LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
báo cáo chuyên đề nền đất yếu & hướng dẫn sử dụng phần mềm plaxis tính toán thiết kế công trình trên nền đất yếu
MỤC LỤC
Chương 1 : NỀN ĐẤT YẾU.......................................................................................... 1
1.1. THẾ NÀO LÀ ĐẤT YẾU? ..................................................................................... 1
1.2. CÁCH PHÂN BIỆT ĐẤT YẾU.............................................................................. 1
1.2.1. Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý của đất.................................................................... 1
1.2.2. Phân biệt theo nguyên nhân hình thành............................................................... 1
1.2.3. Sự phân bố của đất yếu........................................................................................ 2
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU................................................... 2
1.3.1. Tổng quan ............................................................................................................ 2
1.3.2. Nhóm biện pháp xử lý về kết cấu công trình ...................................................... 2
1.3.3. Nhóm biện pháp xử lý về móng .......................................................................... 3
1.3.4. Nhóm biện pháp xử lý về nền.............................................................................. 3
1.3.5. Một số phương pháp xử lý nền đất yếu thường dùng.......................................... 5
1.4. PHÂN LOẠI XỬ LÝ VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG ................................................. 11
1.4.1. Phân loại xử lý................................................................................................... 11
1.4.2. Phạm vi áp dụng và các biện pháp .................................................................... 11
1.5. NHẬN XÉT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ..................... 13
1.6. CÁC CÔNG TRÌNH CÓ NỀN ĐẤT YẾU ĐÃ ĐƯỢC XỬ LÝ Ở VIỆT NAM. 14
1.7. CÁC TÀI LIỆU QUI CHUẨN LIÊN QUAN ...................................................... 15
Chương 2 : GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TOÁN PLAXIS............................. 16
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 16
2.1.1. Xuất xứ .............................................................................................................. 16
2.1.2. Các phiên bản .................................................................................................... 16
2.1.3. Khả năng tính toán và phân tích các phiên bản phần mềm PLAXIS ................ 16
2.1.4. Yêu cầu kỹ thuật và cài đặt phần mềm PLAXIS............................................... 17
2.2. CÁC TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA PHẦN MỀM................................................ 18
2.2.1. chức năng Input (Nhập dữ liệu) :..................................................................... 18
2.2.2. chức năng Calculation (Tính toán) :.................................................................. 19
2.2.3. chức năng Output (Biểu diễn kết quả tính) : .................................................... 19
2.2.4. chức năng Curves (Biểu diễn các đường cong của kết quả tính) : .................... 19
2.3. TỔNG QUAN GIAO DIỆN PHẦN MỀM PLAXIS V.8 – 2D ............................ 20
2.3.1. Giới thiệu chung ................................................................................................ 20
2.3.2. Giới thiệu Menu chính....................................................................................... 22
Chương 3 : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PLAXIS ............................... 28
3.1. MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN CƠ BẢN ỨNG DỤNG GIẢI BẰNG PHẦN MỀM
PLAXIS V.8 ...................................................................................................................... 28
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề ii
3.2. BÀI TOÁN PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG HỐ DÀO CHỐNG ĐỠ BẰNG CỪ CÓ
THANH CHỐNG NEO..................................................................................................... 28
3.2.1. Nội dung bài toán .............................................................................................. 29
3.2.2. Trình tự giải ....................................................................................................... 30
3.2.2.1. Bước 1: Thiết lập tổng thể bài toán ....................................................... 30
3.2.2.2. Bước 2: Xây dựng mô hình hình học .................................................... 32
3.2.2.3. Bước 3: Khai báo tải trọng .................................................................... 34
3.2.2.4. Bước 4: Thiết lập điều kiện biên ........................................................... 35
3.2.2.5. Bước 5: Khai báo đặc trưng vật liệu..................................................... 36
3.2.2.6. Bước 6: Chia lưới phần tử ..................................................................... 38
3.2.2.7. Bước 7:Thiết lập điều kiện về mực nước .............................................. 39
3.2.2.8. Bước 8: Thiết lập giai đoạn & Tính toán ............................................. 43
