B GIO DC V O TO B XY DNG TRNG I HC KIN TRC H NI & TRN XUN TN TNH TON CC NGM TRONG Cể XẫT N KH NNG CHU TI TRNG NGANG CA CC LP T BấN TRấN LUN VN THC S K THUT XY DNG DN DNG & CễNG NGHIP H NI 2011 B GIO DC V O TO B XY DNG TRNG I HC KIN TRC H NI & TRN XUN TN KHểA:2008-2011; LP:CH2008X1 TNH TON CC NGM TRONG Cể XẫT N KH NNG CHU TI TRNG NGANG CA CC LP T BấN TRấN CHUYấN NGNH: XY DNG DN DNG & CễNG NGHIP M S: 60.58.20 LUN VN THC S K THUT NGI HNG DN KHOA HC PGS.TS VNG VN THNH H NI, 2011 LờI CảM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Khoa đào tạo Sau đại học dành điều kiện tốt cho lớp cao học CH2008X1 trình học tập nghiên cứu trường Xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Địa kỹ thuật Bộ môn công trình ngầm, nơi giúp có kiến thức quí đất móng công trình Xin gửi lòng biết ơn chân thành đến: TS Đoàn Thế Tường, GS.TS Đỗ Như Tráng, PGS.TS Nguyễn Đức Nguôn, TS Nghiêm Mạnh Hiến, TS Nguyễn Công Giang, TS Nguyễn Văn Vi thầy cô giáo nhà trường, người giúp đỡ nhiệt tình suốt trình học tập thực đề tài Đặc biệt, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến người thầy hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Vương Văn Thành, người tận tình hướng dẫn, giúp hoàn thành luận văn tốt nghiệp Xin cảm ơn Ban giám hiệu Trường Cao đẳng XD số 3, Phòng Đào tạo, thầy cô giáo nhà trường đồng nghiệp động viên tạo điều kiện cho thời gian theo học hoàn thành luận văn Và cuối cùng, xin cảm ơn bố, mẹ em tôi, gia đình, họ hàng bạn hữu đồng hành nẻo đường đời, giúp có thêm nghị lực để theo học hoàn thành luận văn Tác giả MụC LụC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu Danh mục bảng, hình vẽ NộI DUNG Trang Mở đầu Chương I: tổng quan móng cọc chịu tảI ngang NGàM TRONG đá 1.1 Các trường hợp móng cọc chịu tải ngang ngàm đá 1.2 Phân loại cọc chịu tải trọng ngang ngàm đá 1.2.1 Phân loại theo liên kết đầu cọc a) Cọc có đầu tự b) Cọc có đầu ngàm trượt c) Cọc có ngàm cách xa đỉnh cọc 1.2.2 Phân loại theo tải trọng tác dụng a) Cọc chịu tải trọng tĩnh b) Cọc chịu tải trọng động 1.3 ứng xử cọc đơn chịu tải trọng ngang có mũi cọc ngàm đá 1.3.1 Phương pháp phân tích theo phản lực 10 1.3.2 Phương pháp phân tích theo mô hình đàn hồi liên tục 12 1.3.3 Phương pháp phân tích có kể tới không liên tục đá 15 1.4 Một số phương pháp xác định giá trị modun đá 17 1.4.1 Phương pháp trực tiếp 17 a) Thí nghiệm đo độ giãn nở 19 b) Thí nghiệm kích lổ khoan 21 c) Thí nghiệm bàn nén 22 d) Thí nghiệm kích dạng 24 1.4.2 Phương pháp gián tiếp 24 a) Phương pháp xác định Em với số chất lượng đá RQD 27 b) Phương pháp xác định Em với số điểm RMR GSI 30 c) Phương pháp xác định Em với số chất lượng đá Q 30 d) Phương pháp xác định Em với độ bền nén đá 30 nguyên dạng c Chương II: Các phương pháp xác định sức chịu tải ngang cọc ngàm đá 2.1 Khả chịu tải ngang cọc ngàm đá 33 2.1.1 Khả chịu tải ngang