Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành Xây dựng Công trình thủy: Nghiên cứu tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam - Tính toán áp dụng cho móng cọc cống Phú Định - Thành phố Hồ Chí Minh

LỜI CAM DOAN

Ban luận văn này do tôi tự nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.Trịnh Công Vấn

"ĐỂ hoàn thành luận văn này, tôi đã sử dụng những tả liệu được ghi tong mục Tải liệutham khảo, ngoài ra tôi không sử dụng bat ki ti liệu nào ma không được liệt kê Toi xin hoàn toàn chịu trích nhiệm về những nội dung tôi đã trình bay trong luận văn này

TP Hồ Chi Minh, ngay tháng 01 năm 2019 Hoe viên

Nguyễn Văn Trắng

LỜI CẢM ƠN

Dé hoàn thành Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Xây dựng Công tinh thủy với để'Nghiên cửu tính toán móng cọc theo tiên chuẩn Mỹ và ti chuẩn Việt Nam - Tỉnh toán áp dung cho móng cọc cổng Phú Định - Thành phổ HỖ Chi Minh” ti đã nhận được rit nhiễu sự động viên, giúp đỡ của nhiều cá nhân và tập thể,

Trước hết tôi xin bảy tổ lòng biết ơn siu sắc đến PGS.TS Trịnh Công Vấn đã tận tỉnh hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thồi gian qua để Luận văn được hoàn thành ding thờigian quy định.

Xin by tô long chân thành với sự giúp đỡ nhiệt tinh của quý thiy cô giáo trong khoa Công trình - Trường Đại Học Thủy lợi và Viện Thủy lợi và Môi trường đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn bên tôi, động viên và khuyến khích ôi trong qué nh thực hiện đề ải nghiên cứu của mình Xin chân thành cảm ơn!

1.3 Déi tượng nghiên cứu 2 1.4 Cách tgp cận và phương pháp nghiên cứu: 2 1.4.1 Cách tiếp cận 21.42 Phương pháp nghiên cứu 215 Kết quả đạt được 3 16 Bd cục của luận văn 3 CHUNG 1 TONG QUAN VỀ TÍNH TOÁN MONG COC 4 1.1 Tổng quan tỉnh hình thiết kế méng cọc trong nước và thé giới 41-1-1 Khái niệm nền, móng 41-12 Phân loại nên, mong 41.1.3 Khái niệm về móng cọc và phân loại cọc 51-1-4 Tổng quan về mồng cọc trên thé 71.1.5, Tổng quan về mồng cọc sử dung tai Việt Nam " 1.2 Các vấn dé đặt ra cần giải quyết trong luận văn 1 Kết luận chương Ì 18 CHUONG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN TINH TOÁN MONG COC THEO TIEU CHUAN MY VÀ TIỂU CHUAN VIET NAM 192.1 Các phương pháp tính toán sức chịu tai của cọc 192.2 Tỉnh toán mồng cọc theo tiêu chuẩn của Mỹ 20

3.1.1 Sức chịu tai của cọc theo phương đứng.2.1.2 Sức chịu tai của cọc theo phương ngang,2.1.3 Thiết kế của nhóm cọc

2.1.4 Hệ số an toàn trong thiết kể

2.3 Tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam,

2.1.3 Các hệ số an toàn trong thiết kế.

2.3.2 Sức chịu tai của cọc theo phương đứng.2.3.3, Tính toán sức chịu tai ngang của cọc

3.3.4 Thiết kế của nhóm cọc

Kết luận chương 2.

CHUONG TÍNH TOÁN THIET KE MONG COC THEO TIÊU CHUAN MY VẢ TIEU CHUAN VIỆT NAM (SU DUNG TÀI LIEU CUA CONG TRINH CONG PHU

3.1 Giới thiệu vé công trình áp dụng nghiên cứu

3.11 Điều kiện tự nhiền, kinh tế xã hội rong vũng dự án 3.1.3 Tải liệu sử dụng trong tính toán

3.2 Nội dụng tinh toần

3.3, Xác định tả trong tie dụng lên công nh

3.5 Thiết kế cọc chịu tải đứng theo tiêu chuẩn My

3,5,1 Tỉnh toán sức chu tải theo vật liệu3.5.2 Tinh toán sức chịu tai của cọc đơn.3.5.3 Sức chịu tai đưới mũi cọc

3.54, Sức chịu tai của cọc.

3.555 Tinh toi sức chịu tải của nhôm cọc

3.6 Thiết kế cọc chịu ti đứng theo iêu chuẩn Việt Nam

3.6.1, Sức kháng cọc theo vật liệu

3.6.2, Sức kháng dọc trục của cọc theo đất nền 3.7 Thiết kế cọc chịu tải trọng ngang.

3.7.1, Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Mỹ 3.7.2 Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Việt Nam

3.8 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

3.8.1, Tống hợp kết quả tính toán.

3.8.2, Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Mỹ,

3.8.3, Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam,

3.9 Kidm tr ôn định dưới đầy móng quy ước31.1 Tính toán theo tiêu huấn Mỹ.

3.92 Tính toán theo tiêu chuẫn Việt Nam: 3.10 KẾt quả nh toán và thảo luận

3.10.1 Số liệu địa chất phục vu tinh toán

6: Loại ege xỉ ming đất và cọc khoan nhồi

: Mông của một công tình sử dụng công nghệ cọc xi mang dit 3: Cột đắt trộn xi ming để gia cổ thành hồ đào

9: Coe ông thép sử dụng trong thi công khung vây vi móng trụ cầu 10; Công trình Ems Barrier đã được thi công tại Đức

11: Giải pháp xử lý nên bằng cọc thép

12: Dùng cọc trầm để gia cố mi buồng âu ~ công trình âu tu Rạch Chanh

13: Dùng cọc trim để gia cổ ban đấy bé tiêu năng cổng 14: Công trình công đập Ba Lai tại tỉnh Bến Tre

15: Công trình công đập Láng Thé tại tỉnh Trà Vinh 16: Hình ảnh công trinh Cổng Phú Định

17; Cổng Phú Định sử dụng cọc khoan nhỏi D1500, chiều dit SÔm,18: Hình ảnh công trinh Cổng Thị Nghề

19; Cổng Thi Nghệ đăng cọc khoan nhồi D1200, dài 55m 30: Hình ảnh công tình Cổng Mương Chuối

21: Hình ảnh cất ngang Cổng Mương Chuỗi dùng cọc ông hep. 1: So đồ tinh tod sức chịu ải của cọc

2: Mô hình sức kháng thân cọc trong đất rời 3: Biểu đỗ xác định hệ số chịu tii Nq

4: Các đường cong thiết kế về hệ số kết dinh cho cọc trong đất sét 5: Các gid trị của al va a2 áp dụng cho cọc dai

6; Vùng đất chẳng lên nhau của nhóm cọc

5: Mặt cắt địa ting dọc HKI-HK6-HK7

6: Mat cắt địa ting dọc HK4-HK9-HK8 15: Biểu đồ ứng suất hữu hiệu

16: Phân lực ngang và mô men lớn nhất tại đầu coe 17: Sơ đồ bồ trí cọc trong đài

1S: Phản lực ngang lớn nhất tai đầu cọc và biểu đổ mo men tốn 19: Sơ đồ bổ trí cọc trong đài

20: Mô hình khối móng quy ước

21: Ranh giới mồng khối quy ước khi tính độ lún móng cọc.