3.2.2.9. Bước 9: Xem và xuất kết quả ................................................................ 48
3.3. TỔNG KẾT TRÌNH TỰ VÀ CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TOÁN PLAXIS .............. 53
3.4. VẤN ĐỀ AUTOCAD TRỢ GIÚP VẼ MÔ HÌNH ............................................... 54
3.5. VẤN ĐỀ VẼ MÔ HÌNH TỪ MỘT BẢNG TỌA ĐỘ CÓ SẴN.......................... 56
Chương 4 : BÀI TOÁN ĐẮP ĐƯỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ............................. 59
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 59
4.2. TRÌNH TỰ GIẢI ................................................................................................... 60
4.2.1. Thiết lập tổng thể bài toán ................................................................................. 60
4.2.2. Xây dựng mô hình hình học .............................................................................. 60
4.2.3. Khai báo tải trọng .............................................................................................. 61
4.2.4. Thiết lập điều kiện biên ..................................................................................... 61
4.2.5. Khai báo các tính chất vật liệu .......................................................................... 61
4.2.6. Chia lưới phần tử ............................................................................................... 62
4.2.7. Thiết lập điều kiện ban đầu ............................................................................... 62
4.2.8. Thiết lập các giai đoạn & Tính toán .................................................................. 64
4.2.9. Xem và xuất kết quả .......................................................................................... 71
4.2.10. Phân tích cập nhật lưới ...................................................................................... 81
Chương 5 : PHẦN MỀM PLAXIS - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA.......................... 84
5.1. ỔN ĐỊNH MÁI DỐC – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ............................ 84
5.2. CÁC BÀI TOÁN KỸ THUẬT ĐƯỢC GIẢI BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS...... 85
Chương 6 : KẾT LUẬN .............................................................................................. 88
PECC4 P9
Tài liệu tham khảo iii
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PLAXIS phiên bản 8 - Tutorial Manual ;
• PLAXIS INTRODUCTORY COURSE – Dr.William Cheang Wai
Lum (Plaxis AsiaPac, Singapore) & Dr. Phung Duc Long (VSSMGE,
Hanoi, Vietnam).
GHI CHÚ VỀ ẤN BẢN
Trong ấn bản tháng 6/2014 này, tác giả đã hiệu chỉnh và bổ sung một số
vấn đề mà Hội đồng xét nâng ngạch ký sư của Công ty đã đóng góp ý
kiến trong buổi tổ chức họp báo cáo chuyên đề ngày 21/6/2014.
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 1
Chương 1 : NỀN ĐẤT YẾU
1.1. THẾ NÀO LÀ ĐẤT YẾU?
Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và bị biến dạng
nhiều, do vậy không thể xây dựng công trình lên trên nếu không có biện pháp xử lý
thích hợp.
Khi thi công các công trình xây dựng gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào
tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng
phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm
độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình.
Trong thực tế xây dựng, do không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý
của nền đất để làm cơ sở đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp, hay do
không có những biện pháp xử lý hiệu quả đã dẫn đến có nhiều công trình bị lún,
sập khi xây dựng trên nền đất yếu. Đây là một vấn đề hết sức khó khăn, đòi hỏi sự
kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết,
giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng của công trình.
Nền đất yếu là một trong những đối tượng nghiên cứu và xử lý khá phức tạp,
đòi hỏi công tác khảo sát, điều tra, nghiên cứu, phân tích và tính toán công phu. Để
xử lý đất yếu đạt hiệu quả cao cũng phải có yếu tố tay nghề thiết kế và bề dày kinh
nghiệm xử lý của Đơn vị Tư vấn trong việc lựa chọn giải pháp hợp lý.
1.2. CÁCH PHÂN BIỆT ĐẤT YẾU
1.2.1. Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý của đất
Về mặt chỉ tiêu cơ lý của đất ở trạng thái tự nhiên, đất được gọi là đất yếu khí:
- Môđun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/cm2);
- Sức chịu tải bé (R ≈ 0,5 – 1 daN/cm2)
- Độ ẩm gần bằng hay cao hơn giới hạn chảy ;
- Hệ số rỗng lớn (ε >1);
- Lực dính C theo kết quả cắt nhanh không thoát nước từ 0,15 daN/cm2 trở
xuống hay lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường Cu ≤ 0,35daN/cm2.
Có thể định nghĩa nền đất yếu theo sức kháng cắt không thoát nước (su) và trị
số xuyên tiêu chuẩn (N), như sau:
- Đất rất yếu : su ≤ 12,5 kPa hay N ≤ 2
- Đất yếu : su ≤ 25 kPa hay N ≤ 4
1.2.2. Phân biệt theo nguyên nhân hình thành
Đất yếu có nguồn gốc khoáng vật hay nguồn gốc hữu cơ:
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 2
- Loại có nguồn gốc khoáng vật: Thường là sét hay á sét trầm tích trong
nước ở ven biển, vùng vịnh, đầm hồ, thung lũng.
- Loại có nguồn gốc hữu cơ: Hình thành từ đầm lầy, nơi nước tích đọng
thường xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loại thực vật phát triển, thối rữa
phân huỷ tạo ra các vật lắng hữu cơ lẫn với trầm tích khoáng vật.
