Nghiên cứu công thức thực nghiệm mới ước lượng sức chịu tải dọc trục cho cọc khoan nhồi dựa trên dữ liệu thí nghiệm o-cell và chỉ số SPT

Mục tiêu của bài viết là ứng dụng giải thuật di truyền để giải bài toán tối ưu hóa phát triển công thức thực nghiệm mới. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả thu thập dữ liệu địa chất 20 hố khoan để tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo công thức TCVN 10304:2014; TCXD 205:1998 của Việt Nam và công thức của Shioi và Fukui của Nhật Bản dựa trên thí nghiệm o-cell và chỉ số SPT.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu công thức thực nghiệm mới ước lượng sức chịu tải dọc trục cho cọc khoan nhồi dựa trên dữ liệu thí nghiệm o-cell và chỉ số SPT122 NGHIÊN CỨU CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM MỚI ƢỚC LƢ NG SỨC CHỊUTẢI DỌC TRỤC CHO CỌC HOAN NHỒI DỰA TRÊN DỮ LIỆU THÍ NGHIỆM O-CELL V CHỈ SỐ SPT Huỳnh Văn Hiệp1, Phạ Hoàng L 2, Từ Hồng Nhung1*, Huỳnh Hồng3 1 Trường Đại học Trà Vinh; 2Học viên cao học ngành Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông, Trường Đại học Trà Vinh; 3Công ty cổ ph n Tư vấn Xây dựng và Môi trường Duy Thành t nh Trà Vinh *Corresonding author: thnhung@tvu.edu.vnTó tắt Hiện nay, có nhiều công thức và tiêu chuẩn khác nh u để tính toán sức chịu tải của cọckhoan nhồi theo điều kiện đất nền. Những công thức đ khi áp dụng t nh toán th ờng cho ra cáckết quả không giống nhau về sức chịu tải của cọc khoan nhồi. Mục tiêu của bài báo là ứng dụnggiải thu t di truyền để giải bài toán tối u h phát triển công thức th c nghiệm mới. Trongnghiên cứu này, nhóm tác giả thu th p dữ liệu địa chất 20 hố kho n để tính toán sức chịu tải cọckhoan nhồi theo công thức TCVN 10304:2014; TCXD 205:1998 của Việt Nam và công thức củaShioi và Fukui của Nh t Bản d a trên thí nghiệm o-cell và chỉ số SPT. Ph ơng pháp xác địnhsức chịu tải c c hạn của cọc khoan nhồi mới đ ợc đề xuất, sử dụng thu t toán di truyền để tối uhóa các tham số, so sánh giá trị tính toán với giá trị thí nghiệm cho thấy đ ợc mối t ơng quan làcao nhất (R2 = 0,706) so với các ph ơng pháp c ( ,599, , và , 8 ) Từ kết quả tính toáncủa công thức th c nghiệm mới này, giúp ích cho việc tính toán sức chịu tải nén dọc trục của cọckhoan nhồi cho các công trình với điều kiện địa chất t ơng t .Từ khóa: cọc khoan nhồi; giải thuật di truyền; s c chịu tải dọc trục; o-cell và ch số SPT.1 ặt vấn đề Ở Việt N m, trong hơn h i th p kỷ qua, cùng với s phát triển kết cấu hạ tầng có quy mô lớntrong các công tr nh gi o thông nh m ng, mố trụ cầu, đ ờng cao tốc, metro,… m ng cọc khoannhồi đã và đ ng trở thành một trong những giải pháp móng cọc th ờng đ ợc l a chọn nhất domóng cọc khoan nhồi có những u điểm về khả năng chịu