Microsoft Word quan trac Tien Phong S doc QUAN TRẮC PHÂN PHỐI TẢI TRỌNG LÊN CỌC VÀ ĐẤT NỀN DƯỚI MÓNG CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG NGẦM TS Trịnh Việt Cường, Viện KHCN xây dựng – Bộ Xây dựng TS Bùi Đức Hải, Viện[.]
QUAN TRẮC PHÂN PHỐI TẢI TRỌNG LÊN CỌC VÀ ĐẤT NỀN DƯỚI MĨNG CƠNG TRÌNH CĨ TẦNG NGẦM TS Trịnh Việt Cường, Viện KHCN xây dựng – Bộ Xây dựng TS Bùi Đức Hải, Viện KHCN KT xây dựng Hà Nội TS Trần Huy Tấn, Viện KHCN xây dựng – Bộ Xây dựng Tóm tắt: Thơng thường móng cọc nhà có tầng ngầm thiết kế với giả thiết tồn tải trọng cơng trình truyền lên cọc Tuy nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nhiều nước giới cho thấy đất bè móng tầng ngầm có tham gia chịu tải với cọc Giải pháp tính tóan móng có kể đến làm việc đồng thời cọc áp dụng thiết kế nhiều cơng trình cao tầng có tầng ngầm nhiều nước tiên tiến Bài báo giới thiệu kết quan trắc phân bố tải trọng lên cọc lên cơng trình xây dựng Hà Nội Kết thực nghiệm cho thấy đất tiếp nhận 20% tải trọng tòa nhà xây dựng điều kiện địa chất cơng trình khơng thuận lợi Abstract: Normally, the piled foundations of buildings with basements are designed with the assuming that the whole structural load is transferred to piles However, theorical and experimental studies have showed that the load are always shared between the piles and the soil under the basement raft Analysis methods that account for the interaction between piles and raft have been applied in the design of many high rise buildings abroad This report presents the results from monitoring the distribution of structural load on piles and raft under a building in Hanoi Experimental results show that the raft takes over 20% of the total load although the building is constructed in an area of unfavourable soil condition Mở đầu Do quĩ đất cho phát triển đô thị thành phố lớn ngày hạn hẹp nên việc xây dựng nhà cao tầng có tầng ngầm giải pháp nâng cao hiệu sử dụng đất Trong năm 1990 số tầng nhà thường mức 10-20 tầng từ năm 2000 đến nhà 20-30 tầng trở nên phổ biến số cơng trình 60 tầng xây dựng Đồng thời với việc tăng số tầng bên trên, số tầng ngầm công trình xây dựng gần tăng lên nhu cầu bố trí chỗ để xe thiết bị kỹ thuật khác Một số cơng trình xây dựng với tầng ngầm số cơng trình khác thi cơng có tới tầng ngầm Giải pháp móng cọc sử dụng cho hầu hết cơng trình nhà cao tầng Thiết kế thực theo tiêu chuẩn móng cọc hành Việt Nam giả thiết toàn tải trọng cơng trình truyền lên móng cọc tham gia chịu tải đất cọc khơng xét đến Thơng thường, chi phí cho phần cọc chiếm khoảng 15-25% chi phí xây dựng cơng trình nhà cao tầng Ở nước ngồi, nghiên cứu làm việc đồng thời cuả cọc đất lý thuyết thực nghiệm thực nhiều nứơc tiên tiến giới chứng tỏ tham gia làm việc đất móng cọc[2], [3], [4], [5], [7] Giải pháp thiết kế có kể đến làm việc đồng thời cọc đất móng cho phép giảm khoảng 20-40% chi phí cho móng cọc, tùy theo điều kiện cụ thể cơng trình, yếu tố có ảnh hưởng mạnh điều kiện địa chất, qui mơ cơng trình độ sâu phần ngầm, Hiện việc áp dụng giải pháp thiết kế có kể đến làm việc đồng thời cọc nói chung có kể đến hiệu ứng đào đất để xây dựng phần ngầm nói riêng áp dụng rộng rãi giới Nhiều cơng trình với qui mơ 40-60 tầng xây dựng móng bè-cọc Mexico [8], CHLB Đức [4], Nga [1], Nhật [5], v.v Ở Việt Nam, làm việc đồng thời cọc đất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu kiến nghị áp dụng giải pháp móng Tuy việc áp dụng kết nghiên cứu vào thực tế cịn hạn chế Vì nghiên cứu thực nghiệm phân bố tải trọng cọc cơng trình trụ sở cơng ty Tiền Phong cho phép đưa số liệu cụ thể chứng tỏ hiệu đạt áp dụng giải pháp thực tế Mơ tả cơng trình 2.1 Thơng tin chung Trụ sở cơng ty Tiền Phong có kích thước mặt 21m x 28 m, gồm 11 tầng cao 42 m tầng ngầm sâu 2,4 m (hình 1) Cơng trình có kết cấu khung bê tơng cốt thép kết hợp với lõi cứng Các cột bố trí theo lưới 7x7 m Theo tính tốn, tải trọng lớn chân cột 944 T Thiết kế lựa chọn sử dụng cọc ép cho móng cơng trình Trong tính tốn thiết kế giả thiết tồn tải trọng cơng trình truyền lên cọc Phần móng có cấu tạo sau: - Cọc BTCT tiết diện 30x30 cm, ép đến độ sâu 18.7-21.6 m Mũi cọc tựa lớp cát mịn trạng thái chặt vừa (lớp 7) Sức chịu tải cho phép cọc 70T; - Cọc bố trí thành cụm bên cột, số lượng cọc cột chịu tải trọng lớn 14 (hình 4); - Hệ thống móng gồm đài cọc, giằng, tường đáy tầng ngầm Hình Mặt cắt qua cơng trình 2.2 Điều kiện địa chất cơng trình Theo kết khảo sát địa chất, đất khu vực tương đối thuận lợi cho cơng trình xây dựng, độ sâu khoảng 6-9m gặp lớp bùn sét lớp đất yếu gặp phạm vi khảo sát Trụ địa chất điển hình số tiêu lý đất trình bày bảng Trên sở phân tích điều kiện địa chất tải trọng cơng trình, thiết kế lựa chọn giải pháp hạ cọc đến lớp (cát mịn, chặt vừa) gặp từ độ sâu khoảng 22 m trở xuống Do lớp đất tựa cọc cát mịn với NSPT=16-21 búa/30 cm nên sức chịu tải cọc chủ yếu phụ thuộc vào ma sát bên độ lún cơng trình dự kiến 2.1-7.2 cm (tùy theo vị trí cột) Bảng Một số tiêu lớp đất Chỉ tiêu Lớp đất Mô tả Bề dày (m) W γ (%) g/cm3 eo IP (%) c IS (kG /cm ) ϕ (độ) Đất san lấp 2-2,4 Sét pha dẻo cứng 2-2,4 28.6 1.85 0.885 12.5 0.37 0.19 10°30’ Bùn sét pha lẫn tàn tích hữu 3,3 48.8 1.51 1.33 14.6 1.80 0.052 3°40’ Sét nửa cứng 3.7-4.5 24.1 1.93 0.759 18.0 0.15 0.309 15°00’ Sét pha dẻo cứng đến nửa cứng 4.8 26.1 1.89 0.798 11.5 0.31 0.219 12°20’ Cát pha dẻo, xen kẹp cát mịn (NSPT=12-14) 3.5 24.9 1.87 0.803 6.1 0.4 0.146 15°10’ Cát hạt mịn, chặt vừa (búa/ 30cm) 12-14 4.7 16-21 Cát hạt trung, hạt thô lẫn sạn sỏi nhỏ, chặt vừa đến chặt (NSPT=1735) 8.1 17-35 Sỏi, cuội lẫn cát thô, cát trung, chặt đến chặt (NSPT=39-64) - 39-64 (NSPT=16-21) NSPT 2.3 Thơng tin thi cơng thí nghiệm cọc Cọc cơng trình ép tới tải trọng 170-198 T Trước thi công đại trà, cọc dài 19.1m đến 21.6 m thí nghiệm nén tĩnh (bảng 2) Theo kết thí nghiệm, cọc chưa đạt tới sức chịu tải giới hạn nén tới 160 T độ lún cọc cấp tải thí nghiệm lớn mức 13-17 mm (hình 2) Thơng tin chiều dài lực ép cọc thí nghiệm số cọc khác trình bày bảng Bảng Thơng tin cọc thí nghiệm cọc gắn đầu đo lực TT No Chiều dài (m) Lực ép (T) Ghi 36 19.15 172.2 Nén tĩnh (No.1) 155 21.25 172.2 Nén tĩnh (No.2) 187 21.65 172.2 Nén tĩnh (No.3) 38 19.75 172.2 C1 77 20.25 172.2 C5 90 21.55 172.2 C3 130 18.75 196.8 C2 144 20.55 172.2 C4 158 20.05 172.2 C6 Hình Biểu đồ tải trọng - độ lún cọc thí nghiệm No.3 Quan trắc phân bố tải trọng lên cọc lên Phần móng cơng trình Cơng ty Tiền Phong thiết kế với giả thiết toàn tải trọng truyền lên móng cọc Tuy điều kiện kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm cho cơng trình tương tự cho thấy phần đáng kể tải trọng cơng trình truyền lên đất đáy tầng ngầm, nghĩa đất tham gia chịu tải móng cọc Cơng tác quan trắc thực Công ty Tiền Phong nhằm mục tiêu định lượng phân chia tải trọng lên cọc lên móng cơng trình xây dựng điều kiện đất khu vực Hà Nội 3.1 Nội dung công tác quan trắc Các quan trắc thực trường bao gồm: - Quan trắc lực tác dụng lên cọc 06 đầu đo biến dạng (sử dụng thiết bị hãng Slope Indicator – hình 3a); - Quan trắc áp lực tác dụng lên đất 03 đầu đo áp lực đất (sử dụng thiết bị hãng Slope Indicator – hình 3b); - Quan trắc độ lún cơng trình thiết bị quang học Tải FULL (12 trang): https://bit.ly/3GxO4zf Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Trong điều kiện số lượng thiết bị lắp đặt hạn chế, việc lựa chọn vị trí lắp đặt đầu đo lực lên cọc áp lực lên thực theo nguyên tắc: - Quan trắc lực tác dụng lên cọc lên khu vực chịu tải cao (khoảng nhà khu vực vách cứng); - Trong cụm cọc, bố trí cọc đầu đo lực cọc chịu tải trọng mức trung bình nhóm (khơng bố trí biên, góc tâm nhóm cọc); - Quan trắc áp lực lên khoảng giữa đài cọc có đặt đầu đo lực cọc; - Quan trắc lún chân cột góc, biên cột khu vực trung tâm cơng trình Mặt bố trí điểm quan trắc thể hình sơ đồ lắp đặt đầu đo thể hình Tín hiệu từ đầu đo truyền thiết bị đo qua dây dẫn chuyên dùng có khả chịu ẩm chống nhiễu (a) (b) Hình Các đầu đo biến dạng (a) áp lực đất (b) Hình Mặt bố trí điểm quan trắc (a) (b) Hình Chi tiết bố trí đầu đo lực (a) áp lực đất (b) 3828017 ... Hình Biểu đồ tải trọng - độ lún cọc thí nghiệm No.3 Quan trắc phân bố tải trọng lên cọc lên Phần móng cơng trình Công ty Tiền Phong thiết kế với giả thiết tồn tải trọng truyền lên móng cọc Tuy điều... lượng phân chia tải trọng lên cọc lên móng cơng trình xây dựng điều kiện đất khu vực Hà Nội 3.1 Nội dung công tác quan trắc Các quan trắc thực trường bao gồm: - Quan trắc lực tác dụng lên cọc 06... thực nghiệm cho cơng trình tương tự cho thấy phần đáng kể tải trọng cơng trình truyền lên đất đáy tầng ngầm, nghĩa đất tham gia chịu tải móng cọc Cơng tác quan trắc thực Công ty Tiền Phong nhằm