I H C QU C GIA TP. H CHÍ MINH
TR
NG
I H C BÁCH KHOA
NGUY N QUANG H NG
ÁNH GIÁ KH N NG
CH NG S T L
Chun ngành:
B
N
NH CƠNG TRÌNH KÈ
SƠNG Ô MÔN – C N TH
a k thu t xây d ng(CT)
Mã s : 605861
LU N V N TH C S
TP. H CHÍ MINH, tháng 06 n m 2013
CƠNG TRÌNH
C HỒN THÀNH T I
TR NG
I H C BÁCH KHOA - HQG - HCM
Cán b h
ng d n khoa h c: TS. BÙI TR
NG S N
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)
Cán b ch m nh n xét 1:.........................................................................................
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)
Cán b ch m nh n xét 2:.........................................................................................
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v và ch ký)
Lu n v n th c s đ c b o v t i Tr
HCM ngày……tháng……n m 2013.
ng
i H c Bách Khoa,
HQG Tp.
Thành ph n đánh giá lu n v n th c s g m:
(Ghi rõ h , tên, h c hàm, h c v c a H i đ ng ch m b o v lu n v n th c s )
1. …………………………………………………………
2. …………………………………………………………
3. …………………………………………………………
4. …………………………………………………………
5. …………………………………………………………
Xác nh n c a Ch t ch h i đ ng đánh giá LV và Tr
ngành sau khi lu n v n đã đ c s a ch a (n u có).
CH T CH H I
NG
(H tên và ch ký)
TR
ng khoa qu n lý chuyên
NG KHOA K THU T XÂY D NG
(H tên và ch ký)
I H C QU C GIA TP. HCM
TR
NG
C NG HOÀ XÃ H I CH NGH A VI T NAM
I H C BÁCH KHOA
c l p - T do - H nh phúc
NHI M V LU N V N TH C S
H và tên h c viên: NGUY N QUANG H NG
MSHV: 11864421
Ngày, tháng, n m sinh: 11/07/1980
N i sinh: C N TH
Chuyên ngành:
Mã ngành: 605861
A K THU T XÂY D NG (CT)
1. TÊN
TÀI: ÁNH GIÁ KH N NG
L B SÔNG Ô MÔN – C N TH
N
NH CÔNG TRÌNH KÈ CH NG S T
2. NHI M V LU N V N:
ph
th
ph
Tính tốn, đánh giá n đ nh cơng trình kè ch ng s t l b sơng Ơ Mơn b ng
ng pháp gi i tích.
Mơ ph ng đánh giá kh n ng n đ nh cơng trình trong đi u ki n làm vi c đ ng
i c a c c và b n bêtông b ng ph n m m Plaxis 3D.
K t lu n và ki n ngh : t k t qu tính tốn b ng gi i tích và mơ ph ng b ng
n m m Plaxis 3D rút ra nh ng ghi nh n cho các thi t k khác.
3. NGÀY GIAO NHI M V : 21/01/2013
4. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 21/06/2013
5. H
VÀ TÊN CÁN B
H
NG D N: TS. BÙI TR
NG S N
Tp. HCM, ngày……tháng 06 n m 2013
CÁN B H
NG D N
(H tên và ch ký)
TS. Bùi Tr
ng S n
TR
CH NHI M B MÔN ÀO T O
(H tên và ch ký)
PGS.TS. Võ Phán
NG KHOA K THU T XÂY D NG
(H tên và ch ký)
L IC M
Tơi xin bày t lịng bi t n sâu s c đ n ng
N
i th y đã t n tình h
ng d n, giúp đ ,
đ ng viên tơi trong su t q trình th c hi n lu n v n c ng nh truy n cho tơi lịng đam
mê nghiên c u khoa h c: TS. Bùi Tr
ng S n.
Tôi c ng xin g i l i c m n đ n quý th y cô b môn
ng
i đã truy n đ t cho tôi hi u đ
c ph
a C N n Móng, nh ng
ng pháp ti p c n và gi i quy t v n đ m t
cách khoa h c, đây là hành trang q giá mà tơi s ln gìn gi sau khi ra tr
ng và
làm vi c.
Cu i cùng, xin c m n gia đình và b n bè đã đ ng viên, giúp đ tôi trong th i gian
h c t p và làm lu n v n t t nghi p v a qua.
Trân tr ng!
H c viên
Nguy n Quang H ng
L I CAM OAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tơi.
Các s li u, k t qu nêu trong lu n v n là trung th c và ch a t ng đ
b trong b t k cơng trình nào khác.