1.2.3. Sự phân bố của đất yếu
Ở nước ta, đất yếu xuất hiện ở nhiều nơi, đặc biệt lưu vực sông Hồng và lưu
vực sông Cửu Long. Đất yếu thường gặp ở khu vực miền duyên hải (bãi bồi ven
sông, biển) hay ở các thung lũng thuộc vùng núi… Từ các khu vực châu thổ Bắc
bộ, Thanh - Nghệ Tĩnh, ven biển Trung bộ, đến đồng bằng Nam Bộ đều có những
vùng đất yếu.
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
1.3.1. Tổng quan
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện
một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún,
tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất...Đối
với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của đất,
đảm bảo ổn định cho khối đất đắp.
Các phương pháp xử lý nền đất yếu gồm nhiều loại, căn cứ vào điều kiện địa
chất, nguyên nhân và đòi hỏi với công nghệ khắc phục. Kỹ thuật cải tạo nền đất
yếu thuộc lĩnh vực địa kỹ thuật, nhằm đưa ra các cơ sở lý thuyết và phương pháp
thực tế để cải thiện khả năng tải của đất sao cho phù hợp với yêu cầu của từng loại
công trình khác nhau.
Với các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng công trình xây dựng
trên nền đất này thì phải có các biện pháp kỹ thuật để cải tạo chức năng chịu lực của
nó. Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo.
Việc xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu phụ thuộc vào điều kiện
như: Đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đất... Với từng điều kiện cụ thể mà
người thiết kế đưa ra các biện pháp xử lý hợp lý. Có nhiều biện pháp xử lý nền đất
yếu, được phân thành các nhóm như sau:
• Biện pháp xử lý về kết cấu công trình
• Biện pháp xử lý về móng
• Biện pháp xử lý nền
1.3.2. Nhóm biện pháp xử lý về kết cấu công trình
Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hay hoàn toàn do các điều kiện
biến dạng không thỏa mãn: Lún hay lún lệch quá lớn do nền đất yếu, sức chịu tải
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 3
bé. Các biện pháp về kết cấu công trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền
hay làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu công trình. Người ta thường dùng các
biện pháp sau:
• Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ, thanh mảnh, nhưng phải đảm bảo khả
năng chịu lực của công trình nhằm mục đích làm giảm trọng lượng bản thân công
trình, tức là giảm được tĩnh tải tác dụng lên móng.
• Làm tăng sự linh hoạt của kết cấu công trình kể cả móng bằng cách dùng kết
cấu tĩnh định hay phân cắt các bộ phận của công trình bằng các khe lún để khử
được ứng suất phụ phát sinh trong kết cấu khi xảy ra lún lệch hay lún không đều.
• Làm tăng khả năng chịu lực cho kết cấu công trình để đủ sức chịu các ứng
lực sinh ra do lún lệch và lún không đều bằng các đai bê tông cốt thép để tăng khả
năng chịu ứng suất kéo khi chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại các vị trí dự đoán
xuất hiện ứng suất cục bộ lớn.
1.3.3. Nhóm biện pháp xử lý về móng
Khi xây dựngcông trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phương
pháp xử lý về móng thường dùng như:
• Thay đổi chiều sâu chôn móng nhằm giải quyết sự lún và khả năng chịu tải
của nền; Khi tăng chiều sâu chôn móng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền đồng
thời làm giảm ứng suất gây lún cho móng nên giảm được độ lún của móng; Đồng
thời tăng độ sâu chôn móng, có thể đặt móng xuống các tầng đất phía dưới chặt
hơn, ổn định hơn. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc giữa 2
yếu tố kinh tế và kỹ thuật.
• Thay đổi kích thước và hình dáng móng sẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp
lực tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như
điều kiện biến dạng của nền. Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm được
áp lực tác dụng lên mặt nền và làm giảm độ lún của công trình. Tuy nhiên đất có
tính nén lún tăng dần theo chiều sâu thì biện pháp này không hoàn toàn phù hợp.
• Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất
công trình: Có thể thay móng đơn bằng móng băng, móng băng giao thoa, móng bè
hay móng hộp; trường hợp sử dụng móng băng mà biến dạng vẫn lớn thì cần tăng
thêm khả năng chịu lực cho móng; Độ cứng của móng bản, móng băng càng lớn
thì biến dạng bé và độ lún sẽ bé. Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dày móng,
tăng cốt thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí các sườn tăng
cường khi móng bản có kích thước lớn.