thân kết cấu cọc 33 2.1.2 Khả chịu tải ngang hốc đá cọc 35 ngàm đá 2.2 Phương pháp gần liên tục tuyến tính theo cách tiếp 40 cận Randolph (1981) Carter and Kulhawy (1992) 2.3 Phương pháp gần liên tục phi tuyến 44 2.3.1 Phương pháp gần liên tục phi tuyến ứng xử 44 đàn hồi đất đá 2.3.2 Phương pháp gần liên tục phi tuyến ứng xử đàn dẻo đất đá 48 2.4 ổn định cọc ngàm đá chịu tải trọng ngang 51 2.4.1 Hiện tượng trượt phẳng 52 2.4.2 Hiện tượng nêm trượt 54 2.4.3 Hiện tượng lật đổ đỉnh 54 2.4.4 Hiện tượng phá hủy dạng cung tròn 54 Chương III: Ví dụ tính toán 3.1 Phương pháp phần tử hữu hạn 55 3.2 Kết áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn 57 3.2.1 Bài toán BT1a 57 3.2.2 Bài toán BT1b 59 3.2.3 Bài toán BT1c 61 3.2.4 Bài toán BT1d 63 3.2.5 Bài toán BT2a 64 3.2.6 Bài toán BT2b 66 3.2.7 Bài toán BT2c 67 3.2.8 Bài toán BT2d 69 Kết luận kiến nghị Kết luận 74 Kiến nghị 76 Tài liệu tham khảo 77 DANH MụC CáC Ký HIệU CHƯƠNG i: tổng quan móng cọc chịu tảI ngang NGàM TRONG đá 1.2.1 Phân loại theo liên kết đầu cọc y = chuyển vị ngang đầu cọc L: chiều dài cọc EI: độ cứng cọc Pt : tải ngang đầu cọc 1.3.1 Phương pháp phân tích theo phản lực EI = độ cứng uốn cọc y = chuyển vị ngang cọc độ sâu z Pz : tải dọc lên cọc p: phản lực ngang đơn vị phân bố cọc w: tải phân bố theo chiều dài lên cọc 1.4.1 Phương pháp trực tiếp a) Thí nghiệm đo độ giãn nở m : hệ số Poisson đá d: đường kính lổ khoan thí nghiệm d: biến dạng hướng tâm đo p: số gia áp lực thay đổi lên mặt lổ khoan kS: độ cứng thủy lực kT = D/C: độ cứng tổng thể hệ thống cộng với khối lượng đất đá ncorr: số vòng hiệu chỉnh L : độ dài màng áp lực : số bơm (thể tích di dời lượt bơm) km : độ cứng đá ri & ro : bán kính ống trụ hiệu chỉnh pi,corr : áp lực hiệu chỉnh pi : áp lực biểu kiến n : số vòng để đạt pi mp : độ dốc đường cong áp lực-độ giãn không khí (MPa/turn) Em = Modun biến dạng đá Gm = Modun biến dạng cắt đá Em = Modun biến dạng đá GC = Modun biến dạng cắt đá hiệu chỉnh C : hệ số Poisson đá hiệu chỉnh b) Thí nghiệm kích lỗ khoan Ecalc = Modun biến dạng tính toán 0,86: hệ số kể đến hiệu ứng chiều 0,93: hệ số kể đến hiệu thủy lực d: đường kính lổ khoan d: thay đổi đường kính lỗ khoan Qh: độ tăng dòng áp lực thủy lực T*: hệ số phụ thuộc vào hệ số poisson đá (m) c) Thí nghiệm bàn nén Em = Modun biến dạng đá z : chuyển vị đo độ sâu z tính từ mặt nén p : áp suất tác dụng lên m : hệ số poisson đá R : bán kính r : bán kính lỗ trung tâm (đặt thiết bị đo) C: số d) Thí nghiệm kích dạng Em = Modun biến dạng đá p : áp lực tác dụng 2c : chiều dài kích y : khoảng cách từ kích trung tâm đến cọc đo 2y: khoảng cách đầu ghim đo xê dịch m : hệ số poisson đá 1.4.2 Phương pháp gián tiếp a) Phương pháp xác định Em với số chất lượng đá RQD RQD = số chất lượng đá E = yếu tố suy giảm b) Phương pháp xác định Em với số điểm RMR GSI RMR = thang điểm