Th

2-2020TẠP CHÍ XÂY DỰNG VIỆT NAM - BẢN QUYỀN THUỘC BỘ XÂY DỰNG

Vietnam Journal of Construction – Copyright Vietnam Ministry of Construction 59 Year

ISSN 0866-8762

NĂM THỨ 59 tapchixaydungbxd.vn

TẠ

P C

HÍ

XÂ

Y D

ỰN

GS

Ố 6

21

- T

HÁ

NG

2-2

02

0

2.2020 1

MỤC LỤC

37

1116

21

2731

37434853

6169

788286919599

102109

114120127

133139145

149156159164

Ảnh hưởng nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp bê tông đến trường nhiệt độ trong bê tông khối lớn Sử dụng mô hình Markov trong đánh giá độ tin cậy của hệ kết cấu giàn biến đổi theo thời gian Đánh giá tình trạng ô nhiễm môi trường không khí tại thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam: nguyên nhân và các giải pháp ứng phóPhân tích sức chịu tải của cọc đơn theo thời gian trong nền cát tỉnh Bình Định có xét hóa lỏng do động đất

Phân tích tĩnh chuyển vị lớn dàn thép không gian có kể đến sự trượt bulông liên kết

Nghiên cứu sử dụng giải pháp tường chắn mềm để bảo vệ công trình chịu ảnh hưởng của tải trọng nổ Đánh giá các giải pháp gia cố nền đất yếu cùng đề xuất giải pháp nền và móng phù hợp cho điều kiện địa chất của đồng bằng sông Cửu LongNghiên cứu thực nghiệm sàn rỗng bán lắp ghép sử dụng tấm đáy chế tạo sẵn bằng bê tông sợi thép cường độ caoDự báo chuyển vị trong quá trình thi công hố móng theo các mô hình nền khác nhauPPP cho phát triển đô thị bền vững theo hướng tăng trưởng xanhĐánh giá vai trò và tác động của của không gian công cộng đến lao động công nghiệp trẻ nhập cư nhằm thúc đẩy tương tác xã hội, hướng tới phát triển đô thị bền vững. Trường hợp nghiên cứu tại phường Sài Đồng và phường Thuỵ Phương, thành phố Hà Nội, Việt NamKết hợp mạng thần kinh nhân tạo và mô phỏng monte carlo đánh giá độ tin cậy bài toán sức chịu tải cọc khoan nhồiKhảo sát hệ số ma sát giữa vật liệu rời và tường silô bê tông cốt thép theo một số tiêu chuẩn thiết kế

Vai trò của giới trong mối liên hệ giữa đặc điểm cá nhân với hiệu quả triển khai công việc Ước Lượng Giá trị Quy Đổi Của Xe Rơ Moóc Trong Môi trường Giao Thông Xe MáyĐánh Giá Vùng Ảnh Hưởng Của Xe Rơ Moóc Trong Môi trường Giao Thông Hỗn HợpƯớc lượng khả năng chịu tải của giàn thép sử dụng phân tích trực tiếp và thuật toán XGBoostMột số bài toán cần giải quyết trong quá trình nghiên cứu xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh tại các vũng, vịnh ven biển Phân tích ảnh hưởng của kích thước đến nội lực của móng băngCác phương pháp đánh giá khả năng ổn định của nền đất yếu dưới công trình đắpĐề xuất hệ thống giải pháp quản lý rủi ro dự án xây dựng công trình cầu đường bộ do tác động của thiên tai và biến đổi khí hậu tại tỉnh Ninh ThuậnNghiên cứu đề xuất giải pháp phòng chống sạt lở bờ sông khu vực Kênh Tẻ, thành phố Hồ Chí MinhỨng dụng vật liệu geopolymer trong xây dựng công trình giao thôngCường độ bám dính của liên kết tấm CFRP – bê tông trong môi trường nước

Một số khái niệm liên quan đến quản lý vốn và tài sản của doanh nghiệp xây dựngxác định các yếu tố gây vượt chi phí các dự án xây dựng thuộc vốn ngân sách nhà nước trong giai đoạn thi công Hoàn thiện quy định pháp luật về góp quyền sử dụng đất và điều chỉnh lại quyền sử dụng đất khi quản lý đầu tư xây dựng khu đô thị tại Việt NamNghiên cứu đánh giá chất lượng công trình Cầu BTCT dưới tác động của biến đổi Khí hậu của vùng ven biển từ Nghệ an đến Quảng BìnhApplications of numerical and analytical method in predicting bearing capacity of shallow foundationẢnh hưởng của việc hạ thấp mực nước dưới đất lên sự phân bố độ lún trong đất đồng nhấtApplication of computational programming softwares in teaching of structural analysis in industry 4.0 period

Bùi Anh Kiệt, Nguyễn Trọng ChứcBùi Đức Năng, Phạm Thanh Tùng

Hoàng Hải YếnHứa Thành Thân, Nguyễn Ngọc Phúc,

Trần thị Thanh, Nguyễn Văn Công Lê Văn Bình, Nguyễn Văn Hải, Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm,

Nguyễn Thanh Phụng, Ngô Hữu Cường Nguyễn Hữu ThếNguyễn Sỹ Hùng

Nguyễn Sỹ Hùng, Huỳnh Đình Giao, Nguyễn Duy Liêm Lý Hải Bằng, Nguyễn Thị Thanh Tâm, Đỗ Minh Ngọc

Nguyễn Thị Thúy Hiên, Nguyễn Quốc ToảnTạ Quỳnh Hoa

Trần Ngọc Tuấn, Nguyễn Phú Cường, Trần Thanh Danh Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Tùng,

Nguyễn Trường Thắng Võ Đăng Khoa, Oh MyoungJin, Lê Hoài Long

Trần Vũ Tự, Nguyễn Hữu Huy, Hồ Sĩ Đắc Trần Vũ Tự, Hồ Sĩ Đắc

Trương Việt Hùng, Hà Mạnh HùngĐinh Quang Cường

Hoàng Công VũVõ Nhật Luân, Nguyễn Tiến Tài

Phạm Minh Tân, Lê Mạnh Tường

Nguyễn Tiến Tài, Nguyễn Tuấn ĐạtNguyễn Tuấn Đạt

Đặng Đăng Tùng, Phan Vũ Phương, Hoàng Anh Tuấn, Nguyễn Minh Long

Trần Ngọc Phú Trần Văn Toàn, Nguyễn Thanh Việt

Nguyễn Dư Minh

Trần Ngọc Long, Nguyễn Tấn TườngNguyen Van Duong, Nguyen Trong Nghia

Tran Van Tuan, Huynh Van Hiep, Truong Quynh NhuTran Thi Thuy Van

2.2020

Chủ nhiệm: Bộ trưởng Phạm Hồng Hà

Tổng Biên tập: Trần Thị Thu Hà

Tòa soạn: 37 Lê Đại Hành, Hà Nội Liên hệ bài vở: 024 39780820 ; 0983382188Trình bày mỹ thuật: Thạc Cường, Quốc KhánhGiấy phép xuất bản: Số: 372/GP-BTTTT ngày 05/7/2016Tài khoản: 113000001172Ngân hàng Thương mại Cổ phần Công thương Việt Nam Chi nhánh Hai Bà Trưng, Hà NộiIn tại Công ty TNHH MTV in Báo nhân dân TP HCMĐịa chỉ: D20/532P, Ấp 4, Xã Phong Phú, Huyện Bình Chánh, TP HCM

Hội đồng khoa học:TS. Thứ trưởng Lê Quang Hùng (Chủ tịch)PGS.TS Vũ Ngọc Anh (Thư ký)GS.TS Phan Quang MinhGS.TS Phạm Xuân AnhGS.TS Ngô TuấnGS.TS Nguyễn Quốc ThôngGS.TS Nguyễn Việt AnhPGS.TS Nguyễn Văn TuấnPGS.TS Phạm Duy HòaTS Ứng Quốc HùngGS.TS Hiroshi TakahashiGS.TS Chien Ming WangTS Ryoichi Fukagawa

Bìa 1: Showroom Organicare, giải thưởng kiến trúc Architizer A+ năm 2019

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Giá 35.000VN

Đ

2.20202

37

1116

21

2731

37434853

6169

788286919599

102109

114120127

133139145

149156159164

Effect of initial temperature of concrete mix on temperature distribution of mass concreteMarkov Model in Time - variant Reliability Analysis of TrussesAssessment of air pollution in Ho Chi Minh city, Vietnam: causes and potential solutionsAnalysis of the ultimate bearing capacity of single pile over time in sandy soil in Binh Dinh province related to the affected for liquefaction potential during earthquake durationLarge Displacement Static Analysis of Spatial Steel Trusses With Bolt Slip

Research using the solid wall solution to protect works which are effected by explosive transportation Evaluation on soft soil improvement methods in addition to proposed foundations satisfying geological condition in Mekong River Delta region An experimental study of semi-precast hollow floor using prefabricated bottom panels made of steel fiber hight-strength concreteEstimation of displacement in the construction process of deep foundation pit using different soil constitutive modelsPPP for sustainable urban development towards green growthAn assessment of the public spaces’ impacts to young migrant industrial workers to improve social interaction toward sustain-able urban development. Case studies in Sai Dong and Thuy Phuong ward, Hanoi city, VietnamCombining artificial neural network with monte carlo simulation to estimate the reliability of bearing capacity of bored pilesInvestigation of friction coefficients between granular materials and reinforced concrete walls of silos to a number of design codes Moderating effect of gender variable on the relationships between the personality traits and job performance of construction engineers Estimation of Motorcycle Equivalent Unit of Container Truck in Dominated Traffic FlowAn Evaluation on Effective Space of Container Truck in Mixed Traffic FlowEstimation of load-carrying capacity of steel trusses using direct design and XGBoost algorithmSome problems to be solved in the reseach process for building the floating villages for tourism and livehoods in the bays and coastal areas Analizing effects of strip footing’s size on its internal forceMethods for assessing the stability of soft soil under embankment worksThe proposal for solution system of risk management for highway bridge construction projects caused by impacts of natural disasters and climate change in Ninh Thuan provinceSolutions for preventing against river erosion in Kenh Te area in Ho Chi Minh cityThe application of geopolymer in transport constructionBond strength of cfrp-concrete joints in water-environment

Some concepts related to capital and assets management of construction enterprisesIdentifying Factors Causing Cost Overruns in Construction Projects Using the State Budget in the Construction PhaseHoàn thiện quy định pháp luật về góp quyền sử dụng đất và điều chỉnh lại quyền sử dụng đất khi quản lý đầu tư xây dựng khu đô thị tại Việt NamNghiên cứu đánh giá chất lượng công trình Cầu BTCT dưới tác động của biến đổi Khí hậu của vùng ven biển từ Nghệ an đến Quảng BìnhApplications of numerical and analytical method in predicting bearing capacity of shallow foundationEffect of groundwater drawdown on distribution of land subsidence in homogeneous soilApplication of computational programming softwares in teaching of structural analysis in industry 4.0 period

Bùi Anh Kiệt, Nguyễn Trọng ChứcBùi Đức Năng, Phạm Thanh Tùng

Hoàng Hải YếnHứa Thành Thân, Nguyễn Ngọc Phúc,

Trần thị Thanh, Nguyễn Văn Công Lê Văn Bình, Nguyễn Văn Hải, Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm,

Nguyễn Thanh Phụng, Ngô Hữu Cường Nguyễn Hữu ThếNguyễn Sỹ Hùng

Nguyễn Sỹ Hùng, Huỳnh Đình Giao, Nguyễn Duy Liêm Lý Hải Bằng, Nguyễn Thị Thanh Tâm, Đỗ Minh Ngọc

Nguyễn Thị Thúy Hiên, Nguyễn Quốc ToảnTạ Quỳnh Hoa

Trần Ngọc Tuấn, Nguyễn Phú Cường, Trần Thanh Danh Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Tùng,

Nguyễn Trường Thắng Võ Đăng Khoa, Oh MyoungJin, Lê Hoài Long

Trần Vũ Tự, Nguyễn Hữu Huy, Hồ Sĩ Đắc Trần Vũ Tự, Hồ Sĩ Đắc

Trương Việt Hùng, Hà Mạnh HùngĐinh Quang Cường

Hoàng Công VũVõ Nhật Luân, Nguyễn Tiến Tài

Phạm Minh Tân, Lê Mạnh Tường

Nguyễn Tiến Tài, Nguyễn Tuấn ĐạtNguyễn Tuấn Đạt

Đặng Đăng Tùng, Phan Vũ Phương, Hoàng Anh Tuấn, Nguyễn Minh Long

Trần Ngọc Phú Trần Văn Toàn, Nguyễn Thanh Việt

Nguyễn Dư Minh

Trần Ngọc Long, Nguyễn Tấn TườngNguyen Van Duong, Nguyen Trong Nghia

Tran Van Tuan, Huynh Van Hiep, Truong Quynh NhuTran Thi Thuy Van

2.2020

Chairman: Minister Pham Hong Ha

Editor-in-Chief: Tran Thi Thu Ha

Office: 37 Le Dai Hanh, HanoiEditorial Board: 024 39780820 ; 0983382188Design: Thac Cuong, Quoc KhanhPublication: No: 372/GP-BTTTT date 5th, July/2016Account: 113000001172Joint Stock Commercial Bank of Vietnam Industrial and Commercial Branch, Hai Ba Trung, HanoiPrinted in: Nhandan printing HCMC limited Company