Tác gi
Nguy n Quang H ng
c ai công
TĨM T T
Hi n nay, nhi u cơng trình kè b s t l trong q trình thi cơng. Hi n t
ng s t
l có nhi u nguyên nhân. Trong đó, có nguyên nhân quan tr ng là c c ch a c m qua
kh i cung tr
t c a kè hay không đ kh n ng đ gi kh i đ t đ p trong đi u ki n có
tác đ ng c a dịng ch y, d n đ n l t và s t l kè.
tài “ ánh giá kh n ng n đ nh
cơng trình b kè ven sông trên đ t y u trong đi u ki n làm vi c đ ng th i c a c c
và b n bê tông c t thép”.
Trong đ tài này tôi ki m tra, đánh giá cơng trình kè th c t
đ ng b ng sơng
C u Long. K t qu tính tốn cho th y kè trên đ t y u đ ng b ng sông C u Long b
chuy n v ngang, nh ng giá tr chuy n v ngang này n m trong gi i h n cho phép.
T k t qu đó, tôi nghiên c u đ a ra nh ng phân tích, đánh giá đ l a ch n bi n
pháp thi cơng đ t hi u qu và an tồn.
SUMMARY
Now there are several embankments fallen during construction time. This
happens by many reasons. Among them, the most important reason is that piles are
out of slide arc or could not afford to keep the volume of soil in condition that flow of
water impacts, leading to embankment upturns and falls down. The subject “Review
the stabilization of the embankment on weak foundation in conditions of piles
and reinforced concrete plate working”.
In this topic, I review, evaluate the real embankment construction in Mekong
Delta. The results show the embankment has horizontal displacement in weak
foundation of Mekong Delta, but the value of displacement in allowable limit.
From the results, I study and give analyses, reviews to select construction
measure for efficiency and safety.
M CL C
M
U
Tính c p thi t c a đ tài ............................................................................................. 1
M c đích c a đ tài ..................................................................................................... 1
CH
NG 1. T NG QUAN NGUYÊN NHÂN VÀ GI I PHÁP CH NG S T L
CHO CƠNG TRÌNH VEN SƠNG HI N NAY
1.1. Nguyên nhân d n đ n s t l
khu v c đ ng b ng sông C u Long hi n nay .... 2
1.2. Các gi i pháp ch ng s t l th
ng làm
BSCL hi n nay .............................. 4
CH
NG 2. C S LÝ THUY T TÍNH TOÁN T
C T THÉP CH U T I TR NG NGANG
NG KÈ VÀ C C BÊ TÔNG
2.1. Các d ng t i tr ng và phân lo i t i tr ng .......................................................... 14
2.2. Tính tốn đ i v i t
2.3. Ph
ng ch n ............................................................................ 15
ng pháp tính tốn áp l c lên t
2.4. Các ph
ng ch n .................................................. 16
ng pháp tính tốn c c ch u t i tr ng ngang ....................................... 22
CH
NG 3. PHÂN TÍCH VÀ NG D NG CH
C C CH U T I TR NG NGANG
NG TRÌNH PLAXIS
TÍNH
3.1. Lý thuy t bi n d ng .......................................................................................... 27
3.2. Lý thuy t c k t ................................................................................................ 32
3.3. Ph m vi s d ng ph n m m Plaxis cho cơng trình th c t ............................... 34
CH
NG 4. ÁNH GIÁ KH N NG N NH C A CƠNG TRÌNH KÈ TRÊN N N
T Y U TRONG I U KI N LÀM VI C
NG TH I C A C C VÀ B N BÊ
TÔNG GIA C MÁI D C
4.1. S b v đ c đi m đ a ch t khu v c Qu n Ơ Mơn – Tp.C n Th ..................... 35
4.2. S l
c v cơng trình kè b o v ph
4.3. Tính tốn và ki m tra n đ nh t
ng Th t N t ........................................... 36
ng ch n ......................................................... 39
4.4. Ki m tra n đ nh n n ......................................................................................... 49
4.5. Tính chuy n v cơng trình .................................................................................. 54
4.6. Mô ph ng đánh giá kh n ng n đ nh trong đi u ki n làm vi c đ ng th i c a
c c và b n bê tông..................................................................................................... 60
4.7. K t lu n ch
ng ................................................................................................ 69
K T LU N VÀ KI N NGH
1. K t lu n ................................................................................................................. 70
2. Ki n ngh ............................................................................................................... 70
TÀI LI U THAM KH O.......................................................................................... 71
-1-
M
U
Tính c p thi t c a đ tài: Khu v c cơng trình n m
b t sơng Ơ Mơn, theo
chi u dòng ch y kéo dài t r ch T c Ông Th c đ n c u Ô Môn dài 1,1993 km.
