B

GIÁO D C VÀ ÀO T O

TR

NG

B

NÔNG NGHI P VÀ PTNT

I H C TH Y L I

————

TR N TH H

PHÂN TÍCH, XÁC

NG GIANG

NH S C CH U T I C A C C

THEO Lụ THUY T VÀ THEO THệ NGHI M HI N
TR

NG T I KHU V C T NH V NH LONG

LU N V N TH C S


Chuyên ngành:
Mã s :

a K Thu t Và Xơy D ng Công Trình Ng m
60-58-02-04

LU N V N TH C S

NG

IH

NG D N KHOA H C:
PGS.TS TÔ V N L N

THĨNH PH H CHệ MINH – 2015


TR N TH H

NG GIANG

LU N V N TH C S

THÀNH PH

H

CHệ MINH – 2015



ng d n

và giúp đ trong quá trình nghiên c u và hoàn thành lu n v n.
Tác gi c ng xin chân thành c m n Ban Giám hi u Tr
L i C s 2, phòng

ào t o sau

i h c Tr

ng

ng

i h c Th y

i h c Th y l i C s 2- Thành

ph H Chí Minh và toàn th các Th y, Cô đã gi ng d y, giúp đ t o đi u ki n
thu n l i cho tác gi trong th i gian h c t p c ng nh th c hi n lu n v n này.
Cu i cùng, tác gi xin bày t lòng bi t n chân thành đ n nh ng ng

i thân

trong gia đình, b n b và đ ng nghi p đã đ ng viên, giúp đ tác gi trong th i gian
h c t p và làm lu n v n này.
Trong khuôn kh lu n v n, do th i gian, trình đ và đi u ki n h n ch nên
không tránh kh i nh ng thi u sót, vì v y tác gi r t mong nh n đ
đóng góp quý báu c a các Th y, Cô, đ ng nghi p và nh ng ng


i h c Th y l i.

ng v i s đ nh h

ng c a các th y cô c ng

v i kinh nghi m làm vi c t i c quan, s giúp đ c a b n b , đ ng nghi p và đ c
bi t là s giúp đ , ch b o c a PGS.TS. Tô V n L n, h c viên đã t nghiên c u và
th c hi n đ tài. ây là thành qu lao đ ng, là công trình nghiên c u c a tác gi .
Thành ph H Chí Minh, tháng 7 n m 2015

H c viên

Tr n Th H

ng Giang


M CL C
Trang
M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài…..……………………………………………..….......1
2. M c tiêu và nhi m v c a đ tài ………………………………………..….......1
3.

it


1.2.2. Phân lo i c c……………………………………………........….……….....6
1.2.3. Tiêu chu n thi t k ………………………………….………...................12
1.3. M t s công trình s d ng móng c c khu v c t nh V nh Long ……......13
1.4. K t lu n ch
Ch

ng 1 …………….……………………………………….......14

ng 2: M T S PH

NG PHÁP XÁC

NH S C CH U T I C A C C

VĨ KI M TRA B NG THệ NGHI M NÉN T NH
2.1. Tính toán s c ch u t i d c tr c c a c c đ n bê tông c t thép đúc s n .....15
2.1.1. Nguyên t c xác đ nh…………….………………………..........…...…....15
2.1.2. S c ch u t i c a c c theo đ t n n…………….………….............……...15
2.1.3. S c ch u t i c a c c theo v t li u…………….………….......................16
2.2. M t s ph

ng pháp xác đ nh s c ch u t i c a c c đ n ….............…...17

2.2.1. Tính toán s c ch u t i c a c c theo đ b n c a v t li u …..........…...…17
2.2.2. Tính toán s c ch u t i c a c c theo ch tiêu đ t n n…….........….........20


2.3. Ph



c tính h u hi u c a Plaxis..…………………………………......………45

3.4. Mô hình n n dùng đ mô ph ng nén t nh c c……………………............45
3.4.1. Mô hình Mohr-Coulomb………………..........………………........……45
3.5. Phân tích các thông s c a đ t n n, c c đ ph c v mô ph ng …….......51
3.6. Ph n t ti p xúc……….............…………….........…………………….....54
3.7. Xác l p tr ng thái ban đ u…...........……...........………….……..…….....54
3.7.1. Tr ng thái áp l c n

c l r ng ban đ u…………………..…...............54

3.7.2. Tr ng thái ng su t ban đ u trong n n…...………………..…………...54
3.7.3. Xác l p các giai đo n tính toán…………………..……………………...55
3.8. K t lu n ch

