Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích và đánh giá hiệu quả của việc phụt vữa thân cọc barrette từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cho đất khu vực quận 2, Tp. HCM

Tính toán lực ma sát đơn vị trên thân cọc trong nên đất có nhiều lớp băng phươngpháp giải tích theo TCVN 10304:2014 và công thức thực nghiệm và so sánh với kết quảthí nghiệm nén tĩnh, k

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ NGỌC DIỆP

PHAN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUA CUA VIỆC PHỤT

VỮA THÂN CỌC BARRETTE TỪ KÉT QUÁ THÍ NGHIỆM

NEN TINH CHO DAT KHU VỰC QUAN 2, TP HCM.

Chuyên ngành: Dia Kỹ Thuật Xây Dựng.Mã số ngành: 60 58 02 11

TP HO CHI MINH, tháng 7 năm 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS ĐỒ THANH HAI

Cán bộ chấm nhận xét 1: GS.TSKH NGUYEN VAN THO

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG

: PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN: PGS.TS TRAN TUẦN ANH: GS.TSKH NGUYEN VAN THO: TS LÊ TRỌNG NGHĨA

:PGS.TS TÔ VĂN LẬN

TRƯỞNG KHOA

KY THUẬT XÂY DỰNG

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: LE NGỌC DIỆP MSHV: 1670115Ngày, thang, năm sinh: 28/11/1992 Noi sinh: Binh DinhChuyên ngành: Dia kỹ thuật xây dung Mã ngành: 60 58 02 11

I TEN DE TÀI: Phân tích và đánh giá hiệu qua của việc phụt vữa thân cọc barrettetừ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cho đất khu vực Quận 2, Tp Hồ Chí Minh.H NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Tính toán sức kháng thành của cọc barrette dựa trên lý thuyết tính toán bằng phươngpháp giải tích theo TCVN 10304:2014.

2 Thiết lập mô hình tính toán cho cọc barrette phụt vữa thành cọc sử dụng phươngpháp phan tử hữu hạn thông qua phan mém Plaxis 3D

3 Trên cơ sở phương pháp mô phỏng và phương pháp giải tích so sánh với kết quả thínghiệm thử tinh đánh giá sự gia tang của sức kháng đơn vi xung quanh cọc.

4 Kết luận và kiến nghị.II NGÀY GIAO NHIỆM VU :15/01/2018

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:17/06/2018V HO VÀ TEN CÁN BỘ HƯỚNG DAN: TS DO THANH HAI

Tp Hô Chi Minh, ngày 13 tháng 7 năm 2018

CAN BO HƯỚNG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

TS DO THANH HAI PGS.TS LE BA VINH

TRUONG KHOA KY THUAT XAY DUNG

LOI CAM ON

Lời dau tiên, tôi xin chân thành cảm ơn đến quý Thay Cô trường Dai học Bach KhoaTp.HCM, Khoa Kỹ Thuật Xây dựng đã truyền dạy những kiến thức quý giá cho tôi, đócũng là những kiến thức không thể thiếu trên con đường nghiên cứu khoa học và sự nghiệpcủa tdi sau này.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thay TS Đỗ Thanh Hải Với sự tận tuy và nhiệttình, Thây đã giúp tôi phát triển các ý tưởng, tìm kiếm tài liệu cũng như định hướng nghiêncứu Tôi cũng không quên gửi lời cảm ơn đến các tác giả trong tài liệu tham khảo mà tôidùng dé hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin trân trọng cảm ơn gia đình, bạn bè và các tập thể, các cá nhân đã ủng

hộ, động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Luận văn thạc sĩ đã hoàn thành trong thời gian quy định với sự nỗ lực của bản thân, tuy

nhiên không thé tránh khỏi những thiếu sót Kính mong quý Thay Cô chỉ dẫn thêm để tôibồ sung những kiến thức và hoàn thiện bản thân mình hơn

Tôi xin trần trọng cảm ơn!

Tp Hô Chí Minh, ngày 17 thang 6 năm 2018

Lê Ngọc Diệp

TOM TAT LUAN VAN THAC Si

PHAN TÍCH VA ĐÁNH GIA HIỆU QUA CUA VIỆC PHUT VỮA THAN COCBARRETTE TU KET QUA THI NGHIEM NEN TINH CHO DAT KHU VUC

QUAN 2, TP HCM.

TOM TAT:Nghiên cứu kha năng nâng cao sức chịu tai coc barrette bang phương pháp phut vữathân trên cơ sở thí nghiệm nén tĩnh.

Đề tài sử dụng 2 cọc barrette TP2 (không phụt vữa thân) và TP3 (có phụt vữa thân)có kích thước (0,8m x 2,8m) dài 62,2m thuộc Công trình Khu Cao Oc Thương Mại — VănPhòng — Dịch Vụ Khu Đô Thị Mới Thú Thiêm toạ lạc tại Quận 2, TP.HCM Hồ sơ khảosát địa chất được cung cấp bởi đơn vị khảo sát Công ty cỗ phan tư vấn khảo sát kiếm địnhxây dựng Trường Sơn.

Dựa vào số liệu bảng tong hop ma sát từ thí nghiệm nén tĩnh cua coc TP3, tại vi triSG7-SG8 và SG8-SG10 cho thay lực ma sát đơn vị giữa lớp có phụt vữa tăng lên 12%trong đất sét và tăng lên 20% trong đất cát so với đoạn không phụt vữa thân

Tính toán lực ma sát đơn vị trên thân cọc trong nên đất có nhiều lớp băng phươngpháp giải tích ( theo TCVN 10304:2014 và công thức thực nghiệm) và so sánh với kết quảthí nghiệm nén tĩnh, kết luận đánh giá đối với cọc không phụt vữa thân cọc thì sử dụngcông thức thực nghiệm mà cụ thé là công thức của công ty Bachy Soletanche Việt Nam déxuất sẽ cho kết quả gân giống với thực tế thí nghiệm nhất

Từ kết quả của thí nghiệm nén tĩnh, dùng phương pháp phan tử hữu hạn ( phần mềmPlaxis 3D) phân tích ngược đối với cọc TP2 để tìm ra thông đất tin cậy nhất (cho kết quảra giống với thí nghiệm nén tĩnh nhất) Từ đó sử dụng bộ thông số đất này để mô phỏngcho coc TP3 Kết quả nghiên cứu cho thay đối với cọc phụt vữa thân thì khi tính toán thiếtkế mô phỏng băng phan tử hữu hạn dé xuất tại lớp đất có vữa phụt nên tăng chỉ số Rinterlên 1.5 lần thì sẽ cho kết quả sẽ giống với thực tế cọc làm việc ngoài hiện trường và trênđoạn 9m phụt vữa ở độ sâu 50-59m thì sức chịu tải cua cọc có phụt vữa thành tăng lên27.5 % so với cọc không phut vữa.

