùng ảnh hưởng đến chuyển vị của cọc do thi công hố đào sẽ khoảng 4,5H đến 5,4H.
KIẾN NGHỊ
1. Khi thi công hố đào sâu trong đất yếu cần xem xét ảnh hưởng của quá trình thi công đến cọc bên trong hố đào.
2. Hạn chế chất tải xung quanh hố đào có lớp đất yếu dày.
3. Khuyến cáo không nên sử dụng cọc ống bê tông ly tâm ứng suất trước khi công trình có lớp đất yếu dày vì moment chống uốn của loại cọc này nhỏ. Nên sử dụng loại cọc có moment chống uốn lớn.
4. Có biện pháp hạn chế chuyển vị ngang của tường chắn như sử dụng biện pháp gia cố cọc xi măng đất ở đáy hố đào.
5. Sẽ tiến hành phân tích ảnh hưởng của cọc bên trong hố đào khi thay đổi giá trị tải và khoảng cách tải đến tường. Các loại cọc có đường kính, chiều dài thay đổi.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bùi Trường Sơn, 2009. Địa chất công trình. NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.
[2]. Châu Ngọc Ẩn, Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2009. [3]. Finno, R.J., Samir, A.L., Nabil, F.A. and Indra, S.H., 1991. Analysis of
performance of pile groups adjacent to deep excavations. Journal of Geotechnical Engineering Vol. 117, No.6, pp. 934-955.
[4]. Hannes Persson & Daniel Sigström, 2010. Staged excavation in soft clay supported by a cantilever sheet pile wall. Master’s Thesis. Chalmers University Of Technology, 2010.
[5]. K.J. Bakker, 2005. A 3D FEM model for Excavation Analysis. Delft University of Technology & Plaxis BV, Delft, Netherlands.
[6]. Leung, C.F., Chow, Y.K. and Shen R.F., 2000. Behaviour of pile subject to excavation-induced soil movement. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering Vol. 126, No. 11, pp. 947-2000.
[7]. Nguyễn Công Khanh, 2007. Nghiên cứu ảnh hưởng của hố đào sâu đến ổn định công trình lân cận, Luận văn Thạc sĩ. Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp. Hồ Chí Minh.
[8]. Huỳnh Trung Nghĩa, 2009. Phân tích sự cố cọc bị nghiêng trong quá trình thi công và biện pháp xử lý khắc phục. Luận văn Thạc sĩ. Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG Tp. Hồ Chí Minh.