Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu sự làm việc của móng bè - cọc trong điều kiện địa chất công trình thành phố Sóc Trăng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRUONG ĐẠI HOC THUY LỢI

PHAM QUOC TUAN

NGHIEN CUU SU LAM VIEC CUA MONG BE -COC TRONG DIEU KIEN DIA CHAT CONG

TRINH THANH PHO SOC TRANG

Chuyên ngành: Dia kỹ thuật xây dung

Mãsố: 60-58-02-04

LUẬN VĂN THẠC SỸ

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC: TS NGUYEN QUANG TUẦN

LỜI CAM ĐOAN

“Trong thời gian học tập tại trường với sự định hướng của các thầy cô, đồng thời với

kinh nghiệm làm việc tai cơ quan, sự giúp đỡ của bạn bè và đồng nghiệp và đặc biệt là sự giúp đỡ hướng dẫn của thầy TS, Nguyễn Quang Tuấn Việc thực hiện để tải luận ‘vn cao học “Nghiên cứu sự làm việc của móng bè ~ cọc trong điều kiện địa chất công

trình thành phố Sóc Trăng” tôi xin cam đoan các số liệu, kết quả tính toán được nêu

trong luận văn là trung thục và chưa từng được sử dụng trong bi

ÿ công trình nào,

Moi sự giúp đỡ cho vithực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích

dẫn trong luận văn đều được ghỉ gõ nguồn gốc.

luận văn

Pham Quốc Tuấn.

LỜI CẢM ON

“Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện Luận văn Thạc sĩ, tôi đã nhận được

st giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình và quý báo của nhiễu cá nhân, tập thể én toàn thể Quý Thả

học Thủy Lợi Hà Nội và nhất là các Thay, Cô tại Bộ môn Địa kỹ thuật của trườ

“Trước tiên tôi xin bảy 16 long biết ơn sâu si „ Cô Trường Đại

tân tinh giáp đờ tôi rong suốt thời gian qua, Tôi xin cảm ơn vi những kiến thức en thiết, bộ ich và những kinh nghiệm mã các Thầy, Cô đã tận tinh truyền giảng lại cho tôi để tôi vận dụng vào công việc thực tiễn, góp vào hành trang trên bước đường tương lai trong cuộc sống, và có thé hoàn thành luận văn tốt nghiệp của minh,

Tiếp đến, tôi xin gởi lồi cảm ơn đến Thầy TS Nguyễn Quang Tuấn đã tận tình

hướng dẫn, chỉ dạy ân cần, truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu,

cung cấp và để ra định hướrong suốt quá trinh làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin

chân thẳnh cảm ơn thấy,

Tôi xin trần trọng cảm ơn Phòng Đào tạo Đại học và sau Đại học - Trường Đại họcThủy Lợi đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành luận văn đúng tién độ.

Tôi xin gi lời cảm on đến ắt cả các anh chị, các ban cũng họ lớp Cao học 24ĐKT12

đã cùng cấp tài liệu,úp đỡ và đồng góp cho tôi những kiến thức bổ ích để

hoàn thành luận văn một cách tốt nhất

Do th gian thực hiện đề ti có han và lượng kiến thie bao la vô tận nên không thể tránh khỏi những thiểu xót nhất định Tôi rit mong được sự đóng góp và ý kiến quý.

bau của Quy TICo va bạn bề để ngây cảng hoàn thiện hon.

Tôi xin chân thành cám on!

1.2 Các quan điểm thiết kế mồng cọc hiện nay.1.2.1 Quan điểm cọc chịu tải trong hoàn toàn12.2 Quan điểm bê chịu tải trọng hoàn toàn,

1.2.3 Quan điểm móng bẻ - cọc dng thời chịu tai trọng công trình

1.3 Cấu tạo và ứng dụng của móng bé - cọc

-1.6 Lựa chọn công tình áp đụng ở thành phố Sóc Trăng, tình Sốc Tring

1.7 Điều kiện địa chất công trinh tại vị tí nghiên cứu

1.7.1 Đặc điểm chúng của địa hình khu vực nghiên cứu1.7.2 Đặc điểm chung dia chất khu vực nghiên cứu

CHUONG 3: CƠ SỐ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH TÍNH TOÁN

MONG BE - COC

2.1 Phin tich tinh toán theo các phương pháp thông thường

2.11 Cơ sở lý thuyết

2.12 Trình tự hit kế móng cọc

2.1.3 Tinh toán sức chịu tải của cọc

2.1.4 Coe chịu tai trọng ngang vả cọc chịu uốn doc

2.15 Mô phỏng bãi ton meng cọc chịu ti trong toàn bộ bằng chương tình Plaxis

2.2 Phân tích tinh toán theo phương pháp số sử dụng phần mém Paxis

2.2.1 Coe trong đất

2.3.2 Sức chịu tải của móng bẻ cọc 22.2.3 Độ lin của mông bè coe 4“2.2.4 Mô phỏng bai toắn mông cọc bè bằng chương tình Plaxis 48

CHƯƠNG 3: KET QUÁ PHAN TÍCH TÍNH TOÁN MONG BE COC CHO CONGTRÌNH TẠI THÀNH PHO SOC TRĂNG mỉ

3.1 Giới thiệu khái quát về công trình 5

3.2 Điều kiện địa chất công trình tại vi trí xây dựng si 3.3 Các thông số đắt nỀn ti vi ti xây đựng công trinh 3

3.486 ligu đầu vào sử dung tính toán kết cấu công trình 37

3.5 Kết quả phân tích tính toán theo từng phương pháp, 39

3.6 Phân tích anh hưởng của các yếu tổ dat nền tới hiệu quả của việc sử dụng giải pháp

mồng bề - cọc T2

3.7 So sinh kết quảtheo các phương pháp 7 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 81 PHU LUC: HO SO DIA CHAT KHU VUC NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN 8

TÀI LIEU THAM KHẢO 9ĩ

Hình 1 - 5: Sơ đổ tính móng tuyệt đối cứng 14 Hình 1-6: Sơ đồ tinh móng mém theo giả thiết của E Winkler “4

Hình 1 7 Mô hình thi nghiệm Terzaghi isHình 1 - 8: Mô hình phân tích mồng be - coe 20

Hình 1 9: Mặt bằng tổng thé dia hình khu vực thành phố Sóc Trăng 25

1-10: Mặt bằng tổng th vị tí khoan địa chất khu vực 25

Hình 2 - 1; Mat bằng cọc chịu tải hoàn toàn mô phỏng bằng Plaxis 37

Hình 2-2: Phase Initial - Chương trình tự động phân tích 37

Hình 2 - 3: Phase - Vật liệu: Tit ed các phần từ cọc, đi được lách hoạt 3

Hình 2-4: Phase - Tải trọng: Gắn tả tập trung lên di cọc 38

‘Hinh 2 - 5: Roi rac hóa phan tử dam trong dat được tượng trưng bằng đường đậm nét.