Scientific commission: Le Quang Hung, Ph.D(Chairman of Scientific Board)Assoc. Prof. Vu Ngoc Anh, Ph.DProf. Phan Quang Minh, Ph.DProf. Pham Xuan Anh, Ph.DProf. Ngo Tuan, Ph.DProf. Nguyen Quoc Thong, Ph.DProf.Nguyen Viet Anh, Ph.DAssoc. Prof. Nguyen Van Tuan, Ph.DAssoc. Prof. Pham Duy Hoa, Ph.DUng Quoc Hung, Ph.DProf. Hiroshi Takahashi, Ph.DProf. Chien Ming Wang, Ph.DProf. Ryoichi Fukagawa, Ph.D

SCIENTIFIC RESEARCH

2.2020 95

improved differential evolution algorithm. Advances in Engineering Software 2018; 121: 59-74. [3] M.H. Ha, Q.A. Vu, V.H. Truong. Optimum Design of Stay Cables of Steel Cable-stayed Bridges

Using Nonlinear Inelastic Analysis and Genetic Algorithm. Structures 2018; 16: 288-302. [4] V.H. Truong, P.C. Nguyen, S.E. Kim. An efficient method for optimizing space steel frames with

semi-rigid joints using practical advanced analysis and the micro-genetic algorithm. Journal of Constructional Steel Research 2017; 128: 416-427.

[5] AASHTO LRFD. Bridge design specifications. 4th Ed. 2012. [6] I. Depina, T. M. H. Le, G. Fenton, G. Eiksund. Reliability analysis with metamodel line sampling.

Structural Safety 2016; 60: 1-15. [7] R. Zhao, R. Yan, Z. Chen, K. Mao, P. Wang, R.X. Gao. Deep learning and its applications to

machine health monitoring. Mechanical Systems and Signal Processing 2019; 115: 213-237. [8] H. Kim, E. Ahm, M. Shin. Crack and noncrack classification from concrete surface images using

machine learning. Structural Health Monitoring 2018; 18(3): 725-738. [9] H. Dai, Z. Cao. A wavelet support vector machine-based neural network metamodel for

structural reliability assessment. Computer-aided civil and infrastructure engineering 2017. [10] D. Lehký, O. Slowik, D. Novák. Reliability-based design: Artificial neural networks and double-

loop reliability-based optimization approaches. Advances in Engineering Software 2018; 117: 123-135.

[11] Y. Zhang, S. Hu, J. Wu, Y. Zhang, L. Chen. Multi-objective optimization of double suction centrifugal pump using Kriging metamodels. Advances in Engineering Software 2014; 74: 16-26.

[12] B. Keshtegar, P. Hao, Y. Wang, Q. Hu. An adaptive response surface method and Gaussian global-best harmony search algorithm for optimization of aircraft stiffened panels. Applied Soft Computing 2018; 66: 196-207.

[13] I.T. Yang, Y.H. Hsieh. Reliability-based design optimization with cooperation between support vector machine and particle swarm optimization. Engineering with Computers 2013; 29: 151-163.

[14] T. Chen, C. Guestrin. XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining; San Francisco, California, USA — August 13 - 17, 2016; 785-794.

[15] J. Guo, L. Yang, R. Bie, nnk. An XGBoost-based physical fitness evaluation model using advanced feature selection and Bayesian hyper-parameter optimization for wearable running monitoring. Computer Networks 2019; 151: 166-180.

[16] J. Nobre, R.F. Neves. Combining Principal Component Analysis, Discrete Wavelet Transform and XGBoost to trade in the financial markets. Expert Systems with Applications 2019; 125: 181-194.

[17] H. Zhang, D. Qiu, R. Wu, nnk. Novel framework for image attribute annotation with gene selection XGBoost algorithm and relative attribute model. Applied Soft Computing 2019; 80: 57-79.

[18] J. Friedman, T. Hastie, and R. Tibshirani. Additive logistic regression: a statistical view of boosting. Annals of Statistics 2000; 28(2): 337–407.

[19] J. Friedman. Greedy function approximation: A gradient boosting machine. Ann. Statist. 2001; 29(5) 1189–1232.

[20] T. Chen and C. Guestrin. XGBoost: A scalable tree boosting system. Proceeding of 22nd ACM SIGKDD Int. Conf. Knowl. Discovery Data Mining 2016; 785–794.

Một số bài toán cần giải quyết trong quá trình nghiên cứu xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh tại các vũng, vịnh ven biển Some problems to be solved in the reseach process for building the floating villages for tourism and livehoods in the bays and coastal areas

Đinh Quang Cường

TÓM TẮT: Trên thế giới, hầu hết các vùng nước nằm trên sông và các vũng, vịnh ven biển, nơi được che chắn sóng tự nhiên đều đã được tận dụng làm các công trình nổi phục vụ du lịch, dân sinh. Nhiều nơi đã có ý tưởng xây dựng cả một thành phố nổi ven biển. Ở Việt Nam, hầu hết các vùng vịnh yên tĩnh ven biển đều ít nhiều đã xây dựng các nhà nổi phục vụ du lịch và dân sinh. Tuy nhiên, việc xây dựng các làng nổi ven biển tại Việt Nam hầu hết mang tính tự phát. Chất thải từ các hoạt động trên các làng nổi chủ yếu xả thẳng xuống biển. Bài báo sẽ đặt các vấn đề cần nghiên cứu để đảm bảo về cảnh quan, môi trường sinh thái,..., các vấn đề kỹ thuật cần giải quyết để đảm bảo an toàn cho các công trình nổi ven biển và đi sâu giải quyết bài toán bền, bài toán ổn định nổi của hệ thống các công trình làm cơ sở để thiết kế, xây dựng các công trình nổi tiến tới thiết kế, xây dựng các làng nổi, phục vụ du lịch và dân sinh. Từ khóa: Làng nổi ven biển; Bài toán bền; Bài toán ổn định nổi

ABSTRCT: In the world, most parts of the water surface located on the river and the bays, coastal zone, which is shielded natural waves have been used as the floating structures for tourism, livelihoods. The idea of building the floating coastal city was intended in many places. In Vietnam, the floating house for tourism and livelihoods have been built in most of the quiet coastal and bay areas. However, the construction of the most floating coastal village is spontaneous. Waste from operations on floating villages mainly discharged directly into the sea. This article puts the issues to be studied to ensure the landscape, ecology, ..., the technical problems to be solved for ensuring the safety of coastal floating structures and solving deeply and efficiently problems on strength and floating stability of the floating structure system as the basis for the design and construction of floating structures toward design and construction of floating villages for tourism and livelihoods. Key words: floating coastal villages; problem on strength; floating stability problem. Đinh Quang Cường Viện Xây dựng Công trình biển, Trường Đại học Xây dựng

