4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÝ THANH TRUNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG THI CÔNG CÔNG TRÌNH NGÂN HÀNG VIỆT NAM THƯƠN[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÝ THANH TRUNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGÂN HÀNG VIỆT NAM THƯƠNG TÍN, TỈNH SĨC TRĂNG Chun ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Mã số: 60 – 58 – 02 – 04 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN QUANG TUẤN HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kêt nêu luận văn trung thực kết tính tốn nêu luận văn trung thực chưa sử dụng cơng trình khác Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn ghi gõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Người làm luận văn Lý Thanh Trung i LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội, đặc biệt thầy cô thuộc môn Địa kỹ thuật thầy cô trực tiếp giảng dạy cho thời gian theo học vừa qua Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Quang Tuấn tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Nhân đây, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp khích lệ, ủng hộ, động viên mặt để tơi hồn thành luận văn Mặc dù tơi có nhiều cố gắng để hồn thiện luận văn tất nhiệt tình hiểu biết mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu xót, mong nhận đóng góp quý báo quý thầy cô bạn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Người làm luận văn Lý Thanh Trung ii MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC CỌC BÊ TÔNG, CỌC BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 1.1.Phân loại cọc: 1.1.1.Cọc bê tông cốt thép thường: 1.1.2.Cọc khoan nhồi: 1.1.3.Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 1.2.Phạm vi ứng dụng: 1.2.1.Cọc bê tông cốt thép thường: 1.2.2.Cọc khoan nhồi: 1.2.3.Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 1.3.Ưu điểm nhược điểm cọc bê tông ly tâm ứng lực trước : 1.3.1 Ưu điểm: 1.3.2 Nhược điểm: 10 1.4.Các phương pháp kiểm tra khả chịu tải cọc đơn: 10 1.4.1 Phương pháp tra bảng thống kê: 10 1.4.2 Phương pháp tính theo cường độ: 12 1.4.3 Phương pháp tính từ kết thí nghiệm xuyên động (SPT) 13 1.4.4 Phương pháp tính từ kết thí nghiệm xuyên tĩnh 13 1.4.5 Phương pháp xác định từ thí nghiệm nén tĩnh cọc 14 1.4.6 Phương pháp xác định từ thí nghiệm thử động: 15 1.5.Ảnh hưởng q trình thi cơng cọc đến sức chịu tải cọc: 16 1.6 Một số dạng hư hỏng thường gặp cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 17 1.6.1 Cọc bị nứt, gãy cẩu vận chuyển: 17 1.6.2 Cọc bị nứt dọc theo thân: 18 1.6.3 Cọc bị vỡ đầu trình ép cọc: 19 iii 1.6.4 Cọc bị nghiêng lệch mức cho phép trình ép: 21 1.6.5 Cọc gặp vật cản: 22 1.7 Kết luận chương 1: 23 CHƯƠNG LÝ THUYẾT VỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC , PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC , THI CÔNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC 24 2.1.Khái niệm bê tông ứng lực trước: 24 2.2 Các phương pháp gây ứng lực: 25 2.2.1.Phương pháp căng trước: 25 2.2.2.Phương pháp căng sau: 26 2.3.Vật liệu sử dụng cho bê tông ứng lực trước: 27 2.3.1.Bê tông cường độ cao: 27 2.3.2.Thép cường độ cao: 27 2.4 Đánh giá tổn hao ứng suất giải pháp ứng lực: 28 2.5 Lý thuyết cấu kiện chịu nén lệch tâm ứng suất trước: 29 2.5.1.Trường hợp lệch tâm bé: 29 2.5.2.Trường hợp lệch tâm lớn: 29 2.6.Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 29 2.6.1.Phân loại cọc: 29 2.6.2.Hình dáng cọc: 30 2.6.3 Ký hiệu quy ước: 31 2.6.4 Bê tông sử dụng cho cọc ly tâm ứng lực trước: 31 2.6.5 Tính tốn khả chịu tải cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước: 31 2.6.6 Quy trình sản xuất cọc bê tơng ly tâm dự ứng lực: 33 2.7 Phương pháp thi công nghiệm thu cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 38 2.7.1 Công tác kiểm tra chất lượng cọc đưa vào công trường: 38 2.7.2 Công tác chuẩn bị mặt phương tiện giới: 39 2.7.3.Các phương pháp thi công hạ cọc hành: 40 2.8 Các cố liên quan đến thi công cọc ly tâm ứng lực trước: 45 2.9 Giải pháp hạn chế khắc phục cố: 47 2.10 Kiểm sốt chất lượng thi cơng: 48 2.11 Kết luận chương 2: 48 iv CHƯƠNG ÁP DỤNG TÍNH TOÁN ĐỂ XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG THI CƠNG CƠNG TRÌNH NGÂN HÀNG VIỆT NAM THƯƠNG TÍN, TỈNH SĨC TRĂNG 49 3.1 Giới thiệu công trình: 49 3.1.1 Vị trí cơng trình: 49 3.1.2 Nguyên tắc thiết kế: 51 3.1.3 Không gian kiến trúc: 51 3.2 Khảo sát địa chất cơng trình: 53 3.2.1 Số liệu địa chất cơng trình: 53 3.2.2.Mặt cắt địa chất cơng trình: 54 3.3 Mô tả tổng quát kết cấu cơng trình: 55 3.3.1 Các thơng số cơng trình: 55 3.3.2 Hệ thống kết cấu chịu lực cơng trình: 55 3.4 Tính tốn sức chịu tải chọn phương án móng cọc hợp lý cho cơng trình: 60 3.4.1 Phương án móng cọc ép thơng thường: 60 3.4.2 Phương án móng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: 62 3.4.3 Phương án móng cọc khoan nhồi: 66 3.4.4 Tính tốn giá thành cho cọc BTCT thường cọc bê tông ly tâm ứng lực trước:69 3.5 Phân tích chuyển vị cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước: 70 3.6 Kết luận chương 3: 73 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM KHI THI CÔNG VỚI CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cơng trình sử dụng cọc bê tơng cốt thép thường Hình 1.2: Cơng trình sử dụng cọc khoan nhồi Hình 1.3: Cơng trình sử dụng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước Hình 1.4:Vết nứt dọc (nhìn bên ngồi bên lòng cọc) 18 Hình 1.5: Cọc bị vỡ đầu sau đóng ép 19 Hình 1.6: Cọc bị gẫy ngang thân ép 21 Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp căng trước 26 Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp căng sau 27 Hình 2.3 Sơ đồ biểu diễn trường hợp nén lệch tâm ứng suất trước 29 Hình 2.4 Cọc bê tông ứng lực trước PC, PHC 30 Hình 2.5 Đoạn đầu cọc 30 Hình 2.6 Đoạn cọc nối thêm 30 Hình 2.7 Hình ảnh quy trình sản xuất kiểm tra chất lượng cọc 36 Hình 2.8: Đúc cọc ống theo phương pháp ly tâm 37 Hình 2.9: Kỹ sư kiểm tra phân loại cọc tháo khn 38 Hình 2.10 :Máy ép tĩnh theo phương cổ điển 41 Hình 2.11: Máy đóng cọc 41 Hình 2.12: Máy khoan tạo lỗ cọc 42 Hình 2.13: Máy Robot ép cọc 43 Hình 2.14: Chi tiết mối nối cọc 44 Hình 2.15:Mối nối cọc ly tâm dự ứng lực có mã 45 Hình 2.16: Công tác nối cọc công trường 45 Hình 2.17: Bể đầu cọc ép 46 Hình 2.18: Sự cố nứt cọc vận chuyển 46 Hình 2.19: Máy bị lún nghiêng mặt yếu 47 Hình 2.20: Máy bị lún mặt có nước 47 Hình 3.1: Phối cảnh cơng trình 50 Hình 3.2: Mặt tổng thể cơng trình 50 Hình 3.3: Mặt cắt ngang cơng trình 52 vi Hình 3.4: Mặt cắt địa chất cơng trình 54 Hình 3.5: Sơ đồ khơng gian tính tốn cơng trình 56 Hình 3.6: Mơ hình tính toán cọc 71 Hình 3.7: Các điểm chảy dẻo đất 71 Hình 3.8: Chuyển vị ngang cọc theo hai phương 72 Hình 3.9: Chuyển vị ngang đỉnh cọc 72 Hình 3.10: Chuyển vị ngang dọc thân cọc 73 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Hệ số uốn dọc Bảng 1.2: Hệ số loại búa 15 Bảng 2.1:Bảng kích thước cọc 31 Bảng 2.2: Thông số cọc 39 Bảng 3.1: Bảng xác định đại lượng địa chất cơng trình 53 Bảng 3.2: Bảng tĩnh tải tường gạch 57 Bảng 3.3: Bảng hoạt tải sàn 57 Bảng 3.4: Bảng tổ hợp tải trọng tác dụng lên kết cấu khung 58 Bảng 3.5: Kết tính tốn cọc ép thơng thường 61 Bảng 3.6: Kết tính tốn cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước 65 Bảng 3.7: Kết tính tốn cọc khoan nhồi 67 Bảng 3.8: So sánh loại cọc 68 Bảng 3.9: bảng dự tốn cho cọc bê tơng cốt thép thường với chiều dài 10m 69 Bảng 3.10: Bảng báo giá cọc bê tông ly tâm ứng lực trước nhà máy 69 viii 3.4.2.1 Sức chịu tải cọc đơn: 3.4.2.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu: Ta có: Ứng suất nén cho phép bê tông σbp = 0,4 * Rb= 0,4 x 600 = 240 (daN/ cm ) Tổng diện tích thép ứng lực π *0, 712 = = 5, 6(cm ) AS 14* Diện tích mặt cắt ngang cọc AS π *( D − ( D − 2* d ) ) π *(502 − (50 − 2*9)2 ) = = 1159, 25(cm ) 4 Hàm lượng cốt thép cọc = µ 5, *100 0, 48% = 1159, 25 Momen quán tính mặt cắt ngang cọc π *(r − ro4 ) π *(254 − 164 ) + * n * Ap * rp = Ie = * 4*5, 6* 212 4 = 260134,06 ( cm ) Moment kháng uốn mặt cắt cọc Z= e I e 260134, 06 = = 10405,36(cm3 ) 25 r Ứng suất kéo ban đầu thép : σsp = 0,75 * σpu = 0,75 * 14500 = 10875 (daN/ cm ) Tạo ứng lực trước thép cọc k (1 − )*σ pl σ pt = A 1+ n * p Ac Với k = 0,06 (22TCN272-05) 63 Es 2*106 n = = = 4, Ec ' 45*104 (với Es modun đàn hồi thép ứng lực, Ec’ modun đàn hồi bê tông thời điểm truyền ứng lực) Vậy ta có: k 0, 06 (1 − )*σ pl (1 − )*10875 2 = σ pt = = 10329, 2(daN / cm ) A 5, + 4, 4* 1+ n * p 1159, 25 Ac Các tổn thất ứng suất cọc lấy 25% ứng suất trước cốt thép ứng lực σ = 0,25% *σpt =0,25*10329,2 = 2582,3 (daN/ cm ) Ứng suất trước thép tính tốn cọc As 5, 7746,9* = 37, 42(daN / cm ) = σ ce σ= pe * Ac 1159, 25 Tải trọng dọc trục cọc = P Rb − σ ce 600 − 37, 42 = = 216,33(T ) 2,5 0, 22* 21 2,5 0, 22* ro + + 1159, 25 10405,36 AC Ze Momen kháng uốn cọc M = Z e *(σ ce + f= = 11, 7(T m) a tu ) 10405,36*(37, 42 + 75) 3.4.1.1.