NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỪ BẢN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC ĐỂ XỬ LÝ ỔN ĐỊNH CHO NỀN MÁI TRÊN NỀN ĐẤT YẾU

L IC M

N

Lu n v n "Nghiên c u ng d ng công ngh C b n bê tông c t thép d
l c đ x lý n đ nh mái cho công trình trên n n đ t y u" đ

ng

c hoàn thành nh s

giúp đ nhi t tình c a các th y giáo, b n bè đ ng nghi p, c quan và gia đình.
Có đ

c thành qu này là nh s truy n th ki n th c c a các th y giáo, cô

giáo tr c ti p gi ng d y và công tác t i Tr
gian tác gi h c t p t i tr

ng

i h c Th y l i... trong su t th i

ng.

Tác gi xin chân thành c m n s giúp đ c a các th y giáo, cô giáo trong
Tr

ng

i h c Th y l i trong th i gian h c t p t i tr

ng cùng s quan tâm giúp

đ c a Ban Lãnh đ o Công ty T v n và Chuy n giao công ngh - Tr

ng

ih c

Th y l i, gia đình, b n bè đ ng nghi p trong công tác và h c t p đ h c viên hoàn
thành lu n v n này.
Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo PGS.TS. Tr nh Minh Th ,
các th y giáo, cô giáo trong b môn
L i đã t n tình h

a k thu t công trình Tr

ng

i h c Th y

ng d n và cung c p các tài li u c n thi t cho lu n v n này.

Do còn h n ch v trình đ chuyên môn, c ng nh th i gian có h n, nên quá
trình th c hi n lu n v n không tránh kh i sai sót, tác gi mong mu n ti p t c nh n
đ

c ch b o c a các th y giáo, cô giáo và s góp ý c a các b n bè đ ng nghi p đ

hoàn thi n h n n a ki n th c c a mình.

Hà n i, ngày 02 tháng 12 n m 2010

Võ Thanh Bình



1

M CL C
Trang
U......................................................................................................................7

M

1. TÍNH C P THI T C A

TÀI ........................................................................... 7

II. M C TIÊU, NHI M V VÀ PH M VI NGHIÊN C U C A

TÀI ................ 8

1. M c tiêu và nhi m v c a đ tài .........................................................................8
2. Ph m vi nghiên c u c a đ tài ............................................................................8
III. N I DUNG VÀ PH
CH

NG PHÁP NGHIÊN C U ............................................... 8

NG 1 .................................................................................................................9

T NG QUAN V CÔNG NGH C

B N BÊTÔNG C T THÉP D

1.1 GI I THI U V CÔNG NGH C

B N BTCT D

NG L C .. 9

NG L C........................ 9

1.1.1. Gi i thi u chung ...........................................................................................9
1.1.2. Các tính n ng c a công ngh c b n BTCT d
1.1.3. C u t o c b n BTCT d

ng l c...............................................................10

1.1.4. K t c u c b n bê tông c t thép d

ng l c ...............................................11

1.1.5. Liên k t gi a các t m c b n BTCT d
1.1.6. Tiêu chu n k thu t c a c b n BTCT d
1.1.7. Các đ c tính k thu t, kích th
1.2. CÁC

ng l c.............................10

ng l c ........................................12
ng l c ....................................12

c tiêu chu n c a các lo i c .....................12

NG D NG CÔNG NGH C

B N BTCT D

NG L C ................... 16

1.2.1.

ng d ng công ngh c b n BTCT d

ng l c trên th gi i .....................16

1.2.2.

ng d ng công ngh c b n BTCT d

ng l c

1.3. NH NG V N

Vi t Nam .....................19

CÒN T N T I ..................................................................... 22

CH

NG 2 ...............................................................................................................23

PH

NG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG C

C T THÉP D
2.1 PH

B N BÊTÔNG

NG L C ...................................................................................... 23

NG PHÁP TÍNH TOÁN C

2.1.1. Tài li u c b n và các b

B N BTCT D

NG L C ....................... 23

c tính toán .........................................................23

2.1.2. Tính toán xác đ nh n i l c và chi u dài c .................................................23
2.1.3. Tr

ng h p t

ng c b n không có neo ....................................................24

2.1.4. Tr

ng h p t

ng c b n có neo ...............................................................29


2

2.1.5. Thi t k c b n BTCT d

ng l c ..............................................................33

2.1.6. Thi t k thanh neo, b ph n gi neo và d m p t
2.1.7. Ki m tra n đ nh c a t

ng c .........................33

ng c và đ t n n ..................................................35

2.1.8. K t lu n. ......................................................................................................38
2.2 QUY TRÌNH THI CÔNG C
CH

B N BTCT D

NG L C ................................ 38

NG 3 ...............................................................................................................48

TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH

NG D NG CÔNG NGH C

B N BTCT D L ... 48

3.1. GI I THI U CHUNG V CÔNG TRÌNH ........................................................ 48

3.1.1. V trí đ a lý công trình ................................................................................48
3.1.2. Nhi m v và quy mô c a d án ..................................................................49
3.1.3.

c đi m đ a hình, đ a m o ........................................................................52

3.1.4

c đi m khí h u, khí t

3.1.5.

c đi m đ a ch t công trình ......................................................................58

