BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI _ NGUYỄN VIỆT CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHO KHU VỰC VEN SÔNG HUYỆN THUẬN THÀNH- TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI _ NGUYỄN VIỆT CHƯƠNG KHÓA: 2013-2015 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHO KHU VỰC VEN SÔNG HUYỆN THUẬN THÀNH- TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS VƯƠNG VĂN THÀNH Hà Nội - 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp với đề tài “ Nghiên cứu giải pháp móng công trình xây dựng cho khu vực ven sông huyện Thuận Thành - tỉnh Bắc Ninh ” hoàn thành với cố gắng thân, với giúp đỡ nhiệt tình khoa Sau đại học, thầy cô giáo Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, tạo điều kiện động viên giúp đỡ mặt để hoàn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vương Văn Thành trực tiếp hướng dẫn bảo cho trình thực hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, điều kiện có hạn thời gian kiến thức thân nhiều hạn chế nên luận văn tránh khỏi khiếm khuyết, thiếu sót, mong nhận góp ý thày cô giáo, nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Tác giả luận văn Nguyễn Việt Chương LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình khoa học độc lập làm hướng dẫn PGS TS Vương Văn Thành Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Việt Chương MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU, VIẾT TẮT MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH 1.1 Nguyên tắc chung thiết kế móng công trình 1.1.1 Công tác khảo sát địa kỹ thuật 1.1.2 Các tài liệu phục vụ công tác thiết kế móng 1.1.3 Các phương pháp tính toán móng 1.1.4 Trình tự thiết kế móng 1.2 Các giải pháp móng thông dụng 1.2.1 Giải pháp móng 1.2.2 Giải pháp xử lý 17 1.3 Thiết kế móng công trình ven sông 22 CHƯƠNG CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 29 2.1 Quy hoạch phát triển khu vực ven sông huyện Thuận Thành 29 2.2 Đặc điểm địa hình, địa chất khu vực ven sông huyện Thuận Thành 34 2.2.1 Đặc điểm địa hình 34 2.2.2 Cấu trúc địa chất 35 2.2.3 Điều kiện địa chất thủy văn 37 2.3 Cơ sở lý thuyết lựa chọn móng hợp lý cho công trình ven sông 40 2.3.1 Các dạng giải pháp móng hợp lý 40 2.3.2 Giải pháp móng hợp lý công trình xây dựng ven sông 43 2.4 Cơ sở xây dựng phương pháp tính toán xác định giải pháp móng hợp lý 44 2.4.1 Các vấn đề ổn định yêu cầu tính toán 44 2.4.2 Tiêu chuẩn tính toán thiết kế móng sườn dốc 45 2.4.3 Phương pháp tính biến dạng lún công trình xây dựng đất yếu 53 2.4.4 Phương pháp tính toán thấm hố móng trình thi công 54 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 56 3.1 Thực trạng móng công trình ven sông công tác thiết kế móng 56 3.1.1 Thực trạng công trình ven sông 56 3.1.2 Vấn đề móng khảo sát thiết kế móng công trình ven sông 58 3.2 Phân vùng địa chất khu vực nghiên cứu 59 3.2.1 Nguyên tắc phân khu 59 3.3 Nội dung xác định giải pháp móng hợp lý cho công trình 65 3.4 Tính toán thiết kế móng công trình ven sông huyện Thuận Thành 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 Kết luận 85 Kiến nghị 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Bảng 2.1 Tên bảng, biểu Các phân vị địa chất thủy văn khu vực Thuận Thành Bảng 2.2 Mực nước trung bình tháng năm trạm Bến Hồ (Thuận Thành) Bảng 3.1 Bảng so sánh nội dung công tác khảo sát thiết kế móng khu vực có điều kiện địa hình khác Bảng 3.2 Tổng hợp giải pháp móng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu hình Tên hình Hình 2.1 Quy hoạch khu vực ven sông Đuống tỉnh Bắc Ninh Hình 2.2 Hình 2.3 Tầm nhìn chiến lược phát triển không gian đến năm 2050 Bản đồ phát triển du lịch tỉnh Bắc Ninh Hình 2.4 Quy hoạch phát triển đô thị tỉnh Bắc Ninh Hình 2.5 Khu vực nghiên cứu Hình 2.6 Bố trí móng công trình đầu mái dốc Hình 2.7 Bố trí móng công trình mái dốc Hình 2.8 Bố trí móng công trình độ sâu khác mái dốc Hình 2.9 Bố trí móng công trình đầu chân mái dốc vùng động đất Hình 2.10 Cách bố trí móng công trình lớp đất đắp phủ mái dốc Hình 2.11 Vùng không bố trí công trình bờ dốc sông, suối Hình 2.12 Các dạng ổn định nhà mái dốc Hình 