đánh giá chất lượng đá GSI = thang điểm đánh giá chất lượng đá Q = Hệ thang điểm đánh giá chất lượng đá d) Phương pháp xác định Em với độ bền nén đá nguyên dạng c c = độ bền nén đá nguyên dạng CHƯƠNG ii: Các phương pháp xác định sức chịu tải ngang cọc ngàm đá 2.1.1 Khả chịu tải ngang thân kết cấu cọc V = độ lệch lực cắt; M = độ lệch moment V = góc xoay lực cắt M = góc xoay moment LV = chiều dài cột tương đương tính theo chuyển vị lực ngang LM = chiều dài cột tương đương tính theo góc xoay moment uốn LV = chiều dài cột tương đương tính theo góc xoay lực ngang LM = chiều dài cột tương đương tính theo chuyển vị moment uốn 2.1.2 Khả chịu tải ngang hốc đá cọc ngàm đá Hult = lực ngang giới hạn max : sức kháng cắt lớn dọc mặt bên cọc pL: ứng suất giới hạn mở rộng dọc thành cọc hi : ứng suất ngang trường m : hệ số poisson m : góc ma sát cm : lực dính m : góc nở Gm : modun cắt đá pult = sức kháng giới hạn c : cường độ chịu nén trục đá nguyên dạng ' : trọng lượng có hiệu đá z : độ sâu điểm khảo sát đá 2.2 Phương pháp gần liên tục tuyến tính theo cách tiếp cận Randolph (1981) Carter and Kulhawy (1992) Ee = modun đàn hồi Young's cọc G* = modun cắt danh định đá Gm = modun cắt đá m = hệ số poisson đá u = chuyển vị ngang đầu cọc = góc xoay đầu cọc LS : chiều dày lớp đất su : cường độ cắt không thoát nước đất Ho : lực cắt O 64 Hình 3.10 - Biểu đồ lực cắt chuyển vị ngang cọc 3.2.5 Bài toán BT2a: (Xem hình 3.2 biểu đồ Hình 3.11 & Hình 3.12) - ứng suất ngang có hiệu lớn đất độ sâu z = 40m (mặt phân cách hai lớp đất đá) là: 'xx = 554,86 (kN/m2) Theo biểu đồ phân bố ứng suất ngang, ứng suất ngang lớn tập trung mặt phân cách hai lớp đất đá giá trị tăng dần không đột biến tăng BT 1a BT1b - Moment uốn lớn thân cọc độ sâu z 5m: M =756,55 (kNm) - Lực cắt lớn đầu cọc là: Q =301,08 (kN) - Chuyển vị ngang điểm A so với C là: uAC = 89 (mm) 65 - Các điểm tới hạn (có khả dẻo) đất nằm vùng đất gần đầu cọc xung quanh độ sâu z=4m cách đầu cọc Hình 3.11 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu đất moment uốn cọc Hình 3.12 - Biểu đồ lực cắt chuyển vị ngang cọc 66 3.2.6 Bài toán BT2b: (Xem hình 3.2 biểu đồ Hình 3.13 & Hình 3.14) - ứng suất ngang có hiệu lớn đất độ sâu z = 40m (mặt phân cách hai lớp đất đá) là: 'xx = 554,86 (kN/m2) Theo biểu đồ phân bố ứng suất ngang, ứng suất ngang lớn tập trung mặt phân cách hai lớp đất đá giá trị tăng dần không đột biến tăng BT 1a BT1b - Moment uốn lớn thân cọc độ sâu z 5m: M =756,55 (kNm) - Lực cắt lớn đầu cọc là: Q =301,08 (kN) - Chuyển vị ngang điểm A so với C là: uAC = 89 (mm) - Các điểm tới hạn (có khả dẻo) đất nằm vùng đất gần đầu cọc xung quanh độ sâu z=4m cách đầu cọc Hình 3.13 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu đất moment uốn cọc 67 Hình 3.14 - Biểu đồ lực cắt chuyển vị ngang cọc 3.2.7 Bài toán BT2c: (Xem hình 3.2 biểu đồ Hình 