DANH MỤC BANG BIEU

1: Giá tị của góc ma sắt giữa đất và cọ (6) 2: Giá trì của hệ số ứng suất (K).

3: Các hệ số FS trong tính tn xác định sức chịu ải của cọc4: Cường độ sức kháng trên thân cọc đóng hoặc p ft

1: Bing quy mô các công tình trong vùng dự án

2: Kết quả thí nghiệm đất của các lớp 1 - 2 ~ 3.

3: Kết quả thí nghiệm đất của các lớp TK — 4a - 4b. 4: Kết qua thí nghiệm nén cổ kết của các lớp đất

5: Bảng thông số kỹ thuật của công trình 6: Tổ hợp ải trọng và các mực nước tính toán.

7: Bảng ti trọng tiêu chuẩn ứng8: Bảng ti trọng tính toán

9: Kết quả tính toán ứng suất đấy móng

10: Các thông số của cọc khonn nhồi

1Ì: Kết quả sức khng đọc trục của cọc theo vật liệu12: Các thông số của vật liệu cọc

14: Kết quả tính toán các hệ số Ng, Ny, Ne1c kháng dọc trục của cọc theo vật liệu

15: Két qua tính toán các hệ số né ke (hệ số nhóm cọc Eg=0.25). 16: Kết qua tính toán lựa ngang và mô men ti đầu cọc

17: Sức kháng đọc trục và mô men uốn cho phép của cọc,

18: Hệ số ø trường hợp cọc có 4 cọc kể sát, khoảng cách cọc 3D19: Hệ số nén tính toán dọc thân cọc

20: Kết quả inh toán lực ngang và mô men ti đầu cọc21: Sức kháng dọc trục và mô men tốn cho phép của cọc 22: Bảng tổng hợp kết quả tính toán.

23: Bảng tổng hợp kết quả tính toán 24: Bảng tổng hợp kết quả tính toán 25: Bang các thông số tính toán

26: Tính toán ứng suất đưới đáy móng cọc

27: Kết quả tinh oán thiết kế móng cọc cổng Phú Định.

Bảng 3 28: So sánh phương pháp tinh SCT của cọc trong đắt dính Bảng 3 29: So sánh phương pháp tính SCT của cọc trong đắt rời Bảng 3 30: Bảng so sánh tính to

Bang 3.31: Bảng so sánh kết quả tính súc chịu tải của cọc theo các phương ph Bang PL O1- 1: Tai wong do trọng lượng bản thân lên đáy cổng trụ 2

Bang PL 01- 2: Ap lực thủy tĩnh lên cổng trụ 2 Bảng PL O1- 3: Ap lực đất lên cổng trụ 2

Bảng PL O1- 4: Tổng hợp tải tong lên đáy móng cổng try 2 theo TCVN

Bảng PL O1- 5: Tổng hợp tải trong lên đáy móng cổng tru 2 theo tu chuẩn MY Bảng PL 02 1: Kết qua sức chị tải tinh theo tiêu chuẩn Việt Nam

Bảng PL, 02 -2: Kết qua sức chịu tải tinh theo tiêu chuẩn Mỹ

Bang PL 0:

Bảng PL 02 - 4: Kiếm tra khả năng chịu tải của cọc THỊ

Kiếm tra khả năng chịu tai của cọc trường hợp thi công,

Bảng PL 02 - 5: Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc TH2

Bang PL 02 - 6: Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc tổ hợp thi côngBảng PL 02 7: Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc THỊ

Bảng PL 02 8: Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc TH2Bảng PLO3- 1: Tính ứng suất day móng quy ước

Bảng PLO3 2: Bảng kết quả tính toán độ lún theo tiêu chuẩn MyBang PLO3- 3: Bảng kết quảh toán độ lún theo tiêu chuẩn Mỹ

PHAN MỞ DAU

1.1.Tính cấp thiết của đề

Dy án thủy lợi chống ngập sing khu vục thành phổ Hỗ Chí Minh nói riêng và các công

trình thuộc các dự án chống xâm nhập mặn, ngập ting do triều cườiý tại các tỉnh miễn

nam nói chung bao gồm các cống kiểm soát triều và ngăn nước lớn ngoài sông chảy vào. trong các khu vực dự ân (đo iễu cường, nước biển dng ) Các cổng chính được hit kế với khẩu diện mỗi khoang cửa lớn (b=20m, b=40m, b= 60m ) cao trình ngưỡng

cổng khoảng từ 5.50+-10.0)m Các âu thuyền được xây dựng kèm theo các công kiểm

soát iễu để phục vụ giao thông thủy trong thời gian ca cổng đóng làm nhiệm vụ ngăn triều Đây là loại công trình it được xây dựng tại Việt Nam Các công trình này thường được xây dụng tại các cửa sông lớn, cao độ mặt đấ tự nhiên khoảng từ (.350 10)m, Đặc điểm địa chất tại các ị trí xây dựng chủ yêu là bản sé yếu ở tằng trên có chiều diy từ 15m đến hơn 30m, không có khả năng chịu tải trọng lớn.

“Trong hệ thống tiêu chuẳn của Việt Nam có nhiề

mồng cọc qua các thời kỷ, tiêu chuẩn đầu tiên là TCXD 21-72 và 20TCN 21-86, sau này như TCXD 205:1998 và mới nhất là TCVN 10304:2014 các tỉnh toán sức chịu ải của

«oe gồm bai thành phần: Lực ma sit bên và sức chống dưới mũi cọc tính toán dựa viosắc bing tra đã cổ sẵn (Thường được gọi là phương pháp tra bằng) Tiêu chuẩn TCVN,

10304:2014 đã bổ sung một số phương pháp tính toán sức chịu tài của cọc từ kết quả khảo sắt hiện trưởng và đã được áp dụng rộng rai trong thiết kế mồng cọc trong những, năm vừa qua Tuy nhiên trong các tiêu chuẩn vẫn còn tồn tai một số những hướng dẫn

“chưa cụ thể gây lung túng cho người sử dụng

fa tiêu chuẩn Việt NamVi vậy việc nghiên cứu tỉnh toán mồng cọc theo tiêu chuẩn

8 so sánh sự khác nhau giữa 2 hệ thống tiêu chuẩn là cần thiết 1.2 Mục đích nghiên cứu.

