PHÂN TÍCH ỨNG xử của MÓNG TOPBASE TRÊN nền đất yếu BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN tử hữu hạn e97c45d5

Nă lần đầu tiên Công ngh móng Top-Base được nghiên cứu tại Trường Đại học Xây dựng trên qui mô mô hình trong phòng thí nghi Cơ ọc đ t... H n 1.22: Phân bố ứng su dư i nền không gia cố và

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN T ẠC Ĩ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: T Ạ Ỹ

Đà Nẵng, Năm 2019

MỤC LỤC

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

T n c iế của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối ượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 P ương á ng iên cứu 2

5 C u trúc luận văn 2

CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ C NG NGH TOP-BASE 3

1.1 C ng ng T - a rên ế gi i 3

1.1.1 Gi i thi u chung 3

1.1.2 Trình tự thi công móng Top-Base 3

C ng ng T - a r ng nư c 8

1.3 C ạ nền T -Base 9

1.3.1 Đ c đi c u tạo khối Top-Block 9

1.3.2 C u tạo nền Top-Base 10

1.3.3 Nguyên lý chịu lực của móng Top – Base 11

1.4 Gi i thi ng an ương á ng iên cứu 18

4 P ương á n án iết kế 18

4 Ư c lượng thông số ứng su t bằng giá trị N 18

1.4.3 Thiết kết nền Top-Base 19

4 4 Đán giá n ư vi t của ương á T –Base 27

CHƯƠNG CƠ Ở TH Y T PH N T CH C NG NGH TOP-BASE 29

ế nền ng 29

ái ni nền c ng r n 29

2 ái ni ng c ng r n 29

2.1.3 Phân loại nền, móng 30

2.1.4 T ng an thiết kế nền móng 33

2.2 Phân tích ng ên l l vi c nền Top-Base 35

C ạ T -Block 35

Ng ên l l vi c T -Block 35

3 Ng ên l l vi c nền Top-Base 37

2.2.4 Qui trình tính toán 40

3 P n c ần ạn c n ương ác gi a T - a v đ 41

3 P ương r n c ủ đạo của nền T -Base 41

2.3.2 Chọn phần t á in lư i c nền T -Base 44

2.4 Phân tích phần t h u hạn c n đ t nền 45

4 P ương r n c ủ đạo của đ nền 45

2.4.2 Mô hình vật li u nền đ t 46

4 3 M n Ca cải iến 49

2.4.4 Phân tích sự ương ác gi a nền đ t và Top-Base 53

CHƯƠNG 3 Y D NG M H NH PH N T CH PHẦN T H H N 55

3.1 M ả c ng r n ả á ng 55

3.2 Phân tích phần t h u hạn 56

3 Gi i i ơ lược n n c 56

3.2.2 Xây dựng mô hình phần t h u hạn cho nền đ t 59

3.2.3 Xây dựng mô hình phần t h u hạn c nền T -Base 60

3 4 ự ương ác 62

3.3 Kết quả và thảo luận 62

3 3 ả á nền l T -Base 62

3 3 ả á nên l T -Base 73

K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ 80

TÀI LI U THAM KHẢO 82

QUY T ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TH C Ĩ ( ẢN SAO) BẢN SAO K T LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BI N

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN

Mã số: 60.58.02.08 - Khóa: K34.XDD.KH - Trường Đại ọc Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt: Đề i n đ iến n ng iên cứ l ết và s dụng phần mềm Abaqus mô

ph ng ứng su t tác dụng lên nên đ đ án đán giá i ả ỹ ậ gi a ương án dụng móng cọc truyền thống và móng Top – Base trên nên đ t yếu cho công trình từ 5 đến dư i 18 tầng i lực ác đ ng lên nền đ đạ ngư ng 4 MN nền đ đầ c ả d lực ác đ ng ăng đến 5 MN nền đ l n c đ l n vượ a c nền đ ế ả năng c ị lực Ngoài

ra, vi c s dụng l T -Base cho th ự n ố á lực ương đối đề ả năng c ị ác đ ng

ải rọng ống ng c ng r n r l n giá rị vượ g đ i v i nền dụng l T

a điề n ang lại i ả l n r ng vi c l gia cố nền đ ế Tr ng i đ c n vị của nền l T - a ơn n a v i nền l T - a ả năng iế n ận ải rọng

c ng r n ăng vượ r i v i nền dụng l T - a Điề n gi c người iế ế

c ương án c ọn lựa r ng rường ợ iế ế l T - a v n c ưa đá ứng được ê cầ

ỹ ậ dụng l T - a dụng ương án ng T - a i c ng c ng ng

H n ốc ang n iề i ả in ế c dự án đ ng ời vi c dụng các n đ c ằng

n ựa g ần v vi c giải ế i án n i i rường i n na

Từ khóa: Móng Top - Base, chảy d đ lún, ứng su t, tải trọng, chuy n vị, áp lực, gia cố

nền đ t, hi u quả kinh tế, giải quyết ô nhi i rường

Project title:

STRAIN ANALYSING OF TOP-BASE ON SOFT GROUND BASE USING THE

METHOD OF FINITE ELEMENT Summary: This research studied the theory and usage Abaqus software to emulate strain

effect on ground surface, compare and estimate technical effects between using traditional concrete pile cluster and Top-Base for the 15-to-18 floor-building on soft ground base When the strength effect on ground base is approx 4.0 MN, it begins to the melt; when the strength is up to 11,5 MN, ground base will subside 2 cm; if subside is over 2 cm, ground base is out of capacity Moreover, two-layer top-base usage indicates the pressure distribution is relatively uniform The ability to withstand the load on the construction is very large Its value is twice bigger than that using one layer top base This highly effective in dealing with the soft ground reinforcement The displacement of two-layer top-base is smaller than one-half of one-layer top-base, the loading capacity of building construction is more preponderant than using one-layer top base In this case, two-layer top base usage will be the better alternative for designers when the one-layer top base

d n’ c nical r ir n T -base alternative according to Korean technology make our projects become effectively Moreover, using plastic mould will be decrease environmental pollution

Key words: Top-base, melt, subside, strain, capacity, displacement, pressure, ground base

reinforcement, economic effect, polluted environmental solution

DANH MỤC CÁC BẢNG

ảng : Phân tích các chỉ iê cơ l 14

ảng : Các ê cầ ỹ ậ á dụng nền T -Base cho ường c n 20

ảng 3: Các ê cầ ỹ ậ á dụng nền T - a c ên 20

ảng 4: ảng Lựa chọn h số 22

ảng 5: H số hình dạng móng 23

ảng : H số khả năng c ịu tải của nền đ an đầu và Top-Base 24

ảng : án i ả in ế gi a ng cọc v ng T -Base 27

ảng 3 : T ng ợ n i lực rên ng của c ng r n 56

ảng 3 : ế ả n l n của c ng r n ực ế 67

DANH MỤC CÁC HÌNH

H n : Tập kết Top-Block 4

H n : T i c ng l địn vị a dư i 4

H n 3: T i c ng đ ng các T - l c v vị r 4

H n 4: C èn đá dă v đầ c 5

H n 5: T i c ng lư i cố địn a trên 5

H n : Đ ố ng 6

H n : Thi c ng liên ế các n T - l c n ối 6

H n : đ các ối đ liên ế v ố ng 6

H n : C ng ác đ ê ng ại c ỗ các ối T -block 7

H n : C ng ác c èn đá dă 7

H n : T i c ng l a đỉn 7

H n : Đ bê tông l p m t 8

H n 13: Công trình khách sạn cao 12 tầng 3 ò ũ H N i 9

H n 4: C ng r n ác ạn Ocean View– Vũng T 9

H n 5: C ạ T -Block Ø 330, Ø 500 10

H n : C ạ T -Block Ø 2000 10

H n : C u tạo nền Top –Base 10

H nh 1.18: Đ c n của Top-Base 11

H n : án c dạng T - a của á ủi 11

H n : iến dạng ngang 12

H n : Phân phối ứng su t của các loại móng khác nhau sau khi lún dài hạn 12

H n : P n ố ứng su dư i nền không gia cố và nền gia cố bằng Top – Base 13

H n 3: Các l ại móng dùng ki m tra lún theo thời gian 13

H n 4: an đ lún v i thời gian ác định hi n rường 14

H n 5: an đ lún v i thời gian ác định phòng thí nghi m 14

H n : Đường bi u di n quan h gi a p – S ngoài hi n rường 16

H n : Đường bi u di n quan h gi a p – S trong phòng thí nghi m 16

H n : Đ r ng ác dụng i ả v ố 1 dư i ải l c [1] 22