3.2. L A CH N GI I PHÁP X

ng thu v n.........................................................52
LÝ VÀ HÌNH TH C K T C U........................ 60

3.2.2. Hình th c b trí c t ngang tuy n kênh........................................................63
3.2.3. Phân đo n x lý n n....................................................................................63

3.3. L A CH N PH N M M TÍNH TOÁN ........................................................... 66

3.3.1 Gi i thi u mô hình tính toán đ gi i quy t bài toán nghiên c u .................66
3.3.2 L a ch n ph n m m tính toán .....................................................................67
3.3.3 C s lý thuy t c a ph n m m Plaxis..........................................................68
3.3.5 Khái quát v mô hình hóa trong ph n m m Plaxis ......................................78
3.4. TÍNH TOÁN

NG SU T-BI N D NG C A N N VÀ N I L C C A C

BÊ TÔNG C T THÉP D

B N

NG L C .................................................................... 78

3.4.1 S li u tính toán ...........................................................................................78
3.4.2 L a ch n m t c t, tr

ng h p và s đ tính toán ........................................80

3.4.3 Các gi thi t, mô hình và các b

c tính toán C b n BTCT d

ng l c ....81

3.4.4 K t qu tính toán ..........................................................................................83
3.4.4 Tính toán k t c u neo kè ..............................................................................90
3.5. PHÂN TÍCH, ÁNH GIÁ VÀ NH N XÉT K T QU TÍNH TOÁN ............... 93

3

3.5.1 Phân tích, đánh giá k t qu tính toán ...........................................................93
3.5.2 Nh n xét k t qu tính toán ...........................................................................93
CH

NG 4 ...............................................................................................................94

K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................................... 94
4.1. K T LU N ........................................................................................................ 94

1. Các n i dung đ t đ

c trong lu n v n ..............................................................94

2. Nh ng t n t i và h n ch ..................................................................................95
4.2. KI N NGH ....................................................................................................... 95
TÀI LI U THAM KH O......................................................................................... 96
CÁC PH L C TÍNH TOÁN ....................................................................................98


4

TH NG KÊ CÁC HÌNH V
Hình 1-1 : S n ph m c b n bê tông c t thép d
Hình 1-2 : C u t o c a v t li u kín n
Hình 1-3 : Kích th

ng l c.........................................11

c t i kh p n i c a C ..................................12

c hình h c c a m t c t ngang t i thân và đ nh các lo i c .....13

Hình 1-4 : Các đ c tr ng hình h c c a m t c t ngang các lo i C ...........................14
Hình 1-5 : Tr ng l

ng b n thân c a các lo i C b n BTCT...................................15

Hình 1-6 : Các thông s k thu t c a các lo i C đ

c ch t o và s n xu t............16

Hình 1-7 :

ng d ng c BTCT d

ng l c trong giao thông

Nh t B n................17

Hình 1-8 :

ng d ng c BTCT d

ng l c trong giao thông

Nh t B n................17

Hình 1-9 :

ng d ng c BTCT d

ng l c trong giao thông

Nh t B n................18

ng l c trong xây d ng

c........................18

Hình 1-10 :

ng d ng c BTCT d

Hình 1-11 :

ng d ng C làm kè k t h p ch nh trang đô th ..................................20

Hình 1-12 :

ng d ng C làm kè b bi n ...............................................................20

Hình 1-13 :

ng d ng C làm kè l n bi n ..............................................................21

Hình 1-14 :

ng d ng C làm c ng c u tàu c p b n b bi n..................................21

Hình 1-15 :

ng d ng C làm t

Hình 2-1 : T

ng ch n sóng k t h p x lý n n cho đê bi n......22

ng c b n không neo đóng vào đ t cát.......................................... ..24

Hình 2-2 : S thay đ i bi u đ áp l c đ t ròng, S thay đ i bi u đ momen.........25
Hình 2-3 : T

ng c b n không neo đóng vào đ t sét.............................................28

Hình 2-4 : T

ng c b n có neo..............................................................................29

Hình 2-5 : T

ng c b n có neo đ u t do đóng vào đ t cát...................................30

Hình 2-6 : T

ng c b n có neo đ u t do đóng vào đ t sét...................................31

Hình 2-7 : T

ng c b n có neo đ u ngàm đóng trong đ t cát...............................32

Hình 2-8 : S đ tính chi u dài thanh neo................................................................34
Hình 2-9 : S đ tính toán n đ nh l t t

ng c .......................................................35

Hình 2-10 : S đ tính toán n đ nh tr

t ph ng t

Hình 2-11 : S đ tính toán n đ nh tr

t cung tròn................................................38

Hình 2-12 : Quy trình thi công c b n BTCT d
Hình 2-13: Ch t o c b n BTCT d
Hình 2-14 :

ng c ......................................36
ng l c........................................39

ng l c t i nhà máy......................................44

nh v tuy n công trình t i công tr

ng..............................................44

Hình 2-15 : V n chuy n, b c x p c t i công tr

ng..............................................45


5

Hình 2-16: B t đ u thi công đóng cây c đ u tiên t i công tr

ng..........................45

Hình 2-17 : K t thúc thi công đóng cây c đ u tiên đ n cao trình thi t k . ............46
Hình 2-18 : Thi công c t i công tr

ng (Thi công trên c n)...................................46

Hình 2-19 : Thi công c t i công tr

ng (Thi công d

in

c)...............................47

Hình 3-1 : B n đ t ng th khu v c d án trên m ng google...................................48
Hình 3-2 : Ph i c nh t ng th khu v c công trình đ u m i......................................52
Hình 3-3 : B trí m t c t ngang đ i di n tuy n kênh................................................65
Hình 3-4 : S đ tính toán.........................................................................................81
Hình 3-5 : S đ chia l

i ph n t và đi u ki n biên c a bài toán...........................82

Hình 3-6 : S đ tính t i B

c 1...............................................................................82

