NGHIÊN cứu xác ĐỊNH các THÔNG số kỹ THUẬT hợp lý của búa RUNG hạ cọc ván THÉP vào nền đất NHIỀU lớp (tt)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.33 MB, 25 trang )
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài: Ở nước ta, búa rung đã được sử dụng từ lâu [10], nhưng đến
này chưa có một tác giả hay một công trình nào quan tâm nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa
học đầy đủ và chuyên sâu cho việc tính toán thiết kế, cũng như tính toán lựa chọn búa
rung khi thi công trong điều kiện địa chất tại Việt Nam. Do đó, việc nghiên cứu tính toán
quá trình hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp bằng búa rung trên cơ sở phân tích phi
tuyến quá trình tương tác giữa các lớp đất với cọc ván thép trong quá trình làm việc là một
vấn đề cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao nhưng đến này chưa có tác giả nào
quan tâm nghiên cứu, đặc biệt là bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa
rung trên quan điểm nghiên cứu hệ "Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp" nhằm
tạo cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế hoặc nâng cao hiệu qua khai thác sử dụng
búa rung trong thi công.
2. Mục tiêu nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định các thông số kỹ
thuật hợp lý của búa rung để hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp và ứng dụng nghiên
cứu cho trường hợp cụ thể để xác định các thông số hợp lý của búa rung VH-QTUTC70
hạ cọc ván thép loại NSP-IIw vào nền đất nhiều lớp tại công trình cầu Đồng Quang, Ba Vì,
Hà Nội.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Búa rung loại treo tự do: Luận án chọn búa rung kiểu treo tự do trên cần trục cơ sở, có
tần số rung từ 20 đến 40 Hz làm đối tượng nghiên cứu vì đây là loại búa rung được sử
dụng rất phổ biến trong công tác thi công hiện nay.
- Cọc ván thép mặt cắt chữ U: Đây là cọc ván thép loại thông dụng và hiện đang được sử
dụng nhiều trong thi công ở Việt Nam, đồng thời cấu tạo của loại cọc ván thép này cũng
phù hợp cho nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm.
- Nền đất nhiều lớp: Đây là cấu trúc địa chất phổ biến và điển hình ở Việt Nam, gồm các
lớp đất cát và đất sét được phân lớp có chiều dày khác nhau.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu xây dựng mô hình lý thuyết và chương trình tính toán xác định các thông số
kỹ thuật của hệ “Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp”.
- Nghiên cứu lựa chọn mô hình đất và lý thuyết tính toán các thành phần lực cản động của
các lớp đất tác dụng lên cọc ván thép trong quá trình hạ cọc bằng búa rung.
- Nghiên cứu xây dựng phương pháp và chương trình tính toán xác định các thông số kỹ
thuật hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp bằng thuật toán di truyền.
- Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thành phần lực cản và các hệ số thực nghiệm,
hoàn thiện bộ số liệu đầu vào cho bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa
rung hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp.
- Xác định hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của một số loại đất trong một trường hợp cụ
thể.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Luận án
- Nghiên cứu thiết lập phương pháp và chương trình tính bài toán hạ cọc ván thép bằng
búa rung vào nền đất nhiều lớp không chỉ phục vụ cho cọc ván thép mà còn cho các loại
cọc khác như cọc ống thép, cọc bê tông…, có thể ứng dụng chương trình tính này để tính
toán, thiết kế hợp lý búa rung chế tạo trong nước.
- Nghiên cứu ứng dụng thuật toán di truyền và xây dựng chương trình tính trên máy tính
để xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung trong bài toán hạ cọc ván thép vào
nền đất nhiều lớp, các thông số này có thể sử dụng để tính toán thiết kế hoặc lựa chọn,
2
khai thác sử dụng búa rung trong thi công.
- Quá trình nghiên cứu thực nghiệm với quy trình thực nghiệm hợp lý và thiết bị đo hiện
đại tạo cơ sở cho việc xây dựng phương pháp thực nghiệm.
- Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thành phần lực cản động của nền đất lên cọc ván
thép khi hạ bằng búa rung, xác định được hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng động của một
số loại đất để sử dụng trong tính toán, thiết kế và khai thác sử dụng búa rung.
6. Tính mới của luận án:
- Đã nghiên cứu động lực học hệ “Búa rung - Cọc ván thép - nền đất nhiều lớp”, bao gồm
việc xây dựng mô hình toán có quan tâm đến cơ chế tương tác giữa các lớp đất với cọc
ván thép dưới tác dụng của lực rung động, xây dựng sơ đồ thuật toán và chương trình tính
toán.
- Đã nghiên cứu phương pháp xác định các thông số hợp lý của búa rung khi hạ cọc ván
thép vào nền đất nhiều lớp gồm: xây dựng hàm mục tiêu, sơ đồ thuật toán và chương trình
tính toán; đã áp dụng tính toán cho một trường hợp điển hình.
- Bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được giá trị hệ số hóa lỏng và
hệ số chảy lỏng của một số loại đất tại Hà Nội.
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HỆ “BÚA RUNG
- CỌC VÁN THÉP - NỀN ĐẤT NHIỀU LỚP”
1.1. Các công trình nghiên cứu về quá trình hạ cọc bằng búa rung đã công bố
1.1.1. Các công trình nghiên cứu trong nước
Từ các công trình nghiên cứu trong nước đã công bố, có thể thấy:
- Một số tác giả nghiên cứu động lực học quá trình hạ cọc bằng búa rung trên quan điểm
của bài toán cơ học hạ thanh (cứng tuyệt đối hoặc là đàn hồi) vào môi trường nền đất đàn
hồi [4], [9] nên không mô tả được cơ chế ứng xử phức tạp của môi trường đất dưới tác
dụng của lực rung động.
- Một số tác giả nghiên cứu xây dựng mô hình và giải bài toán động lực học quá trình hạ
cọc bằng búa rung qua các mô hình cơ học một khối lượng, có quan tâm đến thành phần
lực ma sát thành bên theo chiều sâu hạ cọc [29] hay mô hình búa rung nối cứng với cọc
trong môi trường nền đất có tính đàn - dẻo [3]. Các tác giả xây dựng công thức lý thuyết
xác định các thành phần lực cản của nền đất lên cọc dưới dạng lực tĩnh và chưa đưa ra
phương pháp tính toán các thành phần lực cản này trong quá trình làm việc.
- Một số tác giả nghiên cứu xây dựng mô hình động lực học [13] hoặc phân tích lựa chọn
mô hình động lực học của các tác giả trên thế giới [8], [11], [18] để áp dụng cho trường
hợp cụ thể, từ đó đưa ra các kiến nghị đối với quá trình tính toán, thiết kế hay khai thác sử
dụng búa rung khi hạ cọc với giả thiết coi cọc là cứng tuyệt đối, nền đất coi là đồng nhất 1
lớp và là môi trường đàn hối tuyến tính. Có tác giả tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trên
mô hình thực nghiệm thu nhỏ nên kết quả sai khác so với thực tế [13].
Từ nhưng phân tích trên cho thấy, nghiên cứu quá trình hạ cọc ván thép vào nền
đất nhiều lớp bằng búa rung có quan tâm đến việc xác định các thành phần lực cản động
giữa đất với cọc dựa trên mô hình tương tác giữa “các lớp đất - cọc” là nội dung hoàn toàn
mới, chưa đề cập trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.
1.1.2. Các công trình nghiên cứu ngoài nước: Nghiên cứu quá trình hạ cọc bằng búa
rung đã và đang được nhiều tác giả trên thế giới quan tâm với nhiều cách tiếp cận khác
nhau. Sự khác biệt trong các nghiên cứu này không chỉ về mô hình tính toán mà còn về
phương pháp xác định các thành phần lực cản động giữa đất với cọc hay các thông số địa
kỹ thuật đưa vào tính toán. Qua phân tích, đánh giá các công trình nghiên cứu ngoài nước
3
Mũi cọc
4
5
1
11
1
6
1. Máy cơ sở
2. Móc treo búa
3. Khung treo
4. Thân búa rung thủy lực
5. Má kẹp cọc
6. Cọc ván thép
m2
Biên độ lực kích thích
O
mc
1(
2(
.
i(
1
Rs1
2
Rs2
Rsi
.
T(i)/2
3T(i)/4
Pkt
Pkt
Má kẹp cọc
.
T(i) T(i)/4
T(i+1)/4
T(i+1)
T(i+1)/2
Thời gian (t)
3T(i+1)/4
Biên độ lực kích thích
Lớp 1
Lớp 2
Lớp i
i
hi
1
Thân búa phân gây rung
h1
Đất
m1
h2
Hiện t-ợng hóa lỏng của đất xung
quanh cọc ván thép
P0
Khung treo
Khối l-ợng động, md = m2 + mc
Đất
2
Cọc ván thép
lún Mặt đất bị rungđộng
dạng
biến ép
bị n th
nền c vá
Mặt i hạ cọ
kh
Lực cản suy giảm
Khối l-ợng búa rung, mb = m1+m2
Mặt nền ban đầu
Tổng khối l-ợng của hệ, mtong = m1 + m2 +mc
3
cú th thy:
- Cỏc cụng trỡnh nghiờn cu trờn th gii tp trung vo 3 nhúm vn , gm: nghiờn cu
kh nng h cc bng bỳa rung, nghiờn cu nh hng ca quỏ trỡnh h cc bng bỳa rung
n mụi trng xung quanh v nghiờn cu sc chu ti ca cc.
- Quỏ trỡnh h cc bng bỳa rung tuy c nhiu tỏc gi nhng vn cũn tn ti nhiu hn
ch, cha phn ỏnh y v ỳng vi quỏ trỡnh lm vic thc t nờn kt qu cũn hn ch
v sai s tng i ln so vi thc t [46].
- Hu ht cỏc tỏc gi u gi thit coi nn t l ng nht 1 lp n gin húa quỏ trỡnh
tớnh toỏn [46],[47],[39], cho nờn cỏc kt qu nghiờn cu vn cũn sai s ln (khong giỏ
tr cỏc h s thc nghim rng).
T ú cho thy, cha cú cụng trỡnh nghiờn cu ngoi nc no cp n nghiờn
cu xỏc nh cỏc thụng s k thut ca bỳa rung h cc vỏn thộp vo nn t nhiu lp, cú
quan tõm n quỏ trỡnh tng tỏc gia cc vỏn thộp vi cỏc lp t xỏc nh cỏc thnh
phn lc cn ng nh ó cp ca lun ỏn.
1.2. Phng phỏp xỏc nh cỏc thnh phn lc cn ng ca nn t tỏc dng lờn cc
vỏn thộp trong quỏ trỡnh h cc bng bỳa rung
1.2.1. Phõn tớch quỏ trỡnh h cc vỏn thộp bng bỳa rung
Quỏ trỡnh h cc vỏn thộp bng bỳa rung lp trờn cn trc c s c th hin
nh hỡnh 1.12.
Rti
Hỡnh 1.12. Tng th quỏ trỡnh h cc Hỡnh 1.13. C ch hot ng ca h Bỳa
rung - Cc vỏn thộp - t nhiu lp
vỏn thộp bng bỳa rung
Khi bỳa rung hot ng, mt phn nng lng ca bỳa rung truyn vo nn t,
kớch thớch cỏc ht t dao ng to ra trng thỏi húa lng (t cỏt) v trng thỏi chy lng
(t sột), lm tng ỏp lc nc l rng v lm gim lc cn gia cỏc lp t vi cc vỏn
thộp [41], phn nng lng cũn li to lc n cc, khi lc n ny ln hn tng lc cn
ng ca nn t lờn cc thỡ cc bt u i xung. C ch hot ng ca h Bỳa rung Cc vỏn thộp - t nhiu lpc th hin trờn hỡnh 1.13, vi: P0 l lc cng cỏp nõng
bỳa rung (nu cú), mb = m1 + m2 l tng khi lng bỳa rung, mtong = m1 + m2 + mc l
tng khi lng ca c h (m1, m2, mc ln lt l khi lng khung treo bỳa rung, khi
lng thõn bỳa v khi lng cc vỏn thộp), Pkt l lc rung ng ca bỳa, h1, h2, ..., hi ln
lt l chiu dy cỏc lp t v Rs1, Rs2, ..., Rsi v Rt1, Rt2, ..., Rti ln lt l lc cn ng
ca cỏc lp t ny tỏc dng lờn thnh cc v mi cc. Quỏ trỡnh tng tỏc gia t vi
cc vỏn thộp khi h cc bng bỳa rung l mt quỏ trỡnh phc tp v ph thuc vo nhiu
yu t nh cỏc yu t liờn quan n bỳa rung, nn t v cc vỏn thộp. Trong ú, cỏc
thụng s ca bỳa rung v nn t l cỏc thụng s quan trng nht, quyt nh c ch tng
tỏc gia t vi t hay gia t vi cc ti vựng xung quanh cc, t ú a ra c s lý
4
thuyết tính toán các thành phần lực cản động này.