ANALYSIS AND EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF GROUTED BARRETTE FROM THE SOIL COMPRESSION TEST DATA OF

SHAFT-DISTRICT 2, HO CHI MINH CITYABSTRACT

The research of the ability to improve bearing capacity of barrette piles by grouted barrette piles method on the basis of static compression test for pile.

shaft-Topic uses two barrette — type test piles, TP2 ( no shaft-grouted) and TP3 grouted) of size (0.8m x 2.8m), length is 62.2 m that belong to Trade Building - Office -Thu Thiem New Urban Area is located in District 2, Ho Chi Minh City The geologicalsurvey file is provided by the surveyor of Truong Son Construction Inspection andConsultancy Joint Stock Company.

(shaft-Based on the friction table data of the static compression tets for TP3 pile, located atSG7-SG8 and SG8-SG10 show that the friction of pile with shaft-grouted increases to 12%in the clay and increases 20% in sandy soils compared with no shaft-grouted.

Calculates the unit skin friction on the piles in multi-layer soil by analytical methods(according to TCVN 10304: 2014 and experimental formulas) and compares with theresults of static compression test for barrette piles, conclusions for pile without shaft-grouted based on the experimental formulas of Bachy Soletanche Viet Nam will give theresults that are most similar to the experimental test.

From the results of the static compression test for piles, using the finite elementmethod (Plaxis 3D software), back analysis for TP2 piles to find the most reliable soilinformation (resulting in the same static copression test for pile) Then use this soilparameter to simulate the TP3 pile The results show that for shaft-grouted friction barrettepiles, when calculating the finite element simulation design in the soil layer with groutshould increase the Rinter index of 1.5 times, the result will be similar to real Pile workon the field and the length is 9m of shaft-grouted barrette pile at a depth of 50-59m,the bearing capacity of pile has increased to 27.5% mortar compared to non-groutpiles.

Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThầyTS.Đỗ Thanh Hải.

Các so sánh, đánh giá, kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở cácnghiên cứu khác.

Tôi xin chịu trách nhiệm vệ công việc thực hiện của mình.

Tp Hô Chí Minh, ngày 17 thang 6 năm 2018

Lê Ngọc Diệp

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ - -G- k3 1121x119 1E 11g ng ri iLOL CAM ON 0 iiTOM TAT LUẬN VAN THAC SI eecececcccccscscscscsessscecececscecscscacececececscsesssevecaracacacacecees iiiLOL CAM ĐOAN ào HH 1rie V18000 ằ ẻ VIDANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH - G151 91 SE 911191 1 E112 g gxgxge re viiiDANH MỤC CAC BANG BIÊUU - tt E9E 119121 E 911121 1E 11g gi xi0955.100 ® Ã I1 Tính cấp thiết của dé tai cccccccccccscsssscsescsssessesescsscsssessesesessesesessssesessssesessssseesnesen |2 Mục tiêu nghiên cứu của để tài - + + 66t E1 1 1 15 1151111111511 11 1111111111, 43 Phương pháp nghiÊn CỨU - G9990 09 re 44 Tính khoa học và thực tiễn của dé tài - - - - s13 1121 E51 91 51 1 E5 11123 gxrkeo 45 Cấu trúc đỀ tài -.:+cxccttrttHH2 H2 2111.1 1.re 56 Phạm vi của dé tài luận văn c:5+ 2tr2 H222 5

CHƯƠNG 1 TÔNG QUAN CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA THÂN CỌC VÀ HIỆU

QUA CUA SU GIA TANG MA SAT THÁNH 5-55-5555 S5 S5 s55 9589 56955959589555 6In 60 a 61.2 Tong quan về công nghệ phụt vữa thân CỌC - ¿5-5 222222 2E+E+E£EzEerrerreei 61.3 Hiệu qua của phương pháp phut vữa thân cọc nhằm tăng ma sát thành 131.4 Một số công trình tiêu biểu tại việt Nam ứng dụng thành công công nghệ phụt vữa

099222255 a.(.aớ 141.5 Kết luận chương ¿-¿- 5 + + 5E E3 3 3331111 E1115115151515 1111111111111 11g11 11g 19CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LY THUYET TÍNH TOÁN -°-sccsssseserrserrsseee 20

2.2 Thí nghiệm nén tinh - - - <2 6+ + 18191518 995 1900 nọ re 202.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn 10304:20144 - ¿5 5 scssse s2 252.4 Tính toán sức chịu tai cọc có phụt vữa theo công thức thực nghiệm 282.5 Kết luận chương + + + E2 S133 S33 E1E111115151151515 1511111111111 111171 01g gre 32

CHUONG 3 UNG DỤNG TÍNH TOÁN VA PHAN TÍCH HIỆU QUA DOAN CỌC

BARRETTE PHUT VỮA TỪ CÔNG TRÌNH THỰC TT Ế 5- 2 s2 se 33

Sàn 5 C0) On 00 Co) re 333.2 Tổng quan công trinh ccccccccsessssesessssesecsssesscsssesscsesesscsesessesesesssseseescsesssesessseseeseass 333.3 Mặt bang bồ trí coc thử và bồ trí công trường eeceeesccseseesseseseseesesesteseseseeseseeeeees 343.4 Chi tiết cọc thử và thiết bị đo bién dạng Strain øauges - + 555525: 363.5 Mặt cat địa chất và thông tin các lớp at - + + 2 s+x+x+EEt£x2EEeEerxrrkrree 383.6 Tính toán lực ma sát don vi thân cọc TP2 và TÌP3 - + + << << <<<<<<eeeeeeeess 393.7 Mô phỏng tính toán cọc TP2 và cọc TP3 bằng phương pháp phan tử hữu hạn

z9 S0) Sẻ a.a 453.8 Mô phỏng đánh giá hiệu quả sức chịu tai của cọc phụt vữa và không phụt vữa .62KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, - - G1311 111 1 1E 11g19 ng ng rkg 641 KKẾt luận - Gv 919191111 0111919111 1101111110 HT TH net 642 Kiến nghị - + S623 E123 1511511211115 11 1111115110101 0105 110111110111 0101 1111001111 gy 64TÀI LIEU THAM KHẢO SE 53% E5 56911 1 E111 11 1 1E 1111115111 1g rke 66I010080IcYi5 67510858/0Ẻ2 5 68