Cac vòng tròn tượng trưng cho các nút ảo của phan tir đất 38

“Hình 2 - 6: Quan hệ giữa độ lún không thoát nước với tai trọng 43

Hình 2-7: Hệ số ảnh hưởng lăn Ty 45 Hình 2 - 8: Hệ số hiệu chỉnh tính nén lún, Ry 45

Hình 2 - 9: Hệ sé hiệu chính theo độ sâu, Ri, 46

lình 2 ~ 10: Hệ số hiệu chinh hệ số Poisson, Ry 46

Tình 2 11: Hệ số giám lún với L/d = 10 và móng tuyệt đổi cũng 4

Hình 2 12: Hệ số giảm lún với L/d = 25 và móng tuyệt đối cũng 7

Hình 2 - 13: Hệ số giảm lin với L/d= 100 và móng tuyệt đối cứng 9Hình 2- I4: Hệ số giảm limp dụng cho móng mm, trường hyp ở tim, a

Hình 2 - 15: Hệ số giảm lún áp dụng cho móng mềm, trường hợp ở góc 48

Hình 2-16: Tỉ số Roy / Rens cho Lid =25 48Hình 2 - 17: Tỉ số Roo / Roos cho Lid =100 48Hình 2 - 18: Mặt bằng mô phòng bằng Plaxis 49

Hinh 2 19: Phase Initial Chương trình tự động phân tích.

Hình 2 20: Phase Vật liệu: Tắt ả các phần từ cọc, đối được kích hoạt

Hình 2 21: Phase Tải trong: Gắn ti tập trung lên bể cọc.

Hình 3 - 1 Mặt bằng bổ tí cột ting him

Hình 3 2: Mô hình 3D phân tch kết cấu công trình bằng phần mm Babs

Hình 3 - 3: Mặt bằng mô phỏng bằng Plaxis vị tri chân cột giữa

Hình 3 - 4: Phase Initial - Chương trình tự động phân tích.

Hình 3 5: Phase - Vật di được kích hoạtHình 3 - 6: Phase - Tải trọng: Gắn tải tập trung lên dai cọc

Hình 3 - 7: Mặt bằng mô phỏng bằng Plaxis vị trí chân cột biển

Hình 3 - 8: Phase Initial - Chương trình tự động phân tích.

Hình 3 - 9: Phase - Vật

Hình 3 - 10: Phase - Tải trọng: Gắn tai tập trung lên dai cọc

Tat cả các phiin tử cọc, đải được kích hoạt.

Hình 3 - 11: Mặt bằng mô phỏng bằng Plaxis

Hình 3 - 12: Phase Initial - Chương trình tự động phân tích.

Hình 3 - 13: Phase - Vật liệu: Tắt cả các phần tử cọc, đài được kích hoạt Hình 3 - 14: Phase - Tải trọng: Gắn tai tập trung lên bé cọc,

Hình 3 - 15: Mặt1g mô phòng bằng Plaxis iti chân cột biênHình 3 16: Phase Initial Chương trình tự động phân ích.

Hình 3 17: Phase - Vật liệu: Tắt cả các phần từ ọc, đôi được kích hoạtHình 3 - 18: Phase- Tải trọng: Gắn ti tập trung lên bé cọc.

Hình 3 - 19: Kết quả chuyển vị đứng

Hình 3 20: Kết quả chuyển vi ngang theo phương x Hình 3 21: Kết quả chuyển vi ngang theo phương z

Hình 3 - 22: Ứng suất xung quanh đầu cọc tại y

Hình 3 - 23: Ứng suất xung quanh mũi cọc tai y = - 40.0.

Hình 3 -24: Kết quá chuyển vị đứng

Hình 3 - 25: Kết quả chuyển vị ngang theo phương x Hình 3 - 26: Kết quả chuyển vị ngang theo phương Z Hình 3 27: Ứng suất xung quanh đầu cọc tại y= ‹ 4.80

Hình 3 - 28: Ứng suất xung quanh mũi cọc tại y = - 40.0.

Kết quả chuyển vj ngang theo phương x Kết quả chuyển vj ngang theo phương z Ứng suất xung quanh đầu cọc tại y = 4.50

Ứng suất xung quanh mũi eget y Kết qua chuyển vị đứng

Két quả chuyển vị ngang theo phương x

Kết quả chuyển vị ngang theo phương z

Ứng suẾt xung quanh đầu cọc tại y = 4.50 Ứng suất xung quanh mũi cọc tại y = -30.0

Bảng 3-10: Bảng so sánh kết quả phân tích trường hợp chiều

Bảng 3 11: Bảng so sánh kết quả phân ích trường hợp chiều dai cọc L=2

Bảng 3 12: Bảng so sánh kết quả phân tích trường hợp chiều đài cọc L=30,0m đối

với mồng

Bảng 3-13: Bảng so sánh kết quả phân ích trường hợp chiều đãi cọc L=30,0m đối

DANH MỤC CAC BANG BIEU

Bảng tổng hợp chi tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất tại khu vực TBảng ting hợp chỉ iêu cơ lý đặc trumg cia lớp đắt tại khu vực IBảng tổng hợp chi iêu cơ lý đặc trưng của lớp đất tại khu vực IL

Hệ số tốn dọc @

Bang ting hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất tạ vị tí xây dựng Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đắt 1

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớpBảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất 3.Bảng tổng hợp chỉ tiêu co lý đặc trưng của lớp đất 4

Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đắt 5

Bảng nội lực phân tich công trình, tại chân cột có nội lực lớn nhất

Bảng thông số vật liệu đầu vào mô hình Plaxis

Bảng so sinh kết quả phân ích trường hợp chiều đi cục L=16,0m,

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết cin ĐỀ ti

Việc lựa chon giải pháp móng phủ hợp cho công trình có vai trỏ rất quan trọng Trong

các giải pháp nền móng, móng cọc ngày cảng được sử dụng nhiều ở Việt Nam do nhu.

sầu phát triển của kinh tế dẫn đến nhu cầu xây dựng công tình dân dụng và hạ tingđược mở rộng và phát triển ở khắp các vùng miễn trên cả nước,

Trong điều kiện nước ta việc tính toán thiết kế móng cọc đến nay vẫn còn sử dụng

những mô hình tính theo quan điểm cho rằng cọc chỉ có tác dụng giảm lún và gia cổ

hoặc cọc chịu toàn bộ tả trọng từ bé tuyễn xuống Không giống như

móng cọc thông thường, giải pháp mồng bề - cọc được thiết kế có kể đến sự làm việc đồng thời của cả cọc lẫn bè móng Uu điểm của kết cấu móng bẻ ~ cọc là: 1) phù hợp vi điều kiện địa chất khi mà lớp chịu ải tốt nằm quá sâu: 2) tận dụng và phát huy tối da khả năng chịu tải của bè móng, từ đó dẫn tới Khả năng giảm giá thinh xây dựng Cie nghiên cứu của Phùng Đức Long [1], Katzenbach [2] cho thấy phần móng bẻ có thể tiếp nhận từ 30 đến 60% tải trọng từ công tình trong nhiều điều kiện địa chất

công trình.