H n : ơ đ n án ng T –Base 23

H n 3 : P ương á lựa chọn h số K2 (đ t sét, Top-Block 500) [1] 23

H n 3 : i đ ố ả năng c ị ải của T -Base 24

H n 3 : P ương á n án đ l n 25

H n : Nền v ng 29

H n : C đ t tr n i ăng đ gia cố thành hố đ ng 31

H n 3: M ng ăng gia a 32

H n 4: T i c ng ng đơn 32

H n 5: Thi công móng cọc ép 33

H n : M đ i cọc a i đ bê tông xong 33

H n : Thi công móng cọc khoan nh i 33

H n : c ư c i ư c 35

H n : ự l vi c của T -Block 37

H n : C ạ nền T - a g l T -Block 39

H n : C ạ nền T - a g l T -Block 40

H n : r n iế ế nền T -Base 41

H n 3: ơ đ r ền ải của c ng r n v nền l T -Base 42

H n 4: P ần t á in lư i c nền T -Base 44

H n 5: Đường c ng ứng su M n Dr c r-Prag r cải iến 48

H n : ác địn V c ơ iến dạng d o 49

H n : M n Dr c r-Prag r cải iến 50

H n : Ứng su t và biến dạng th tích 51

H n : ề m t phá hoại n Dr c r-Prag r cải iến 52

H n : Đường cong và 52

H n 3 : M ằng ng l 55

H n 3 : C i iế ng cọc n i 55

H n 3 3: P n c n i lực ác dụng lên ng của c ng r n 56

H n 3 4: M n ần ạn của nền T - a v ng c ng r n 57

H n 3 5: M t c địa ch t tại đ ị VCN P ư c Hải TP N a Trang ỉn

án H 57

H n 3 : C i iế cọc của c ng r n 58

H n 3 : ơ đ r ền ải của c ng r n v nền l T -Base 58

H n 3 : M n ần t h u hạn á in lư i của nền đ t 60

H n 3 : M n c i iế của Top-Block 61

H n 3 : P á in lư i r ng l T -Block 62

H n 3 : M n PTHH dụng l T -Base 62

H n 3 : P n ố á lực r ng nền đ l T -Base 63

H n 3 3: P n ố á lực ngang (theo ương gi a các ối T -Base 64

H n 3 4: Ứng á lực r ng nền đ : a ời gian lực ác đ ng 65

H n 3 5: Ứng của iến dạng đối v i lực ác đ ng 65

H n 3 : P n ố iến dạng d r ng nền đ 66

H n 3 : Ứng đ l n của ng nền T -Base 67

H n 3 : P c n vị của ương án ng cọc 69

H n 3 : P c n vị r ng nền l T -Base 70

H n 3 : P n ố ứng V n-Mi r ng ng nền T - a v nền đ 71

H n 3 : Trường ứng n ố r ng ng nền T - a v nền đ 73

H n 3 : Ứng của á lực r ng nền l v l T -Base 74

H n 3 3: P n ố á lực r ng nền đ l T -Base 75

H n 3 4: Ứng của c n vị lực ác đ ng v ời gian 76

H n 3 5: P c n vị r ng ng nền T - a v nền đ 77

H n 3 : P ứng r ng ng nền T -Ba v nền đ 78

T ời gian cố ế giả -4 lần v i n iề ương á ác

P n ố đề ứng dư i nền giả ải rọng r ền v lòng đ

Hạn c ế iến dạng ngang của nền đ

T ời gian i c ng n an dụng vậ li r iền đ c i các n đ c Block dụng các vậ li ái c ế n i n v i i rường

Vi c c ế ạ vận c n i c ng đơn giản i c ng được n ng nơi c ậ

ng g r ng đ ng n

Tiế i c i vậ ư v i c ng

ng n iến đ i c ng

in ạ ứng dụng được dư i n iề l ại ng ác n a

D c ng ng Top-Base c n iề ư đi n ư vừa n c v i các ương

á gia cố nền ác, tại Vi Na i n na ương á gia cố nền ằng c ng ng Top-Base đ được á dụng ri n ai r ng r i n ư đ r n r ng ần gi i i

N ưng i n na ại Vi Na v n c ưa c n iề ng iên cứ n c các ứng của nền

v ng i dụng ương á gia cố nền ằng Top-Base D đ r ng l ận án n

ậ r ng h n t ch ứng x của m ng Top-Base trên nền đ t ếu ng h ng h

h n t h u hạn n ằ c được n ng đán giá c n ác về ứng của nền v ng

i dụng ương á gia cố Top-Base ợ v i điề i n n ư ng ại Vi

Na Đ l đề i ang n ời ự v c iế r ng ng n dựng cần ải an tâm đối v i nhà nhiều tầng và kết c u nhịp l n ăng n an