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền: QS = QS AF AF Q + P = S S+ P P FS S FS P FS S FS P Với FSs hệ số an toàn cho thành phần ma sát FSs = FSp hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc FSp = a Thành phần ma sát xung quanh cọc Qs: Qs = fs As = ∑ f si U i Li Trong đó: 64 U = 60*π = 157,08(cm) fsi = Ca+ Ks σ 'v tanϕa Ks= (1 − sinϕ ) OCR Bảng 0.1: Kết tính tốn cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước Lớp đất ϕa Ks Ca (kN/m2) γ Li σv' (kN/m3) m (kN/m2) fsi (kN/m) 65,106 15,10 285,439 118,442 39,17 78,358 fsi.li 7030’ 0,8705 7,7 4,68 18,9 3a 28030’ 0,51265 5,3 9,11 130 0,74655 17,25 8,72 3,8 135,01 43,31 164,59 5a 300 0,51 6,85 8,9 4,9 156,8 51,2 250,88 Tổng 779,267 Qs =U ∑ fsi.li= 1,5708*779,267 = 1224,07 (kN) 3.4.1.1.3 Sức chịu tải mũi cọc (qp) : a Theo phương pháp Terzaghi: qp =1,3*c*Nc +σ 'v *Nq +0,6*γ *b*Nγ Nc , Nq , Nγ Tra bảng 3.5 trang 174 sách Nền Móng TS Châu Ngọc Ẩn [1] tra ϕ =30 Ta có: Nc = 37,162 , Nq = 22,456 , Nγ = 19,7 σ'v=16,4*1+ 6,4*0,7 + 4,68*(20,6 - 1,7)+9,11*(22,6 - 20,6)+8,72*(26,4 - 22,6) +8,9*(31,3 - 26,4) = 204,3 (kN/ m ) qp =1,3*6,85*37,162 + 204,3*22,456 + 0,6*8,9*0,4*19,7= 4614,1 (kN/ m ) b Theo phương pháp Meyerhof: qp= c Nc + q Nq Tra biểu đồ 3.28 trang 178 sách Nền Móng TS Châu Ngọc Ẩn [1] 65 Ta có: Ltt/b = 9,4/0,4 = 23,5 ϕ =30 ta tra Nc = 70 , Nq = 16 qp = 6,85*70+ 204,3*16 = 3748,3 (kN/ m ) c Theo TCVN 205-1998: Qp = C Nc+σ'v Nq+γ R Nγ = 6,85∗37,162 + 204,3∗22,456+ 8,9∗0,25∗19,7 = 4929,98 (kN/ m ) Vậy sức chịu mũi cực hạn cọc là: Qpmin = 3748,3*0,19635 = 735,98 (kN) Sức chịu tải cọc theo đất là: QS = QS Q 1224, 07 735,98 + P = + = 857,36(kN ) FS S FS P 3.4.3 Phương án móng cọc khoan nhồi: Chọn cọc khoan nhồi có đường kính ngồi D = 600(mm), mũi cọc độ sâu 40m, cốt thép cọc 12φ14, mac betong 300 3.4.3.1 Sức chịu tải cọc đơn 3.4.3.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu: QVL = k.m.(Rb.Ac + Rs.As ) = 0,7(130.2827,43 + 2700.18,468) = 292,2 (T) 3.4.3.1.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền: QS = QS AF AF Q + P = S S+ P P FS S FS P FS S FS P Với FSs hệ số an toàn cho thành phần ma sát FSs = FSp hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc FSp = a Thành phần ma sát xung quanh cọc Qs: Qs = fs As = ∑ f si U i Li U = 60*π = 188,5(cm) 66 fsi = Ca+ Ks σ 'v tanϕa Ks= (1 − sinϕ ) OCR Bảng 0.2: Kết tính tốn cọc khoan nhồi Lớp ϕa đất γ Ca Ks Li (kN/m2) (kN/m3) σv' fsi.li m (kN/m2) fsi (kN/m) 65,106 15,10 285,439 118,442 39,17 78,358 7030’ 0,8705 7,7 4,68 18,9 3a 28030’ 0,51265 5,3 9,11 130 0,74655 17,25 8,72 3,8 135,01 43,31 164,59 5a 300 0,51 6,85 8,9 4,9 156,8 51,2 250,88 5b 260 0,562 7,58 9,26 8,7 197,08 61,6 535,92 1315,187 Qs =U ∑ fsi.li=1,885*1315,187 = 2479,13 (kN) 3.4.3.1.3 Sức chịu tải mũi cọc (qp) : a Theo