ây là vùng ch u nh h
chuy n n
ng b i l khá m nh do sông Ơ Mơn là tuy n sơng chính
c t sơng H u v bi n Tây và các kênh r ch chi l u phía Tây b i v y
dân c sinh s ng ven sông ch y u phát tri n theo các tuy n và các c m dân c .
D c theo tuy n nghiên c u, m t đ nhà dân bi n đ i r t l n, khu v c t c u Ơ
Mơn đ n r ch T c Ông Th c m t đ nhà c a dày đ c, xây d ng khá kiên c , đ c
bi t là khu v c ch Ơ Mơn. Hi n t
ng l n chi m b sông t i khu v c này khá
ph bi n, khá nhi u h dân đã xây d ng nhà ngay trên mép b l v i quy mô
không nh .
Hàng n m, hi n t
ng
ng s t l b th
i dân và tuy n đ
ng xuyên x y ra đe d a đ n an toàn c a
ng liên thơn ven sơng, có n i mép b l đã ti n sát vào
mép nhà dân, có n i đã l đ n mép ngoài c a tuy n đ
ng liên thơn.
ng tr
c
tình hình đó, m t s h dân đã dùng gi i pháp x p bao t i cát đ ch ng s t l khu
v c nhà mình nh ng gi i pháp này khơng mang tính hi u qu cao và khơng đ m
b o v m t lâu dài, m t s đo n l m nh v i quy mô l n h n đã đ
x lý b ng kè r thép đá h c, tuy nhiên hi n t
t i các v trí ch a đ
ng s t l v n th
c x lý làm cho đ a ph
c đ a ph
ng
ng xuyên x y ra
ng r t b đ ng trong cơng tác
phịng, ch ng s t l này.
M c đích c a đ tài:
o n sơng Ơ Mơn là đo n sông t
ng đ i th ng,
nguyên nhân s t l chính là do co h p và tàu thuy n qua l i, vì v y thi t k cơng
trình theo h
ng khơng tác đ ng gì đ n dịng ch y chính, ch t ng c
ng s c ch u
đ ng c a b , b ng cách b c cho b m t l p áo che ch cho b đ t m m y u phía
trong. L p áo này (th
ng đ
Cơng trình s d ng k t c u t
c g i là kè). D ng t
ng ch n BTCT đ t i ch .
ng ch n bê tơng c t thép có b n ch ng gia c n n
b ng c c BTCT và mái gia c b ng r đá. Nhi m v c a đ tài này là: “ ánh giá
kh n ng n đ nh cơng trình b kè ven sông trên đ t y u trong đi u ki n làm
vi c đ ng th i c a c c và b n bê tông c t thép gia c mái d c. Vi c tính tốn
đánh giá đ
c áp d ng th c t ven sơng Ơ Môn – C n Th ”.
-2CH
NG 1. T NG QUAN NGUYÊN NHÂN VÀ GI I PHÁP
CH NG S T L
CHO CƠNG TRÌNH VEN SƠNG HI N NAY
1. 1. Nguyên nhân d n đ n s t l
Hi n t
ng s t l b sông
khu v c BSCL hi n nay
khu v c đ ng b ng sông C u Long là do r t
nhi u nguyên nhân khác nhau gây ra trong đó có nguyên nhân do t nhiên và c
các nguyên nhân do con ng
i gây ra. Nhìn chung hi n t
ng s t l trên là do các
nguyên nhân ch y u sau đây:
1.1.1. Do đ a ch t vùng b
a ch t b sông là m t trong nh ng y u t quy t đ nh đ n s xói l b . K t
qu kh o ch t cho th y đia ch t các l p đ t b sông ch y u là bùn h u c , bùn
sét v i tr ng thái ch y, d o ch y và d o m m. V i c u t o đ a ch t nh trên thì b
sơng r t d b xói l d
i tác đ ng c a ngo i l c và các y u t tác đ ng khác.