Nghiên cứu tính toán thiết kế móng cọc theo tiêu chuẳn My và tiêu chun Việt Nam cho khu vực Thành phiChi Minh

các công trình xây đựng trên nén đi

13.Đối tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu của để tải là nghiên cứu ấp dụng tinh toán thiết kế móng cọc theo tiêu chuin Mỹ và tiêu chuỗn Việt Nam cho các cổng ngăn triều xây dụng trên nên đất yếu khu vục Thành phổ Hỗ Chí Minh.

1.4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 14.1, Cách tiếp cận.

Đổi tượng nghiên cứu liên quan đến giải pháp xử lý nền của các công trình cổng ngăn triều xây dung trên nén dat yếu khu vực Thành ph

nghiên cứu đặt ra, hướng tiếp cận của đỀ tài sẽ là: 1) Tid cân từ tổng th

Thu thập các tải liệu v8 tinh toán xử lý nên bằng giải php móng cọc của các công trình cống ngăn tiểu đ và đang xây dựng trên nên đt yêu khu vực Thành phố Hỗ Chí Minh 2) Tp cận KẾ hữa

“Sử dung một số bài toán tính toán xử lý nền và kết quả thí nghiệm hiện trường của công trình cổng Phủ Định thuộc dự ân chống ngập thành phổ Hỗ Chi Minh giai đoạn 1 nhằm: tiết kiệm thời gian nghiên cứu

3) Tiệp cân hiện dai

Sử dụng các phần mém tinh toán để giải quyết các vẫn đề của để ti 1.42 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được các mục.nghiên cứu đặt ra, để4a sử dụng các phương pháp sa: ) Phương pháp thing kê, phân ích:

Thu thập số liệu mực nước, địa hình và địa chất công trinh cổng Phủ Định

Thụ thập, hệ thng hoá các tài liệu, kết quả, báo cáo của các nghiên cứu và đ ti có liên «quan tới giải php xử lý nền bằng mồng cọc

‘Thu thập và tổng hợp tiêu chuẩn của Mỹ và tiêu chuẩn Việt nh toán thiết

KẾ mồng cọc.

Thu thập hỗ sơ thiết kế của các công trình quanh khu vực nghiên cứu. b) Phương pháp điều tra, khảo sát thực dja và tính toán

"Để nắm bắt rõ tình hình thựcgiả đã tiến hành khảo sắt trực tiếp tại hiện trường, tiễn hành chụp ánh và ghi chép lại hiện trang, tinh toán với bài toán cụ thể,

15.Kết qui ạt được

“Tổng quan về phương pháp tính toán thiết kế móng cọc, tính toán sức chịu tải của cọc theo cường độ của đắt nên theo tiêu chuỗn Mỹ và tiêu chun Việt Nam,

Xác định được các thông số kỹ thuật của cọc như chiều dai cọc, khả năng chịu lực củacọc, số lượng coe

So sánh sự giống nhau và khác nhau về tỉnh toán sức chịu tải của cọc theo cường độ của

đất nền giữa tiêu chuẩn Mỹ và ti

1.6 Bố cục của luận văn Mo dtu

“Chương 1: Tổng quan vé tinh toắn mồng cọc

“Chương 2: Cơ sở lý lun tinh toán mồng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam

“Chương 3: Tính toán thiết ké móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam (Sử

dụng tả liệu của công tình cống Phú Định) Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE MONG COC

1.1 Téng quan tình hình thiết kế móng cọc trong nước và thé LLL Khái niệm nền, mong

[én công ình: Nén công rin là chigu diy lớp đắt, đá nằm dưới đảy mỗng, có ác dụng tiếp thu tải trong công trình bêntrên do móng truyỄn xuống từ đồ phân tin tải trọng vio bên trong nền Nén là một không gian có giới hạn dưới đáy móng, giới hạn này nó bắt đầu từ đáy mồng va phát triển ï độ sâu Hạc tinh từ đáy móng Hye gọi là chỉ

chặt và được xác định từ điều kiện tính lún móng.

Hình 1 1: Hình ảnh nền và móng công trình (nguồn: Google)

Meng công tình: Móng công trình là một bộ phân kết cầu bên dưới của công trình, nó liên kết với kết cau chịu lực bên trên như cột, tường Móng có nhiệm vụ tiếp thu tải trọng từ công tình và trayén ti trọng đó phân tin xuống nén, Khoảng cách từ đấy mồng tới mặt đít tự nhiên gọi l chiều sâ chôn mồng

11.2 Phân loại nền, ming

Phân loại nền: Gồm bai loại là nễnthiên nhiền và nén nhân tạo

"Nên thiên nhiên: Là nền đất với kết cấu tự nhiên, nằm ngay sát bên đưới đáy móng chịu trực tip tải trọng của công tình và khi ây dựng công th không cần ding các biện

pháp kỹ thuật để cải thiện các tính chất xây dựng của nền.

a

Nền nhân tạo: Khi các lớp đắt sát bên đưới móng không đủ khả năng chịu lực với kết cấu tự nhiên, can phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chịu lực của nên Phân loại theo độ sâu chôn móng: Móng nông, móng sâu.

Xông nông: Là các loại móng được thi công trên hỗ đảo, sau đó lắp đt lại, độ sâu chôn 3m, trường hợp đặc biệt chiều s

móng không qué lớn thường từ 1 u chôn móng cóthể chon 56m,'soài ra còn dựa vào điều kiện làm việc của đất nên, khi chịu tải trong nếu không tính đến ma sắt hông của đắt ở xung quanh với móng đó là mồng nông, ngược lại là móng sâu.

Mong sâu: La các loại mỏng khi thi công không edn đào hé móng hoặc chỉ dio một phần.độ sâu thiết

rồi dùng thitb thi công dé hạ móng Các loại mông sâu thường gặp Méng cọc (đồng, p), cọc khoan nhồi, móng giếng chìm, giếng chim hơi ép

1.1.3 Khái niệm về móng cọc và phân loại cọc

1.1.3.1 Tổng quan VỀ ming cọc

“Móng cọc là một trong những loại được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay Người ta có thể

đồng, hạ những cây cọc lớn xuống các ting đắt sâu, nhờ đó làm tăng khả năng chịu tải

i dưới nền công trình khi đó sẽ tính toán và lựa chọn loại móng phù hợp,trọng cho mồng, ào tải trong, quy mô kích thước của công trình và tính chất

XMồng cọc: Là các loại móng gồm có cọc và đãi cọc dng dé truyền ải trọng của công trình xuống lớp dat có khả năng chịu tai để công trình bên trên đạt các yêu cầu của trạng.

thải giới hạn và đảm bảo ổn định.