1.3.4. Nhóm biện pháp xử lý về nền
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 4
1. Phương pháp thay nền. Đây là một phương pháp ít được sử dụng, để khắc
phục vướng mắc do đất yếu, nhà xây dựng thay một phần hay toàn bộ nền đất yếu
trong phạm vi chịu lực công trình bằng nền đất mới có tính bền cơ học cao, như
làm gối cát, đệm cát. Phương pháp này đòi hỏi kinh tế và thời gian thi công lâu dài,
áp dụng được với mọi điều kiện địa chất. Bên cạnh đó cũng có thể kết hợp cơ học
bằng phương pháp nén thêm đất khô với điều kiện địa chất đất mùn xốp.
2. Các phương pháp cơ học. Là một trong những nhóm phương pháp phổ
biến nhất, bao gồm các phương pháp làm chặt bằng sử dụng tải trọng tĩnh (phương
pháp nén trước), sử dụng tải trọng động (đầm chấn động), sử dụng các cọc không
thấm, sử dụng lưới nền cơ học và sử dụng thuốc nổ sâu , phương pháp làm chặt
bằng giếng cát, các loại cọc (cọc cát, cọc xi măng đất, cọc vôi...), phương pháp vải
địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát...để gia cố nền bằng các tác nhân cơ học.
Sử dụng tải trọng động khá phổ biến với điều kiện địa chất đất cát hay đất sỏi như
dùng máy đầm rung, đầm lăn. Cọc không thấm như cọc tre, cọc cừ tràm, cọc gỗ
chắc thường được áp dụng với các công trình dân dụng. Sử dụng hệ thống lưới nền
cơ học chủ yếu áp dụng để gia cố đất trong các công trình xây mới như đường bộ
và đường sắt. Sử dụng thuốc nổ sâu tuy đem lại hiệu quả cao trong thời gian ngắn,
nhưng không thích hợp với đất sét và đòi hỏi tính chuyên nghiệp của nhà xây
dựng.
Chương 5 : PHẦN MỀM PLAXIS - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA
5.1. ỔN ĐỊNH MÁI DỐC – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Trong bài toán đắp đường trên nền đất yếu (chương 4), 3 phase 5; 6 và 7
dành cho việc phân tích ổn định mái đắp đường, kết quả phân tích ổn định thể hiện
ở các hình 4.27 và 4.28. Có thể thấy rằng phần mềm PLAXIS còn có khả năng
phân tích ổn định mái dốc – là lĩnh vực thuộc “chuyên môn “ của phần mềm GEO
SLOPE. Ta thử so sánh kết quả tính ổn định mái dốc của một bài toán cụ thể có sơ
đồ tính và các chỉ tiêu cơ lý như hình dưới đây bằng 2 phần mềm PLAXIS và GEO
SLOPE.
Mái đắp cao 10m; hệ số mái m = 2; gồm 2 lớp đất 1 (bên trên) và 2 (bên
dưới) có các chỉ tiêu như sau:
Dung trọng Lực dính Góc ma sát trong Mođun biến dạng
γ (kN/m3) C (kPa)
ϕ (độ) E (kN/m2)
Hệ số
poisson
ν
Lớp 1 15 5 20 1000 0,3
Lớp 2 18 10 25 2000 0,3
Nhận xét kết quả tính ổn định giữa 2 phần mềm PLAXIS và GEO SLOPE
như sau:
- Hình dạng mặt trượt như sau
- Hệ số ổn định tương đương nhau
So sánh và phân tích vấn đề ổn định mái dốc giữa 2 phần mềm như sau
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
báo cáo chuyên đề nền đất yếu & hướng dẫn sử dụng phần mềm plaxis tính toán thiết kế công trình trên nền đất yếu
MỤC LỤC
Chương 1 : NỀN ĐẤT YẾU.......................................................................................... 1
1.1. THẾ NÀO LÀ ĐẤT YẾU? ..................................................................................... 1
1.2. CÁCH PHÂN BIỆT ĐẤT YẾU.............................................................................. 1
1.2.1. Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý của đất.................................................................... 1
1.2.2. Phân biệt theo nguyên nhân hình thành............................................................... 1
1.2.3. Sự phân bố của đất yếu........................................................................................ 2
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU................................................... 2
1.3.1. Tổng quan ............................................................................................................ 2
1.3.2. Nhóm biện pháp xử lý về kết cấu công trình ...................................................... 2
1.3.3. Nhóm biện pháp xử lý về móng .......................................................................... 3
1.3.4. Nhóm biện pháp xử lý về nền.............................................................................. 3
1.3.5. Một số phương pháp xử lý nền đất yếu thường dùng.......................................... 5
1.4. PHÂN LOẠI XỬ LÝ VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG ................................................. 11
1.4.1. Phân loại xử lý................................................................................................... 11
1.4.2. Phạm vi áp dụng và các biện pháp .................................................................... 11
1.5. NHẬN XÉT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU ..................... 13
1.6. CÁC CÔNG TRÌNH CÓ NỀN ĐẤT YẾU ĐÃ ĐƯỢC XỬ LÝ Ở VIỆT NAM. 14
1.7. CÁC TÀI LIỆU QUI CHUẨN LIÊN QUAN ...................................................... 15
Chương 2 : GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TOÁN PLAXIS............................. 16
2.1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 16
2.1.1. Xuất xứ .............................................................................................................. 16
2.1.2. Các phiên bản .................................................................................................... 16