1.1.2. Do th y tri u
Khu v c đ ng b ng sông C u Long cách bi n Tây kho ng 70km b i v y
sông ch u nh h
ng c a thu tri u khá rõ r t. Ch đ thu tri u
tri u v i 2 l n lên xu ng trong ngày. D
i tác đ ng c a dòng th m (khi n
dâng và rút), các h t bùn, đ t b sơng s b cu n ra ngồi và đ
mang đi gây hi n t
1.1.3. Do nh h
đây là nh t
c dịng n
c
c
ng xói l .
ng b i l
L c ng là m t trong nh ng nguyên nhân gây xói l , d
i tác đ ng c a dịng
ch y l các h t bùn, đ t t i b sông s b cu n trôi gây hi n t
ng xói l . Dịng
ch y l t i các sông mi n Tây Nam không quá l n và x y ra v i t n su t hi m
nh ng d
i tác đ ng k t h p c a dịng ch y l và sóng tàu thì t c đ s t l b s
x y ra v i m c đ r t l n.
1.1.4. Do ho t đ ng c a tàu thuy n
ng b ng sơng C u Long có h th ng giao thông thu r t phát tri n v i đ i
ghe v n t i có quy mơ l n, m t đ tàu thuy n l u thông trên sông luôn dày đ c
-3v i các tàu v n chuy n hàng hoá t i tr ng l n. D
i tác đ ng c a sóng tàu, l p đ t
y u t i b sơng s b xói l , m c đ s t l tu thu c vào đ m nh y u c a sóng,
sóng tàu càng l n thì m c đ xói l càng l n đ c bi t đ i v i sóng c a các tàu v n
t i l n ch y sát b sơng.
Hình 1.1. Tàu thuyền lưu thông trên sông rất đông, trọng tải tàu lớn.
1.1.5. Do ho t đ ng khác c a con ng
Ho t đ ng c a con ng
i
i c ng có nh h
ng nh t đ nh đ n s xói l b khu
v c này. S khai thác h sinh v t trên sông, l n chi m b sơng, lịng sơng làm thu
h pm tc t
t c a dịng ch y. Ngồi ra tình tr ng xây d ng đê bao tràn lan trên
các sông th
ng ngu n làm thay đ i các ch đ thu đ ng l c h c c a dòng ch y
c ng là nguyên nhân gây ra s xói l này.
M i ngun nhân ít nhi u đ u có vai trị trong s xói l b sơng, đ i v i
tuy n sông trên đ ng b ng sông C u Long qua đi u tra t i khu dân c ven sông
th y r ng hi n t
ng xói l x y ra m nh m nh t trong mùa m a l b i v y có th
kh ng đ nh ngun nhân chính gây ra s xói l b sơng là do sóng và dòng ch y
l k t h p đ a ch t khá y u t i khu v c đ ng b ng sông C u Long.
-4-
Hình 1.2. Mật độ nhà dân dày đặc, hiện tượng lấn chiếm bờ sông khá phổ biến
1.2. Các gi i pháp ch ng s t l th
ng làm
BSCL hi n nay.
1. 2.1. R đá
R đá (Gabion) hay th m đá (Revet Mattresses hay Reno mattresses) nh
m t cái h p hình kh i mà
đó chúng ta có th b đá vào đ s d ng gia c cho
các cơng trình. Chúng là các h th ng hình l
i có liên k t thành các kh i hình
h c và phía trong là đá x p, r t đ n gi n.
Hình 1.3a. C u t o r đá
-5-
Hình 1.3b. Th m đá
L ch s cho th y t r t lâu đ i, ng
các kh i liên k t làm các đ
i ta đã s d ng các r đá đ t o nên
ng ng m qua sông.
Ngày nay, r đá và th m đá ch y u đ
nhôm k m, Ph n l n đ
c tráng ph m t l p nh a bên ngoài đ gi m các tác
đ ng xâm th c n mòn c a môi tr
ng v i lõi thép bên trong. M t s cơng trình
n mịn đ c bi t, r đá và th m đá đ
chúng có đ c tính tr v
R đá đ
c làm b ng thép có m k m ho c
t tr i d
c làm hoàn tồn b ng h p ch t polymer vì
i tác đ ng n mòn so v i các v t li u khác.
c dùng ch y u cho các công trình sau :
ng ch n đ t, m c u
-
T
-
Ch ng xói b sơng, bi n
-
Lát mái và đáy kênh
-
B o v mái đê, kè
-
p tràn, b c n
c, d c n
c
1.2.2. C Larsen
C c ván thép đ
c s n xu t v i nhi u hình d ng, kích th
các đ c tính v kh n ng ch u l c ngày càng đ
m t c t ngang d ng ch U, Z thông th
c c i thi n. Ngồi c c ván thép có
ng cịn có lo i m t c t ngang Omega (W),
d ng t m ph ng (straight web) cho các k t c u t
h p (box pile) đ
c khác nhau v i
ng ch n trịn khép kín, d ng
c c u thành b i 2 c c U ho c 4 c c Z hàn v i nhau.