Đài cọc: Dai cọc là kết cầu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bổ tải trọng của công trình lên các cọc Nội lực ở cọc do tải trọng kết cầu phần trên truyền xuống aqua hệ di bản chit sinh ra do chuyển vị ại điểm liền kết cọc với hệ đài Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đải mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc.

1.1.3.2 Phân loại coc

Coe là vật thé dang thanh hoặc bản được cắm vào dit theo phương trục của nó Coe là kết cấu có chiều dài lớn hơn so với rộng tiết diện ngang, được đồng hay thi công tại chỗ vào lòng đất, đá, đ truyỄn tải trong công trình xuống các ting đất, đá, sâu hơn nhằm, cho công trình bên trên đạt các yêu cẩu của trang thái giới hạn quy định Trong xây dưng, cọc được dùng với nhiều mục địch khác nhan như để gia cổ nền đất (Coc te, cọc trim, cọc cát ) làm móng cho công trình (cọc bê tông cốt thép, cọc thép, cọc xỉ ming đất )¡ ầm vách đứng ngăn đất hoặc nước (cọc vấn, cọc ei.)

6

Hình 1.5: Loại cọc ống thép và cọc vấn (nguồn: Google) 1.1.4, Tổng quan về móng cọc trên thé giới

“rên thể giới móng cọc đã được sử dung rit sém tử Khoảng 1200 năm rước, những người dân thời kỳ đồ đá của Thụy Sỹ da bit sử dụng các cọc gỗ cắm xuống các hỒ nông diy dựng nhà trên các hồ cạn (Sower, 1979) Cũng trong thời kỳ này người ta đóng sắc cọc gỗ để làm tường chắn đất, đùng thân cây để lâm mồng nhà.

Coe khoan nhi là cọc bê tông được đổ tại chỗ trong các lỗ tạo bằng phương pháp khoan hoặc ống thiết bị, công nghệ cọc khoan nhi đã được sir dụng đầu tiên cho Téa thị chính thành phổ Kansas, Mỹ (1890), đến đầu những năm 1950 mới được sử dụng phổ biến

“Tại Châu Âu, công nghệ cọc xi măng đắt được nghiên cứu và ứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phin Lan bit đầu từ năm 1967 Nước ứng dụng công nghệ cọc xi ming dit

7

nhiều nhất là Nhật Bản và nước ving Scandinaver Theo thống kể của hiệp hội CDM

(Nhat Bản), tính chung trong giai đoạn 1980-1996 có 2345 dự án Riêng từ 1977 đến

1993, lượng đắt gia cổ bing xi mang ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m cho cúc dự ấn ngoài biển và trong đất liền, với khoảng 300 dự án 2]

Hình 1.7: Méng của một công trình sử đụng công nghệ cọc xỉ măng dd (nguồn Google)

Tình 1.8: Cét dds trận xi mang để gia cổ hành hỗ đảo (nguồn: Google) 8

‘Cong nghệ Móng cọc ống thép dạng giếng SPSPF (Stecl Pipe Sheet Pile Foundation) được nghiên cứu phát triển từ năm 1964 tại Nhật Ban và được áp dụng đầu tiên cho móng cầu Isikari năm 1969 và ngày cảng được ứng dụng rộng rầ Theo thống kệ, tính đến năm 2010 đã có trên 2000 móng cầu xây dựng tại Nhật Bản sử dụng công nghệ Móng cọc ống thép dang giếng Không chỉ có tại Nhật Bán, công nghệ Móng cọc dng, thép dạng giếng hiện nay đã được nghiên cứu, ứng dụng tại nhiều nước khác trên thé giới.

Hinh 1 9: Coe ống thép sử dung trong thi công khung vây và mồng tru cầu (nguẫn:

‘Coe Barrette là một loại cọc khoan nhỏi, hình dạng cọc thường là hình chữ nhật có kích thước (0.6+1.5)m Công nghệ xử lý nền bằng cọc Barrette đã được nhiều nước trên thể

giới sử dụng từ những năm 1970 ở châu Âu, châu Mỹ và nhiều nước trên thể giới có

nhiều công trình nhà cao tang đều được xây dựng có ting him, Một số công trình đặc biệt có thể xây dựng được nhiều ting him

"Đập ngăn sông Ems (LB Đức) có nhiệm vụ ngăn triều ở hạ lưu Đây là công trình mới "hôan thành năm 2002 trên cơ sở rút kinh nghiệm các công tinh của Halan và Ảnh Công trình gồm 7 cửa kéo lên thing (vertical lifting gate), trong đó 4 cửa rộng có khẩu đội {63,5m và | cửa 50m, và Ì cửa âu cho phép tiu biển di qua rong 60m + | cửa âu cho giao thông thủy nội địa (inland navigation) rộng 50m Công trình được xử lý nền bằng cọc thép hình

LL Tổng quan về móng cọc sử dụng tại Việt Nam 1.1.5.1 Mông cọc tại Việt Nam và các tiêu chuẩn áp dung

Móng cọc được dùng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dung các công trình thủy lợi, dân.dung, công nghiệp, cầu đường, cảng biển Công nghệ móng cọc không ngừng phát triển Chất lượng thi công móng cọc ngày cảng được nâng cao, các phương tiện giám sát, quan lý chất lượng móng cọc cũng hiện dai hơn Cùng với sự phát triển của các loại i các tiêu chuẩn thiết kế cũng ra đời và phục vụ cho công tác tính toán thiết kế

mồng cọc như:

chuẩn ngành 20TCN 21:1986 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kể, Tiêu chuẩn này áp

dung cho thiết kế các mỏng cọc của nhà vã công trình Tiêu chuỗn này hướng dẫn tỉnh toán thiết kế nhiều các loại cọc như: Coe khoan nhỗi, cọc đồng BTCT, cọc thp,

“Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 189:1996 về móng cọc tiết diện nhỏ - tiêu chuẩn thiết kể “Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cọc có chiều rộng tiết diện nhỏ hơn 250 mm, được

thi công bằng phương pháp đóng hoặc ép.