2 Mục tiêu nghiên cứu

Công ngh Top-Base s dụng iến ại N ậ ản v H n ốc n ưng chưa

được nghiên cứu v i điề i n n ư ng, địa l v ậ ại Vi Na D vậ vi c nghiên cứu ứng x của nền đ v ng Top-Base v i địa c v ậ Vi Na l cần iế

án n i ả v i ng cọc r ng n n iề ầng (đối v i c ng r n dư i ầng

Đề xu các các ương án i c ng Top-Base nhằ giả giá n dựng V dụ: T a 1 l p, 2 l p hay 3 l c v đ c đi của ừng c ng r n

3 Đối ượng và phạm vi nghiên cứu

Đối ượng nghiên cứ : Nền ng dụng c ng ng Top-Base v i địa c

ậ ại Vi Na

Phạm vi nghiên cứu:

P n c ứng của nền đ dư i Top-Base;

P n c ứng của ng rên Top-Base;

C Ư NG 1 TỔNG QUAN V C NG NG TOP-BASE

1.1 C ng nghệ Top -Base ên h giới

1.1.1.Giới thiệu chung

Công ngh Top-Base vốn được coi là m ư c đ t phá về công ngh xây dựng đ được hoàn thi n và áp dụng thành công trên nền đ t yế ơn 3 nă Nhật Bản, Hàn Quốc Công ngh Top-Base được phát minh tại Nhật Bản vào nh ng nă r ng ời gian này công ngh m i Top- a đ d n được sự tín nhi m r t cao của các kỹ ư dựng v được ứng dụng r ng rãi tại Nhật Bản v i ơn c ng r n được xây dựng trên nền đ t Top-Base Các công trình xây dựng trên nền Top-Base đ a được các trận

đ ng đ t khủng khiếp tại Chiba nă v nă 5 ầ n ư ng ị ư ại

gì Nhiều nghiên cứu lý thuyết và thực nghi đ được tiến n đ lý giải hi u quả của ương á v đ được công bố trên các tạ c Địa kỹ thuật của Nhật bản cũng n ư ại các h i thảo quốc tế về x lý nền

Đầu nh ng nă c ng ng được nghiên cứu ứng dụng tại Hàn Quốc v đ c nhiều phát minh quan trọng k từ đ đ c bi r ng lĩn vực thi công Các cải tiến của Hàn Quốc đ l c Top-Base tr nên đơn giản v n an c ng ơn r ng i c ng n thi n v i i rường v đ c bi t giá thành hạ m t cách thuyết phục V i ơn c ng trình Hàn Quốc được xây dựng trên nền Top-Base vào nh ng nă riêng nă

đ c ơn ri u khối bê tông Top-Block được s dụng ương đương v i 2 tri u m2

đ t nền được gia cố Nền Top-Base được s dụng cho nền đ t yế đ ăng cường khả năng c ịu tải của nền đ t và giảm kết c u móng Nhờ nh ng ư vi t của ương á i mang lại a n được công ty Banseok Top-Base Co., Ltd tiếp tục nghiên cứu và phát tri n v i trung tâm nghiên cứ c n đ t tại rường đại học Dankook

1.1.2 Trình tự thi công móng Top-Base

a) Thi công theo công nghệ Nhật Bản

Công ngh Nhật Bản dùng các Top-Block đ c ẵn, trình tự i c ng được ực i n

ư c 4: C èn đá dă v đầm ch t, xem H n 1.4

H n 1.4: C èn đá dă v đầ c

ư c 5: T i c ng lư i thép cố định phía trên, xem H n 1.5

H n 1.5: T i c ng lư i cố địn a trên

b) Thi công theo công nghệ Hàn Quốc

Công ngh Hàn Quốc dùng các Top-Block đỗ tại chỗ, theo công ng H n ốc

iế i n á i c ứa T -Block Đối v i n ng Top-Block c c ư c l n

c ng ng đ ại c ỗ á i ả V n ng Top-Block ối lượng l n ốn ca

cẩ i c ng l ăng c i l đ ng ời các n đ c ằng n ựa dụng vậ

li ái c ế giải ế i án i rường i n na N ư vậ c ng ng H n ốc trình tự i c ng lần lượ iến n các ư c a :

