Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa trên tiêu chuẩn eurocode 7 và tiêu chuẩn thí nghiệm nén tĩnh 9393

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TẠ TƢƠNG CHUYỀN TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM Tai Lieu Chat Luong NÉN TĨNH 9393 : 2012 LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH, năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TẠ TƢƠNG CHUYỀN TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 9393 : 2012 Chuyên ngành : Xây dựng Công trinh dân dụng Công nghiệp Mã số chuyên ngành: 60 58 02 08 LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS TRẦN TUẤN ANH TP HỒ CHÍ MINH, năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn “TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN EUROCODE VÀ TIÊU CHUẨN THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 9393 : 2012” nghiên cứu tơi Ngoại trừ tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan toàn phần hay phần nhỏ luận văn chƣa đƣợc công bố đƣợc sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu ngƣời khác đƣợc sử dụng luận văn mà khơng đƣợc trích dẫn theo quy định Luận văn chƣa đƣợc nộp để nhận cấp trƣờng Đại học sở đào tạo khác Tôi xin chịu trách nhiệm công việc thực Tp HCM, ngày … tháng … năm 2016 TẠ TƢƠNG CHUYỀN ii LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp nằm hệ thống luận cuối khóa nhằm trang bị cho học viên cao học khả tự nghiên cứu, biết cách giải vấn đề cụ thể đặt thực tế xây dựng… Đó trách nhiệm niềm tự hào học viên cao học Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận đƣợc giúp đỡ nhiều từ tập thể cá nhân Tơi xin ghi nhận tỏ lịng biết ơn tới tập thể cá nhân dành cho tơi giúp đỡ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS-TS Trần Tuấn Anh Quý thầy đƣa gợi ý để hình thành nên ý tƣởng đề tài, góp ý cho tơi nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Sau Đại Học, trƣờng Đại học Mở Tp.HCM truyền dạy kiến thức q giá cho tơi, kiến thức thiếu đƣờng nghiên cứu khoa học nghiệp sau Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ThS Nguyễn Viết Tuấn giúp đỡ tơi nhiều q trình thực luận văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để tơi bổ sung kiến thức hồn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn Tp HCM, ngày … tháng … năm 2016 TẠ TƢƠNG CHUYỀN iii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 VÀ TIÊU CHUẨN EUROCODE TÓM TẮT: Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu Sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa Cơ sở phƣơng pháp thí nghiệm nén tĩnh trƣờng cho hai Cơng trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (131 Lê Lợi, Phƣờng 3, Quận Gò Vấp, TP HCM) CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Phƣờng 7, Quận 10, TP HCM) theo TCVN 9393:2012 Tiêu chuẩn Eurocode Dựa kết từ thí nghiệm nén tĩnh trƣờng biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị - thời gian đầu cọc để phân tích, tính tốn so sánh kết hai phƣơng pháp tính tốn theo Kết hợp mơ phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi mơ hình đối xứng trục dựa thông số từ hồ sơ địa chất Cơng trình phần mềm Plaxis 8.5./ Giá trị Pgh thu đƣợc theo TCVN9393:2012 nhƣ sau: Công trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 96% Qmax); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Pgh= 83% Qmax) Giá trị Pgh thu đƣợc theo