Tén dé tai:“UNG XU COC KHOAN NHOI CO MUI COC NAM TRONG DA”Tom tat:Luận văn trình bay ứng xử thực tế của cọc khoan nhồi có mũi cọc nam trong đá,thông qua việc sử dụng đường cong tf/fmax —
MO DAUTONG QUAN VE DE TÀI NGHIÊN CỨUChương n y tr nh b y về tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới, nêu lên các van dé còn tôn động trong tính toán sức ch ut in n đọc trục của cọc khoan nhôi có mũi năm trong đá theo TCVN10304-2014 [1].
1.1 Giới thiệu về cọc khoan nhồi có mũi cọc nằm trong đá Coc nhồi là một lo i cọc móng sâu được thi công băng cách đồ bê tông tươi v o một hỗ (16) khoan trước đó.
So với các lo i cọc khác, cọc nhồi có một l ch sử tương đối mới Năm 1908 đến 1920 các lỗ khoan cọc nhéi cỡ nhỏ (đường kính 0.3m dài 6 + 12m) được thi công bang các máy khoan lỗ ch y bằng hơi nước, thậm chí băng ng a Cuối nh ng thập niên 40% v đầu thập niên 50, công nghệ cọc khoan nhéi đã khá phát tri n Người ta cóth làm cọc mở rộng chân v khoan phá đá, cũng như đã biết cách sử dụng dung dch (bentonite) d gi thành hồ khoan Coc nhồi hiện đ i được giới thiệu vào Việt Nam đầu thập niên 90 Kích thước phổ biến của cọc nhồi ở Việt Nam là 1 + 2m, chiều dai 40 +
Mặc dù công nghệ thi công đã phat tri n, nhưng L thuyết và phân tích thiết kế (d báo sức chutiv độ lún) 1 i chậm hơn Mãi đến thập niên 60 + 70, nh ng chương trnh n n tinh quy mô lớn mới giúp người ta hi u rõ hơn s làm việc cua cọc khoan nhồi Trong đó có một đi mm đến nay nhiều kỹ sư nước ta vẫn chưa nhận ra, đó | cọc nhồi ít khi làm việc như cọc chồng (k c trường hợp mũi cọc nằm trong da).
Quá trình nghiên cứu, tìm hi u về s làm việc của cọc khoan nhồi tiếp tục từ đó xuyên suốt sang thập ký 80 và 90. ® Được hi u là thế kỷ 20 lần lượt được các tác gi đưa ra(B ng 1.1).
Sức kháng của phần mũi cọc trong đá thường được chia làm 2 phần: kháng bên
(thân coc v đá) + kháng mũi.
B ng 1.1: Một số nghiên cứu tính toán trên thế giới
STT Tên công thức & tiêu chuẩn Công thức
4 Carter & Kulhawy (1988) [5] đua = is + mV S + sa 5 | Mevay (1992) [6] f = 3 da, la,
Phương pháp thiết kế cọc khoan nhéi có mũi coc năm trong đá được phát tri n ở nhiều nơi trên thế giới Các thông số quan trọng nhất nh hưởng đến kh năng ch ut i của mũi cọc trong đá 1 sức kháng n n đơn của đá (qu), module đ n hồi của đá, độ nhám.
Một số tính toán của các tác gi như Kulhawy & Phoon [8], O’neill & Hassan [7], Rowe & Armitage [4] có x t đến mối quan hệ gi a qmax Và fimax.
Hau hết các tác gi chi tập trung nghiên cứu ứng xử ở mũi coc m_ chưa thấy việc xem x t đến đến sức kháng bên của lớp đất bên trên, mãi đến gần cuối thế kỷ XX vấn đề này mới được xem xột một cỏch nghiờm tỳc bởi Reese v O”Neùl (1989) [11].
1.3 Tình hình nghiên cứu ớ việt nam
O việt nam chưa có nhiều nghiên cứu về ứng xử của cọc khoan nhồi có mũi cọc năm trong đá, các t i liệu có tính khoa học cao chủ yếu chỉ là tiêu chuẩn (B ng 1.2).
B ng 1.2: Một số nghiên cứu tính toán t i Việt Nam
STT Tên công thức & tiêu chuẩn Công thức tc L, 1 | 205-1998 [12] Imax = 1 pn Tư ớG
Trong tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN10304-2014) [1] đối với cọc khoan nhồi có mũi cọc trong đá xem như | coc chống chưa thấy xem x t dén nh hưởng sức kháng bên lớp của phan đất bên trên. hnv s huy động sức kháng nén dọc trục của cọc khoan nhỏi có mũi cọc nằm trong da.
2.1 Tinh toán sức ch ut in n cực han
Co chế truyền t i trọng v o đất nền thông qua móng coc! nént ngd hi u cơ sở tính toán sức ch ut in n dọc trục (xem mục 2.2).