Giải pháp móng bẻ ~ cọc là một giải pháp đã được áp dung cho rất nhiều công trình

trên thé giới Ở Việt Nam, dù còn mới mẻ song gần đây đã có những nghiên cứu về

giải pháp này [1] [3] [4] Tuy nhiên, vige nghiên cứu áp dụng giải pháp mồng bé ~ cọc

cho các điều kiện địa chất công trình cụ thể vẫn còn hạn chế

Sóc Trăng là thành phố đang trên đã phát triển Việc sử dụng móng cọc cho các nhà

cáo ting dang là nh cầu thiết ếu Để thất kế móng một cách phủ hợp và kinh ế, luận văn nảy xem xét việc áp dụng giải pháp móng bé - cọc với điều kiện địa chất công trình.

‘hu vực thành phố Sóc trăng, từ đó đưa ra phương án thiết ké tối ưu cho các kỹ sư

3 Mục đích của ĐỀ tài

Nghiên cứu áp dụng phương án móng bè - cọc cho diễu kiện đại chất thành phổ Sóc

Tring,

3 Nội dung nghiên cứu.

~ Nghiên cứu điều kiện dat nền khu vực thành phố Sóc Trăng.

Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông sổ đt nÈn tới sự làm việc của hệ mồng bề cọc,

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4.1 Cách tiếp cận

Giới thiệu những nghiên cứu về sự kim việc đồng thời của móng và bè móng công.

trình của các tác giả Việt Nam và thể giới

Phân tích sự làm việc đồng thời của hệ móng bè cọc qua một ví dụ tổng quát là một

công ình tại thành phổ Sóc Tring.

Tính toán một công trình eu thể để phân tích ảnh hưởng của các điều kiện đắt nén tới

thiết kế mồng

4.2 Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu lý thuyết về phần từ hữu bạn (FEM), các phẩm mém tính toán theo phương pháp phần tử hữu han chuyên ngành,

Mô phỏng một công trình cụ thé Thay đổi thông số hình học của hệ mồng cọc dai bèđể thu thập số liệu, phân tích để xây dựng các biểu đồ tương quan.

Thay đổi các thông số về cọc, đất nén dé tim ra những kết luận tổng quát cho bài toánmồng cọc - dai bê.

Phuong pháp nghiên cứu của luận văn li nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thir nghiệm

số trên mô hình toán.

5 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Móng công trình xây dựng đặt trên nền dat khu vực thành phố Sóc Trăng.

6 Kết quả đạt được

"Nghiên cứu được sự tương tác giữa móng bè và cọc.

Nghiên cứu được sự chuyển vị của hệ móng bè cọc trong đất nền, đồng thôi có sự

đánh giá ảnh hưởng qua lại giữa cọc với cọc phía dưới công trình.

inh giá được súc chịu tải của hệ móng bẻ cọc, Từ đó, đề xuất lựa chọn các giải pháp

thiết kế đảm bảo an toàn chịu lực của công trinh và tối ưu hóa chỉ phí xây đựng công

trình mang lại giá trị to lớn xã hội.

7 Nội dung, bố cục của luận văn

nội dung như trên, bảo cáo của luận văn gém ba chương nội dung chỉ tất và phần

Chương 1: Tẳng quan về nóng bề cọc

Chương 2: Cơ sở lý thuyết phương pháp phân tích tính toán móng bè — cọc

Chương 3: Kết quả phân tích tính ton méng bê ~ cọc cho công trình dự Hiển

Phin két lun; Đánh giá các vẫn đề mà luận văn đã giải quyết được, khả năng ứng dụng của đề tai vào việc thiết kế các công trình thực tế, nhiệm vụ cần tiếp tục nghiên cứu trong giai đoạn tiếp theo nhằm xây đựng hoàn chỉnh phương phip tinh,

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ MONG BE - CỌC

1.1 Tông quan về móng bề - cọc

Trong những năm gin đây, méng bé - cọc đang ngày cảng được công nhận như là mộtgiải pháp móng dem lại hiệu quả kinh tế cao trong xây dựng các công tình tén thé

giới cũng như tại Việt Nam.

Giải pháp sử dụng móng bè - cọc không giống như thiết kế móng cọc thông thường,

trong đó cọc được thiết kế để chịu phần lớn tải trọng từ công trình, móng bè - cọc được thiết kế có kế đến sự phân phối ải trọng bên trên xuống nền đất đưới bê mông và cọc

Móng bè - cọc là một hệ thống kết hop bao gồm các phần từ chịu lực làm việc đồng

thời với nhau gồm có các cọc, bè và nền đất bên dưới Trong đó, bè có chức năng liên kết và phân phối tải trong từ chân kết cấu bên trên đến các cọc và truyền một phần ti trọng xuống dat nén tại vị trí tiếp xúc giữa bè và nén đất; cọc có chức năng truyền tải

trọng xuống nền đất đưới chân cọc qua sức kháng mũi và truyền tải trọng vào nền đấtxung quanh qua sức kháng ben,

Ưu điểm của kết cấu móng bổ - cọc lữ

= So sánh với móng cọc thì móng bè - cọc có số lượng cọc nhỏ hơn và chiều dài cọc

cũng ngắn hơn.

thiện được điều kiện làm việc của móng nông nhờ giảm độ Kin cũng như độ lún

lệch Coe giữ vai trò như bộ phận giảm lún.

im được ứng suất cũng như moment nội lực trong móng bè nhờ sự sắp xếp hợp lý

của cọc

- Phit huy vai tr chịu lực của phần mồng bẻ.

Giảm thiểu khả năng phin tồi khi đào hỗ móng.

~ Có thể bổ trí cọc để chịu tải trọng lệch tâm từ công trình bên trên.

Bén cạnh những ưu điểm, việc phân tích và áp dung móng bê - cọc vào thực tế vẫn tổn

tai một số khó khăn, nhược điểm như:

~ Ở Việt Nam, vige tính toán móng bẻ - cọc chưa được xem xét kỹ, các thiết kế chưa

đánh gid và phân ánh rõ vai trò của bè móng, đất và hệ thống cọc.

= Việc thit kế côn gập nhiều khó khăn do thiểu các iêu chuỗn làm cơ sở tính toán.