1. Đặt vấn đề Việt Nam là một quốc gia biển. Thềm lục địa rộng gấp ba lần đất

liền. Dải bờ biển của Việt Nam kéo dài, quỹ đất ở ven biển và ven các đảo nổi ngày càng hạn chế. Hầu hết các "quốc gia biển" trên thế giới đã và đang tận dụng mặt nước ở ven các vịnh yên tĩnh để phát triển xây dựng các công trình phục vụ du lịch và phục vụ dân sinh ở ven biển. Đây là một giải pháp hiệu quả để tăng quỹ đất ven biển và giảm chi phí xây dựng công trình vì vấn đề thuê (mua) mặt nước một cách phù hợp sẽ giảm đáng kể chi phí so với thuê (mua) đất ven biển. Việc kết hợp

phần đế nổi của các công trình ven biển để làm các công trình phụ trợ cũng đưa lại hiệu quả kinh tế cao.

Hiện nay ở Việt Nam đã và đang xuất hiện nhiều nhà hàng nổi ở ven biển và ven các đảo. Tuy nhiên sự xuất hiện mang tính tự phát của các nhà hàng trên các bè nổi phục vụ du lịch, dân sinh đã phần nào ảnh hưởng đến cảnh quan chung, không an toàn khi khai thác và gây ô nhiễm môi trường, cần phải kịp thời nghiên cứu để định hướng phát triển. Bài báo đề xuất các giải pháp công trình và đặt các vấn đề cần nghiên cứu để khắc phục các hạn chế khi phát triển một cách tự phát về

Ngày nhận bài: 12/12/2019Ngày sửa bài: 28/1/2020Ngày chấp nhận đăng: 16/2/2020

2.202096

xây dựng các làng nổi ven biển nhằm phát triển bền vững hình thức xây dựng này.

2. Sự phát triển tự phát xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh ở ven biển tại Việt Nam và trên thế giới

Tại Việt Nam, các làng nổi hiện được xây dựng khá tự phát ở hầu hết các khu vực ven biển. Các kết cấu phao nổi chủ yếu bao gồm các loại vỏ thùng nhựa tận dụng lại, Hình 1.

Trên thế giới, tại hầu hết các quốc gia có biển đều đã và đang phát triển xây dựng các làng nổi. Các làng nổi trên thế giới đã và đang được nghiên cứu xây dựng hoàn chỉnh, Hình 2. Các công trình nổi và các làng nổi trên thế giới đã được nghiên cứu, thiết kế hoàn chỉnh để trở thành không gian ở, nghỉ dưỡng, và đảm bảo các điều kiện sống thuận tiện, không gây ô nhiễm môi trường.

Để tránh các hoạt động xây dựng các làng nổi một cách tự phát như hiện trạng đang xảy ra ở Việt Nam. Cần thiết phải đi sâu nghiên cứu các vấn đề sau:

Nghiên cứu giải pháp kiến trúc để tạo ra được một cảnh quan đẹp ven biển;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo an toàn cho các làng nổi: Bài toán bền của hệ thống kết cấu nổi; Bài toán ổn định nổi và ổn định vị trí của hệ thống;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để cấp nước sạch, điện, cung cấp các dịch vụ kỹ thuật khác (công nghệ thông tin, truyền thông,...) cho các sinh hoạt cộng đồng và hoạt động dịch vụ, du lịch trên các làng nổi;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo vệ sinh môi trường cho làng nổi, không gây ô nhiễm môi trường, xử lý các chất thải do các hoạt động du lịch và dân sinh trên các làng nổi;

Nghiên cứu tổ chức cuộc sống cho cư dân trên các làng nổi liên quan đến các dịch vụ xã hội: Giáo dục, văn hóa, tổ chức làng xã, và sinh hoạt đoàn thể để đảm bảo cho con người không tách khỏi cộng đồng xã hội.

a)

b)

c)

d)

Hình 1, Thực trạng phát triển các làng nổi ở Việt Nam a) Ô nhiễm môi trường do chất thải từ nhà nổi phục vụ du lịch; b) Cá chết ở bè nổi; c) Lật nhà nổi ở Quảng Ninh; d) Sập nhà hàng nổi ở Ninh Thuận

a)

b)

Hình 2, Một số nhà nổi đã xây dựng trên thế giới a) Làng nổi ở Hà Nam, Trung Quốc; b) Nhà nổi ở Pháp 3. Một số giải pháp kỹ thuật liên quan đến xây dựng các làng nổi

cần nghiên cứu 3.1. Một số giải pháp công trình nổi dạng mô dun để phục vụ

xây dựng các làng nổi tại các vũng, vịnh ven biển Việt Nam Hình 3 dưới đây giới thiệu một số mô đun công trình nổi, dựa vào

các công trình nổi được thiết kế hoàn chỉnh dưới dạng các mô đun, sau đó dùng giải pháp nối ghép các mô đun công trình thành các làng nổi ven biển thông qua các mô đun kết cấu nổi làm đường giao thông hoặc kết hợp với giao thông đường thủy.

a) b)

c) Hình 3, Một số giải pháp công trình độc lập để phục vụ xây dựng các làng nổi ven biển a) Thi công công trình nổi độc lập trên đường triền ven biển; b) Một giải pháp hạ thủy công

trình nổi từ bãi lắp ráp xuống biển; c) Thi công chế tạo đế nổi khối lớn trên biển Trong các công trình kích thước lớn dùng các đế nổi dạng pông

tông lớn, Hình 3c, các hệ thông kỹ thuật sẽ được tích hợp trong các pông tông (tương tự như tầng hầm tại các tòa nhà trên đất liền). Đối với các công trình nổi dùng các mô đun nổi, Hình 6, sẽ được tích hợp thêm các mô đun làm hộp kỹ thuật, làm bể chứa kết hợp xử lý chất thải trước khi đưa trở lại môi trường, hoặc tháo các mô đun bể chứa đem đi xử lý khi bể đã đầy,....

3.2. Các giải pháp neo giữ để đảm bảo ổn định vị trí các công trình phục vụ xây dựng các làng nổi tại các vũng, vịnh ven biển Việt Nam

Các giải pháp neo giữ có thể áp dụng bao gồm: Giải pháp neo xiên, giải pháp neo đứng dùng các dây căng ứng suất trước kiểu TLP và giải pháp neo đứng dùng cọc kết hợp liên kết trượt, đảm bảo công trình tự nổi ổn định không phụ thuộc vào thủy triều, Hình 4.