EUROCODE nhƣ sau: Cơng trình CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Pgh= 74% Qmax Đài cọc không đủ cứng, Pgh= 81% Qmax Đài cọc đủ cứng); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Pgh= 74% Qmax Đài cọc không đủ cứng, Pgh= 81% Qmax Đài cọc đủ cứng) Kết độ lún thu đƣợc từ mơ Plaxis 8.5 so với kết Thí nghiệm nén tĩnh nhƣ sau: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (Cọc 1: 15,4%, Cọc 2: 11,9%); Cơng trình CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (PT-01: 22,5%, PT-02: 5,7%) iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề, ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.4 Phạm vi giới hạn đề tài 1.5 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG VÀ NỘI DUNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 9393:2012 2.1 Khái quát chung Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.2 Phạm vi áp dụng thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.3 Mục đích Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.4 Các nội dung Thí nghiệm trƣờng tải trọng tĩnh ép dọc trục 2.5 Nội dung quy trình thí nghiệm Cơng tác thu thập số liệu 2.5.1 Tổng quát quy trình chung 2.5.2 Quy trình thí nghiệm 2.5.3 Công tác thu thập số liệu 2.6 Quy trình Xử lý số liệu 10 v 2.6.1 Xác định Pgh theo quan hệ (P-S-t) .10 2.6.2 Xác định sức chịu tải giới hạn theo chuyển vị giới hạn quy ƣớc [S]………………… 11 2.6.3 Phƣơng pháp xác định sức chịu tải cho phép 11 2.7 Các kết luận 11 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN MĨNG CỌC THEO EUROCODE 12 3.1 Thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi theo Tiêu chuẩn Eurocode 12 3.2 Các phƣơng pháp thiết kế (DA) dùng tính tốn sức chịu tải cọc: 15 3.3 Sức chịu tải nén đất (ULS) theo phƣơng pháp thiết kế Eurocode 20 3.4 Các kết luận bản: 25 CHƢƠNG TÍNH TỐN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ GIỮA TIÊU CHUẨN TCVN 9393:2012 VÀ EUROCODE 27 4.1 Giới thiệu Công trình 27 4.2 Phân tích, tính tốn, đánh giá nhận xét sức chịu tải Cọc đơn từ kết tính tốn theo TCVN 9393:2012 27 4.3 Tính tốn, đánh giá sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 52 4.4 Mơ phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi phần mềm Plaxis 8.5 62 4.5 So sánh nhận xét kết tính tốn tiêu chuẩn TCVN 9393:2012 EUROCODE 85 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 5.1 Kết luận 90 5.2 Kiến nghị 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC…….…………………………………………………………………… 95 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1 Gia tải kích thủy lực, dùng dàn chất tải đối trọng kết hợp cọc neo làm đối trọng .5 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí hệ kích thủy lực hệ đo đạc thí nghiệm nén tĩnh Hình 2.3 Hệ thống kích thủy lực đồng hồ đo Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vị .10 Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian - chuyển vị .10 Hình 4.1 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc 16 Hình 4.2 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế 1- tổ hợp (DA 1-1) 17 Hình 4.3 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế 1- tổ hợp (DA 1-2) 18 Hình 4.4 Lƣu đồ tính tốn kiểm tra cƣờng độ cho móng cọc theo phƣơng pháp thiết kế (DA 2) 19 Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc 1, D1000, L= 54m 30 Hình 4.2 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 