luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng xử của nền đường đầu trên nền đất yếu gia cường trụ xi măng đất kết hợp lưới địa kỹ thuật

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>Bị GIO DỵC V O TắOBị NễNG NGHIịP V PTNTTRịNG ắI HịC THỵY LỵI</b>

<b>NGễ BèNH GIANG </b>

<b>NGHIấN CỵU ỵNG Xỵ CỵA NịN ịNG ắU CắU TRấN NịN ắT YắU GIA CịNG TRỵ XI MNG ắT </b>

<b>KắT HỵP LịI ịA Kỵ THUắT </b>

<b>LUắN N TIắN S) Kỵ THUắT </b>

<b>H NịI, NM 2024</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>Bị GIO DỵC V O TắOBị NễNG NGHIịP V PTNTTRịNG ắI HịC THỵY LỵI</b>

<b>NGễ BèNH GIANG </b>

<b>NGHIấN CỵU ỵNG Xỵ CỵA NịN ịNG ắU CắU TRấN NịN ắT YắU GIA CịNG TRỵ XI MNG ắT </b>

<b>KắT HỵP LịI ịA Kỵ THUắT </b>

<b>Ngnh: òa k thut xõy dng Mó sò: 9580211 </b>

<b>NGịI HịNG DắN KHOA HịC: 1. PGS. TS. MAI DI TÁM 2. GS. TS. TRÞNH MINH THỵ </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LịI CAM OAN </b>

Tỏc gi xin cam oan ây là cơng trình nghiên cÿu cÿa b¿n thân tác gi¿. Các k¿t qu¿ nghiên cÿu và k¿t lu¿n trong lu¿n án là trung thÿc, không sao chép tÿ b¿t kÿ mßt ngußn nào và d±ßi b¿t kÿ hình thÿc nào. Vißc tham kh¿o các ngn tài lißu (n¿u có) ã ±ÿc thÿc hißn trích d¿n và ghi ngn tài lißu tham kh¿o úng quy ßnh.

<b>Tác gi¿ lu¿n án </b>

<b>Ngơ Bình Giang </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>LịI CắM ĂN </b>

Tỏc gi xin bày tß lịng c¿m ¡n sâu s¿c ¿n cß PGS.TS Mai Di Tám, GS.TS Trßnh Minh Thÿ ã t¿n tình h±ßng d¿n tác gi¿ trong st q trình nghiên cÿu và thÿc hißn lu¿n án.

Tác gi¿ xin trân trßng c¿m ¡n Ban Giám hißu Tr±ßng ¿i hßc Thÿy lÿi, Phịng ào t¿o, Khoa Cơng trình, Bß mơn ßa kÿ thu¿t, các nhà khoa hßc, ¿c bißt là PGS. TS ß Th¿ng ã có nhÿng óng góp ý ki¿n quý báu cho tác gi¿ trong quá trình nghiên cÿu.

Tác gi¿ xin bày tß lịng bi¿t ¡n tßi gia ình, b¿n bè và ßng nghißp ã ln sát cánh giúp ÿ, hß trÿ và ßng viên vß mßi m¿t ß tác gi¿ hồn thành lu¿n án.

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

1. Tính c¿p thi¿t cÿa ß tài ... 16

2. Mÿc tiêu nghiên cÿu ... 17

3. ßi t±ÿng và ph¿m vi nghiên cÿu ... 17

4. Cách ti¿p c¿n và ph±¡ng pháp nghiên cÿu ... 17

5. Ý ngh)a khoa hßc và thÿc tißn cÿa ß tài ... 18

6. Bò cc ca lun ỏn ... 18

<b>CHĂNG 1. TịNG QUAN Vị VắN ị NGHIấN CỵU ... 19</b>

1.1. Tòng quan vß ¿t y¿u ... 19

1.2. Tßng quan vß ±ßng ¿u c¿u ... 24

1.3. Tßng quan vß trÿ xi mng ¿t và l±ßi ßa kÿ thu¿t ... 29

1.4. Nhÿng v¿n ß cịn tßn t¿i và các v¿n ß lu¿n án ti¿p tÿc gi¿i quy¿t ... 38

<b>CH¯¡NG 2. C¡ Sị Lí THUYắT TNH TON Vị PHN Bị ỵNG SUắT TRONG Hị NịN CịC GIA CịNG LịI ịA Kỵ THUắT ... 39</b>

2.1. Gißi thißu chung ... 39

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.2. Lý thuy¿t tính tốn hß trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t ... 42

2.3. K¿t lu¿n ch±¡ng 2 ... 58

<b>CHĂNG 3. PHN TCH ỵNG Xỵ CỵA NịN ịNG ắU CắU TRấN ắT YắU GIA CịNG BắNG TRỵ XI MNG ắT KắT HỵP LịI ịA Kỵ THUắT ... 59</b>

3.1. Giòi thiòu chung ... 59

3.2. iòu kiòn vß ßa hình, thÿy vn ... 60

3.3. ißu kißn vß ßa ch¿t ... 61

3.4. Gi¿i pháp thi¿t k¿ ... 62

3.5. Tính tốn theo ph±¡ng pháp gi¿i tích ... 62

3.6. Tính tốn theo ph±¡ng pháp sß ... 65

3.7. K¿t lu¿n ch±¡ng 3 ... 76

<b>CH¯¡NG 4. THÍ NGHIÞM HIịN TRịNG NGHIấN CỵU ỵNG Xỵ NịN ịNG ắU CắU TRấN NịN ắT YắU GIA CịNG TRỵ XI MNG ắT KắT HỵP LịI ịA Kỵ THUắT ... 77</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

4.8. Kt lun chĂng 4 ... 96

<b>KắT LUắN V KIắN NGHị ... 97</b>

1. K¿t lu¿n ... 97

2. Nhÿng óng góp mßi cÿa lu¿n án ... 97

3. Các tßn t¿i và ßnh h±ßng phát triòn nghiờn cu ... 98

4. Kin nghò ... 98

<b>DANH MỵC CễNG TRèNH  CễNG Bị ... 99</b>

<b>TI LIịU THAM KHắO ... 100</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Hình 2.1 Tr¿ng thái ÿng su¿t trong khßi ¿p theo Terzaghi (1943) ... 40

Hình 2.2 C¡ ch¿ truyßn t¿i hß GRPS theo Han và Gabr (2002) ... 41

Hình 2.3 Màn tr¿p theo kinh nghißm cÿa Terzaghi (1943) ... 42

Hình 2.4 Hißu ÿng vịm trên hß l±ßi vng cÿa Hewlett và Randolph (1988) ... 46

Hình 2.5 Mơ hình d¿ng l±ßi theo ß xu¿t cÿa Guido và cßng sÿ (1987) ... 47

Hình 2.6 Mơ hình ß xu¿t bßi Carlson và cßng sÿ (1987) ... 49

Hình 2.7 Mơ hình l±ßi theo SINTEF (2002) ... 49

Hình 2.8 T¿m trun t¿i gia c±ßng theo nguyên lý d¿m cÿa Collin (2007) ... 50

Hình 3.1 M¿t b¿ng quy ho¿ch 1/500 khu ơ thß Mizuki Park ... 59

Hình 3.2 M¿t c¿t ngang tuy¿n ±ßng D1 xÿ lý nßn ... 60

Hình 3.3 Vß trí dÿ án ... 60

Hình 3.4 M¿t c¿t ßa ch¿t ... 61

Hình 3.5 Giao dißn sÿ dÿng cÿa Abaqus ... 68

Hình 3.6 Giao dißn sÿ dÿng FLAC3D [53] ... 68

Hình 3.7 Giao dißn sÿ dÿng cÿa Midas GTS [54] ... 69

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Hình 4.1. M¿t b¿ng vß trí quan tr¿c ... 77

Hình 4.2. M¿t b¿ng bß trí thi¿t bß quan tr¿c ... 77

Hình 4.3 Thi¿t bß quan tr¿c bi¿n d¿ng l±ßi KT ... 79

Hình 4.4 Thi¿t bß ßc dÿ lißu ... 79

Hình 4.5 L¿p ¿t thi¿t bß o bi¿n d¿ng l±ßi KT t¿i hißn tr±ßng ... 80

Hình 4.6 Thi¿t bß o áp lÿc ¿t (earth pressure) ... 84

Hình 4.7 S¡ ß ngun lý o chun dßch ngang theo chißu sâu ... 85

Hình 4.8 Thi¿t bß o dßch chun ngang theo chißu sâu ... 86

Hình 4.9 Quy trình l¿p ¿t ßng o chuyßn dßch ngang theo chißu sâu ... 86

Hình 4.10 Thi¿t bß o áp lÿc lß rßng ... 87

Hình 4.11 Kißm tra cao ß ¿u cßc và l¿p ¿t thi¿t bß o bi¿n d¿ng l±ßi KT ... 92

Hình 4.12 M¿t b¿ng bß trí thi¿t bß quan tr¿c (trên và phía d±ßi lßp l±ßi KT) ... 92

Hình 4.13 Hồn t¿t l¿t ¿t các thi¿t bß quan tr¿c hißn tr±ßng ... 92

Hình 4.14 Thu th¿p dÿ lißu quan tr¿c trong giai o¿n thi cơng lßp ¿t sß 1 ... 93

Hỡnh 4.15 ỵng sut ti ònh tr XM theo chiòu cao ¿p ... 94

Hình 4.16 Hß sß t¿p trung ÿng su¿t ... 94

Hình 4.17. Lÿc kéo trong l±ßi KT ... 95

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b> DANH MỵC BắNG, BIịU </b>

Bng 1.1 Quy ßnh ß b¿ng ph¿ng theo ph±¡ng dßc tim ±ßng o¿n chuyßn ti¿p ... 24

B¿ng 3.2 T±¡ng quan giÿa các lo¿i mơ un àn hßi cÿa ¿t (Duncan & Wong, 1999)

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

FEM: ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n (Finite Element Method) HKC: hß k¿t c¿u (trÿ xi mng ¿t, l±ßi ßa kÿ thu¿t và ¿t nßn)

GRPS: Hß nßn cßc gia c±ßng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t (Geosynthetics Reinforced Pile Supported)

�㗃_# Chun vß cÿa khßi móng

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

�㗅<small>&</small> Hß sß t±¡ng tác giÿa l±ßi KT và ¿t nßn �㗃 ±ßng kính trÿ XM

�㗃<small>!</small> Mơ un àn hßi cÿa trÿ XM

�㗃 Mơ un àn hßi cÿa hß nßn cßc gia cß �㗃<small>'</small> Mơ un àn hßi nßn ¿t ¿p

�㗃<small>()</small> Mơ un àn hßi khơng thốt n±ßc �㗃<small>!%</small> Mơ un tßi h¿n

�㗃_'* Mơ un àn hßi t±¡ng ±¡ng

<i>E<small>tr</small></i> Hißu qu¿ truyßn t¿i trßng

�㗃 _{Vi phân tốn tÿ trong ph±¡ng pháp sß}

�㗃<small>!-</small> Chißu dài o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u �㗃_. Chißu dài o¿n ±ßng g¿n mß c¿u