1

2

3

Lmin

B

D

d

TAVA

TOA

d

MNT

X

Hình 4, Một số giải pháp neo giữ 1) Neo xiên; 2) Neo đứng dạng TLP; 3) Neo đứng dùng cọc; 4) Chiều dài dây neo xiên 4. Một số bài toán cần thực hiện Với kiến trúc và kết cấu thiết kế, để đảm bảo an toàn khai thác cho

các công trình nổi cần thực hiện thực hiện các bài toán sau. 4.1. Bài toán kiểm tra điều kiện nổi Nhà nổi được thiết kế thỏa mãn điều kiện nổi cân bằng trên mặt

nước tĩnh, [3]: D = γ.V

(1) với D - trọng lượng của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ; γ - trọng

lượng riêng của nước; V - thể tích chiếm nước; γV - lực đẩy nổi. Trường hợp tổng quát, nhà nổi ở trạng thái cân bằng trên nước tĩnh khi véc tơ

chính

F và mô men véc tơ chính

M của tất cả các lực tác dụng lên phương tiện nổi bằng không:

=

F 0 (2); =

M 0 (3)

Điều kiện cân bằng (2) và (3) được biểu diễn như sau: = = γP D V (4)

và − = − ψC G G C(x x ) (z z )tg (5)

− = − θC G G C(y y ) (z z )tg (6)

trong đó P - trọng lượng của phương tiện nổi; θ - góc nghiêng

ngang; ψ - góc nghiêng dọc; Gx và Cx - tương ứng là hoành độ của

trọng tâm G và tâm nổi C của công trình nổi. Trọng lượng và toạ độ trọng tâm của phương tiện nổi được xác định

theo các công thức sau :

1=

=∑N

i

i

P p ; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p x

x

p

; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p y

y

p

; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p z

p

(7)

trong đó pi - trọng lượng thành phần thứ i; N - số lượng trọng lượng thành phần.

4.2. Bài toán kiểm tra ổn định của kết cấu nổi Ngoài ra, công trình nổi được thiết kế thỏa mãn điều kiện nổi ổn

định trên mặt nước tính theo các công thức tính toán sau, [3]:

= + −0 0 C Gh r z z (8)

= + −0 0 C GH R z z

(9)

trong đó 0h và 0H - là chiều cao ổn định ban đầu theo phương

ngang và phương dọc công trình nổi; Gz và Cz - tương ứng là tung độ

hay khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm và tâm nổi của công trình nổi đến mặt phẳng cơ bản nằm ngang đáy công trình nổi; r0 , R0 - là bán kính nghiêng ngang và bán kính nghiêng dọc của công trình nổi.

Chiều cao 0h và 0H phụ thuộc vào hình dáng, tỷ số kích thước

chính của phương tiện nổi, tình trạng tải trọng, sự có mặt của chất lỏng hoặc loại hàng có thể dịch chuyển khi nghiêng (hàng hạt, hàng rời).

4.3. Bài toán dây neo

Chiều dài tối thiểu của đường dây neo xiên, hay chiều dài đoạn dây neo treo trong nước (đoạn dây neo AB, Hình 4.4) được xác định theo công thức sau, [1],[2],[5],[6]:

= +omin

2TL d 1

qd

(10) với giả thiết tại điểm dây neo tiếp xúc với đáy biển (điểm B, Hình 6)

đường tiếp tuyến với dây neo trùng với mặt phẳng nằm ngang. Trong đó d - khoảng cách theo phương đứng từ điểm liên kết dây

neo với công trình nổi đến mặt đáy biển; To - lực căng ngang ban đầu trong dây neo; q - trọng lượng trong nước trên đơn vị dài của dây neo.

Chiều dài thiết kế của đường dây neo xiên được xác định theo công thức:

= +tk minL L D (11)

trong đó: D - chiều dài đoạn dây neo dự trữ nằm trên mặt đáy biển, Hình 4.4.

Trường hợp khu vực neo nhà nổi có thủy triều biên độ lớn, để hạn chế độ dịch chuyển của nhà nổi cần gắn thêm các vật nặng trên dây neo. Các tính toán cụ thể tham khảo trong [1],[5]. Trường hợp sử dụng dây neo đứng, lực căng trong dây được xác định theo hướng dẫn trong [4]. Tính toán và chọn neo được thực hiện dựa trên kết quả tính toán dây neo.

5. Áp dụng cụ thể cho một số dự án làng nổi ven biển Hiện nay, nhóm tác giả đã và đang áp dụng thành công ở 02 dự án

điển hình tại vùng các làng nổi ở Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, cụ thể như sau:

Dự án 1: Trung tâm Văn hóa nổi Cửa Vạn, Hình 5.1. Chủ đầu tư: Ban Quản lý Vịnh Hạ Long; đơn vị tài trợ: Unesco; hoàn thành năm 2004; đang nâng cấp năm 2016; diện tích xây dựng 300m2; vật liệu làm phao nổi: Fibreglass Reinforced Plastics; vật liệu làm làm kết cấu thân nhà: gỗ, thép đóng tàu, mái tôn mạ kẽm,…Giải pháp cố định: neo xiên, rùa 10T + hãm 3.6T. Trung tâm văn hóa Cửa Vạn được tính toán an toàn thỏa mãn: Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển - Đăng kiểm Việt Nam 2003, cấp hạn chế III.

Dự án 2: Khu Du lịch Dịch vụ Đỉnh Hương, Hình 5.2. Chủ đầu tư: Tư nhân; thực hiện năm 2016-2017; diện tích xây dựng 2500m2; vật liệu làm phao nổi: EZ-Dock (nhựa tổng hợp polyethylen) hoặc HMW HDPE; vật liệu làm làm kết cấu thân nhà: gỗ, thép đóng tàu, mái lá,…Giải pháp cố định: neo xiên+rùa.

1) Trung tâm Văn hóa nổi Cửa Vạn 2) Khu Du lịch Dịch vụ Đỉnh Hương Hình 5. Một số dự án nhà nổi do đã thực hiện ở ven biển Quảng Ninh

4

2.2020 97

xây dựng các làng nổi ven biển nhằm phát triển bền vững hình thức xây dựng này.

2. Sự phát triển tự phát xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh ở ven biển tại Việt Nam và trên thế giới

Tại Việt Nam, các làng nổi hiện được xây dựng khá tự phát ở hầu hết các khu vực ven biển. Các kết cấu phao nổi chủ yếu bao gồm các loại vỏ thùng nhựa tận dụng lại, Hình 1.

Trên thế giới, tại hầu hết các quốc gia có biển đều đã và đang phát triển xây dựng các làng nổi. Các làng nổi trên thế giới đã và đang được nghiên cứu xây dựng hoàn chỉnh, Hình 2. Các công trình nổi và các làng nổi trên thế giới đã được nghiên cứu, thiết kế hoàn chỉnh để trở thành không gian ở, nghỉ dưỡng, và đảm bảo các điều kiện sống thuận tiện, không gây ô nhiễm môi trường.