3.15 & Hình 3.16) - ứng suất ngang có hiệu lớn đá độ sâu z = 40m (mặt lớp đá) là: 'xx = 6,27.103 (kN/m2) - Moment uốn lớn thân cọc độ sâu z 40m: M =12,00.103 (kNm) - Lực cắt lớn cách mặt đá 1m là: Q =5,11.103 (kN) - Chuyển vị ngang điểm A so với C là: uAC = 5,83 (m) Kết chuyển vị cọc không hợp lí Đây nhược điểm việc phân tích cọc chịu lực ngang không kể tới ảnh hưởng lớp đất bên 68 Hình 3.15 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu đá Hình 3.16 - Biểu đồ Moment uốn, lực cắt chuyển vị cọc 69 3.2.8 Bài toán BT2d: (Xem hình 3.2 biểu đồ Hình 3.17 & Hình 3.18) - ứng suất ngang có hiệu lớn đá độ sâu z = 40m (mặt lớp đá) là: 'xx = 6,48.103 (kN/m2) - Moment uốn lớn thân cọc độ sâu z 40m: M =12,00.103 (kNm) - Lực cắt lớn cách mặt đá 1m là: Q =2,93.103 (kN) - Chuyển vị ngang điểm A so với C là: uAC = 4.77 (m) Kết chuyển vị cọc không hợp lí Đây nhược điểm việc phân tích cọc chịu lực ngang không kể tới ảnh hưởng lớp đất bên Hình 3.17 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu đá 70 Hình 3.18 - Biểu đồ Moment uốn, lực cắt chuyển vị cọc Bảng 3.2-Tổng hợp kết tính toán Loại Bài toán BT1a BT1b BT1c BT1d BT2a BT2b BT2c BT2d Tiêu chuẩn phá hủy Mohr - Coulumb Nội lực chuyển vị cọc Vị trí Vị trí Vị trí Moment Vị trí Lực cắt Chuyển ổn ứng xuất uốn (lớn xuất (lớn vị định/ vùng tới xuất suất hạn nhất) nhất) ngang ứng suất Sụp ngang Moment Lực cắt đầu đổ (lớn ngang (kể từ (kể từ cọc (Cho đất/đá nhất) (kể từ (kể từ đầu cọc) đầu đầu cọc) đầu cọc) hệ) đất cọc) (m) (m) (kN/m2) (m) (kNm) (m) (kN) (mm) ổn 10 1,91.103 10 1,22.103 11 514,23 44 định ổn 10 1,69.103 10 1,23.103 11 507,39 44 định ổn 10 4,99.103 10 3,00.103 11 1,18.103 126 định ổn 10 4,81.103 10 3,00.103 11 824,68 105 định ổn 0-4 40 554,86 756,55 301,08 89 định ổn 0-4 40 554,86 756,55 301,08 89 định Sụp 40 6,27.103 40 12,0.103 41 5,11.103 5830 đổ Sụp 40 6,48.103 40 12,0.103 41 2,93.103 4770 đổ 71 Qua kết tính toán tổng hợp (Xem Bảng 3.2), so sánh toán rút nhận xét sau: So sánh toán BT1a BT1b: - Chiều dài cọc ngàm đá toán BT1a 3m, BT1b 6m Khi chịu đồng thời lực ngang nhau, cọc có đặc tính vật liệu ứng suất ngang có hiệu đất, đá cọc có độ sâu ngàm đá lớn nhỏ - Từ Hình 3.6 ta nhận thấy biểu đồ lực cắt đoạn cọc mét ngàm đá đổi dấu Trong khi, biểu đồ lực cắt Hình 3.4 đoạn cọc ngàm đá mét không đổi dấu - Qua đó, ta thấy khả ngàm cọc có chiều sâu ngàm đá lớn tốt - Từ Hình 3.3 Hình 3.5, ta nhận thấy ứng suất ngang có hiệu đất - đá tăng đột ngột độ sâu 10m (mặt lớp đá) Điều nói rõ nội dung Sự truyền lực cắt lên cọc chương I, mục 1.3 So sánh toán BT1c BT1d: - Bài toán BT1c BT1d có liệu phân tích tương ứng với toán BT1a BT1b, khác phân tích không kể tới lớp đất bên Khi đó, ảnh hưởng chiều dài cọc ngàm đá thể rõ tỉ số lực cắt tác dụng lên cọc (Q=1180/824,68=1,43), chuyển vị đầu cọc (u=126/105=1,2) ứng suất ngang đất, đá ('=4,99/4,81=1,04) Giá trị nằm tử số lấy từ kết toán BT1c (cọc ngàm 3m đá), giá trị mẫu số lấy từ kết toán BT1d (cọc ngàm 6m đá) - Qua đó, ta thấy cọc ngắn ngàm đá chịu lực ngang lớn, chiều dài ngàm cọc đá nên chọn lớn lần đường 72 kính cọc để đảm bảo khả ngàm chặt làm giảm ứng suất tác dụng lên đất, đá làm tăng sức chịu tải ngang cọc So sánh toán BT1a với BT1c, BT1b với BT1d: - Kết từ toán BT1a BT1c (có chiều dài cọc ngàm đá 3m) sai khác nhiều Các tỉ số lực cắt tác dụng lên cọc (Q=1180/514,23=2,29), chuyển vị đầu cọc (u=126/44=2,86) ứng suất ngang đất, đá ('=4,99/4,81=2,61) Giá trị nằm tử số lấy từ kết toán BT1c (không kể tới lớp đất bên trên), giá trị mẫu số lấy từ kết toán BT1a (có kể tới lớp đất bên trên) - Kết từ toán BT1b BT1d (có chiều dài cọc ngàm đá 6m) sai khác nhiều Các tỉ số lực cắt tác dụng lên cọc (Q=824,68/507,39=1,63), chuyển vị đầu cọc (u=105/44=2,39) ứng suất ngang đất, đá ('=4,81/1,69=2,85) Giá trị nằm tử số lấy từ kết toán BT1d (không kể tới lớp đất bên trên), giá trị mẫu số lấy từ kết toán BT1b (có kể tới lớp đất bên trên) - Qua đó, ta thấy cọc ngắn ngàm đá chịu lực ngang lớn, không kể tới khả chịu tải lớp đất bên dẫn đến tính toán thiên an toán, điều đồng nghĩa với việc tăng chi phí xây dựng So sánh toán BT2a BT2b: - Chiều dài cọc ngàm đá toán BT2a 3m, BT2b 6m Khi chịu đồng thời lực ngang nhau, cọc có đặc tính vật liệu ứng suất ngang có hiệu đất, đá nội lực cọc - Khi chiều dày lớp đất bên đủ lớn để tiếp nhận toàn tải ngang tác dụng lên cọc chiều dài đoạn cọc ngàm đá không ảnh 73 hưởng nhiều đến khả chịu tải ngang cọc Trong trường hợp này, đoạn cọc ngàm đá không nên dài lần đường kính cọc So sánh toán BT2a BT2b với BT2c BT2d: - Như toán BT1c BT1a, toán BT2a,b BT2c,d nội lực, chuyển vị cọc áp lực ngang đất, đá chênh nhiều lần kết tính không chấp nhận (chuyển vị đầu cọc u = 4.7 m đến 5.8 m) - Vì thế, trường hợp cọc qua lớp đất dày, phải kể tới khả chịu tải lớp đất bên lớp đá So sánh toán BT1a,b với BT2a,b: - Từ biểu đồ ứng suất ngang có hiệu toán BT1a,b (Xem Hình 3.3, 3.5), ta nhận thấy có tập trung ứng suất tăng đột ngột vùng cọc ngàm đá Trong đó, qua biểu đồ ứng suất ngang có hiệu toán BT2a,b (Xem Hình 3.11, 3.13), ta không nhận thấy tăng đột ngột giá trị ứng suất - Giá trị cực đại moment lực cắt cọc toán BT1a,b xuất cách đầu cọc 10m (tại mặt phân cách với lớp đá) cách đầu cọc 11m (Xem Hình 3.3, 3.4, 3.5 & 3.6) Đối với toán BT2a,b giá trị cực đại moment lực cắt xuất vị trí cách đầu cọc 5m đầu cọc - Qua đó, ta thấy trường hợp cọc chịu tải ngang ngàm đá kể tới khả chịu tải ngang lớp đất bên tương tác loại cọc ngắn hay dài khác nhiều 74 Kết luận kiến nghị: Kết luận: Qua tìm hiểu vấn đề nghiên cứu, kết nhận sau: Các cách xác định giá trị modun đàn hồi hay modun biến dạng đá dùng cho phân tích sức chịu tải cọc chịu tải ngang: Phương pháp trục tiếp: Thí nghiệm đo