1.2.2. Lựa chọn mô hình đất và phương trình toán xác định lực cản động của các lớp
đất lên cọc ván thép khi chịu tải trọng rung động
Trong cơ học đất thường dùng một số mô hình cơ bản như:
- Mô hình đàn hồi tuyến tính đẳng
hướng;
- Mô hình đàn hồi - thuần dẻo;
- Mô hình đàn hồi phi tuyến;
- Mô hình đàn- dẻo- nhớt.
Đã có nhiều công trình nghiên
cứu cho thấy lực cản động của đất Hình 1.17. Sơ đồ mô tả dịch chuyển của cọc
lên cọc ván thép ảnh hưởng trực tiếp ván thép (a), lực cản động thành cọc (b) và
đến quá
lực cản động mũi cọc (c).
trình hạ cọc, gồm hai thành phần là lực cản động thành cọc (Rs) và lực cản động mũi cọc
(Rt). Dưới tác động của tải trọng chu kỳ, các thành phần lực cản này có quy luận thay đổi
như thể hiện trên hình 1.17. Đến nay trên thế giới có một số tác giả đã xây dựng mô hình
đất và mô hình toán để xác định các thành phần lực cản động của nền đất tác dụng lên cọc
thép dưới tác dụng của lực rung động, như: Karlsruhe, Vipere và Vibdrive đề cập trong
[46]; Seung-Hyun Lee [49]; Svetlana Polukoshko [56] và Alain Holeyham đề cập trong
[65], [44]. Trong đó luận án lựa chọn mô hình Vibdrive (cho các loại đất cát) và mô hình
Alain Holeyham (cho các loại đất sét) để xác định các thành phần lực cản động của nền
đất lên cọc ván thép (Chương 2), vì các mô hình này tường minh, dễ ứng dụng, phù hợp
điều kiện nghiên cứu thực nghiệm tại Việt Nam.
1.3. Cơ sở lý thuyết tối ưu xác định các thông số hợp lý của búa rung trong quá trình
hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp
Theo [28], [32], [73], [31] trong thiết kế kỹ thuật, tối ưu hoá là công cụ toán học quan
trọng được ứng dụng để cải thiện một cách hệ thống các thông số thiết kế nhằm thỏa mãn
các mục tiêu đặt ra. Quá trình này được thực hiện bằng sự thay đổi thích hợp giá trị của
các thông số thiết kế cho đến khi xác định được giá trị tối ưu của hàm mục tiêu. Có nhiều
phương pháp tiềm kiếm tối ưu khác nhau như phương pháp đạo hàm (phương pháp tổng
trọng số; phương pháp ràng buộc pháp tuyến ; phương pháp dây cung…) hay phương
pháp phi đạo hàm (quy hoạch tiến hoá; chiến lược tiến hoá; chương trình tiến hoá như
thuật toán di truyền, thuật toán mô phỏng luyện kim, thuật toán tiến hoá vi phân…). Như
vậy, có nhiều phương pháp khác nhau để giải bài toán tối ưu hóa và không thể chỉ ra đâu
là phương pháp tốt nhất. Thuật toán di truyền sử dụng hiệu quả đối với các bài toán thiết
kế tối ưu trong kỹ thuật, vì vậy luận án sử dụng “Thuật Toán Di Truyền” để giải bài toán
xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung trong quá trình hạ cọc ván thép vào
nền đất nhiều lớp (Chương 3).
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
1. Búa rung là thiết bị hiện đang được sử dụng rộng rãi trong thi công, nhưng cơ sở lý
thuyết phục vụ việc tính toán, thiết kế, lựa chọn búa rung ở nước ta còn thiếu và bất cập.
Trên cơ sở tổng hợp, phân tích kết quả của các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
đã công bố, luận án lựa chọn nội dung nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý
của búa rung thi công cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp, có quan tâm đến cơ chế tương
tác giữa các lớp đất với cọc ván thép trong quá trình làm việc, đây là hướng nghiên cứu
hoàn toàn mới, không trùng lặp và có ý nghĩa thực tế cao.
5
2. Việc xác định các thành phần lực cản động của nền đất tác dụng lên cọc ván thép dựa
trên cơ chế tương tác giữa các loại đất với cọc ván thép khi được hạ bằng búa rung có ý
nghĩa quyết định đến kết quả của bài toán và là vấn đề cốt lõi của bài toán hạ cọc ván thép
vào nền đất bằng lực rung động, tuy nhiên ở nước ta vẫn chưa có công trình nào quan tâm
nghiên cứu. Trên cơ sở quá trình tổng hợp, phân tích các công trình nghiên cứu đã công
bố trên thế giới, luận án đã lựa chọn được mô hình đất và mô hình toán xác định các thành
phần lực cản động của nền đất lên cọc ván thép dưới tác dụng của lực rung động, cụ thể
sức kháng nén động đơn vị tại mũi cọc (qd) và sức kháng cắt động đơn vị tại thành cọc (d)
của các lớp đất cát lên cọc ván thép được xác định theo các công thức từ 1.2 đến 1.5, của
các lớp đất sét được xác định theo các công thức từ 1.6 đến 1.9.
3. Nghiên cứu xác định các thông số hợp lý của búa rung để hạ cọc ván thép vào nền đất
nhiều lớp là vấn đề cấp thiết có tính khoa học cao, làm cơ sở để hoàn thiện thiết kế búa
rung chế tạo trong nước và làm cơ sở để lựa chọn các loại búa rung, nâng cao hiệu quả
trong khai thác sử dụng. Vấn đề này chưa có tác giả nào đề cập nghiên cứu. Có nhiều
phương pháp tính toán tối ưu, trong đó phương pháp ứng dụng thuật toán di truyền để tính
toán tối ưu trong các bài toán kỹ thuật có nhiều ưu điểm, vì vậy luận án lựa chọn thuật
toán di truyền để xây dựng phương pháp xác định các thông số hợp lý của búa rung để hạ
cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp.
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU HỆ “BÚA RUNG-CỌC VÁN THÉPNỀN ĐẤT NHIỀU LỚP”
2.1. Xây dựng mô hình tính cho hệ “Búa rung-Cọc ván thép-Nền đất nhiều lớp”
2.1.1. Phát biểu bài toán
Như phân tích ở Chương 1, luận án xây dựng mô hình tính toán hai khối lượng
cho hệ “Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp”, có quan tâm đến sự tương tác giữa
cọc ván thép với các lớp đất xung quanh để tính toán các thành phần lực cản động của
chúng lên cọc ván thép, cho phép mô tả đúng điều kiện làm việc thực tế của hệ nên cho
kết quả tính toán sẽ chính xác và đáng tin cậy hơn. Các đối tượng của hệ “Búa rung-Cọc
ván thép-Nền đất nhiều lớp” luận án nghiên cứu, gồm:
- Búa rung: Búa rung có kết cấu hai khối lượng (khung treo và thân búa riêng biệt), kiểu
treo tự do trên cần trục cơ sở và điều chỉnh lực rung động thông qua điều chỉnh tần số
rung làm đối tượng nghiên cứu và tính toán cho trường hợp cụ thể với búa rung VHQTUTC70 do Việt Nam chế tạo.
- Cọc ván thép: Loại cọc có mặt cắt chữ U được đóng đơn, đây là loại cọc ván thép được
sử dụng phổ biến, có độ cứng đảm bảo và phù hợp với mục đích nghiên cứu. Trong
trường hợp tính toán cụ thể, sử dụng các thông số của cọc ván thép NSP-IIw.
- Đất: Cấu trúc nền đất gồm nhiều lớp có chiều dày, tính chất cơ lý khác nhau làm đối
tượng nghiên cứu và tính toán cho trường hợp cụ thể với cấu trúc địa chất tại trụ T2, T3
cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội).
2.1.2. Xây dựng mô hình tính hệ “Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp”
Luận án xây dựng mô hình lý thuyết cho bài toán hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều
lớp bằng búa rung như trên hình 2.5 với các giả thiết:
6
- Coi cọc ván thép được liên kết cứng
z
với thân búa qua má kép, mọi điểm
z
trên búa và cọc ván thép có độ dịch
chuyển, gia tốc, vận tốc và chuyển vị
giống nhau.
- Coi tổng lực của búa rung tác dụng
lên cọc có phương thẳng đứng trùng
với tim cọc và có điểm đặt tại đỉnh
cọc.
- Chỉ xét quá trình hạ cọc khi lực
căng cáp nâng búa bằng không và Hình 2.5. Mô hình tính toán lý thuyết hệ “Búa rung
- Cọc ván thép - Đất nhiều lớp”
không xét quá trình kéo cọc;
- Búa rung thay đổi được tần số rung, không thay đổi được mô men lệch tâm;
- Đất gồm nhiều lớp khác nhau có chiều dày lần lượt là h1, h2,... hi, coi trong mỗi lớp là
đồng nhất và có các thông số cơ lý đặc trưng riêng. Mỗi lớp đất được đặc trưng bởi một
mô hình đất để xác định các thành phần lực cản động, giá trị của các thành phần lực cản
động được xác định trong mỗi chu kỳ tác dụng của lực rung động, tương ứng với chiều
sâu dịch chuyển của cọc trong các lớp đất đó.
- Coi cọc ván thép cứng tuyệt đối và chỉ dao động theo phương thẳng đứng.
- Coi môi trường tương tác của đất xung quanh cọc giống nhau theo mọi phương.
Từ mô hình tính toán lý thuyết (hình 2.5) ta phân tích lực và thu được sơ đồ như trên
hình 2.6. Trong đó:
- z1, z2: Lần lượt là chuyển vị của khung treo, thân búa-cọc ván thép, m;
- Fs: Lực đàn hồi của hệ lò xo, kN;
- m1, m2, mc: Lần lượt là khối lượng khung treo, thân búa và cọc ván thép, kg;
..