1, D1000, L= 54m 31 Hình 4.3 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 1, D1000, L= 54m .31 Hình 4.4 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 1, D1000, L= 54m 32 Hình 4.5 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 1, D1000, L= 54m .32 Hình 4.6 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 1, D1000, L= 54m 33 Hình 4.7 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc 2, D1000, L= 54m 36 Hình 4.8 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc 2, D1000, L= 54m 36 Hình 4.9 Biểu đồ quan hệ P - S/P Cọc 2, D1000, L= 54m .37 Hình 4.10 Biểu đồ quan hệ LgP - S Cọc 2, D1000, L= 54m 37 Hình 4.11 Biểu đồ quan hệ Lgt - S Cọc 2, D1000, L= 54m .38 Hình 4.12 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc 2, D1000, L= 54m 38 Hình 4.13 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m .42 vii Hình 4.14 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 42 Hình 4.15 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 43 Hình 4.16 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 43 Hình 4.17 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m 44 Hình 4.18 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-01, D1200, L= 76.5m .44 Hình 4.19 Biểu đồ quan hệ tải trọng (P) độ lún (S) Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m .48 Hình 4.20 Biểu đồ quan hệ LgP - LgS Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 48 Hình 4.21 Biểu đồ quan hệ P – S/P Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 49 Hình 4.22 Biểu đồ quan hệ LgP – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 49 Hình 4.23 Biểu đồ quan hệ Lgt – S Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m 50 Hình 4.24 Biểu đồ quan hệ P – S/lgt Cọc PT-02, D1200, L= 76.5m .50 Hình 4.25 Lƣu đồ tính tốn sức chịu tải cho cọc đơn .52 Hình 4.26 Kích thƣớc mơ hình mô 68 Hình 4.27 Mơ hình đối xứng trục cọc đơn Plaxis 2D 70 Hình 4.28 Mơ hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc đất cho Cọc dài 54 m 75 Hình 4.29 Khai báo áp lực thủy tĩnh đất lên Cọc dài 54 m 75 Hình 4.30 Khai báo K0 lớp đất Cọc dài 54 m 76 Hình 4.31 Khai báo trƣờng hợp tải lên Cọc dài 54 m .76 Hình 4.32 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 54 m .77 Hình 4.33 Xuất chuyển vị dọc trục đầu Cọc (58,97 mm) dài 54 m .77 Hình 4.34 Xuất lƣới biến dạng mơ hình Cọc dài 54 m 78 Hình 4.35 Xuất ứng suất tổng mơ hình Cọc dài 54 m 78 Hình 4.36 Mơ hình khai báo kích thƣớc, vật liệu cọc đất cho Cọc dài 76.5 m 79 Hình 4.37 Khai báo áp lực thủy tĩnh đất lên Cọc dài 76.5 m .79 Hình 4.38 Khai báo K0 lớp đất Cọc dài 76.5 m .80 Hình 4.39 Khai báo trƣờng hợp tải lên cọc 76.5m 80 Hình 4.40 Xác định điểm tính chuyển vị đầu Cọc dài 76.5 m .81 Hình 4.41 Giá tri chuyển vị đứng đầu Cọc (49,66 mm) dài 76.5 m 81 viii Hình 4.42 Xuất lƣới biến dạng mơ hình Cọc dài 76.5 m .82 Hình 4.43 Tổng ứng suất tác dụng lên Cọc dài 76.5 m 82 Hình 4.44 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m 83 Hình 4.45 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m 83 Hình 4.46 So sánh kết chuyển vị đầu PT-01 dài 76.5 m 84 Hình 4.47 So sánh kết chuyển vị đầu PT-02 dài 76.5 m 84 82 Hình 4.42 Xuất lƣới biến dạng mơ hình Cọc dài 76.5 m Hình 4.43 Tổng ứng suất tác dụng lên Cọc dài 76.5 m 4.4.4 So sánh kết mô Plaxis 2D – Axisymmetry kết từ nén tĩnh trƣờng Cơng trình số 