tải t ơng đối lớn, độ bền độ ổn định cao. Trong suốt lịch sử của kỹ thu t móng cọc có nhiều ph ơng pháp đã đ ợc phát triển để rút racác công thức th c nghiệm ớc tính sức chịu tải dọc trục của cọc. D a trên các thông số củ đấtvà các loại thí nghiệm t ơng ứng đ ợc triển kh i trong các ph ơng pháp đ , ch ng c thể đ ợcphân loại thành hai nhóm. Nhóm thứ nhất bao gồm các ph ơng pháp sử dụng các thông số đấtkết hợp với các thí nghiệm xác định l c dính và góc ma sát trong. Trong nh m này, các ph ơngpháp phổ biến nhất trong ứng dụng th c tế đ là ph ơng pháp ớc l ợng sức chịu tải của cọctrong cả đất d nh và đất rời (Burl nd, 973; Meyorhof, 976) và ph ơng pháp đ ợc đề xuất bởiVijayvergiya và Focht (Vijayvergiya et al., 1972). Nhóm thứ hai bao gồm các ph ơng pháp sửdụng tham số li n qu n đến các thí nghiệm đất tại ch nh CPT, CPTu và SPT. Thí nghiệmxuyên tiêu chuẩn (SPT) (Bazaraa et al., 1986; Briaudi et al., 1988; Decourt, 1995; Meyerhof,1976; Shioi et al., 1982) và thí nghiệm CPTu (Esl mi et l , 997; Schmertm nn, 978) th ờngđ ợc sử dụng trong thiết kế th c tế. Trong hai nhóm trên thì nhóm thứ h i th ờng đ ợc u ti nsử dụng hơn trong th c tế vì có thể tránh đ ợc l i gây ra bởi s xáo trộn mẫu Hơn nữa cácph ơng pháp này đơn giản, dễ áp dụng. Tuy nhiên, các công thức th c nghiệm này đ ợc thiết l p d a trên dữ liệu thử tải tĩnh cọc đểd tính sức chịu tải này vẫn còn hạn chế do độ ch nh xác ch c o, các công thức theo thínghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT khi tính toán cho ra các kết quả khác nhau, so sánh kết quả củamột số công thức nh Meyerhof, 976; Shioi et l , 982; công thức theo TCVN 10304: 2014 vàTCXD 205:1998 cho thấy c độ chênh lệch rõ rệt giữa các kết quả của các công thức tính toán. . 1232 Phương ph p nghiên ứu2.1. Thu thập và tổng h p số liệu Hồ sơ địa chất là chỉ ti u cơ l củ đất, trong đ th chỉ số SPT là bắt buộc, kết quả thử tĩnhcủ công tr nh đã đ ợc thu th p và đ ợc đ t tên DS. Bảng đ ợc thu th p và tổng hợp về dữliệu các cọc nh : chiều dài cọc (m), đ ờng kính cọc (m), chu vi (m), diện tích m t cắt ngang cọc(m2), Nspt trung bình thân cọc và Nspt m i cọc. Bảng 1. Bảng dữ liệu các cọc Chiều dài Đường kính Chu vi Diện tích mặt cắt Nspt trung bình Nspt mũiSTT Tên cọc cọc (m) cọc (m) cọc (m) ngang cọc (m2) thân cọc cọc 1 DS-01 18,2 1,20 3,77 1,13 42 87,5 2 DS-02 16,5 0,91 2,87 0,66 13,5 12 3 DS-03 23,2 1,68 5,27 2,21 28,6 49 4 DS-04 7,2 0,76 2,39 0,46 12,5 22 5 DS-05 15,2 1,37 4,31 1,48 17,6 35 6 DS-06 22,3 1,22 3,83 1,17 10 75 7 DS-07 37,5 1,22 3,83 1,17 20,2 75 8 DS-08 42,1 1,22 3,83 1,17 27,5 35 9 DS-09 29,6 1,22 3,83 1,17 25,5 7110 DS-10 25,0 1,22 3,83 1,17 26,6 1611 DS-11 19,5 1,22 3,83 1,17 20,5 8012 DS-12 25,0 1,21 3,80 1,15 20,7 11 ...