Hình 3-7 : S đ tính t i B

c 2...............................................................................83

Hình 3-8 : S đ tính t i B

c 3...............................................................................83

Hình 3-9 : L

i bi n d ng t ng th ...........................................................................83

Hình 3-10 : Chuy n v t ng th c a c b n..............................................................84
Hình 3-11 : Bi u đ Mômen c a c ..........................................................................84
Hình 3-12 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh ...............................84

Hình 3-13 : S hình thành các cung tr
Hình 3-14 :

t nguy hi m...............................................85

ng quan h chuy n v v i h s

n đ nh K minmin .............................85
R

R

Hình 3-15 : S đ tính toán.......................................................................................86
Hình 3-16 : L

i bi n d ng t ng th .........................................................................86

Hình 3-17 : Chuy n v t ng th c a c b n .............................................................87
Hình 3-18 : Bi u đ Mômen c a c ..........................................................................87
Hình 3-19 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh................................88

Hình 3-20 : S hình thành các cung tr
Hình 3-21 :

t nguy hi m...............................................88

ng quan h chuy n v v i h s

n đ nh K minmin .............................89

Hình 3-22 : M t b ng b trí neo cho m t đ n nguyên t
Hình 3-23 : S đ l c tác d ng lên t

R

R

ng kè...............................91

ng neo..........................................................91

Hình 3-24 : S đ tính toán.......................................................................................98
Hình 3-25 : L

i bi n d ng t ng th .........................................................................98

Hình 3-26 : Chuy n v t ng th c a c b n .............................................................98
Hình 3-27 : Bi u đ Mômen c a c ..........................................................................99
Hình 3-28 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh................................99


6

Hình 3-29 : S hình thành các cung tr

t nguy hi m...............................................99

Hình 3-30 : S đ tính toán.....................................................................................100
Hình 3-31 : L

i bi n d ng t ng th .......................................................................100

Hình 3-32 : Chuy n v t ng th c a c b n ...........................................................100
Hình 3-33 : Bi u đ Mômen c a c ........................................................................101
Hình 3-34 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh..............................101

Hình 3-35 : S hình thành các cung tr

t nguy hi m.............................................101

Hình 3-36 : S đ tính toán.....................................................................................102
Hình 3-37 : L

i bi n d ng t ng th .......................................................................102

Hình 3-38 : Chuy n v t ng th c a c b n ...........................................................102
Hình 3-39 : Bi u đ Mômen c a c ....................................................................... 103
Hình 3-40 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh..............................103

Hình 3-41 : S hình thành các cung tr

t nguy hi m.............................................103

Hình 3-42 : S đ tính toán.....................................................................................104
Hình 3-43 : L

i bi n d ng t ng th .......................................................................104

Hình 3-44 : Chuy n v t ng th c a c b n ...........................................................104
Hình 3-45 : Bi u đ Mômen c a c ........................................................................105
Hình 3-46 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh..............................105

Hình 3-47 : S hình thành các cung tr

t nguy hi m.............................................105

Hình 3-48 : S đ tính toán.....................................................................................106
Hình 3-49 : L

i bi n d ng t ng th .......................................................................106

Hình 3-50 : Chuy n v t ng th c a c b n ...........................................................106
Hình 3-51 : Bi u đ Mômen c a c ........................................................................107
Hình 3-52 : L

i bi n d ng t ng th c a bài toán tính n đ nh..............................107

Hình 3-53 : S hình thành các cung tr

t nguy hi m.............................................107

TH NG KÊ CÁC B NG BI U
B ng 3-1 : T ng h p các thông s chính c a công trình..........................................49
B ng 3-2 : T ng h p ch tiêu c lý đ t đ p và đ t n n.............................................60
B ng 3-3 : Thông s tính toán c a C b n BTCT d

ng l c .................................79

B ng 3-4 : Giá tr h s Rinter áp d ng cho các l p đ t...........................................79
B ng 3-5 : B ng t ng h p k t tính toán chi ti t cho các m t c t..............................89


