TIỂU LUẬN MÔN HỌC TÍNH TOÁN CÁC BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PLAXIS

GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
MỤC LỤC
A. BÀI TẬP THỰC HÀNH 01 2
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS

2
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG

3
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS

4
III. TÍNH TOÁN KIỂM TRA

7
A.Tính toán kiểm tra tường vây và thanh chống: xem Phụ lục 01 7
B.Kiểm tra phình trồi hố móng: xem Phụ lục 02 7
C.Kiểm tra áp lực thấm theo Terzaghi và gradient thủy lực tới hạn: xem Phụ lục 03 7
D.Kiểm tra chuyển vị max: xem Phụ lục 04 7
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ : XEM PHỤ LỤC 05

7
B. BÀI TẬP THỰC HÀNH 02 8
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS

8
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG

9
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS

9
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ :

13
Trang 1/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
TÍNH TOÁN CÁC BÀI TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT BẰNG
CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH
A. BÀI TẬP THỰC HÀNH 01
A. BÀI TẬP THỰC HÀNH 01
Để đào 1 hố móng sâu cho việc xây dựng các tầng hầm dưới 1 tòa nhà cao tầng, người ta dùng
phương pháp tường vây kết hợp các thanh chống ngang trong hố móng. Hố móng có kích thước:
rộng 20m, dài 120m, cao 8m. Tường vây được thi công trước khi đào hố móng theo chu vi của
hố móng, dày 0,5m, sâu h(m), BT M300, hệ số thấm k=5.10
-7
cm/s. Thanh chống có độ cứng dọc
trục EA=1.10
5
kN.
Nền đất gồm các lớp đất sau đây:
- Lớp 1: Đất cát pha sét dày h
1
=6m, γ=17 kN/m
3
, γ
sat
=18 kN/m
3
, c’=10 kN/m

2
, ϕ’=22
0
,
E
ref
50
=10000 kN/m
2
, E
oed
=8000 kN/m
2
k=10
-4
cm/s. Mực nước ngầm cách mặt đất 1m.
- Lớp 2: Đất sét dày h
2
=7m, γ
sat
=18 kN/m
3
, c’=15 kN/m
2
, ϕ’=16
0
, E
ref
50
=8000 kN/m

2
,
E
oed
=7000 kN/m
2
, k=10
-6
cm/s.
- Lớp 3: Đất cát pha sét dày h
3
=16m, γ
sat
=19 kN/m
3
, c’=2 kN/m
2
, ϕ’=29
0
, E
ref
50
=15000
kN/m
2
, E
oed
=13000 kN/m
2
, k=10

-3
cm/s.
Trình tự thi công:
1. Đào lớp đất dày 2m. Rút khô nước trong đáy hố móng.
2. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 1,5m, khoảng các thanh chống là 4m
3. Đào tiếp lớp đất dày 3m. Rút khô nước trong đáy hố móng
4. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 4,5m, khoảng các thanh chống là 4m
5. Đào tiếp lớp đất dày 3m. Rút khô nước trong đáy hố móng
6. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 7,5m, khoảng các thanh chống là 4m
7. Thời gian thi công móng và sàn tầng hầm là 30 ngày.
Yêu cầu phân tích:
1. Lựa chọn chiều sâu tường vây hợp lý.
2. Ổn định và biến dạng của hố móng sâu, tường chắn và thanh chống theo quá trình thi
công ổn định và lâu dài.
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS
* Các thông số nền
Trang 2/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
Mô hình vật liệu Mô hình HS HS HS -
Loaị ứng xử Loại Undrained Undrained Undrained -
Trọng lượng riêng trên
MNN
γ
unsat
17 17 19 kN/m3
Trọng lượng riêng dưới
MNN
γ

sat
18 17 19 kN/m3
Hệ số thấm phương ngang kx 8.64E-02 8.64E-04 8.64E-01 m/day
Hệ số thấm phương đứng ky 8.64E-02 8.64E-04 8.64E-01 m/day
Oedometer modulus E
oed
8000 7000 13000 kN/m2
E
50ref
E
50ref
10000 8000 15000
Hàm mũ m 0.5 0.5 0.5 -
Lực dính c' 10 15 2 kN/m2
Góc ma sát ϕ' 22 16 29 o
Góc dãn nở
ψ
0 0 0 o
* Các thông số thanh chống
Thông số Tên Giá trị Đơn vị
Loại ứng xử Loại vật liệu Elastic -
Độ cứng dọc trục EA 1.00E+05 kN
Kcách Ls 4 m
Lực lớn nhất Fmax 1.00E+05 kN
* Các thông số tường cừ
Thông số Tên Giá trị Đơn vị
Loại ứng xử Loại vật liệu Elastic -
Độ cứng dọc trục EA 1.00E+05 kN/m
Độ cứng chống uốn EI 3.02E+05 kNm2/m
Bề dày tương đương d 0.5 m

Trọng lượng w 7.5 kN/m/m
Hệ số Poisson v 0.15 -
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG
1. Tiến hành đóng cừ vây. Thời gian là 15 ngày
2. Đào lớp đất dày 2m. Rút khô nước trong đáy hố móng. Thời gian là 15 ngày.
3. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 1,5m, khoảng các thanh chống là 4m. Thời
gian 07 ngày
4. Đào tiếp lớp đất dày 3m. Rút khô nước trong đáy hố móng. Thời gian là 21 ngày
5. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 4,5m, khoảng các thanh chống là 4m. Thời
gian 07 ngày
6. Đào tiếp lớp đất dày 3m. Rút khô nước trong đáy hố móng. Thời gian là 21 ngày
Trang 3/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
7. Tiến hành kích thanh chống ngang ở độ sâu 7,5m, khoảng các thanh chống là 4m. Thời
gian 07 ngày
8. Thời gian thi công móng và sàn tầng hầm là 30 ngày.
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS
Hình 1 Chuyển vị max của tường giai đoạn đào đến -8.0m
Hình 2 Hệ số an toàn trong các giai đoạn thi công
Trang 4/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 3 Chuyển vị ngang của hệ thống giai đoạn đào -2.0m
Hình 4 Chuyển vị ngang của hệ thống giai đoạn đào -5.0m
Trang 5/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 5 Chuyển vị ngang của hệ thống giai đoạn đào -8.0m
Hình 6 Chuyển vị đứng của hệ thống giai đoạn đào -8.0m
Trang 6/13

GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 7 Moment, lực cắt, lực dọc giai đoạn đào -8.0m
III. TÍNH TOÁN KIỂM TRA
III. TÍNH TOÁN KIỂM TRA
A. Tính toán kiểm tra tường vây và thanh chống: xem Phụ lục 01
B. Kiểm tra phình trồi hố móng: xem Phụ lục 02
C. Kiểm tra áp lực thấm theo Terzaghi và gradient thủy lực tới
hạn: xem Phụ lục 03
D. Kiểm tra chuyển vị max: xem Phụ lục 04
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ :
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ :
xem Phụ lục 05
xem Phụ lục 05
Trang 7/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
B. BÀI TẬP THỰC HÀNH 02
B. BÀI TẬP THỰC HÀNH 02
Cho một móng cọc BTCT gồm 9 cọc. Nội lực tại chân cột N
tt
=4000 kN, H
tt
x
=20 kN. Đài dày 1m,
độ sâu chôn đài 2m. Mực nước ngầm nằm ngay tại đáy đài. Nền được san lấp rộng khắp bằng 1
lớp đất cát dày 0.5m được đầm chặt có các thông số: γ=20 kN/m
3
, c’=1 kN/m
2
, ϕ’=30
0