Để tránh các hoạt động xây dựng các làng nổi một cách tự phát như hiện trạng đang xảy ra ở Việt Nam. Cần thiết phải đi sâu nghiên cứu các vấn đề sau:

Nghiên cứu giải pháp kiến trúc để tạo ra được một cảnh quan đẹp ven biển;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo an toàn cho các làng nổi: Bài toán bền của hệ thống kết cấu nổi; Bài toán ổn định nổi và ổn định vị trí của hệ thống;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để cấp nước sạch, điện, cung cấp các dịch vụ kỹ thuật khác (công nghệ thông tin, truyền thông,...) cho các sinh hoạt cộng đồng và hoạt động dịch vụ, du lịch trên các làng nổi;

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để đảm bảo vệ sinh môi trường cho làng nổi, không gây ô nhiễm môi trường, xử lý các chất thải do các hoạt động du lịch và dân sinh trên các làng nổi;

Nghiên cứu tổ chức cuộc sống cho cư dân trên các làng nổi liên quan đến các dịch vụ xã hội: Giáo dục, văn hóa, tổ chức làng xã, và sinh hoạt đoàn thể để đảm bảo cho con người không tách khỏi cộng đồng xã hội.

a)

b)

c)

d)

Hình 1, Thực trạng phát triển các làng nổi ở Việt Nam a) Ô nhiễm môi trường do chất thải từ nhà nổi phục vụ du lịch; b) Cá chết ở bè nổi; c) Lật nhà nổi ở Quảng Ninh; d) Sập nhà hàng nổi ở Ninh Thuận

a)

b)

Hình 2, Một số nhà nổi đã xây dựng trên thế giới a) Làng nổi ở Hà Nam, Trung Quốc; b) Nhà nổi ở Pháp 3. Một số giải pháp kỹ thuật liên quan đến xây dựng các làng nổi

cần nghiên cứu 3.1. Một số giải pháp công trình nổi dạng mô dun để phục vụ

xây dựng các làng nổi tại các vũng, vịnh ven biển Việt Nam Hình 3 dưới đây giới thiệu một số mô đun công trình nổi, dựa vào

các công trình nổi được thiết kế hoàn chỉnh dưới dạng các mô đun, sau đó dùng giải pháp nối ghép các mô đun công trình thành các làng nổi ven biển thông qua các mô đun kết cấu nổi làm đường giao thông hoặc kết hợp với giao thông đường thủy.

a) b)

c) Hình 3, Một số giải pháp công trình độc lập để phục vụ xây dựng các làng nổi ven biển a) Thi công công trình nổi độc lập trên đường triền ven biển; b) Một giải pháp hạ thủy công

trình nổi từ bãi lắp ráp xuống biển; c) Thi công chế tạo đế nổi khối lớn trên biển Trong các công trình kích thước lớn dùng các đế nổi dạng pông

tông lớn, Hình 3c, các hệ thông kỹ thuật sẽ được tích hợp trong các pông tông (tương tự như tầng hầm tại các tòa nhà trên đất liền). Đối với các công trình nổi dùng các mô đun nổi, Hình 6, sẽ được tích hợp thêm các mô đun làm hộp kỹ thuật, làm bể chứa kết hợp xử lý chất thải trước khi đưa trở lại môi trường, hoặc tháo các mô đun bể chứa đem đi xử lý khi bể đã đầy,....

3.2. Các giải pháp neo giữ để đảm bảo ổn định vị trí các công trình phục vụ xây dựng các làng nổi tại các vũng, vịnh ven biển Việt Nam

Các giải pháp neo giữ có thể áp dụng bao gồm: Giải pháp neo xiên, giải pháp neo đứng dùng các dây căng ứng suất trước kiểu TLP và giải pháp neo đứng dùng cọc kết hợp liên kết trượt, đảm bảo công trình tự nổi ổn định không phụ thuộc vào thủy triều, Hình 4.

1

2

3

Lmin

B

D

d

TAVA

TOA

d

MNT

X

Hình 4, Một số giải pháp neo giữ 1) Neo xiên; 2) Neo đứng dạng TLP; 3) Neo đứng dùng cọc; 4) Chiều dài dây neo xiên 4. Một số bài toán cần thực hiện Với kiến trúc và kết cấu thiết kế, để đảm bảo an toàn khai thác cho

các công trình nổi cần thực hiện thực hiện các bài toán sau. 4.1. Bài toán kiểm tra điều kiện nổi Nhà nổi được thiết kế thỏa mãn điều kiện nổi cân bằng trên mặt

nước tĩnh, [3]: D = γ.V

(1) với D - trọng lượng của khối chất lỏng bị vật chiếm chỗ; γ - trọng

lượng riêng của nước; V - thể tích chiếm nước; γV - lực đẩy nổi. Trường hợp tổng quát, nhà nổi ở trạng thái cân bằng trên nước tĩnh khi véc tơ

chính

F và mô men véc tơ chính

M của tất cả các lực tác dụng lên phương tiện nổi bằng không:

=

F 0 (2); =

M 0 (3)

Điều kiện cân bằng (2) và (3) được biểu diễn như sau: = = γP D V (4)

và − = − ψC G G C(x x ) (z z )tg (5)

− = − θC G G C(y y ) (z z )tg (6)

trong đó P - trọng lượng của phương tiện nổi; θ - góc nghiêng

ngang; ψ - góc nghiêng dọc; Gx và Cx - tương ứng là hoành độ của

trọng tâm G và tâm nổi C của công trình nổi. Trọng lượng và toạ độ trọng tâm của phương tiện nổi được xác định

theo các công thức sau :

1=

=∑N

i

i

P p ; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p x

x

p

; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p y

y

p

; 1

1

=

=

=∑

∑

N

i i

iG N

i

i

p z

p

(7)

trong đó pi - trọng lượng thành phần thứ i; N - số lượng trọng lượng thành phần.

4.2. Bài toán kiểm tra ổn định của kết cấu nổi Ngoài ra, công trình nổi được thiết kế thỏa mãn điều kiện nổi ổn

định trên mặt nước tính theo các công thức tính toán sau, [3]:

= + −0 0 C Gh r z z (8)

= + −0 0 C GH R z z

(9)

trong đó 0h và 0H - là chiều cao ổn định ban đầu theo phương

ngang và phương dọc công trình nổi; Gz và Cz - tương ứng là tung độ

hay khoảng cách theo phương đứng từ trọng tâm và tâm nổi của công trình nổi đến mặt phẳng cơ bản nằm ngang đáy công trình nổi; r0 , R0 - là bán kính nghiêng ngang và bán kính nghiêng dọc của công trình nổi.