~ Ngoài ra, việc phân tích móng b - cọc chưa xét đến các yếu tố tác động tới công trình Theo Nguyễn Thanh Sơn [3] một phân tích đầy đã tương tắc ba - cọc với nền

đất cần thiết phải xét đẩy đủ các yếu tố: Sức chịu tả tới hạn của móng đưới tác động

của 1 hợp tải trong: Ảnh hưởng của tác động có tinh chất chu kỳ đến ứng xử của

mỏng: Độ lún tổng thể của móng; Độ lún lệch giữa các khối nhà và với công tình lần

cận; Ảnh hưởng giữa móng bè với cọc, giữa các cọc với nhau; Ảnh hưởng của động.

dất bao gồm cả những trận động đắt kích thích, khả năng hóa ling của đất và phân ứng dong của kết cấu dưới tác động của tải trọng gió,

1.2 Các quan điểm thiết kế móng cọc hiện nay

Hiện nay, việc thiết kế mồng cọc chịu tải trọng cho công trình có nhiều quan điểm tính.toán phân tích với những ưu điểm và nhược điểm khác nhau cho từng trường hợp, có

thể ké đến một số quan điểm thiết kế móng cọc hiện nay như sau:

1.2.1 Quan điểm cọc chịu tải trạng hoàn toàn

Là quan điểm thiết kế cọc được xem là truyền thống và áp dụng rộng ri, trong đó cọc được thiết kế để tiếp nhận toàn bộ tải trong của công trình truyền xuống ma không kể tới sự tham gia chịu tải của nền đất dudi dai cọc Trong tính toán, hệ mồng còn tinh

như méng cọc đài thấp với nhiều giả thiết gin đúng như:

~ Tai trọng ngang do nn đất trên mức đầy đái tiếp thụ

- Dai mồng tuyệt đối cứng, ngim cứng với các cọc, chỉ truyén tải trọng đứng lên các

ceoe, do đó cọc chỉ chịu kéo hoặc nén,

- Coc trong nhóm cọc làm việc như cọc đơn, và cọc chịu toàn bộ tai trọng từ đài

- Khi tỉnh toán tổng thé móng cọc thi coi hệ mỏng là một khối móng quy we

inh toán theo cach nảy có ưu điểm là đơn giản, thiên về an toàn nhưng không đạt

hiệu quả kinh tế, đo đó đây là một phương án thiết kế móng cọc lang phí.

1.2.2 Quan diém be chịu tải trọng hoàn toàn

Kết cấu bè được thiết kế để chịu phần lớn tải trọng tác dụng lên móng, các cọc chỉ hận một phần nhỏ ti trong truyền xuống cọc được bổ tri hạn chế cả về số lượng sức

chịu tải với mục đính chính là gia cổ nén, giảm độ lún trung bình và lún lệch Độ lúncủa móng thường lớn, vượt quá độ lún cho phép, ngoài ra với tải trọng công trình lớntính theo quan điểm này thường không đảm bảo súc chịu tải của nên đất đưới móng

1.2.3 Quan điễm máng bè - cọc đẳng thời chịu tải trong công trình

Hệ kết cấu móng đài - cọc đồng thời làm việc với đất nén theo một thể thông nhất, xét đến diy đủ sự tương tác giữa các yéu tổ dt nền - bề cọc Trong quan diém này, các cọc ngoài tác dụng giảm lún cho ông trình, còn phát huy hết được khả năng chịu tải do đỏ số lượng cọc ít hơn, chiều dài cọc ngắn hom Khi cọc đã phát huy hết khả năng: chịu ti thì một phần tải trong côn lại sẽ do phần bề chị và lâm việc như móng bê

trên nên thiên nhiên

“Trong quan điểm này, độ lún của công trình thưởng lớn hơn so với quan điểm cọc chịu

tải hoàn toàn nhưng vé tng thé, nó vẫn dim bảo nằm trong quy định với một hệ số an toản hợp lý, do đó quan diém tinh toán này cho hiệu quả kính tt hơn sơ v quan

điểm cọc chịu tai trọng hoàn toàn Tuy nhiên, quá trình tính toán phân tích cần sử dụng

các mô hình phức tạp hơn, do đó hiện nay quan điểm này chưa được áp dụng phổ biến

tông rãi

Trên cơ sở giả thiết và mô hình, phương pháp tính toán móng bè - cọc được phânthành các nhóm như sau:

+ Những phương pháp kinh điền

- Phương pháp mồng cọc tương đương hoặc móng bé tương đương,

~ Những phương pháp giả ích đơn giãn

+ Những phương pháp số dya vio phương pháp phn từ hữu han

1.3 Clu tạo và ứng dung của mồng bé- cục 13.1 Cấu tao của móng bè = cục

"Móng bề cọ là một loi móng cọc, cho phép phát huy được tối đa Khả ning chịu lực

của cọc và tận dung được một phn ste chịu ti của nn đất dưới đấy bẻ Móng bê

-.epe còn được gọi là móng bè trên nén cọc.

Mong bè - coe cấu tạo gồm hai phần: bè và các cọc,

= Bé hay dai cọc có nhiệm vụ liên kết và phân phối tải trọng từ chân kết cấu cho các coe, đồng thời truyén một phần tải trong xuống đất nên tai vị tiếp xúc giữa đấy bè và đất nền Bè có thể làm dạng bản phẳng hoặc bản dim nhằm tăng độ cứng chống

- Các cọc làm nhiệm vụ truyền tải trọng xuống nền đất dưới chân cọc thông qua sức

kháng mũi và vào nền dit xung quanh cọc thông qua sức kháng bên Có thể bé tri cọc.

trong di thành nhóm hay riêng rẽ, bổ trí theo đường lối hay bổ trí bắt ky tuỷ thuộc vào

mục dich của người thiết kể, nhằm điều chỉnh lún không đều, giảm áp lực lên nền ở

đầy bé hay giảm nội lục rong bè.

Ts L®] &

Hình 1 - 1: Các phương án bổ trí cọc trong đài

“Cách bổ tri cọc rong đài thường theo nguyên tắc trọng tâm nhớm cọc trùng hoặc in với trong tâm ti trong công tình Giải pháp này có uu diém là ải trọng xuống cọc được phân bố hợp lí hơn; tính làm việc tổng thể của nhóm cọc tốt hon.

Méng bé cọc thường được sử dụng tương đối nhiều trong cée công tình xây đựng cao ting, Sở di lựa chọn giải pháp kết cầu móng b cọc vì đa phần tại vị tí xây dựng công trình có lớp dit yếu rit diy, việc bổ tí cọc theo dai đơn hay băng trén cọc không di Cin phải bổ tí cọc trên toàn bộ diện tích xây dựng mới mang đảm bảo khả năng chịu

tải trọng của công trình Hơn nữa bè cọc sẽ làm tăng tính cứng tổng thể của nền móng

bù dip li sự yêu kém của nền đất

- Nhà dân dung: Chủ yếu là móng bè trên cọc nhồi hoặc cọc barrette Móng bè cọc

thích hợp vớicấu ống kết cầu khung vách.

~ Nhà công nghiệp: Chủ yếu là móng bè trên cọc đóng hoặc ép Đặc điểm nhà công nghiệp là điện tích mặt bằng lớn, cấu tạo địa chất thường không ổn định: cọc sử dựng trong công trình này thường có tác dụng chính là gia cố nén, giảm độ lớn lệch và Kin tuyệt đối.