7

M
1. TÍNH C P THI T C A

U

TÀI

Hi n nay khi xây d ng các công trình

vùng đ ng b ng n

c ta nh đ ng

b ng sông H ng, sông C u Long và các vùng đ ng b ng ven bi n Mi n Trung
th

ng g p các lo i tr m tích đ t y u nh đ t bùn, đ t có hàm l

ng h u c cao, đ t

sét ch y, cát ch y có b dày l n. Vi c x lý n n móng r t ph c t p, t n kém. Chi
phí đ x lý n n móng th

ng chi m t l cao có lúc chi m t i 60% giá thành công

trình.
V i các công trình có di n tích l n nh
th

ng đ

đ

ng, bãi…vv. Các gi i pháp

c s d ng là x lý b ng b c th m, c c cát, c c vôi – cát hay c c Xi

m ng đ t. H n ch c a các gi i pháp này là : (1) Chi u sâu gia c h n ch ; (2) Hi u
qu th p trong tr
ngang), m c n

ng h p ch u t i tr ng l n (đ c bi t r t kém khi ch u t i tr ng

c ng m cao ; (3) Thi u v t li u thay th đ t y u do v t li u t i ch

không đ m b o yêu c u .v.v..
Trong thi t k và thi công các công trình Th y L i ven đê, sông nh : C ng
l yn

c, Tr m b m hay kênh, m

ng v.v.. Vi c ng d ng các gi i pháp x lý v

k t c u và x lý n n c ng g p nhi u khó kh n do : (1) Công trình th
tr ng l n ; (2)

t n n có tính nén lún cao, chi u dày c a l p đ t này r t l n ho c

đ t n n là cát ch y ; (3) Ch u nh h

ng tr c ti p c a dòng ch y trong mùa l .

X lý gia c n n b ng C b n Bê tông c t thép d
đ i v i Vi t Nam.
d ng nhi u n m qua
đ

ng là có t i

ây là m t công ngh đã đ

ng l c còn khá m i m

c nghiên c u, phát minh và ng

Nh t B n và trên th gi i mang l i hi u qu r t to l n và

c áp d ng trong nhi u l nh v c đ c bi t là các ngành giao thông, thu l i…v.v.

Chính vì v y, các ch đ u t còn r t phân vân khi quy t đ nh l a ch n ph

ng án,

m c dù đã b thuy t ph c b i các y u t khác nh : giá thành h , t c đ thi công
nhanh, tính th m m cao, d ki m soát ch t l

ng và kh i l

ng…v.v.

Do v y vi c nghiên c u gi i pháp x lý n đ nh mái công trình b o v b có
n n đ t y u b ng c b n bê tông c t thép D

ng l c đáp ng yêu c u v k thu t,

kinh t và thi công phù h p v i đi u ki n Vi t Nam hi n nay là nhu c u r t thi t
th c và c p bách.


8

II. M C TIÊU, NHI M V VÀ PH M VI NGHIÊN C U C A

TÀI

1. M c tiêu và nhi m v c a đ tài
- Nghiên c u v hình d ng, đ c tính k thu t, đi u ki n ng d ng, quy trình và
bi n pháp thi công c a công trình có s d ng công ngh C b n bê tông c t thép d
ng l c.
- Nghiên c u tính toán s làm vi c c a C b n bê tông c t thép d

ng l c

trong n n đ t y u.
- Tính toán ng su t – bi n d ng cho công trình c th đ
C b n bê tông c t thép d

ng l c b ng ph

c x lý gia c b ng

ng pháp ph n t h u h n (FEM) theo

mô hình tính trên máy tính.
2. Ph m vi nghiên c u c a đ tài
tài t p trung nghiên c u và áp d ng tính toán thi t k c th cho công trình
là x lý n đ nh mái cho tuy n kênh d n c a D án : Nâng c p, m r ng c ng Nam
àn và h th ng kênh t i t nh Ngh An.
III. N I DUNG VÀ PH

NG PHÁP NGHIÊN C U

- Nghiên c u c s lý thuy t c a công ngh .
- Nghiên c u ph

ng pháp tính toán n đ nh, ng su t, bi n d ng c a c b n

bê tông c t thép d
- Nghiên c u ph

ng l c.

ng pháp thi công và các đi u ki n ng d ng.

- Ch n công trình c th đ mô hình hóa tính toán.
- Phân tích, so sánh và đánh giá k t qu đ t đ

c.


9

CH

NG 1

T NG QUAN V CÔNG NGH
C

B N BÊTÔNG C T THÉP D

1.1 GI I THI U V CÔNG NGH C

NG L C

B N BTCT D

NG L C

1.1.1. Gi i thi u chung
tn

c ta đang trong quá trình xây d ng và phát tri n m nh m đ c bi t

trong l nh v c xây d ng nói chung. Do đó xu t hi n nhi u v n đ c n có các gi i
pháp m i tiên ti n đ gi i quy t nh :
- H u h t các thành ph l n, nh

n

c ta đ u có sông r ch, kênh m

h ... c n đ nh k n o vét và ph i xây b kè thì m i ch ng đ

ng, ao,

c s t l , t o m quan

cho thành ph
- R t nhi u con sông v a và nh , do nhi u nguyên nhân th

ng hay s t l ,

luôn có nhu c u ch nh trang, ch ng s t l , nh t là nh ng vùng có đông dân c
- Nhi u t nh, thành ph có b bi n b i có nhu c u l n bi n

t, t o thêm đ t

xây d ng b ng cách làm b kè r i b m cát, ho c đ đ t đ n cao trình c n thi t, s
tr thành đ t xây d ng.
- Nh ng t nh, thành g n bi n có nhu c u gi l i n
nh p, ng n tri u c

c ng t, ng n m n xâm

ng làm ng p các khu dân c ... c n ph i xây d ng h th ng đê

và đ p v i các c a c ng hai chi u đ đóng- m khi c n thi t, k t h p v i m t s
tr m b m d phòng đ b m n

c ra vào nh ng lúc m a to và tri u c

ng dâng cao.