2.1.3. Khả năng tính toán và phân tích các phiên bản phần mềm PLAXIS ................ 16
2.1.4. Yêu cầu kỹ thuật và cài đặt phần mềm PLAXIS............................................... 17
2.2. CÁC TÍNH NĂNG CƠ BẢN CỦA PHẦN MỀM................................................ 18
2.2.1. chức năng Input (Nhập dữ liệu) :..................................................................... 18
2.2.2. chức năng Calculation (Tính toán) :.................................................................. 19
2.2.3. chức năng Output (Biểu diễn kết quả tính) : .................................................... 19
2.2.4. chức năng Curves (Biểu diễn các đường cong của kết quả tính) : .................... 19
2.3. TỔNG QUAN GIAO DIỆN PHẦN MỀM PLAXIS V.8 – 2D ............................ 20
2.3.1. Giới thiệu chung ................................................................................................ 20
2.3.2. Giới thiệu Menu chính....................................................................................... 22
Chương 3 : HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM PLAXIS ............................... 28
3.1. MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN CƠ BẢN ỨNG DỤNG GIẢI BẰNG PHẦN MỀM
PLAXIS V.8 ...................................................................................................................... 28
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề ii
3.2. BÀI TOÁN PHÂN TÍCH BIẾN DẠNG HỐ DÀO CHỐNG ĐỠ BẰNG CỪ CÓ
THANH CHỐNG NEO..................................................................................................... 28
3.2.1. Nội dung bài toán .............................................................................................. 29
3.2.2. Trình tự giải ....................................................................................................... 30
3.2.2.1. Bước 1: Thiết lập tổng thể bài toán ....................................................... 30
3.2.2.2. Bước 2: Xây dựng mô hình hình học .................................................... 32
3.2.2.3. Bước 3: Khai báo tải trọng .................................................................... 34
3.2.2.4. Bước 4: Thiết lập điều kiện biên ........................................................... 35
3.2.2.5. Bước 5: Khai báo đặc trưng vật liệu..................................................... 36
3.2.2.6. Bước 6: Chia lưới phần tử ..................................................................... 38
3.2.2.7. Bước 7:Thiết lập điều kiện về mực nước .............................................. 39
3.2.2.8. Bước 8: Thiết lập giai đoạn & Tính toán ............................................. 43
3.2.2.9. Bước 9: Xem và xuất kết quả ................................................................ 48
3.3. TỔNG KẾT TRÌNH TỰ VÀ CÁC BƯỚC GIẢI BÀI TOÁN PLAXIS .............. 53
3.4. VẤN ĐỀ AUTOCAD TRỢ GIÚP VẼ MÔ HÌNH ............................................... 54
3.5. VẤN ĐỀ VẼ MÔ HÌNH TỪ MỘT BẢNG TỌA ĐỘ CÓ SẴN.......................... 56
Chương 4 : BÀI TOÁN ĐẮP ĐƯỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU ............................. 59
4.1. GIỚI THIỆU CHUNG .......................................................................................... 59
4.2. TRÌNH TỰ GIẢI ................................................................................................... 60
4.2.1. Thiết lập tổng thể bài toán ................................................................................. 60
4.2.2. Xây dựng mô hình hình học .............................................................................. 60
4.2.3. Khai báo tải trọng .............................................................................................. 61
4.2.4. Thiết lập điều kiện biên ..................................................................................... 61
4.2.5. Khai báo các tính chất vật liệu .......................................................................... 61
4.2.6. Chia lưới phần tử ............................................................................................... 62
4.2.7. Thiết lập điều kiện ban đầu ............................................................................... 62
4.2.8. Thiết lập các giai đoạn & Tính toán .................................................................. 64
4.2.9. Xem và xuất kết quả .......................................................................................... 71
4.2.10. Phân tích cập nhật lưới ...................................................................................... 81
Chương 5 : PHẦN MỀM PLAXIS - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA.......................... 84
5.1. ỔN ĐỊNH MÁI DỐC – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ............................ 84
5.2. CÁC BÀI TOÁN KỸ THUẬT ĐƯỢC GIẢI BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS...... 85
Chương 6 : KẾT LUẬN .............................................................................................. 88
PECC4 P9
Tài liệu tham khảo iii
TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PLAXIS phiên bản 8 - Tutorial Manual ;
• PLAXIS INTRODUCTORY COURSE – Dr.William Cheang Wai
Lum (Plaxis AsiaPac, Singapore) & Dr. Phung Duc Long (VSSMGE,
Hanoi, Vietnam).