- Pkt: Lực rung động, kN;
m1g
Pqt1=m1z1
- Pqt1, Pqt2: Lần lượt là lực quán tính của
z1
Fs
khung treo và thân búa - cọc ván thép, kN;
O x
z
Fs
- Rs: Tổng lực cản động thành cọc do các
..
lớp đất tác dụng lên phần chiều dài cọc đã
Pqt2=(m2+mc)z2
Pkt
được hạ vào trong nền đất. Lực cản động
(m2+mc)g
z2
thành cọc (Rs) được mô hình bằng hàm
Rs
Rt
bậc thang, mà ở đó hướng của lực cản
thành luôn ngược với chiều chuyển động Hình 2.6. Sơ đồ phân tích lực tác dụng
lên các phần tử của mô hình tính
của cọc, được xác định bằng công thức sau:
m1
1
S
Biªn ®é lùc kÝch thÝch
m2
T(i) T(i)/4
O
2
3T(i)/4
T(i)/2
Pkt
T(i+1)/4
T(i+1)
3T(i+1)/4
Thêi gian (t)
T(i+1)/2
Pkt
Biªn ®é lùc kÝch thÝch
z
ks1
Líp 2
ks2
Rsi
ksi
Cti
z
hi
ti
Csi
z
Rs2
t2
Cs2
Líp 1
Rs1
h2
Cs1
h1
mc
t1
ti
Líp i
kti
Rti
z
R s =sign( z 2 ) d dz
1 khi z 2 > 0
sign( z 2 )= 0 khi z 2 = 0
-1 khi z 2 < 0
0
với
(2.25)
: Chu vi cọc ván thép, m;
d: Sức kháng cắt động đơn vị tại thành cọc (công thức 1.3 đối với đất
cát và công thức 1.9 đối với đất sét), kN/m2;
z: Chiều sâu dịch chuyển của đầu cọc vào đất, m.
z 2 : Vận tốc dịch chuyển của cọc, m/s;
Trong đó:
- Rt: Lực cản động mũi cọc của lớp đất mà mũi cọc đang dịch chuyển vào, được xác định
7
bng cụng thc sau:
q d .A t
Rt =
0
(2.26)
khi z 2 >0
khi z 2 0
At: Din tớch mi cc, m2;
qd: Sc khỏng nộn ng n v ti mi cc (cụng thc 1.2 i vi t cỏt
v cụng thc 1.8 i vi t sột), kN/m2;
T ú ta xõy dng c phng trỡnh chuyn ng ca h:
Trong ú:
m z +S(z -z )-m g=0
1 2
1
1 1
(m
+m
)z
-S(z
-z
)-(m +m )g-M .2 .sin(.t)+R +R =0
c
2
1 2
2
c
e
s
t
2
(2.28)
2.2. Xõy dng s thut toỏn v chng trỡnh tớnh
2.2.1. S thut toỏn
Bắt đầu
Gọi các thông số đầu vào:
Nhập các thông số đầu vào:
- Các thông số của búa rung thủy lực
- Các thông số của cọc ván thép
- Các thông số của các lớp đất
- Các thông số của búa rung thủy lực
- Các thông số của cọc ván thép
- Các thông số của các lớp đất
- Thiết lập các giá trị ban đầu: z10,z20, v10, v20, z0...
Gọi các giá trị lực
cản của đất Rs(i), Rt(i)
Số chu kỳ tính
i=1
Tính Fd
i =1+1
Fd + mtổngg Rs(i) + Rt(i)
Gọi ch-ơng trình tính lực
cản của đất Rs(i), Rt(i)
Fd + mtổngg Rs(i) + Rt(i)
Bắt đầu
Đúng
Sai
Sai
Gọi ch-ơng trình tính tích
phân hệ ph-ơng trình
chuyển động của hệ xác
định zđi(t); vđi(t); ađi(t)
Gọi ch-ơng trình con tính các
thông số động lực học của bài toán
vtbi; zi(t); vi(t); ai(t)
z(t); v(t); a(t)
Cọc đi xuống
Tính vận tốc vtb(i)
Tính độ dịch chuyển của cọc z(i) = z(i-1) + i*T*vtb(i)
Đúng
Xuất kết quả và vẽ đồ
thị các thông số đầu ra
của mô hình z(t); v(t);
a(t), ...
Tính:
zi(t) = z(i) + zđi(t)
vi(t) = vđi(t)
ai(t) = ađi(t)
Kết thúc
Kết thúc
Hỡnh 2.7. S khi chng trỡnh tớnh
bi toỏn h cc vỏn thộp bng bỳa rung
Nhập các thông số đầu vào
Nhập số lớp đất: n=3
Nhập chiều dày các lớp, hj (j=1 - n)
Nhập loại đất cho mỗi lớp
Nhập các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
Gọi chiều sâu z(i)
a1 = h1 -z(i)
Đúng
Hỡnh 2.8. S chng trỡnh con tớnh
cỏc thụng s ng lc hc ca h
Bắt đầu
Gọi mô hình đất tính
R1s(i) = R1s(z(i))
R1t(i) = R1t(z(i))
Tính
Rs(i) = R1s(i)
Rt(i) = R1t(i)
Sai
Tính R1s = Rs(h1)
a2 = h1 + h2 -z(i)
Đúng
Gọi mô hình đất tính
R2s(i) = R2s(z(i)-h1)
R2t(i) = R2t(z(i)-h1)
Sai
Tính R2s = Rs(h1)+Rs(h2)
Gọi mô hình đất tính
R3s(i) = R3s(z(i)-h1-h2)
R3t(i) = R3t(z(i)-h1-h2)
Cọc không đi xuống
vtb(i) = 0
Tính
Rs(i) = R1s+ R2s(i)
Rt(i) = R2t(i)
Lực
cản
động
của
đất
lên
cọc
ván
thép
Rs(i),
Rt(i)
Kết thúc
Tính
Rs(i)=R2s+R3s(i)
Rt(i)=R3t(i)
Hỡnh 2.9. S chng trỡnh con tớnh lc cn ng ca cỏc lp t lờn cc vỏn thộp
2.2.2. Xõy dng chng trỡnh tớnh: T thut toỏn ó xõy dng, ng dng phn mm
Matlab lp trỡnh chng trỡnh tớnh bi toỏn h cc vỏn thộp vo nn t nhiu lp bng
bỳa rung (Ph lc A.1). tin cy ca chng trỡnh tớnh m lun ỏn xõy dng c kim
chng thụng qua vic so sỏnh vi kt qu tớnh ca cỏc cụng trỡnh nghiờn cu ó cụng b
trờn th gii (Ph lc A.3).
8
2.3. Bi toỏn h cc vỏn thộp NSP-IIw bng bỳa rung VH-QTUTC70 vo nn t
nhiu lp ti cụng trỡnh cu ng Quang (Ba Vỡ, H Ni)
2.3.1. Cỏc thụng s u vo ca bi toỏn
- Cỏc thụng s ca bỳa rung VH-QTUTC70: Cu to ca bỳa rung VH-QTUTC70 nh
trờn hỡnh 2.10 v cú cỏc thụng s c bn nh trong bng 2.2.
380
18
19
7
445
25
20
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ180n6
ỉ85H7
n6
ỉ90H7
n6
ỉ180 n6
8
1060
d.18x30 H7
n6
ỉ150n6
ỉ70 H7
n6
650
0
260
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ180 n6
d.10x90H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ180 n6
D
60
200
270
970
2
14
26
A
265
C-C
ỉ180 n6
ỉ85H7
n6
D-D
A
Nhìn phải
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
27
13
1
ỉ180 n6
D
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ90H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ180 n6
ỉ180 n6
15
16
C
B
24
17
d.10x90H7
n6
260
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
ỉ85H7
n6
11
ỉ180 n6
740
ỉ85H7
n6
d.10x90H7
n6
ỉ180 n6
240
ỉ85H7
n6
ỉ180 n6
d.10x90H7
n6
260
ỉ90H7
n6
3000
C
12
240
ỉ85H7
n6
ỉ180 n6
60
d.10x90H7
n6
19
260
B
6
5
10
d.10x90H7
n6
760
480
445
3
28
23
10
4
21
22
9
A-A
Nhìn tr-ớc
60
265
B-B
Nhìn trái
Nhìn sau
1. Chốt liên kết tay đòn với má kẹp
2. Chốt liên kết tay đòn với thân đầu kẹp
3. Chốt liên kết tay đòn với cán xy lanh
4, 6, 15,17. Các trục lắp bánh lệch tâm 3, 2, 1, 4
5, 16. Các cặp bánh răng truyền chuyển động
7. ống lót trục lò xo
8. Trục lò xo
9. Lò xo giảm rung động
10, 18. Đai ốc hãm lò xo d-ới và trên
11. Lắp ổ
12, 13. Bánh lệch tâm loại 1, loại 2
14. Tay đòn
19. Lò xo bảo vệ đai ốc
20, 21. Bánh răng bị động và chủ động
22. ổ đũa đỡ trục bánh răng chủ động
23. Vòng găng
24. ổ đũa đỡ trục
25. Khung treo búa
26. Má kẹp
27. Thân búa
28. Động cơ thủy lực dẫn động
Hỡnh 2.10. Cu to bỳa rung VH-QTUTC70
Bng 2.2. Cỏc thụng s u vo ca bỳa rung VH-QTUTC70
TT
Tờn thụng s
Ký hiu
Giỏ tr
n v
1
Mụ men lch tõm ca trc gõy rung
Me
13,46
kg.m
2
Khi lng phn treo ca bỳa
m1
300
kg
3
Khi lng phn rung ca bỳa
m2
2200
kg
4
Tn s rung
f
15-36
Hz
5
cng h lũ xo gim chn
S
30
kN/m
- Cỏc thụng s ca cc vỏn thộp NSP-IIw:
Bng 2.3. Cỏc thụng s u vo ca cc vỏn thộp NSP-IIw
TT
Tờn thụng s
Ký hiu
Giỏ tr
n v
Chu vi cc vỏn thộp
1,5
m
1
2
Din tớch mi cc vỏn thộp
At
1,04E-02
m2
3
Chiu di cc
lcc
14,5
m
4
Khi lng cc vỏn thộp
mc
1183,2
kg
5
Khi lng 1m di cc vỏn thộp
gcvt
81,6
kg/m
6
Mụ men quỏn tớnh cc vỏn
Jcvt
5,22E-05
m4
- Cỏc thụng s ca nn t ti cụng trỡnh cu ng Quang (Ba Vỡ, H Ni): Cu to a
cht ti v trớ tr T2 v T3 cu ng Quang c th hin thụng qua mt ct hỡnh tr h
khoan a cht ca l khoan LKT2 (tr T2) v l khoan LKT2 (T3) nh trờn hỡnh 2.11 v
hỡnh 2.12. a cht ti tr T2 v tr T3 cu ng Quang cú cu trỳc a cht nhiu lp,
ú cỏc lp t cỏt v t sột (bng 2.4) nm an xen, vi chiu dy khỏc nhau, õy l cu
trỳc a cht in hỡnh ca Vit Nam.