,
E
ref
=
12000 kN/m
2
, k=10
-2
cm/s, v=0.3
BT đài cọc M300. Kích thước cột b
c
xh
c
=60cmx80cm
Cọc có kích thước 30x30cm, khoảng cách các cọc là 3d, khỏang cách giữa mép cọc biên và mép
đài là d/3, cọc nằm trong 2 lớp đất (dài 19.5m, lớp 1 dày 6m , lớp 2 dày 16m)
Nền đất gồm các lớp đất sau đây:
- Lớp 1: Đất sét dày h
1
=6m, γ=17 kN/m
3
, γ
sat
=17 kN/m
3
, c’=18 kN/m
2
, ϕ’=16
0
, E

oed
=8000
kN/m
2
, v=0.33.
- Lớp 2: Cát pha sét dày h
2
=16m, γ
sat
=19 kN/m
3
, c’=5 kN/m
2
, ϕ’=25
0
, E
oed
=15000 kN/m
2
,
v=0.3
Dưới mũi cọc cũng là lớp đất 2.
Yêu cầu phân tích:
Phân tích ổn định và biến dạng móng cọc BTCT (dùng mô hình 3D).
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS
I. CÁC THÔNG SỐ TRONG PLAXIS
* Các thông số nền và đất đắp:
Lớp san lấp Lớp 1 Lớp 2
Mô hình vật liệu Mô hình MC MC MC -
Loaị ứng xử Loại Drained Undrained Undrained -

Trọng lượng riêng trên
MNN
γ
unsat
20 17 19 kN/m3
Trọng lượng riêng dưới
MNN
γ
sat
20 17 19 kN/m3
Hệ số thấm phương ngang kx 8.64E+00 m/day
Hệ số thấm phương đứng ky 8.64E+00 m/day
E
ref
E
ref
1.20E+04 - - kN/m2
Oedometer modulus E
oed
- 8000 15000 kN/m2
E
50ref
E
50ref

Lực dính c' 1 18 5 kN/m2
Góc ma sát ϕ' 30 16 25 o
Góc dãn nở
ψ
0 0 0 o

* Các thông số cọc:
Thông số Tên Giá trị Đơn vị
Độ cứng dọc trục EA 1.45E+07 kN/m
Độ cứng chống uốn EI 3.02E+05 kNm2/m
Bề dày tương đương d 0.5 m
Trọng lượng w 3.5 kN/m/m
Hệ số Poisson v 0.15 -
Trang 8/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Ntt=4000 kN
Htt=20 kN
Hình 8 Các đặc trưng hình học của cọc và đài
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG
II. MÔ PHỎNG CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG
1. Tiến hành đóng cọc đại trà
2. Tiến hành đào hố móng. Thời gian là 15 ngày
3. Tiến hành đổ BT đài cọc. Thời gian là 15 ngày
4. Tiến hành đổ BT cột. Thời gian là 15 ngày
5. Tiến hành san lấp hố móng và nền (0.5m cát). Thời gian là 15 ngày
6. Tiến hành kích lực tác dụng tại chân cột
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS
III. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ TỪ PLAXIS
Trang 9/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 9 Mô hình 3D của cọc và đài
Hình 10 Độ lún của cọc giai đoạn đặt tải
Trang 10/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 11 Relative stress trong giai đoạn chất tải
Hình 12 Mặt cắt ngang độ lún của cọc giai đoạn chất tải

Trang 11/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
Hình 13 Đồ thị tải trọng – chuyển vị
Hình 13 Moment của cọc giai đoạn chất tải
Trang 12/13
GVHD: T.S TRẦN XUÂN THỌ HVTH: NGUYỄN DUY QUANG
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ :
IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ :


1. Độ lún của cọc từ kết quả Plaxis là <8.0cm. Độ lún này là phù hợp với cọc 30x30cm, dài
19.5m và địa chất là tương đối tốt như trên.
2. Tải trọng ngang khá nhỏ, do đó có thể bỏ qua việc kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang.
3. Moment nhận được là Mmax=3.50 T.m là phù hợp với cọc 30x30cm, dài 19.5m.
Trang 13/13