1: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA (131 Lê Lợi, Phƣờng 3, Quận Gò Vấp, Tp HCM) 83 Hình 4.44 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m Thí nghiệm nén tĩnh Plaxis 8.5 Hình 4.45 So sánh kết chuyển vị đầu Cọc dài 54 m Thí nghiệm nén tĩnh Plaxis 8.5 So sánh kết mơ với Thí nghiệm nén tĩnh cho cọc 54m Giá trị S ứng với P max nén tĩnh Kết mô Plaxis 8,5 Sai số (%) Cọc 51,08 mm 58,97 mm 15,4 Cọc 52,69 mm 58,97 mm 11,9 84 Cơng trình số 2: CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B (Phƣờng 7, Quận 10, Tp HCM) Hình 4.46 So sánh kết chuyển vị đầu PT-01 dài 76.5 m Thí nghiệm nén tĩnh Plaxis 8.5 Hình 4.47 So sánh kết chuyển vị đầu PT-02 dài 76.5 m Thí nghiệm nén tĩnh Plaxis 8.5 85 So sánh kết mô với Thí nghiệm nén tĩnh cho cọc 76,5m Giá trị S ứng với P max nén tĩnh Kết mô Plaxis 8,5 Sai số (%) 4.5 PT-01 PT-02 40,555 mm 46,995 mm 49,66 mm 49,66 mm 22,5 5,7 So sánh nhận xét kết tính tốn tiêu chuẩn TCVN 9393:2012 EUROCODE BẢNG TỔNG HỢP PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN TỪ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG - TÌM TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CỦA CỌC THEO TCVN 9393 :2012 Cơng trình số 1: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA Cọc Kích thƣớc Chiều dài (L) D 1000 mm 54 m [100 mm] Giới hạn độ lún tối đa [Smax]=10%D 51,08 mm Độ lún lớn cọc Smax 51,08% %Smax/[Smax] Qa 4000 KN Tải trọng yêu cầu Qmax 10000 KN 250% So với Qa Tải trọng lớn ghi nhận đƣợc 10000 KN 100% So với Qmax Qmax Smax Qmin Ssurplus Chu kỳ I 4000 KN 7,29 mm KN 3,72 mm %Ssurplus/Smax 46,97% Chu kỳ II 10000 KN 51,08 mm KN 42,05 mm %Ssurplus/Smax 82,32% So với Qa 240% Phƣơng pháp đồ thị TCVN 9393:2012 9600 KN So với Qmax 96% Phƣơng pháp Debeer(2,5%D) TCVN So với Qa 240% 9600 KN 9393:2012 So với Qmax 96% So với Qa 250% Phƣơng pháp 10%D TCVN 9393:2012 10000 KN So với Qmax 100% Sức chịu tải cọc đơn kiến nghị (P gh) 960 T Kích thƣớc cọc 86 Cọc Kích thƣớc Chiều dài (L) D 1000 mm 54 m [100 mm] Giới hạn độ lún tối đa [Smax]=10%D 52,69 mm Độ lún lớn cọc Smax 52,69% %Smax/[Smax] Qa 4000 KN Tải trọng yêu cầu Qmax 10000 KN 250% So với Qa Tải trọng lớn ghi nhận đƣợc 10000 KN 100% So với Qmax Qmax Smax Qmin Ssurplus Chu kỳ I 4000 KN 9,15 mm KN 4,03 mm %Ssurplus/Smax 44,04% Chu kỳ II 10000 KN 52,69 mm KN 40,32 mm %Ssurplus/Smax 76,52% So với Qa 240% Phƣơng pháp đồ thị TCVN 9393:2012 9600 KN So với Qmax 96% Phƣơng pháp Debeer(2,5%D) TCVN So với Qa 240% 9600 KN 9393:2012 So với Qmax 96% So với Qa 250% Phƣơng pháp 10%D TCVN 9393:2012 10000 KN So với Qmax 100% Sức chịu tải cọc đơn kiến nghị (P gh) 960 T Kích thƣớc cọc 87 BẢNG TỔNG HỢP PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TỐN TỪ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG - TÌM TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CỦA CỌC THEO TCVN 9393 :2012 VÀ TIÊU CHUẨN EUROCODE Cơng trình: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA Sức chịu tải cọc kiến nghị theo TCVN 9393:2012 Sức chịu tải cọc kiến nghị theo EUROCODE Sức chịu tải kiến nghị (P u ) P gh lấy giá trị trung bình Cọc Cọc 960 T So với Qa 240% So với Qmax 96% P gh (Đài cọc không đủ cứng) So với Qa 185% 738,4 T So với Qmax 74% P gh (Đài cọc đủ cứng) So với Qa 203% 812,3 T So với Qmax 81% 960 T 88 BẢNG TỔNG HỢP PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN TỪ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG - TÌM TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CỦA CỌC THEO TCVN 9393 :2012 Cơng trình số 2: CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B PT-01 Kích thước cọc Giới hạn độ lún tối đa [Smax]=10%D Độ lún lớn cọc Smax %Smax/[Smax] Kích thước D 1200 mm Chiều dài (L) 76,5 m [120 mm] 40,555 mm 33,80% Qa 11400 KN Qmax 24850 KN So với Qa 220% Tải trọng lớn ghi nhận 24850 KN So với Qmax 100% Qmax Smax Qmin Ssurplus Chu kỳ 11400 KN 12,728 mm KN 4,74 mm %Ssurplus/Smax 37,24% Chu kỳ 24850 KN 40,555 mm KN 18,11 mm %Ssurplus/Smax 44,66% So với Qa 200% Phương pháp đồ thị TCVN 9393:2012 2280KN So với Qmax 92% Phương pháp Debeer(2,5%D) TCVN So với Qa 180% 9393:2012 20520 KN So với Qmax 83% So với Qa 220% Phương pháp 10%D TCVN 9393:2012 24850 KN So với Qmax 100% Tải trọng yêu cầu Sức chịu tải cọc đơn kiến nghị (P gh) 2052 T 89 PT-02 Kích thước cọc Kích thước D 1200 mm Giới hạn độ lún tối đa [Smax]=10%D Độ lún lớn cọc Smax %Smax/[Smax] Chiều dài (L) 76,5 m [120 mm] 46,995 mm 39,16% Qa 11400 KN Qmax 24850 KN So với Qa 220% Tải trọng lớn ghi nhận 24850 KN So với Qmax 100% Qmax Smax Qmin Ssurplus Chu kỳ 11400 KN 13,35 mm KN 6,225 mm %Ssurplus/Smax 46,63% Chu kỳ 24850 KN 46,995 mm KN 24,368 mm %Ssurplus/Smax 51,85% So với Qa 200% Phương pháp đồ thị TCVN 9393:2012 2280KN So với Qmax 92% Phương pháp Debeer(2,5%D) TCVN So với Qa 180% 9393:2012 20520 KN So với Qmax 83% So với Qa 220% Phương pháp 10%D TCVN 9393:2012 24850 KN So với Qmax 100% Tải trọng yêu cầu Sức chịu tải cọc đơn kiến nghị (P gh) 2052 T BẢNG TỔNG HỢP PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TỐN TỪ SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH HIỆN TRƢỜNG - TÌM TẢI TRỌNG GIỚI HẠN CỦA CỌC THEO TCVN 9393 :2012 VÀ TIÊU CHUẨN EUROCODE Cơng trình: CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B Sức chịu tải cọc kiến nghị theo TCVN 9393:2012 Sức chịu tải cọc kiến nghị theo EUROCODE Sức chịu tải kiến nghị (P u) P gh lấy giá trị trung bình Cọc PT-01,PT-02 So với Qa 180% 2052 T So với Qmax 83% P gh (Đài cọc không đủ cứng) So với Qa 161% 1832,6 T So với Qmax 74% P gh (Đài cọc đủ cứng) So với Qa 177% 2015,9 T So với Qmax 81% 2052 T 90 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận  So sánh kết phƣơng pháp TCVN 9393:2012 EUROCODE Cơng trình: CHUNG CƢ CAO CẤP SUNNY PLAZA Sức chịu tải cọc kiến nghị theo TCVN 9393:2012 Sức chịu tải cọc kiến nghị theo EUROCODE P gh lấy giá trị trung bình Cọc Cọc 960 T So với Qa 240% So với Qmax 96% P gh (Đài cọc không đủ cứng) So với Qa 185% 738,4 T So với Qmax 74% P gh (Đài cọc đủ cứng) So với Qa 203% 812,3 T So với Qmax 81% Nhận xét: giá trị Pgh từ TCVN 9393:2012 lớn so với Eurocode 15% trƣờng hợp Đài cọc đủ cứng 22% Đài cọc không đủ cứng Trƣờng hợp giá trị Pgh tìm đƣợc tiêu chuẩn khác nhiều Cơng trình: CHUNG CƢ NGUYỄN KIM KHU B Sức chịu tải cọc kiến nghị theo TCVN 9393:2012 Sức chịu tải cọc kiến nghị theo EUROCODE P gh lấy giá trị trung bình Cọc PT-01,PT-02 So với Qa 180% 2052 T So với Qmax 83% P gh (Đài cọc không đủ cứng) So với Qa 161% 1832,6 T So với Qmax 74% P gh (Đài cọc đủ cứng) So với Qa 177% 2015,9 T So với Qmax 81% 91 Nhận xét: giá trị Pgh từ TCVN 9393:2012 lớn so với Eurocode 2% trƣờng hợp Đài cọc đủ cứng 9% Đài cọc không đủ cứng Trƣờng hợp giá trị Pgh hai tiêu chuẩn có chênh lệch