�㗃<small>/</small> Chißu dài tÿ c¿nh g¿n mß ¿n o¿n ±ßng thơng th±ßng �㗃

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

�㗃<small>0</small> Chißu dài liên k¿t cÿa l±ßi KT chßng l¿i lÿc kéo ngang cÿa nßn ¿p �㗅_$! Chißu dài ¿t t¿i cÿc bß

�㗄<small>1$2</small> Mơ men lßn nh¿t trong trÿ XM [�㗄] Mơ men gißi h¿n cÿa trÿ XM

�㗄_- Tßng t¿i trßng nßn ¿p và ho¿t t¿i tác dÿng �㗅 T¿i trßng xe quy ßi

�㗅<small>5</small> C±ßng ß chßu nén tßi h¿n

�㗄<small>2</small> Kho¿ng cách giÿa 2 trÿ theo ph±¡ng x �㗄<small>#</small> Kho¿ng cách giÿa 2 trÿ theo ph±¡ng y

<i>�㗄�㗄�㗄 </i> Thí nghißm xun tiêu chu¿n SPT

�㗄�㗄�㗄 Tÿ sß gi¿m ÿng su¿t (Stress Reduction Ratio) �㗄<small>1$2</small> Chuyßn vß lún lßn nh¿t

�㗆 Kho¿ng cách tÿ tim ¿n tim trÿ XM �㗄₇ Lÿc kéo dßc trÿc l±ßi KT

�㗄<small>8</small> C±ßng ß chßu kéo tßi h¿n l±ßi KT �㗄_1$2 C±ßng ß chßu kéo lßn nh¿t cÿa l±ßi KT �㗆 Chißu dày lßp l±ßi KT

�㗄₉ T¿i trßng phân bß trên l±ßi KT

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

�㗄 ß ¿m ß tr¿ng thái tÿ nhiên �㗄_: ß ¿m ß tr¿ng thái gißi h¿n ch¿y �㗄<small>;</small> ò m ò trng thỏi giòi hn do

<small>7</small>⁴ ỵng su¿t th¿ng ÿng trung bình t¿i áy nßn ¿p �㗰 ß bi¿n d¿ng cÿa l±ßi KT

�㗰 Thành ph¿n bi¿n d¿ng trong ph±¡ng pháp sß

<i>&�㗄 </i> ß lún lßch

&�㗄<small>!</small> ß lún d± k¿t c¿u mß c¿u

&�㗄<small>+</small> ß lún d± cÿa o¿n ±ßng g¿n mß c¿u ho¿c cßng sau 15 nm &�㗄<small>6</small> ß lún d± cÿa o¿n nßn ±ßng thơng th±ßng sau 15 nm &�㗄<small>!8</small> ß lún d± thi¿t k¿ cÿa k¿t c¿u cßng sau 15 nm

<i>&�㗰 </i> Sÿ gia tng ÿng su¿t tßng &�㗰₇ Sÿ gia tng ÿng su¿t ÿng &�㗰 Sÿ gia tng bi¿n d¿ng &�㗰<small>,</small> Sÿ gia tng bi¿n d¿ng d¿o

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

�㗰_!?3 Hß sß t¿p trung ng sut lờn tr XM

ỵng sut c¿t

�㗰 Hß sß Poisson ¿t nßn

<i>�㗰 </i> Hß sß tr±¡ng nß cÿa ¿t nßn

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b> Mị ắU </b>

<b>1. Tớnh cp thit ca ò tài </b>

Tr±ßc thÿc tr¿ng nhißu tuy¿n ±ßng x¿y ra tình tr¿ng lún lßch t¿i chß ti¿p giáp giÿa ±ßng và c¿u, gây ra sÿ khó chßu cho ng±ßi tham gia và nguy c¡ m¿t an tồn giao thơng, Bß Giao thơng v¿n t¿i ã ban hành Quy ßnh t¿m thßi vß các gi¿i pháp kÿ thu¿t cơng nghß ßi vßi o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u (cßng) trên ±ßng ơ tơ kèm theo Quy¿t ßnh 3095/Q-BGTVT nm 2013. Quy ßnh này cing ã ±ÿc Tßng cÿc ±ßng bß Vißt Nam (nay là Cÿc ±ßng bß Vißt Nam) c¿p nh¿t vào phÿ lÿc E cÿa Tiêu chu¿n kh¿o sát, thi¿t k¿ nßn ơ tơ trên nßn ¿t y¿u TCCS 41:2022/TCBVN [1]. Nßi dung cÿa phÿ lÿc E ß c¿p các yêu c¿u kÿ thu¿t, cơng nghß vß thi¿t k¿, thi cơng, b¿o d±ÿng và sÿa chÿa ß o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u (cßng) ¿m b¿o êm thu¿n. Gi¿i pháp kÿ thu¿t cơng nghß cho o¿n ±ßng chun ti¿p giÿa ±ßng và c¿u có thß là: tng chißu dài c¿u ß h¿ th¿p chißu cao ¿t ¿p sau mß c¿u; làm sàn gi¿m t¿i (trên hß móng cßc); cßng hßp dßc thay th¿ nßn ¿p; xÿ lý nßn ¿t y¿u d±ßi nßn ¿p; ho¿c k¿t hÿp xÿ lý nßn ¿t y¿u vßi các ph±¡ng án trên. Trong nhóm các gi¿i pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u, khi các gi¿i pháp tng nhanh ß cß k¿t cÿa ¿t y¿u khơng kh¿ thi thì trÿ xi mng ¿t có thß là mßt gi¿i pháp gia c±ßng nßn ¿t y¿u c¿n ±ÿc ±u tiên xem xét. ß tng hißu qu¿ cÿa gi¿i pháp trÿ xi mng ¿t, trên ßnh trÿ th±ßng bß trí lßp trun t¿i nh¿m tng t¿i trßng truyßn vào trÿ và gi¿m t¿i trßng truyßn xußng ¿t y¿u giÿa các cßc. Lßp truyßn t¿i này tr±ßc ây th±ßng sÿ dÿng cát vàng gia cß xi mng 6 Ư 8% dày tÿ 0,7 Ư 1m. Tuy nhiên, thßi gian thi cơng kéo dài do ph¿i chß lßp này hình thành c±ßng ß rßi mßi ti¿n hành ¿p các lßp bên trên. Ngồi ra, c±ßng ß chßu kéo n cÿa lßp cát gia cß xi mng nhß nên kh¿ nng bß nÿt tách khá cao khi chßu t¿i trßng lßn, d¿n ¿n gi¿m hißu qu¿ truyßn t¿i.

G¿n ây, vißc sÿ dÿng lßp truyßn t¿i mßm b¿ng l±ßi ßa kÿ thu¿t k¿t hÿp vßi cát, á dm ho¿c c¿p phßi á dm & ±ÿc áp dÿng khá phß bi¿n. Vißc k¿t hÿp lßp truyßn t¿i mßm b¿ng l±ßi ßa kÿ thu¿t vßi trÿ xi mng ¿t cịn ±ÿc gßi là hß nßn cßc GRPS. ¯u ißm cÿa gi¿i pháp cơng nghß này là ¡n gi¿n, tßc ß thi cơng nhanh, ¿m b¿o ßn ßnh tßt và thân thißn vßi mơi tr±ßng.

Trên th¿ gißi, các nghiên cÿu lý thuy¿t và thÿc nghißm hß nßn cßc GRPS ã ±ÿc quan tâm thơng qua các cơng bß qc t¿ và tiêu chu¿n hóa ß áp dÿng rßng rãi nh± tiêu chu¿n Anh, BS 8006-1:2010 [2], h±ßng d¿n thi¿t k¿ cÿa ÿc, EBGEO:1995 [3] & T¿i Vißt Nam, nghiên cÿu vß v¿n ß này g¿n ây cing ±ÿc chú ý và thu ±ÿc các k¿t qu¿ có giá trß. Tuy nhiên, các k¿t qu¿ nghiên cÿu mßi dÿng l¿i ß nghiên cÿu lý thuy¿t, ho¿c mơ hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

v¿t lý mßi chß xét ß d¿ng cßc chßng (mii cßc n¿m t¿i t¿ng ¿t tßt), ch±a xét tßi bài tốn vßi mơ hình cßc treo/ ma sát (mii cßc v¿n n¿m trong t¿ng ¿t y¿u có chißu dày lßn). Vì v¿y, ß tài <Nghiên cÿu ÿng xÿ cÿa nßn ±ßng ¿u trên nßn ¿t y¿u gia c±ßng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t= thơng qua phân tích sß vßi mơ hình cßc treo và kißm chÿng vßi k¿t qu¿ thí nghißm hißn tr±ßng là c¿n thi¿t, có ý ngh)a khoa hßc và thÿc tißn.

<b>2. Mÿc tiêu nghiên cÿu </b>

- Xây dÿng mơ hình sß nghiên cÿu sÿ phân bß ÿng su¿t và ß lún cÿa trÿ xi mng ¿t (d¿ng cßc treo) và ¿t nßn xung quanh trÿ trên o¿n ±ßng ¿u c¿u xây dÿng trên nßn ¿t y¿u ±ÿc gia c±ßng b¿ng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp vßi l±ßi ßa kÿ thu¿t.

- Thơng qua thí nghißm hißn tr±ßng kißm chÿng l¿i mơ hình sß, phân tích hißu qu¿ cÿa gi¿i pháp xÿ lý, ß tin c¿y cÿa k¿t qu¿ tính tốn lý thuy¿t và mơ hình sß.

<b>3. ßi t±ÿng và ph¿m vi nghiên cÿu </b>

<i>- ßi t±ÿng nghiên cÿu: ±ßng ¿u c¿u xây dÿng trên nßn ¿t y¿u có chißu dày lßn </i>

(j30m) ±ÿc gia c±ßng b¿ng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t.

<i>- Ph¿m vi nghiên cÿu: Nghiên cÿu phân bß ÿng su¿t, ß lún cÿa trÿ xi mng ¿t và nßn </i>

¿t y¿u xung quanh trÿ, lÿc kéo l±ßi ßa kÿ thu¿t thơng qua mơ hình sß và thí nghißm hißn tr±ßng.

<b>4. Cách ti¿p c¿n và ph±¡ng pháp nghiên cÿu </b>

<i>- Ph±¡ng pháp thßng kê: thu th¿p và phân tích các tài lißu cing nh± các k¿t qu¿ nghiên </i>

cÿu ã có liên quan ¿n v¿n ß nßn ±ßng ¿u c¿u ±ÿc gia c±ßng b¿ng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp vßi l±ßi ßa kÿ thu¿t.

<i>- Ph±¡ng pháp sÿ dÿng mơ hình sß: sÿ dÿng ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n (thông qua </i>

ph¿n mßm Plaxis) ß thi¿t l¿p mơ hình v¿t lißu cho nßn ¿p, trÿ xi mng ¿t, nßn ¿t y¿u, l±ßi ßa kÿ thu¿t ß xác ßnh tr¿ng thái ÿng su¿t, bi¿n d¿ng cÿa nßn ±ßng gia c±ßng.