-6-
Hình 1.4. C Larsen t i nhà máy
Ngày nay, trong l nh v c xây d ng, c c ván thép (các tên g i khác là c
thép, c Larssen, c c b n, thu t ng ti ng anh là steel sheet pile) đ
c s d ng
ngày càng ph bi n. T các cơng trình th y cơng nh c ng, b kè, c u tàu, đê
ch n sóng, cơng trình c i t o dịng ch y, cơng trình c u, đ
ng h m đ n các cơng
trình dân d ng nh bãi đ u xe ng m, t ng h m nhà nhi u t ng, nhà cơng nghi p.
C c ván thép khơng ch đ
có th đ
c s d ng trong các cơng trình t m th i mà còn
c xem nh m t lo i v t li u xây d ng, v i nh ng đ c tính riêng bi t,
thích d ng v i m t s b ph n ch u l c trong các cơng trình xây d ng.
Trên th gi i đã có r t nhi u cơng trình c ng đ
thép (th
đ tđ
ng k t h p v i h t
c thi t k trong đó c c ván
ng neo và thanh neo) đóng vai trị làm t
ng ch n,
c l p đ y bên trong và bên trên là k t c u n n c ng bê tơng c t thép v i
móng c c ng thép ho c c c bê tông c t thép ng su t tr
thép này c ng đ
c bên d
i. T
ng c c
c ngàm vào bê tông gi ng nh c c ng.
Bên c nh cơng trình c ng, nhi u cơng trình b kè, kênh m
ng, c i t o
dịng ch y c ng s d ng c c ván thép do tính ti n d ng, th i gian thi công nhanh,
đ b n ch u l c t t.
L nh v c mà c c ván thép đ
t
ng vây ch n đ t ho c n
ván thép đ
c s d ng nhi u nh t hi n nay đó là làm
c khi thi cơng các h đào t m th i. Ta có th th y c c
c s d ng kh p m i n i: trong thi công t ng h m nhà dân d ng, nhà
cơng nghi p, thi cơng móng m tr c u, h th ng c p thoát n
b ch a, k t c u h t ng, thi công van đi u áp kênh m
ng.
c ng m, tr m b m,
-7+
u đi m:
- Kh n ng ch u ng su t đ ng khá cao (c trong quá trình thi cơng l n
trong q trình s d ng).
- Kh n ng ch u l c l n trong khi tr ng l
ng khá bé.
- C c ván thép có th n i d dàng b ng m i n i hàn ho c bulông nh m gia
t ng chi u dài.
- C c ván thép có th s d ng nhi u l n, do đó có hi u qu v m t kinh t .
+ Nh
c đi m:
- Nh
c đi m c a c c ván thép là tính b
n mịn trong mơi tr
ng
làm vi c (khi s d ng c c ván thép trong các cơng trình v nh c u). Tuy nhiên
nh
c đi m này hi n nay hồn tồn có th kh c ph c b ng các ph
ng pháp b o
v nh s n ph ch ng n mòn, m k m, ch ng n mịn đi n hóa ho c có th s
d ng lo i c c ván thép đ
c ch t o t lo i thép đ c bi t có tính ch ng n mịn
cao.
1.2.3. C ván bê tơng d
ng l c
Cách đây h n 50 n m, T p đoàn PS MITSUBISHI (Nh t B n) đã phát
minh ra lo i “c c ván BTCT d
m t c t ti t di n và đã đ
ng l c” v i ki u dáng hình h c d ng sóng c a
c xây d ng th nghi m r t có hi u qu
nhi u n m qua.
Hình 1.5 C c ván bê tông d
ng l c
Nh t trong
-8C c ván PC đ
c ng d ng vào Vi t Nam n m 1999-2001 t i c m cơng
trình nhi t đi n Phú M - t nh Bà R a V ng Tàu (l n nh t Vi t Nam) - v i s giúp
đ c a các nhà t v n Nh t B n và đ c bi t s h
ng d n tr c ti p công ngh thi
công l p đ t c a Nhà sáng ch ra c c ván bê tông
ng l c tr
c - Ti n s
ITOSHIMA, Công ty C&T đã thi cơng hồn h o h th ng các kênh d n chính và
các kênh nhánh v i t ng chi u dài c 42.000m chi u r ng 45m, chi u sâu 8,7m
đ an
c t sông Th V i vào đ gi i nhi t cho các Turbin khí. Hi n nay kênh này
v n b n v ng và Nh t b n đã chuy n giao công ngh này cho ta.
+
u đi m:
- R h n c larsen.