GHI CHÚ VỀ ẤN BẢN
Trong ấn bản tháng 6/2014 này, tác giả đã hiệu chỉnh và bổ sung một số
vấn đề mà Hội đồng xét nâng ngạch ký sư của Công ty đã đóng góp ý
kiến trong buổi tổ chức họp báo cáo chuyên đề ngày 21/6/2014.
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 1
Chương 1 : NỀN ĐẤT YẾU
1.1. THẾ NÀO LÀ ĐẤT YẾU?
Nền đất yếu là nền đất không đủ sức chịu tải, không đủ độ bền và bị biến dạng
nhiều, do vậy không thể xây dựng công trình lên trên nếu không có biện pháp xử lý
thích hợp.
Khi thi công các công trình xây dựng gặp các loại nền đất yếu, tùy thuộc vào
tính chất của lớp đất yếu, đặc điểm cấu tạo của công trình mà người ta dùng
phương pháp xử lý nền móng cho phù hợp để tăng sức chịu tải của nền đất, giảm
độ lún, đảm bảo điều kiện khai thác bình thường cho công trình.
Trong thực tế xây dựng, do không đánh giá chính xác được các tính chất cơ lý
của nền đất để làm cơ sở đề ra các giải pháp xử lý nền móng phù hợp, hay do
không có những biện pháp xử lý hiệu quả đã dẫn đến có nhiều công trình bị lún,
sập khi xây dựng trên nền đất yếu. Đây là một vấn đề hết sức khó khăn, đòi hỏi sự
kết hợp chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế để giải quyết,
giảm được tối đa các sự cố, hư hỏng của công trình.
Nền đất yếu là một trong những đối tượng nghiên cứu và xử lý khá phức tạp,
đòi hỏi công tác khảo sát, điều tra, nghiên cứu, phân tích và tính toán công phu. Để
xử lý đất yếu đạt hiệu quả cao cũng phải có yếu tố tay nghề thiết kế và bề dày kinh
nghiệm xử lý của Đơn vị Tư vấn trong việc lựa chọn giải pháp hợp lý.
1.2. CÁCH PHÂN BIỆT ĐẤT YẾU
1.2.1. Phân biệt theo chỉ tiêu cơ lý của đất
Về mặt chỉ tiêu cơ lý của đất ở trạng thái tự nhiên, đất được gọi là đất yếu khí:
- Môđun biến dạng thấp (Eo < 50 daN/cm2);
- Sức chịu tải bé (R ≈ 0,5 – 1 daN/cm2)
- Độ ẩm gần bằng hay cao hơn giới hạn chảy ;
- Hệ số rỗng lớn (ε >1);
- Lực dính C theo kết quả cắt nhanh không thoát nước từ 0,15 daN/cm2 trở
xuống hay lực dính từ kết quả cắt cánh hiện trường Cu ≤ 0,35daN/cm2.
Có thể định nghĩa nền đất yếu theo sức kháng cắt không thoát nước (su) và trị
số xuyên tiêu chuẩn (N), như sau:
- Đất rất yếu : su ≤ 12,5 kPa hay N ≤ 2
- Đất yếu : su ≤ 25 kPa hay N ≤ 4
1.2.2. Phân biệt theo nguyên nhân hình thành
Đất yếu có nguồn gốc khoáng vật hay nguồn gốc hữu cơ:
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 2
- Loại có nguồn gốc khoáng vật: Thường là sét hay á sét trầm tích trong
nước ở ven biển, vùng vịnh, đầm hồ, thung lũng.
- Loại có nguồn gốc hữu cơ: Hình thành từ đầm lầy, nơi nước tích đọng
thường xuyên, mực nước ngầm cao, tại đây các loại thực vật phát triển, thối rữa
phân huỷ tạo ra các vật lắng hữu cơ lẫn với trầm tích khoáng vật.