V i công ngh truy n th ng, khi xây d ng các công trình c u giao thông, b n
c ng, đê đ p, kênh m

ng, kè sông, kè bi n...trên n n đ t y u ng

lo i k t c u khác nhau nh : t
t

ng c g , t

ng c thép, t

i ta dùng nhi u

ng c bê tông c t thép,

ng c h n h p, b kè b ng đá h c... t t c đ u có hi u qu trong nh ng tr

h p nh t đ nh, song đ i v i tr
hi n t

ng h p công trình có n n là đ t y u đ c bi t là có

ng cát đùn cát ch y thì các gi i pháp trên m t là không gi i quy t đ

là cho giá thành quá cao thi công ph c t p th i gian thi công th
nh h

ng
c hai

ng kéo dài gây

ng đ n sinh ho t, cu c s ng c a nhân dân trong khu v c công trình làm

t ng giá thành công trình.


10

Cách đây h n 50 n m, T p đoàn PS MITSUBISHI (Nh t B n) đã nghiên c u
và phát minh ra công ngh c b n bê tông c t thép d
h c có d ng l

ng l c v i ki u dáng hình

n sóng c a m t c t ti t di n đ thay th các công ngh truy n th ng

trên. V i các tính n ng v

t tr i công ngh này đã đ

c s d ng r t r ng rãi và ph

bi n trên th gi i.
1.1.2. Các tính n ng c a công ngh c b n BTCT d
Công ngh c c ván BTCT d

ng l c

ng l c có nhi u tính n ng v

đ ch u l c cao nh ti t di n d ng sóng và đ c tính d
kh n ng ch u l c c a ván. Do đ
đ

ng đ

ng

ng l c làm t ng đ c ng,

c s n xu t t i công x

ngh tiên ti n c a Nh t B n nên ch t l

t tr i nh c

ng theo quy trình công

c ki m soát ch t ch , gi m thi u

c khuy t t t, n ng su t cao, ch ng lo i s n ph m đa d ng, đáp ng theo nhi u

d ng đ a hình và đ a ch t khác nhau...
Tu i th công trình c ng đ

c nâng cao lên, b i c c ván BTCT d

đ

c s n xu t t nh ng v t li u có c

đ

c r t nhi u tr ng l

ng đ cao, kh n ng ch u l c t t nên gi m

ng v t t cho công trình, d thay th c c m i khi nh ng c c

c g p s c . H n n a, c ng nh thép đ
hóa trong môi tr

ng n

ng l c

c ch ng g , ch ng n mòn, không b oxy

c m n c ng nh n

c phèn, ch ng đ

c th m th u nh s

d ng b ng v t li u Vinyl cloride khá b n v ng.
Ngoài ra, giá thành công ngh này d ch p nh n so v i công ngh truy n
th ng, thi công nhanh, d dàng và chính xác, không c n m t b ng r ng, ch c n xà
lan và c u, v a chuyên ch c u ki n v a ép c c là có th thi công đ
đi m n a là trong xây d ng nhà cao t ng dùng móng c c ép
dùng c c ván BTCT d

ng l c ép làm t

c. M t u

các thành ph , có th

ng ch n chung quanh móng, đ khi ép

c c, đ t không b d n v nh ng phía có th gây h h i nh ng công trình k c n làm
n tt

ng, s p đ …

1.1.3. C u t o c b n BTCT d

ng l c

C b n bê tông c t thép d

ng l c đ

c c u t o t 2 thành ph n ch y u là bê

tông và c t thép. Tùy thu c vào lo i k t c u và yêu c u c a t ng công trình có th
l a ch n ch ng lo i phù h p.


11

-

Thành ph n c t li u c a bê tông g m :

+ Xi m ng : Xi m ng Porland đ c bi t c

ng đ cao.

+ C t li u (cát, đá) : dùng lo i tiêu chu n kích th
+ Ph gia : ph gia t ng c
trình n m trong môi tr
+N

c không l n h n 20mm.

ng đ c a bêtông thu c nhóm G.

i v i các công

ng m n có th dùng thêm ph gia ch ng n mòn.

c : Ph i là n

c s ch không có axít và các t p ch t khác.

b. Thép:
+ Thép ch u l c : là thép có c

ng đ cao thu c nhóm SD40.

+ Thép t o ng su t trong bê tông: G m các s i cáp b ng thép lo i SWPR –7B
đ

ng kính 12.7mm – 15.2mm.

1.1.4. K t c u c b n bê tông c t thép d

ng l c

Theo các k t qu nghiên c u đ t ng kh n ng ch u l c k t c u và hình dáng
đ

c c u t o có d ng hình ch C v i chi u r ng c a b n c là không thay đ i

B=996mm còn các thông s khác nh góc nghiêng c a cánh b n, chi u dày và chi u
dài c đ

ng

c thi t k đ nh hình và thay đ i tùy theo yêu c u c a t ng công trình nên

i thi t k có th d dàng l a ch n đ
Kích th

c kích th

c c phù h p.

cc b n:

+ Chi u r ng c b n: 996 mm.
+ Chi u dày: 60-120 mm.
+ Chi u cao: 120-600 mm.
+ Chi u dài: 3-24 m.