nhỏ  So sánh kết mô Plaxis 8.5 với kết Thí Nghiệm nén tĩnh Cơng trình: CHUNG CƯ CAO CẤP PLAZA Giá trị S ứng với P max nén tĩnh Kết mô Plaxis 8,5 Sai số (%) Cọc 51,08 mm 58,97 mm 15,4 Cọc 52,69 mm 58,97 mm 11,9 Nhận xét: giá trị S mô Plaxis 8,5 lớn kết Smax nén tĩnh Pmax lần lƣợt Cọc 15,4%, Cọc 11,9% Kết mô lớn so với kết nén tĩnh, thiên an tồn Cơng trình: CHUNG CƯ NGUYỄN KIM KHU B Giá trị S ứng với P max nén tĩnh Kết mô Plaxis 8,5 Sai số (%) PT-01 PT-02 40,555 mm 46,995 mm 49,66 mm 49,66 mm 22,5 5,7 Nhận xét: giá trị S mô Plaxis 8,5 lớn kết Smax nén tĩnh Pmax lần lƣợt PT-1 22,5%, PT-2 5,7% Kết mô PT-1 lớn nhiều so với kết nén tĩnh, PT-2 tiến gần với kết nén tĩnh, thiên an toàn  Từ kết thu đƣợc Pgh từ EUROCODE có giá trị nhỏ nên thiên an toàn  Vì số lƣợng cọc thí nghiệm trƣờng nhỏ so với số cọc đƣợc thi công mà EUROCODE tính tốn Pgh với yếu tố độ tin cậy, điều làm tăng độ an toàn q trình sử dụng Cơng trình  Giá trị Pgh đƣợc xác định theo TCVN 9393:2012 cho cọc đơn có tính khách quan với Phụ lục E2 quan hệ loga thông số (P, S, t) thỏa mãn yêu cầu cƣờng độ vật liệu giá trị [S] quy ƣớc mang tính áp đặt Phụ lục E1 thỏa mãn yêu cầu chuyển vị giới hạn sử dụng 92  Trong giới hạn Luận văn, mục tiêu tìm Sức chịu tải giới hạn cọc với ý nghĩa tài liệu khoa học nên tác giả chọn Phƣơng pháp TCVN 9393:2012 phản ánh tính chất Pgh 5.2 Kiến nghị  Vì điều kiện số liệu tính tốn cịn hạn chế nên tác giả kiến nghị đề tài nên tiếp tục đƣợc nghiên cứu với kết Thí nghiệm nén tĩnh nhiều khu vực với điều kiện địa chất khác để có đƣợc kết tổng quát  Áp dụng phƣơng pháp nghiên cứu để tính Pgh cho loại Cọc khác  Nên tiếp tục nghiên cứu, tính tốn Pgh so sánh với tiêu chuẩn Nƣớc phát triển khác nhƣ Mỹ Nhật …  Từ kết mô phần mềm Plaxis 8.5 sử dụng mơ hình Hardenning Soil tác giả kiến nghị nên áp dụng tính tốn mơ song song với Thí nghiệm nén tĩnh cơng tác thiết kế  Kiến nghị xung quanh cọc thí nghiệm nén tĩnh có hồ sơ địa chất đầy đủ để kết mô đƣợc chi tiết 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1 Andrew Bond, Andrew Harris Decoding Eurocode Taylor & Francis, 2008 [2 ASTM D1143-81(1994) Standard Test Method for Piles Under Static Axial Compressive Load (Withdrawn 2006) [3 Bauduin C Besix Design of axially loaded compression piles according to Eurocode [4 Brinch Hansen, J (1963) Discussion, “Hyperbolic Stress-Strain Response Cohesive Soils,” J Soil Mech Found Div ASCE, Vol 89, No SM4, 1963, pp 241-242 [5 CEN (2002), Eurocode – Basic of structural design European standard, EN 1990: 2002 (E) European Committee for Standardization: Brussels [6 CEN (2004), Eurocode 7: Geotechnical design – Part 1: General rules European standard, EN 1997-1 : 2004 (E) European Committee for Standardization: Brussels [7 David M.Potts and Lidija Zdravkovíc, Finite Element Analysis in Geotechnical Engineering, Thomas Telford Ltd, Heron Quay, London 1999 [8 DAVISSON, M.T 1972 High Capacity Piles Proceedings of Lecture Series on Innovations in Foundation Construction, ASCE, Illinois Section, Chicago, March 22, 81112; [9 De Beer, E.E, and Wallays M.,(1972),“Forces induced in piles by unsymmetrical surcharges on the soil round the piles”, Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering;1, pp 325–32 [10 GS TS Nguyễn Văn Đạt Tiềm lực ứng xử Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2007 [11 