Bng 2.4. Loi t ti tr T2 v T3 cu ng Quang
Tờn lp t ti tr T2 v T3 cu ng Quang
Tờn loi t tng ng
Cỏt ht nh, cht va (Lp 2 tr T2)
alb,aIV3tb1
Sột pha, trng thỏi na cng (Lp 3 tr T2 v lp 3 tr T3)
a,amIII2vp3
Cỏt ht nh, ri rc (Lp 1 tr T3)
aIV3tb2
Cỏt ht trung si sn ln sột, cht va n cht (Lp 2 tr T3)
aIII2vp1
9
Dự án đầu t- xây dựng công trình cầu Đồng Quang
Địa điểm: Sơn Tây, TP. Hà Nội và huyện Thanh Thủy, tỉnh Phú Thọ
Lý trình: Km0 - Km2+196,11
Dự án đầu t- xây dựng công trình cầu Đồng Quang
Địa điểm: Sơn Tây, TP. Hà Nội và huyện Thanh Thủy, tỉnh Phú Thọ
Lý trình: Km0 - Km2+196,11
Hạng mục: Địa chất cầu
Giai đoạn thiết kế: Thiết kế bản vẽ thi công
Hạng mục: Địa chất cầu
Giai đoạn thiết kế: Thiết kế bản vẽ thi công
hình trụ hố khoan
0.03
1
4
2
5.07
2
1
4
8
13
4
2
5
8
15
6
2
9
8
2
9
15
26
10
2
10 15
27
12
2
10 17
29
1.56
6.9
N1
N2
N3
2
2
5
8
4
3
10 14
6
3
10
8
4
11 15
10
2
11
12
2
11 16
29
14
3
11 16
30
Biểu đồ
0
10 20 30 40 50
Độ sâu lấy mẫu(m)
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn
Số búa N/30cm
Cát hạt nhỏ màu xám đen
Kết cấu rời rạc
15
15
Cát hạt nhỏ màu xám đen
Kết cấu chặt vừa
15
5
7.89
5.1
3
1
6.61 1.56
13
2
2.04
Mô tả địa chất
Chỉ số SPT N
2
Chiều sâu lỗ khoang: 19m
Ng-ời lập:
Nguyễn Đình Ngọc
Kiểm tra:
Hoàng Quang Luận
Th-ớc độ sâu (m)
10 20 30 40 50
Mặt cắt địa tầng
0
Cao độ lớp (m)
N2 N3
Bề dày lớp (m)
N1
Cát hạt nhỏ lòng sông màu xám
Biểu đồ
Tỷ lệ:
1/100
Ngày khoan: 16/04/2014
Máy khoan:
XY-1
Số hiệu lỗ khoan:
LKT3
Cao độ lỗ khoan:
6.61
Lý trình: Km0+365.03
Số hiệu lớp
Số búa N/30cm
Độ sâu lấy mẫu(m)
Th-ớc độ sâu (m)
Mô tả địa chất
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn
Chỉ số SPT N
Mặt cắt địa tầng
Số hiệu lớp
Cao độ lớp (m)
7.11 0.03
Bề dày lớp (m)
Chiều sâu lớp(m)
2
1
hình trụ hố khoan
Chiều sâu lỗ khoang: 17m
Ng-ời lập:
Nguyễn Đình Ngọc
Kiểm tra:
Hoàng Quang Luận
Chiều sâu lớp(m)
Tỷ lệ:
1/100
Ngày khoan: 15/04/2014
Máy khoan:
XY-1
Số hiệu lỗ khoan:
LKT2
Cao độ lỗ khoan: 7.11
Lý trình: Km0+298.43
14 25
6a
27
27
Cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét
Kết cấu chặt vừa đến chặt
25
26
15 28
29
28
29
Sét pha màu xám nâu
Trạng thái nửa cứng
-2.84 9.45
-4.86
12
-6.86
14
27
6a
29
6.2
3
2.0
5
3.0
Đá phiến sét xám xanh, xám đen
Nứt nẻ mạnh
8
Đá phiến sét xám xanh, xám đen
Phong hóa nhẹ, t-ơi cứng
-9.86
17
-9.04 15.65
4
5
29
30
Đá phiến sét xám xanh, xám đen
Nứt nẻ mạnh
1.0
7
2.0
8 Đá phiến sét xám xanh, xám đen
-10.04 16.65
28
Sét pha màu xám nâu
Trạng thái nửa cứng
7
4
15 28
Phong hóa nhẹ, t-ơi cứng
Hỡnh 2.11. Hỡnh tr h khoan LKT2
Hỡnh 2.12. Hỡnh tr h khoan LKT3
- H s húa lng v h s chy lng ca cỏc loi t ti tr T2 v T3 a vo chng trỡnh
tớnh toỏn lý thuyt nh trong bng 2.5 (cỏc h s ny l kt qu nghiờn cu thc nghim
Chng 4).
Bng 2.5. Giỏ tr cỏc h s thc nghim a vo tớnh toỏn
Tn s (f)
15
20
25
30
35
H s thc nghim
Hz
Hz
Hz
Hz
Hz
Loi t
Tr T2
Mi cc
0,6
0,5
0,4
0,4
0,2
Lp 2 - Cỏt ht nh
H s húa
mu xỏm en, ri
Thnh
lng
0,167 0,167
0,111
0,109
0,104
rc
cc
Mi cc
0,6
0,7
0,4
0,3
0, 18
Lp 3 - Sột pha mu
H s chy
xỏm nõu, trng thỏi
Thnh
lng
0,16
0,11
0,12
0,13
0,17
na cng
cc
Tr T3
Mi cc
0,6
0,5
0,4
0,4
0,2
Lp 1 - Cỏt ht nh
H s húa
mu xỏm en, ri
Thnh
lng
0,167 0,167
0,111
0,109
0,104
rc
cc
Mi cc 0,191 0,179
0,247
0,243
0,116
Lp 2 - Cỏt ht trung
H s húa
si sn ln sột, cht
Thnh
lng
0,152 0,166
0,117
0,109
0,116
va n cht
cc
Mi cc
0,6
0,7
0,4
0,3
0, 18
Lp 3 - Sột pha mu
H s chy
xỏm nõu, trng thỏi
Thnh
lng
0,16
0,11
0,12
0,13
0,17
na cng
cc
2.3.2. Kt qu tớnh toỏn vi thụng s a cht ti tr T2
b) Dch chuyn ca cc ti Z = 2 m
a) Dch chuyn tng th ca cc
c) dch chuyn ca cc ti Z = 8 m
Hỡnh 2.14. dch chuyn thc ca cc (tr T2, f=30Hz)
Hỡnh 2.15. Gia tc ca cc (tr T2, f=30Hz)
10
Hình 2.17. Vận tốc của cọc (trụ T2, f=30Hz)
Hình 2.19. Chuyển vị của cọc (trụ T2, f=30Hz)
a) Lực cản động thành cọc tổng thể theo thời gian hạ cọc
b) Lực cản động thành cọc khi t = 2 s
c) Lực cản động thành cọc khi t = 80 s
Hình 2.22. Lực cản động thành cọc (trụ T2, f=30Hz)
a) Lực cản động mũi cọc tổng thể theo thời gian hạ cọc
b) Lực cản động mũi cọc tại t = 2 s (lớp 1)
c) Lực cản động mũi cọc tại t=80s (lớp 2)
Hình 2.22. Lực cản động mũi cọc (trụ T2, f=30Hz)
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
1. Trên cơ sở tổng hợp, đánh giá và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hạ cọc
ván thép bằng búa rung vào nền đất nhiều lớp, luận án đã xây dựng được mô hình toán
cho quá trình hạ cọc ván thép bằng búa rung vào nền đất nhiều lớp (hình 2.11) có quan
tâm đến cơ chế tương tác giữa đất với cọc để xác định các thành phần lực cản động của
các lớp đất (đất cát hoặc đất sét, đây là các loại đất điển hình của địa chất ở nước ta) lên
cọc ván thép.
2. Từ mô hình toán thiết lập, luận án xây dựng chương trình tính toán xác định các thông
số kỹ thuật của bài toán hạ cọc ván thép bằng búa rung vào nền đất nhiều lớp trên phần
mềm Matlab. Độ tin cậy của chương trình này được kiểm chứng bằng việc so sánh kết quả
tính với kết quả của các công trình đã công bố trên thế giới. Chương trình này được sử
dụng để tính toán trong bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung trong
hệ "Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp" đề cập trong Chương 3.
3. Ứng dụng chương trình tính này cho trường hợp búa rung thủy lực VH-QTUTC70, hạ
cọc ván thép NSP-IIw vào nền đất nhiều lớp tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang
(Ba Vì, Hà Nội).
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT HỢP LÝ
CỦA BÚA RUNG KHI HẠ CỌC VÁN THÉP VÀO NỀN ĐẤT NHIỀU LỚP
3.1. Xây dựng phương pháp xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung hạ
cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp
3.1.1. Xây dựng bài toán
Bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào nền
đất nhiều lớp là một bài toán phi tuyến phức tạp liên quan đến nhiều tham số đầu vào như
các tham số của búa rung, cọc ván thép, môi trường đất, trong đó các tham số của đất là các
11
tham số phi tuyến khó xác định.
Bảng 3.1. Các thông số kỹ thuật của búa rung
TT
Tên thông số
Ký hiệu
1
Mô men lệch tâm của trục gây rung, kg.m
Me
2
Khối lượng phần treo của búa, kg
m1
3
Khối lượng phần rung của búa, kg
m2
4
Tần số rung, Hs
f
5
Độ cứng hệ lò xo giảm chấn, kN.m/s
S
Từ bảng 3.1 có thể thấy, đối tượng búa rung mà luận án đã chọn được đặc trưng bởi
năm thông số kỹ thuật cơ bản, với mỗi bộ giá trị của các thông số trên ứng với một chế độ
hoạt động của búa rung. Vì vậy, để điều chỉnh chế độ hoạt động của búa rung nhằm tối ưu
quá trình hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp, phải xác định được bộ giá trị hợp lý các
thông số trên khi xét trong hệ “Búa rung - cọc ván thép - nền đất nhiều lớp”. Có thể tùy chọn
một hay cả năm thông số trên để tính toán xác định giá trị hợp lý, điều đó có ý nghĩa rất lớn
đối với quá trình tính toán, thiết kế và khai thác búa rung.
Do đó, trong trường hợp tổng quát, luận án xây dựng bài toán xác định các thông số
kỹ thuật hợp lý của búa rung (cả năm thông số) hạ cọc ván thép mặt cắt chữ U vào nền đất
nhiều lớp, ứng dụng trong trường hợp cụ thể, luận án chỉ tập trung xác định giá trị hợp lý
của hai thông số là tần số rung động (f) và khối lượng phần treo (m1) của búa rung VHQTUTCH70, vì xét trên quan điểm khai thác sử dụng, hai thông số này có thể dễ dàng điều
chỉnh trực tiếp trong quá trình búa đang hoạt động.
Các thông số trên của búa rung được xác định gián tiếp thông qua bài toán tối ưu đa
mục tiêu, trong đó hàm mục tiêu là tối thiểu hóa chi phí năng lượng tiêu hao trong quá trình
hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp bằng búa rung theo chiều sâu hạ cọc khi thay đổi các
thông số đầu vào của búa. Từ đó xác định được các giá trị phù hợp nhất cho các thông số
của búa rung tương ứng với từng loại đất cụ thể.
3.1.3. Xây dựng mô hình toán xác định các thông số hợp lý của búa rung
a. Hàm mục tiêu: Hàm mục tiêu được biểu diễn bằng biểu thức toán học sau:
m T
(3.17)
W m WT
(2.π)2 .ξ 0 .Me 3
CFW(p)=
Trong đó:
z
=
i=1
i
i
z tb (Ti )
=
i=1 0
z tb (Ti ).1000.μ
f . z 2 (f,m1 ,m2 ,mc ,S,Me ,R t ,R s ) .dt
CFW(p): Hàm chi phí năng lượng theo chiều sâu hạ cọc, kW/m;
W: Tổng năng lượng chi phí để dẫn động búa rung, kW;
z: Chiều sâu hạ cọc ván thép, m;
b. Thông số hợp lý cần xác định: Tập hợp các thông số kỹ thuật của búa như bảng 3.1.
c. Điều kiện ràng buộc:
- Điều kiện ràng buộc của các thông số thiết kế:
pl p(f,m1, m1, Me, S) pu
(3.18)
l
Trong đó:
p : Véc tơ giới hạn dưới của các thông số thiết kế p;
p(f,m1, m1, Me, S): Véc tơ các thông số thiết kế;
pu: Véc tơ giới hạn trên của các thông số thiết kế p.
- Điều kiện ràng buộc về điều kiện làm việc của hệ:
+ Điều kiện để hạ được cọc vào nền đất bằng búa rung là biên độ dao động của
cọc ván thép phải lớn hơn giá trị biên độ giới hạn nhỏ nhất:
(3.19)
z2 (f,m1,m2 ,mc ,S,Me ,R t ,R s ) [S0 ]
12
:
Giỏ
tr
biờn
gii
hn
nh nht ca cc (bng 2.1).
[S0 ]
z2 (f,m1,m2 ,mc ,S,Me ,R t ,R s ) : Giỏ tr tuyt i ca biờn dao ng
Trong ú:
ca cc vỏn thộp, m
+ iu kin rng buc tng chiu sõu h cc:
0 z z max
(3.20)
Vi:
zmax: Chiu sõu h cc cho trc, m.
d. Bi toỏn ti u: Bi toỏn ti u xỏc nh cỏc thụng s k thut hp lý ca bỳa rung h
cc vỏn thộp vo nn t nhiu lp cú th vit dng chớnh tc nh sau:
min CFW(p)=
pP
n Ti
W n WT i
(2.) 2 . 0 .M e 3
=
=
f . z 2 (f,m1 ,m 2 ,m c ,S,M e ,R t ,R s ) .dt
z i=1 z tb (Ti ) i=1 0 z tb (Ti ).1000.
(3.21)
l
u
p M ,m ,m ,f,S T
e 1 2
2 x1 p p p
l
l
l
l
l
l
p M e ,m1 ,m 2 ,f ,S
p : pu M eu ,m1u ,m 2u ,f u ,Su
z 2 (m1 ,m 2 ,m c ,S,M e ,R t ,R s ) [S0 ]
0 z z
max
Vi pl v pu l vộc t gii hn di v trờn ca cỏc thụng s thit k p, So l giỏ tr
biờn gii hn nh nht m bo h c cc vo cỏc lp t (bng 2.1).