LY LICH TRÍCH NGANG (G1 1919191 E5 91815191 1 5111115111 111811 rrei 70

DANH MUC CAC HINH ANH

Hinh 1 1 Mat cat ngang thé hién su tiép xúc cọc, vữa sau khi phụt và đất nên SHình | 2 Nguyên lý hoạt động của quy trình phụt vŨa che 9Hình 1 3 Gia công ống thép, phục vụ phut vữa ở độ sâu yêu câu -. - 5+: 10Hình 1 4 Vị trí lắp đặt ống và điểm phut vữa - +52 1t 1S 3 1212111111111 111 re 11Hình 1.5 Chi tiết nút bảo vệ điểm phụt vữa va thử công tác phá nước - 11Hình 1 6 Phụt rửa ông phut vữa băng nước có AP ceecccccsescsssessssssessesesessesesessssesscseseeseseseees 12Hình 1 7 Thiết bi trỘn VỮa -.- c1 v1 11191 111 1111011111 1111101111 1g kg 12Hình 1 8 Tổng quan dự án Sunrise City 16 V cccccccccccsessesssessssesessssessssssesessesesssssseeeseess 14Hình 1.9 Mặt bang bố trí cọc Barrette c.cccscsccecescssscssecessssecscscecessecsvscscecessevecscevavacsceeeees 15Hình 1 10 Tổng quan dự án Vincom E ¿2-5 22+ *+E+E2EE£EEEEEEEEErrxrkrkerrrrrree 16Hình 1 11 Mat bang bố trí coc Barrette c.cccscsccesessssesecesessssscscscecessevscacecessevevacecevavsceeeees 17Hình 1 12 Tổng quan dự án Golden Square c.ccccccssessssssessssssessssesessesesessesesessesessessseenseeees 18Hình 1 13 Mặt bang bố trÍ COC .cecscccsscsessssescscscsscscscscsssscsesescsssscscscscsesscscscsvssssseseassesees 18

Hình 2 | Gia tải bang kích thủy lực, dùng dan chat tải và đối trong làm phan lue 21Hình 2 2 Gia tải bằng kích thủy lực, dùng dàn chất tải và đối trọng kết hợp cọc neo làmM000 11 21Hình 2 3 Biểu đồ quan hệ tải trọng — ChUYEN Vi seecsccsescssesessseseesesesecsesesscscseescseseeseseeeees 22Hình 2 4 Biểu đồ quan hệ chuyền vị - thời gian ¿+ - 2 255252 Ss+x+E£ezxerererrerered 23Hình 2 5 Biểu đồ quan hệ tải trọng — thời gian — chuyên vị - + + s+s+czsscse2 23Hình 2 6 Biểu đồ xác định hệ SỐ (v G-G- + E1 51919191 E5 911191 8E 112813 gxcxrerke 26Hình 2 7 Huy động sức chịu tai dọc thân cọc shaft grouting đối với nền đất tại HongKong theo (L.M.Zhang and L.F.Chu, 2009) oo ceeccessssnceeceesssseceesceesssaeeeeseesseneas 29Hình 2 8 Lực ma sát don vị thông qua giá tri SPT trong đất sét và dat cat 31

Hình 3 | VỊ trí xây dựng công trình tại Khu đô thị mới Thủ Thiém eee 33

Hình 3 2 Phối cảnh công trình Khu cao ốc Thương mại — Văn phòng — Dịch vụ Khu đôthi MOL Thu 0N), 0 34Hình 3 3 Mặt bang Vi trí coc thử TP2 và TÏPẢ - - - 1331331111111 151 35Hình 3 4 Mặt bang bố trí công trường Khu cao Ốc ¿525225252 2e+cccectsrererrerered 35Hình 3 5 Chi tiết lớp vữa phụt cọc 'TÌP3 ¿+25 S++x2EEE2EEEEEE2EE3 2121111 1E rreo 36Hình 3 6 Chi tiết mặt cắt ngang cọc 'TÌP3 ¿+2 Sex E2 2121221212111 2111 112111 xe 37Hình 3 7 Mặt cắt địa chất section 5 tuyến BH5 — BHó — BH7 — BH&8 38Hình 3 8 VỊ trí cao độ các strain gauges do lực ma sat đơn vi trên cọc TP3 43Hình 3 9 Biéu đồ lực ma sát đơn vị trên thân cọc TP2 theo độ sâu - 5555: 44Hình 3 10 Mo hình coc TP2 trong Plaxis 3D Ăn ke 46Hình 3 11 Khai báo các lớp dat - + +6 t1 1 121119151111 11115111 1111111111111 11c 47Hình 3 12 Khai báo phase tính toán theo chu ky thí nghiệm thử fĩnh - - 47Hình 3 13 Tổng biến dạng của mô hình cọc TP2 w.cccccscssssesssessssssescscsssescscssssssesesessssesees 48Hình 3 14 Ma sát đơn vị của CỌC TP2 - - - c5 5101000100 029911111111101 10 101 111v và 49Hình 3 15 Xuất bang gia tri ma sát đơn vi trên thân cọc TP2 theo node 49Hình 3 16 Biểu đồ so sánh lực ma sát đơn vị trên thân cọc TP2 giữa mô phỏng và thí01401190080)15i856)10)) 5222772707077 7= ỐỐỐ 50Hình 3 17 Biểu đỗ so sánh quan hệ tải trọng — độ lún đầu cọc của cọc TP2 ở 2 chu ky 51Hình 3 18 Khai báo mô hình các lớp đất cho coc TP3 với thông số như cọc TP2 52Hình 3 19 Mo phỏng cọc TP3 trong Plaxis 3 Ï) - << n9 ng 1 re 53Hình 3 20 Tổng biến dang của mô hình cọc TP3 v.cccccscsssscssscssssssescscsssescscsssssesesssssesees 54Hình 3 21 Lực ma sat đơn vi trên thân cọc '[ P - + SS 3131111113555 xxx xeres 55Hình 3 22 Xuất bang gia trị ma sát đơn vi trên thân cọc TP3 theo node 55Hình 3 23 Biểu đồ so sánh lực ma sát đơn vị trên thân cọc TP3 giữa mô phỏng và thí01401190080)15i856)10)) 5222772707077 7= ỐỐỐ 56Hình 3 24 Biểu đỗ so sánh quan hệ tải trọng — độ lún đầu cọc của cọc TP3 ở 2 chu ky 58Hình 3 25 M6 phỏng lớp vữa phut trong plaxis 3D cho cọc TP3 «« «<< 59Hình 3 26 Điều chỉnh giá trị Rinter tại vi trí phụt vữa lớp 4b << -«s«sssesss 59Hình 3 27 Điều chỉnh giá trị Rinter tại vi trí phụt vữa lớp 5 - 77 «se 60