2.13 Sơ đồ kiểm tra ổn định trượt công trình mái dốc Hình 2.14 Các xác định S theo phương pháp cân giới hạn Hình 2.15 Sơ đồ tính qu cho móng băng đặt mái dốc Hình 2.16 Hệ số sức chịu tải Ncq cho đất dính móng băng đặt đất dốc hệ số N q cho đất rời móng băng đặt đất dốc Hình 2.17 Sơ đồ tính qu cho móng băng đặt đỉnh dốc Hình 3.1 Phân vùng địa chất khu vực ven sông h.Thuận Thành DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TT 10 11 12 13 14 15 16 Tên tiêu lý Độ ẩm tự nhiên Dung trọng tự nhiên Dung trọng khô Khối lượng riêng Hệ số rỗng Độ lỗ rỗng Hệ số bão hòa nước Giới hạn chảy Giới hạn dẻo Chỉ số dẻo Độ sệt Góc Ma sát Lực dính đơn vị Hệ số nén lún Mô đun tổng biến dạng Sức chịu tải quy ước Ký hiệu W γ γc γs e0 N G Wch Wp Ip Is φ C a1-2 E R Đơn vị % g/cm3 g/cm3 g/cm3 % % % % % độ kG/cm2 cm2/kg kG/cm2 kG/cm2 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thuận Thành nằm cách thủ đô Hà Nội 25km phía tây nam, cách trung tâm thành phố Bắc Ninh khoảng 10km, diện tích tự nhiên 116km2, dân số 147.500 người (tính đến 31/12/2010) Thuận Thành đơn vị hành cấp huyện rộng thứ hai đông dân thứ hai Bắc Ninh Phía bắc giáp với huyện Tiên Du huyện Quế Võ ngăn cách sông Đuống, phía đông giáp huyện Gia Bình huyện Lương Tài, phía nam giáp tỉnh Hải Dương Trong tương lai Thuận Thành trở thành đô thị vệ tinh thành phố Bắc Ninh, hệ thống giao thông sở hạ tầng có bước phát triển mạnh mẽ Sông Đuống, tên chữ gọi sông Thiên Đức hay Thiên Đức Giang sông dài 68km, nối sông Hồng sông Thái Bình Điểm đầu từ ngã ba Dâu (xã Xuân Canh, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội) Điểm cuối ngã ba Mỹ Lộc (xã Trung Kênh, huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh) Sông Đuống đường giao thông nối cảng Hải Phòng với Hà Nội tỉnh phía Bắc Việt Nam Về tổng thể sông Đuống chảy theo hướng tây-đông Nó phân lưu sông Hồng, trước sông nhỏ, cửa nối với sông Hồng bị cát bồi cao nên sông Hồng có lũ lớn tràn qua Từ năm 1958, cửa sông mở rộng để trở thành phân lưu quan trọng giảm sức uy hiếp lũ sông Hồng Hà Nội Đoạn chảy qua Bắc Ninh dài 42km, lưu lượng nước trung bình đạt khoảng 1.000 m3/s, lưu lượng đỉnh lũ lớn 9.000 m3/s (ngày 22 tháng năm 1971) Mực nước cao đo bến Hồ 9,45m, cao mặt ruộng 3-4m Sông Đuống có hàm lượng phù sa cao, vào mùa mưa 1m3 nước có 2,8kg phù sa Từ điều kiện địa lý điều kiện tự nhiên thấy sông Đuống có vai trò quan trọng đời sống phát triển kinh tế Bắc Ninh nói chung huyện Thuận Thành nói riêng Do cần thiết phải xây dựng công trình ven sông nhằm mục đích phục vụ sản xuất nông nghiệp (đê, kè, trạm bơm cấp thoát nước, cống ), giao thông (cầu, đường, bến cảng ), số công trình nhằm bảo tồn cải tạo di tích lịch sử nằm khu vực ven sông (trung tâm bảo tồn tranh dân gian Đông Hồ, đền thờ Kinh Dương Vương…) công trình xây dựng dân dụng khác Để công trình xây dựng tồn sử dụng cách bình thường kết cấu bên phải đủ độ bền, ổn định mà thân móng phải ổn định, có độ bền cần thiết biến dạng nằm phạm vi giới hạn cho phép Để có giải pháp xử lý nền, móng hợp lý người thiết kế cần phải có hiểu biết thực tế điều kiện địa chất, quy mô xây dựng để từ đưa quan điểm xử lý vừa an toàn mặt kỹ thuật, vừa đạt hiệu kinh tế Vì tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp móng công trình xây dựng cho khu vực ven sông huyện Thuận Thành - tỉnh Bắc Ninh” với hi vọng đáp ứng phần đòi hỏi Mục đích nghiên cứu Đưa sở khoa học thực tiễn giải pháp móng xây dựng công trình, ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng giải pháp Lựa chọn giải pháp hợp lý để ứng dụng cho việc xây dựng công trình khu vực ven sông huyện Thuận Thành-tỉnh Bắc Ninh Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát địa chất đánh giá điều kiện địa chất khu vực ven sông huyện Thuận Thành-tỉnh Bắc Ninh lựa chọn giải pháp móng công trình hợp lý thông qua việc phân tích, so sánh điều kiện áp dụng giải pháp THÔNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Khu vực ven sông huyện Thuận Thành có đặc điểm địa hình nằm vùng đồng Bắc Bộ, bên cạnh quy luật chung có vai trò quan trọng sông Đuống Hoạt động dòng sông