<i>- Ph±¡ng pháp thí nghißm hißn tr±ßng: quan tr¿c áp lÿc ¿t, bi¿n d¿ng cÿa l±ßi ßa kÿ </i>

thu¿t, áp lÿc n±ßc lß rßng và ß lún theo chißu sâu ß ánh giá hißu qu¿ cÿa gi¿i pháp xÿ lý, ß tin c¿y cÿa k¿t qu¿ tính tốn lý thuy¿t và mơ hình sß.

<i>- Ph±¡ng pháp chun gia: thơng qua các hßi th¿o ß l¿y ý ki¿n óng góp cÿa các </i>

chun gia trong và ngồi n±ßc vß cách ti¿p c¿n, nghiên cÿu, các lu¿n cÿ khoa hßc và các gi¿i pháp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<b>5. Ý ngh)a khoa hßc và thÿc tißn cÿa ß tài </b>

- Thơng qua vißc tßng k¿t tình hình nghiên cÿu và ÿng dÿng gi¿i pháp trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp vßi l±ßi ßa kÿ thu¿t, lu¿n án phân tích ±ÿc các ±u ißm và chß ra các ißm cịn tßn t¿i cÿa các ph±¡ng pháp thi¿t k¿ ±ÿc áp dÿng phß bi¿n hißn nay.

- Xây dÿng mơ hình sß theo ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n 3D nghiên cÿu sÿ phân bß ÿng su¿t và ß lún cÿa trÿ xi mng ¿t và ¿t nßn xung quanh trÿ trên o¿n ±ßng d¿n ¿u c¿u trên nßn y¿u ±ÿc gia c±ßng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t - Thi¿t l¿p hß thßng quan tr¿c và quy trình quan tr¿c hißn tr±ßng, k¿t qu¿ quan tr¿c

kh¿ng ßnh ±ÿc vißc sÿ dÿng trÿ XM d¿ng cßc treo k¿t hÿp l±ßi KT là gi¿i pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u hißu qu¿, phù hÿp vßi o¿n ±ßng ¿u c¿u, ßng thßi bß sung các ánh giá phân tích, so sánh giÿa mơ hình sß và thÿc t¿ cơng trình.

<b>6. Bß cÿc cÿa lu¿n án </b>

Ngồi ph¿n mß ¿u và k¿t lu¿n, lu¿n án bao gßm: - Ch±¡ng 1: Tßng quan vß v¿n ß nghiên cÿu

- Ch±¡ng 2: C¡ sß lý thuy¿t tính tốn vß phân bß ÿng su¿t trong hß nßn cßc gia c±ßng l±ßi ßa kÿ thu¿t

- Ch±¡ng 3: Phân tích ÿng xÿ cÿa nßn ±ßng ¿u trên nßn ¿t y¿u gia c±ßng b¿ng trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp vßi l±ßi ßa kÿ thu¿t

- Ch±¡ng 4: Thí nghißm hißn tr±ßng nghiên cÿu ÿng xÿ cÿa hß trÿ xi mng ¿t k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>CH¯¡NG 1. TÞNG QUAN Vị VắN ị NGHIấN CỵU </b>

<b>1.1. Tòng quan vò t y¿u </b>

Theo tiêu chu¿n kh¿o sát, thi¿t k¿ nßn ±ßng ơtơ trên nßn ¿t y¿u TCCS 41:2022/TCBVN [1] và 22TCN 262 3 2000 [4], ¿t y¿u là ¿t có sÿc kháng c¿t nhß và tính bi¿n d¿ng (nén lún) lßn, do v¿y nßn ¿p trên ¿t y¿u, n¿u khơng có các bißn pháp xÿ lý thích hÿp th±ßng dß bß m¿t ßn ßnh tồn khßi ho¿c lún nhißu, lún kéo dài ¿nh h±ßng ¿n m¿t ±ßng, cơng trình trên ±ßng và c¿ mß c¿u lân c¿n. Nhÿng lo¿i ¿t y¿u th±ßng g¿p là ¿t lo¿i sét (cát pha, sét pha và sét) tr¿ng thái d¿o ch¿y ¿n ch¿y, cát bÿi bão hịa n±ßc ho¿c các lo¿i ¿t ß d¿ng bùn, than bùn ... Theo ngn gßc, ¿t y¿u có thß ±ÿc hình thành trong ißu kißn lÿc ßa, vßnh, ¿m hß ß khu vÿc vùng cÿa sơng, vßnh bißn ho¿c ngn gßc bißn ±ÿc hình thành ß khu vÿc n±ßc nơng, khu vÿc thßm lÿc ßa.

¿t sét ho¿c sét pha, ±ÿc xem là ¿t y¿u n¿u ß tr¿ng thái tÿ nhiên, ß ¿m cÿa chúng g¿n b¿ng ho¿c cao h¡n gißi h¿n ch¿y, hß sß rßng lßn (sét có e g 1,5, sét pha có e g 1,0), sÿc kháng c¿t f 15 kPa, góc nòi ma sỏt ầ < 10 (theo phĂng phỏp ct nhanh khơng thốt n±ßc trong phịng) ho¿c Su f 35 kPa (theo ph±¡ng pháp c¿t cánh hißn tr±ßng); có sÿc kháng mii xuyên t)nh qc f 0,1 MPa (theo k¿t qu¿ xun t)nh); có chß sß xun tiêu chu¿n Nspt < 5 (theo k¿t qu¿ thí nghißm xuyên tiêu chu¿n SPT).

¿t y¿u d±ßi d¿ng bùn cát, bùn cát mßn (hß sß rßng e > 1,0; ß bão hịa G > 0,8) ±ÿc hình thành ß các vùng thung ling.

¿t hÿu c¡ th±ßng hình thành tÿ ¿m l¿y, n¡i n±ßc tích ßng th±ßng xun, mÿc n±ßc ng¿m cao, t¿i ây các lồi thÿc v¿t phát trißn, thßi rÿa và phân hÿy, t¿o ra các v¿t l¿ng hÿu c¡ l¿n vßi các tr¿m tích khống v¿t. Lo¿i này th±ßng gßi là ¿t ¿m l¿y than bùn, hàm l±ÿng hÿu c¡ chi¿m tßi 20 ÷ 80%, th±ßng có màu en hay nâu s¿m, c¿u trúc khơng

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

mßn. ßi vßi lo¿i này th±ßng ±ÿc xem là ¿t y¿u n¿u hß sß rßng và các ¿c tr±ng sÿc kháng c¿t cÿa chúng cing ¿t các trß sß nh± nêu trên.

¿t y¿u ¿m l¿y than bùn còn ±ÿc phân theo tÿ lß l±ÿng hÿu c¡ có trong chúng: - Lng hu cĂ cú t (20 ữ 30)%: t nhiòm than bùn.

- L±ÿng hÿu c¡ có tÿ (30 ÷ 60)%: ¿t than bùn. - L±ÿng hÿu c¡ > 60%: Than bùn.

ß ánh giá s¡ bß vß tính ch¿t cơng trình cÿa ¿t y¿u, tÿ ó b±ßc ¿u xem xét các gi¿i pháp thi¿t k¿ nßn ±ßng t±¡ng ÿng, ¿t y¿u ±ÿc nh¿n d¿ng theo ß sßt (B) nh± sau:

(1.1) Trong ó: W, WP, WL là ß ¿m ß tr¿ng thái tÿ nhiên, gißi h¿n d¿o và gißi h¿n ch¿y cÿa ¿t y¿u.

- N¿u B > 1: ¿t y¿u ß tr¿ng thái ch¿y (±ÿc gßi là bùn sét); - N¿u 0,75 < B f 1: ¿t y¿u d¿o ch¿y.

¿t có ngn gßc hÿu c¡ th±ßng hình thành tÿ ¿m l¿y, có hàm l±ÿng hÿu c¡ chi¿m tßi (20 ữ 80)%, thòng cú mu en hay nõu s¿m, c¿u trúc khơng mßn (vì l¿n các tàn d± thÿc v¿t) ±ÿc gßi là ¿t ¿m l¿y than bùn. Lo¿i này th±ßng ±ÿc xem là ¿t y¿u n¿u hß sß rßng và các ¿c tr±ng c±ßng ß kháng c¿t cÿa ¿t cing ¿t các trß sß nêu t¿i mÿc 1.1.2.1. Þ tr¿ng thái tÿ nhiên, ¿t ¿m l¿y than bùn ±ÿc phân thành lo¿i I, II, III:

- Lo¿i I: Lo¿i có ß sßt ßn ßnh; thußc lo¿i này n¿u vách ¿t ào th¿ng ÿng sâu 1 m trong chúng v¿n duy trì ±ÿc ßn ßnh tÿ 1 ÷ 2 ngày;

- Lo¿i II: Lo¿i có ß sßt khơng ßn ßnh; lo¿i này không ¿t tiêu chu¿n lo¿i I nh±ng ¿t than bùn ch±a ß tr¿ng thái ch¿y;

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<i><b>-1.1.3. Cơng nghß xÿ lý nßn ¿t y¿u cho ±ßng giao thơng </b></i>

T theo ßi t±ÿng trÿc ti¿p tác ßng cÿa gi¿i pháp xÿ lý, hißn nay ng±ßi ta th±ßng chia cơng nghß xây dÿng nßn ¿p trên ¿t y¿u thành 2 lo¿i sau:

ß b¿o ¿m nßn ßn ßnh và gi¿m lún, các gi¿i pháp cơng nghß này khơng ÿng ¿n nßn ¿t phía d±ßi mà chß tác ßng ¿n c¿u t¿o và q trình xây dÿng nßn ¿p phía trên. Các gi¿i pháp cơng nghß lo¿i này gßm có:

- Xây dÿng nßn ¿p theo giai o¿n (vÿa ¿p vÿa chß lún); - Xây dÿng các bß ph¿n áp hai bên nßn ¿p;

- ¿p gia t¿i tr±ßc ß tng nhanh lún;

- Gi¿m t¿i trßng cÿa nßn ¿p: ¿p b¿ng v¿t lißu nh¿ (polyetylen nß, lßp xe ...), ¿t thêm các ßng cßng trong thân nßn ¿p;

- Tng c±ßng ßn ßnh cho nßn ¿p b¿ng cách bß trí thêm các lßp v¿i ho¿c l±ßi ßa kÿ thu¿t ß áy và thân nßn ¿p.

- Thay tồn bß hay mßt ph¿n ¿t y¿u b¿ng v¿t lißu ¿p tßt;

- Bß trí các ph±¡ng tißn thốt n±ßc th¿ng ÿng: gi¿ng cát, b¿c th¿m; - Hút chân khơng ß t¿o cß k¿t vùng ¿t y¿u;

- Trÿ balát, cßc cát;

- ¿t gia cß vơi ho¿c ximng theo cơng nghß trßn ±ßt ho¿c trßn khơ; - Tng nhanh cß k¿t cÿa ¿t y¿u b¿ng cơng nghß ißn th¿m;

- Xây dÿng nßn ¿p trên hß cßc óng trong ¿t y¿u.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<i>c. Các nguyên t¿c lÿa chßn cơng nghß xây dÿng nßn ¿p trên ¿t y¿u </i>

Kh¿ nng thÿc hißn t¿i chß nh± ißu kißn vß v¿t lißu, thi¿t bß, tay nghß; tác ßng cÿa q trình thi cơng ¿n mơi tr±ßng xung quanh; thßi h¿n thi cơng tßi a; ti thß cơng trình; chi phí.