Hình 1-1 : S n ph m c b n bê tông c t thép d

ng l c


12

1.1.5. Liên k t gi a các t m c b n BTCT d
Các t m c b n bê tông c t thép d
n i âm d

ng l c

ng l c đ

ng t o thành m t liên k t v ng ch c.

c liên k t v i nhau b ng kh p
đ m b o đi u ki n khít n

đ c bi t đ ng n ch n tri n đ khi g p ph i vùng đ a ch t có hi n t
ch y gi a kh p n i s d ng m t v t li u kín n

c (Joint) đ

c,

ng cát đùn, cát

c ch t o b ng nh a

t ng h p có đ b n r t cao. Do b ng nh a d o nên Joint không h gây khó kh n
trong quá trình thi công.

Hình 1-2 : C u t o c a v t li u kín n
1.1.6. Tiêu chu n k thu t c a c b n BTCT d
Các thông s k thu t c a c đ
(1993) c a

y ban tiêu chu n ch t l

c b nc ac đ

c t i kh p n i c a C
ng l c

c quy đ nh theo tiêu chu n JISA -5354

ng Nh t B n. Yêu c u v thông s k thu t

c th hi n qua c

ng đ bê tông [R b ] và mômen ch ng u n cho
R

R

phép c a c [M c ].
R

+C

R

ng đ bê tông yêu c u [R b ] = 650-725 kg/cm2.
R

R

P

P

+ Mômen ch ng u n [M c ] : Tùy thu c t ng lo i k t c u c .
R

R

1.1.7. Các đ c tính k thu t, kích th

c tiêu chu n c a các lo i c

thu n l i cho công tác ng d ng trong th c t đã nghiên c u và s n xu t
nhi u lo i c v i các thông s , đ c tính k thu t và hình d ng khác nhau tùy thu c
vào yêu c u c a m i công trình c th .


13

Hình 1-3 : Kích th

a

b

c

d

h

f

80

198

396

0

60

60

0.0624

78

200

400

0

80

80

0.0829

100

178

356

0

100

100

0.0881

93.8

184.2

368.4

3.7

125

100

0.1085

112.5

155.5

331

37.5

150

100

0.1160

131.3

148.7

293.4

56

175

100

0.1252

97

181

362

97

190

100

0.1243

109

169

338

63

215

100

0.1315

117.3

160.7

321.4

76

230

100

0.1468

130

148

296

93

280

100

0.1598

155

123

246

117

330

100

0.1835

140

138

276

110

380

100

0.1818

150

126

256

125

480

100

0.2078

c hình h c c a m t c t ngang t i thân và đ nh các lo i C .


14

Chuû
ng loaïi

H

A

(CM)

(CM2)

Y
Yu(c m )

I
YL(c m )

(c m4)

Z
Zu(c m3)

ZL(c m3)

W-120-1000

12.0

624

6.00

6.00

6912

1152

1152

W-160-1000

16.0

829

8.00

8.00

16350

2044

2044

W-180-1000

18.0

881

9.00

9.00

23547

2616

2616

W-225-1000

22.5

1085

11.25

11.25

45722

4064

4064

W-250-1000

25.0

1160

12.50

12.50

63041

5043

5043

W-275-1000

27.5

1252

13.75

13.75

84100

6117

6117

W-300-1000

30.0

1243

15.00

15.00

106003

7067

7067

W325-AB-1000

32.5

1315

16.25

16.25

134261

8262

8262

W-350-AB-1000

35.0

1468

17.50

17.50

169432

9682

9682

W-400-AB-1000

40.0

1598

20.00

20.00

248685

12434

12434

W-450-AB-1000

45.0

1835

22.50

22.50

353354

15705

15705

W-500-AB-1000

50.0

1818

25.00

25.00

462362

18494

18494

W-600-AB-1000

60.0

2078

30.00

30.00

765907

25530

25530

Hình 1-4 : Các đ c tr ng hình h c c a m t c t ngang các lo i C .