“Tiêu chuẳn xây dựng TCXD 205:1998 về mng cọc - tiêu chun thiết kể Tiêu chun thiết kế móng cọc được áp dụng cho các công trình thuộc lĩnh vực xây dựng din dụng.và công ngl giao thông, huỷ lợi và các ngành có lên quan khác Tiêu chuỗn này hướng dẫn tinh toán thiết kế nhiều ác loại cục như: Cục khoan nhỗi, cọc đông BTCT,

cọc thép,

'TCVN 1004:2014 - Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế Tiêu chuẩn nay được áp dung để thiết kế móng cọc của nhà và công trình xây dựng mới hoặc công trình cải tạo xây dựng lại Tiều chuẳn này hướng dn tinh tn thiết kể nhiều các loi cọc như: Cục khoan cọc đồng BTCT, cọc thép.

Ngoài ra còn rất nhiễu các tiêu chuẩn về thi công, kiểm tra chất lượng của cọc, các tiêu chuẩn về địa chất phục vụ cho công tác tính ton thiết kế móng cọc.

11.5.2 Tổng quan v mồng cọc tại Việt Nam

Coe te và cạc trầm là giải pháp công nghệ mang tính truyền thống để xử lý nên cho công tình có ải trong nhỏ trên nền đất yếu Đóng cọc tr là một phương pháp gia cổ

in

nền đất yếu hay dùng trong dân gian thường chỉ dùng đưới móng chịu tải trong không

lớn (móng nhà dan, móng dưới cồn

Tiệu sẵn có Coc trầm và tre có chiều dài từ 3 ~ 6m được đóng để gia cường nén đắt với

) Miễn nam thường dùng cọc cử trầm do nguyên

mục dich làm tăng khả năng chịu tải và giảm độ lún, Không đóng cọc tre và cọc trim trong đắt cát vì đất cát không giữ được nước, thường chỉ đóng trong nền đắt sét có nước “Thông thường người ta đóng (16-25) cọc/m.

san túi en me

inh 1, 13: Dùng cọc tram để gia cổ bản đáy bể tiêu năng cổng

Tir năm 2000 đến 2006 cọc bê tang cốt thép đã được áp dụng tại một số các công trình thủy lợi có quy mô kích thước lớn tại đồng bằng Sông Cửu Long như: Công trình Cổng

đập Ba Lai xây dụng tại tinh Bn Tre từ năm 2000 đến 2002 xử lý nền bằng cọc bê tông

cốt thép (35x35)em và công trình Cổng đập Láng Thé được xây dựng tại tỉnh Trả Vĩnh

từ năm 2003 đến 2006 cũng được xử lý nén bằng cọc bê tông cốt thép (35x35)em, 2

Hình 1 15: Công trình cổng đập Láng Thế tại tỉnh Trà Vinh

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nước và th giới việc ấpcdụng các công nghệ thi công hiện đại đã và dang được áp dụng tại các công tri thủylợi có quy mô kích thước lớn tại Việt Nam như: công trình Cổng Thị Nehe, các cổngcổng Mương Chuối, Phú Định, Tân Thuận, Phú Xuân,

aii quyết ngập do triều khu vực thành phổ H Chí Minh có xét ti yêu tổ biển đổi khí in Nghé, Cây Khô thuộc dự án

hậu giai đoạn 1”

1ã

Hình 1.20: Hình ảnh công trình Công Mương Chuối

Hình 1, 21; Hình ảnh cắt ngang Công Mương Chuối đùng cọc ống thép 1.2.Téng quan về các nghiên cứu phát trim lý thuyết tính toán thiết kế móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và Việt Nam

Những tiêu chuẩn thiết kể kết cấu đầu tiên trên thể giới được ban hành ở Mỹ vào những.

thập kỹ đầu tiên cia thé ky 20, năm 1910 ACI đưa ra "Standard Building Regulationsforthe Use of Reinforced Concrete" còn “Standard Specification for Struetural Stel for

16

Buildings” AISC được ban hình vào năm 1923 đều đựa trên phương pháp

ứng suất cho phép, Đn nay ở một số quốc gia vẫn duy tr phương pháp thiết kế theo {img suất cho phép, trong số đó có những nén kinh té lớn như Nhật Bản [1], An Độ [2] "Đến những năm 1950, thết kế theo trạng thải giới hạ lần đầu được đưa vào tiêu chun ở Liên Xổ và một số nước châu Âu, sau đó phương pháp này dẫn được chấp nhận ở nhiều quốc gia khác như Mỹ va Canada vào những năm 1980 và 1990,

O Việt Nam, các công thức tính toán có nguồn gốc từ tải liệu Nhật Bản và Nga đã được <a vào tiêu chuẩn thiết kế móng cọc từ cuỗi những năm 1990 và đã được ấp dung rộng rãi trong thự tế, VỀ áp dụng một số công thức tính toán có nguồn gốc ngoài tiêu chuẩn

LiX@ hoặc Nga trong các tiêu chuẩn thiết kế mồng cọc của Việt Nam

1 Cae vấn đề đặt ra cần giải quyết trong luận văn.

(Qua các thời ky phát triển của công nghệ xử lý nén đất yêu thì các tiên của tiêu chun thiết kế móng cọc ti việt nam cũng được ra đồi và phát triển theo, tiêu chuẩn đầu tiên

như TCXD 21-72 và 20TCN 21-86 được biên soạn dựa trên tiêu chuẩn của Liên Xô,

trong đồ các tinh toán sức chịu tải của cọc chủ yếu dựa trên trơng quan giữa chỉ tiêu vật lý của đắt với ma sit bên và sức chống dưới mũi cọ (Thường được gợi là phương pháp tra bảng) Những tiêu chun sau này như TCXD 205:1998 và mới nhất là TCVN 10304:2014 da bd sung một số phương pháp tính ton sức chị tải và độ lún của móng cege lấy từ các tiêu chuẩn và tả liệu tham khảo của các nước khác như Nhật Bản và Canada, Đặc biệt đã bỗ sung một số phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc từ kết ‘qua khảo sát hiện trường Thực té cũng đã cho thấy các hướng dẫn và công thức áp dụng

trong tính tn cổ nhi điểm cha rõ rằng gây khó khăn cho các nhà thiết kế trong luận vin này cần gii quyết những nội dung sau:

+ - Tổng quan về phương pháp tính toán thiết kế móng cọc,tính toán sức chịu tai của cọc theo cường độ của đắt nền theo tiêu chun Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam «_ Xác định được các thông số kỹ thuật của cọc như chiều dài cọc, khả năng chịu.

lực của cọc, số lượng cọc

+ So sốh sự giống nhau và khác nhau vé tính toán sức chịu tải của cọc theo cường,49 của đất nền giữa tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam.