Hình 2.1: Ứng xử truyền t i của cọc khoan nhồi
Sức chu t in n dọc trục c ch n của cọc khoan nhéi có mũi cọc năm trong đá gôm 2 thành phần sức kháng bên và kháng mũi (Hình 2.1) được môt theo công thức
- Ret: là sức kháng bênc ch n(bao gồmc phân trong đấtv da).
- Rep: là sức kháng mũi c ch n trong đá.
- fmaxi: | sức kháng bên đơn v c ch nở phân lớp thứ 1.
- dmax: | sức khang mỗi đơn v c ch no mũi cọc.
-L¡ :1 chiều cao phân đo n thứ ¡.
Việc đầu tiên đ tính toán sức ch ut il phân tầng các lớp đất có c ng đặc tính đ tính toán, 04 tiêu chí cho việc phân lớp đ a tầng như sau [10]:
- Đất dính: s t hoặc b n có cu 50
2.1.1 Sức kháng cọc khoan nhồi trong dat Có tương đối ít nghiên cứu phân tích kỹ lưỡng trong việc xác đ nh sức kháng bên dọc theo thân cọc khoan nhéi Hau hết các phương pháp tính đã có trước đây, bao gồm các phương được trình bày trong luận án n y, được phát trí n theo th c nghiệm đo được trong các thí nghiệm thử t i tĩnh.
2.1.1.1 Sức kháng bên cọc trong nhéi dat dính (phương pháp a) Ta biết răng đất dính có tính thấm rất k m Đối với đất dính bão hòa nước, trường hợp nguy hi m nhất khi áp 1 e nước lỗ rỗng thang dư chưa k p tiêu tán và sức kháng bên khi đó được gọi là sức kháng bên không thoát nước Trong điều kiện không thoát nước, đất dính bão hòa có góc ma sát trong @u = 0 val c dính là cụ.
Sức kháng bên đơn v c chn của đo n cọc nhỏi trong đất dính xác d nh theo phương pháp a dưới đây:
-œ : là hệ số chiết gi m(a 50 kPa) thi Chen & Kulhawy (1994) [14] đề xuất như sau:
+ ld cọc cuôi cùng :œ=0 + Do ncọc ở gi a:
08 Ì R Đất trung gian 0.6 —-, | † 0.25 < cy < 2.5 (MPa) œŒ " —
0.0 POR CÚI Ges ee ee ot | i
Hình 2.3: Tương quanav cụ theo Chen & Kulhawy (1984) [14]
2.1.1.2 Sức kháng bên cọc nhồi trong dat rời (phương pháp ÿ) Cát hay dat rời nói chung là vật liệu thấm nước rat tốt Bởi vậy, áp 1 e nước lỗ rỗng thặng dư thường được coi là tiêu tán ngay lập tức (thoát nước), sức kháng bên gi a đất rời và cọc được gọi là sức kháng bên thoát nước L c dính c’ của đất rời gần như bằng không.
CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆMChương n y tr nhb y quy trnhv thu nhận số liệu kết qu thí nghiệm n n tĩnh cọc có g n đầu đo biến d ng doc theo thân cọc qua đó xác đ nh tỷ trọng sức kháng bên và sức kháng mỗi cọc.
Thí nghiệm được tiễn hành bằng phương pháp d ng t i trọng tĩnh p dọc trục cọc cogn dau do bién d ng dọc theo thân cọc sao cho dưới tac dung cual! c ép, cọc lún sâu thêm v o đất nên.
Các số liệu về t i trọng, chuy nv , biến d ng thu được trong quá trình thí nghiệm
1 cosod phân tích, đánh giá sức kháng bênv kháng mũi cọc.
Cọc thí nghiệm n n tĩnh t ¡ công trình TROPICANA số 42 Trần Phú, Nha Trang, Khánh Hòa có các thông số như sau:
- Đường kính cọc: Dp = I500(mm).
- Chiều dai cọc trong đá: lạ = 5.4(m).
- Đầu do biến d ng (strain gauge) được bố tri ở 7v trí dọc theo chiều dai cọc [24], xem thống kê ở B ng 3.1.
- Các lớp câu t o đa chất [25] được thống kê trong B ng 3.1.
B ng 3.1: Tổng hợp số lượng và v trí đặt đầu do biễn d ng
Cao độ lay theo mặt dat tự nhiên
SE HD) MY Bl) WwW] t -50.5 G3) OW) Wl NI NM! dy] bd
= ` us ‘ * ses s N AL vì vi ` a” at s e * ‘ ° ° M + e 4 bề ” ơ ‘+ 4 â
“ 4Ð uw CÁT ĐA x£ va SAT) SAND ad Sưt come a SIGN hare Lean CLAY, cory ant!
“ “