- Vß v¿t t± thi¿t bß, ngồi các thi¿t bß chun dùng cho mßi lo¿i cơng nghß (nh± thi¿t bß thi cơng b¿c th¿m, gi¿ng cát, khoan và phun trßn ¿t gia cß ximng, vơi...) cịn ph¿i chú trßng kh¿ nng cung c¿p v¿t lißu nh± cát, n±ßc (trong cơng nghß cßc ¿t xi mng b¿ng trßn ±ßt ...), á balát (cßt á balát), ho¿c v¿t lißu ¿p nh¿ (nh± polyetylen nß, lßp ơtơ ph¿ th¿i) hay v¿i, l±ßi ßa k) thu¿t, xi mng ho¿c cùng vßi ißu kißn v¿n chun ¿n cơng tr±ßng.

- Vß tác ßng mơi tr±ßng cÿa gi¿i pháp lÿa chßn c¿n ph¿i xét ¿n:

+ ißu kißn vß gi¿i phóng m¿t b¿ng (khi áp dÿng gi¿i pháp áp bß ph¿n áp); + ißu kißn giao thơng ßa ph±¡ng qua l¿i d±ßi ho¿c trên cơng trình nßn ¿p; + Chß ß ¿t th¿i (trong gi¿i pháp thay ¿t);

+ Tác ßng ¿n ngn n±ßc, kh¿ nng duy trì ±ÿc các dịng ch¿y tÿ nhiên, kh¿ nng b¿o vß ngußn n±ßc ng¿m ... trong q trình thi cơng (¿c bißt ph¿i xét ¿n y¿u tß này khi chßn gi¿i pháp cßt ¿t ximng phun trßn ±ßt);

+ Kh¿ nng chßng bÿi, gây ch¿n ßng trong q trình thi cơng ßi vßi khu vÿc dân c± lân c¿n (nh¿t là bÿi do vơi ho¿c ximng và ch¿n ßng do khoan, óng cßc ...). - Vß thßi h¿n thi cơng: thơng th±ßng thßi h¿n thi cơng h¿ng mÿc nßn ¿p trên ¿t y¿u

n¿m trên ±ßng gng cÿa s¡ ß tß chÿc thi cơng chung tồn bß cơng trình. Do v¿y ph¿i dÿa trên c¡ sß cÿa mßt b¿n thi¿t k¿ tß chÿc thi cơng tßt ß xác ßnh càng úng càng tßt thßi h¿n thi cơng h¿ng mÿc nßn ¿p trên ¿t y¿u. Trong ó có xét ¿n thßi gian chß (giÿa các ÿt ¿p, cßt k¿t...) và c¿ nhÿng y¿u tß b¿t tr¿c do kh¿ nng dÿ báo tr±ßc kém chính xác (thßi gian chß ±ÿc ißu chßnh gi¿m ho¿c tng thêm theo thÿc t¿). ßi vßi t¿t c¿ các gi¿i pháp xây dÿng nßn ¿p trên ¿t y¿u, trong mßi tr±ßng hÿp nên t¿n dÿng khßi cơng sßm nh¿t có thß và thÿc hißn mßt sß cơng vißc ngay c¿ trong

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

- Vß u c¿u khai thác sÿ dÿng cơng trình lâu dài: khi chßn gi¿i pháp c¿n ¿c bißt chú trßng ¿n yêu c¿u vß h¿n ch¿ ß lún (ß lún cho phép ho¿c tßc ß lún cho phép cịn l¿i sau khi ±a cơng trình vào sÿ dÿng).

- Vß chi phí: c¿n ph¿i so sánh tßng chi phí trong q trình thi cơng và sau khi ±a cơng trình vào sÿ dÿng (ßi vßi mßt sß gi¿i pháp ph¿i ti¿p tÿc thÿc hißn bù lún trong quá trình khai thác).

Nguyên t¿c lÿa chßn gi¿i pháp cơng nghß xây dÿng nßn ¿p trên ¿t y¿u th±ßng là: ß c¿p các gi¿i pháp ¡n gi¿n (vùng ¿t y¿u có bß dày nhß ho¿c khơng có ¿t y¿u, ¿p trÿc ti¿p ho¿c chß tác ßng ¿n b¿n thân nßn ¿p...), sau ó là các gi¿i pháp xÿ lý nơng rßi mßi xét ¿n các gi¿i pháp xÿ lý sâu. Cn cÿ vào các tiêu chí nêu trên, ti¿n hành so sánh kinh t¿ - k) thu¿t ß lÿa chßn ph±¡ng án có tßng chi phí xây dÿng và khai thác th¿p, áp ÿng mßi u c¿u, mÿc tiêu cÿa cơng trình xây dÿng.

Theo kinh nghißm trên th¿ gißi, th±ßng k¿t hÿp sÿ dÿng 2, 3 gi¿i pháp cơng nghß nói trên ß ¿t ±ÿc mÿc tiêu xÿ lý:

- T¿ng cát ßm k¿t hÿp vßi gi¿ng cát ho¿c b¿c th¿m;

- Bß ph¿n áp k¿t hÿp vßi thốt n±ßc ÿng: ph¿n áp ß giÿ cho nßn ¿p ßn ßnh trong

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>1.2. Tßng quan vß ±ßng ¿u c¿u </b>

o¿n ±ßng yêu c¿u sÿ chun ti¿p mßt cách hài hịa, êm thu¿n trên tồn bß m¿t c¿t ngang tÿ ±ßng ¿n vß trí ti¿p giáp cơng trình c¿u trên ±ßng ơ tơ (Hình 1.1).

ß b¿ng ph¿ng (i) theo ph±¡ng dßc tim ±ßng là ß dßc dßc giÿa hai ißm trên m¿t ±ßng theo ph±¡ng dßc tim ±ßng do sÿ chênh lßch ß lún cÿa hai ißm ó.

<i>Hình 1.1 ß b¿ng ph¿ng i theo ph±¡ng dßc tim ±ßng </i>

<i><b>1.2.2. Yêu c¿u kÿ thu¿t </b></i>

Nh¿m ¿m b¿o sÿ chuyßn ti¿p êm thu¿n, khơng gây 88xóc99 m¿nh cho xe ch¿y qua o¿n

<i>chun ti¿p thì ß b¿ng ph¿ng theo ph±¡ng dßc tim ±ßng (i) cÿa o¿n chuyßn ti¿p giÿa </i>

±ßng và c¿u ±ÿc quy ßnh trong b¿ng 1.1.

Trong mßt sß tr±ßng hÿp cho phép t¿o 88vßng99 tr±ßc cho o¿n ±ßng chuyßn ti¿p vßi ß dßc dßc lßn nh¿t là 1/125 nh¿m dÿ phịng bù lún tr±ßc.

B¿ng 1.1 Quy ßnh ß b¿ng ph¿ng theo ph±¡ng dßc tim ±ßng o¿n chuyßn ti¿p

<b>o¿n chun ti¿p ±ßng và cơng trình </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<i>1.2.2.2. Xác ßnh chißu dài o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u </i>

Chißu dài o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u ±ÿc xác ßnh tÿ mép vß phía ±ßng cÿa t±ßng ßnh mß c¿u vß mßi phía nßn ±ßng tính theo cơng thÿc:

�㗃<small>!-</small> g �㗃<small>.</small>+ �㗃<small>/</small> (1.2) Trong ó:

- �㗃<small>!-</small>: chißu dài o¿n chun ti¿p giÿa ±ßng và c¿u/ cßng (m); - �㗃<small>.</small>: chißu dài o¿n ±ßng g¿n mß c¿u ho¿c c¿nh cßng (m);

- �㗃_/: chißu dài o¿n ±ßng tÿ c¿nh g¿n mß ¿n o¿n ±ßng thơng th±ßng (m); - Chißu dài �㗃<small>.</small> l¿y nh± Hình 1.2;

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

�㗃<small>/</small> g (—�㗄<small>.</small>2 —�㗄<small>/</small>)/�㗄 (1.5) Trong các công thÿc (1.3), (1.4), (1.5):

- —�㗄<small>!</small>: ß lún d± k¿t c¿u mß c¿u l¿y theo quy ßnh cÿa TCVN 11823:2017 [7] b¿ng 25,4 trong vịng 100 nm, (mm);

- —�㗄<small>+</small>: ß lún d± cÿa o¿n ±ßng g¿n mß c¿u ho¿c cßng sau 15 nm vßi nßn ±ßng d±ßi m¿t ±ßng mßm ho¿c 30 nm ßi vß nßn ±ßng d±ßi m¿t ±ßng BTXM, (m); - —�㗄<small>6</small>: ß lún d± cÿa o¿n nßn ±ßng thơng th±ßng sau 15 nm vßi nßn ±ßng d±ßi

m¿t ±ßng mßm ho¿c 30 nm ßi vßi nßn ±ßng d±ßi m¿t ±ßng BTXM, (m); - —�㗄_!8: ß lún d± thi¿t k¿ cÿa k¿t c¿u cßng sau 15 nm ßi vßi cßng d±ßi m¿t ±ßng

mßm ho¿c 30 nm ßi vßi cßng d±ßi m¿t ±ßng BTXM, (m). - H: chißu cao ¿t ¿p sau mß hay c¿nh cßng (Hình 1.2), (m). - D: kh¿u ß cßng, (m).

- i: ß b¿ng ph¿ng theo ph±¡ng dßc tim ±ßng l¿y theo B¿ng 1.1.

Chißu dài o¿n chuyßn ti¿p giÿa ±ßng và c¿u (ho¿c cßng) là �㗃<small>!-</small> =�㗃<small>.</small> l¿y b¿ng ph¿m vi o¿n ti¿p giáp giÿa ±ßng và c¿u theo mÿc 7.6.1 cÿa TCVN 9436:2012 [8].

Chißu cao ¿t ¿p sau mß c¿u nên chßn nhß h¡n 6m ßi vßi vß trí khơng có ¿t y¿u và nhß h¡n 4m t¿i vß trí ¿t y¿u.