3.1.4. Xõy dng thut toỏn v chng trỡnh tớnh cỏc thụng s hp lý
3.1.4.1. Xõy dng s thut toỏn
Bắt đầu
Khởi tạo quần thể thông số tính toán ban đầu p0
Thông số tính toán p'
Tạo một quần thể thông
số tính toán mới p'
Đột biến
Gọi ch-ơng trình tính toán hệ "BRTL - CVT - ĐNL"
để tính các giá trị W(p'), Ztb(p')...
Lai ghép
Hàm mục tiêu minCFW(p)
pP
Xác định độ thích nghi của cá thể
Không thỏa
mãn
Tái sinh
Thỏa mãn
Cá thể phù hợp
Xuất kết quả tối -u p*
Kết thúc
Hỡnh 3.2. S thut toỏn ng dng thut toỏn di truyn gii bi toỏn xỏc nh cỏc
thụng s hp lý ca bỳa rung h cc vỏn thộp vo nn t nhiu lp
3.1.4.2. Xõy dng chng trỡnh tớnh cỏc thụng s hp lý
Da trờn thut toỏn ó xõy dng, tin hnh xõy dng chng trỡnh tớnh bi toỏn
xỏc nh cỏc thụng s k thut hp lý ca bỳa rung h cc vỏn thộp vo nn t nhiu
lp da trờn c s ng dng thut toỏn di truyn bng phn mm Matlab (Ph lc A.2) v
ng dng chng trỡnh tớnh xõy dng c cho trng hp c th xỏc nh cỏc thụng s
k thut hp lý ca bỳa rung VH-QTUTCH70 (tn s rung - f v khi lng phn treo - m1)
h cc NSP-IIw vo nn t ti tr T2, T3 cu ng Quang (Ba Vỡ, H Ni) vi cỏc h s
thc nghim c xỏc nh trong Chng 4.
3.2. Xỏc nh cỏc thụng s k thut hp lý ca bỳa rung VH-QTUTCH70 h cc NSPIIw vo nn t ti tr T2 v T3 cu ng Quang (Ba Vỡ, H Ni)
13
3.2.1. Các thông số hợp lý cần xác định của búa rung VH-QTUTC70
Hai thông số kỹ thuật của búa rung VH-QTUTC70 để tính toán tối ưu, gồm:
- Tần số lực rung động của búa rung, được tìm trong khoảng f = 15 - 100 Hz;
- Khối lượng khung treo của búa rung, được tìm trong khoảng m1 = 0 - 2000 kg.
3.2.2. Các thông số đầu vào:
Gồm các thông số trong bảng 3.3 và các thông số khác của búa rung, cọc ván
thép và nền đất lấy trong mục 2.3 Chương 2.
Bảng 3.3. Thông số đầu vào để xác định các thông số hợp lý của búa rung VH-QTUTC70
TT
Tên thông số
Ký hiệu
Giá trị
Đơn vị
Hệ số thực nghiệm
1
1
0
Hiệu suất truyền động cơ khí
1
2
ck
Hiệu suất truyền động thủy lực
0,98
3
tl
4
Chiều sâu hạ cọc lớn nhất để tính tối ưu
zmax
6
m
3.2.3. Kết quả tính toán các thông số hợp lý
Bảng 3.4. Các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung
TT
Thông số thiết kế
Ký hiệu
Giá trị
Đơn vị
1
Với loại đất cát hạt nhỏ màu xám đen, chặt vừa (trụ T2)
1.1
Khối lượng khung treo của búa rung
m1
1000
kg
1.2
Tần số rung của búa rung
f
32,26
Hz
CFW
1,159
kW/m
Hàm mục tiêu
2
Với loại sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng (trụ T2)
2.1
Khối lượng khung treo của búa rung
m1
1400
kg
2.2
Tần số rung của búa rung
f
20,85
Hz
CFW
2,124
kW/m
Hàm mục tiêu
3
Với loại cát hạt nhỏ màu xám đen, rời rạc (trụ T3)
3.1
Khối lượng khung treo của búa rung
m1
1100
kg
3.2
Tần số rung của búa rung
f
34,19
Hz
CFW
1,283
kW/m
Hàm mục tiêu
4
Với loại đất cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét, chặt vừa đến chặt (trụ T3)
4.1
Khối lượng khung treo của búa rung
m1
1350
kg
4.2
Tần số rung của búa rung
f
42,48
Hz
CFW
2,301
kW/m
Hàm mục tiêu
5
Với loại đất sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng (trụ T3)
5.1
Khối lượng khung treo của búa rung
m1
1500
kg
5.2
Tần số rung của búa rung
f
20,19
Hz
CFW
2,013
kW/m
Hàm mục tiêu
Hình 3.3. Đồ thị thể hiện quá trình tìm kiếm Hình 3.4. Đồ thị thể hiện quá trình tìm kiếm các
các thông số hợp lý của búa rung với lớp đất
thông số hợp lý của búa rung với sét pha màu
cát hạt nhỏ màu xám đen, chặt vừa (trụ T2)
xám nâu, trạng thái nửa cứng (trụ T2)
14
Để đánh giá sự hợp lý của thông số đã tìm được, luận án sử dụng chương trình tính
xây dựng ở Chương 2 để chạy với các thông số hợp lý đã tìm được và các thông số ngẫu
nhiên khác của búa rung để so sánh, kiểm chứng, qua đó khẳng định độ tin cậy của
chương trình tính và kết quả đã thu được. Một số kết quả so sánh cụ thể:
Hình 3.5. Dịch chuyển của cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
a) Gia tốc của cọc tại t = 20 s
b) Gia tốc của cọc tại t = 40 s
Hình 3.6. Gia tốc dịch chuyển của cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
a) Vận tốc dịch chuyển của cọc tại t=20s
b) Vận tốc dịch chuyển của cọc tại t=40s
Hình 3.8. Vận tốc dịch chuyển của cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
a) Chuyển vị của cọc tại t = 20 s
b) Chuyển vị của cọc tại t = 40 s
Hình 3.10. Chuyển vị của cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
a) Lực cản động thành cọc tổng thể theo thời gian
b) Lực cản động thành cọc tại t=10 s
c) Lực cản động thành cọc tại t=40 s
Hình 3.12. Lực cản động thành cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
a) Lực cản động mũi cọc tổng thể theo thời gian hạ cọc
b) Lực cản động mũi cọc tại t=10 s
c) Lực cản động mũi cọc tại t=40 s
Hình 3.13. Lực cản động thành cọc (khi f=30, 32 và 35Hz)
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
1. Xây dựng được hàm mục tiêu chi phí năng lượng riêng nhỏ nhất (công thức 3.17) để xác
định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung.
2. Đã xác định bộ thông số đầu vào (mục 3.2.1) và xây dựng được chương trình tính tổng quát
xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung để hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp, có
quan tâm đến cơ chế tương tác phi tuyến của các thành phần lực cản động do các lớp đất tác dụng
lên cọc ván thép trong quá trình làm việc (Phụ lục A.2).
3. Ứng dụng chương trình tính cho trường hợp cụ thể với búa rung thủy lực VH-QTUTC70 khi
hạ cọc ván thép NSP-IIw vào nền đất tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà
Nội) và đã xác định được giá trị hợp lý của hai thông số kỹ thuật của búa rung là tần số rung (f)
và khối lượng khung treo (m1), kết quả cụ thể như bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả tần số rung (f) và khối lượng khung treo (m 1) hợp lý của búa rung
Tên loại đất
Lớp cát hạt nhỏ màu xám đen, chặt vừa
Lớp cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét, chặt vừa đến
Khối lượng khung treo
m1 = 10001100 kg
m1 = 1350 kg
Tần số rung búa
f = 32,2634,19 Hz
f = 42,48 Hz
15
cht
Lp sột pha mu xỏm nõu, trng thỏi na cng
m1 = 14001500 kg
f = 20,1920,85 Hz
4. ó kim chng c s hp lý ca kt qu tớnh toỏn vỡ khi bỳa rung VH-QTUTC70 hot
ng vi b giỏ tr cỏc thụng s hp lý (f, m1) ó tỡm c trờn, thỡ tc h cc l nhanh
nht (thi gian h cc l nh nht) v lc cn ng thnh cc do cỏc lp t tỏc dng lờn cc
cng cú giỏ tr nh nht.
CHNG 4. NGHIấN CU THC NGHIM QU TRèNH H CC VN THẫP
TI CễNG TRèNH CU NG QUANG BNG BA RUNG DO VIT NAM
CH TO
4.1. Mc ch, i tng v cỏc thụng s thc nghim cn xỏc nh
4.1.1. Mc ớch nghiờn cu thc nghim
- Xỏc nh cỏc thnh phn lc cn ng ca nn t ti v trớ h cc lờn cc vỏn thộp khi
h cc bng bỳa rung thụng qua vic o c bin dng ca cc vỏn thộp ng vi cỏc giỏ tr
chiu sõu h, t ú xỏc nh c lc cn ng ca tng lp t lờn cc.
- Xỏc nh cỏc thụng s ng lc hc ca h bỳa rung - cc vỏn thộp - nn t trong quỏ
trỡnh lm vic thc t.
- Xỏc nh h s chy lng (t sột), h s húa lng (t cỏt) phc v cho lý thuyt tớnh
toỏn lc cn ng ca cỏc loi t ti v trớ thc nghim lờn cc vỏn thộp.
4.1.2. i tng nghiờn cu thc
nghim
- Cn trc c s Liebherr HS833HD;
- Bỳa rung VH-QTUTC70;
- Cc vỏn thộp NSP-IIw;
- iu kin a cht ti v trớ tr T2, T3
cu ng Quang (Ba Vỡ, H Ni).
4.1.3. Xỏc nh cỏc thụng s cn o
c thc nghim: Cỏc thụng s thc Hỡnh 4.3. S cỏc thụng s cn xỏc nh
nghim cn xỏc inh c th hin
trong quỏ trỡnh thc nghim
nh trờn s hỡnh 4.3
4.2. Xõy dng mụ hỡnh thc nghim
Mụ hỡnh thc nghim th hin s
tng th quỏ trỡnh thc nghim v s
b trớ cỏc u o nh hỡnh 4.6.
4.3. Xõy dng phng phỏp o
- o cỏc thnh phn lc cn ng
thụng qua o ng sut ca cc vỏn
thộp.
- o dch chuyn ca cc vỏn thộp
bng thit b o dch chuyn di
Rotary encoder HE40B-6-1024-3-THỡnh 4.6. Mụ hỡnh thc nghim quỏ trỡnh
24, thụng qua vic o dch chuyn
h cc vỏn thộp bng bỳa rung vo nn
di ca dõy cỏp ( dch chuyn ca
t nhiu lp
cc vỏn thộp).
- o s vũng quay trc gõy rung bng u o tn s chp DT-5TRX-RMTR
- o gia tc dao ng ca h bng cỏc u o gia tc kiu ỏp in.
KếT QUả đo trực tiếp
Số vòng
quay trục
lệch tâm
theo thời
gian
Độ dịch
chuyển
của cọc
theo thời
gian
Gia tốc
của cọc
ván thép
theo thời
gian
Gia tốc
của
khung
treo theo
thời gian
Biến dạng của
cọc ván thép
theo chiều sâu
hạ cọc và thời
gian
Tần số
rung của
búa
Tốc độ hạ
cọc theo
thời gian
Vận tốc
dao động
của cọc
ván thép
theo thời
gian
Vận tốc
dao động
của
khung
treo theo
thời gian
Nội lực tại các mặt cắt
trên cọc ván thép
Chuyển
vị của cọc
ván thép
theo thời
gian
Chuyển
vi của
khung
treo theo
thời gian
ứng suất tại các mặt
cắt trên cọc ván thép
Lực cản động của nền đất
Hệ số hóa lỏng, hệ số suy
giảm sức kháng động
KếT QUả đo gián tiếp
11
13
m2
Pkt
Má kẹp cọc
mc
1
2
3
4
5
.
d1( z2,...)