- Công trình cảng, huỷ: Chủ yếu là móng bề trên cọc đồng hoặc ép Đặc diém của các

công trình này là chịu tải trọng lớn, có quy định nghiêm ngặt về độ lún tuyệt đối và lún.

lech

14 Cơ chế làm việc cũa móng bề cục

‘Mong bề - cọc là một giải pháp nén móng để giảm thiểu độ lún cũng như lún lệch, tận

‘dung được khả năng chịu tải của đất nền bên đưới móng bè và lâm giảm thiểu moment uốn trong móng bè Tinh chất nổi bật của móng bè -cọc là sự ảnh hướng tương hỗ giữa dit và kết cấu móng trong quá tình chị tải

Hình 1 - 3: Sự tương tác làm việc của móng bè cọc (Poulos, 2000)

= Sự tương tác giữa cọc với dat ©.

~ Sự tương tắc giữa cọc với cọc ®

- Sự tương tác giữa bê với dit ©.

~ Sự tương tắc giữa cọc với bè ©.

“Tùy theo độ cúng của mông bè mã nó tiẾp thu tải tong S, từ công trình bên trên và

in bên dưới thông qua dp lực tiếp xúc của đất nền ký hiệu là R, và

hoặc truyền qua cọc Trên quan điểm của móng bè - cọc thi tải trọng của công trình

vita phân phối lên bé vừa phân phi lên cọc Hệ số phân phối tải trong cho cọc ký hiệu

là ay được định nghĩa à ti số giữa tổng ải trọng cọc chịu trên tải trong mà cá hệ thống

bê vi cọc chịu:

Gy =BRy/Ry

Hệ số x =Ú chỉ trường hợp của móng nông và dy = | chỉ trường hợp thuần tủy mồng ge mã không có sự tiếp xúc với đắt bên dưới móng b Việc ảnh hưởng của cọc đến

độ lún của móng bè tùy thuộc vào hệ số phân phối tải trọng, mà hệ số tải trọng lại phụ

thuộc vào số lượng và chiều dai các cọc.

Co chế làm việc và sự tác động qua lại giữa kết cấu móng bề - cọc và nền đất dưới bè

mồng như sau:

+ Bè móng: BE móng có tác dung liên kết các đầu cọc thành một khối thống nhất và

khi ải trọng truyễn xuống (gdm tả tập trung ti cá vị ti chân1), bè móng sẽvực

tiếp tiếp nhận các tải trọng này, sau đó phân phối một phần cho các cọc và một phần truyền thing xuống nền đất bên đưới Sự phân phối này phụ thuộc vào việc bổ tr các

coc, độ cứng của nin đất và độ cũng kháng tốn củ đãi

+ Nên đất dưới bè móng: Khi bè móng chịu tác động của tải trọng, một phần tải trọng được truyỄn xuống cho các cọc và một phần được phân phối cho nền đất dưới bè

móng Tỷ lệ phân phối này còn phụ thuộc vào các yếu tổ: độ cứng của nền đất, chuyển

vị của dai, chuyển vị của cọc và việc bỗ tri các cọc.

+ Ảnh hưởng của cọc: Cơ chế làm việc của cọc là nhờ được hạ vào các lớp đất tốt phía dưới nên khi chịu tác động của tải trọng đứng từ đải móng nó sẽ truyền tải trọng này.

8 lớp a

ge chịu kéo hoặc nén Trong quá trình làm việc cọc còn chịu thêm các tác động phứcxu t thông qua lực ma sit giữa cọc với đất và lực kháng ở mũi cọc làm,

tạp khác như: hiệu ứng nhóm cọc, lực ma sit âm Do có độ cứng lớn nên cọc iếp

nhận phin lớn tải trọng từ móng bè truyền xuống và một phần do nền tiếp nhận.

+ Ảnh hưởng của nhóm cọc: Sự làm việc của cọc đơn khác với sự làm việc của nhómcọc Khi khoảng cách các cọc khá lớn (khoảng cách cọc lớn hơn 6D, với D là đường

10

kinh cọc) thi cọc làm việc như cọc đơn.

Xét cọc và nhóm cọc trên hình 1-3, các đường cong trên hình 1-3a thể hiện đường

đẳng ứng suất do cọc đơn gây ra, còn ở hình 1-3b, ta thấy ứng suất ở giữa nhóm cọc sẽ do ải trọng truyền từ nhiễu cọc tới, do đồ ứng suất dưới nhôm cọc lớn hẳn lên Nếu mỗi cọc trong nhóm cọc và cọc đơn cùng chịu một tải trọng kim việc thì độ lún của

nhóm cọc lớn hơn độ lún của cọc đơn [6]

Py se„c¿c — Site chịu tai của nhóm cọc.

P— Site chịu tải của một cọc đơn,

Khi đóng hoặc ép cọc vào đất hạt thô trạng thái rời hoặc chặt vừa, đất sẽ chặt lên, do

đồ cải thiện được sức chịu tải của từng cọc 9 = 1

Con khí đồng hoặc ép cọc vào đất dính, cấu trúc đất bị xảo trộn, sức chịu tả giảm

xuống nhiều Sau một thời gian cọc nghỉ, sức kháng cắt sẽ phục hồi din nhưng ít khi

"

phục hồi được 100% Vi vậy,

Tôm lại: Sự làm việc của hệ đãi sọc = cọc - đắt nén là một hệ thống nhất làm việc đồng thời cùng nhau và tương tác lẫn nhau rit phúc tạp Sự tương tác đó phụ thuộc vào độ cửng kháng uốn của dai cọc, độ cứng của nén đất (day dai), độ cứng của cọc (khả năng chịu tải và bổ trí cọc) Nhờ vào sự tương tác đó mã tải trong được phân phối xuống nên dat gây ra chuyển vị của nền, chuyển vị này phân phối lại tải trọng cho kết cấu bên trên từ đồ có tác dụng điều chính chênh lệch Kn, giữ được độ ôn định không gia cho

1.5 Các phương pháp phân tích móng bè - cọc1.8.1 Các phương pháp don giản

+ Phương pháp tính toán nh móng cọc đài thắp

Phuong pháp nay dựa trên quan niệm tính toán xem toàn bộ tải trọng công trình do cọcchịu

CChigu sâu chôn mỏng hạ phải thoả mãn điều kiện tải trong ngang H được cân bằng với áp lực đắtbị động của đất rong phạm vi đã cọ, để cho cie cọc không bị ác dụng cia

|e ngang mà chỉ hoản toàn lâm việc chịu nén.

men ngoại lực được cân bằng với cúc phản lực tại đầu cọc với các tọa độ (, y)

của cọc

Riêng đổi với móng chỉ có một cọc đặt đúng tâm thi cần phải xem là cọc đơn chịu‘momen và tải trong ngang.