phương pháp Terzaghi: qp =1,3*c*Nc +σ 'v *Nq +0,6*γ *R*Nγ Nc , Nq , Nγ Tra bảng 3.5 trang 174 sách Nền Móng TS Châu Ngọc Ẩn [1] tra ϕ =26 Ta có: Nc = 27,085 , Nq = 14,21, Nγ = 11,7 σ'v=16,4*1+ 6,4*0,7 + 4,68*(20,6 - 1,7)+9,11*(22,6 - 20,6)+8,72*(26,4 - 22,6) +8,9*(31,3 - 26,4)+9,4(40-31,3) = 320,862(kN/ m ) qp =1,3*7,58*27,085 + 320,862*14,21 + 0,6*9,4*0,3*11,7= 4614,1 (kN/ m ) b Theo phương pháp Meyerhof: qp= c Nc + q Nq Tra biểu đồ 3.28 trang 178 sách Nền Móng TS Châu Ngọc Ẩn [1] 67 Ta có: Ltt/b = 17,4/0,6 = 29 ϕ =26 ta tra Nc = 50 , Nq = 25 qp = 6,85*50+ 320,862*25 = 8400,55 (kN/ m ) c Theo TCVN 205-1998: Qp = C Nc+σ'v Nq+γ R Nγ = 7,58∗27,085 + 320,862∗14,21+ 9,4∗0,3∗11,7 = 4829,76 (kN/ m ) Vậy sức chịu mũi cực hạn cọc là: Qpmin = 4829,76*0,2827 = 1365,58 (kN) Sức chịu tải cọc theo đất là: QS = QS Q 2479,13 1365,58 + P = + = 1694, 76(kN ) FS S FS P Bảng 3.8: So sánh loại cọc Cọc ly tâm ứng Cọc BTCT lực trước thường (400x400) (D500) Diện tích mặt cắt ngang cọc (cm2) Cọc khoan nhồi (D600) 1159,25 1600 2827,43 Khả chịu kéo bê tông (kg/cm2) 37,42 10 10 Sức chịu tải theo vật liệu (Tấn) Sức chịu tải theo đất (kN) Diện tích cốt thép (cm2) 216,33 857,36 5,6 184,25 823,32 15,204 292,2 1365,58 21,546 Trọng lượng cọc mét dài (kg/m) 289,813 400 706,86 68 3.4.4 Tính tốn giá thành cho cọc BTCT thường cọc bê tông ly tâm ứng lực trước: Bảng 3.9: bảng dự toán cho cọc bê tông cốt thép thường với chiều dài 10m Chiều dài Khối lượng (m) (m3, kg) 1.6 Vật liệu STT Bê tông mác 300 Đơngiá (m,kg) Thành tiền 1.020.000 1.632.000 Thép φ 22 40 119.362 14.500 1.730.749 Thép φ 134,4 29.83 14.500 432,535 Thép φ16 3,2 5.051 12.000 60.612 Thép 360x150x10 2.88 33.912 12.000 406.944 Thép góc L100x100x20x300 2.4 9.42 12.000 113.040 Tổng 4.375.880 Vậy chi phí cho1m dài cọc bê tông cốt thép thường là: 4.375.880/10 = 437588 đồng Bảng 3.10: Bảng báo giá cọc bê tông ly tâm ứng lực trước nhà máy Cọc ống PRA 300 PRB 300 PRC 300 PRA 350 PRA 400 PRB 400 PRC 400 PRA 500 PRB 500 PRC 500 PRA 600 PRB 600 PRC 600 PRA 700 PRB 700 PRC 700 Thép chủ 6Φ7 6Φ7 6Φ7 7Φ7 10 Φ 10 Φ 10 Φ 14 Φ 14 Φ 14 Φ 18 Φ 18 Φ 18 Φ 15 Φ 15 Φ 15 Φ Chiều dày Mac bê Tải trọng Lmax bê tông tông làm việc (m) (mm) (Mpa) (tấn) 60 60 13 50 60 60 13 50 60 60 14 50 65 60 15 60 80 60 15 80 80 60 16 80 80 60 18 80 100 60 15 125 100 60 18 125 100 60 18 125 100 60 18 170 100 60 18 170 100 60 18 170 110 60 18 220 110 60 18 220 110 60 18 220 Tải trọng thi công (tấn) 75 -100 75 -100 75 -100 90 - 120 120 - 160 120 - 160 120 - 160 190 - 250 190 - 250 190 - 250 255 - 340 255 - 340 255 - 340 330 - 440 330 - 440 330 - 440 Gía m dài 164 203 198 210 270 293 331 398 428 464 499 585 654 628 788 902 Đơn vị tính : 1.000 đồng 69 Từ bảng báo giá nhà máy ta thấy cọc bê tông ly tâm ứng lực trước D500 có giá 398 nghìn đồng 3.5 Phân tích chuyển vị cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước: Sử dụng phần mềm Plasix để phân tích chuyển vị