15

Chủ
ng loại

W-120-1000

W-160-1000

W-180-1000

W-225-1000

W-250-1000

W-275-1000

W-300-1000

Chiề
u dà
i

Trọng lượng

m

t

3.0

Chủ
ng loại

Chiề
u dà
i

Trọng lượng

m

t

0.49

8.0

2.65

3.5

0.57

8.5

2.82

4.0

0.65

9.0

2.98

4.5

0.73

9.5

3.15

5.0

0.80

10.0

3.31

5.5

0.88

11.0

3.64

6.0

0.96

12.0

3.97

6.5

1.04

13.0

4.30

7.0

1.11

14.0

4.63

4.0

0.86

9.0

3.32

4.5

0.97

9.5

3.50

5.0

1.07

10.0

3.69

5.5

1.17

11.0

4.05

6.0

1.28

12.0

4.42

6.5

1.38

13.0

4.79

7.0

1.48

14.0

5.15

7.5

1.59

15.0

5.52

8.0

1.69

4.0

0.92

10.0

4.01

4.5

1.03

11.0

4.41

5.0

1.14

12.0

4.81

5.5

1.25

13.0

5.21

6.0

1.36

14.0

5.61

6.5

1.47

15.0

6.01

7.0

1.58

16.0

6.41

7.5

1.69

8.0

1.80

5.0

1.39

11.0

5.06

5.5

1.53

12.0

5.52

6.0

1.66

13.0

5.97

6.5

1.80

14.0

6.43

7.0

1.93

15.0

6.89

7.5

2.07

16.0

7.35

8.0

2.21

17.0

7.81

8.5

2.34

9.0

2.48

6.0

1.78

13.0

5.92

6.5

1.92

14.0

6.38

7.0

2.07

15.0

6.83

7.5

2.24

16.0

7.29

8.0

2.35

17.0

7.74

8.5

2.50

18.0

8.20

9.0

2.64

19.0

8.65

9.5

2.79

20.0

9.11

10.0

2.93

7.0

2.22

15.0

7.81

7.5

2.38

16.0

8.33

8.0

2.53

17.0

8.84

8.5

2.69

18.0

9.36

9.0

2.85

9.5

W-325-AB-1000

W-350-AB-1000

W-400-AB-1000

W-450-AB-1000

W-500-AB-1000

W-600-AB-1000

19.0

9.88

3.00

20.0

10.40

10.0

3.16

21.0

10.92

11.0

3.47

7.0

2.20

7.5

2.36

8.0

2.51

8.5

2.67

9.0

2.82

9.5

2.98

10.0

3.13

11.0

3.44

12.0

3.76

Hình 1-5 : Tr ng l

ng b n thân c a các lo i C b n BTCT


16

Chieà
u daø
i (m)

W-120-1000

120

W-160-1000

160

1.41

60

1.92
80

W-180-1000

180

2.95

W-225-1000

225

4.02

W-250-1000

250

W-275-1000

275

W-300-1000

300

W-325-A-1000

5.73

100

7.53
9.06
110

11.3

325

W-325-B-1000
W350-A-1000

12.7
996

350

W-350-B-1000
W-400-A-1000

16.1
19.1

400

W-400-B-1000

W-450-A-1000

22.3

450

120

W-450-B-1000
W-500-A-1000

25.4
29.4

500

W-500-B-1000
W-600-A-1000

14.8

33.8
37.7

600

W-600-B-1000

47.9
55.4

Hình 1-6 : Các thông s k thu t c a các lo i C đ

c ch t o và s n xu t.

Ghi chú : Mômen chó phép trong b ng trên là mômen u n đ m b o không x y ra
U

U

v t n t có b r ng l n h n 0,05mm b t k phía m t ch u nén hay ch u kéo c a C .
1.2. CÁC
1.2.1.

NG D NG CÔNG NGH C

B N BTCT D

ng d ng công ngh c b n BTCT d

NG L C

ng l c trên th gi i

T khi T p đoàn PS MITSUBISHI (Nh t B n) phát minh ra lo i “c BTCT d
ng l c” v i nh ng tính n ng và u đi m v
th ng c gi i pháp này đã đ

t tr i so v i các gi i pháp truy n

c s d ng đ xây d ng r t có hi u qu

Nh t B n v i

nhi u l nh v c trong đó ch y u là :
+ Công trình đ

ng giao thông, c u c ng bi n...

+ Kè b o v ch ng xói l b sông, bi n.
+T

ng ch n sóng, t

ng h

ng dòng...

+T

ng ch ng th m trong thân đ p, n n công trình th y l i, đê bao v ng l ...


17

Hình 1-7 :

ng d ng c BTCT d

ng l c trong xây d ng giao thông

Nh t B n

Hình 1-8 :

ng d ng c BTCT d

ng l c trong xây d ng giao thông

Nh t B n


18

Hình 1-9 :

ng d ng c BTCT d

Hình 1-10 :

ng l c trong xây d ng giao thông

ng d ng c BTCT d

ng l c trong xây d ng

Nh t B n

c

19

1.2.2.

ng d ng công ngh c b n BTCT d

C c ván BTCT-DUL đ

ng l c

Vi t Nam

c ng d ng l n đ u tiên t i Vi t Nam kho ng n m

1999-2001 t i c m công trình nhi t đi n Phú M - t nh Bà R a V ng Tàu, làm kênh
d nn

c gi i nhi t cho nhà máy tu c bin khí v i chi u dài trên 1.000m, chi u r ng

45m, chi u sâu 8,7m – 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 BTCT-

DUL – Ti n s ITOSHIMA Hi n nay kênh này v n b n v ng và Nh t đã chuy n
giao công ngh này cho ta.
Hi n nay đ c bi t là vùng

ng B ng Sông C u Long và khu v c Nam B là

nh ng vùng có đ a hình đ a ch t r t ph c t p do đ a ch t n n ch y u là lo i tr m
tích m m y u, kh n ng ch u l c kém r t phù h p đ
nh ng tính n ng u vi t c a mình
đ

n

ng d ng công ngh này. V i

c ta trong nh ng n m qua công ngh này đã

c ng d ng r t r ng rãi v i t c đ phát tri n nhanh và đ

c áp d ng trên nhi u

l nh v c nh giao thông, th y l i, đê sông, đê, c ng bi n.v.v..
Ngay t khi ti p c n lo i s n ph m m i này, nh n ra ti m n ng ng d ng r t
l n trong xây d ng các công trình h t ng, Công ty C&T đã nghiên c u ch t o ng
d ng c c ván PC, đ t đây hình thành s đ t phá đem l i gi i pháp m i cho các
công trình kè b o v b , ch ng s t l , các b n sông, kè bi n, các công trình thu
l i...B

c phát tri n ti p theo: T n m 2005 – công ty C&T đã liên doanh v i t p

đoàn PS.MITSUBISHI đ u t 01 nhà máy s n xu t C u Ki n Bê tông

úc S n

trong đó c c ván PC là s n ph m chính ch y u, đáp ng nhu c u ngày càng gia

t ng v s n ph m này.