-
h c n u không ph i trong thành ph thì có th dùng búa Diezen đ
đóng, đ n gi n r ti n và nhanh.
- C c ván bê tông c t thép d
ng l c t n d ng đ
c h t kh n ng làm vi c
ch u nén c a bê tông và ch u kéo c a thép, ti t di n ch u l c ma sát t ng t 1.5 ÷ 3
l n so v i lo i c c vng có cùng ti t di n ngang (kh n ng ch u t i c a c c tính
theo đ t n n t ng).
- Kh n ng ch u l c t ng: mô men ch ng u n, xo n cao h n c c vng
bê tơng th
ng, do đó ch u đ
- S d ng v t li u c
C
c mômen l n h n.
ng đ cao(bê tông, c t thép) nên ti t ki m v t li u.
ng đ ch u l c cao nên khi thi cơng ít b v đ u c c, m i n i. Tu i th cao.
- Có th
ng d ng trong nhi u đi u ki n đ a ch t khác nhau.
- Ch t o trong công x
nhanh, m quan đ p khi s d ng
ng nên ki m sốt đ
c ch t l
ng c c, thi cơng
k t c u n i trên m t đ t.
- K t c u sau khi thi công xong đ m b o đ kín, khít. V i b r ng c c l n
s phát huy tác d ng ch n các lo i v t li u, ng n n
có chênh l ch áp l c tr
- C
c và sau khi đóng c c nh
c. Phù h p v i các cơng trình
m c u và đ
ng đ ch u l c cao: ti t di n d ng sóng và đ c tính d
t ng đ c ng và kh n ng ch u l c c a ván
ng d n
ng l c làm
-9- Thi cơng d dàng và chính xác, khơng c n m t b ng r ng, b i gi i to
m t b ng r t t n kém, ch c n xà lan và c u v a chuyên ch c u ki n v a ép c c
là thi công đ
c.
- Trong xây d ng nhà cao t ng
c c ván BTCT d
ng l c ép làm t
thành ph dùng móng c c ép, có th dùng
ng ch n chung quanh móng, đ khi ép c c,
đ t khơng b d n v nh ng phía có th gây h h i nh ng cơng trình c n k (nh
ng, s p đ ...)
làm n t t
ây là m t gi i pháp thay th t
thi u 600 - v i chi phí xây l p r t cao) ho c t
h p nh nh ng tr
ng trong đ t (dày t i
ng c larsen trong m t s tr
ng h p ph i đ c l i (có m t s tr
ng
ng h p c nh nhà dân, khi
rút c lên thì nhà dân b n t).
+ Nh
c đi m:
- G n khu v c nhà dân khơng dùng đóng ngồi ra n u thi cơng ph i tránh
ch n đ ng.
- Trong khu v c xây chen ph i khoan m i r i m i ép đ
thi công t
c c c, nên ti n đ
ng đ i ch m.
- Công ngh ch t o ph c t p h n c c đóng thơng th
ng.
- Thi cơng địi h i đ chính xác cao, thi t b thi công hi n đ i h n (búa
rung, búa thu l c, máy c t n
c áp l c...)
- Giá thành cao h n c c đóng truy n th ng có cùng ti t di n.
- Ma sát âm (n u có) tác d ng lên c c t ng gây b t l i khi dùng c c ván
ch u l c nh c c ma sát trong vùng đ t y u.
- Khó thi cơng theo đ
ng cong có bán kính nh , chi ti t n i ph c t p làm
h n ch đ sâu h c c.
1.2.4. T
ng kè và c c bê tông c t thép
ây là gi i pháp có hi u qu và d th c hi n trong ph m vi r ng không c n
nh ng thi t b thi công quá hi n đ i, ph c t p trong vi c phòng ch ng s t l
cơng trình ven sơng, ti t ki m nhi u chi phí đ u t xây d ng so v i các gi i pháp
khác. Tuy nhiên còn ph thu c nhi u vào chi u cao mái d c và đi u ki n đ a ch t
c a khu v c đ t n n mà quy t đ nh ch n l a gi i pháp cho phù h p.
- 10 1.2.5. S l
cv t
ng ch n đ t
a./ Khái ni m v t
T
tr
ng ch n đ t
ng ch n là cơng trình gi cho mái đ t đ p ho c mái h đào kh i b s t
t. Xây d ng k t c u t
ng ch n đ t đ t ng c
ng n đ nh c a cơng trình ch u
các áp l c ngang c a đ t. Các b ph n c a cơng trình ch u các lo i áp l c ngang
c a đ t nh : t
n
c, đ
T
ng các t ng h m, m c u, t
ng h m, b kè là b n t
ng ch n đ
ng ch n đ t, t
ng ch n c ng thoát
ng…
c s d ng r ng rãi trong các ngành xây d ng, giao thơng,
th y l i và cơng trình th y cơng.