đứng cọc đất theo phương pháp đường cong t-z Đường cong t-z sử dụng theo hai mơ hình: phần tử hữu hạn hypecbon.Cọc đượcmơ hình hóa thành phần tử Tải trọng đứng đặt vị trí dọc theo than cọc Kết tính tốn gồm lực dọc chuyển vị cọc, sức chịu tải theo đất theo vật liệu Sức chịu tải cọc tính tốn theo phần mềm kể đến phần cọc nằm lớp đất 5b, thể sau: 70 Hình 3.6: Mơ hình tính tốn cọc Hình 3.7: Các điểm chảy dẻo đất 71 Hình 3.8: Chuyển vị ngang cọc theo hai phương Hình 3.9: Chuyển vị ngang đỉnh cọc 72 Hình 3.10: Chuyển vị ngang dọc thân cọc 3.6 Kết luận chương 3: Qua báo cáo nghiên cứu cho thấy điều kiện đất Sóc Trăng, lớp đất có hệ số thấm nhỏ, thuận lợi cho việc thi công cho cọc bê tông ứng lực trước Khi so sánh cọc bê tông cốt thép thường với cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước có giá thành giảm nhiều so với cọc bê tông cốt thép thường Cịn thi cơng cọc khoan nhồi, cọc khoan nhồi có u cầu kỹ thuật thi cơng cao so với cọc ly tâm ứng lực trước dẫn đến khó kiểm tra xác chất lượng bê tơng nhồi vào cọc,cho nên giá thành thi công cọc cao, sử dụng cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước giảm kích thước đài cọc giảm chiều sâu hạ cọc nhiều 73 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM KHI THI CÔNG VỚI CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚC 4.1.Kết luận: Trong cơng trình xây dựng địa bàn tỉnh Sóc Trăng, giai đoạn khảo sát thi cơng phục vụ cho cơng tác thiết kế, có liên quan đến phần thiết kế móng cọc Có nhiều phương án thiết kế trước đưa định sử dụng cọc: Barette, khoan nhồi, cọc bê tông vuông cọc bê tông ly tâm ứng lực trước Qua thời gian nghiên cứu cọc ly tâm ứng lực trước ta nhận thấy cọc ly tâm ứng lực trước có ưu điểm sau: Cọc sản suất nhà máy quy trình khép kín nên chất lượng cọc ổn định Vì cọc dễ kiểm sốt thi công đảm bảo chất lượng Do bê tông ứng lực trước nên cọc bê tông ly tâm ứng lực trước không bị biến dạng, bị nứt trình vận chuyển, lắp dựng sử dụng Do bê tông ứng lực trước, kết hợp với quay ly tâm làm cho bê tông cọc đặc chịu tải trọng cao, không nứt, tăng khả chống thấm, chống ăn mòn cốt thép, ăn mịn sulphate giai đoạn khai thác cơng trình Do sử dụng bê tông thép cường độ cao nên giảm tiết diện cốt thép dẫn đến trọng lượng cọc giảm thuận lợi cho việc vận chuyển, thi công Cọc có chiều dài lớn cọc bê tơng cốt thép thường nên có mối nối Tiết diện cọc trịn có diện tích ma sát nhiều cọc vng tăng khả sức chịu tải theo đất Do cọc có hình dạng trịn nên cọc có khả chịu tải Theo Terzaghi tính tốn sức kháng mũi cọc Sức kháng mũi cọc trịn tăng so với cọc vng tăng hệ số từ 0,4 lên 0,6 qp =1,3.C.Nc +σ 'v Nq +0,6 γ R Nγ (đối với cọc tròn) qp =1,3.C.Nc +σ 'v Nq +0,4 γ b Nγ (đối với cọc vng) 74 Đề xuất quy trình thi cơng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước, cụ thể: - Quy trình sản xuất cọc - Quy trình Thi cơng - Quy trình giải cố - Trình bày cố thường gặp đúc kết kinh nghiệm