Hình 3 28 Xuất bảng giá trị ma sát đơn vị trên thân cọc TP3 mô phỏng lớp vữa theo node¬ äẽ ä 60Hình 3 29 Biéu đồ so sánh lực ma sát đơn vị trên thân cọc TP3 có mô phỏng lớp vữa giữamồ phỏng và thí nghiệm hiện trường + - - << + 119010 vn ke 61Hình 3 30 Kết quả kiểm tra sức chịu tai của cọc TP3 wecccecccccsesessesssessssssescsesssesseseseessesees 62Hình 3 31 Kết quả kiểm tra sức chịu tải của cọc TÌP2 + ¿555cc sx+tsEErkrkrkerrsred 63

DANH MỤC CAC BANG BIEU

Bảng 2 1 Giá tri các hệ số k, Z¡ và N’, cho cọc trong đất Cấtk co 27

Bang 2 2 Mô tả các giải pháp tính toán sức chịu tải ma sát thành coc shaft grouting .30

Bảng 2 3 Thống kê số liệu cọc do đơn vị Bachy Soletanche Việt Nam thi công 31

Bang 3 1 Cao độ lap dat thiét bi do bién dạng của coc TP2 và TP3 -<<<«+ 37Bảng 3 2 Lực ma sat đơn vi của cọc TP2 theo cường độ đất nên ccecsece sec: 40Bảng 3 3 Lực ma sát đơn vi của cọc TP2 theo công thức Nhật Bản - 40

Bảng 3 4 Lực ma sát đơn vi của cọc TP2 theo công thức thực nghiệm của BSV 4]

Bang 3.5 Luc ma sát đơn vi cua coc TP3 theo công thức thực nghiệm cua BSV 4]

Bảng 3 6 Bảng kết qua phân bố ứng suất trên thân cọc từ thí nghiệm nén tĩnh 42

Bảng 3 7 Bảng so sánh kết quả tích và thí nghiệm hiện trường về lực ma sát thân cọc 43

Bảng 3 8 Thông số đất cho cọc TP2 và TP3 từ bài toán phân tích ngược 46

Bảng 3 9 Bảng so sánh lực ma sát đơn vi giữa mô phỏng và thí nghiệm nén tinh cọc TP2¬ ỐỐố.ố 50

Bảng 3 10 Bảng so sánh quan hệ tải trọng — độ lún đầu cọc TP2 - 555: 50Bang 3 11 Bang so sánh lực ma sát don vi giữa mô phỏng va thi nghiệm nén tinh cọcTP3 — 56Bảng 3 12 Bảng so sánh quan hệ tải trọng — độ lún đầu cọc TIP3 . 555+: 57Bang 3 13 Bang so sánh lực ma sát đơn vi giữa mô phỏng và thí nghiệm nén tinh cọcTP3 có mô phỏng ÏỚP Vita G0 nọ và 61

1 TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI.

Cùng với sự phát triển của nên kinh tế đất nước, ngành xây dung nói chung cũngđang trên đà phát triển với tốc độ rất nhanh Những công trình lớn mọc lên ngày càng nhiềunhư là nhà cao tầng, cầu đường, sân bay, bến cảng, tàu điện ngầm hầu hết các công trìnhnày đa số đều phải dùng đến phương án móng cọc Chính vì lẽ đó ma các loại coc Barrette,cọc khoan nhồi có sức chịu tải lớn là một trong những giải pháp chủ yếu để giải quyết kỹthuật móng sâu trong điều kiện địa chất yếu hoặc phức tạp

@sTO TRENCH

EOGTING 5L

Hình i I Quy trình thi công coc Barrette.Đề dap ứng nhu cau phát triển đó, trong những năm gan đây cùng với các côngnghệ thi công cọc thông thường thì công nghệ phụt vữa thân cọc đang là một trong nhữngcông nghệ mới đem lại hiệu quả cao hơn về sức chịu tải của cọc, cải thiện đất nền của cọcmột cách đáng ké và tiết kiệm chi phí đáng kế cho dự án khi thiết kế móng cọc

CÌ FAT CLAY MTH SANDSET DEO CAO LAN CAT

= Í GLAYEY SXTY SAND WITH

:4 GRAVEL+-| CAT PHA BỤI SET LAN SẠN SỞ!

THIẾT BỊ QUAN TRAC

TRONG COC THÍ NGHIEM Tl

phân vào việc giúp công trình được 6n định trong suốt quá trình sử dụng Với sự tiễn bộcủa khoa học, việc tính toán sức chịu tải cọc, kiểm tra kết hợp với phương pháp phụt vữathân (Shaft — Grouted) nhăm tăng sức chịu tải cọc là một lĩnh vực đang được quan tamtrong nghiên cứu khoa học và thực tiễn nhằm đảm bảo an toàn cho con người và công trình,tiết kiệm chỉ phí đem lại hiệu quả kinh tế tối ưu nhất Công việc này có ý nghĩa về khoa họclẫn thực tiễn cả ở tâm thế giới và Việt Nam.

Lay ý tưởng từ việc thân cọc chưa được huy động hết khả năng chịu tải do làm việctrong các tang lớp đất yếu Hiện tượng nay làm giảm đáng ké sức chịu tải của cọc Y tưởngbơm phụt vữa thân cọc làm cô kết đất xung quanh cọc, tăng diện tích ma sát thành theochiều dài cọc nhằm tận dụng hết khả năng mang tải của cọc