Do đổ điều kiện để xem như là mồng cọc đài thấp là cọc phải được bổ tí trên 2 cọc trở

lên, để chống lại moment

196 có tọa độ (xui) là

a4)

“Trong đồ,

M, Moment theo phương trục y

M, ~ Moment theo phương trục x

Xu Yi toa độ của cọc thứ i so với vị trí tải trong

-# Phương pháp tính toán như mang bè

Phương pháp nay dựa trên quan niệm tính toán xem toàn bộ tải trọng công trình do béchiu lựe, cọc chỉ có tác dụng chính gia cổ nén và giảm lún.

‘Theo phương pháp nay, tuỳ theo độ cứng của bè mà ta xem bê như móng cứng tuyệtđối hoặc móng mềm.

~ Móng tuyệt đổi cứng,

Phin lực dưới diy móng tuyệt đội cũng xem như phân bổ đều Sau khi có nội lục ở cổ

sộttừ khung truyén xuống, tinh tổng lực nén EN do các cột tuyển xuống móng

~ Moment quần tính quanh trục x an

phe BB), - Moment quần tính quanh trục y (1-8)

Ne, - Moment quanh true x a-9

My ‘Moment quanh trục y (1-10)

B

eu, eạ — là độ lệch tâm của trọng tâm móng và tâm lực theo phương cạnh L, B.

Hình I - 5: Sơ đồ tính móng tuyệt đối cứng,= Mông mém

Khi kích thước móng lớn, độ cứng của mồng giảm, phản lực nén không phân bổ theo quy luật bậc nhất, ta phải tính móng như mồng mềm,

Để tính mông mém, ta có thé dùng phương pháp tính của dim rên nén đàn hii hoặc

đơn giản hơn là sử dụng mô hình hệ số nền Winkler trong đó thay thể đất nền bằng hệ

lò xo độc lập, có độ cứng lò xo K = C,.F với các 1d xo ở giữa móng hoặc K = C„.F;

Hệ số nền C, không phải là hằng số mà nó thay đổi theo nhiều thông số như kích

thước móng (B x L); Chiều sâu chôn móng; Cấu tạo từng loại đất Có nhiều phương

pháp xác định hệ số nền C„

- Phương pháp đựa vào kết quả thí nghiệm:

+ Thi nghiệm bản nén: Năm 1955, Terzaghi đã công bổ các kết quả nghiên cứu về hệ

„ theo đó hệ số C, ti kệ nghịch với b rộng móng Trên thực té, có thé thục hiệnlí nghiệm ban nén với kích thước 0,3m x 0,3m, chất tải để tìm mỗi quan hệ giữa ứng

Hạt đất

Hình I - 7: Mô hình thí nghiệm Terzaghi

Hệ số nên được xác định bằng công thức;

Trong đó:

oa - Ứng suất gây lún ở giai đoạn nên din hồi ứng với độ him bằng 14 «1/5 độ lần

Is

cho pt

» - Độ lún ở giai đoạn nén din hồi

Đổi với móng vuông kích thước B (m) x B (m), công thức chuyển đổi hệ số nền C, từ kết quả thí nghiệm bản nền nêu trên có dạng như sau:

Dit i

di)Đất dinh:

Đối với móng hình chữ nhật có kích thước B(m) x L(m) Hệ số nền C, được chuyển

đổi từ móng vuông có cùng áp lực tác động trên 2 móng sẽ có dạng như sau;

“Trên đường cong nón ép e - logo, ta xác định các giá tri en, €, ơị và ơ; ở phần tuyến

tính trước vùng chuyển tiếp (đường nén lại) Hệ số nền C; được xác định theo công.

- Phương pháp tra bảng: Số liệu thí nghiệm hệ số nền không phải lúc nào người thiết

KẾ cũng có, vi ả liệu khoan địa chất hoặc xuyên tĩnh nếu có cũng chỉ cung cấp số liệu

liên quan đến việc tính cưởng độ và biển dạng (phân loại đất, dung trọng tự nhiên y,

gốc ma sắt trong g, lực đính e, hệ số rỗng e, module biến dang E, cường độ tiêu chuẩnR*, ) Do vậy, ta phải dùng phương pháp tra bảng sau đây, vì các kết qua cho trong.

bảng này là một khoảng giá tri dao động khá lớn nên kết quả có được chỉ là tương dối

chính xác.

17

Cách thứ nhất dựa vào phân loại đt và độ chất của lớp đất dưới đáy mồng:

"Đặc tính chung của đắt (1) Ten đất (2) c (aaNiem)

Cách thứ bai da vào loại đất, thành phần hat, hệ số rỗng và độ ật cũ lớp đất đạt

Đặc tính chung của đắt Tên đất C, daN/em')

3 Dit cứng vừa - Cat bụi độ chat vừa và chat (8 < 0,8) 14

= Cat hat nhỏ, thô vừa và thô, không, 18

phụ thuộc vào độ chất va độ âm

~ Sết và d sét cứng (B = 0} 30

4, Dit cứng - Cit cứng (B >0) 22

- Đá dam, sỏi, đã cuội, đá sạn 26

1.5.2 Các phương pháp có ké đến sự twong tie cục - dt nén và bè đắt nền 4 Phương pháp giải tích kết hợp phần tử biên [5]

Phương pháp này là một phương pháp gin đúng, rong đỏ cọc và đất tượng trừng bởi

các lò xo có độ cứng thích hợp và có ảnh hưởng tương hỗ qua lại còn mong bè được.

phân thành nhiều phần từ tắm chịu uốn.

Móng bè được mô hình bằng phần từ dim hoặc bằng phin từ tắm hoặc cả hai Móng

bekết với các lò xo tượng trưng cho cọc và cho đất tại các điểm nút Các lò xo

tượng trưng cho cọc và đất có kể đến ảnh hưởng tương hỗ giữa bề, cọc và d

19

Hình 1 - 8: Mô hình phân tích móng bè - cọc

ya trên 4 sự ảnh hướng tương hỗ lẫn nhau (cọc với đất: cọc với cọc; đất với móng bẻ;

cọc với móng bè) mi ta ác định sự tương te giữa cọc với cọc và giữa cọc với móng

bội sắc định sự tương tác áp lực ở bề mặt với đất và giữa áp lực BE mặt với cọ; xác

định sự phân chia tải trọng công trình lên bè và lên cọc,

= Sự tương tác giữa cọc với cọc và giữa cọc với móng bè được xác định như sau:

Fy Lực tương ác trên phần từ j của cọc thứ L

Tạ, - Hệ số ảnh hưởng chuyển vị ứng với phần từ Ï của cọc thử K do lực Fy

Eq - Modun din hồi tương đương giữa hai lớp đất thứ I của cọc thứ K vả lớp đất thứ

j của cọc thứ L

px Chuyển vị đứng của đt tiếp giáp với phần từ ¡ của cọc thứ K do lực Fy, gây ra

d- Đường kính cọc

20

Hệ số ảnh hưởng chuyển vị Lyx được xác định từ bai toán Mindlin,

Mật cách tổng quit, đối với nhóm cọc có khoảng cích giữa các coe càng lớn thi mođun của đất nền sẽ giảm dẫn khi tải trọng của cọc gia tăng trong một vòng bán kính nhỏ của đất ở xung quanh cọc Đối với nhóm cọc có khoảng cách giữa các cọc nhỏ thì

modun khối của khối dat bao quanh cọc sẽ giảm.