độ giãn nở: Thường dụng cho đá mềm vùng khảo sát nhỏ Thí nghiệm kích lỗ khoan: Có thể áp dụng cho đá tốt lực ép lớn thí nghiệm đo độ giãn nỡ áp lực định hướng Thí nghiệm bàn nén: Cho độ tin cậy cao, chi phí thí nghiệm tốn Thí nghiệm kích dạng tấm: Có thể thí nghiệm với tải lớn chi phí rẻ Phương pháp gián tiếp: Phương pháp xác định Em với số chất lượng đá RQD: Phương pháp Hiệp hội cầu đường Mỹ (AASHTO) tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam áp dụng Hạn chế phương pháp RQD không nhạy với tần suất đường nứt Phương pháp xác định Em với số điểm RMR GSI: Phù hợp cho đá tốt Nếu đá xấu cần phải hiệu chỉnh theo độ bền nén đá nguyên dạng Phương pháp xác định Em với số chất lượng đá Q Phương pháp xác định Em với độ bền nén đá nguyên dạng 75 Các cách xác định khả chịu tải ngang hốc đá cọc ngàm đá: Theo cách Carter & Kulhawy (1992): Xác định lực ngang giới hạn Hult cho hai trường hợp cọc có chiều dài ngàm nhỏ lớn lần đường kính cọc Theo cách Zhang (2000): Xác định lực ngang giới hạn Hult theo cách tổng quát với áp lực giới hạn biến đổi theo chiều sâu Trong công thức xác định có kể tới số đánh giá chất lượng đá (RMR, GSI) Các cách xác định khả chịu tải ngang cọc ngàm đá kể tới khả chịu tải ngang lớp đất bên trên: Phương pháp gần liên tục tuyến tính theo Randolph (1981) Carter & Kulhawy (1992): phương pháp sở thí nghiệm để đạt độ tin cậy tốt Nếu áp dụng tính toán thực tế cho kết chưa hợp lí chuyển vị nội lực cọc Phương pháp gần liên tục phi tuyến - ứng xử đàn hồi đất đá: Phương pháp giả thiết modun đất, đá thay đổi tuyến tính theo độ sâu Xây dựng công thức xác định nội lực chuyển vị cọc Phương pháp gần liên tục phi tuyến - ứng xử đàn dẻo đất đá: Phương pháp Zhang, có xét tới tính dẻo đất đá Các kết phân tích lý thuyết phù hợp với kết thí nghiệm Frantzen & Stratten (1987) Phân tích ổn định cọc chịu tải ngang ngàm đá thông qua tượng ổn định do: Trượt phẳng, nêm trượt, lật đổ đỉnh, trượt dạng cung tròn Đối với cọc ngắn chịu tải ngang ngàm đá chiều dài cọc ngàm đá nên lớn lần đường kính cọc 76 Đối với cọc dài chịu tải ngang ngàm đá chiều dài cọc ngàm đá nhỏ lần đường kính cọc yêu cầu tính toán cấu tạo khác Để có kết tính toán hợp lí, tính toán cọc chịu tải ngang ngàm đá, phải kể tới khả chịu tải ngang lớp đất bên Kiến nghị: Nên áp dụng phương pháp gần liên tục phi tuyến để phân tích thiết kế khả chịu tải ngang cọc ngàm đá Trong cần xây dựng chương trình máy tính để phân tích Các phương pháp xây dựng cho có lớp đất đá, thực tế đất có cấu tạo nhiều lớp Vì thế, cần xây dựng lời giải cho trường hợp có nhiều lớp Cọc ngàm đá thường chịu đồng thời lực dọc, lực ngang moment Vì thế, cần phân tích sức chịu tải cọc ngàm đá chịu đồng thời lực dọc, lực ngang moment 77 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Móng cọc tiêu chuẩn thiết kế TCVN-205-1998 [2] Nguyễn Quang Phích (2007), Cơ học đá, Nxb Xây dựng, Hà Nội [3] Nguyễn Viết Trung, Lê Thanh Liêm (2009), Cọc khoan nhồi công trình giao thông, Nxb Xây dựng, Hà Nội [4] Nguyễn Uyên (2007), Cơ học đá ứng dụng, Nxb Xây dựng, Hà Nội [5] Prakash, S., Sharma, H.D (1999), Móng cọc thực tế xây dựng, Phạm Ngọc Khánh nhóm biên dịch Nxb Xây dựng, Hà Nội [6] Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2004), Móng cọc phân tích thiết kế, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2004), Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh [8] Lymon C.Reese, William M.Isenhower, Shin-Tower Wang (2006), Analysis and design of shallow and deep foundations, John Whiley & Sons, Inc [9] Lianyang Zhang (2005), Drilled Shafts in Rock Analysis and Design, Published by: A.A.Balkema Publishers, a member of Taylor & Francis Group plc.http://www.balkema.nl/ [10] Lymon C.Reese, William F.Van Impe (2007), Single piles and pile groups under lateral loading, A.A Balkema Publishers, LeidenLondon-New York-Philadelphia-Singapore 78 [11] M.J.Tomlinson, Pile design and construction practice-Fourth edition, An Imprint of Chapman & Hall [12] National Cooperative Highway Reseach Program (NCHRP) (2006), NCHRP Synthesis 360: Rock-Socketed Shafts for Highway Structure Foundations, Published by: Transportation Research Boardhttp://www.national-academies.org/trb/bookstore [13] Unified Facilities Criteria (UFC) Deep Foundations (2004), Design of Deep Foundations, U.S Army Corps of Engineers http://www.vulcanhammer.org [...]... - Phân tích các ứng xử của cọc ngàm trong đá khi chịu tải ngang có xét tới các lớp đất bên trên - Trong móng cọc chịu tải ngang ngàm trong đá nên kể đến khả năng chịu tải của các lớp đất bên trên để không phải khoan sâu vào trong đá, tránh lãng phí 3 ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài: - Đưa ra tổng quan về tính toán cọc chịu tải ngang ngàm vào đá cho công trình có tải trọng ngang lớn -... cọc nhồi ngàm vào đá khi kể đến sức chịu tải ngang của các lớp đất bên trên - Xác định nội lực và chuyển vị của cọc nhồi ngàm vào đá khi có kể đến sức chịu tải ngang của các lớp đất bên trên Nhiệm vụ: - Nghiên cứu áp dụng các lí thuyết về tính toán cọc chịu tải trọng ngang khi mũi cọc ngàm trong đá - áp dụng chương trình tính toán để mô phỏng và phân tích bài toán cọc nền cùng đồng thời làm việc Đối... nghiên cứu là các công trình xây dựng có kết cấu móng cọc ngàm trong đá - Phạm vi nghiên cứu là các cơ sở khoa học của các phương pháp tính toán cọc chịu tải ngang ngàm trong đá và các ứng dụng trong phân tích và thiết kế nhằm đưa ra cái nhìn tổng quát cho vấn đề cần nghiên cứu Nội dung nghiên cứu: - Phân tích cọc ngàm trong đá chịu tải trọng ngang có kể đến ảnh hưởng của các lớp đất bên trên Hướng kết... ra được kết luận và kiến nghị góp phần nâng cao độ chính xác của việc tính toán cọc