Luận văn thạc sĩ Địa kỹ thuật xây dựng: Phân tích hiệu quả của đoạn cọc phụt vữa và không phụt vữa từ kết quả thí nghiệm Osterberg Cell cho đất khu vực quận 1, Tp. Hồ Chí Minh

Hạn chê cua đề tài.- Sô lượng công trình thực tê nghiên cứu có giới hạn, chưa đủ nhiêu đê có thê đưa ra các kêt luận có tính áp dụng ở phạm vi rộng.- Chưa thê đánh giá mức độ ảnh hưởng c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

3k 3k 3k 3€ 3K 3É 3É 3É 3É 3É 3É 2K 3 ok 3 ok 3k ok

NGUYÊN THÀNH LONGPHAN TÍCH HIỆU QUA CUA DOAN COC PHỤT VỮA

VA KHONG PHUT VUA TU KET QUA THI NGHIEMOSTERBERG CELL CHO DAT KHU VUC QUAN 1, TP

HO CHI MINH

CHUYEN NGANH: DIA KY THUAT XAY DUNG

MA SO NGANH: 60.58.02.11

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠITRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa hoc: PGS TS Võ Phan

Cán bộ cham nhận xét 1:

Cán bộ cham nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM,ngày tháng 12 năm 2017

Thanh phan Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

KY THUẬT XÂY DỰNG

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ

Họ và tên học viên: NGUYEN THÀNH LONG MSHV: 1570704Ngày, tháng, năm sinh: 04/04/1977 Nơi sinh: Vĩnh Long

Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã số: 60580211LTEN DE TÀI: Phân tích hiệu quả của đoạn cọc phụt vữa và không phụt

vữa từ kết qua thí nghiệm Osterberg Cell cho đất khu vực Quận 1, TP HOCHÍ MINH

I.NHIỆM VỤ VÀ NOI DUNG- Tính toán sức kháng thành của cọc barrette dựa trên cơ sở lý thuyết tính toán bang

phương pháp giải tích theo TCVN 13004:2014.-Thuyết lập mô hình tính toán cho cọc barrette phụt vữa thành cọc sử dụng phương

pháp phân tử hữu hạn thông qua phần mềm plaxis 2D.-Trên cơ sở phương pháp mô phỏng và phương pháp giải tích so sánh với kết quả thí

nghiệm thử tĩnh đánh giá tính hợp lí của sức kháng đơn vị xung quanh cọc.-Kết luận và kiến nghị

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : / /2017Ill NGAY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : / /2017IV HỌ VA TÊN CÁN BỘ HUONG DAN: PGS.TS VÕ PHAN

Tp HCM, ngày tháng l2 năm 2017CÁN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

PGS.TS VÕ PHÁN PGS.TS LÊ BÁ VINH

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

LỜI CÁM ƠN

Trước tiên, chúng em xin chân thành bay tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thay PGS.TS.Võ Phan đã dành nhiều tâm huyết dé giảng dạy và truyền đạt những kiến thứckhoa học, những kinh nghiệm vô cùng quý giá cho chúng em trong suốt quá trìnhhọc tập tại truong Thay đã hướng dẫn giúp chúng em hình thành nên ý tưởng củadé tai, hướng dẫn phương pháp tiếp cận nghiên cứu Thầy đã có nhiều ý kiếnđóng góp quý báu và giúp đỡ rất nhiều trong suốt chặng đường vừa qua Ngoàira, Thầy đã có nhiều đóng góp trao đổi giúp em hiểu rõ về bản chất dé tài, cũngnhư trong quá trình thực hiện luận văn này.

Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn quý Thay Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng,trường Đại học Bách Khoa TP HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiếnthức cho chúng em trong suốt khóa học cao học vừa qua

Mặc dù bản thân cũng đã cố gắng nghiên cứu và hoàn thiện, tuy nhiên với khảnăng và hiểu biết hiện tại của chúng em chắc chan sẽ không thé tránh khỏi nhưngthiếu sót nhất định Kính mong quý Thầy Cô hãy bỏ qua và chi dẫn thêm chochúng em dé bồ sung những kiến thức và hoàn thiện chính bản thân minh hơn.Xin trân trong cảm ơn quý Thay Cô

Tp HCM, ngày 06 thang 12 năm 2017

Nguyễn Thành Long

TOM TAT LUẬN VĂN

PHẦN TÍCH HIỆU QUÁ CỦA ĐOẠN CỌC PHỤT VÀ KHÔNG PHỤT VỮATỪ KET QUA THÍ NGHIỆM OSTERBERG CELL CHO ĐẤT KHU VUC

QUAN 1, TP HO CHI MINHTOM TAT:

Đề phục vụ cho công việc thiết kế móng cọc tại dự án Eximbank với 40 tầng và 5tang hầm, chiều cao xấp xi 163m, diện tích xây dựng 3518m2 trong khu vựcQuận 1, TP H6 Chi Minh Móng cua tòa nha được thiết kế là móng coc BarretteVỚI tai trong thiết kế là ISMN, dé hồ trợ thiết kế nền móng một chương trình thínghiệm thử tải trọng tĩnh hai chiều O-Cells (Osterberg 1989) đã được thực hiệntrên coc Barrette phut vữa thành vào tháng 9-2013 Câu tạo các lớp đất tại côngtrường của cọc thử bao gồm: lớp đất sét mềm khoảng 7m chiều sâu, nằm trêntang cát chặt có xen lẫn sỏi, sạn đền khoảng 40m chiều sâu, được theo bởi lớpsét chặt đền độ sâu khoảng 52m và nằm trên tầng cát chặt vừa đến rất chặt

Cọc Barrette có diện tích mặt cắt ngang là hình chữ nhật (2800x800) mm, đã daosâu trên 85m va sử dụng kỹ thuật đào băng gao ngoạm, hộp tải trọng O-cell đãđược lắp dựng cách mũi cọc một đoạn khoảng 16m và khung thép đã được trangbị máy biến dang có dây rung tại 3 cao độ ở bên dưới và 8 cao độ ở bên trên cuahộp O-cell Sau khi đồ bê tông hoàn thành, công việc phụt vữa thành được thựchiện qua 21m chiều đài tính từ mũi cọc trở lên, thí nghiệm tải trong tinh đã đượcthực hiện khoảng 23 đến 25 ngày sau khi cọc đã được hoàn thành xong bê tông.Việc phân tích các chỉ số đo biến dạng đã được xác định với giá tri sức khángđơn vị lớn nhất trong đoạn phụt vữa là khoảng 396 kN/m? và đoạn cọc khôngphut dat giá trị lớn nhất là 215(kN/m2) Vi vậy đoạn cọc phut vữa có giá trị lớngap 1.8 lần (84%) so với đoạn cọc không phụt

Luận văn nay đã sử dụng phương pháp phan tử hữu han để mô phỏng bai toánthông qua phần mềm plaxis 2D so sánh với kết quả thí nghiệm thực tế, kết quảcủa bài toán mô phỏng trong đoạn cọc phụt vữa đạt giá tri sức khang đơn vi lớnnhất là 225 (kKN/m?) và đoạn cọc không phut vữa đạt giá trị lớn nhất là132(kN/m?) Vì vậy, sức kháng đơn vị trong đoạn cọc phụt vữa có giá trị lớn gấp1.7 lần (70.5%) so với đoạn cọc không phụt vữa

Mặt khác, chủ dé này còn sử dụng phương pháp phan tử hữu han dé mô phỏngthêm bài toán cho một đoạn cọc phụt và một đoạn cọc không phụt để đánh gia SỰgia tăng cực hạn của sức khang đơn vi theo độ sâu.

Nhận xét:Sức kháng đơn vị trong đoạn cọc phụt vữa tăng lên khoảng 1.8 lần so với đoạn

TO ANALYZE THE EFFECT OF GROUTED AND SHAFTNON- GROUTEDPILE SEGMENT FROM RESULS OF OSTERBERG CELL STATIC

LOADING TEST FOR SOIL IN DISTRICT 1, HCM CITYABSTRACT:

To serve the piled foundation design of 40-storey Eximbank Building project withfive basement levels and the height approximately 163m, constructed on a3518m2 area, located in Ho Chi Minh City, foundation of building is designed thebarrette piles with a dead-sustained load of 15MN To support the foundationdesign, a static loading test programme by means of the bi-directional O-cell test(Osterberg 1989) was carried out on the shaft-grouted barrette piles in September2013 The soil profile at the site of the test piles consists of soft clay to about 7mdepth on compact sand with some gravels to 40m depth followed by firm clay to52m depth on dense sand to very dense.