ư c 1: Chuẩn bị m t bằng, xem H n 1.6

H n 1.6: Đ ố ng

ư c 2: Thi công l đ t các khuôn Top-block, xem H n 1.7 v H n 1.8

H n 1.7: T i c ng liên ế các n Top-Block n ối

H n 1.8: đ các ối đ liên ế v ố ng

ư c 3: Đ bê tông tại chỗ, xem H n 1.9

H n 1.9: C ng ác đ ê ng ại c ỗ các ối T -block

ư c 4: C èn đá dă , xem H n 1.10

H n 1.10: C ng ác c èn đá dă

ư c 5: Liên kế a đỉnh các khối, xem H n 1.11

H n 1.11: T i c ng l a đỉn

Tiến n đ ê ng l H n 1.12

H n 1.12: Đ bê tông l p m t

1.2 C ng nghệ Top-Base ng nướ

Tình hình áp dụng

Công ngh móng Top-Base được gi i thi u lần đầu tiên Vi t Nam trong bu i trao

đ i gi a Giá ư i Ha -Moon của Trường Đại học Dankook, Seoul cùng Công ty Banseok v i B n Cơ ọc đ t – Nền ng Trường Đại học Xây dựng nă Cũng

r ng nă n ng Đỗ Đức Th ng Giá đốc Công ty Kết c u và Công ngh m i Vi t Nam (NST Vi Na đ a an c ng ng này tại Hàn Quốc v n n định áp dụng công ngh m i Vi t Nam

Nă lần đầu tiên Công ngh móng Top-Base được nghiên cứu tại Trường Đại học Xây dựng trên qui mô mô hình trong phòng thí nghi Cơ ọc đ t Tháng 08/2008, Công ty TBS Vi t Nam liên doanh gi a Hàn quốc v i Vi Na ra đời nhằ c đẩy áp dụng công ngh m i vào Vi t nam Lần đầu tiên công ngh m i T M được áp dụng x lý nền tại công trình 110 Mai H c Đế Hà n i v áng nă n ư l t th nghi m

v nga a đ được ứng dụng tại đ ị m i PG của Hải òng dư i dan ng ĩa chính thức của Công ty Liên doanh TBS Vi t nam

M t số c ng r n d n dụng v c ng ng i iê i ại Vi t Nam áp dụng móng Top-Base a ả r ng H n 1.13 v H n 1.14

H n 1.13: Công trình khách sạn cao 12 tầng 3 ò ũ H N i

H n 1.14: Công trình khách sạn Ocean View– Vũng T

1.3 C ạ nền Top-Base

1.3.1 ấu tạo khối Top-Block

P ương á Top-Base v i đ c đi m khác bi t so v i các ương á ác r ng cải tạo nền đ t yếu ch tận dụng được quá trình truyền ứng su t trong bê tông thông qua các khối Top-Block Hi n nay công ngh Top- a đưa ra 3 loại Top-Block v i các kích

ư c ương ứng là Ø330mm, Ø500mm và Ø 2000mm có c u tạ n ư r n r ng

H n 1.15 v H n 1.6

H n 1.15: C tạ Top-Block Ø 330, Ø 500

H n 1.16: C tạ Top-Block Ø 2000

1.3.2 Cấu tạo nền Top-Base

H n 1.17: C u tạo nền Top –Base

Móng Top-Base được c u tạo từ các khối bê tông hình ph u xen gi a là l p vật li u rời (xem H n 1.17) giúp cho các khối bê tông hình ph đ ê v ng ch c đ ng thời tham gia m t phần vào quá trình tiếp nhận tải trọng của công trình bên trên thông qua vi c hạn chế biến dạng ngang

1.3.3 Nguyên lý chịu lực của móng Top – Base

H n 1.18 là bi đ đ c tính của

Top-Base: phần trụ nón của Top-Block

được đ t trong l p vật li u rời rạc (đá

dă nằm trên nền đ t yếu, phần cọc

của Top-Block cũng được đ t trong

1.19), c u tạo này cho phép phân tích

tải trọng thẳng đứng tác dụng lên

Top-Base được chia thành 2 thành phần:

ứng su t thẳng đứng (PV) và ứng su t

ương ngang (PH) H n 1.19: án c dạng T - a của

máy ủi [1]