n nay đã có thêm công ty Bê tông 620 Châu Th i mua b n

quy n công ngh và c ng đã s n xu t lo i C th

ng ph m này ra th tr

ng.


20

Hình 1-11 :

ng d ng C làm kè k t h p ch nh trang đô th (Long An).

Hình 1-12 :

ng d ng C làm kè b bi n (Th xã Hà Tiên).


21

Hình 1-13 :

Hình 1-14 :

ng d ng C làm kè l n bi n (Nhi t đi n Phú M ).

ng d ng C làm c ng c u tàu c p b n b bi n.


22

Hình 1-15 :

ng d ng C làm t

1.3. NH NG V N

ng ch n sóng k t h p x lý n n cho đê bi n.

CÒN T N T I

Hi n nay công ngh C ván BTCT D ng l c đã đ c ng d ng khá r ng
rãi và ph bi n n c ta nh ng ngoài nh ng tính n ng u vi t thì công ngh này
v n còn t n t i m t s nh ng nh c đi m mà trong quá trình thi t k ng i s d ng
r t c n ph i có s quan tâm đúng m c đ đ m b o tính an toàn, kh thi và kinh t
cho ph ng án ch n.
+ Công ngh ch t o ph c t p trong quá trình s n xu t đòi h i ph i có dây
chuy n và công ngh ki m tra, giám sát ch t ch .
+ Thi công đòi h i đ chính xác cao, thi t b thi công hi n đ i, máy móc thi
công khá c ng k nh (búa rung, búa thu l c, máy c t n c áp l c...)
+ Do ph i mua b n quy n công ngh và đ c s n xu t t i nhà máy do đó
ph i v n chuy n đ n công trình làm cho giá thành C thành ph m v n còn r t cao.
+ Do c có chi u r ng khá l n (B=996mm) nên khó thi công theo đ ng
cong có bán kính nh .
+ Do m t c t ngang c có ti t di n khá l n đ i nên v i nh ng công trình có
đ a ch t n n mà l p đ t y u dày l i n m h i sâu, phía trên l i là l p đ t c ng c ng

t ng đ i dày thì v n đ thi công đóng c qua l p đ t c ng c ng s g p r t nhi u
khó kh n và t n kém.


23

CH

PH

NG 2

NG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG C
B N BÊTÔNG C T THÉP D

2.1 PH

NG PHÁP TÍNH TOÁN C

2.1.1. Tài li u c b n và các b

NG L C

B N BTCT D

NG L C

c tính toán

Tính toán thi t k C b n BTCT d

nh ng đ u v i m t m c đích : L a ch n đ

ng l c có nhi u ph

ng pháp khác nhau

c quy mô cho k t c u ng v i lo i C

b n BTCT phù h p đ v a đ m b o đi u ki n an toàn, n đ nh (chuy n v , bi n
d ng ) v a ph i đ m b o đi u ki n kinh t cho công trình.
ph c v công vi c tính toán C b n bê tông c t thép d

ng l c c n các

tài li u c b n sau :
+ Tài li u kh o sát đ a hình, đ a ch t công trình.
+ Tài li u th y v n, th y l c và ch đ dòng ch y t i khu v c công trình.
+ Ph

ng án b trí và k t c u công trình.

+ Các đ c tính k thu t c a C b n bê tông c t thép d
Trình t tính toán bao g m nh ng b
-B

ng l c.

c c b n sau :

c 1: T ng h p và tính toán các s li u c n thi t ph c v cho tính toán

(các ch tiêu c lý c a tài li u đ a ch t, thông s k thu t c a c ....).
-B
m m th

c 2: L a ch n và xây d ng s đ tính toán (Tính th công hay b ng ph n
ng m i).

-B

c 3: Tính toán các giá tr n i l c, bi n d ng và chi u dài c .

-B

c 4: Phân tích và so sánh các giá tr n i l c, bi n d ng v i các giá tr cho

phép. N u th a mãn l a ch n lo i c gi thi t làm ph
ph i tính l i v i ph

ng án thi t k n u không

ng án c khác.

-B

c 5: Thi t k h th ng neo, b ph n gi neo (N u c n ph i có).

-B

c 6: Ki m tra n đ nh c a c và n n.

-B

c 7: K t lu n.

2.1.2. Tính toán xác đ nh n i l c và chi u dài c (Tính th công)
Theo giáo trình “Công trình B n c ng ”. Vi c tính toán n đ nh b n thân
t

ng c b n d a trên lý thuy t áp l c đ t c a Coulomn và Rankine. T

ng c b n