<i>1.2.3.2. Xÿ lý nßn ¿t y¿u d±ßi nßn ¿p trong ph¿m vi o¿n chuyßn ti¿p </i>

Nßn ¿t y¿u d±ßi nßn ±ßng ph¿i ±ÿc xÿ lý b¿ng các gi¿i pháp thích hÿp ß ¿m b¿o

<b>u c¿u kÿ thu¿t vß kißm sốt ß lún d± theo quy ßnh. </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i>a. Nguyên lý chung </i>

ßi vßi o¿n chun ti¿p có thß dùng mßt ho¿c k¿t hÿp nhißu gi¿i pháp xÿ lý ¿t y¿u ß ¿m b¿o chuyßn ti¿p êm thu¿n ß lún d± tÿ ±ßng và c¿u, c¿n chia o¿n chuyßn ti¿p thành các on nhò cú chiòu di t 5 ữ 15m. Vòi mßi o¿n chia nhß c¿n lÿa chßn yêu c¿u xÿ lý ß các mÿc ß khác nhau ß tránh khơng t¿o ra các 88b±ßc nh¿y99 do lún d±.

L±u ý tr±ßc tiên c¿n ti¿n hành kh¿o sát ßa ch¿t ¿t nßn kÿ l±ÿng. Trong tính tốn xÿ lý ¿t y¿u khu vÿc mß c¿u c¿n ph¿i xét ¿y ÿ chi ti¿t tßi thành ph¿n lún theo thßi gian, vßi t¿t c¿ các t¿i trßng, trình tÿ thi cơng & Tính tốn ß lún t±¡ng ÿng vßi các ph±¡ng pháp xÿ lý khác nhau, ß xác ßnh và lÿa chßn bißn pháp xÿ lý phù hÿp, ¿m b¿o tính kinh t¿, kÿ thu¿t.

Trong khi thi cơng c¿n phßi hÿp ch¿t ch¿ giÿa các ¡n vß thi cơng vß trình tÿ thi cơng, vÿa ¿m b¿o thßi gian chß lún tßi thißu cÿa ph±¡ng pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u, vÿa khơng gây ¿nh h±ßng tßi k¿t c¿u mß c¿u nh± hißn t±ÿng ma sát âm, mß chun vß dßc & Thơng th±ßng nßn ±ßng ±ÿc xÿ lý ¿t y¿u ¿t tßi thißu 90% ß cß k¿t tính tốn thì mßi b¿t ¿u thi cơng mß c¿u.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

- Khi bißn pháp xÿ lý ¿t y¿u khơng kh¿ thi, có thß áp dÿng

K¿t c¿u bê tơng cßt thép có bß cßc bê tơng cßt thép xun qua nßn ¿t y¿u, có tác dÿng trun t¿i trßng tÿ ¿t ¿p, ho¿t t¿i xußng lßp ¿t tßt h¡n phía d±ßi, mßt sß k¿t c¿u th±ßng dùng sau mß c¿u nh± sau:

+ Sàn gi¿m t¿i (trên hß móng cßc) ÿ trÿc ti¿p ph¿n ¿t ¿p nßn ±ßng d¿n sau mß; + Cßng hßp dßc thay th¿ cho ph¿n nßn ±ßng ¿p ¿u c¿u, pho phép xe ch¿y trÿc

ti¿p trên n¿p cßng, gi¿m áp lÿc tác dÿng lên ¿t nßn.

Khi sÿ dÿng hß cßc bê tơng cßt thép gia cß c¿n có so sánh cÿ thß vßi các ph±¡ng pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u khác ho¿c ph±¡ng pháp kéo dài thêm nhßp c¿u, nh¿m ¿m b¿o các chß tiêu kÿ thu¿t và hÿp lý vß kinh t¿ cÿa ph±¡ng án lÿa chßn.

ß ¿m b¿o yêu c¿u ß b¿ng ph¿ng ß B¿ng 1.1 khi áp dÿng các k¿t c¿u cßc móng gia cß c¿n ¿c bißt chú ý chuyßn d¿n ß cÿng chßng lún giÿa ±ßng và c¿u b¿ng các gi¿i pháp thay ßi chißu sâu và m¿t ß cßc. B±ßc gi¿m chißu sâu h¿ cßc và m¿t ß cßc tùy theo k¿t qu¿ tính tốn lún, có thß tham kh¿o mßi b±ßc gi¿m chißu sâu h¿ cßc b¿ng 10ữ15% chiòu di còc, khong cỏch cỏc còc cú thò tng dn t 1,2ữ1,5 ln khong cỏch cỏc cßc.

Khi áp dÿng gi¿i pháp thay ßi chißu dài cßc và m¿t ß cßc gia cß c¿n chia sàn gi¿m t¿i thành nhißu o¿n, mßi o¿n có chißu di theo phĂng dòc tim òng bng 10ữ15m, cú thß chia sàn gi¿m t¿i và sÿ dÿng cßc gia cß ß mßi o¿n có chißu dài b¿ng nhau theo d¿ng b¿c thang.

- Sÿ dÿng v¿t lißu nh¿ ß ¿p nßn ±ßng ¿u c¿u; - Sÿ dÿng k¿t c¿u ¿t có cßt và t±ßng ch¿n ¿t có cßt.

Hß thßng cßt trong k¿t c¿u ¿t có cßt chÿ y¿u bao gßm cßt thép (thép nh¿, thép m¿ hay epoxy) và cßt v¿i, l±ßi ßa kÿ thu¿t (v¿t lißu polypropylen hay polyeste). Hß thßng cßt vßi hai lo¿i v¿t lißu chính trên tßn t¿i d±ßi nhißu hình thÿc nh± l±ßi, d¿i, t¿m &

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>1.3. Tßng quan vß trÿ xi mng ¿t và l±ßi ßa kÿ thu¿t </b>

Trÿ xi mng ¿t có d¿ng hình trÿ ±ÿc ch¿ t¿o b¿ng cách trßn xi mng ho¿c vÿa xi mng vßi ¿t t¿i chß (có thß kèm thêm phÿ gia). Gi¿i pháp trÿ xi mng ¿t (trßn sâu) nh¿m c¿i thißn các ¿c tr±ng cÿa ¿t, nh± tng c±ßng ß kháng c¿t, gi¿m tính nén lún, b¿ng cách trßn xi mng (vÿa xi mng) vßi ¿t nßn ß chúng t±¡ng tác vßi nhau. Hßn hÿp mßi tßt h¡n nhß trao ßi ion t¿i bß m¿t các h¿t sét, g¿n k¿t các h¿t ¿t và l¿p các lß rßng bßi các s¿n ph¿m cÿa ph¿n ÿng hóa hßc.

Trÿ xi mng ¿t b¿t ¿u xu¿t hißn t¿i Thÿy ißn và Nh¿t B¿n tÿ nhÿng nm 1960. Trßn khơ dùng vơi bßt ch±a tơi ±ÿc áp dÿng ß Nh¿t B¿n tÿ nhÿng nm 1970. Kho¿ng thßi gian ó trÿ vơi ¿t cing ã ±ÿc sÿ dÿng ß Thÿy ißn. Trßn ±ßt dùng vÿa xi mng cing ±ÿc Nh¿t B¿n áp dÿng trong nhÿng nm 1970. Ph±¡ng pháp này ±ÿc phß bi¿n ra th¿ gißi, g¿n ây hßn hÿp ximng, vơi vßi th¿ch cao, tro bay, xß cing ã ±ÿc gißi thißu., thi¿t bß trßn cing ã ±ÿc c¿i ti¿n. Ph±¡ng pháp này ±ÿc áp dÿng t¿i nhißu n±ßc ß gi¿i quy¿t các v¿n ß mơi tr±ßng nh± ngn ch¿n và xÿ lý các vùng bß ơ nhißm.

Có nhißu cách phân lo¿i trÿ xi mng ¿t nh±:

- Phân lo¿i theo ch¿t k¿t dính: xi mng, vơi, th¿ch cao, tro bay ...;

- Phân lo¿i theo ph±¡ng pháp trßn: khơ /±ßt, quay/ phun tia, gußng xo¿n ho¿c l±ÿi c¿t. Hißn nay ß n±ßc ta, cách phân lo¿i ¡n gi¿n và phß bi¿n nh¿t là trßn c¡ hßc (deep mixing) và b¡m phÿt vÿa áp lÿc cao (jet grouting). ßi vßi b¡m phÿt vÿa áp lÿc cao, ph±¡ng pháp này t¿o ra các trÿ trịn xi mng có ±ßng kính khơng ßng ßu, do ó liên k¿t cÿa trÿ xi mng ¿t ch±a ßng nh¿t, khi thi cơng c¿n kißm sốt ch¿t ch¿ áp lÿc b¡m trong ißu kißn ßa ch¿t phÿc t¿p. ßi vßi ph±¡ng pháp trßn c¡ hßc (XM), xi mng hay vÿa xi mng ±ÿc xÿ lý t¿i chß sÿ dÿng g¿u xo¿n, trÿ xi mng ¿t ±ÿc thi công theo ph±¡ng pháp này có ±ßng kính ßng nh¿t và ch¿t l±ÿng ßn ßnh. Do ó ph±¡ng pháp trßn c¡ hßc ±ÿc áp dÿng phß bi¿n t¿i các n±ßc ti¿n ti¿n (Nh¿t B¿n, Mÿ, Thÿy ißn ...) và n±ßc ang phát trißn (Thái Lan).

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Trình tÿ thi cơng cÿa ph±¡ng pháp trßn c¡ hßc bao gßm 5 b±ßc:

Ph±¡ng pháp trßn sâu ngày càng phß bi¿n do tng c±ßng sÿc chßu t¿i, gi¿m ß lún, chßng tr±ÿt và tng ßn ßnh cho nßn. Trÿ xi mng ¿t có cách bß trí phù hÿp vßi cơng trình: khßi trÿ, t±ßng trÿ, l±ßi, nhóm trÿ ...

Hình 1.4 Mßt sß hình d¿ng bß trí trÿ xi mng ¿t

Các tính ch¿t cÿa trÿ xi mng ¿t ±ÿc xem xét bao gßm: c±ßng ß nén khơng nß hơng, hß sß Poisson, modun àn hßi, ÿng xÿ thốt n±ßc và khơng thốt n±ßc ba trÿc, tính th¿m, c±ßng ß chßu kéo và chßu ußn, khßi l±ÿng riêng và giá trß pH. Thơng th±ßng, các tính ch¿t kÿ thu¿t cÿa trÿ xi mng ¿t xu¿t phát tÿ thí nghißm nén ba trÿc, thí nghißm

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<i>1.3.1.2. Ph±¡ng pháp tính tốn trÿ xi mng ¿t </i>

Hißn nay có nhißu ph±¡ng pháp tính tốn trÿ xi mng ¿t, tuy nhiên có thß x¿p chúng vào mßt trong ba quan ißm sau:

Trong s¡ ß tính coi trÿ XM có ß cÿng t±¡ng ßi lßn và t¿i trßng ngồi trun chÿ y¿u thơng qua trÿ. Trÿ làm vißc nh± s¡ ß cßc chßng (khi mii trÿ ¿t ß t¿ng ¿t chßu t¿i) ho¿c s¡ ß cßc ma sát (khi mii trÿ v¿n ß trong t¿ng ¿t y¿u, khơng ¿t ß t¿ng ¿t có kh¿ nng chßu t¿i lßn). Khi ó, trÿ XM ±ÿc ánh giá ßn ßnh theo hai TTGH.