The Barrette piles in a rectangular cross-section area (2800x800)mm, wereexcavated to 85m depth and using grab bucket excavation techniques The O-cellassemblies were installed above the pile toe about 16m and reinforcing cages wereinstrumented vibrating wire strain-gages at three levels below and eight levelsabove the O-cell levels After completed concrete, the shaft-grouting was carriedout throughout 21m length about the pile toe The static loading tests wereperformed about 23 through 25 days after the pile had been concreted Theanalysis of strain-gage records indicated the maximum unit resistances values ofgrouted shaft were about 396 (kPa) and non- grouted shaft were about 215(kPa),more than 1.8 times (84%) of the non- grouted shaft.

The subject has been used the finite element method to simulate the problemthrough plaxis software 2D to compare with actual results, the results of thesimulation problem in grouted shaft were about 225(kPa) and non- grouted shaftwere about 132 (kPa), more than 1.7 times (70.5%) of the non- grouted shaft.On the other hand, this subject has been used finite element method to additionalsimulate the problem for grouted and non-grouted piles segment to evaluate themaximum increase of the unit shaft resistances followed by the depth.

COMMENT:The unit resistances values of grouted piles segment increase, more than 1.8times (84%) of the non- grouted piles segment.

Keywords O-cell, unit shaft resistances of Barrette pile.

LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của

Thay PGS.TS.Võ Phan.Các kết quả trong Luận van là đúng sự that và chưa được công bố ở các nghiêncứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình

Tp HCM, ngày 06 thang 12 năm 2017

MỤC LỤC

MO ĐẦU Sàn H21 1 121012111111101 111111101011 011111 011011111 1101111120111 1 1g 01

1 Tính cấp thiết của để tài - - ¿6 5< 2e 3 2121211212111 2111111111111 012 Mục đích nghiÊn CỨU (<< 199000010 re 013 Nội dung nghiÊn CỨU - - << 1 19900011 re Ol4 Phương pháp nghiÊn CỨU - - << 5 G0210 1111193 991010 1 ng ng 02

5 Tính khoa học và tính thực tiỄn G2 E3 S3 SE SE E9 cv cv cke 02

6 Hạn chế của dé tài - - se 1111211 51119111 3 5111915111 5111111111 ng rkg 02CHUONG 1: TONG QUAN CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA, HIỆU QUA CUA SU GIATANG MA SAT THANE .oeeccccscscsccscscsesscscssscsscscscssssssescscssssscscsesssssscscscsvssscsescasssecseess 031.1 Mục đích công nghệ phut vita (<9 ng 031.2 Công nghệ thi công cọc đồ tại chỗ được phut vữa thành cọc 031.2.1 Vật liệu và thiết kế hỗn hợp vật liệu - - + 2 2 55+E+E+£z£E£EzErEsrersrerered 031.2.1.1 Vật liệu - E1 S2 13 1 1211 111110111 1111011111111 011101110111 01 201101111111 1kg 031.2.1.2 Bảo quản vật lIỆU - - - 5G G9999 0 ng 041.2.2 Chuẩn bị thiết bị - G111 S111 91 1 1E 11112101 0 111111111 TH g1 ng 04

1.2.2.2 Nút Dit Vita Lecce cccccsescscscsscsescscsssscscscscsssssscscsvssscscscscsssssscscscsssssscscesecesssssees 041.2.2.3 Phut rita Ống phut vữa - c2 S121 11 11 11111211111 011121111 111101 01010101 ty 051.2.2.4 Thiết bị trỘn Va s11 ST 11121211 1111110111 1111011 TH ng gen 051.2.2.5 Thiết bị bơim - 6 E111 91919191 9 911111 113 9111110111 E11 ng gi 061.3 Quy trình phụt vữa ấp LUC CaO c0 TH ve 06L.3.1 “Thông Các VaH G0 Họ vả 061.3.2 Công tác Phut VŨa - cọ nọ nọ 0614 Hiéu.qua đoạn cọc phụt vữa làm gia tăng ma sát thành xung quanh cọc 71.5 Sơ lược về lịch sử phát truyỄn ¿-¿- + + 2E SE E2 E8 E21 15111211111 xe rk.081.5.1 Trên thế giới - 6E 22c SE 3921212111 212111 2111121111111 01111111 r 081.5.2 Tại Việt Nam -G-E-k 211123 1 15 1111111111111 11 110111151111 0111 110111110011.091.5.3 Một số công trình tiêu biểu tại Việt nam ¿+2 c2 2 +E2E£EzEzErsrkrrerees 10