GS TS Vũ Cơng Ngữ, Th.s Nguyễn Thái Móng cọc - Phân tích thiết kế Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2004 [12 http://www.slideshare.net/dinhaaaa/chuong4nm-120520104809phpapp01 94 th [13 M.J Tomlinson, Pile Design and Construction Practice, edition E & FN Spon (1994) [14 PGS TS Châu Ngọc Ẩn Nền Móng Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2013 [15 Plaxis Version 8, Tutorial Manual, 2011 [16 Professor Hellmut Schweiger et al, Plaxis Advancd Course Hongkong, 2012 [17 R Frank Workshop “Eurocodes: background and applications” 18-20 February 2008: Brussels [18 TCXD 326:2004 - Cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu, 2004 [19 TCVN 9393: 2012 Cọc - Phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội, 2012 [20 TCXD 195:1997 Nhà cao tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi, 1997 [21 Terzaghi, K, and Peck, R.B, Soil mechanics in engineering practice, John and sons, New York [22 Tiêu chuẩn 22TCN 272-05, Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu [23 Trần Quang Hộ, Ứng xử đất học đất tới hạn, Nhà xuất Đai Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh, 2011 [24 TS Võ Phán – Các phương pháp khảo sát trường thí nghiệm đất phịng Nhà xuất Đại Học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh, 2014 [25 TCXD 189:1996 – Móng cọc tiết diện nhỏ – Tiêu chuẩn tiết kế, 1996 [26 TCXD 190:1996 – Móng cọc tiết diện nhỏ – Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu, 1996 [27 TCXD 205:1998 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, 1998 95 PHỤ LỤC Một số Bảng tổng hợp hệ số tính tốn * Bảng tổng hợp phƣơng pháp thiết kế cho nhóm cọc: Các hệ số riêng áp dụng cho Phƣơng pháp thiết kế Tác động Vật liệu Độ bền DA 1-1 A1 M1 R1 DA 1-2 A2 M2 R1 DA A1 M1 R2 DA A1 (A2) M2 R3 Ghi chú: DA 1-1: phƣơng pháp thiết kế 1, tổ hợp 1; DA 1-2: phƣơng pháp thiết kế 1, tổ hợp 2; DA 2: phƣơng pháp thiết kế 2; DA 3: phƣơng pháp thiết kế Các hệ số riêng sử dụng để kiểm tra trạng thái giới hạn kết cấu (STR) đất (GEO): * Hệ số riêng cho tác động (γF) hệ tác động (γE): (Bảng A.3) Tác động Loại Ký hiệu Bất lợi γG Có lợi Bất lợi Hoạt tải γQ Có lợi * Hệ số riêng cho thơng số đất (γM): (Bảng A.4) Tĩnh tải Thông số đất A1 1.35 1.0 1.5 0.0 Ký hiệu A2 1.0 1.0 1.3 0.0 Loại M1 M2 Góc kháng cắt a γφ' 1.0 1.25 Lực dính hữu hiệu γc' 1.0 1.25 Cƣờng độ kháng cắt khơng nƣớc γcu 1.0 1.4 96 Cƣờng độ nở hông tự γqu 1.0 1.4 Dung trọng γγ 1.0 1.0 a Hệ số áp dụng cho tanφ' * Hệ số sức chịu tải riêng (γR) cho móng nơng: (Bảng A.5) Sức chịu tải Loại Ký hiệu R1 R2 R3 1.0 1.4 1.0 Chống trƣợt γR;h 1.0 1.1 * Hệ số sức chịu tải riêng (γR) cho cọc nhồi: (Bảng A.7) 1.0 Khả chịu tải γR;v Sức chịu tải Ký hiệu Loại R1 R2 R3 R4 Mũi cọc γb 1.25 1.1 1.0 1.6 Thân cọc (chịu nén) γs 1.0 1.1 1.0 1.3 Tổng (thân + mũi cọc) (chịu nén) γt 1.15 1.1 1.0 1.5 Thân cọc chịu kéo γs;t 1.25 1.15 1.1 1.6 * Hệ số sức chịu tải riêng (γR) cho cọc khoan nhồi (CFA): (Bảng A.8) Sức chịu tải Ký hiệu Loại R1 R2 R3 R4 Mũi cọc γb 1.1 1.1 1.0 1.45 Thân cọc (chịu nén) γs 1.0 1.1 1.0 1.3 Tổng (thân + mũi cọc) (chịu nén) γt 1.1 1.1 1.0 1.4 Thân cọc chịu kéo γs;t 1.25 1.15 1.1 1.6 Hệ số tƣơng quan ξ để rút giá trị sức chịu tải đặc trƣng từ thí nghiệm thử tải tĩnh: (Bảng A.9) Số cọc thử n = ≥5 ξ1 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 ξ2 1.40 1.20 1.05 1.00 1.00