Chiều cao 0h và 0H phụ thuộc vào hình dáng, tỷ số kích thước

chính của phương tiện nổi, tình trạng tải trọng, sự có mặt của chất lỏng hoặc loại hàng có thể dịch chuyển khi nghiêng (hàng hạt, hàng rời).

4.3. Bài toán dây neo

Chiều dài tối thiểu của đường dây neo xiên, hay chiều dài đoạn dây neo treo trong nước (đoạn dây neo AB, Hình 4.4) được xác định theo công thức sau, [1],[2],[5],[6]:

= +omin

2TL d 1

qd

(10) với giả thiết tại điểm dây neo tiếp xúc với đáy biển (điểm B, Hình 6)

đường tiếp tuyến với dây neo trùng với mặt phẳng nằm ngang. Trong đó d - khoảng cách theo phương đứng từ điểm liên kết dây

neo với công trình nổi đến mặt đáy biển; To - lực căng ngang ban đầu trong dây neo; q - trọng lượng trong nước trên đơn vị dài của dây neo.

Chiều dài thiết kế của đường dây neo xiên được xác định theo công thức:

= +tk minL L D (11)

trong đó: D - chiều dài đoạn dây neo dự trữ nằm trên mặt đáy biển, Hình 4.4.

Trường hợp khu vực neo nhà nổi có thủy triều biên độ lớn, để hạn chế độ dịch chuyển của nhà nổi cần gắn thêm các vật nặng trên dây neo. Các tính toán cụ thể tham khảo trong [1],[5]. Trường hợp sử dụng dây neo đứng, lực căng trong dây được xác định theo hướng dẫn trong [4]. Tính toán và chọn neo được thực hiện dựa trên kết quả tính toán dây neo.

5. Áp dụng cụ thể cho một số dự án làng nổi ven biển Hiện nay, nhóm tác giả đã và đang áp dụng thành công ở 02 dự án

điển hình tại vùng các làng nổi ở Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh, cụ thể như sau:

Dự án 1: Trung tâm Văn hóa nổi Cửa Vạn, Hình 5.1. Chủ đầu tư: Ban Quản lý Vịnh Hạ Long; đơn vị tài trợ: Unesco; hoàn thành năm 2004; đang nâng cấp năm 2016; diện tích xây dựng 300m2; vật liệu làm phao nổi: Fibreglass Reinforced Plastics; vật liệu làm làm kết cấu thân nhà: gỗ, thép đóng tàu, mái tôn mạ kẽm,…Giải pháp cố định: neo xiên, rùa 10T + hãm 3.6T. Trung tâm văn hóa Cửa Vạn được tính toán an toàn thỏa mãn: Qui phạm phân cấp và đóng tàu biển - Đăng kiểm Việt Nam 2003, cấp hạn chế III.

Dự án 2: Khu Du lịch Dịch vụ Đỉnh Hương, Hình 5.2. Chủ đầu tư: Tư nhân; thực hiện năm 2016-2017; diện tích xây dựng 2500m2; vật liệu làm phao nổi: EZ-Dock (nhựa tổng hợp polyethylen) hoặc HMW HDPE; vật liệu làm làm kết cấu thân nhà: gỗ, thép đóng tàu, mái lá,…Giải pháp cố định: neo xiên+rùa.

1) Trung tâm Văn hóa nổi Cửa Vạn 2) Khu Du lịch Dịch vụ Đỉnh Hương Hình 5. Một số dự án nhà nổi do đã thực hiện ở ven biển Quảng Ninh

4

2.202098

Hình 6. Cấu tạo chi tiết một phao nổi điển hình và sơ đồ ghép nối các phao nổi tại Trung tâm văn hóa nổi Cửa Vạn - Quảng Ninh 6. Kết luận

- Nhu cầu xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh tại các vũng, vịnh ven biển của Việt Nam là rõ ràng. Hiện nay tại các khu du lịch ven biển đã và đang tự phát xây dựng nhiều nhà nổi phục vụ du lịch. Vì sự phát triển tự phát cho nên đã sảy ra nhiều sự cố và gây ô nghiễm môi trường, làm ảnh hưởng đến cảnh quan và hoạt động du lịch. Hiệu quả của các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh là rõ ràng. Có thể nhìn thấy ngay vấn đề tăng quỹ đất ở các đô thi ven biển là một hiệu quả to lớn.

- Các kết quả nghiên cứu nêu trong bài báo này cho thấy các tính toán đảm bảo an toàn cho các công trình nổi ven biển là cần thiết và đây cũng chỉ là các kết quả ban đầu.

- Các bài toán và các vấn đề kỹ thuật đã đặt ra trong bài báo này cần thiết phải được thực hiện khi nghiên cứu, xây dựng các làng nổi phục vụ du lịch và dân sinh tại các vũng, vịnh ven biển của Việt Nam.

Hydrostatic Properties at zero, Heel = 0.00

Long. Location in m

Draft

@ LCF

3.5a 3.0a 2.5a 2.0a 1.5a 1.0a 0.5a 0.0a

0.0

0.5

1.0LCB m

LCF m

VCB m

Displ.MT

MT/cm Imm.

Mom/cm Trim

KML

KMT

VCB m x 1 0.0 1.0

Displ.MT x 100 0.0 1.0 2.0 3.0

MT/cm Imm. x 0.1 28.0 29.0

Mom/cm Trim x 0.1 55.0 56.0 57.0

KML x 1000 0.0 1.0 2.0

KMT x 1000 0.0 1.0

Cross Curves

Displacement in Metric Tons

Arms in

m

0.0 50.0 100.0 150.0 200.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.010

20

30

40

50

60

70

80

90

Hình 7. Kết quả tính kiểm tra ổn định nổi của hệ thống kết cấu nổi tại Trung tâm văn hóa nổi Cửa Vạn - Quảng Ninh

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. U-PD-70, 1970. Hướng dẫn tính toán hệ thống neo ụ nổi, Bộ quốc phòng Liên Xô, Tài liệu

dịch từ tiếng Nga. 2. AGREMA, 1987. Ancres et Lignes d’Ancrage, Collection des Guides Pratiques sur Les Ouvrages

en Mer, Edition Technip. 3. K.J. Rawson, E.C.Tupper, 2001. Basic Ship Theory, Vol. 1, Hydrostaticband Strength, 5th

Edition, Butterworth-Heinemann Publisher. 4. Minoo H. Patel, 1989. Compliant Offshore Structures, Butterworth & Co. Ltd; 5. Naval Facilities Engineering Command - Fleet Moorings. Basic Criteria and Planning

Guidelines, Design Manual 26.5, June 1985. 6. O.M. Faltinsen, 1990. Sea Load on Ships and Offshore Structures, Cambridge University. 7. Bureau Veritas-France, 2011. Hydrostar for Experts User Manual, March 2011. 8. Bureau Veritas - France, 2011. User Guide-ARIANE 7. 9. ANSYS/AQWA; ANSYS/AQWA Theory Manual, 2013; AQWA User Manual, 2012.