- TTGH1: trÿ XM ÿ kh¿ nng chßu t¿i và ¿m b¿o chun vß, cơng thÿc:

+ [N]: nßi lÿc gißi h¿n cÿa trÿ XM; + [M]: mơmen gißi h¿n cÿa trÿ XM; + [Ay]: chuyßn vß cho phép.

- TTGH 2: ¿m b¿o móng cßc khơng phát sinh bi¿n d¿ng và lún q lßn, thßa mãn

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Thÿc t¿, quan ißm tính tốn trên có nhißu h¿n ch¿, ¿c bißt là xác ßnh sÿ phân bß ÿng su¿t trong trÿ XM r¿t khó khn, tính tốn sÿc chßu t¿i hay ß lún th±ßng là gi¿ thi¿t. Ngồi ra, ß cÿng trÿ XM thay ßi trong q trình chßu lÿc, nên quan ißm cßc cÿng s¿ khơng ph¿n ánh úng sÿ làm vißc cÿa hß cßc.

Trÿ XM ±ÿc coi là cßc mßm, có ß cÿng nhß và ±ÿc xem nh± v¿t lißu ¿t nßn. Nßn ±ÿc gia cß trÿ XM coi nh± mßt nßn mßi ßng nh¿t. Khi ó, trÿ XM bi¿n d¿ng ßng thßi vßi nßn ¿t d±ßi tác dÿng cÿa t¿i trßng. Theo quan ißm trên, hß nßn cßc ßng nh¿t b¿ng cách quy ßi các ¿c tr±ng ß bßn, ß cÿng trung bình theo tÿ lß dißn tích gia cß ac tÿ ß bßn, ß cÿng t±¡ng ÿng cÿa cßc và ¿t y¿u xung quanh theo công thÿc (1.10):

- As : dißn tích ¿t giÿa các cßc trong hß nßn cßc tính tốn;

- �㗱<small><</small>, �㗅<small><</small>, �㗃<small><</small>, �㗱<small>!</small>, �㗅<small>!</small>, �㗃<small>!</small>, �㗱, �㗅, �㗃: t±¡ng ÿng là góc nßi ma sát, lÿc dính ¡n vß, mơ un àn hßi cÿa ¿t tÿ nhiên, trÿ XM và hß nßn cßc gia cß.

Khi có các chß tiêu cÿa nßn ßng nh¿t, các b±ßc tính tốn ti¿p theo t±¡ng tÿ nh± cho nßn ¿t tÿ nhiên bao gßm kißm tra ißu kißn gißi h¿n vß c±ßng ß và bi¿n d¿ng.

Ph±¡ng pháp nßn t±¡ng ±¡ng là ph±¡ng pháp tính tốn ¡n gi¿n, th±ßng ±ÿc ÿng dÿng trong bài tốn phân tích ßn ßnh tßng thß. Tuy nhiên, vì coi là nßn ßng nh¿t nên ph±¡ng pháp này khơng phân bißt ±ÿc sÿ khác nhau cÿa ÿng su¿t, chun vß t¿i vß trí ¿t nßn và trÿ XM. ißu này làm cho trÿ XM chßu t¿i trßng nhß h¡n thÿc t¿, trong

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<i>c. Quan ißm tính tốn hßn hÿp (hß nßn cßc) </i>

Dÿa trên gi¿ thi¿t cßc nÿa cÿng và mơ hình phá ho¿i ßng thßi c¿ trÿ XM và nßn ¿t y¿u xung quanh trÿ, ph±¡ng pháp này yêu c¿u phân tích ßn ßnh sÿc chßu t¿i trÿ theo ph±¡ng pháp cßc nÿa cÿng và tính tốn lún, ßn ßnh tßng thß theo ph±¡ng pháp nßn t±¡ng ±¡ng.

Ph±¡ng pháp tính tốn hßn hÿp hß nßn cßc gi¿m ±ÿc h¿n ch¿ cÿa ph±¡ng pháp cßc cÿng (coi trÿ XM chÿ y¿u chßu lÿc) hay ph±¡ng pháp nßn t±¡ng ±¡ng (khi trÿ XM chßu t¿i ít h¡n, ¿t nßn chßu t¿i nhißu h¡n thÿc t¿), do ó ph±¡ng pháp này ±ÿc nghiên cÿu và sÿ dÿng rßng rãi trong các tiêu chu¿n cÿa Thái Lan, Nh¿t B¿n, Trung Qc. Hißn nay t¿i Vißt Nam có hai tiêu chu¿n vß trÿ XM xÿ lý nßn ¿t y¿u bao gßm: TCVN 9403:2012 [9], Gia cß nßn ¿t y¿u - Ph±¡ng pháp trÿ ¿t xi mng, sÿ dÿng ph±¡ng pháp nßn t±¡ng ±¡ng ß ánh giá ßn ßnh tßng thß cơng trình, lún cÿa hß nßn trÿ XM; và TCVN 9906:2014 [10], Cßc ¿t xi mng theo ph±¡ng pháp Jet grouting - Yêu c¿u thi¿t k¿ thi cơng và nghißm thu cho xÿ lý nßn ¿t y¿u, sÿ dÿng ph±¡ng pháp tính tốn hßn hÿp hß nßn cßc.

L±ßi ßa kÿ thu¿t (KT) là mßt lo¿i cßt ßa kÿ thu¿t, ±ÿc ch¿ t¿o tÿ polyme tßng hÿp nh± Polypropylen (PP), Polyetylen (PE) và Polyetylen-Terelat (PET), d¿ng t¿m ph¿ng có lß hình vng, chÿ nh¿t ho¿c oval, kích th±ßc lß thay ßi t theo lo¿i l±ßi, có tác dÿng cài ch¿t vßi á, sßi, ¿t & ±ÿc sÿ dÿng trong gia cß k¿t c¿u, tng c±ßng ßn ßnh nßn, chßng xói lß.

Theo kh¿ nng chßu lÿc, l±ßi KT chia thành 3 nhóm: l±ßi mßt trÿc, hai và ba trÿc.

Hình 1.5 Ba nhóm l±ßi KT

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

L±ßi KT 1 trÿc (uniaxial geogrid): lo¿i l±ßi khi ±ÿc tr¿i ra, lÿc cng ±ÿc phân bß 1 trÿc theo tồn bß chißu dài cÿa cn (hay cịn gßi là h±ßng dßc máy). Các m¿t l±ßi ±ÿc liên k¿t liên tÿc dßc theo chißu cußn cÿa l±ßi t¿o nên mßt k¿t c¿u vÿng ch¿c. K¿t c¿u này có ÿng su¿t kéo và sÿc chßu kéo cao, cao h¡n các lo¿i thép có hàm l±ÿng carbon th¿p, ±u vißt h¡n so vßi các lo¿i v¿t lißu gia c±ßng truyßn thßng.

L±ßi KT 2 trÿc (biaxial geogrid): lo¿i l±ßi có kh¿ nng chßu kéo theo c¿ hai h±ßng dßc và ngang t±¡ng ±¡ng nhau. Vßi ¿c ißm chßu lÿc này, l±ßi KT 2 trÿc th±ßng dùng ß gia cß nßn móng cơng trình, khi ÿng su¿t phân bß ßu theo h±ßng dßc và ngang t±¡ng ±¡ng nhau.

L±ßi KT 3 trÿc (triaxial geogrid): lo¿i l±ßi có kh¿ nng chßu kéo phân bß ßu theo các h±ßng do m¿t l±ßi d¿ng tam giác ßu. L±ßi ±ÿc s¿n xu¿t tÿ mßt t¿m PolyPropylen ±ÿc óng lß và kéo theo ba h±ßng th¿ng vßi nhißu m¿u l±ßi nguyên v¿n. Vßi ¿c ißm chßu lÿc này, l±ßi KT 3 trÿc phù hÿp ß gia cß k¿t c¿u áo ±ßng khi ÿng su¿t phân bß ßu theo các ph±¡ng trong khơng gian.

L±ßi KT c±ßng ß cao có nhißu ±u ißm v±ÿt trßi h¡n so vßi các lo¿i cßt KT thơng th±ßng khác nh± v¿i KT hay màng KT.

Vß m¿t c±ßng ß, l±ßi KT c±ßng ß cao có sÿc chßu kéo r¿t lßn (c±ßng ß chßu kéo cÿa l±ßi tÿ 300 kN/m cho ¿n h¡n 2000 kN/m, t±¡ng ±¡ng vßi kh¿ nng chßu kéo cÿa thanh kim lo¿i); l±ßi có ß bßn ±u vißt vß chßng n mịn và hóa ch¿t (hß sß an tồn v¿t lißu có tính ¿n ß bßn FD < 1,05), kh¿ nng chßu va ch¿m khi thi cơng cao (hß sß an tồn v¿t lißu có tính ¿n tßn th±¡ng trong thi cơng FC < 1,03) và kh¿ nng chßng suy gi¿m c±ßng ß theo thßi gian r¿t tßt.

Vß kh¿ nng gia c±ßng, l±ßi KT c±ßng ß cao có hißu qu¿ h¡n so vßi v¿i KT. Theo nghiên cÿu cÿa J. Zhang và G. Hurta nm 2008 [11], c¡ ch¿ gia cß nßn ¿t cÿa l±ßi KT và v¿i KT là khác nhau. V¿i KT nâng cao kh¿ nng chßu lÿc cÿa nßn ¿t b¿ng c¡ ch¿ ma sát bß m¿t (interface friction) vßi v¿t lißu ¿p, trong khi l±ßi KT chÿ y¿u thông qua c¡ ch¿ cài ch¿t v¿t lißu (interlocking). C¡ ch¿ cài ch¿t hißu qu¿ h¡n so vßi c¡ ch¿ ma sát bß m¿t. Ngồi ra, l±ßi KT c±ßng ß cao có ß cÿng cao h¡n nhißu l¿n so vßi v¿i KT nên h¿n ch¿ vißc bß chßc thÿng hay rách khi r¿i trên ßnh cßc/ trÿ, do ó l±ßi KT c±ßng ß cao ±ÿc ánh giá phù hÿp h¡n trong ÿng dÿng gi¿i pháp cßc k¿t hÿp cßt KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u.

Vißc thi cơng tr¿i l±ßi KT r¿t ¡n gi¿n, nhanh chóng nên ti¿t kißm thßi gian thi cơng,

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

qua nhißu th¿p kÿ nghiên cÿu phát trißn, thí nghißm và áp dÿng t¿i hàng chÿc nghìn dÿ án trên kh¿p tồn c¿u, l±ßi KT ang chÿng tß ±ÿc ±u ißm vß tính kinh t¿, ti¿n ß thi cơng cing nh± kh¿ nng thân thißn mơi tr±ßng. Do ó l±ßi KT nói chung và l±ßi KT c±ßng ß cao nói riêng ngày càng ±ÿc sÿ dÿng rßng rãi trong l)nh vÿc xây dÿng cơng trình giao thơng. Mßt sß ÿng dÿng cÿa l±ßi KT nh±: ßn ßnh nßn móng, gia cß và nâng cao kh¿ nng chßu t¿i nßn ¿t; ngn ngÿa, gi¿m thißu sÿ nÿt vÿ, r¿n nÿt, nâng cao tußi thß cÿa ±ßng cao tßc, ±ßng s¿t, sân bay, c¿ng container, bãi ß xe; gia c±ßng s±ßn dßc ß chßng l¿i s¿t/ tr±ÿt nßn ±ßng giao thơng; k¿t hÿp vßi hß cßc (trÿ XM, cßc bê tơng cßt thép, cßc cát xi mng ...) ß t¿o ra giàn ÿ trun t¿i trßng tÿ các cơng trình bên trên tßi t¿t c¿ các cßc/ trÿ mßt cách hißu qu¿, giúp ti¿t kißm ±ÿc sß l±ÿng cßc sÿ dÿng.