Công nghệ phụt vữa thân cọc được nghiên cứu từ thập niên 60, 70 ở thế kỷ 20 và đượcđưa vào ứng dụng tại Việt Nam từ năm 2008 tuy nhiên cho đến nay chúng ta vẫn chưa cótiêu chuẩn hướng dẫn tính toán thiết kế, thi công cũng như nghiệm thu về lĩnh vực này vàcó rất ít nghiên cứu tại Việt Nam về lĩnh vực này Một vài các nghiên cứu như “Nâng caosức chịu tai của coc Barrette bang công nghệ phụt vữa, 2016 — Ths.Bạch Vũ HoàngLan”, “Phân tích hiệu quả của đoạn cọc phụt vữa và không phụt vữa từ kết quá thínghiệm Osterberg Cell cho đất khu vực quận 1, TP.HCM, 2018 — Ths.Nguyễn ThanhLong” hoặc “ Đánh giá kha năng nâng cao sức chịu tai của cọc khoan nhôi bangphương pháp phut vữa thành biên trên cơ sở thí nghiệm O-Cell, 2017 — Ths.NguyénPhúc Binh An” cũng đã đánh gia được sự gia tăng sức chịu tải của cọc Barrette, cọc khoannhôi từ công nghệ phụt vữa thân cọc tuy nhiên số lượng nghiên cứu còn ít, kết luận cònmang tính cụ thể, hạn chế trong | công trình hoặc đất của một khu vực riêng biệt, chưamang tinh pho biến, chưa đánh giá được hết công nghệ phut vữa thân Vì vậy dé tài nàythực hiện nhằm góp một phan dé làm sáng tỏ thêm với kỳ vọng sẽ đóng góp các giá trị khoahọc hữu ích cho công tác nghiên cứu, ứng dụng công nghệ coc Barrette, cọc khoan nhồi

2 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU CUA ĐÈ TÀI.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này phân tích hiệu quả làm việc, sức chịu tải của cọcBarrette sau khi phụt vữa thân cọc Các nội dung cụ thể được sơ lược như sau:

- _ Nghiên cứu tong quan về công nghệ phụt vữa thân cọc.- Phan tích, đánh giá sự gia tăng ma sát thành cọc cho loại đất khu vực quận 2 TP

Hỗ Chí Minh.- _ Xây dựng mô hình mô phỏng kết hợp thí nghiệm thực tế kiểm tra sự gia tăng sức

chịu tải cọc, sự gia tăng ma sát thành.- Phan tích, so sánh sức chịu tải của cọc có va không có phụt vữa thân cọc, so sánh

giữa độ gia tăng ma sát thành.- _ Đánh giá kết quả số, đưa ra nhận xét và hướng phát triển

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Phương pháp thu thập tổng hợp số liệu: là phương pháp tổng hợp các tài liệu khoa họcvề công nghệ cọc Barrette phụt vữa và các phương pháp tính toán sức chịu tải cọc khi cóvà không có phụt vữa đang sử dụng tại Việt Nam và trên thế giới

Sử dụng phần mềm Plaxis 3D — Foundation để mô phỏng tính toán.Thí nghiệm nén tĩnh cọc dé kiểm chứng lại lý thuyết tính toán

4 TINH KHOA HỌC VÀ THUC TIEN CUA DE TÀI

Đề tài nghiên cứu đánh giá được tương quan ma sát thành cho đoạn cọc không và cóphụt vữa thân cho loại đất điển hình, cung cấp các kiến thức cần thiết cơ bản về trình tự thicông công nghệ để có hướng điều chỉnh trong việc thiết kế đối với cọc có áp dụng côngnghệ phụt vữa thân.

Việc nghiên cứu công nghệ phụt vữa thân giúp cho người thiết kế có thêm sự lựa chọntrong việc tăng cường sức chịu tải cọc, thiết kế được các cọc có sức chịu tải lớn hơn đápứng nhu cầu quy mô các công trình lớn, trọng điểm quốc gia đồng thời cũng giảm được chỉphí và thời gian thi công.

Luận văn này gồm có 4 chương được tóm tắt như sau:- _ Chương 1 - Tổng quan công nghệ phụt vữa thân cọc và hiệu quả của sự gia tăng

ma sát thành.- _ Chương 2 — Cơ sở lý thuyết tính toán.- _ Chương 3- Ứng dụng tính toán và phân tích hiệu quả đoạn cọc Barrette phụt vữa

từ công trình thực tế.- _ Kết luận và kiến nghị

6 PHAM VICUA DE TÀI LUẬN VĂN

Số lượng công trình thực tế nghiên cứu có giới han, chưa đủ nhiều dé có thé đưa racác kết luận có tính áp dụng ở phạm vi rộng

Chưa thê đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tô như : hàm lượng vữa, tốc độ, áplực phun vữa đến sự cải thiện sức chịu tải của cọc

Trong thực tế có nhiều biện pháp để tăng sức chịu tải cọc phù hợp với từng điều kiệnđịa chất khác nhau nhưng cụ thé dé tài chỉ tập trung nghiên cứu vào công nghệ bơm phụtvữa thân cọc.

TỎNG QUAN CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA THÂN CỌC

VÀ HIỆU QUÁ CỦA SỰ GIA TĂNG MA SÁT THÀNH

1.1 GIỚI THIEU

Chương 1 trình bày tong quan về công nghệ phụt vữa thân coc, lịch sử hình thành vàphát triển, mục đích và hiệu quả đem lại của việc phụt vữa thân cọc Đồng thời còn tìm hiểucụ thé về quy trình chuẩn bị cho công tác phụt vữa than cọc, yêu cầu kỹ thuật và một SỐcông trình tiêu biểu đã ứng dụng thành công công nghệ này tại Việt Nam

1.2 TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ PHUT VỮA THAN COC

1.2.1 Lich sử hình thành va phát triển

1.2.1.1 Thế giớiCông nghệ phụt vữa có nguồn gốc từ việc sử dụng tia nước cao áp dé cat trong côngnghiệp khai khoáng, so với các phương pháp khoan phụt vữa khác thì công nghệ phụt vữaáp lực cao xuất hiện là muộn nhất, đến thập niên 1950 mới được sử dụng, đầu tiên là ởPakistan bởi công ty Cementation.

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cùng với áp dụng nhiều biện pháp thi côngtiên tiễn hiện đại đã cải thiện rất nhiều đến chat lượng của cọc khoan nhéi, coc Barrette nóichung cũng như sức chịu tải của cọc nói riêng Giải pháp bơm phụt thân coc đã được rấtnhiêu nhà nghiên cứu trong và ngoài nước nghiên cứu va phat trién.

Jet grouting xuất hiện ở Mỹ từ năm 1979 và đến thập niên 1990 pho biến, với giáthành hạ, áp dụng hiệu quả nhiều điều kiện đất và nhiều mục đích ứng dụng khác nhau như:kiểm soát nước ngâm, ôn định khối đất nên, duy tu dap, bit day , Đến nam 2000 côngnghệ này đưa vào Bắc Mỹ tạo ra cọc có sức chịu tải lớn với giá thành rất thấp từ đó phổbiễn nhanh hơn

Ở Trung Quốc áp dụng năm 1972, xây dựng kết cau tường chắn, 6n định hồ dao chonhà máy thép Baoshan, Thượng Hải Đến năm 1990 công nghệ này áp dụng công trình cóquy mồ lớn như đập Tam Hiệp trên sông Duong Tử và Xiaolangdi trên sông Hoang Hà vànhững công trình ngầm của thành phố lớn như Thượng Hải, Bắc kinh, Quảng Châu vàTrung Quốc cũng là nước áp dụng công nghệ này nhiêu nhất trên thế giới.