Vì thế, cần phải đưa ra một bán kinh giới hạn chung quanh cọc, né khoảng cách giữacác cọc lớn hơn bán kính giới hạn thì không có sự tương tác xảy ra,

Bán kinh giới hạn được xác định như sau:

5+(,,/G,(1-9,).025G,/6,)]1 (1-18)

“Trong đó;

vy, = Hệ số Poission của đất

đài cọc

Gia - Modun trượi của đất ở vị ti giữa cọc

.G¡ - Mođun trượt của dat ở vị trí đáy cọc Gi, Modun trượt của đất bên đưới đấy cọc

Sự tương tác giữa cọc với đất ở bề mặt được xác định theo phương pháp phần tử biên tương tự như sự trơng te giữa cọc với cọc Tính phi tuyến của đt được xét đến bằng cách cho các hệ số ảnh hưởng chuyển vị có gi tr là hằng s6 không phụ thuộc vào ti

- Sự tương tic giữa ấp lực ở bỀ mặt với đất và giữa áp lực bé mặt với cọc

Sự tương tác giữa áp lực bề mặt với đất trong nhiều lớp được xác định theo phương tình Sieinbrennerđỗi với tải trọng trên tắm cứng trên nên bản Không gian hữu hn

Sự tương tác giữa áp lực bÈ mặt với cọc cũng được xác định từ phương trình

Steinbrenner đối với chuyển vị tại một điểm có độ sâu đặc trưng 1 bên dưới mặt đất.

‘Theo Poulos đề nghị My

- Sự phân chia ải trọng công trình lên bè vi lên cọc

Được áp dụng theo phương pháp cộng tác dụng, trong đó giả thiết phần từ của hệ

thống nền và móng ứng xứ theo quy luật đàn hồi.

“Trong đó P, và w, lần lượt là tải trọng truyền lên bè và độ lún của phần bẻ,

Sự tương tie giữa cọc và bè được biểu diễn thông qua quan hệ sau

1A, JÊRJ

Trong dé, những số hạn không phụ thuộc đường chéo thể hiện sự tương tức giữa bè và nhóm cọc Hệ số ay liên quan đến kich thước và khoảng cách giữa các cọc Theo

Caney và Randolph (1993), chon hệ số ayy =

Độ cứng tổng thé của phần bè P,/w, phụ thuộc vào độ mềm của bè Tuy nhiên, độ

mềm của bè không ảnh hưởng đáng kế đến tỷ số giữa tổng tải trọng với độ lún (theo Barkan, 1962) nên có thể dùng kết quả của móng bé cứng theo Poulos và Davis

fi - Phụ thuộc vào ty số giữa hai cạnh cũa bè, ø = L/B theo Barkan (1962) sẽ như sau:

Độ cứng của một nhóm cọc khi kể đến ảnh hưởng nhóm được tính như sau Đồi với n

cọc có độ cứng là k thi độ cứng của nhóm cọc là kp phải nhân véhệ số ảnh hưởng,

Quả trình phíbước tổng quất

tích theo phương pháp giải ích kết hợp phần từ biện được chia làm hai

Bước I: Xác định độ cứng lò xo tượng trưng cho cọc và các lò xo tượng trưng cho đất

"Bước 2: Tính toán độ lún cũng như nội lực trong mồng be.

.# Phương pháp phần từ hữu hạn [5]

Phương pháp phần từ hữu hạn được áp dụng tính móng bé cọc trong phần mềm Plavis

Phin mềm đưa ra một phần tử đặc biệt để mé phỏng cọc ở trong dit, cọc trong được mô hình bằng các phần tử dim và sự tương tác giữa đất và cọc ở xung quanh cọc cũng như ở mũi cọc được mô hình bằng những phan tử tiếp xúc.

1.6 Lựa chọn công trình áp dụng ở thành phổ Sóc Trăng, tỉnh Sóc Trăng

"Tên công trình: Cao ốc Siêu thị tổng hợp Anh Quang Plaza

Địa điểm xây dựng: Thành phố Sóc Trăng, tỉnh Sốc Trăng.

1.7 Điều kiện địa chất công trình tạ v trí nghiên cứu

1.7.1 Đặc diém chung của địa hình khu vực nghiên cứu

Nhìn chung, địa bình tự nhiền khu vực thành phổ Sóc Trăng tương đối bằng phẳng, khu vực dân cư tập trung đông đúc và các công tình nhà cao ting tai trung tim các phường 1, 2, 3; các khu vực phường khác dân cư tương đối thưa thớt; ngoài ra khu vực xang quanh thành ph còn diện ích đắt rồng cây âu năm và ung lúa khá lớn.

1 9: Mặt bằng tổng thể địa hình khu vực thành ph Sóc Trăng

Hình 1 10: Mặt bằng tổng thể v tri khoan địa chất khu vực 17.2 Đặc diễm chung dja chất khu vực nghiên cu

Địa chất khu vực thành phố Sóc Trăng, tinh Sóc Trăng chủ yếu là cát phù xa có chié

day rit lớn tai lớp mặt do được bai đắp qua quá trình kiến tạo cũng như một lượng lớn

phù sa tir thượng nguồn sông Mê Kong mang tới Một số khu vực có lớp đất ở trạng

thái chặt vừa, phù hợp cho việc chọn giải pháp thiết kế nhà cao ting tạo cảnh quanphat triển cho dé thi,

các ải iệu dja chit thu thập, có thể phân chia dia chất khu vực thành phổ Sóc

“Trăng thành 3 khu vực với các đặc điểm về địa chất, các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng cho

từng khu vực đó như sau:

Khu vục I: La khu vực có lớp Cát bụi màu xám vàng trạng thái chat vừa, có chiều diy

khoảng từ 0,0m ~ 6,5m, có đôi chỗ phân bổ đến độ sâu khoảng 10m.

Lớp đắt này chủ yêu tập trung ở khu vực phường 3 và một số khu vực tiếp giáp với

phường 2, thành phổ Sóc Trăng

Bảng | - 1: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặ trưng của lớp đắt tại khu vực Ï

STT “Các chỉ tiêu cơ lý Kýhiệu | Đơn - Giáưi

Khu vực II: Là khu vực có lớp sét, st pha, et pha xen kẹp miu xám den, đôi chỗ lẫn

hữu cơ, trạng thái chảy đến dẻo chảy, đôi chỗ dẻo mềm, có chiều sâu khoảng từ 0,0m — 200m, Riêng khu vực phường 10 tại điểm khảo sắt lớp Sét màu xám xanh trang thái déo mềm phân bd đến khoảng độ sâu 24,6 - 35,0m.