<i>1.3.3.1. Tình hình nghiên cÿu trên th¿ gißi </i>

Gi¿i pháp trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u ngày càng ±ÿc áp dÿng rßng rãi trên th¿ gißi. Các nghiên cÿu hß trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u có thß chia làm ba nhóm chính: nhóm ph±¡ng pháp gi¿i tích, nhóm ph±¡ng pháp mơ hình thÿc nghißm và nhóm ph±¡ng pháp sß.

<i>a. Ph±¡ng pháp gi¿i tích </i>

Dÿa trên các gi¿ thi¿t tính tốn, nhißu nhà nghiên cÿu, các tß chÿc ã i sâu vào phân tích sÿ làm vißc giÿa trÿ và v¿t lißu KT. Nhìn chung, quan ißm cÿa nhÿng nhà nghiên cÿu và thi¿t k¿ ßu cho r¿ng ây là mßt hß làm vißc phÿc t¿p, phÿ thußc vào nhißu y¿u tß nh± kho¿ng cách giÿa các trÿ, ß cÿng cÿa trÿ, chißu cao và góc ma sát trong cÿa ¿t ¿p, kh¿ nng chßu t¿i cÿa trÿ và sÿ làm vißc cÿa l±ßi KT. Khi phân tích, các nghiên cÿu h¿u nh± chia tách hß GRPS thành các ph¿n riêng r¿, kèm vßi ó là nhÿng gi¿ thi¿t nh¿m ¡n gi¿n hóa. Ph¿n ¿t ¿p trên hß trÿ XM bao gßm các nghiên cÿu vß vịm ¿t và c¡ ch¿ trun t¿i (Hình 2.2), lÿc kéo và ß dãn dài cÿa l±ßi KT. Ph¿n nßn phía d±ßi bao gßm các nghiên cÿu vß sÿ t¿p trung ÿng su¿t trên ßnh trÿ, t±¡ng tác giÿa trÿ và ¿t y¿u xung quanh.

Trong nghiên cÿu lý thuy¿t tính tốn hß trÿ k¿t hÿp v¿t lißu KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u, c¡ ch¿ truyßn t¿i trßng là mßt trong nhÿng khía c¿nh quan trßng nh¿t. Khi chßu t¿i trßng, ngồi hißu ÿng vịm, hß trÿ XM k¿t hÿp v¿t lißu KT cịn x¿y ra hißu ÿng màng. ßi vßi hißu ÿng vịm, r¿t nhißu nghiên cÿu ã ±ÿc cơng bß nh±: Terzaghi (1943) [12], Hewlett và Randolph (1988) [13], tiêu chu¿n BS 8006-1:2010 (Anh) [2], quy chu¿n EBGEO (ÿc) [3], quy chu¿n SINTEF (Na Uy) [14] ... Tuy nhiên ±ÿc áp dÿng phß

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

bi¿n nh¿t là các tính tốn dÿa trên tiêu chu¿n BS 8006-1:2010. Các nghiên cÿu vß hißu ÿng màng có Hello và Villard (2009) [15], ph±¡ng pháp hình hßc ¡n gi¿n (m¿t ph¿ng 2D ho¿c ßi xÿng trÿc) nh± Delmas (1979) [16], và Giroud (1990) [17] cho ¿n phân tích ba chißu (3D) cÿa Kempton (1998) [18], Rogbeck (1998) [19].

H¿n ch¿ cÿa ph±¡ng pháp lý thuy¿t là ±a ra nhißu gi¿ thi¿t ß ¡n gi¿n hóa bài tốn (¿c bißt bß qua sÿ làm vißc cÿa ¿t nßn), phân tích các thành ph¿n trÿ, t¿i trßng và v¿t lißu KT riêng r¿ nên khơng có sÿ t±¡ng tác trong q trình chßu lÿc. ß kh¿c phÿc các nh±ÿc ißm ó, ph±¡ng pháp mơ hình thÿc nghißm và ph±¡ng pháp sß ±ÿc áp dÿng.

Tiêu bißu có Hewlett và Randolph (1988) [13]; Zaeske (2001) [20]; Bergado (2002) [21]; King và cßng sÿ (2017) [22] ... Các nghiên cÿu ã ti¿n hành trên các mơ hình v¿t lý tÿ lß thÿc và mơ hình v¿t lý tÿ lß thu nhß nh±ng g¿p h¿n ch¿ vß lo¿i v¿t lißu và k¿t c¿u. K¿t qu¿ nghiên cÿu mơ hình thÿc nghißm ã mơ phßng ±ÿc ngun lý làm vißc hß nßn cßc và là c¡ sß tin c¿y cho vißc phát trißn, kißm tra ßi chi¿u kh¿ng ßnh các tính tốn gi¿i tích theo ph±¡ng pháp lý thuy¿t hay ißu kißn biên theo ph±¡ng pháp sß.

<i>c. Ph±¡ng pháp sß </i>

Chÿ y¿u là ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n (Finite Element Method - FEM) ±ÿc sÿ dÿng khi nghiên cÿu hß trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT phÿc t¿p. Mßt sß ph¿n mßm KT xây dÿng trên c¡ sß ph±¡ng pháp sß, nhß kh¿ nng phân tích sß trên h¿u h¿t các d¿ng mơ hình hình hßc, k¿t c¿u v¿t lißu và ¿t nên ±ÿc sÿ dÿng phß bi¿n trong s¿n xu¿t và nghiên cÿu nh± Sigma/ GeoStudio, Abaqus, Flac, Plaxis ... Tuy nhiên, ß chính xác cÿa ph±¡ng pháp sß phÿ thc r¿t lßn vào vißc lÿa chßn mơ hình phân tích, mơ phßng sß mơ hình bài tốn, các ißu kißn biên, mơ phßng sÿ ti¿p xúc cÿa v¿t lißu vßi k¿t c¿u và ¿c bißt là mơ hình v¿t lißu lÿa chßn. Jones và cßng sÿ (1990) [23] là mßt trong sß nhÿng ng±ßi ¿u tiên quan tâm ¿n v¿n ß ßnh l±ÿng sÿ hißu qu¿ cÿa vißc sÿ dÿng cßt áy tng c±ßng. Hß ã sÿ dÿng cơng thÿc gi¿i tích cÿa Marton [24] ß ±ßc tính ph¿n t¿i trßng nßn ¿p trun xng cßc. Ph¿n t¿i trßng cịn l¿i ±ÿc phân bß ßu trên lßp cßt KT và ±ÿc dùng ß tính lÿc kéo trong lßp này. ây là cách tính ±ÿc ¡n gi¿n hóa và ±ÿc sÿ dÿng làm c¡ sß cho tiêu chu¿n thi¿t k¿ ¿t có cßt cÿa Anh (BS 8006-1:1995) [25]. Han và Gabr (2002) [26] ã sÿ dÿng ph¿n mßm Flac 3D ß phân tích bài tốn ph¿ng cho tr±ßng hÿp cßc bß trí d¿ng l±ßi ơ vng. Nghiên cÿu nh¿m tính ra ß lún tßng cßng và ß lún lßch, ÿng su¿t bên trên và bên d±ßi lßp l±ßi, ÿng su¿t t¿p trung trên ßnh cßc, vịm ¿t phát trißn giÿa cßc và lÿc kéo trong lßp l±ßi KT. K¿t qu¿ nghiên

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

lßch t¿i vß trí trên ßnh cßc và vß trí giÿa cßc. Trong nghiên cÿu cÿa Hello và Villard (2009) [15], Zhuang và Ellis (2014) [27], Liu và Rowe (2015) [28], Girout và cßng sÿ (2018) [29], Li (2020) [30] & các tác gi¿ ã sÿ dÿng ph¿n mßm Abaqus và mơ hình tÿ lß nhß ß phân tích sÿc chßu t¿i cÿa trÿ XM, hißu ÿng vịm ¿t phÿ thc vào t¿i trßng ngồi và ß cß k¿t cÿa nßn ¿t, hißu ÿng màng lßp v¿t lißu KT.

Nhÿng nm g¿n ây, ph¿n mßm Plaxis 3D th±ßng ±ÿc dùng trong mơ t¿, phân tích hißu ÿng màng và hißu ÿng vịm khi trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u nh± trong các nghiên cÿu cÿa Chai và cßng sÿ (2017) [31], Kitazume (2017) [32], Manasi Wijerathna (2019) [33], Sujata Fulambarkar (2021) [34] &

Ngoài ra mßt sß nghiên cÿu khác dÿa trên ph±¡ng pháp ph¿n tÿ hÿu h¿n nh¿m tính tốn chính xác h¡n lÿc kéo trong lßp l±ßi. Các nghiên cÿu b¿ng ph±¡ng pháp sß ã kß tßi ±ÿc sÿ làm vißc cÿa lßp ¿t y¿u và mßi t±¡ng tác cÿa ¿t vßi các lo¿i k¿t c¿u trong ¿t, ¿nh h±ßng này vßn bß bß qua trong các ph±¡ng pháp phân tích gi¿i tích.

Nhìn chung vißc sÿ dÿng ph±¡ng pháp sß ß phân tích bài tốn cßc k¿t hÿp vßi l±ßi KT ngày càng phß bi¿n. Các k¿t qu¿ tính ßu chÿng minh ±ÿc mÿc ß phù hÿp nhß vißc ßi chi¿u k¿t qu¿ vßi các thí nghißm.