7

Kết luận chương 1

“Củng với sự phát triển của các công trình xây dụng có quy mô lớn thi móng cọc ngàycàng trở thành một hình thúc móng sâu được ding nhiều trong các công trình công nghiệp, cầu đường, bến cảng và thủ lợ được xây dựng trong các vùng đất ếu Dự án Chí Minh (TP HCM) bao gồm các rsng để ngăn nước lớn ngoài sông chảy vào khu.thủy lợi chéng ngập ding khu vực thành phi

kiếm soát triều kết nối với uyển đê ven s

vực dự án (Do triều cường, nước biển dâng, lũ từthượng lưu ) Các cống chính được thiết kế với khẩu điện mỗi khoang cửa lớn, cao trình ngưỡng cổng khoảng từ-6,00m tối -10.0m Đặc điểm dia chất tại các vị trí xây dựng chủ yéu là bùn sết yếu ở tng trên có chiều đây te lấm đến hơn 30m, không có khả năng chịu ti trọng lớn

Hiện nay hệ thống quy phạm, tiêu chuẩn ViNam đang trong thời kỳ chuyển đổi nên

còn những điểm chưa rõ rằng, gây lung túng cho người sử dụng Vì vậy việc nghiên cứu

tính toán mồng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam để so sánh sự khác nhau

eiữa 2 hệ thông tiêu chuẩn là cin thiết

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN TÍNH TOÁN MONG CỌC THEO TIÊU CHUAN MỸ VÀ TIÊU CHUAN VIỆT NAM

2.1 Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc.

Móng cọc là loại móng sâu, thường áp đụng cho các công trình có tải trọng lớn hoặc.

sông tình có ting địa chit tốt nằm ở dưới sâu, hiện nay có hai loại cọc phd ign nhất là coe đúc sẵn và cọc đỗ tải chỗ, Sức chịu tải của cọc được phân biệt thành hai loại

1) Sức chịu tải theo vật liệu Pa 2) Sức chịu tải theo đất nền Qan

Về phương diện sức chị ti theo vật liệu của cọc sẽ được tính đựa rên cường độ cực hạn của vật liệu Với cọc thép, cường độ cực hạn của thép, với cọc bê tông thi lẫy theo cường độ của bê tông sau 28 ngày tuổi Sức chịu tải của cọc theo đất nén bao gồm 2 thành phần sau:

‘Thanh phin 1: Sức kháng bên là phản lực giữa đất xung quanh cọc tác dụng vào cọc “Thành phần 2: Sức khing mũi là thành phần phản lực của đắt nén đưới mũi cọc

Hình 2 1: Sơ đồ tíAnju tải của cọc

Hiện nay, cũng với sự tiền bộ của khoa học kỹ thuật và công nghệ thi công ngày càng

eó nhiều các biện pháp xử lý nén, nhiễu loại cọc được sản sinh ra kèm theo đó là các hệ thống tiêu chuẳn hướng dẫn thiết kế móng cọc tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà thiết

1

kế lựa chọn phương pháp xử lý nn tối ưu Tuy nhiên cũng gây ra không ít những khói khăn và lúng túng khi lựa chọn các tiêu chuẩn để tính toán Trong phạm vi luận văn naytôi sử dụng các tiêu chuẩn sau để áp dung:

Đối với tiêu chuẩn Việt Nam lựa chọn các tiêu chuẩn sau: + Tiêu chuẩn TCXD 205-1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiế + Tiêu chuẩn TCVN 10304-2014 Tiêu chuẩn thiết kế mồng cọc.

+ Tiêu chuẩn TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nén nhà và công trình

+ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia 04-05:2012: Công trình Thủy li - Ce quy định chủ yêu về thiết kế

1 chuẩn sau: Đổi với iê chun Mỹ lựa chọn các

+ EM — 1110-2 2906: Thiết kế móng cọc xuất bản tháng 01/1991 + EM 1110-1-1905: Khả năng chịu tải cũ đắt xuất bản thing 10/1992

+ PHWA-NHI-10.016: Coc khoan: Các bước thi công và phương pháp thiết kế theo

LRED - xuất bản tháng 05/2010

2.2 Tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn của Mỹ.

2.11 Sức chịu tái của cọc theo phương đứng.

Sức i tải cục hạn của cọc theo đắt nén bao gm hai thành phin- sức chống ở mỗi và ma sắt bên của cọc (Theo mục 4-3 trang 4-10 Tiêu chuẩn EM ~ 1110 ~ 2 ~ 2906):

Trong đó:

Que: Sức chịu tải cực hạn của cọc

Qs: Sức kháng đọc trục của cọc do ma sắt bên

Qe: Sức chống cực hạn ở mũi cọc

fi: Sức kháng trung bình của ác lớp đắt

‘Ac Diện tích b& mặt của thân cọc tiếp xúc với đắt

4: Sức kháng đơn vị mỗi cọc.

‘Ac Diện tích mũi cọc iếp xúc với đất

2.1.1.1 Tính toán sức chịu tai của cọc trang đất không dính 4) Sức chịu tải ma sắt Bên

Trong tính toán thiết ké thi ma sát bên của cọc trong đắt không dinh sẽ tăng tuyến tinh đến một độ sâu quan trong được gia định (De) và sau đó không đổi dưới độ sâu đó Độ sâu tối hạn thay đổi từ 10 đến 20 đường kính cọc hoặc chiều rộng cọc (B), tủy thuộc vào,

mật độ tương đổi của cát Dộ sâu quan trọng được giả định là + De 10B đối với cát kém chặt

+ De = 1SB đối với cắt chật vừa

«+ De=20B đối với cát chặt

fou = o'ytand

Hình 2.2: Mô hình sức kháng thin cọc trong dtr

Lực ma sắt bên đơn vị tác dụng lên cọc có thể được xác định bằng các phương trình sau

f,=Kơh lan ö; Q.=ÏA,

oD khi D< De; ø=y'D, khi D> De

2

Trong đó:

qe Sức kháng đơn vị thân cọc trong lớp i

cy: Ứng suất hữu hiệu thẳng đứng trung bình trong lớp i

: Đơn vị trong lượng của đất

D: Chiều dai của cọc ngập trong dat

Š Góc ma sát trong giữa đất và cọc, Các giá trị của 8 được cho trong Bảng 2.1 Bang 2 1: Giá trị của góc ma sắt giữa đất và cọc (6)b)_ Sức chịu tải dưới mit cọc

“Trong tính toán thiết kế, sức chịu tải đưới mũi cọc có thể được giả định là tăng tuyến tính đến một độ sâu quan trong (Do) và duy ti không đổi sau đó Mỗi quan hệ độ sâu

De tường tự như tính toán lực ma sắt bên của cọc Sức kháng đơn vị dưới mũi cọc có

thể được xắc định bằng công thức:

a o4Ny “Trong dé:

o's Ứng suất hữu hiệu dưới mũi cọc và được tính toán như sau oy =yDkhiD<D ; ø=y Dị khi D>D,