M c đích:
-
gi đ t sau l ng t
ng đ
c cân b ng, kh i b tr
t, t t xu ng.
- Ch ng s t l cơng trình m i xây d ng bên c nh cơng trình c .
- Ch ng thành h móng, h đào sâu.
- Ch ng s t l b sông, b kè.
- Ch ng th m n
c t th
b./ C u t o v t
ng kè
T
ng kè s d ng
ng l u xu ng h l u c a cơng trình th y cơng.
đây gi ng nh T
ng b n góc hay cịn g i là t
ch L có c u t o nh sau:
T
ng đ ng (b n t
T
ng b n đáy: b r ng 2 m, chi u dày 35cm.
ng): chi u cao t
Chi u dài c c L=14m.
ng 255cm chi u dày (25-15cm).
ng
- 11 -
Hình 1.6 T
1.2.6. S l
ng kè và c c bê tơng c t thép
c v móng c c
a./ C u t o v móng c c bê tơng c t thép
C c bê tông c t thép là k t c u có chi u dài l n h n so v i b r ng ti t di n
ngang, c c đ
c đóng hay thi cơng đ t i ch vào lòng đ t, đá, đ truy n t i tr ng
cơng trình xu ng các t ng đ t, đá, sâu h n nh m cho cơng trình bên trên đ t các
u c u c a tr ng thái gi i h n.
ài c c là k t c u dùng đ liên k t các c c l i v i nhau và phân b t i tr ng
c a cơng trình lên các c c. N i l c
c c do t i tr ng k t c u ph n trên truy n
xu ng qua h đài b n ch t sinh ra do chuy n v t i đi m liên k t c c v i h đài.
Có th phân ra làm đài tuy t đ i c ng và đài m m trong tính tốn thi t k h c c.
Coi đài móng c ng tuy t đ i khi chi u cao đài ph i r t c ng. D
i tác d ng c a
t i tr ng thì chuy n v t i các đi m trên m t c t ngàm c c là tuy n tính (hay là m t
c t ngàm c c tr
có n i l c l n.
c ph ng sau v n ph ng) do đó thơng th
ng c c
v trí biên s
- 12 b./ Các d ng c c trong đ t n n
C c đóng đ ng
Khi có t i tr ng ngang cơng trình khơng l n ng
ph
i ta th
ng đóng c c theo
ng đ ng 1 góc 90 0 so v i m t đ t t nhiên.
C c đóng xiên
Khi có t i tr ng ngang l n c c đóng đ ng khơng đ kh n ng ch u l c ta có
th đóng c c xiên.
xiên c a c c giúp cho c c t ng kh n ng ch u l c, khi t i
ngang do l c th ng xe, do áp l c n
c ch y trong vùng có nh h
ng th y
tri u,…có th đóng xiên kho ng 20 0 ho c có th h n tùy thi t b đóng c c.
c./ Các lo i c c ch u t i tr ng ngang th
ng g p
+ C c bê tơng c t thép ti t di n vng
Hình 1.7 C c bê tông c t thép ti n di n vuông
C c
bê
300x300,…th
d ng, c u đ
tông
ng đ
c t
thép
ti t
di n
vuông
200x200,
250x250,
c s d ng c c r ng ho c c c đ c trong các cơng trình dân
ng, cơng trình th y vv…có ti t di n c c tùy theo u c u t i tr ng
cơng trình.
+ C c bê tông c t thép ti t di n tròn
C c tròn th
đ
ng đ
c s d ng nh c c bê tơng ly tâm d
ng kính ngồi 300, 350, 400, 450, 500…
ng l c có
- 13 -
Hình 1.8 c c bê tơng ly tâm d
1.3. Nh n xét ch
ng l c
ng:
Do c u t o đ a ch t
khu v c C n Th có l p đ t y u có b dày đáng k
trên b m t nên gi i pháp móng c c th
ng đ
c l a ch n cho các cơng trình.
Cơng trình kè trên c c bê tơng c t thép là gi i pháp hi u qu đ gi i quy t tình
tr ng s t l .
tính toán và đánh giá kh n ng n đ nh c a lo i hình cơng trình
này, chúng tơi l a ch n đ tài “ ánh giá kh n ng n đ nh cơng trình kè ch ng s t
l b sơng Ơ Mơn – C n Th ”. ây c ng là các v n đ c p thi t trong thi t k c a
khu v c đ t y u nh
chung.
