Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp

1. Tính cấp thiết của đề tài Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng (trong đó có hạ tầng giao thông vận tải) ngày càng lớn, kéo theo nhu cầu sử dụng thiết bị thi công ngày càng tăng, trong đó có công tác sử dụng các loại búa rung để hạ cọc thép (như cọc ván thép, cọc ống thép…) vào nền đất, đây là biện pháp thi công phổ biến nhất trong quá trình thi công kết cấu móng công trình [47]. Ở nước ta, búa rung đã được sử dụng từ lâu [10], nhưng phần lớn các loại búa rung này đều là các loại búa rung nhập ngoại. Đến này chưa có một tác giả hay một công trình nào quan tâm nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học đầy đủ và chuyên sâu cho việc tính toán thiết kế, cũng như tính toán lựa chọn búa rung khi thi công trong điều kiện địa chất tại Việt Nam, với đặc điểm cấu trúc địa chất nhiều lớp điển hình, có tính chất cơ lý khác nhau và nằm đan xen với chiều dày khác nhau, nên trong tính toán, việc coi đất có cấu trúc 1 lớp đồng nhất là hoàn toàn không phù hợp với điều kiện làm việc thực tế, điều đó đã lý giải nguyên nhân tại sao rất nhiều sự cố kỹ thuật đã xảy ra trong quá trình sử dụng búa rung khi thi công những năm vừa qua [19]. Từ thực trạng trên cho thấy, việc nghiên cứu tính toán quá trình hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp bằng búa rung trên cơ sở phân tích phi tuyến quá trình tương tác giữa các lớp đất với cọc ván thép trong quá trình làm việc là một vấn đề cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao nhưng đến này chưa có tác giả nào quan tâm nghiên cứu, đặc biệt là bài toán xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung trên quan điểm nghiên cứu hệ "Búa rung - Cọc ván thép - Nền đất nhiều lớp" nhằm tạo cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế hoặc nâng cao hiệu qua khai thác sử dụng búa rung trong thi công. 2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung để hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp và ứng dụng nghiên cứu cho trường hợp cụ thể để xác định các thông số hợp lý của búa rung VH-QTUTC70 hạ cọc ván thép loại NSP-II w vào nền đất nhiều lớp tại công trình cầu Đồng Quang, Ba Vì, Hà Nội.