chịu tải trọng ngang ngàm vào đá 4 chương I: tổng quan về móng cọc chịu tảI ngang ngàm trong đá 1.1 Các trường hợp móng cọc chịu tải ngang ngàm trong đá Khi có yêu cầu về chịu lực lớn và ổn định của móng thì việc truyền tải trọng của công trình vào các lớp đất tốt bên dưới là một giải pháp, khi đó loại cọc dùng phương... trong đất và moment uốn của cọc Hình 3.14 - Biểu đồ lực cắt và chuyển vị ngang của cọc Hình 3.15 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu trong đá Hình 3.16 - Biểu đồ Moment uốn, lực cắt và chuyển vị của cọc Hình 3.17 - Biểu đồ ứng suất ngang có hiệu trong đá Hình 3.18 - Biểu đồ Moment uốn, lực cắt và chuyển vị của cọc Lời cam đoan Tôi xin cam đoan luận văn Tính toán cọc ngàm trong đá có xét đến khả năng chịu tải. .. ngàm trong đá có kể đến sức chịu tải của các lớp đất bên trên khi chịu tải ngang sẽ giúp cho chúng ta đánh giá được ứng xử của cọc ở trạng thái tĩnh Và góp phần vào việc đánh giá cũng như nêu các kiến nghị phù hợp cho công tác thiết kế lựa chọn chiều sâu cọc hợp lí hơn Mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ nghiên cứu: Mục đích: 2 - Đánh giá được khả năng chịu tải trọng ngang của cọc nhồi ngàm vào đá khi kể đến. .. với bản thân cọc ngàm trong đá, tùy thuộc vào sự hình thành lỗ khoan trong đá thì cấu tạo cọc, đặc tính các lớp đất ở trên đá nh hưởng rất nhiều tới thực tế làm việc của cọc mà chúng ta sẽ tìm hiểu ở các chương sau Các lời giải cho cọc chịu tải ngang trong đất không bao gồm tất cả các trường hợp cho cọc chịu tải ngang ngàm trong đá [9] 1.2.1 Phân loại theo liên kết đầu cọc Lò xo (không chịu cắt nhưng... để có được các phương trình của hệ thống đất -cọc dựa trên mô hình nền đàn hồi của Vlasov Dựa trên ý tưởng của Sun (1994) cho cọc chịu tải ngang trong đất (chưa kể tới tính dẻo của đất) , Zhang et al.,(2000) đã phát triển một phương pháp phi tuyến trong môi trường liên tục (có kể tới tính dẻo của đất) Phương pháp này có thể xem cọc trong môi trường liên tục của một lớp đất nằm trên một lớp đá với các. .. = trọng lượng đơn vị hữu hiệu của đất KP = hệ số áp lực bị động của đất theo Rankine 2.3.1 Phương pháp gần đúng liên tục phi tuyến - ứng xử đàn hồi của đất và đá us = chuyển vị tổng hợp u của cọc trong đất um = chuyển vị tổng hợp u của cọc trong đá DANH MụC CáC BảNG & HìNH MINH HọA CHƯƠNG i: tổng quan về móng cọc chịu tảI ngang NGàM TRONG đá 1.1 Các trường hợp móng cọc chịu tải ngang ngàm trong đá. .. Đầu cọc ngàm trượt theo phương tải ngang Pt , khi đó chuyển vị ngang đầu cọc là y/4 c) Cọc có ngàm cách xa đỉnh cọc (Xem hình 1.6.c) Khoảng cách ngàm (a) với đầu cọc phụ thuộc vào kết cấu công trình bên trên 1.2.2 Phân loại theo tải trọng tác dụng Tải trọng ngang tác dụng lên cọc với các tính chất khác nhau rất nhiều Các tải trọng này về cơ bản có thể phân ra loại tác dụng tĩnh hoặc động a) Cọc chịu tải