Luận án Nghiên cứu điều kiện địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công hố đào sâu

Tên luận án:

Nghiên cứu điều kiện địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công hố đào sâu

Ngành:

Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu điều kiện địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công hố đào sâu" đã đạt được nhiều kết quả nghiên cứu quan trọng. Nghiên cứu chỉ ra rằng thi công hố đào sâu là một quá trình phức tạp, liên quan đến việc đồng thời dỡ tải đất nền và gia tải lên hệ kết cấu chống đỡ. Điều này dẫn đến sự thay đổi đa dạng về trạng thái ứng suất và biến dạng của đất nền xung quanh tường chắn và đáy hố đào. Cụ thể, đất nền sau lưng tường chịu sự giảm ứng suất σ3 trong khi σ1 không đổi, còn đất nền dưới đáy hố đào trải qua quá trình giảm σ1 và tăng σ3.

Luận án đã nhận diện hạn chế của thí nghiệm nén ba trục hiện hành trong việc mô phỏng chính xác trạng thái ứng suất lưng tường khi đào đất. Để khắc phục, nghiên cứu sinh đã thiết kế và cải tiến thành công một thiết bị nén ba trục theo sơ đồ giảm áp lực buồng (σ3), cho kết quả thử nghiệm khả quan. Các thí nghiệm sử dụng thiết bị cải tiến này trên nhiều loại đất nền khác nhau đã hé lộ những đặc trưng riêng biệt của đất, khác biệt có quy luật so với kết quả từ thí nghiệm nén ba trục thông thường. Đặc biệt, mô đun đàn hồi E xác định từ thí nghiệm giảm ứng suất ngang lớn hơn, và kết quả tính toán dựa trên dữ liệu này phù hợp hơn với số liệu đo đạc thực tế.

Nghiên cứu cũng đánh giá các mô hình đất nền truyền thống như Hypecbôn, Hardening hay Cam-Clay, kết luận rằng chúng thường cho kết quả sai lệch so với thực tế do sử dụng các thông số đầu vào không phù hợp với đường ứng suất thực tế. Luận án đã đề xuất và thực hiện một số cải tiến đối với mô hình Lade để phù hợp hơn với bài toán hố đào. Các cải tiến này bao gồm việc thiết lập mối quan hệ với các đặc trưng cơ bản của đất nền (lực dính đơn vị, góc ma sát trong) nhằm dễ dàng áp dụng trong thực tế, cải tiến mặt chảy dẻo để biến dạng dẻo xuất hiện ngay khi quá trình dỡ tải diễn ra, và xác định đặc trưng mô đun đàn hồi ban đầu. Mô hình Lade cải tiến trình bày trong luận án đã đáp ứng các yêu cầu này khi sử dụng các thông số đầu vào xác định từ thí nghiệm nén ba trục giảm ứng suất ngang.

Dựa trên mô hình Lade cải tiến, phần mềm LadeDeep đã được xây dựng. Kết quả sử dụng LadeDeep để tính toán dự báo chuyển vị ngang của tường cừ cho một số công trình hố đào sâu cụ thể, đối chiếu với các mô hình nền thông dụng và số liệu đo đạc thực tế, cho thấy sự sát thực cao. Điều này khẳng định tiềm năng ứng dụng của LadeDeep trong tính toán các bài toán thực tế về hố đào sâu, góp phần bổ sung một phương pháp dự báo mới vào hệ thống các phương pháp hiện có phục vụ thiết kế và thi công hố đào sâu.