6
d1
Rs1
.
d2( t2 z2,...)
7
d2
Rs2
Lớp 2
8
.
di( ti z2,...)
Lớp 1
h1
Thân búa phân gây rung
1. Điểm gắn đầu đo gia tốc của cọc
2, 6, 7, 8, 9. Điểm gắn các đầu đo biến
dạng trên cọc
3. Các vạch đánh dấu chiều dài cọc
4. Điểm gắn đầu do biến dạng dự phòng
trên đầu cọc
5. Điểm gắn đầu đo gia tốc dự phòng
của cọc
10. Pu ly dẫn h-ớng cáp đo độ dịch
chuyển của cọc
11. Pu ly gắn đầu đo độ dịch chuyển của
cọc
12. Đầu đo độ dịch chuyển của cọc
13. Điểm gắn đầu đo gia tốc khung treo
Rsi
di
9
Rti
Lớp i
hi
m1
h2
P0
Khung treo
Khối l-ợng động, m d = m2 + mc
Khối l-ợng búa rung, m b = m1+m2
Tổng khối l-ợng của hệ, m tong = m1 + m2 +mc
10
12
16
4.4. Ch to cc vỏn thộp th nghim
Cn c cu trỳc a cht ti v trớ thc
nghim (tr T2, T3 cu ng Quang),
lun ỏn tin hnh ch to cc vỏn thộp th
nghim nh trờn hỡnh 4.19.
4.5. Hiu chun thit b o
Tt c cỏc u o v thit b o trc
khi lm thc nghim phi c hiu chun
n v cú nng lc kim nh cú thm
quyn c cp phộp.
Hỡnh 4.19. S cu to cc vỏn thộp
th nghim
4.6. Cụng tỏc o hin trng
- S nguyờn lý tớch hp ton b u o vi thit b o th hin trờn hỡnh 4.22.
- S u ni u o v thit b o nh trờn hỡnh 4.23.
1
2
3
4
1300
500 800
6
7
5
1
2
2
3
3
1
22
6
7
4
11
8
9
5
3 3
8
9
10
11
14500
12
6
4
4
7
4
4 4
6
5
5000
5
7
4
5 5
2500
1. Cọc ván thép thử nghiệm
2. Hộp đấu nối tổng
3. Tấm ốp ngang bảo vệ dây tín hiệu
4. Cụm lá điện trở đo biến dạng bản cánh phải
5. Đầu đo gia tốc dịch chuyển của cọc
6. Cụm lá điện trở đo biến dạng bản bụng
7. Cụm lá điện trở đo biến dạng bản cánh trái
8. Đầu đo gia tốc dịch chuyển của cọc (PDA)
9. Đầu đo biến dạng (PDA)
10. Tấm ốp dọc bảo vệ dây tính hiệu
11. Dây tín hiệu của các cụm lá điện trở
12. Vạch chia xác định độ dịch chuyển của cọc
6
6
6
300
7
4
6 6
3
4
5
6
7
2
8
9
10
11
12
13
1. Máy cơ sở
2. Đ-ờng ống dầu thủy lực cấp cho
búa rung
3. Cáp treo pulley dẫn h-ớng cáp đo
độ dịch chuyển của cọc
4. Pulley dẫn h-ớng cáp đo dịch
chuyên của cọc
5. Cáp đo độ dịch chuyển của cọc
6. Móc nâng búa
7. Khung treo của búa
8. Thân búa (phần gây rung)
9. Đầu đo số vòng quay trục gây rung
10. Má kẹp cọc
11. Đầu do gia tốc và biến dạng của
thiết bị đo PDA
12. Đầu đo dao động của thiết bị
VM5112-3
13. Đầu đo biến dạng của thiết bị
SDA830B
14. Dây dẫn tín hiệu đo
15. Đầu đo độ dịch chuyển của cọc
Đầu đo
số vòng
quay trục
gây rung
Đầu đo
biến dạng
cọc vàn
thép mặt
cắt 6-6
Đầu đo
biến dạng
cọc vàn
thép mặt
cắt 5-5
Đầu đo
biến dạng
cọc vàn
thép mặt
cắt 4-4
Hộp đấu nối tín hiệu tổng
15
THIếT Bị ĐO số vòng quay
của trục lệch tâm
THIếT Bị ĐO dao
động VM5112/3
THIếT Bị ĐO BIếN
DạNG SDA 830B
THIếT Bị ĐO Độ DịCH
THIếT Bị ĐO PDA
CHUYểN CủA CọC
MáY TíNH
ĐIệN Tử
ống bảo vệ dây
dẫn tín hiệu từ
đầu đo nhánh
ứ ng suất
phát sinh
trong thân
cọc tại mặt
cắt 1-1
Độ dịch
chuyển
của cọc
vào đất
Đầu đo
Bộ đo độ
biến dạng dịch chuyển
cọc vàn
của cọc
thép mặt
HE40B
cắt 1-1
-6-10243-T-24
Bộ chuyển đổi tín
hiệu
14
1
Số vòng
ứ ng suất
ứ ng suất
ứ ng suất
vòng quay phát sinh
phát sinh
phát sinh
của trục
trong thân trong thân trong thân
gây rung cọc tại mặt cọc tại mặt cọc tại mặt
cắt 6-6
cắt 5-5
cắt 4-4
Thiết bị đọc
số vòng quay
trục gây
rung
Bộ chuyển đổi tín
hiệu đo
Thiết bị đo biến
dạng SDA830B
Gia tốc
dịch
chuyển
đầu cọc
Gia tốc
rung động
của khung
treo búa
Gia tốc
dịch
chuyển
của cọc
và búa
Tổng lực
cản của
nền đất
tác dụng
lên cọc
Đầu đo
gia tốc
của thiết
bị VM
Đầu đo
dao động
của thiết
bị VM
Đầu đo
gia tốc
của thiết
bị PDA
Đầu đo
biến dạng
của thiết
bị PDA
5112/3
5112/3
Bộ chuyển đổi tín
hiệu đo
Thiết bị đọc
dự liệu đầu
đo
Bộ tích phân tín hiệu điện
Bộ chuyển đổi tín hiệu đo
Thiết bị đo dao động VM5112/3
Thiết bị đo biến
dạng lớn PDA
(Dự phòng)
Hỡnh 4.22. S tng th quỏ trỡnh
Hỡnh 4.23. S u ni u o v thit b o
thc nghim ti cụng trng
4.7. Mt s kt qu thc nghim
- th tc h cc v dch chuyn ca cc vỏn thộp:
MáY TíNH ĐIệN Tử
Hỡnh 4.36. Tc h cc vỏn thộp theo
chiu sõu h cc (ln 5, tr T3)
Hỡnh 4.37. Dch chuyn ca cc vỏn thộp
ti chiu sõu h cc z =250 n 280
mm (ln 1, f=15 Hz, tr T2)
Hỡnh 4.44. Dch chuyn ca cc vỏn thộp
Hỡnh 4.45. Dch chuyn ca cc vỏn
ti chiờu sõu h cc z =250 n 280 mm
thộp ti chiờu sõu h cc z =10,980
(ln 1, f=35 Hz, tr T2)
n 10,990m (ln 1, f=35 Hz, tr T2)
- Gia tc, vn tc v chuyn v thc nghim ca cc (xanh) v khung treo ():
- Cỏc thnh phn lc cn ng thc nghim ca nn t lờn cc vỏn thộp:
17
Hình 4.52. Lực cản động mũi Hình 4.53. Lực cản động mũi
cọc theo thời gian (f=35 Hz,
từ 1 đến 2s
trụ T2)
(f=35 Hz, trụ T2)
Hình 4.54. Lực cản động
mũi từ 80 đến 81s
(f=35 Hz, trụ T2)
Hình 4.55. Lực cản động
Hình 4.56. Lực cản động
Hình 4.57. Lực cản động
thành cọc theo thời gian
thành cọc từ 1 đến 2s (f=35
thành cọc từ 80 đến 81s
(f=35 Hz, trụ T2)
Hz, trụ T2)
(f=35 Hz, trụ T2)
- Kết quả tính toán hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của đất:
Bảng 4.23. Tổng hợp hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của các loại đất tại trụ T2
Lớp đất 1 (Cát hạt nhỏ, chặt vừa)
Lớp đất 2 (Sét pha, nửa cứng)
T Tần số,
Ghi
Hệ số hóa lỏng Hệ số hóa lỏng Hệ số chảy lỏng Hệ số chảy lỏng
T Hz
chú
mũi cọc
thành cọc
mũi cọc
thành cọc
1 15
0,43601
0,16808
0,33991
0,15663
2 20
0,38189
0,16729
0,35762
0,09306
3 25
0,29204
0,11057
0,46179
0,12552
4 30
0,26565
0,10853
0,34566
0,14052
5 35
0,16629
0,09307
0,15115
0,14578
Bảng 4.24. Tổng hợp hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của các loại đất tại trụ T3
Lớp đất 1 (Cát hạt nhỏ, Lớp đất 2 (Cát hạt trung, Lớp đất 3 (Sét pha, nửa
rời rạc)
sỏi sạn, chặt vừa)
cứng đến chặt)
Tần
Ghi
T số, Hệ số hóa Hệ số hóa Hệ số hóa Hệ số hóa
Hệ số chảy chú
Hệ
số
chảy
T Hz lỏng mũi lỏng thành lỏng mũi lỏng thành
lỏng thành
lỏng mũi cọc
cọc
cọc
cọc
cọc
cọc
1 15
0,6478
0,1448
0,1908
0,1520
0,6683
0,2071
2 20
0,5658
0,1329
0,1787
0,1664
0,8657
0,1107
3 25
0,7772
0,1091
0,2471
0,1174
0,3700
0,1268
4 30
0,5339
0,1073
0,2432
0,1091
0,1729
0,1394
5 35
0,2316
0,1041
0,1157
0,1159
0,1810
0,1761
4.9. So sánh đánh giá giữa kết quả lý thuyết và kết quả thực nghiệm
Để kiểm chứng giữa kết quả tính toán lý thuyết và kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận án
sử dụng kết quả tính toán lý thuyết (Chương 2) và kết quả thực nghiệm (Chương 4) với trường
hợp cụ thể (cọc ván thép NSP-IIw, búa rung VH-QTUTC70, nền đất nhiều lớp tại trụ T2 cầu
Đồng Quang) để so sánh, đánh giá.
b) Dịch chuyển lý thuyết của cọc (z=2m)
c) Dịch chuyển thực nghiệm của cọc (z=2m)
Hình 4.58. Dịch chuyển của cọc theo thời gian (trụ T2, f=30Hz)
18
Hình 4.59. Gia tốc dao động của cọc (trụ T2, f=30Hz)
Hình 4.61. Vận tốc dao động của cọc (trụ T2, f=30Hz)
Hình 4.63. Chuyển vị của cọc (trụ T2, f=30Hz)
a) Lực cản động thành cọc theo thời gian hạ cọc
b) Lực cản động thành cọc tại t = 5 s (lớp 1)
c) Lực cản động thành cọc tại t=80s (lớp 2)
Hình 4.65. Lực cản động thành cọc (trụ T2, f=30Hz)
a) Lực cản động mũi cọc theo thời gian hạ cọc
b) Lực cản động mũi cọc tại t=5s (lớp 1)
c) Lực cản động mũi cọc tại t=80s (lớp 2)
Hình 4.66 Lực cản động mũi cọc (trụ T2, f=30Hz)
- Sai số giữa kết quả độ dịch chuyển lý thuyết và thực nghiêm của cọc:
Bảng 4.25. Sai số giữa độ dịch chuyển lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
10
Dịch chuyển lý thuyết, m
1,65
Dịch chuyển thực nghiệm, m 1,450
Sai lệch
12%
20
3,149
2,806
11%
30
4,801
4,192
13%
40
6,310
5,557
12%
50
7,416
6,898
7%
60
8,474
8,217
3%
70
9,510
9,516
0%
80
10,289
10,797
-5%
- Sai số giữa kết quả gia tốc dao động lý thuyết và thực nghiêm của cọc:
Bảng 4.26. Sai số giữa gia tốc dao động lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
10
Gia tốc lý thuyết, m/s2 199,38
Gia tốc thực nghiệm,
178,32
m/s2
Sai lệch
11%
20
214,80
30
199,67
40
201,25
50
206,45
60
196,23
70
207,46
80
211,07
188,82
173,96
188,56
209,26
206,31
181,23
195,78
12%
13%
6%
-1%
-5%
13%
7%
- Sai số giữa kết quả vận tốc dao động lý thuyết và thực nghiêm của cọc:
Bảng 4.27. Sai số giữa vận tốc dao động lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
Vận tốc lý thuyết, m/s
Vận tốc thực nghiệm, m/s
Sai lệch
10
0,875
0,861
2%
20
0,938
0,908
3%
30
0,820
0,831
-1%
40
0,718
0,800
-11%
50
0,820
0,716
13%
60
0,795
0,696
12%
70
0,786
0,687
13%
80
0,731
0,547
13%
- Sai số giữa kết quả chuyển vị lý thuyết và thực nghiêm của cọc:
Bảng 4.28. Sai số giữa chuyển vị lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
10
20
30
40
50
60
70
80
Chuyển vị lý thuyết, mm
3,108 2,967 2,924 3,378 2,566 2,208 1,898 1,356
Chuyển vị thực nghiệm, mm 3,390 3,198 3,017 2,925 2,385 1,934 1,708 1,314
Sai lệch
-9%
-8%
-3% 13%
7%
12% 10%
3%
- Sai số giữa kết quả lực cản động thành cọc lý thuyết và thực nghiêm:
19
Bảng 4.29. Sai số giữa lực cán động thành cọc lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
Lực cản động thành cọc lý thuyết, kN
Lực cản động thành cọc thực nghiệm, kN
Sai lệch
30
261,69
228,31
13%
40
338,70
298,15
12%
50
396,72
347,15
12%
60
429,24
383,63
11%
70
466,57
412,04
12%
80
478,57
492,94
-3%
- Sai số giữa kết quả lực cản động mũi cọc lý thuyết và thực nghiêm:
Bảng 4.30. Sai số giữa lực cản động mũi cọc lý thuyết và thực nghiệm
Thời gian, s
Lực cản động mũi cọc lý thuyết, kN
Lực cản động mũi thực nghiệm, kN
Sai lệch
30
17,13
14,90
13%
40
26,84
23,42
13%
50
26,84
23,45
13%
60
26,84
23,48
13%
70
26,84
23,56
12%
80
26,84
23,60
12%
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4
1. Bằng thực nghiệm, đã đo được các thành phần lực cản động của các lớp đất tác dụng lên cọc
ván thép trong quá trình hạ cọc, từ đó xác định được hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của các
lớp đất này dưới tác dụng của lực rung động. Các hệ số này là được sử dụng làm bộ số liệu đầu
vào cho hệ "Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp" ở Chương 2 của luận án (kết quả
như trong các bảng 4.23, 4.24).
2. Đã xác định được gia tốc, vận tốc và chuyển vị của các phần tử trọng hệ " Búa rung - Cọc
ván thép - Nền đất nhiều lớp" trong quá trình làm việc thực tế ứng với các giá trị tần số của búa
rung (kết quả như bảng 4.9 đến 4.13, Phụ lục C.3). Xác định được vận tốc hạ cọc và độ dịch
chuyển của cọc ván thép theo thời gian trong trường hợp cụ thể (kết quả như trong các bảng
4.19, 4.20; các đồ thị từ hình 4.32 đến 4.36 và Phụ lục C.3).
3. Đã đánh giá được độ tin cậy của mô hình lý thuyết và chương trình tính toán mà luận án xây
dựng được ở Chương 2 và Chương 3 bằng việc so sánh giữa kết quả tính toán lý thuyết với kết
quả thực nghiệm, cụ thể cho thấy:
- Kết quả so sánh các thông số động lực học lý thuyết và thực nghiệm với sai số nhỏ hơn 15%,
như vậy có thể khẳng định tính đúng đắn của của mô hình tính lý thuyết và chương trình tính
toán đã xây dựng ở Chương 2.
- Kết quả so sánh các thành phần lực cản động lý thuyết và thực nghiệm với sai số nhỏ hơn
15%, từ đó cho thấy mô hình và lý thuyết tính toán các thành phần lực cản động đối với các
lớp đất cát và các lớp đất sét đã chọn ở Chương 2 là đúng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Thông qua kết quả nghiên cứu, luận án đưa ra một số kết luận sau:
1. Trên cơ sở nghiên cứu hệ “Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp”, luận án đã xây
dựng được mô hình động lực học, sơ đồ thuật toán, đã lựa chọn được mô hình đất và mô hình
toán xác định các thành phần lực cản động của nền đất lên cọc ván thép đối với các lớp đất cát
và các lớp đất sét từ đó lập được chương trình tính toán trên phần mềm Matlab như trong Phụ
lục A.1.
2. Đã ứng dụng chương trình tính cho trường hợp cụ thể đối với búa rung thủy lực VHQTUTC70, cọc ván thép mặt cắt chữ U (loại NSP-IIw) và nền đất nhiều lớp tại trụ T2 và T3
công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội), trên cơ sở sử dụng hệ số hóa lỏng và hệ số chảy
lỏng của các loại đất (được xác định bằng thực nghiệm ở Chương 4), các kết quả nhận được
cho thấy sự tương đồng giữa kết quả tính toán lý thuyết với kết quả thực nghiệm với sai số nhỏ
hơn 15%.
3. Xây dựng được phương pháp xác định các thông số hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào
nền đất nhiều lớp, gồm xác định hàm mục tiêu theo chi phí năng lượng riêng nhỏ nhất, xây
20
dựng sơ đồ thuật toán và chương trình tính toán trên phần mềm Matlab như trong Phụ lục A.2.
4. Đã áp dụng chương trình tính cho trường hợp cụ thể, từ đó xác định được giá trị hợp lý của
hai thông số tiêu biểu (f và m1) của búa rung thủy lực VH-QTUTC70 khi hạ cọc ván thép NSPIIw vào một số loại đất tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội). Kết quả
được tổng hợp như bảng sau:
Tên loại đất
Khối lượng khung treo Tần số rung của búa
Lớp cát hạt nhỏ màu xám đen, chặt vừa
m1 = 10001100 kg
f = 32,2634,19 Hz
Lớp cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét, chặt vừa đến chặt
m1 = 1350 kg
f = 42,48 Hz
Lớp sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng
m1 = 14001500 kg
f = 20,1920,85 Hz
5. Bằng nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của các
loại đất tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội) theo tần số với trường
hợp cụ thể là búa rung thủy lực VH-QTUTC70 và cọc ván thép NSP-IIw. Kết quả cụ thể các hệ
số thực nghiệm này được tổng hợp trong bảng sau:
Tấn số (f)
Loại đất
Hệ số thực nghiệm
Lớp cát hạt nhỏ màu xám Hệ số hóa
đen, rời rạc
lỏng
Mũi cọc
Thành cọc
Lớp cát hạt trung sỏi sạn Hệ số hóa Mũi cọc
lẫn sét, chặt vừa đến chặt lỏng
Thành cọc
Lớp sét pha màu xám
Hệ số
nâu, trạng thái nửa cứng chảy lỏng
Mũi cọc
Thành cọc
15
Hz
0,436
0,648
0,145
0,168
0,191
0,152
0,334
0,668
0,157
0,207
20
Hz
0,382
0,566
0,133
0,167
0,179
0,166
0,358
0,866
0,093
0,111
25
Hz
0,292
0,777
0,109
0,111
0,247
0,117
0,370
0,462
0,126
0,127
30
Hz
0,266
0,534
0,107
0,109
0,243
0,109
0,173
0,346
0,139
0,141
35
Hz
0,167
0,232
0,093
0,104
0,116
0,116
0,151
0, 181
0,146
0,176
2. KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
1. Ứng dụng kết quả bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung để tiến hành
tối ưu hóa về kết cấu, hình dạng của búa rung chế tạo trong nước.
2. Nghiên cứu ứng dụng kết quả và phát triển chương trình tính xác định các thông số hợp lý
của búa rung vào bài toán điều khiển búa rung linh hoạt theo tải bằng cách thay đổi tần số rung
và khối lượng khung treo (gia tải với kiểu treo mềm hoặc tăng lực ấn với kiểu treo cứng) theo
tổng trở lực cản của nền đất.
3. Phát triển hướng nghiên cứu của luận án theo hướng điều chỉnh linh hoạt thông số mô men
lệch tâm của búa rung thủy lực trong quá trình làm việc bằng cách thay đổi số đôi cặp bánh
lệch tâm tham gia vào quá trình tạo lực rung động của búa rung, điều đó cho phép điều khiển
búa rung thủy lực linh hoạt hơn (điều khiển tần số độc lập với điều khiển giá trị lực rung
động), do đó hiệu quả sử dụng búa sẽ tăng lên và phát huy triệt để chương trình tính tối ưu theo
thuật giải di truyền.
4. Phát triển hướng nghiên cứu của luận án theo hướng ứng dụng lý thuyết mô phỏng và lý
thuyết phần tử hữu hạn để tiến hành xây dựng chương trình tính toán, mô phỏng quá trình hạ
cọc thép vào nền đất nhiều lớp bằng búa rung (lực rung động).
21
[55], [54], [7], [32], [33], [35], [36], [3], [4], [38], [39], [6], [41], [42], [45], [9], [50], [11],
[52], [53], [13], [15], [17], [18], [21], [57], [60], [61], [63], [64], [26], [28], [25], [24],
[66], [67], [47], [48], [69], [72], [71], [30], [76], [68], [46], [58], [43], [8], [56], [29], [70],
[37], [10], [40], [65], [75], [5], [20], [27], [14], [34], [49], [59], [12], [22], [23], [62], [51],
[74],[19], [31], [73], [2], [1], [16] , [44]
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
KHÔNG IN TỪ TRANG NÀY TRỞ ĐI (KHÔNG ĐƯỢC XÓA)
Báo cáo kết quả khảo sát địa chất khu dân cư Cát Lái (2018), Công ty TNHH Tư
vấn XD 146.
Báo cáo kết quả khảo sát địa chất tại số 10 Trần Nhật Duật , P. Tân Định, Q. 1,
TP. Hồ Chí Minh (2018), Công ty TNHH Tư vấn XD 146.
Nguyễn Bính (2005), Máy thi công chuyên dùng, Nhà xuất bản Giao thông vận
tải, Hà Nội.
Nguyễn Đình Chiểu, Nguyễn Trọng và Nguyễn Anh Tuấn (2004), Cơ sở lý
thuyết kỹ thuật rung trong xây dựng, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (2012), Thiết kế công trình chịu động đất
(TCVN 9386:2012 ), Bộ Xây dựng.
Chu Tuấn Hạ (2010), Nghiên cứu phương pháp phân tích mô hình đất nền cho
tính toán hố đào nền đất Hà Nội, Luận án tiến sỹ, Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Hồ sơ thiết kế thi công dự án đầu tư xây dựng cầu Đồng Quang - Ba Vì - Hà Nội
(2013), Công ty TNHH MTV Tư vấn & KSTKXD.
Trần Quang Hùng và Tạ Văn Huy (2013), "Nghiên cứu động lực học quá trình ép
cọc thép bằng búa rung thủy lực", Tạp chí Giao thông Vận tải.
Nguyễn Đắc Hưng (2009), Nghiên cứu bài toán hạ chìm cọc vào đất bằng thiết
bị rung động, Luận án tiến sỹ, Đại học Thủy Lợi, Hà Nội.