Các nghiên cÿu trong n±ßc vß gi¿i pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u b¿ng trÿ XM k¿t hÿp v¿t lißu KT mßi dÿng l¿i ß tßng hÿp nghiên cÿu ph±¡ng pháp lý thuy¿t theo các công thÿc gi¿i tích ho¿c ph±¡ng pháp sß thơng qua vißc ÿng dÿng mßt sß ph¿n mßm KT có s¿n. Mßt sß nghiên cÿu tiêu bißu trong n±ßc vß gi¿i pháp hß nßn cßc nh±: Phân tích sß cho nhóm cßc ¿t xi mng có gia c±ßng l±ßi KT kÿ thu¿t ß hß trÿ vißc mß rßng nßn ±ßng ¿p cÿa Ph¿m Anh Tu¿n và ß Hÿu ¿o (2015) [35], lu¿n án nghiên cÿu tính tốn lßp cßt v¿t lißu ßa kÿ thu¿t sÿ dÿng trong nßn ¿p có cßc hß trÿ cÿa Ngun Thß Loan (2016) [36], Lu¿n án nghiên cÿu sÿ làm vißc cÿa cßc ¿t xi mng k¿t hÿp l±ßi ßa kÿ thu¿t c±ßng ß cao trong xÿ lý nßn ¿t y¿u cho xây dÿng giao thơng cÿa Ngun Thái Linh (2021) [37] ... Ngoài ra, các nghiên cÿu lý thuy¿t vß gia cß nßn cßc ¿t - xi mng, sÿ phân bß t¿i trßng lên cßc và tính tốn lßp cßt lißu ßa kÿ thu¿t nh±: Bàn vß ph±¡ng pháp tính tốn gia cß nßn b¿ng cßc xi mng - ¿t cÿa Phùng V)nh An (2012) [38], mßt sß v¿n ß kÿ thu¿t trong thi¿t k¿ khßi ¿p trên nßn cßc cÿa Nguyßn Qußc Ding (2012) [39] ...

Các nghiên cÿu vß v¿n ß sÿ dÿng hß nßn cßc trên cịn h¿n ch¿, chÿ y¿u dÿa vào các ph±¡ng pháp lý thuy¿t, ch±a có ho¿c r¿t ít thÿc nghißm ánh giá. Cho tßi nay, t¿i Vißt Nam chß có cơng trình giao thơng thÿc t¿ nh± ph¿n ±ßng d¿n c¿u Tr¿n Thß Lý (à N¿ng) và mßt sß tuy¿n ±ßng nßi bß ß khu ơ thß t¿i thành phß Hß Chí Minh áp dÿng

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

gi¿i pháp xÿ lý nßn ¿t y¿u b¿ng trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß gi¿m lún lßch giÿa trÿ và ¿t nßn, ß tng kho¿ng cách cßc và gi¿m giá thành xây dÿng.

<b>1.4. Nhÿng v¿n ß cịn tßn t¿i và các v¿n ß lu¿n án ti¿p tÿc gi¿i quy¿t </b>

Qua tßng hÿp các nghiên cÿu cơng bß trong n±ßc và trên th¿ gißi liên quan v¿n ß vß hß trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u cho th¿y:

- Gi¿i pháp sÿ dÿng trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß xÿ lý nßn ¿t y¿u d±ßi nßn ¿p dù ã có nhißu nghiên cÿu tÿ thÿc nghißm ¿n lý thuy¿t, có mßt sß tiêu chu¿n thi¿t k¿ b¿ng ph±¡ng pháp tính tốn gi¿i tích, tuy nhiên ch±a có sÿ thßng nh¿t vß k¿t qu¿ cing nh± ngun lý tính tốn. Ph¿n lßn các tính tốn theo ph±¡ng pháp lý thuy¿t th±ßng ±a ra các gi¿ thi¿t nh¿m ¡n gi¿n hóa tham sß sÿ dÿng, ch±a ph¿n ánh sát thÿc t¿ làm vißc nh±: bß qua t±¡ng tác ¿t và k¿t c¿u, bß qua sÿ làm vißc ¿t y¿u - áp lÿc ¿t nßn và bß qua bi¿n d¿ng cÿa trÿ và l±ßi trong q trình chßu lÿc. ißu này d¿n ¿n vißc ph¿n trÿ và l±ßi chßu t¿i trßng nhißu h¡n thÿc t¿, gây lãng phí trong thi¿t k¿. Cßc sÿ dÿng trong lý thuy¿t tính tốn cÿa các tiêu chu¿n khác là cßc bê tơng cßt thép - cßc cÿng (bi¿n d¿ng ít), thÿc t¿ hißn nay áp dÿng tính tốn thi¿t k¿ cho trÿ XM (bi¿n d¿ng nhißu) là ch±a hÿp lý. Tÿ ó ¿nh h±ßng cÿa ß cÿng trÿ XM ¿n sÿ làm vißc cÿa hß nßn trÿ ch±a ±ÿc xem xét ¿y ÿ.

- Vß c¡ ch¿ trun t¿i trßng, do có các quan ißm khác nhau vß vịm ¿t d¿n tßi sÿ sai khác khá lßn trong cách tính t¿i trßng trun xußng trÿ, l±ßi KT và ¿t y¿u giÿa các ph±¡ng pháp. Vßi các ph±¡ng pháp ã nêu trên, kích th±ßc vịm ¿t chß phÿ thc vào kích th±ßc mi trÿ ho¿c trÿ trong tr±ßng hÿp khơng làm mi trÿ và chißu cao ¿t ¿p mà bß qua lo¿i ¿t ¿p cing nh± t¿i trßng, ß cÿng trÿ, ph¿n lÿc cÿa ¿t nßn giÿa trÿ. Hißu ÿng màng cÿa lßp l±ßi KT cing mßi ±ÿc phân tích chÿ y¿u qua ph±¡ng pháp sß mà ch±a có nhißu ánh giá thÿc t¿ và thÿc nghißm.

- ị Viòt Nam, cỏc kt qu nghiờn cu mßi dÿng l¿i ß nghiên cÿu lý thuy¿t, ho¿c mơ hình v¿t lý thu nhß trong phịng thí nghißm. Trÿ XM trong các mơ hình sß và mơ hình v¿t lý mßi chß xét ß d¿ng cßc chßng, ch±a xét tßi bài tốn vßi mơ hình cßc treo (cßc ma sát). Tÿ nhÿng tßn t¿i cÿa các nghiên cÿu và lý thuy¿t tính tốn hß trÿ XM k¿t hÿp vßi l±ßi KT, tác gi¿ lu¿n án lÿa chßn các v¿n ß nghiên cÿu nh± sau:

- Sÿ dÿng ph±¡ng pháp sß ß nghiên cÿu ÿng xÿ cÿa nßn ±ßng ¿u c¿u ±ÿc gia c±ßng trÿ XM k¿t hÿp vßi l±ßi KT vßi mơ hình cßc treo.

- Thí nghißm hißn tr±ßng trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT ß ánh giá lý thuy¿t tính tốn

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<b>CH¯¡NG 2. C¡ SÞ Lí THUYắT TNH TON Vị PHN Bị ỵNG SUắT TRONG Hị NịN CịC GIA CịNG LịI ịA Kỵ THUắT </b>

<b>2.1. Gißi thißu chung </b>

Terzaghi là ng±ßi ±a ra quan ißm hißu ÿng vịm trong qun lý thuy¿t c¡ hßc ¿t (1943) [12]. Sau ó, các tác gi¿ nßi ti¿ng khác cing l¿n l±ÿt ánh giá vißc phân bß ÿng su¿t dÿa trên lý thuy¿t hißu ÿng vịm cÿa Terzaghi cho các lo¿i cơng trình ßa kÿ thu¿t khác, ißn hình nh±:

- J. Michael Duncan (1970) ã nghiên cÿu sâu, rßng vß vịm ¿t và các ÿng dÿng cÿa nó trong vißc neo/ giÿ các k¿t c¿u và ào sâu.

- Steven L. Kramer (1980) ã nghiên cÿu ¿nh h±ßng cÿa hißu ÿng vịm ßi vßi sÿ ßn ßnh cÿa mái dßc và phân tích ßa ch¿n cÿa các k¿t c¿u t±ßng ch¿n.

- Paolo Croce (1990) ã ti¿n hành nghiên cÿu và phát trißn các ph±¡ng pháp phân tích và dÿ oán ÿng xÿ cÿa ¿t.

- Antonio Gens (1990) ã ti¿n hành nghiên cÿu mơ hình sß vß hißu ÿng vịm và tác ßng ßi vßi vißc ào sâu;

- Alberto Correia Sampaio (2000) ã nghiên cÿu ÿng xÿ cÿa hißu ÿng vịm trong kè và t±ßng ch¿n.

- Mario Manassero (2000) ã ti¿n hành nghiên cÿu vß c¡ ch¿ t¿o hißu ÿng vịm trong các k¿t c¿u t±ßng ch¿n và ¿nh h±ßng tính ch¿t cÿa ¿t ßi vßi ÿng xÿ cÿa vịm ¿t. - Enrico Tubaldi (2000) ã nghiên cÿu tác ßng cÿa hißu ÿng vịm trong các cơng trình

ào sâu và cơng trình ng¿m.

Hình 2.1 mơ t¿ tr¿ng thái ÿng su¿t trong khßi ¿p cÿa Terzaghi (1943), áp lÿc th¿ng ÿng lên nßn ¿t tÿ nhiên Ã<small>B</small>⁴ b¿ng sÿc chßu t¿i cÿa nßn ¿t. Ti¿p theo, do vißc lún d¿n cÿa vùng ¿t xung quanh các cßc d¿n ¿n v¿t lißu ¿p phía trên hình thành d¿ng võng. Sÿ dßch chuyßn này gây ra sc khỏng ct ầ xut hiòn ò mt bờn gia khßi bß lún và khßi trên cßc ÿng yên. K¿t qu¿, áp lÿc tßng lên vùng bß võng s¿ gi¿m, trong khi l¿i tng vßi

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

giá trß t±¡ng ÿng lên vùng ÿng yên trên ßnh cßc, tÿc là làm tng t¿i trßng tác dÿng lên cßc. Khi ß võng ¿t ¿n gißi h¿n s¿ xu¿t hißn m¿t phá ho¿i tr±ÿt b¿t ¿u tÿ ßnh cßc và lan d¿n lên bß m¿t.

Hình 2.1 Tr¿ng thái ÿng su¿t trong khßi ¿p theo Terzaghi (1943)

Khi xây dÿng nßn ¿p trên nßn trÿ XM k¿t hÿp l±ßi KT, khßi ¿t n¿m ß giÿa hai cßc

<i>s¿ bß lún xußng. ßng thßi, t¿o ra hai thành ph¿n lÿc: mßt là lÿc kéo trong l±ßi KT T và hai là ph¿n lÿc tÿ nßn ¿t y¿u Ã<small>s</small></i> (hình 2.2). Trong q trình dßch chun cÿa khßi ¿t s hỡnh thnh ng sut ct ầ trong khòi p trờn còc. ỵng sut ct ny to ra hiòu ÿng vịm trong khßi ¿p, gi¿m t¿i trßng tác ßng lên l±ßi KT, song ßng thßi làm tng t¿i trßng tác dÿng lên cßc. C¡ ch¿ truyßn t¿i này ã ±ÿc mơ phßng trong nghiên cÿu cÿa Han và Gabr (2002) [26].

ß ánh giá hißu qu¿ truyßn t¿i vào cßc và lÿc cng cÿa lßp l±ßi KT, các nghiên cÿu sÿ dÿng mßt trong các thơng sß sau ây:

Theo Hewlett và Randolph (1988) [13], hißu qu¿ trun t¿i ±ÿc xác ßnh theo cơng thÿc:

�㗃_-% =_�㗆_/^�㗄_�㗯�㗃 (2.1)

</div>