1.2.1.2 Trong nước

Ở nước ta xuất hiện vào năm 1999 được áp dụng nhiều dự án nhưng công nghệ vẫnchưa có tiêu chuẩn ngành hướng dẫn và tài liệu khoa học về công nghệ này cũng còn rất ít,vào năm 2005 chỉ có hai quyền tài liệu

Ở phía Nam, Liên hiệp địa chất công trình — xây dựng va môi trường thuộc tong hộiđịa chất Việt Nam cũng đã tiến hành thi công công nghệ này và đạt được các hiệu quả rõràng trong việc gia cô các bờ sông, kênh, hố đào sâu, công trình ngầm

Trong những năm gan day, công nghệ phut vữa thân cọc đã sử dụng rộng rãi ở cácthành phố lớn như TP Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng Tuy nhiên, đa số công nghệ mớinay thường được công ty nước ngoài triển khai và chuyển giao công nghệ va cũng một phầnđể Việt Nam từng bước phát triển các công nghệ phù hợp với các điều kiện đặc thù trongnước trên cơ sở kế thừa và cải tiễn công nghệ mới đã có trên thế giới Vì thế công nghệ nàykỳ vọng sẽ truyền tải thông tin toàn diện về công nghệ mới này dựa trên các kết quả nghiêncứu thực nghiệm , một trong những điểm nóng nhất của phụt vữa là làm để tăng sức chịutai của cọc và giảm giá thành cho những dự an móng cọc.

1.2.2 Mục đích công nghệ phụt vữa thân cọc

Mục tiêu của việc phụt vữa than coc (Shaft — Grouted) là đưa vữa vào bề mặt tiếp xúcgiữa cọc (coc Barrette, cọc khoan nhỏi) và đất nền dé cô kết đất, làm tăng độ ma sát thâncọc va tao ra phản ứng cao hơn dé chong lại độ lún dưới các điêu kiện tải trọng làm việc.

Hình 1 1 Mặt cắt ngang thé hiện sự tiếp xúc cọc, vita sau khi phut va đất nên.Công nghệ phụt vữa giúp lap day các khe hở, lỗ rỗng giữa cọc và đất, giúp gan kếtcác tầng đất rời trong phạm vi xung quanh cọc nhờ sự xâm nhập của vữa từ đó nâng caođược giá tri sức kháng thành giữa coc va dat nên.

1.2.3 Quy trình phụt vữa thân cọc hiện nay

Quy trình phut vữa thân coc chung dành cho các loại cọc hiện nay bao gôm 4 giaiđoạn:

- Lap đặt ống phụt vữa đã được gia công vào vùng bê tông bảo vệ của cọc chính- _ Đồ bê tông cọc chính

- Pha nước- Phut vữa

Sơ đồ nguyên lý hoạt động, hệ thống ghi nhận thông tin quá trình phụt vữa

`

Hình 1 2 Nguyên lý hoạt động của quy trình phut vita.

1.2.4 Quy trình chuẩn bị cu thé cho công tác phụt vữa thân cọc

Đề thuận tiện cho việc bơm, phụt vữa thân cọc, các ống phụt vữa cần được lắp trướctheo chu vi cọc từ cao độ mặt đất tới đáy vùng cần được phụt vữa, các van hoặc lỗ phụtđược gia công, chuẩn bị trực tiếp trên thân ống phut

1.2.4.1 Chuẩn bị vật liệuVira bao gồm xi măng Portland thông thường và các phụ gia theo quy định được trộnvới nước theo trọng lượng đáp ứng các yêu cầu đặc tính của hỗn hợp

Các thành phan của hỗn hợp vữa sẽ được đo lường riêng biệt theo trọng lượng hoặcthé tích phù hợp Số lượng mẫu vữa hình lập phương theo yêu cau sẽ được lay mỗi cọc hoặcmôi mẻ trộn dé thí nghiệm cường độ nén, hô sơ quy trình sé được lưu giữ lại theo mâu.

Xi măng được cung cấp phải được niêm phong kín, kèm theo chứng nhận của nhàsản xuất, ghi chủng loại, ngày sản xuất, thành phan va độ mịn Toàn bộ xi măng cần phảiđược bảo quản cần thận trong điều kiện không bị thắm nước.

1.2.4.2 Chuẩn bị thiết bịÔng phut vữa:- _ Là các ống thép đen có đường kính 49mm hoặc 60mm, dày 2mm, chiêu dài thông

thường 12m hoặc được gia công nối, lắp cho phù hợp với độ sâu yêu cau

- Được lắp theo khoảng cách bằng nhau xung quanh lồng cốt thép ngoài Các điểmphụt sẽ được lắp tại các khoảng cách xấp xi 1m theo phương thăng đứng suốt chiềuđài cần phụt vữa.

BANG KEO MEM CUỘN 2 ĐẦU

Hình 1 5 Chi tiết nút bảo vệ điểm phụt vita và thử công tác phá nước

Thiết bị bơm:- May trộn vữa: ZM1- May bom: KP60- Bom tay: T-50K- _ Đồng hỗ áp lực.

1.2.5 Yêu cầu kỹ thuật cho công nghệ phụt vữa thân cọc

Hệ thống các ống dùng dé phut vữa (bao gồm cả ống dự phòng) được lắp đặt xungquanh chu vi và liên kết cố định vào thép chủ của cọc

Trong vòng 24h sau khi đồ bê tông cọc, các ống này sẽ được phụt nước rửa sạch và

thực hiện công tác phá nước mở lỗ

Phụt vữa thường được thực hiện vào ngày thứ 7 ( 1 tuần) kế từ khi hoàn tất việc thicông đồ bê tông cọc

Định mức quy định cho lượng vữa bơm ra là 35 lit/m? bề mặt cọc, nếu vị trí nào không

dam bảo lượng vữa nay thì các vi trí lân cận cần phải được bồ sung sao cho khói lượng vữa

trung bình trên bề mặt cọc không nhỏ hơn 25 lit/m? diện tích xung quanh cọc Tat cả cácthông số như thé tích vữa bom, áp lực phun, đều được kiểm soát bởi hệ thống quản lýSINNUS như Hình 1 2.

1.3 HIỆU QUA CUA PHƯƠNG PHÁP PHUT VỮA THAN COC NHẰM TANG

MA SÁT THÀNH

Ma sát thành phụ thuộc rất nhiều đến tiết diện ngang cũng như chu vi của thân cọc vàđất nên xung quanh Khi thi công cọc khoan nhdi cũng như cọc barrette, trong quá trình thicông cọc khoan lay dat ra và dùng dung dich bentonite bơm vào dé giữ thành hỗ đào khôngbị sạt lỡ, điều này làm ảnh hưởng rất nhiều đến sức kháng xung quanh thân cọc Do đó biệnpháp phụt vữa thân cọc sẽ tạo ra lớp vữa mới bao bọc và bó chặt xung quanh thân cọc nhằmtăng khả năng ma sát thân cọc, khi đó sức chịu tải của cọc cũng được gia tăng.

Sau khi đồ bê tông cọc trong vòng 24h, bắt đầu thực hiện công tác phá nước bang tianước áp lực cao Trong khoảng từ 5-7 ngày sau tiến hành phụt vữa, hỗn hợp vữa sẽ được

bơm với áp lực cao, đi xuông thành cọc và lan tỏa ra ngoài thành từng tia, bó chặt thân cọc,làm tăng sức kháng cat của cọc, làm cho diện tích tiép xúc được tăng tạo nên lực ma sátthành tăng theo.

1.4 MỘT SO CÔNG TRÌNH TIỂU BIEU TẠI VIỆT NAM UNG DỤNG THÀNH

CÔNG CÔNG NGHỆ PHUT VỮA THAN COC

Sunrise City Lô V — Quận 7 — TP Hồ Chí MinhBao gồm:

- 6 tháp 31-34 tầng cao + 02 ham + 05 tang khối dé.- Coc Barrette:

111 coc barrette 0.8m x 2,8m x 53m.164 coc barrette phụt vữa 0,8m x 2,8m, 1,0m x 2,8m, sâu 61m - 72m.

Hình 1 8 Tổng quan dự án Sunrise City lô V

Hình 1 9 Mat bang bố tri cọc Barrette.

Vincom B — Quận 1 — TP Hồ Chí MinhBao gồm:

- Tháp 28 tang cao + 6 ham.- Coc Barrette:

138 coc barrette phut vita 1.5m x 2.8m, sau 54-78m.

reer oc _— ome ere =e — Ree aed =roo —_ tiệ— ee ¬ time sete _ =— mre= Quảa seer = "mn 1 i del ee hall rT

` atan eis iy a Po | os —¬ eS

Hats es t3 Pee ` =—: ats c2

8 | Ie Em = | = lì) H ứ

| i ä

| i 8 £ ae tế “ “ae | §

2 ee ng 4m ws re tea

Hinh 1 11 Mat bang bố trí coc Barrette

Golden Square — Nguyén Thai Hoc — Da NangBao gồm:

- 03 Tháp: 21 tầng + 27 tang + 38 tang , 02 ham.- Coc Barrette:

83 coc barrette 0,6m x 2,8m, sâu 43.5m101 coc barrette phụt vữa 0.8m x 2.8m , 1.5m x 2,8m, sâu 42m - 47m.

Golden Squareán

|

|t

es

|—L +

Hinh 1 13 Mat b

1.5 KET LUẬN CHUONG

Chương nay đã trình bày so lược tong quan về lịch sử hình thành, hướng phát triển,quy trình thi công công nghệ, đánh giá hiệu quả đem lại của công nghệ phụt vữa thân cọc.Qua đó có thé thay rang giải pháp bơm phụt vữa thân cọc ngày càng thu hút nhiều sự quantâm của các nhà nghiên cứu cả trong và ngoài nước vì mong muốn nâng cao sức chịu tảicủa cọc cũng như tăng độ tin cậy mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế nhất định Dựa trên nềntang đó, dé tài chọn giải pháp phut vữa thân cọc dé phân tích và mô phỏng phục vụ chonghiên cứu ở đê tài này.

10304:2014, Tính toán sức kháng đơn vi theo công thức thực nghiệm.

2.2 THÍ NGHIỆM NEN TINH

Tai trong

Ỉ

——— >>

Hệ dam phụKích thủy lực

Goi bê ton

Coc thi nghiém

Hình 2 2 Gia tai bằng kích thủy lực, dàng dàn chất tải và doi trọng kết hợp coc neo lam

phán lực

2.2.2 Quy trình gia tải

- _ Trước khi thí nghiệm chính thức, cần gia tải trước với cấp tải 5% tải trọng thiết kếsau đó giảm về 0 dé nhằm kiểm tra hoạt động của thiết bị thí nghiệm

- Cap tai mới chỉ được tăng hoặc giảm khi chuyển vị (độ lún) hoặc độ phục hồi đầucọc đạt ôn đỉnh quy ước hoặc đủ thời gian quy định

Quy trình gia tải tiêu chuẩn:- Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo dự kiến quy định Mỗi cấp

gia tải không lớn hơn 25% tải trọng thiết kế Cấp tải mới chỉ được tăng khi tốc độlún đầu cọc đạt 6n định nhưng không quá 2h Giữ cấp tải trọng lớn nhất cho đến khiđộ lún đầu cọc đạt ôn định theo quy ước hoặc theo phương án thí nghiệm được duyệt.- Sau khi kết thúc gia tải, néu cọc không bị phá hoại thì tiến hành giảm tải về 0, mỗicấp giảm tải băng 2 lần cấp gia tải và thời gian giữ tải mỗi cấp là 30 min, riêng cấptải 0 có thể lâu hơn nhưng không quá 6h

Chú thích:Tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo quy định đối với cọc thí nghiệm kiểm tra là 150%-200% tải trọng thiết kế

Độ lún đầu coc đạt 6n định là :Không quá 0.25mm/h doi với cọc chong vào đất hòn lớn, cát,sét dẻo đến cứng.Không quá 0 Imm/h doi với cọc ma sát trong sét dẻo mêm đến dẻo chảy

2.2.3 Xứ lý số liệu và tính toán kết quả thí nghiệm

Từ số liệu thí nghiệm, thành lập các biểu dé quan hệ:

Ch uyén vi (mm)

Hình 2 3 Biểu đô quan hệ tải trọng — chuyển vi

Hình 2 4 Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian

Tỉ trọng (tắn)= L oo bã _ _ thời gian (phat)

Chuyển vị (mm)