Lap đắt này phin bổ chủ yếu tập trung ở khu vực phường 1, 2,4, 5, 6,7, 8, 9, 10

26

Bing | 2: Bing tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc trưng của lớp đất ti khu vực IL

SIT Cie chi tiện cơ ý Kỹhậu | Đan | Gim|

Khu vực Ill: là khu vực có lớp Sét, sét pha, đôi chỗ kẹp cát, miu xám vàng, nâu gu,

nâu vàng phét hồng Trang thái déo cứng đôi chỗ nữa cứng và cứng,

Lớp này phân bổ ở tt cả 9/10 phường, riêng phường 10 là phường không có xuất hiện

lớp này.

Bảng I 3: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý đặc rưng của lớp đất tại Khu vực HIL

SIT Cñc chỉ tều eof Khia | Đơn | Giai

cao nhờ sự làm việc của hệ bê và các cọc với n đất là một hệ hống nhất lâm việc

đồng thời ednnhau và tương tác lẫn nhau rất phức tạp, Tuy nhiên tay theo quy mô.

công trình, đặc điểm địa chat va tinh chất của công trình cần phải lựa chọn giải pháp.

mồng hợp lý, giải pháp móng bè - cọc phủ hợp đổi với các công trình nhà cao ting có

tải trọng lớn cho phép tận dụng tối đa khả năng chịu lực của cọc và bè, làm giảm khả

năng lún lệch giúp công trình én định và tránh lăng phí trong việc lựa chọn giải phápmóng công trình.

Qua kết quả khảo sit dja chất các khu vục nêu rên, tại khu vục Il và HH (li các Phường 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) thi những khu vựe này có lớp dia chất yếu phân bổ tương đối dày việc sử dụng giải pháp móng bé - cọc sẽ không mang lại hiệu quả vì lúc đồ cọc được cắm rit sẵu phía dưới dắt tốt sự tương tác giữa bé và nỀn đất phía dưới

gần như không đáng kể, Do đó, chỉ có khu vực I (thuộc Phường 3) là có thé áp dụng.

tốt giả pháp móng bẻ - cọc

28

CHƯƠNG 2: CƠ SO LÝ THUYET PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH TÍNH TOÁN MONG BE - COC

Đối với công trình xây dựng đặc biệt là cắc công tình cao ting có nhu phương phip

để tính toán kết cấu móng như các phương pháp tính toán thông thường sử dụng mong

‘coe chịu lực toàn bộ do tải trọng phần kết cầu bên trên truyén xuống và phương pháp mồng bề cọc như: Phương pháp giải tích kết hợp phần từ biên, phương pháp phần tử hữu hạn trong phần mềm Plaxis,

“Trong Luận văn này, sẽ sử dung 2 giải pháp tính toán kết cấu móng, đỏ là phương

pháp thông thường dùng giải pháp cọc chịu lực toàn bộ công trình và phương pháp

đăng phần từ hầu hạn để tinh ton kết cẫu mồng bể cọc chịu lực Qua kết qua tính toán của 2 giải pháp nhằm so ánh hiệu quả cũng như đánh giá được những thuận lợi và hạn chế của từng giải pháp để từ đó đề xuất việc lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho từng

công trình cụ thể.

2.1 Phân tích tinh toán theo các phương pháp thông thường.

Phương pháp tính toán dựa trên quan niệm là xem toàn bộ tải trọng công trình do hệ

+ Có nhiều cơ sở lý thuyết tính toán.

+ Với chiều đài cọc lớn nên cọc cổ thể xuyên qua các lớp nước hoặc đất yêu để truyền

tải tong xuống các lớp đất tốt nằm ở dưới sâu phía dưới bằng mũi cọc, đồng thời ải

trong cọc truyền qua các lớp đất xung quanh cọc bằng sự ma sát giữa cọc và đắt

+ Giúp lên chặt đt rời để tăng khả năng chị tả của đất

+ Chịu được tải trọng ngang và tai trọng nghiêng lớn

- Nhược điểm:

+ Do giải pháp là dùng toàn bộ cọc chịu lực nên không xét đến áp lực dit tiếp xúc

ngay phía dưới móng nên cọc phải được thiết kế với chiều dài cọc lớn, số lượng cọc

lớn gây lãng phí cho công trình.

soát chất

+ Với chiều dai cọc lớn được đưa xuống nền đất nên việc kí lượng cụckhó khăn như gặp đã tin gây ra gly cọc khi khảo sit địa chất không phát hiện đã tn,

ge để bị xiên do quá tình thi công cọc không xuống thing, quá trình van chuyển cọc

vào giản ép hay đóng đễ nứt gay, lâm ảnh hưởng tới khả năng chịu lực của cọc,

+ Thời gian thi công kéo dài do phải di chuyển giép, đồng.

+ Không kiểm soit được các mỗi nổi cọc.

2.1.2 Trình tự thiết ké ming cọc

(Qui tình thiết kế móng cọc có thể heo trình tự như sau:

~ Xúc định ti tong tác dụng lên cọc.

+ Xác định cc chỉtiêu cơ lý của đất, chiều sâu mục nước ngằm

~ Chọn loại cục, sơ bộ chiều đãi cọc, Xác định khả năng chị ti cọc đơn và ảnh hưởng

nhôm cọc

= Xác dịnh số lượng cọc, khoảng cách ce cọc và ích hước đài cọc,

~ Kiểm tra lực nén, kéo tác dụng lên cọc.

- Kiểm tr ứng suất dưới mũi cọc

- Tính toán và kiểm tra độ lún cho phép.

= Tĩnh toán thiết kể đãi coe

= Tinh toán, kiểm tra cọc chịu uốn dọc và chỉu ải trọng ngang.

~ Tiến hành nén thử tinh cọc hay siêu âm cọc tạitrường,

30

Coe và nhóm cọc được thiết kể theo hai nhóm trang thái giới hạn (TTGH),

~ Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất bao gồm các tính toán:

+ Sức chịu tai tới hạn của cọc theo điều kiện đắt nên.

+ Độ bn của vật liệu làm cọc va dai cọc hợp tải trọng đặc biệt với tải trọng tính toán; tải trọng dùng trong

TTGH 2 là tổ hợp tải trong cơ ban với tải trọng tiêu chuẩn.

4 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Cong thức xác định

P,AR, + Ry.Fy) 2-1)

“Trong đó

Py - Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu

,.F, - Cường độ chịu nón tinh toán và diện tích cốtthép dọc trong cọc

Ry, Fy - Cường độ chịu nên của bê tông và dig tích mặt cắt ngang thân cọc

9 Hệ số tiến đọc của cọc

31