C n Th nói riêng và đ ng b ng sơng C u Long nói
- 14 CH
T
NG 2. C
S
LÝ THUY T TÍNH TỐN
NG KÈ VÀ C C BÊ TÔNG C T THÉP CH U T I TR NG NGANG
2.1. Các d ng t i tr ng và phân lo i t i tr ng
2.1.1. Các d ng t i tr ng
+ T i tr ng v nh c u (t i tr ng t nh): T i tr ng mà trong th i gian s d ng
k t c u không bi n đ i tr s , ho c bi n s c a chúng so v i s bình qn có th
b qua khơng tính nh tr ng l
ng b n thân k t c u, áp l c c a đ t, …
+ T i tr ng kh bi n (t i tr ng đ ng): T i tr ng mà trong th i gian s d ng
k t c u có bi n đ i tr s mà s bi n đ i c a chúng so v i s bình qn khơng th
b qua đ
c nh t i tr ng đ ng m t sàn, ô tô, c u tr c ho c t i tr ng x p đ ng v t
thi u, …
+ T i tr ng ng u nhiên: T i tr ng mà th i gian xây d ng và s d ng k t
c u không nh t đ nh xu t hi n, nh ng h có xu t hi n thì h s r t l n và th i gian
ng đ i ng n nh đ ng đ t, l c phát n , l c va đ p, …
duy trì t
2.1.2. Phân lo i t i tr ng
* Áp l c n
c
ng ch n đ t c ng duy trì
T
c ađ tđ
c g i là áp l c ngang
v trí t nh t i b t đ ng, lo i áp l c ngang này
tr ng thái t nh, ký hi u là E0 (kN/m).
* Áp l c đ t
Có hai lo i áp l c ngang c c tr g m: áp l c ch đ ng và áp l c b đ ng:
+ Khi đ t c c ti u có tên là áp l c ngang c a đ t
tr ng thái cân b ng phá
ho i d o ch đ ng, ký hi u là Ea (kN/m).
+ Khi đ t c c đ i có tên là áp l c ngang c a đ t
tr ng thái cân b ng phá
ho i d o b đ ng, ký hi u là Ep (kN/m).
T i tr ng thi công nh : ô tô, c n c u, v t li u x p trên hi n tr
gi a t
ng, l c neo
ng c , …. T i tr ng ph do s bi n đ i v nhi t đ và s co gót c a bê
tơng gây ra. Tùy theo lo i k t c u ch n gi khác nhau.
- 15 * T i tr ng ngoài
Bao g m các t i tr ng xe thi công, t i tr ng s d ng và t i tr ng tàu thuy n
khi neo đ u, vv …
2.2. Tính tốn đ i v i t
ng ch n
Khi tính tốn k t c u ch n gi , các áp l c tác d ng vào b m t ti p xúc c a
k t c u ch n gi g m áp l c đ t, áp l c n
c và các t i tr ng ngoài, các áp l c
này làm cho k t c u ch n gi chuy n v .
2.2.1. Áp l c n
c
T i tr ng tác d ng lên k t c u ch n đ t, ngồi áp l c đ t cịn có áp l c
n
cc an
c ng m d
i m t đ t, áp l c này g i là áp l c th y t nh E0(kN/m)
Hình 2.1 Bi u đ áp l c n
c
2.2.2. Áp l c đ t ch đ ng
N ut
ng ch n đ t d
i tác d ng c a áp l c đ t đ p mà l ng t
chuy n theo chi u đ t đ p. Khi đó áp l c đ t tác d ng vào t
t nh mà gi m d n đi, khi th đ t
sau t
ng d ch
ng s t áp l c đ t
ng đ t đ n gi i h n cân b ng, đ ng th i
- 16 xu t hi n m t tr
t liên t c làm cho th đ t tr
t xu ng, khi đó áp l c đ t gi m
đ n tr nh nh t, g i là áp l c ch đ ng Ea(kN/m)
Hình 2.2 Bi u đ áp l c đ t ch đ ng
2.3. Ph
2.3.1. Ph
ng pháp tính toán áp l c lên t
ng ch n
ng pháp Rankine
2.3.1.1 Lý thuy t c n b ng gi i h n
Khi m t đi m nào đó trong đ t
tr ng thái phá h y c t, thì
c a góc k p
gi a m t c t v i m t tác d ng c a ng su t chính O1 là:
2 = 90 +
=>
= 450 + /2
(2-1)