THÔNG TIN TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Tên đề tài: Nghiên cứu xói cục bộ ở trụ cầu dạng phức hợp
Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông
Mã số: 62580205
Chuyên ngành: Xây dựng Đường ô tô và đường thành phố
Họ và tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Đăng Phóng
Họ và tên cán bộ hướng dẫn:
PGS.TS Trần Đình Nghiên Trường Đại học Giao thông Vận tải
PGS.TS Nguyễn Ngọc Long Trường Đại học Giao thông Vận tải
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Giao thông Vận tải.
Tóm tắt những đóng góp mới của luận án:
Thống kê về sự cố sập cầu trên thế giới và Việt Nam cho thấy nguyên nhân sập cầu do xói dưới cầu chiếm một tỷ lệ tương đối lớn, xói cục bộ trụ cầu thực sự là một trong các nguyên nhân gây sự cố hư hỏng cầu, là mối hiểm họa cho ngành giao thông. Từ mối hiểm họa đó, đòi hỏi cần có thêm nhiều nghiên cứu sâu ở nhiều góc độ khác nhau sao cho dự tính ngày càng tiếp cận gần hơn đến độ chính xác của việc xác định chiều sâu xói cục bộ trụ cầu trong đất dễ bị xói.
Hiện nay với yêu cầu về kinh tế – kỹ thuật, trụ cầu thường được thiết kế dạng hình học phức hợp gồm thân trụ, bệ cọc và nhóm cọc. Đến nay, việc tính xói cho loại trụ này chưa phản ánh được cơ chế dòng chảy và bùn cát tác động vào trụ và hệ thống cọc. Do đó, kết quả tính của các phương pháp còn sai khác nhau và sai khác với số liệu đo xói thực tế ở các cầu đang khai thác.
Căn cứ vào kết quả nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm của luận án và số liệu thí nghiệm của một số tác giả trên thế giới, luận án có những đóng góp khoa học và tính mới của luận án là:
1) Xói phát triển nhanh ở giai đoạn từ khi bắt đầu thí nghiệm đến khi thí nghiệm được khoảng 13% thời gian, trong giai đoạn này xói đạt đến 70% chiều sâu xói lớn nhất. Tiếp đó đến 27% thời gian thí nghiệm, chiều sâu xói tiếp tục phát triển nhưng chậm hơn giai đoạn 1, khi này chiều sâu xói đạt khoảng 85% chiều sâu xói lớn nhất. Sau giai đoạn 2, xói phát triển rất chậm đến khoảng 70% thời gian thí nghiệm, hầu hết các trường hợp thí nghiệm đều đạt đến trạng thái cân bằng.
2) Theo kết quả thí nghiệm các thành phần riêng biệt của trụ cầu, khi các bộ phận trụ cầu đặt cách đáy cát trên 0,045m (Hcọc/h 25%) chưa gây ra xói. Với bệ cọc và tổ hợp bệ cọc với thân trụ khi đáy dưới của bộ phận này đặt cách đáy 0,03cm, cát bắt đầu chuyển động (bắt đầu ảnh hưởng đến xói); còn với thân trụ khi đáy thân trụ cách đáy cát 0,015m thì cát bắt đầu chuyển động. Như vậy, trong trường hợp Hcọc/h 25%, thân trụ và bệ cọc ít ảnh hưởng đến chiều sâu hố xói; chiều sâu hố xói chịu ảnh hưởng của nhóm cọc là chủ yếu.
3) Từ kết quả thí nghiệm của luận án, kết hợp với kết quả thí nghiệm của các tác giả khác trên thế giới, tác giả đã kiến nghị hai công thức dự tính xói cục bộ trụ cầu phức hợp cho hai trường hợp:
– Trường hợp 1: khi Hcọc/h 25%, xói cục bộ trụ cầu chịu ảnh hưởng chủ yếu của nhóm cọc, ít chịu ảnh hưởng của thân trụ và bệ cọc. Với trường hợp này, luận án kiến nghị sử dụng công thức (4.5) để dự tính xói cục bộ trụ cầu phức hợp.
– Trường hợp 2: khi Hcọc/h < 25%, xói cục bộ trụ cầu chủ yếu chịu ảnh hưởng của nhóm cọc và bệ cọc. Trong trường hợp này công thức (4.11) được kiến nghị để dự tính xói cục bộ trụ cầu phức hợp.
4) Công thức kiến nghị cho kết quả gần với số liệu thực đo ở trụ số 22 cầu Vĩnh Tuy và trụ số 24 cầu Thanh Trì.