1.2.3. Sự phân bố của đất yếu
Ở nước ta, đất yếu xuất hiện ở nhiều nơi, đặc biệt lưu vực sông Hồng và lưu
vực sông Cửu Long. Đất yếu thường gặp ở khu vực miền duyên hải (bãi bồi ven
sông, biển) hay ở các thung lũng thuộc vùng núi… Từ các khu vực châu thổ Bắc
bộ, Thanh - Nghệ Tĩnh, ven biển Trung bộ, đến đồng bằng Nam Bộ đều có những
vùng đất yếu.
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
1.3.1. Tổng quan
Xử lý nền đất yếu nhằm mục đích làm tăng sức chịu tải của nền đất, cải thiện
một số tính chất cơ lý của nền đất yếu như: Giảm hệ số rỗng, giảm tính nén lún,
tăng độ chặt, tăng trị số modun biến dạng, tăng cường độ chống cắt của đất...Đối
với công trình thủy lợi, việc xử lý nền đất yếu còn làm giảm tính thấm của đất,
đảm bảo ổn định cho khối đất đắp.
Các phương pháp xử lý nền đất yếu gồm nhiều loại, căn cứ vào điều kiện địa
chất, nguyên nhân và đòi hỏi với công nghệ khắc phục. Kỹ thuật cải tạo nền đất
yếu thuộc lĩnh vực địa kỹ thuật, nhằm đưa ra các cơ sở lý thuyết và phương pháp
thực tế để cải thiện khả năng tải của đất sao cho phù hợp với yêu cầu của từng loại
công trình khác nhau.
Với các đặc điểm của đất yếu như trên, muốn đặt móng công trình xây dựng
trên nền đất này thì phải có các biện pháp kỹ thuật để cải tạo chức năng chịu lực của
nó. Nền đất sau khi xử lý gọi là nền nhân tạo.
Việc xử lý khi xây dựng công trình trên nền đất yếu phụ thuộc vào điều kiện
như: Đặc điểm công trình, đặc điểm của nền đất... Với từng điều kiện cụ thể mà
người thiết kế đưa ra các biện pháp xử lý hợp lý. Có nhiều biện pháp xử lý nền đất
yếu, được phân thành các nhóm như sau:
• Biện pháp xử lý về kết cấu công trình
• Biện pháp xử lý về móng
• Biện pháp xử lý nền
1.3.2. Nhóm biện pháp xử lý về kết cấu công trình
Kết cấu công trình có thể bị phá hỏng cục bộ hay hoàn toàn do các điều kiện
biến dạng không thỏa mãn: Lún hay lún lệch quá lớn do nền đất yếu, sức chịu tải
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 3
bé. Các biện pháp về kết cấu công trình nhằm giảm áp lực tác dụng lên mặt nền
hay làm tăng khả năng chịu lực của kết cấu công trình. Người ta thường dùng các
biện pháp sau:
• Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ, thanh mảnh, nhưng phải đảm bảo khả
năng chịu lực của công trình nhằm mục đích làm giảm trọng lượng bản thân công
trình, tức là giảm được tĩnh tải tác dụng lên móng.
• Làm tăng sự linh hoạt của kết cấu công trình kể cả móng bằng cách dùng kết
cấu tĩnh định hay phân cắt các bộ phận của công trình bằng các khe lún để khử
được ứng suất phụ phát sinh trong kết cấu khi xảy ra lún lệch hay lún không đều.
• Làm tăng khả năng chịu lực cho kết cấu công trình để đủ sức chịu các ứng
lực sinh ra do lún lệch và lún không đều bằng các đai bê tông cốt thép để tăng khả
năng chịu ứng suất kéo khi chịu uốn, đồng thời có thể gia cố tại các vị trí dự đoán
xuất hiện ứng suất cục bộ lớn.
1.3.3. Nhóm biện pháp xử lý về móng
Khi xây dựngcông trình trên nền đất yếu, ta có thể sử dụng một số phương
pháp xử lý về móng thường dùng như:
• Thay đổi chiều sâu chôn móng nhằm giải quyết sự lún và khả năng chịu tải
của nền; Khi tăng chiều sâu chôn móng sẽ làm tăng trị số sức chịu tải của nền đồng
thời làm giảm ứng suất gây lún cho móng nên giảm được độ lún của móng; Đồng
thời tăng độ sâu chôn móng, có thể đặt móng xuống các tầng đất phía dưới chặt
hơn, ổn định hơn. Tuy nhiên việc tăng chiều sâu chôn móng phải cân nhắc giữa 2
yếu tố kinh tế và kỹ thuật.