Righting Arms vs. Heel

Heel angle (Degrees)

Arms in

m

10.0p 0.0s 10.0s 20.0s 30.0s 40.0s 50.0s

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5Righting Arm

Heeling Arm

R. Area

Limit Report

Yêu cầu Min/Max

Thực tế Actual

Số dư Margin

Kết luận Pass

Hệ số an toàn nhà chính

Absolute Area Ratio from Roll to Flood or

MaxRA

>1.000 15.211 14.211 Đạt

Hệ số an toàn nhà phụ

Absolute Area Ratio from Roll to Flood or

MaxRA

>1.000 10.783 9.783 Đạt

Phân tích ảnh hưởng của kích thước đến nội lực của móng băng Analizing effects of strip footing's size on its internal force

Hoàng Công Vũ

TÓM TẮT Bài báo này phân tích ảnh hưởng của kích thước đến nội lực

của móng băng. Sự ảnh hưởng của chiều dài và chiều rộng

móng băng được nghiên cứu.

Từ khóa: Móng băng, kích thươc móng băng, chiều dài móng

băng, chiều rộng móng băng

ABSTRACT This paper analizing effects of strip footing's size on its internal

force. The effects of the length and width of strip footing are

investigated.

Keywords: Strip footing, strip footing size, strip footing length,

strip footing width

Hoàng Công Vũ Khoa Kỹ thuật & Công nghệ, Trường Đại học Quy Nhơn

1. Giới thiệu Thiết kế nền móng là một công việc phức tạp vì nó liên quan đến

nhiều vấn đề như: đặc điểm của công trình xây dựng; nền móng của các công trình lân cận; điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn của khu đất xây dựng. Vì vậy để có thể thiết kế được một công trình có nền móng đảm bảo chịu lực, lựa chọn được giải pháp nền móng tối ưu, đảm bảo các yếu tố kinh tế - kỹ thuật trong xây dựng là một công việc không hề dễ dàng.

Dưới tác dụng của tải trọng công trình, địa tầng và độ cứng của móng... nền sẽ bị biến dạng và làm cho công trình bị lún. Độ lún của toàn bộ công trình mà đều thì không gây những ứng suất phụ thêm trong kết cấu của nó, nhưng khi độ lún của từng phần công trình mà khác nhau thì sẽ gây ra các ứng suất phụ cho móng và kết cấu bên trên ảnh hướng xấu đến độ bền của công trình. Vì vậy khi thiết kế cần khống chế độ lún tuyệt đối cũng như độ lún không đều giữa các bộ phận của công trình trong một giới hạn cho phép. Đề tài này sẽ xét sự thay đổi ứng suất đáy móng khi thay đổi chiều dài và chiều rộng móng.

Hiện nay, có rất nhiều phương pháp để tính toán và thiết kế móng băng theo nhiều quan điểm khác nhau. Trong đó, việc xác định kích thước móng băng sao cho ứng suất dưới đáy móng phân bố theo đường thẳng để tận dụng khả năng chịu tải nền tốt hơn và tránh được sự lún lệch đã và đang nhận được sự quan tâm của nhiều tác giả. Nhóm tác giả phân tích ảnh hưởng của chiều dài và bề rộng móng băng đến nội lực của móng băng, dùng phần mềm SAP2000 và SAFE để phân tích nội lực.

2. Cơ sở lý thuyết [1], [2] Khi giải bài toán dầm trên nền đàn hồi người ta thường phải sử

dụng các giả thuyết về nền. Mỗi giả thuyết mô phỏng khái quát về các

đặt tính chung của nền, từ đó đưa ra các lời giải tương ứng. Cho đến nay có rất nhiều các giả thuyết khác nhau về nền nhưng giả thuyết Winkler được dùng nhiều hơn cả. Phương pháp hệ số nền Winkler đã và đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới nhất là ở Mĩ và các nước tây Âu. Ông đã giả thuyết nền biến dạng đàn hồi cục bộ, điều đó cho phép coi nền đàn hồi gồm các lò xo không liên quan với nhau và cường độ phản lực của đất tại mỗi điểm tỉ lệ bậc nhất với độ lún đàn hồi tại điểm đó thông qua hệ số nền đàn hồi k không đổi cho mỗi loại đất.

Xét một đoạn dầm có độ cứng EJ không đổi đặt trên nền đàn hồi và chịu tải trọng phân bố dọc theo trục dầm q(z) như hình 1. Giả thuyết rằng khi chịu lực, dầm và nền không bong tách khỏi nhau, có nghĩa là độ võng của dầm lun lun bằng độ lún của nền tại mọi điểm. Gọi i(z) là độ võng của dầm hay độ lún của nền tại mặt cắt bất kì có hoành độ z, theo Winkler ta có phản lực nền :

p(z)= k.i(z) (1)

Hình 1. Sơ đồ phương pháp dầm trên nền đàn hồi Winkler Phương pháp hệ số nền Winkler đã xét đến sự tương tác giữa dầm

và nền, đã coi phản lực của nền tại một điểm là một đại lượng có liên quan chặt chẽ đến độ cứng của dầm thông qua độ võng của dầm và tính chất cơ học của nên thông qua hệ số nền k. Vì vậy kết quả tính toán dầm trên nền đàn hồi theo phương pháp này cho kết quả khá phù hợp với thực tế, nhất là trong trường hợp nền là lớp đất mền và tương đối mỏng nằm phía trên đất cứng.

Hình 2. Sơ đồ mô hình móng băng theo Winkler Nền đất được xem như một hệ lò xo độc lập không phụ thuộc lẫn

nhau như hình 2, mỗi lò xo có độ cứng K phụ thuộc loại đất. Muốn tìm độ cứng K của lò xo phải thông qua hệ số nền Kn. Để xác định hệ số nền Kn ta có thể tra bảng hoặc có thể dùng công

thức: σ

=

0gl

nKS

(2)

trong đó: σ0gl

là ứng suất gây lún tại tâm móng; S là tổng độ lún của

móng. Độ cứng K của nút ở biên và ở giữa lần lượt là :

=biên n

FK K .

2 ; =giua nK K .F (3)

=F b.x : diện tích (diện truyền tải) xung quanh lò xo Có thể dùng phần mềm SAP2000 hoặc SAFE để giải tìm nội lực

trong móng băng. 3. Ví dụ minh họa [3], [4]