Hình 2 5 Biểu đồ quan hệ tải trọng — thời gian — chuyển vịXác định sức chịu tái giới hạn của cọc băng 3 cách sau:

- _ Dựa theo hình dạng đường cong quan hệ tải trọng — chuyên vị

Trường hợp đường cong có điểm uốn rõ ràng: sức chịu tải giới hạn là tải trọngứng với điểm đường cong bat dau thay đối độ dốc đột ngội

Trường hợp đường cong thay đổi chậm và có điểm uốn khó xác đỉnh: sức chịutải giới hạn phải tùy thuộc vào quy trình gia tải, loại cọc thí nghiệm, điều kiện đất nền từđó áp dụng các phương pháp đồ thị DeBeer, phương pháp Chin, phương pháp 80% củaBrinch Hansen để tính toán sức chịu tải giới hạn

- Dựa vào chuyên vị giới hạn tương ứng

Sức chịu tải giới hạn bang tải trọng tương ứng với chuyển vị băng 10% đườngkính hoặc chiều rộng cọc

- Dựa vào tình trạng thực tế thí nghiệm và cọc thí nghiệm

Sức chịu tải giới hạn băng tải trọng lớn nhất khi dừng thí nghiệm

Sức chịu tải giới hạn được lay băng cấp tải trọng trước cấp tải gây ra phá hoạivật liệu cọc.

Sức chịu tai cho phép của cọc được xác định bang sức chịu tải giới hạn chia cho hệsố an toàn Thông thường hệ số an toàn Fs = 2, tuy nhiên tuỳ thuộc vào mức độ quan trọngcủa công trình, điều kiện đất nền, đặc điểm cọc và phương pháp thí nghiệm F, có thé lớnhoặc nhỏ hơn 2.

2.2.4 Thiết bị đo biến dạng cọc trong thí nghiệm nén tĩnh

Theo tài liệu [5], [6], Coc được gan các đầu do biến dang (Strain gauges) tại 10 caotrinh khac nhau doc than coc.

Nguyên tac hoạt động của Strain gauges là dựa trên sự rung động của sợi dây bêntrong đầu đo Các sóng phản hồi từ sự rung động này diễn ra suốt quá trình do Sự khácnhau từ tín hiệu sóng là do mức độ căng hoặc chùng của sợi dây — chính là biến dạng củađầu đo, biến dạng này cũng chính là biến dạng dọc trục của cọc tại tiết diện tương ứng

Từ số liệu biến dạng thu được cua Strain gauges chúng ta tính toán cường độ sứckháng thân cọc và cường độ sức kháng mũi cọc như sau:

Cường độ sức kháng than cọc ứng với từng đoạn cọc được xác đỉnh:

Ep— Module đàn hồi của coc tại cấp tải P, được xác định băng cách giả thiết lực tácdụng không bị thất thoát giữa đầu cọc và vị trí lắp đặt thiết bị Strain gauges đầu tiên (SG1),được xác định băng:

PE, = (2.5)

AXé,

Cường độ sức khang mũi coc ứng với từng cấp tải:

0, =6 hp (26)

2.3 TÍNH TOÁN SUC CHIU TAI CUA COC THEO TIỂU CHUAN 10304:2014

2.3.1 Công thức chung xác định sức chịu tai cua coc

Theo tài liệu [1], Theo phụ lục G.1 (TCVN 10304:2014 - Móng Coc - Tiêu chuẩn thiếtkế, 2014), sức chịu tải cực hạn của cọc được tính theo công thức sau:

R.„=(qA,+u2 fl) — @2trong đó:

q›: là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọcAv: là diện tích tiết diện ngang mỗi cọc

u: là chu vi tiết diện ngang cọcfi: là cường độ sức kháng trung bình (ma sat đơn vi) của lớp đất thứ ¡ trên thân cọcli: là chiều dai đoạn cọc năm trong lớp đất thứ ¡

2.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền

Theo phụ lục G.2.1 (TCVN 10304:2014 - Móng Coc - Tiêu chuẩn thiết kế, 2014) [1],Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định theo công thức:

Ip =(CN + dy, N„) (2.8)trong do:

N’, N’g là các hệ số sức chịu tai của đất dưới mũi cocq’yp là áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc (có trị số bang ứng suất pháphiệu quả theo phương đứng do đất gây ra tại cao trình mỗi cọc)

Theo phụ lục G.2.2 (TCVN 10304:2014 - Móng Coc - Tiêu chuẩn thiết kế,2014){1].Cường độ sức kháng trung bình trên than cọc fi có thể xác định như sau:

fi =Ø Xu (2.9)

trong do:Cui: là cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ ia: là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất năm trên lớp dính, loại cọc và phươngpháp hạ cọc, có kết của dat trong quá trình thi công và phương pháp xác định cụ Khi khôngday đủ những thông tin này có thé tra a trên biểu đồ hình 2.12 (theo Phụ luc A của tiêuchuẩn AS 2159 -1978)

trong đó:ki: là hệ số áp lực ngang của đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc: cọc chuyển VỊ(đóng ép) hay coc thay thé (khoan nhôi hoặc barrette)

oy, ,: là ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng trung bình trong lớp dat thứ i

5i: là góc ma sát giữa đất và cọc, thông thường đối với cọc bê tông 8; lay bằng gócma sát trong của đất @i, đối với cọc thép õ¡ lay bang 20/3.

Theo công thức () thì càng xuống sâu, cường độ sức kháng trên thân cọc càng tăng.Tuy nhiên nó chỉ tăng đến độ sâu giới hạn Z nào đó băng khoảng 15 lần đến 20 lần đườngkính cọc d, rồi thôi không tăng nữa Vì vậy cường độ sức kháng trên thân cọc trong đất rờicó thể tính như sau:

Trên đoạn cọc có độ sâu nhỏ hon ZL , ƒ; = kØ y,z

Trên đoạn cọc có độ sâu băng và lớn hơn Zi, f, =ko y„z

Bang 2 I Giá trị các hệ số k, ZL và N ạ cho coc trong đất cát

2.3.3 Sức chịu tai theo kết qua thi nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)

Sức chịu tải của cọc xác định theo Viện kiến trúc Nhật Bản

đu — q,Ä, +uy (file, + fils) (2.11)

Trong đó:

qv : cường độ sức kháng cua dat dưới mỗi cọc, được xác định như sau:Khi mũi cọc năm trong lớp đất rời, qo = 300Np cho cọc đóng (ép) và qv = 150Npcho cọc khoan nhôi.