Vũ Tấn Khiêm (2014), Nghiên cứu thiết kế và công nghệ chế tạo thiết bị đóng
cọc nhiều hướng trên xà lan 200 tấn phục vụ thi công công trình thủy, Đề tài
nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Nhà nước.
Trần Hữu Lý và Lê Trọng Tuấn (2016), "Lựa chọn tần số cho búa rung thủy lực
ép cọc ống thép ở đảo", Tạp chí Khoa học Giao thông Vận tải, tr. 8.
Trần Hồng Minh và Lương Thị Hằng (2015), "Tính toán sức chịu tải của cọc đơn
có kể đến hóa lỏng của đất nền khi động đất", Tạp chí Giao thông Vận tải.
Nguyễn Hồng Ngân (2002), Nghiên cứu mô hình cơ học của máy búa rung và
rung va nhằm tối ưu hóa một số thông số làm việc của máy, Luận án tiến sỹ kỹ
thuật, Đại học GTVT TP. Hồ Chí Minh.
Vũ Công Ngữ và Nguyễn Văn Dũng (2000), Cơ học đất, Nhà xuất bản Khoa học
và Kỹ thuật, Hà Nội.
Vũ Công Ngữ, Trần Văn Việt và tập thể (2007), Nghiên cứu đánh giá bổ sung
điều kiện địa chất nền vùng Hà Nội và phụ cận và giải pháp nền móng công
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
22
trình, Liên hiệp khoa học sản xuất địa chất xây dựng và cấp nước.
Nguyễn Thị Thanh Nhàn, Trần Thị Ngọc Quỳnh và Dương Vĩnh Nhiều (2018),
"Phân chia các kiểu cấu trúc nền công trình phục vụ quy hoạch và phát triển bền
vững TP. Huế đến năm 2030", Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí
Minh. Tháng 10-2018, tr. 11.
Vũ Văn Phái, Ngô Quang Toàn và Đào Đình Bắc (2011), Hà Nội - Địa chất, địa
mạo và các tài nguyên liên quan, Nhà xuất bản Hà Nội, Hà Nội.
Thái Hà Phi và Phạm Trọng Hòa (2012), "Nghiên cứu lựa chọn thông số kỹ thuật
hợp lý của búa rung trong thi công đóng cọc ở Việt Nam", Tạp chí Giao thông
Vận tải.
Thái Hà Phi và tập thể (2014), Nghiên cứu, thiết kế chế thử búa rung thủy lực 70
tấn, Đề tài khoa học và công nghệ cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Nguyễn Văn Phóng (2016), Nghiên cứu tính chất cơ học của trầm tích đệ tứ
phân bố ở khu vực Hà Nội dưới tác dụng của tải trọng động, Luận án tiến sỹ địa
chất, Đại học Mỏ - Địa chất.
Nguyên Huy Phương (2004), Báo cáo tổng hợp đề tài trọng điểm thành phố
“Thu thập, kiểm chứng các tài liệu đã có, nghiên cứu bổ sung lập bản đồ phân
vùng đất yếu Hà Nội phục vụ phát triển bền vững thủ đô”, Trường đại học Mỏ Địa chất, Hà Nội.
Nguyễn Huy Phương và tập thể (2004), Thu thập kiểm chứng các tài liệu đã có,
nghiên cứu bổ sung lập bản đồ phân vùng đấy yếu Hà Nội phục vụ phát triển bền
vững Thủ đô, Đề tài KHCN cấp Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Bộ giao thông vận tải (2005), Tiên chuẩn thiết kế cầu (22TCN 272:2005).
Hoàng Tụy (2006), Lý thuyết tối ưu, Viện toán học, Hà Nội.
Đoàn Thế Tường và Đoàn Thế Đông (1992), "Các dạng đất nền tự nhiên lãnh thổ
thành phố Hà Nội và sử dụng nó cho thiết kế nền móng", Tuyển tập hội nghị địa
kỹ thuật Quốc tế. quyển 1, tr. 174.
Phí Hồng Thịnh (2014), Đánh giá và dự báo lún mặt đất do khai thác nước ngầm
tại Hà Nội, Việt Nam. Luận án tiến sĩ địa chất và khoáng sản, Trường đại học
Bách khoa Nghiên cứu Quốc Gia Tomsk, Liên Bang Nga.
Ngô Quốc Trinh (2014), Nghiên cứu sự làm việc của cọc chịu tải trọng ngang và
tải trọng động đất, Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Nguyễn Viết Trung (2009), Thiết kế tối ưu, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
Nguyễn Văn Vịnh (2004), Động lực học Máy xây dựng - xếp dỡ, Đại học Giao
thông Vận tải, Hà Nội.
Nguyễn Thiệu Xuân (2014), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Máy xây
dựng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
Johan Andersson (2000), "A survey of multiobjective optimization in
engineering design", Department of Mechanical Engineering, Linktjping
University. Sweden.
Nguyễn Tuấn Anh (2006), Application of Optimization Methods to Controller
Design for Active Suspension, University of Technology Cottbus, Barandenburg.
Gary Axelsson (1998), Long-term set-up of driven piles in non-cohesive soils,
Institutionen för anläggning och miljö.
Gary Axelsson (2000), Long-term set-up of driven piles in sand, Institutionen för
anläggning och miljö.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
23
RK Bernhard (1967), "Fluidization phenomena in soils during vibro-compaction
and vibro-pile-driving and-pulling. Hanover, NH 1967, 58 pp", US Army Cold
Regions Research and Engineering.
P Billet và JG Sieffert (1989), "Soil-sheet pile interaction in vibro-piling",
Journal of geotechnical engineering. 115(8), tr. 1085-1101.
Fu-quan Chen và các cộng sự. (2011), "Application and advance of vibratory
driving techniques using high-frequency hydraulic vibratory hammer", Chinese
Journal of Geotechnical Engineering, tr. 52.
K Chua, S Gardner và LL Lowery (1987), Wave equation analysis of a vibratory
hammer-driven pile, Offshore Technology Conference, Offshore Technology
Conference.
Sherrill Gardner (1987), Analysis of Vibratory Driven Pile, Naval civil
engineering lab port Hueneme CA.
Claire Guillemet (2013), Pile - Soil Interaction during Vibratory Sheet Pile
Driving, Master of Science Thesis, Royal Institute of Technology.
Howard T Hill (1966), Frictional resistance in vibratory pile driving, Princeton
University.
Alain Holeyman (1993), An analytical model-based computer program to
evaluate the penetration speed of vibratory driven sheet piles, Research report
prepared for BBRI, HYPERVIB1.
Alain Holeyman (2000), "Vibratory driving analysis", Application of StressWave Theory to piles, Niyama & Beim (eds) 2000 Balkema, Rotterdam,
Belgium(ISBN 90 5809 150 3).
Alain Holeyman và Valerie Whenham (2010), "Vibrodriving Prediction Models
vs. Experimental Results".
Wang Hong-kuan (1994), Experimental study and finite element analysis of
driveability and static behavior of various piles installed by vibratory driving,
Texas: Faculty of the Department of Civil and Environmental Engineering,
University of Houston.
Viking Kenneth (2002), Vibro-driveability-a field study of vibratory driven sheet
piles in non-cohesive soils, Byggvetenskap.
Viking Kenneth (2006), "The vibratory pile installation technique", Holeyman et
Rocher-Lacoste, G.(ed.) Transvib, tr. 65-82.
Viking Kenneth và A Bodare (1999), Laboratory studies of dynamic shaft
resistance response of a vibro-driven model pile in granular soil by varying the
relative density, Proceedings of the 12th European Conference on Soil
Mechanics and Geotechnical Engineering, tr. 863-869.
Byoung-Il Kim (2012), "Prediction of penetration rate of sheet pile installed in
sand by vibratory pile driver", KSCE Journal of Civil Engineering, tr. 16.
Xiao Peng Li và các cộng sự. (2007), Study on characteristics of vibration
friction for pile-soil system, Key Engineering Materials, Trans Tech Publ, tr.
762-765.
Liebherr HS833HD (1998), Technical Data Hydraulic crawler crane HS833HD,
chủ biên, Liebherr.
Reda Moulai-Khatir, Michael W O’Neill và C Vipulanandan (1994), "Program
VPDA wave equation analysis for vibratory driving of piles", Report to the US
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
24
Army Corps of Engineerings Waterways Experiments Station., Dept of Civil and
Environmental Engineering, UHCE, tr. 94-1.
Davisson MT (1970), "BRD vibratory driving formula", Foundation facts. 6(1),
tr. 9-11.
Operation manual of SDA-830B Dynamic Strainmeter (2000), Tokyo Sokki
Kenkyujo Co., Ltd.
Operation manual of TML Portable Data Logger TDS 302 (2000), Tokyo Sokki
Kenkyujo Co., Ltd.
Svetlana Polukoshko (2010), "Dynamical Effects in Process of Piles
Vibrodriving", Scientific Journal of Riga Technical University. 33, tr. 07.
Svetlana Polukoshko, Olga Kononova và Svetlana Sokolova (2010), "Dynamical
Effects in Process of Piles Vibrodriving".
Zhaohui Qin và các cộng sự. (2017), "Field Tests to Investigate the Penetration
Rate of Piles Driven by Vibratory Installation", Hindawi Shock and Vibration.
2017, tr. 10.
Albert Alexander Rodger (1976), An experimental and theoretical investigation
of the parameters influencing the vibration of dry cohesionless soils, Doctor ò
Philosophy, Aberdeen department of engineering.
Schmid (1969), "Driving resistance and bearing capacity of vibro-driven model
piles", Performance of Deep Foundations, ASTM International.
Markus Schönit và Dirk Reusch (2008), "Online - Estimation of vibratory driven
piles'bearing capacity", Journal of Vibroengineering. 10(3), tr. 285-292.
Mehmet Serdar Serdaroglu (2010), Nonlinear analysis of pile driving and ground
vibrations in saturated cohesive soils using the finite element method, Thesis the
Doctor of Philosophy, University of Iowa.
JG Sieffert (2002), Vibratory pile driving analysis. A simplified model,
Proceedings of the International Conference on vibratory pile driving and deep
soil compaction, tr. 53-60.
IM Smith và P To (1988), "Numerical studies of vibratory pile driving",
International Journal for numerical and analytical methods in geomechanics.
12(5), tr. 513-531.
Whenham Valérie và Holeyman Alain (2010), "Vibrodriving Prediction Models
vs. Experimental Results".
JF Vanden Berghe (2001), Sand strength degradation within the framework of
pile vibratory driving.”, Doctoral Thesis, Université Catholique de Louvain,
Belgium.
JF Vanden Berghe và Alain Holeyman (1997), Comparison of two models to
evaluate the behavior of a vibratory driven sheet pile, XIth Young Geotechnical
Engineers Conference and Computers, tr. 60-72.
J. Vogelsang và các cộng sự. (2016), "Interpretation of Vibratory Pile Penetration
Based on Digital Image Correlation", Springer International Publishing
Switzerland.
Hongkuan Wang (1996), "Experimental study and finite element analysis of
drivability and static behavior of various piles installed by vibratory driving".
Yinhui Wang và các cộng sự. (2011), "Soil-Pile Dynamic Interaction in the
Viscous Damping Layered Soils", Open Civil Engineering Journal. 5, tr. 100-
71.
72.
73.
74.
75.
76.
25
108.
DC Warrington (1989), Driveability of piles by vibration, Deep Foundation
Institute 14th Annual Member Conf, tr. 139-154.
DC Warrington (1989), Theory and Development of Vibratory Pile-Driving
Equipment, Offshore Technology Conference, Offshore Technology Conference.
Thomas Weise (2009), "Global optimization algorithms-theory and application",
Self-published. 2.
E Westerberg, K Eriksson và KR Massarsch (1995), Soil resistance during
vibratory pile driving, Proceedings of the International Symposium on Cone
Penetration Testing CPT'95, tr. 241-250.
Valerie Whenham và Alain Holeyman (2012), "Load Transfers During Vibratory
Driving", Springer Science+Business. 2012, tr. 30.
TL Youd (1967), Engineering Properties of Cohesionless Soils During
Vibrations, Iowa University, Iowa, USA.