• Thay đổi kích thước và hình dáng móng sẽ có tác dụng thay đổi trực tiếp áp
lực tác dụng lên mặt nền, và do đó cũng cải thiện được điều kiện chịu tải cũng như
điều kiện biến dạng của nền. Khi tăng diện tích đáy móng thường làm giảm được
áp lực tác dụng lên mặt nền và làm giảm độ lún của công trình. Tuy nhiên đất có
tính nén lún tăng dần theo chiều sâu thì biện pháp này không hoàn toàn phù hợp.
• Thay đổi loại móng và độ cứng của móng cho phù hợp với điều kiện địa chất
công trình: Có thể thay móng đơn bằng móng băng, móng băng giao thoa, móng bè
hay móng hộp; trường hợp sử dụng móng băng mà biến dạng vẫn lớn thì cần tăng
thêm khả năng chịu lực cho móng; Độ cứng của móng bản, móng băng càng lớn
thì biến dạng bé và độ lún sẽ bé. Có thể sử dụng biện pháp tăng chiều dày móng,
tăng cốt thép dọc chịu lực, tăng độ cứng kết cấu bên trên, bố trí các sườn tăng
cường khi móng bản có kích thước lớn.
1.3.4. Nhóm biện pháp xử lý về nền
PECC4 P9
Báo cáo chuyên đề 4
1. Phương pháp thay nền. Đây là một phương pháp ít được sử dụng, để khắc
phục vướng mắc do đất yếu, nhà xây dựng thay một phần hay toàn bộ nền đất yếu
trong phạm vi chịu lực công trình bằng nền đất mới có tính bền cơ học cao, như
làm gối cát, đệm cát. Phương pháp này đòi hỏi kinh tế và thời gian thi công lâu dài,
áp dụng được với mọi điều kiện địa chất. Bên cạnh đó cũng có thể kết hợp cơ học
bằng phương pháp nén thêm đất khô với điều kiện địa chất đất mùn xốp.
2. Các phương pháp cơ học. Là một trong những nhóm phương pháp phổ
biến nhất, bao gồm các phương pháp làm chặt bằng sử dụng tải trọng tĩnh (phương
pháp nén trước), sử dụng tải trọng động (đầm chấn động), sử dụng các cọc không
thấm, sử dụng lưới nền cơ học và sử dụng thuốc nổ sâu , phương pháp làm chặt
bằng giếng cát, các loại cọc (cọc cát, cọc xi măng đất, cọc vôi...), phương pháp vải
địa kỹ thuật, phương pháp đệm cát...để gia cố nền bằng các tác nhân cơ học.
Sử dụng tải trọng động khá phổ biến với điều kiện địa chất đất cát hay đất sỏi như
dùng máy đầm rung, đầm lăn. Cọc không thấm như cọc tre, cọc cừ tràm, cọc gỗ
chắc thường được áp dụng với các công trình dân dụng. Sử dụng hệ thống lưới nền
cơ học chủ yếu áp dụng để gia cố đất trong các công trình xây mới như đường bộ
và đường sắt. Sử dụng thuốc nổ sâu tuy đem lại hiệu quả cao trong thời gian ngắn,
nhưng không thích hợp với đất sét và đòi hỏi tính chuyên nghiệp của nhà xây
dựng.
Chương 5 : PHẦN MỀM PLAXIS - NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA
5.1. ỔN ĐỊNH MÁI DỐC – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Trong bài toán đắp đường trên nền đất yếu (chương 4), 3 phase 5; 6 và 7
dành cho việc phân tích ổn định mái đắp đường, kết quả phân tích ổn định thể hiện
ở các hình 4.27 và 4.28. Có thể thấy rằng phần mềm PLAXIS còn có khả năng
phân tích ổn định mái dốc – là lĩnh vực thuộc “chuyên môn “ của phần mềm GEO
SLOPE. Ta thử so sánh kết quả tính ổn định mái dốc của một bài toán cụ thể có sơ
đồ tính và các chỉ tiêu cơ lý như hình dưới đây bằng 2 phần mềm PLAXIS và GEO
SLOPE.
Mái đắp cao 10m; hệ số mái m = 2; gồm 2 lớp đất 1 (bên trên) và 2 (bên
dưới) có các chỉ tiêu như sau:
Dung trọng Lực dính Góc ma sát trong Mođun biến dạng
γ (kN/m3) C (kPa)
ϕ (độ) E (kN/m2)
Hệ số
poisson
ν
Lớp 1 15 5 20 1000 0,3
Lớp 2 18 10 25 2000 0,3
Nhận xét kết quả tính ổn định giữa 2 phần mềm PLAXIS và GEO SLOPE
như sau:
- Hình dạng mặt trượt như sau
- Hệ số ổn định tương đương nhau
So sánh và phân tích vấn đề ổn định mái dốc giữa 2 phần mềm như sau
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links