2

Ng: Hệ số khả năng chịu tải, được xác định dya theo các đường cong theo lý thuyết

.được thể hiện rong Hình 2-3 và các giá tị góc ma sắt rong của các loi đắt có th nồi

hệ số Nụ như một hm của hệ số ma sắt trong "

tena caro TOR

Hình 2 3: Biểu đổ xác định hệ số chịu tải Nq ©) Khả năng chịu tai của cọc

Khả năng chịu tải của cọc được xác định bằng tổng hai thành phần (Sức chịu tải theo

ma sắt bên và sức chịu tải đưới mũi cọc) và được tinh toán theo công thức sau

Qu=Q+Q,2.1.1.2, Tink toán thiết cọc trong đã dink

4) Sức chi tải theo ma sắt bên

Lực ma sắt bên là do sự gin kết hoặc sự kết dính của dắt dinh xung quanh cọc với trục

‘eoe và được tinh toán như sau:

QafAs, f ai C=C“Trong đó

cụ: Lực dinh giữa thân cọc và đất

cc: Lực dinh của đất nên.

«a: Hệ số kết dính, có thể được giả định thay đổi với giá trị cường độ kháng cất không thoát nước được tinh toán dựa vào các hình sau

Hình 2 4: Các đường cong thiết kế về hệ số kết đính cho cọc trong dit dính Đối với cọc đài (Coe coi là cọc ngắn khi B.L< 0.5, cọc dài khi PL > 1.5) thi Semple và Rigden đã nghiên cứu và tim ra các giá tị của ø đặc bit phủ hợp, được cho trong hình2-4 trong đó:

a=a.ay va

Hình 2 5: Các giá tr của al và a2 áp dụng cho cọc đài

(trong trường hợp này ấp lự trung binh theo chiéu dọc, L vib là chiều đi và đườngkính của cọc tương ứng)

b)_ Site chịu tải dưới mai cọc

Khả năng chịu lực dưới mũi cọc rong đất sẽt được xá định từ phương nh sau: Qi=A g trong đó q= N’ee

'N', là hệ số chịu tải đưới mũi cọc l ing 9 cho cọc đồng và bằng 6 cho cọc khoan2

©) Khả năng chịu tải của cọc

Khả nang chị tải của cọc được xác định bằng tổng của hai thành phần (Sức chịu ti

theo ma sắt bên và sức chịu tải đưới mũi cọc) được tính theo công thức sau:

Qu=Q+Ó, 2.1.2.3 Khả nẵng chịu tải cuỗi cũng của cọc

Khả năng chịu lực cuối cùng của cọc là Q, được tinh toán theo công thức:

Hệ số FS là hệan toàn tổng thể tùy theo đặc điểm của công trình, phương pháp thicông và phương pháp kiểm tra sức chịu tải của cọc

Bang 2, 3: Các hệ số FS trong tính toán xác định sức chịu tải của cọc

Phương pháp xá định sức Điều kiện tai trọng Gis ti FSTai trọng thường xuyên 200Thit tĩnh Tai trọng đặc biệt 150

Tải trọng cực đoan, 115Tải trọng thường xuyên 250

Thử động Tải trọng đặc bi 190

“Tải trọng cực đoạn 140Tai trọng thường xuyên 300Khi không thử tải cọc “Tải trọng đặc biệt 225Tai trọng cực đoạn 1702.1.2 Site chịu tai của cọc theo phương ngang.

Mông cọc chịu tai trọng ngang thường là mỏng cọc dai cao Tuy nhiên với mồng cọc <i hấp, nếu tải trọng ngang quả lớn th đất ở trên mức đáy đã ing không tiếp nhận

hết tải trọng ngang Khi dé cọc trong mỏng đài thấp chủu ải trọng ngang Tải trong

ngang thường gặp là ti trọng doting giảm tốc độ của xe, tả trong do hãm xe, ải trọngdo sống gid, tải trong do va cham của thu bẻ, ải trong do đồng chây, ải trọng do ấp lục dit tác dụng lên tường chắn.

Sức chịu tải ngang của cọc được tỉnh toán theo nhiều phương php Khóc nhau như

phương pháp của Broms (1964) phương pháp của Meyerhof (1995), phương pháp tinh

toán đồng thời dựa trên đường cong p~y của Reese và theo tiêu chain EM 1110-1-1905 “me | trang 5-2 Thiết ké móng cọc” cho phép sử dụng chương tình máy tính để tính toán sức chịu tải ngang của cọc.

"Trong luận văn này tôi sử dụng phần mém Sap để nh toán khả năng chịu ải ngang của cọc Dùng phần mềm Sap mô tả tác dụng cơ học tương hỗ giữa cọc và nền (Dam trên nin din hồ), Trong đó, đắt bao quanh cọc được xem như môi trường đản hồi biển dang tuyến tinh đặc trưng bằng hệ số nên kz, tinh bằng kN/m’, ting dẫn theo chigu sâu Hệ số

nền k sit đụng rong tính toán được tính theo phương php của BOWLES

Z: Độ sâu dang khảo sắt

11: Hệ số hiệu chỉnh để k có gi tri gin vi đường cong thực nghiệm n= (04 +0.6) „ Nụ, Ne: La các hệ số sức chịu tai của nén tính toán theo các công thức sau

as Hệ số phụ thuộc hình dang cọc lấy bằng 1.3 với cọc trồn aa: Hệ số phụ thuộc hình dạng cọc lấy bằng 2 với cọc tron

Cá: Là hệ số ly bằng 1.25 cho cọc có D > 1200mm

26

2.1.3 Thiết ké của nhóm cọc

2.1.3.1 Nhém cọc chịu tải trọng đứng

Sự lâm việc của cọc đơn khác với sự lâm việc của nhóm cọc, nễu khoảng cách giữa các ege khá lớn (Khoảng 8D) có thể xem chế độ làm việc của cọc như một cọc đơn còn

“khoảng cách giữa các cọc nhỏ (Khoảng 3D) trong tính sức chịu tải của nhóm cọc phải

xéttới hệ số làm việc của nhóm cọc Trong mục này tôi xin trình bay phương pháp tính. toán thiết kế sức chịu tải của nhóm cọc theo mục 5-5 tiêu chuẩn EM 1110-1-1905: Thiết

suất của 2 coe

Hình 2 6: Vùng đắt chồng lên nhau của nhóm cọc

2.1.3.2 Các ảnh hưởng của nhóm cọc lên site kháng của cọc a) Đổi với đất dính.

Đối với đất dính, không có ảnh hưởng đáng kể của quả tình thi công cọc đến hiện trạng đất và trạng thái ứng suất, sức kháng đổi với trạng thái giới hạn cường độ sẵn được xác định ừ gi thấp hơn giá tị phá hoi của nhóm cọc hoặc tổng sức khng

của cọc don Sức chịu tải của cọc trong nhóm có thể được túc tính theo hiệu quả và

3

phương phip tương đương Phương pháp hiệu quả được khuyén nghị sử dụng khi di móng được đặt tách rời khỏi mặt dat, trong khi phương pháp tương đương được khuyến nghị sử dụng khỉ di móng được đặt ngay trên bé mặt đt.

