Luận án Phân tích các yếu tố ảnh hưởng và cơ sở xác định các hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh

Tên luận án:

PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ SỨC KHÁNG CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Ngành:

XÂY DỰNG CẦU HẦM

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Phân tích các yếu tố ảnh hưởng và cơ sở xác định các hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu ở khu vực Thành phố Hồ Chí Minh" tập trung nghiên cứu việc xác định các hệ số sức kháng cho cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu. Bằng việc ứng dụng lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy trong lĩnh vực nền móng công trình, nghiên cứu đề xuất một mô hình để xác định các hệ số này dựa trên đặc trưng thống kê của tỷ số giữa giá trị sức kháng thực đo và giá trị dự tính, cùng với hiệu ứng tải.

Công nghệ cọc khoan nhồi đã được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam trong hơn hai thập kỷ qua, đặc biệt là cho các công trình hạ tầng quy mô lớn trên nền đất yếu hoặc trong đô thị, như tại Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, việc áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, như 22TCN272-05 (dựa trên AASHTO LRFD 1998), vẫn chưa có sự đánh giá đầy đủ về sự khác biệt giữa các quy định và thực tiễn xây dựng tại Việt Nam. Các yếu tố như đặc điểm địa chất vùng miền, công nghệ thi công, và trình độ kỹ thuật ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy của cọc khoan nhồi, làm nổi bật nhu cầu cấp thiết phải nghiên cứu và xác định lại các hệ số sức kháng.

Mục tiêu chính của luận án là định lượng các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả dự tính sức kháng của bốn phương pháp khác nhau so với sức kháng thực tế tại hiện trường ở khu vực Tp.HCM, thông qua việc xác định đặc trưng thống kê của tỷ số giữa sức kháng thực đo và dự tính (biến gộp sức kháng, λR). Dựa trên phân tích 24 bộ số liệu thí nghiệm thử tải tĩnh nén dọc trục cọc khoan nhồi thi công theo phương pháp ướt trong nền đất hỗn hợp dính và rời ở Tp.HCM, luận án đã xác định được các hệ số sức kháng cho bốn phương pháp dự tính: Phương pháp của Nga trong TCXDVN 205-98 (φ=0,73), Phương pháp của Nhật (JRA 2002 SHB -Part IV) (φ=0,61), Phương pháp Reese&O'Neill (1988) (φ=0,54) và Phương pháp O'Neill&Reese (1999) (φ=0,53). Kết quả này cung cấp tài liệu tham khảo quan trọng cho công tác nghiên cứu, thiết kế và đánh giá sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu tại Tp.HCM và các khu vực có điều kiện địa chất tương tự.

Mục lục chi tiết:

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• THUẬT NGỮ VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN
• MỞ ĐẦU
• Chương 1. TỔNG QUAN
• 1.1. CỌC KHOAN NHỒI VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ HẠ TẦNG
• 1.1.1. Khái niệm chung, đặc điểm kết cấu và công nghệ đặc trưng
• 1.1.2. Tình hình sử dụng cọc khoan nhồi ở trong và ngoài nước
• 1.1.2.1. Tình hình sử dụng cọc khoan nhồi trên thế giới
• 1.1.2.2. Tình hình sử dụng cọc khoan nhồi ở Việt Nam
• 1.1.3. Hiện trạng và đặc điểm sử dụng cọc khoan nhồi ở khu vực Tp.HCM.
• 1.1.3.1. Hiện trạng sử dụng cọc khoan nhồi trong xây dựng công trình ở khu vực Tp.HCM
• 1.1.3.2. Đặc điểm cấu trúc địa chất và phân vùng địa kỹ thuật ở khu vực Tp.HCM
• 1.1.4. Một số đặc điểm kết cấu, công nghệ cọc khoan nhồi ở Việt Nam.
• 1.1.4.1. Công tác khảo sát địa chất cho thiết kế cọc khoan nhồi
• 1.1.4.2. Công tác thiết kế cọc khoan nhồi
• 1.1.4.3. Công tác thi công cọc khoan nhồi
• 1.1.4.4. Các phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi
• 1.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ ĐỘ TIN CẬY THEO PHƯƠNG PHÁP HỆ SỐ TẢI TRỌNG VÀ HỆ SỐ SỨC KHÁNG (LRFD)
• 1.2.1. Các khái niệm và thuật ngữ trong tính toán thiết kế
• 1.2.2. Lịch sử phát triển các triết lý thiết kế và tiêu chuẩn thiết kế
• 1.2.2.1. Cơ sở triết lý thiết kế theo ứng suất cho phép (ASD)
• 1.2.2.2. Cơ sở triết lý thiết kế theo tải trọng phá hoại (LSD; LFD)
• 1.2.2.3. Cơ sở triết lý thiết kế theo trạng thái giới hạn (thế hệ đầu, TTGH)
• 1.2.2.4. Cơ sở triết lý thiết kế theo Lý thuyết độ tin cậy (RBD)
• 1.2.2.5. Cơ sở triết lý thiết kế theo phương pháp các hệ số độ tin cậy riêng hay hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD)
• 1.2.3. Tính toán thiết kế cọc khoan nhồi trong định dạng các bộ tiêu chuẩn LRFD hiện hành
• 1.3. PHÂN TÍCH CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG CHO CỌC KHOAN NHỒI MỐ TRỤ CẦU Ở NƯỚC NGOÀI TRÊN CƠ SỞ ĐẢM BẢO ĐỘ TIN CẬY
• 1.4. PHÂN TÍCH CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LRFD VÀ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH CẦU Ở VIỆT NAM
• 1.5. NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN TỒN TẠI
• 1.5.1. Một số tồn tại trong tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ 22TCN272-05 và AASHTO LRFD 2012 (2007)
• 1.5.2. Một số tồn tại của các công trình nghiên cứu khoa học liên quan
• 1.6. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.7. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• Chương 2. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY
• 2.1. CÁC KHÁI NIỆM VÀ THUẬT NGỮ CHUNG
• 2.1.1. Các định nghĩa và thuật ngữ trong lý thuyết xác suất thống kê
• 2.1.2. Các định nghĩa và thuật ngữ trong lý thuyết độ tin cậy
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CỦA BIẾN NGẪU NHIÊN
• 2.2.1. Lựa chọn loại biến (mẫu) ngẫu nhiên thống kê và xác định cỡ mẫu tối thiểu
• 2.2.2. Phương pháp kiểm định loại bỏ những số liệu bất thường
• 2.2.3. Ước lượng sơ bộ các tham số đặc trưng của biến gộp ngẫu nhiên tương đối
• 2.2.4. Phương pháp kiểm định phân phối xác suất phù hợp cho biến gộp ngẫu nhiên
• 2.2.5. Phương pháp hiệu chỉnh đặc trưng thống kê cho biến gộp ngẫu nhiên
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY
• 2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MỐ TRỤ CẦU
• 2.4.1. Phương pháp xác định hệ số sức kháng phù hợp với hệ số an toàn theo triết lý thiết kế ứng suất cho phép (ASD)
• 2.4.2. Phương pháp xác định hệ số sức kháng theo phương pháp mômen thứ cấp bậc nhất (FOSM)
• 2.4.3. Phương pháp xác định hệ số sức kháng theo phương pháp độ tin cậy bậc nhất (FORM)
• 2.4.4. Phương pháp xác định hệ số sức kháng theo phương pháp mô phỏng Monte Carlo (MCS)
• 2.5. ĐỀ XUẤT TRÌNH TỰ VÀ MÔ HÌNH XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU
• 2.6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2
• Chương 3. PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU Ở KHU VỰC TP.HCM
• 3.1. CÁC YẾU TỐ BẤT ĐỊNH VÀ ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CỦA HIỆU ỨNG TẢI CẦU ĐƯỜNG BỘ
• 3.2. CÁC YẾU TỐ BẤT ĐỊNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN DỰ TÍNH SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI
• 3.3. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP DỰ TÍNH SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MỐ TRỤ
• 3.3.1. Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 và AASHTO LRFD 2012
• 3.3.2. Theo tiêu chuẩn TCXDVN 205-98 và JRA 2002-SHB_Part IV
• 3.4. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỰC HẠN THỰC ĐO CHO CỌC KHOAN NHỒI
• 3.5. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CHO BIẾN GỘP SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU THEO CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN Ở KHU VỰC TP.HCM
• 3.5.1. Khảo sát thu thập cơ sở dữ liệu thí nghiệm thử tải tĩnh nén dọc trục phục vụ nghiên cứu
• 3.5.2. Phân tích đặc trưng thống kê dữ liệu
• 3.6. ĐỀ XUẤT ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CỦA CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG
• 3.7. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 3
• Chương 4. NGHIÊN CỨU ĐỊNH CHUẨN VÀ ĐỀ XUẤT HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU THEO ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN Ở KHU VỰC TP.HCM
• 4.1. LỰA CHỌN, ĐỀ XUẤT CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY MỤC TIÊU CHO THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU
• 4.1.1. Khái niệm về việc thiết lập chỉ số độ tin cậy mục tiêu
• 4.1.2. Phân tích, đánh giá chỉ số độ tin cậy mục tiêu (t) trong các tiêu chuẩn thiết kế, công trình nghiên cứu và đề xuất chọn t cho thiết kế cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu
• 4.2. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU
• 4.3. SO SÁNH ĐÁNH GIÁ HỆ SỐ SỨC KHÁNG TRONG TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ HIỆN HÀNH VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HỆ SỐ SỨC KHÁNG CỦA LUẬN ÁN
• 4.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 4
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC