Theo độ bên của vật liệu Kyû yeáu Hoäi nghò Sinh vieân NCKH 2007 TOÅNG HÔÏP CAÙC PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC Taùc giaû Nguyeãn Traàn Bích Ngoïc Buøi Quoác Khaûi – X03A3 Buøi Haûi M[.]
Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên NCKH 2007 TỔNG HP CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Tác giả: Nguyễn Trần Bích Ngọc Bùi Quốc Khải – X03A3 Bùi Hải Minh – X03A3 Nguyễn Quốc Trung – X03A3 CHƯƠNG : Phân tích đánh giá sức chịu tải cọc theo lý thuyết I.Theo độ bền vật liệu Cọc tính bị nén trung tâm lực dọc trục (Ngoài ra, cọc BTCT kiểm tra theo tạo vết nứt trọng lượng thân cẩu lắp) 1.Cọc BTCT hình lăng trụ chế tạo sẵn tiết diện đặc, chịu nén PV = ϕ (Rb Fb + Ra Fa ) (1) 2.Cọc ống chịu nén ltt < 12 : PV = ϕ (Rb Fb + Ra Fa + 2.5 Rax Fax ) (2) d ltt > 12 : không chịu ảnh hưởng cốt xoắn, tính theo (1): PV = ϕ (Rb Fb + Ra Fa ) d 3.Cọc nhồi chịu nén: PV = ϕ (m1 m2 Rb Fb + Ra Fa ) (3) m1- Hệ số điều kiện làm việc, cọc nhồi bêtông qua ống dịch chuyển thẳng đứng m1 = 0.85 m2- Hệ số điều kiện làm việc, kể đến ảnh hưởng phương pháp thi công cọc Khi thi công đất sét với số chảy/ sệt cho phép khoan lỗ nhồi bêtông không cần ống chống vách thời gian thi công mực nước ngầm thấp mũi cọc m2 = 1.0 Thi công loại đất cần phải dùng ống chống vách nước ngầm không xuất lỗ (nhồi bêtông khô) m2 = 0.9 Thi công loại đất cần dùng ống chống vách đổ bêtông dạng phù huyền sét m2 = 0.7 II.Theo cường độ đất A.Theo tiêu lý đất n P = Km( R tc F + u ∑ f i tc l i ) i =1 k m: Hệ số đồng đất hệ số điều kiện làm việc; cọc dúc sẵn km=0.7, cọc ống cọc nhồi km=0.5 Rtc- cường độ tiêu chuuẩn đất mp mũi cọc, lấy theo bảng sau.Đối với cọc đóng đúc sẵn mũi tựa đá, đất hịn lớn có cát lấp lỗ rỗng lấy Rtc=2000t/m2 Độ sâu trung bình lớp đất(m) Ma sát bên cọc, ftc, T/m2 đất cát chặt vừa thô thô vừa Mịn Bụi Cũa đất sét với số sệt IL 0.2 3.5 4.2 4.8 5.3 5.6 0.3 2.3 3.5 3.8 0.4 1.5 2.1 2.5 2.7 2.9 149 0.5 1.2 1.7 2.2 2.4 0.6 0.5 1.2 1.1 1.6 1.7 0.7 0.4 0.7 0.8 0.9 0.8 0.4 0.5 0.7 0.8 0.8 0.9 0.3 0.4 0.6 0.7 0.7 0.2 0.4 0.5 0.5 0.6 10 15 20 25 30 35 5.8 6.2 6.5 7.2 7.9 8.6 9.3 10 4.2 4.4 4.6 5.1 5.6 6.1 6.6 3.1 3.3 3.4 3.8 4.1 4.4 4.7 2.5 2.6 2.7 2.8 3.2 3.4 3.6 1.8 1.9 1.9 2 2.1 2.2 1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.3 Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên NCKH 2007 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.9 0.8 0.7 0.9 0.8 0.7 Cường độ tiêu chuẩn Rtc đất mũi cọc Cường độ tiêu chuẩn Rtc (t/m2) đất cát có dộ chặt trung bình chiều sâu đóng cọc kể từ mặt đất cát sỏi 0.8m cọc khoan nhồi đường kính lớn (loại cọc thứ hai) Khi mũi cọc tỳ lên lớp đất sét phủ với mức độ bão hòa nước Sc < 0.85 đất hoàng thổ m = 0.8 Trong trường hợp khác m = 1.0 mR, mf- hệ số điều kiện làm việc đất, chúng kể đến ảnh hưởng phương pháp thi công cọc cường độ tính tốn đất chân cọc xung quanh cọc Đối với loại cọc thứ nhất: mR mf : tra bảng 5.4 Đối với loại cọc thứ hai: mf tra bảng 5.6 mR = Loại có mở rộng chân đế phương pháp nổ mìn mR = 1.3 Cọc có bầu mở rộng mà bêtông bầu đổ nước mR = 0.9 F- diện tích tiết diện ngang mũi cọc li- chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc U- chu vi tiết diện ngang cọc, cọc nhồi lấy chu vi tiết diện lỗ khoan ống thiết bị fi- cường độ tính tốn ma sát thành lớp i với bề mặt xung quanh cọc (KPa) tra bảng 5.3 R- cường độ tính tốn đất mũi cọc (KPa) Đối với cọc thứ nhất: tra bảng 5.2 Đối với cọc thứ hai: Cọc nhồi tạo lỗ cách đóng ống thiết bị có mũi bịt nút bêtơng mà nút để lại đất đổ bêtông rút ống lên, cọc nhồi dập, rung thi cơng cách khoan lỗ đóng ống thiết bị ống có mũi vát nhọn mà ống có gắn máy rung thường dùng để hạ cọc: tra bảng 5.3 C.Xác định theo sức chịu tải cọc theo kết xuyên Theo kết xuyên tĩnh • Theo 20TCN 21-86: Kết sức cản mũi tổng ma sát thành trị riêng sức chịu tải giới hạn điểm xuyên P = β q c F + Uhβ f Z qc- sức cản trung bình mũi xuyên khoảng 1d phía 4d phía mũi cọc fZ- trị số trung bình ma sát thành đơn vị đất xung quanh xuyên β1- hệ số tra bảng phụ thuộc loại cọc β2- hệ số tra bảng phụ thuộc qZ Khi biết ma sát thành đơn vị qc (sức cản mũi côn) n P = 0.5q c F + U ∑ β i f Zi hi (6) i =1 fZi: ma sát thành đơn vị trung bình lớp đất thứ i lên mặt xung quanh xuyên βi- hệ số tra bảng phụ thuộc độ sâu lớp đất qc Sức chịu tải nén cọc đóng cọc vít: n Px = ∑P i =1 Z (7) nK đ • Theo 20TCN 112-84 20TCN 174-89 (theo tài liệu Pháp) quy định dùng sức cản mũi xuyên tĩnh để tính sức chịu tải cọc dùng loại xuyên tĩnh 151 Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên NCKH 2007 Sức cản phá hoại cọc ma sát: n P ' = Pm + Pxq = q c F + u ∑ q si hi (8) i =1 Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc: Theo 20 TCN 112-84 thì: Pxq P Px = m + Theo 20 TCN 174-89 thì: Pxq P Px = m + 2÷3 Với: Pmũi = qpF – sức cản phá hoại đất mũi cọc (9) (10) n Pxq = U ∑ q si hi - sức cản phá hoại đất toàn thành cọc i =1 qp = kqc – sức cản phá hoại đất chân cọc qc – sức cản mũi xuyên trung bình đất phạm vi 3d phía 3d phía chân cọc k – hệ số phụ thuộc loại đất, loại cọc: tra bảng 5.9 Ỉ hệ số chuyển từ sức cản mũi xuyên phá hoại sang sức cản mũi cọc phá hoại q q si = ci αi qci – sức cản mũi xuyên trung bình lớp đất thứ i, tra theo bảng qc đồ thị qc kết xuyên tĩnh αi – hệ số phụ thuộc loại đất, trạng thái đất, phương pháp thi cơng cọc bề mặt đặc tính thành cọc: tra bảng 5.9 2.Theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT Theo Meyerhof 1976, sức chịu tải cọc đất rời (tính KN): P = mNF + n N Fs (11) m = 400 cho cọc đóng m = 120 cho cọc khoan nhồi N: số SPT đất chân cọc; N : số SPT đất phạm vi chiều dài cọc n = cho cọc đóng; n = cho cọc khoan nhồi F: diện tích tiết diện ngang chân cọc; Fs: diện tích mặt xung quanh cọc Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc: P (12) P' = K Với K: hệ số an toàn K = D.Sức chịu tải theo kết thử tải trọng động Theo 20 TCN 21-86 sức chịu tải cọc P là: Pghtc P=m Kđ Trong đó: m- hệ số điều kiện làm việc m=1 Kđ- hệ số an toàn đất Số lượng cọc thử