Đuống hình thành tồn thành tạo trầm tích đại đặc trưng có tạo khác biết lịch sử phát triển địa chất khu vực ven sông huyện Thuận Thành Hiện nhu cầu phát triển đặt xây dựng công trình ven sông đa dạng quy mô kiến trúc kết cấu công trình nên giải pháp móng đa dạng Nhưng với đặc điểm kỹ thuật khu vực với yêu cầu ổn định bền vững công trình ven sông, giải pháp hợp lý đặt móng nông thiên nhiên, gia cố cọc xi măng đất móng sâu Trong đó: - Móng nông thiên nhiên phù hợp với quy mô công trình nhỏ, thấp tầng nằm phạm vi ảnh hưởng đến ổn định bờ sông Trong trường hợp yêu cầu xây dựng công trình sát bờ sông giải pháp móng nông gia cố cọc xi măng đất cần xét đến - Móng sâu sử dụng móng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn giải pháp hiệu thỏa mãn yếu tố công trình ven sông kể khác vùng Khi tính toán thiết kế cần lựa chọn giải pháp móng cọc khác nhau( tiết diện cọc, chiều sâu mũi cọc, ) đáp ứng nhu cầu mặt kỹ thuật - Đối với nhà công nghiệp nên sử dụng móng cọc để đảm bảo khả chống lật cho móng Kiến nghị Trong việc lựa chọn giải pháp móng cho công trình ven sông có yêu cầu khác với công trình khu vực khác kể thiết kế thi 86 công nên yêu cầu tài liệu địa kỹ thuật, địa chất thủy văn khu vực xây dựng phải đầy đủ cần có quy định riêng công tác khảo sát Chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế lựa chọn giải pháp móng công trình cần đề cập đến nhiều phương án khác nhau, tính toán mức độ đáp ứng tính khả thi, yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh tế ( tiến độ thi công đủ điều kiện tính toán ) để so sánh, lựa chọn phương án TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Bích, Lê Thị Thanh Bình, Vũ Đình Phụng (2005), Đất xây dựng, địa chất công trình kỹ thuật cải tạo đất xây dựng, tr.159171, 293-312, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Liên đoàn đồ địa chất, Tổng cục địa chất, Nghiên cứu đồ địa chất tờ Hải Phòng-Nam Định (F-48-XXIX_F-48-XXXV) tỉ lệ 1:200.000, cột địa tầng, Hà Nội Nguyễn Ngọc Bích (2010), Các phương pháp cải tạo đất yếu xây dựng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Ngô Văn Dũng (2012), “Tính toán lưu lượng nước thấm vào hố móng thi công công trình dạng tuyến ven sông bờ biển”, Tạp chí khoa học công nghệ Đà Nẵng Nguyễn Ngọc Long Giang, Giải pháp móng cho công trình ven sông Tiền thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2014), “Chuyên đề 3: Một số yêu cầu thiết kế công trình vùng sạt lở đất”, Website: Hội đập lớn phát triển nguồn nước Việt Nam (http://www.vncold.vn) Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng (1998), Cơ học đất, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc phân tích thiết kế, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất (2005), Nền móng công trình dân dụng – công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 11 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng (1996), Hướng dẫn đồ án móng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 12 Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô (1997), Những phương pháp xây dựng công trình đất yếu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 13 Vương Văn Thành, Nguyễn Đức Nguôn, Phạm Ngọc Thắng (2012), Tính toán thực hành móng công trình dân dụng công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 14 Vương Văn Thành (1995), Bài giảng học đất, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 15 Nội R Whitlow (1996), Cơ học đất, tập I, II, Nhà xuất giáo dục, Hà ... nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp với đề tài “ Nghiên cứu giải pháp móng công trình xây dựng cho khu vực ven sông huyện Thuận Thành - tỉnh Bắc Ninh ” hoàn thành với cố gắng thân,... dụng cho việc xây dựng công trình khu vực ven sông huyện Thuận Thành- tỉnh Bắc Ninh Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát địa chất đánh giá điều kiện địa chất khu vực ven sông huyện. .. BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI _ NGUYỄN VIỆT CHƯƠNG KHÓA: 2013-2015 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHO KHU VỰC VEN SÔNG HUYỆN THUẬN THÀNH- TỈNH BẮC