Ch

ng 3…………………..……………....................................55

ng 4: TệNH TOÁN
TRểN

NG D NG CHO M T S

CỌNG TRỊNH

A BĨN T NH V NH LONG

4.1. M c đích…………………..……………..................................................56

2. Nh ng t n t i trong quá trình th c hi n lu n v n……..………….………77
3. Nh ng ki n ngh v h

ng nghiên c u ti p theo……..………………......77

TĨI LI U THAM KH O……..…………………………………………....78


DANH M C CÁC HỊNH V
Trang
Hình 1.1: Tr h khoan đ a ch t đi n hình

khu v c t nh V nh Long…..…...3

Hình 1.2: Móng c c...………………………………………………….…......5
Hình 1.3: C c bê tông...……………………………………………….….......7
Hình 1.4: Các thi t b h c c...………………………………………..….......7
Hình 1.5: Chi ti t c c bê tông...……………………………………….….......8
Hình 1.6: C c khoan nh i có ng thành ki u c c Franki…...........................10
Hình 1.7: Khoan c c nh i trong đ t dính…...................................................10
Hình 1.8: Các d ng c c ch ng, ma sát và c c xiên …...................................11
Hình 2.1: Tr

ng h p thi công ép (đóng) c c …...........................................18

Hình 2.2: Tr

ng h p c c làm vi c ch u t i tr ng công trình …..................19

Hình 2.3: S đ thí nghi m nén t nh c c…....................................................35

Hình 3.3: Xác đ nh E0 và E50 t k t qu thí nghi m ba tr c thoát n
Hình 3.4:

c ......47

ng cong e-log c a thí nghi m nén c k t………………......48

Hình 3.5: Xác đ nh ng su t ti n c k t ’p ………………..........................49


ref

Hình 3.6: Xác đ nh Eoed qua thí nghi m nén c k t……………….............49
Hình 3.7: Xác đ nh Eactual………………........................................................51
ình 4

M t c t đ a ch t công trình………………....................................58

ình 4 2: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ………………....................60
ình 4 3: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ……………………………61
ình 4 4 So sánh t i tr ng – chuy n v gi a th nghi m và Plaxis………..64
ình 4.5: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ………………....................65
ình 4 6: M t c t đ a ch t công trình………………....................................68
ình 4 7: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ………………...................70
ình 4 8: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ……………………………71
ình 4.9: So sánh t i tr ng – chuy n v gi a th nghi m và Plaxis………..74
ình 4.10: Bi u đ quan h t i tr ng – chuy n v ………………..................75


DANH M C CÁC B NG BI U



1

M

U

1. Tính c p thi t c a đ tài
Trong quá trình thi t k móng c c, bài toán xác đ nh s c ch u t i c a c c
là quan tr ng nh t. Hi n nay, đ d báo s c ch u t i c a c c có th s d ng
nhi u công th c khác nhau theo ch tiêu c lý đ t n n, ch tiêu c

ng đ đ t

n n hay theo k t qu xuyên tiêu chu n SPT,… Các công th c lý thuy t này
ph n l n đ u k th a t công trình nghiên c u và th c nghi m c a các n
trên th gi i nh Liên Xô (c ), M ho c các n
phù h p v i c u trúc đ a ch t b n đ a.

c

c Tây Âu. K t qu này ch

tài “Phân tích, xác đ nh s c ch u t i

c a c c theo lý thuy t và theo thí nghi m hi n tr

ng t i khu v c t nh V nh


2

it

thép d

ng nghiên c u: S c ch u t i d c tr c c a c c đ n bêtông c t

ng l c.

- Ph m vi nghiên c u: Do th i gian có h n, đ tài s t p trung nghiên c u
các khu v c có s li u đ a ch t và k t qu th nghi m c c bê tông c t thép d
ng l c b ng t i tr ng t nh ép d c tr c trên đ a bàn t nh V nh Long.
4. N i dung nghiên c u c a đ tài
- T ng quan v đ a ch t trên đ a bàn t nh V nh Long.
- C s lý thuy t v xác đ nh s c ch u t i c a c c.
- M t s ph

ng pháp đánh giá kh n ng ch u t i c c và ki m tra b ng

thí nghi m nén t nh c c.
- Tính toán ng d ng cho m t s công trình trên đ a bàn t nh V nh Long
5. Ph

ng pháp nghiên c u
- Th ng kê tài li u: Thu th p và t ng h p các tài li u đã có v đ a ch t

và k t qu thí nghi m th t i th c t .
- Phân chia các khu v c có đ a t ng t


n

c ng m thay đ i theo mùa, n

c không có tính n mòn đ i v i bê tông.

Do đó kh n ng s d ng n n thiên nhiên h u nh không có, nên ch s d ng
móng c c làm vi c nh c c ma sát. Nên vi c nghiên ng d ng móng c c
vùng đ t y u này là đ tài có ý ngh a khoa h c và th c t .
M t c t h khoan đ a ch t đi n hình

Hình 1.1: Tr h khoan đ a ch t đi n hình

khu v c t nh V nh Long:

khu v c t nh V nh Long


4

+ L p k: L p sân bê tông. L p này bao ph toàn b b m t khu v c xây
d ng, dày kho ng 0.4m - 0.6m.
+ L p 1: L p đ t sét pha n ng, d o ch y. L p này xu t hi n ngay bên
d

i l p sân bê tông, thành ph n th ch h c ch y u là đ t sét pha n ng, màu

xám xanh, xám vàng. Tr ng thái d o ch y. B dày kho ng 2.4m - 3.4m. Thí
nghi m SPT cho N= 0.
+ L p 2: L p đ t sét pha n ng, xen k p cát, ch y. Thành ph n th ch

th là l p đ t t

ng h p, m t b ph n phía trên c a n n công trình có

ng đ i y u, vì th c n ph i truy n áp l c t công trình đ n

các l p đ t ch t h n n m

đ sâu nào đó. Trong nh ng tr

ta không dùng móng nông mà th
pháp x lý n n d

ng h p này ng

i

ng dùng móng c c và có th coi nó là bi n

i sâu, nó có kh n ng ti p thu t i tr ng l n và ti t ki m do


5

gi m kh i l

ng đào đ p đ t. Hi n nay móng c c đ

c s d ng r ng rãi trong



nh ng n i có m c n

c ng m t

a) Móng c c đài th p

ng đ i l n và l p
ng đ i cao.

b) Móng c c đài cao
Hình 1.2: Móng c c


6

Móng c c có các u đi m n i b t nh sau:
- Gi m kh i l

ng làm đ t, t n d ng đ

c l p đ t n n c và ti t ki m

v t li u làm móng.
- D dàng c gi i hoá trong vi c thi công.
- Trong m t s công trình ph c t p, có th dùng móng c c

nh ng

b ph n ch u t i tr ng l n ho c t i nh ng ch đ t y u đ gi m chênh l ch v


ng xuyên n m

c ng m nh m gi cho ph n th g không b t n công b i m c,

m c, m i, m t…
M t s yêu c u k thu t cho m t cây c c g nh nó ph i đ t
không nh h n 20%, đ thon không nh h n 1%, không đ

i, đ

m

c cong vênh hai

chi u và đ cong ph i nh h n 1%.
Trong m t s tr
đ

ng h p c n thi t, c c g thông đ

ng và thu c m i m t đ có th s d ng trên m c n

có tu i th đ t đ n ba, b n m

i n m.

c ngâm t m nh a

c ng m sâu. Lo i này

ng pháp th c hi n: khoan

ho c đào đ n gi n trong sét có đ d o t trung bình đ n cao, ho c ph i gi

n

đ nh thành vách b ng ng ch ng hay s d ng d ch huy n phù bentonite khi
g p đ t r i,….M t s c c bê tông đã đ
c c và thi t b h c c đ

c th y rõ

Hình 1.3: C c bê tông

c đ s n, ph

ng pháp thi công h

hình 1.3 và hình 1.4.

Hình 1.4: Các thi t b h c c

C c bê tông ti n ch
C c bê tông ti n ch t i công trình ho c

nh ng nhà máy. Chúng có

ti t di n ngang d ng vuông c nh d = 20cm đ n 40cm, dài t 4m đ n 8m cho
các c c h vào đ t b ng các máy ép (nh các c c Méga) và có th dài t 8m



ng đ

c b trí 4 ho c 8 thanh thép d c

ch u u n, thép đai ch ng c t do c u v n chuy n ho c c u l p d ng, cácv thép
6 l

i ơ vng 50x50

đ u c c đ ch ng v bê tơng khi b ép m t m nh,

khu v c b trí lo i v này
thanh thép gia c

ng

hai đ u đo n c c n i m t kho ng b ng c nh B,

m i c c đ ch u đ ng l c kháng xun khi qua các l p

đ t c ng, ngồi ra còn có thép đ móc, c u c c (xem chi ti t hình 1.4).
Thép đai

D

Thép chính

L


th p, ch H, ch L;…

n đ nh thành vách các l tr ng này trong đ t d b

s t l , có th s d ng ng vách ho c s d ng bùn khoan bentonite. Lo i th
hai giá thành r , thi công nhanh và có th th c hi n đ

c nh ng c c ti t di n

l n h n lo i th nh t, nh ng đòi h i nhi u đi u ki n k thu t g t gao trong
su t quá trình th c hi n.
C c nh i có th không có c t thép ch u l c khi các t i tr ng công trình
ch gây nên ng su t nén trong thân c c. Trong tr

ng h p này, chúng ta có

th đ t m t ít thép ch

i nh m xác đ nh tr c c c

đ ng th i gia c

c m tr c ti p vào bê tông t

ng m ch d ng gi a m ch c c và đài c c. Trong tr

ng h p

c n c t thép ch u mô men do t i ngang ho c ch u t i nén cùng v i bê tông,
chúng ta c n ph i tính toán c n th n chi u dài c n thi t c a c t thép này. C c

c c a c c lo i này.


10

Hình 1.6: C c khoan nh i có ng thành ki u c c Franki
Khi thi công c c nh i và c c barrette trong các lo i đ t dính, c c ch đi
qua trong đ t dính d o cao đ n c ng, thành vách h khoan có th t

n đ nh

không c n ch ng đ (hình 1.7).

Hình 1.7: Khoan c c nh i trong đ t dính
+ C c nh i và c c barrette n đ nh thành vách b ng bùn khoan.
C c nh i và c c barrette đ
b i ng

c phát tri n t các lo i c c r phát minh

i Ý vào nh ng n m 30 c a th k XX, và đ

Pháp, Nh t,…

c phát tri n b i ng

i


11


c g i là c c treo.

ôi khi c c đ

c phân chia thành c c đ ng và c c xiên, (hình 1.8).

Ngoài ra c c còn đ

c phân lo i theo kích th

c nh : c c nh có c nh

< 25cm và c c có c nh > 25cm.
C ng còn có khuynh h
c c b ng ph

ng phân chia c c thành: C c có đ ch i khi h

ng pháp đóng ho c ép: c c không có đ ch i khi h c c trong

rãnh đào ho c c c nh i.

C c ch ng

C c ma sát

C c xiên

Hình 1.8: Các d ng c c ch ng, ma sát và c c xiên [2]

c ngoài.

n

c ta đ u d a trên các công th c tính toán thu c

trên và cá bi t có m t s đ n v

ng d ng các nghiên

ây là công th c v n mang nhi u tính quy

đ nh trong đó có h s hi u ch nh ch a đ

c và gi

c nghiêm c u đ y đ cho đ t n n

V nh Long, nên ch a ch c đã phù h p khi áp d ng cho các công trình trên
khu v c V nh Long.
Theo k t qu s b trong đ tài nghiêm c u c p Tr

ng t i tr

ng

i

h c Xây d ng Hà N i mã hi u 27-2009/KHXD [8] th c hi n, tr s ma sát
đ n v c a các l p đ t đo đ

đ có th áp d ng m t cách r ng r i cho m t n n đ t đ t tr ng trong khu v c.
1.3. M t s công trình s d ng móng c c khu v c t nh V nh Long
Tr

ng Trung h c Ph thông L u V n Li t [9] đ

khuôn viên hi n có c a tr

ng t i s 105, đ

c xây d ng l i trong

ng 30/4, ph

ng 1, thành ph

V nh Long, t nh V nh Long. Gi i pháp ph n móng là đài móng trên c c ép bê
tông c t thép d
+

ng l c 300 v i các thông s k thu t sau:

ng kính ngoài c c:  300mm.

+ C p đ b n bê tông theo thi t k : 600 daN/cm2
+ Chi u dài: L = 4x12 = 48m.
+ S c ch u t i tính toán: Ptk = 30 t n.
+ S c ch u t i th t nh: Pth
+S l




14

Tr s làm vi c C c thu t nh V nh Long đ

c xây d ng t i ph

ng 9,

thành ph V nh Long, t nh V nh Long. Gi i pháp ph n móng là đài móng trên
c c ép bê tông c t thép d
+

ng l c 600 v i các thông s k thu t sau:

ng kính ngoài c c:  600mm.

+ C p đ b n bê tông theo thi t k : 600 daN/cm2
+ Chi u dài: L = 3x12 + 1x7= 43m.
+ S c ch u t i tính toán: Ptk = 125 t n.
+ S c ch u t i th t nh: Pth
+S l

t nhmax

= 250 t n.

ng c c th : n = 4 c c.