Điều này d n đến biến dạng ngang bị

n a : ng ê ng v ng đá dă c đường phân bố ứng su ng đều, móng trên nền Top-Base cho kết quả đường phân bố ứng su đ ng đề c ng ĩa l ng rên nền Top-Base n địn ơn T ực tế, Top-Base l ăng ừ 1,5 ÷ 2,5 lần khả năng c ịu tải của nền và làm giảm 1/2 ÷ 1/4 lần đ lún so v i nền đ an đầu Top-Base không chỉ có tác dụng phân phối đều tải trọng tác dụng v đ lún, nó còn làm giả cường đ tải trọng truyền qua l p Top-Base do sự phân phối lại ứng su t, vì vậy tải trọng tác dụng s không

gây ản ư ng đến l đ t dư i sâu n ư r n r ng H n 1.22

H n 1.22: Phân bố ứng su dư i nền không gia cố và nền gia cố bằng Top – Base

a) Tác dụng giảm lún

Tác dụng giảm lún của móng Top – a đ được chứng minh thông qua quá trình

th nghi m ngoài hi n rường và trong phòng thí nghi được bi u thị bằng quan h

đ lún theo thời gian Quan h đ lún theo thời gian được ác định thông qua quá trình

th nghi ng n ng c ư c trên 5 loại nền khác nhau (xem H n 1.23)

Nền tự nhiên không gia cố

V i các đ c rưng cơ l của nền được th hi n qua bảng kết quả n c các đ c rưng cơ l trong phòng thí nghi m được r n r ng ảng 1.1

1.1: Phân tích các chỉ tiêu cơ lý [1]

Kết quả thí nghi m xác định đ lún theo thời gian của các loại nền rên được th hi n qua bi đ quan h n n l n c trong H n 1.24

H n 1.24: Quan h đ lún v i thời gian

ác định hi n rường H n 1.25: Quan h đ lún v i thời gian ác định phòng thí nghi m

Qua bi đ quan h (xem trong H n 1.24) ta nhận th y rằng cùng m địa ch đ t

yế n ư n a c ng c ư c ng n ư n a n ưng nền đ t có s dung Top – Base

c đ lún nh ơn r t nhiều so v i nền đ t yế c ưa gia cố, tuy rằng tải trọng gây lún rường hợp nền đ t không gia cố nh ơn 5 f v i nền đ t có s dụng các khối Top – Block kết hợp v i đá dă Từ bi đ a cũng y rằng đ lún của nền Top –Base

1 l p giảm 1/3 lần so v i nền đ t không s dụng các bi n pháp gia cố

Ở trong phòng thí nghi m, kết quả thí nghi m v i l p Top – a đường kính 6cm, thiết bị chứa đ t thí nghi c đường kính 50cm, s dụng 9 Top-Block chia làm 3 hàng Kết quả đ lún theo thời gian cũng ương ự v i kết quả ngoài hi n rường (xem H n 1.25) Quá trình ki m tra trong phòng thí nghi m kết quả cho th đ lún dài hạn của

ng d ng ương á gia cố móng Top – Base giảm 1/2 lần so v i móng không s dụng các bi n pháp gia cố Kết quả n cũng được ki m chứng bằng phân tích theo ương á ần t h u hạn v i các giả thiết phân tích nền l đ n i/chảy/d o

Nền được gia cố ương á T – Base không nh ng giảm lún mà còn có khả năng giảm ch n r t l n, kết quả n được đán giá a ực ti n của trận đ ng đ t Chiba vào 12/1988 m điề đáng ngạc nhiên là nh ng c ng r n được gia cố móng bằng Top – Base không bị ư ng ho c ư ng nh r ng i đ các c ng r n dụng ương á ng ng ường bị phá hủy hoàn toàn

b) Cải thiện sức chịu tải của nền:

Sự cải thi n sức chịu tải của ương pháp nền móng Top – Base được đán giá thông qua quá trình gia tải ki m tra ngoài hi n rường và tải trọng trong phòng thí nghi m qua

vi c mô ph ng c ư c nền đ t có gi i hạn Tiến hành thí nghi m ngoài hi n rường

v i nền đ t có các chỉ iê cơ l n ư ảng 1.1 trên kết c u nền ng n ư H n 2.10 v

H n 2.11, bên cạn đ á r n i m tra trong phòng thí nghi được thực hi n v i nền

đ đựng r ng ng c c ư c 0.2 x 1.8 x 0.72m Kết quả của quá trình ki m tra ngoài hi n rường và trong phòng thí nghi được th hi n qua H n 1.26 v H n 1.27

a đường bi u di n mối quan h gi a tải trọng v đ lún cho trong H n 1.26 v

H n 1.27, ta th y rằng khi s dụng móng Top – Base thì sức chịu tải của nền ăng lên 5 lần so v i nền đ t không s dụng các bi n pháp gia cố cùng m đ l n đ ng thời qua