xử lý cố thực tế Qua tính tốn so sánh sức chịu tải cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước đường kính D500 với cọc vuông bê tông cốt thép thường 40x40 cọc khoan nhồi đường kính D600 cho thấy cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước có sức chịu tải tốt so với cọc vuông bê tông cốt thép thường có giá thành giảm nhiều so với cọc khoan nhồi, giảm chiều sâu hạ cọc, từ giảm số cọc bố trí đài cọc, giảm kích thước đài cọc tiết kiệm chi phí ép cọc chi phí sản xuất cọc Khi tính tốn chi phí sản xuất cọc bê tơng cốt thép thường cao chi phí cho cọc bê tông ly tâm ứng lực trước mà nhà máy cung cấp Vì sử dụng cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước cho cơng trình xây dựng mang lại hiệu kinh tế cao Tóm lại cọc bê tông ly tâm ứng lực trước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật có giá thành thấp so với cọc bê tông cốt thép thường cọc khoan nhồi Đồng thời thích hợp cho việc thi công cho địa chất địa bàn tỉnh Sóc Trăng nói chung cho cơng trình Ngân Hàng Việt Nam Thương Tín nói riêng 4.2 Kiến nghị: Qua nghiên cứu lý thuyết tính tốn cho thấy cọc bê tơng ứng lực trước có sức chịu tải cao, chất lượng cọc tốt, hồn tồn áp dụng tính tốn móng cho nhà cao tầng đất Sóc Trăng Nghiên cứu áp dụng cọc bê tơng ly tâm ứng lực trước đường kính lớn cho nhà cao tầng cơng trình có tải trọng lớn Xác định lực tới hạn mặt ổn định cho cọc có sơ đồ phù hợp với điều kiện làm việc đất 75 4.3 Bài học kinh nghiệm: Cơng trình Ngân Hàng Việt Nam Thương Tín có thiết kế đại bao gồm tầng (khơng kể tầng Hầm,tầng Lửng,tầng Sân Thượng) có diện tích 496m2 Trong q trình thi cơng ép cọc bê tông ứng lực trước bơm hút nước hố móng làm cho đất móng nơng số dân cư gần bị lún khơng gây nứt tường nhà, phải ngừng thi công để xử lí kịp thời Nguyên nhân mực nước ngầm đất ngồi hố móng cách mặt đất khoảng 1m Như bơm hút nước hố móng, hạ mức nước chênh lệnh gần chục mét làm cho áp lực nước lỗ rỗng đất thay đổi làm cho đất móng bị lún làm ảnh hưởng số cơng trình lân cận Như vậy, chưa có cố lớn, học kinh nghiệm sử dụng cọc bê tông ứng lực trước bơm hạ mực nước đất 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt [1] Châu Ngọc Ẩn (2005)-Nền móng- Nhà xuất Đại học quốc gia THCM, 2005 [2] Bộ môn Địa kỹ thuật-Đại học Thủy lợi (1998) Nền móng-Nhà xuất Nông nghiệp-1998 [3] Tiêu chuẩn Xây dựng-Tiêu chuẩn thiết kế thi cơng nghiệm thu móng cọc-Nhà xuất Xây dựng-2002 [4] TCXD-205-1998- Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCXDVN 269-2002 Cọc-Phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục [6] TCXDVN 6284 - Cốt thép bê tông ứng lực trước [7] Trung tâm kiểm định chất lượng xây dựng-Sở Xây dựng Sóc Trăng (2013) Báo cáo kết thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục đơn vị địa bàn tỉnh [8] Viện thiết kế cơng trình ngầm-Viện thiết kế móng (Liên Xơ) -Sổ tay thiết kế Nền móng-Bản dịch-Nhà xuất khoa học kỹ thuật-1975 77