1) Tĩnh theo phương pháp hiệu qua

Sức chịu tải của nhóm cọc có thể tính toán theo công thức;

Quay =nE,0,

Trong đó:

Qe La súc chịu tải của nhóm cọc

1: La số lượng cọc trong nhóm.

Q¢: Site chịu ti của một cọc đơn Ey Hệ số hữu hiệu của nhóm cọc

2) Tĩnh theo phương phúp ương đương

Sức chị tải của nhóm cọc được tinh theo công thức

L: Độ xuyên của khối

“Củ: Sức kháng cắt không thoát nước trung bình

Cun Sức kháng cắt không thoát nước trung bình của đất dưới tại độ sâu 2B dưới mũi cọc b)_ Đất với đắt không dính,

Sức chịu tai của nhóm cọc được xác định theo công thức;

Hệ số hữu hiệu E, được xác định như sau: Bằng 0.7 khi khoảng cách giữa các cọc trong nhôm bằng < 2.5B khi khoảng cách giữa các cọc 3B < L < 8B thi 0,7 < B,< 1 trong đó

B là đường kính hoặc chiều rộng của cọc

2.1.3.2 Nhém cọc chịu tải trọng ngang.

CChuyén vị ngang của đất tác động trực iếp đến cọc bên cạnh, ảnh hưởng của một cọc đến các cọc lin cận là lớn hơn so với tải trọng đọc trụ vĩ vậy hộ số nhóm cọc khi tính coe chịu tải trọng ngang sẽ nhỏ hơn khi tinh toán cọc chịu tai trọng đứng.

Đối với khoảng cách lớn hơn $B cọc làm việc như cọc don, khi khoảng cách cọc bằng 6B thi Ey = 017; khoảng cách cọc là 4B thi E,=0,# va khoảng cách cọc < 3B thi Ey =0.25 {Trong đó B là đường kính cọc hoặc chiều rộng cọc, căn cứ theo tiêu chuẩn UFC 3-220-O1A ngày 16 tháng 1 năm 2004 trang 5-17).

'Công thức tính toán như sau:

Quy =nE,9, “Trong đó;

Ques: La sức chịu tải của nhóm cọcn; Là số lượng cọc trong nhóm.Qu: Là sức chịu tải của một cọc don

Ex: Là hệ số hữu hiệu của nhóm cọc.

és)

2.14, Hệ số an toàn trong thiết kế

Coe thiết kế được coi là đảm bảo điều kiện ôn định khi thỏa man phương tinh sau: ®R>n.YiQ

Trong đó:

«©; Hệ số sức kháng lấy bằng 075, 0.85 và 0.9 ty theo cầu iện chịu nén, kéo hay nến, R- Sức kháng thiết kế phụ thuộc vào cầu tao vật liệu

nny Hệ số điều chỉnh tải trọng; hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư và tầm quan trọng trong kha thie: nly bằng 0.95, 1 và L.05 tùy theo mức độ quan trọng của công trình — tường đối it quan trọng, quan trong và đặc biệt

‘Yi — Hệ số tải trong (Được xác định qua các bài toán thống kê) Q~ Hiệu ứng do tải trọng và tác động

2.3 Tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam.

Trong hệ thống tiều chuẩn của Việt Nam có nhiễu tiêu chuỗn áp dụng tỉnh toàn móng cọc, các tiêu chuẩn đầu tiên như TCXD 21-72 và 20TCN 21-86 sau này là TCXD 5:1998 và mới nhất là TCVN 10304:2014 cúc fichain đều có những hướng dẫn

tính sức chịu tai của cọc, tiêu chuẩn sau đều có những điều chỉnh bổ sung các phương pháp tính toán Trong phạm vi luận văn này áp dụng TCVN 10304:2014 để tính toán 2.1.3 Các hệ số an toàn trong thiết kế

Coe nằm trong móng hoặc cọc đơn chịu tai trọng dọc trục đều phải tính theo sức chịu. tải của đất nền với điều kiện:

Đối với eve chịu nén:

Naas TOR GEA

Đối với cọc chịu kéo:

“Trong đó;

Nea và Nu tường ứng là trị tính toán tải trong nén và tải trong kéo tác dụng lên cọcRoa Rus tương ứng là trị tính sức chịu tải trọng nên và sức chịu tải trong kéo của cọc;Rou và Rix tương ứng là trị tiêu chuẩn sức chịu tai trọng nén và sức chịu tải trong kéo,

của cọc,

+ là hệ s ng mức độ đồng nhất của nỀn đắt khi sử dụng mồng cọc, bằng 1.15 trong mồng nhiều cọc; là hệ số tin cậy về tằm quan trong của công trình, lấy bằng 1.2; I.15 và 11 tương ứng

với tim quan trong của công trình cắp 1, I và IL ‘ye là hệ số tin cậy theo đất lay như sau:

a) Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nền trong móng cọc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất tắt, cọc chống chịu nén không kẻ đãi thắp hay dai cao lấy 7 = I4 (L2)

b) Trưởng hợp cọc treo chịu tai trong nén trong móng cọc dai cao, hoặc daip có diy

đài nim trên lớp đất biến dạng lớn, cũng như cọc treo hay cọc chống chịu tải trong kéo trong bit cứ trường hợp mồng cọc dai cao hay đài thấp, tr số lấy phụ thuộc vào số lượng cọc trong móng như sau:

Mông có ít nhất 21 cọc p= 140 (1.25): Ming có 11 đến 20 cọc m= 1.55 (14):Mông có 06 đến 10 cọc x= 1.65 (L5):Mông có 01 đến 05 cọc += 175 (16)

.©) Trường hợp bai cọc có trên 100 cọc, nằm dưới công trình có độ cứng lớn, độ lún giới

hạn không nhỏ hơn 30cm thi‘c= 1, nếu sức chịu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm.thử tải tĩnh,

Giá tr của 7 trong ( ) đồng cho trường hợp sức chu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm thử tôi nh tại hiện trường: gi tr nod ( ) đồng cho trường hợp sức chị tải ‘eta ege xác định bằng các phương pháp khác.

3