đ thị a cũng y rõ là s dụng bi n pháp móng Top – Base thì sức chịu tải cũng được cải thi n r t nhiều so v i các bi n pháp x l ác n ư: d ng l đá dă l nền, dùng cọc vv… Các ác dụng cải tạ n ư giả đ lún có th hi vọng ăng ảng 50% khả năng chịu lực so v i nền đ an đầ

H n 1.26: Đường bi u di n quan h gi a

p – S ngoài hi n rường

H n 1.27: Đường bi u di n quan h gi a

p – S trong phòng thí nghi m Trường hợp tải trọng đ t l c lên ng cũng được ki ra Tr ng rường hợ đ

l ch tâm bằng B/6 tính từ tâm chiều r ng của móng B, Top - Block 1 l p có khả năng chịu tải g p 2 lần so v i nền đ an đầu và Top-Block 2 l p có khả năng c ịu tải g p 3 lần so v i nền đ an đầ D đ Top-Base được công nhận cũng ang lại hi u quả cho tải l ch tâm

Phân phối ứng su dư i ng đ được mô tả đối v i nền đ c đ lún dài hạn được

ác định bằng thí nghi n ư r ng H n 1.21 v H n 1.22 Các đường cùng ứng su t trong hình v phân bố ứng su t theo chiề c được bằng các đ t các cảm biến đ ứng

su t chôn sẵn r ng đ t theo chiề được th hi n trong H n 1.23 Ứng su đ t lên nền an đầu là 2,5kgf/cm2, vì thế các đường ứng su t cân bằng là 3kgf/cm2 ho c ca ơn

bi u thị ứng su ăng d đ lún cố kết

H n 1.22 l rường hợp nền đ được đ t các t ng ê ng lên rên v người ta

th y rằng tập trung ứng su t chỉ xu t hi n a dư i của t m truyền tải khi các t m này

được đ t trên nền đ v đ l n ăng d ảy ra biến dạng ngang, vì thế điề n được

ki m tra cùng v i phân phối ứng su t v i nhiều kết quả đ được thực hi n

Ngược lại, Top-Base trong H n 1.18 là kết c u cứng g m các khối bê tông hình ph u

có tác dụng tri t tiêu phần tải ngang, vì thế phân phối ứng su t l n ơn ai đầu và gần

n ư đ ng đều Trong H n 1.18, khi có hai l p Top-Base, phân bố ứng su t phân bố đều

ơn n a và ứng su ăng đ ng đều Từ nh ng nhận xét này, có th nhận th y rằng Base có tác dụng hạn chế biến dạng ngang Nghiên cứu áp lực lỗ rỗng được tạo ra trên nền đ an đầu v i th nghi m trong phòng thí nghi m, có th nói rằng không xảy ra áp

Khả năng c ịu lực của nền đ a đ i phụ thu c vào hai loại phá hoại là phá hoại do rượt cục b ho c phá hoại d rượ T n iên r ng rường hợp xảy ra biến dạng ngang, khả năng c ịu lực của nền tr thành khả năng chịu lực của phá hoại d rượt cục

b Có th th y rằng móng trên Top-Base ngăn c n vi c sinh ra phá hoại d rượt cục b bằng các ngăn c n biến dạng ngang Công thức tính khả năng c ịu lực của Terzaghi thực hi n tính toán bằng cách giảm h số khả năng chịu lực xuống 3 r ng rường hợp phá hoại d rượt cục b V đối v i đ t sét, khả năng c ịu lực của phá hoại d rượt sâu

l n ơn 5 lần so v i phá hoại d rượt cục b Kết quả trong H n 1.31 th hi n các th nghi m tải trọng cho th y trong khi nền đ t nguyên dạng bị phá hoại d rượt cục b thì Top-Base d n đến phá hoại d rượ d đ c ả năng c ịu lực l n ơn

Từ các kết quả trên, vi c tạo ra kết c u nền bằng các đầm ch đá dă đ được đ đầy gi a các khối Top- l c đá dă c ác dụng truyền tải đều xuống đ t yếu giảm tập trung ứng su t Do kết c u nền Top-Base nên phân bố ứng su t trong nền đ t tr thành phân bố đề v ơn n a, sức chống ma sát xu t hi n r ng đá dă ần cọc của Top-

Base có tác dụng ngăn c n biến dạng ngang của nền xung quanh Giống n ư rên i u ứng đ ng vận gi a các Top-Block v đá dă gi p cải thi n nền xung quanh và có tác dụng giả đ l n v ăng ả năng c ịu lực

1.4 Giới thiệ ng an hương há nghiên ứu

Hi n tại, vi c thiết kế Top-Base đang được thực hi n bằng cách s dụng ảng móng

áp dụng ph biến Đ l ương á ư c lượng giá trị ho c lực cố kết của nền

an đầu và của nền Top-Base từ mối quan h v i tải kết c u Phụ thu c vào n i dung thiết

kế, luôn cần tính toán khả năng chịu lực của nền Top-Base Tr ng rường hợp này, công thức tính toán khả năng c ịu lực của nền Top-Base bao g m nh ng ký hi được phép

ho c công thức tính toán khả năng c ịu lực đảm bảo thiết kế ương đối an n được s dụng và s được giải thích phần sau

Có th chọn thông số ứng su t bằng ương á ng ường v ác định khả năng chịu lực của nền nguyên dạng bằng công thức tính khả năng c ịu tải của nền theo Terzaghi

1.4.2.Ướ lượng thông số ứng suất bằng giá trị N

Trong thiết kế móng, có th dựa trên kết quả được từ khả á địa ch t chỉ là giá trị N Và có nh ng rường hợp không có phần giải c ương á đ ư c lượng thông

số ứng su t chỉ v i giá trị r ng các ư ng d n thiết kế khác nhau, vì thế đ i i vi c đán giá của các kỹ ư ả á địa ch v các đ c tính vùng cần được đến Trong thiết kế ương á Top-Base i ư c lượng thông số ứng su t dựa trên giá trị , công thức kinh nghi m a được s dụng đ đưa ra ng ố thiết kế an toàn:

a) h ng pháp thiết kế s dụng tra bảng tiêu chuẩn áp dụng Top-Base

Tiêu chuẩn áp dụng ph biến được nêu trong ảng 1.2 v ảng 1.3 đối v i từng kết

c đ được s dụng n ư l iết kế tiêu chuẩn phụ thu c vào các loại nền và kích c tải thiết kế, vì thế ương á iết kế s được s dụng theo bảng này

Trên thực tế, có nhiề rường hợ ng c đủ d li u khảo sát nền trong thiết kế kết

c u xây dựng, vì thế công tác xây dựng v i ương đối nh chỉ s dụng kết quả thí nghi đ xuyên tiêu chuẩn Cân nh c tình huống trên, ảng 1.2 v ảng 1.3 dùng khi chỉ có giá trị N

Trong bản thiết kế s dụng ảng 1.2 v ảng 1.3 c ư c và số lượng l p Block phải được xác định cùng v i c ư c của tải áp dụng và giá trị của nền Trên thực tế, vi c đ t các khối Top-Block s được ác định bằng các địn đ t thừa ít nh t

Top-m t n a khối Top-Block đối v i đá ng

Cát

≤ N < 5

ại 330,50

330, 500 ại 5 ại 5 ( ~ l ại 5 ( l

N ≥ - - ại 33 ại 5 ại 5 ại 5

N < 2 (Cu < 2 tf/m2)

500 ại 5

N < 5 ại 33

500 ại 5 ại 5 ại 5

5≤ N< ại 33 ại 33 ại 33

b) h ng h thiết kế trong tr ờng hợp tính toán

Có m t số rường hợp thiết kế của Top-Base không th thực hi n được trừ khi s

dụng tính toán, vì thế trình tự thiết kế r ng rường hợ n n ư a :

ác định cách bố trí các Top- l c c n đ tạo ra hi u ứng ph u, hãy xếp các Top-Block thành ít nh t 3 hàng dọc và ngang

Đạt khả năng c ịu lực cho phép của Top-Base

Nếu ng đủ khi so sánh v i tải thiết kế (cường đ tải tại đá ng l p lại

v i bố trí di n tích Top-Block l n ơn

Nếu cần đ lún

c) Tính toán khả năng chịu lực cho phép của Top-Base tài liệu tham hảo

Khả năng c ịu lực cho phép của Top-Base a n được bằng công thức sau