1.5.3.2 Cơng trình Everrich H, Quan 7, Hồ Chí Minh . + 6xx £sesed 11CHƯƠNG 2 CO SƠ LY THUYET TÍNH TOAN ccccccccxcerrerrerrrerrreee 122.1 Thi nghiệm OOsferD€rg - - cọ nọ 122.1.1 _ Nguyên lý thí nghiệm )sterberg . - «c0 ng ke 122.1.2 Nguyên tắc chọn hộp tải ¿+ - ¿566952 E+E#EEEE£EEE 2312121111111 Exrk 152.1.3 Phurong pháp dat tảI c9 ng vn 172.1.4 Nguyên tac xác định tải trọng giới hạn của COC 5- 25c ce+xsccecesrerei 182.1.5 Phân tích kết quả thử tải - ¿6 + SE SE 3E E121 1511511111121 111511 11111 e 192.1.6 Cách chuyén doi tương đương từ kết quả theo pp Osterberg về kết qua thử theophương pháp truyền thƠng - - - - << 190001 vn 222.1.6.1 Cách quy đối đơn giản - - + %5 E2 E1 3 1515111111 117115 1111111111101 11 10g xe 222.1.6.2 Cách quy đối chỉ tiẾt -¿-¿- - 55% S123 3915 1112111511111 1111711511 1111101110111 y6 222.2 Tính tốn sức chịu tải của cọc theo TCVN 103041-2014 -<< <2 262.2.1 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nên . - - + +ccEEErkckrkrkrkrkerrree 262.2.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền - + 2 2 2S SzSx+xcxrxexeescee 262.2.3 Sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) - 272.2.3.1 Sức chịu tải cực hạn của cọc theo MeyerhỌ . -«s s1 1 k, 272.2.3.2 Sức chịu tải theo viện kiến trúc Nhật Bản ¿s6 tt EEsESEsEEEeEseseeees 282.2.4 Sức chịu tải của cọc phut và khơng phụt vữa dọc thân cọc 29

a Đối với cọc khong phụt vữa thân CỌC G9911 ke 29b Đối với cọc phụt vữa thân COC HH nhe 292.2.5 Sức kháng của cọc trong dat rời và đất dính từ kết quả thử tĩnh cọc_ 302.2.5.1 Đối với đất cát ctt th re 302.2.5.2 Đối với đất sết cc tt Hee 302.2.6 Sức kháng của datt rời, đất dính cho cọc phụt vữa theo phương pháp Beta 302.3 _ Tính tốn sức kháng hơng đơn vị theo phương pháp phan tử hữu hạn 312.3.1 Soluoc về lịch sử phát triỂn - 25252 2c crkrerree, 312.3.2 Mo hình tính tốn PFHHH - Gv, 32

- Phạm vi áp dụng _ - HH Họ re 34- Uu và khuyết điểm của mô hình _ ¿- - 2 2 2+£+£+£££ezezezezrsree 34UU điểm _ c5 th TH 34Khuyết điểm _ -.-5c 2c cSe SE treo 342.3.2.2 Mô hình Hardening Soil Ăn ng ke 34

- Tổng quan về mô hình Hardening Soil_ - 2-5-5252 55+c+5s552 34- Phạm vi áp MUNG - Ăn re 37- Ưu và khuyết điểm _ -E- <S2 S223 1 E2 2 1111151111111 111 11111 37UU điểm _ 5c S+ TT HH 37Khuyết điểm _ (- SE 22223 E21 1211211111111 11111111 cty 372.3.2.3 MO hình Linear EÌaSfIC - - << G S999 re 372.3.2.4 So sánh mồ hình 0 ng và 372.3.2.5 Nhận xét-Kết luận _ -G G1191 9111 51118151111 111181 11 ngu 37CHUONG 3 : UNG DỤNG TÍNH TOÁN VÀ PHAN TÍCH HIỆU QUA TỪ CÔNG

TRÌNH THUC TE TẠI DU ÁN EXIMBANK, QUAN 1, TP HCM 39

3.1 Tổng quan về dự án Eximbank - ¿5 - 2 s+s+S£+E+E+EE£E£EeEEEvEererkrkerrrerrrree 393.2 Mặt bằng cọc thử và vị trí hỗ khoan - + 2 2 +E+E+E+E2EE£E£E£ESEEEEErErEerrrree 403.3 Gidi thiệu địa chất và thiết bị O-Cell,thiết bi đo ứng suất dọc thân cọc 4034 Mặt cắt tiết diện ngang và chi tiết thiết bị lắp đặt cho cọc - s55: 4I3.5 Mat cat địa chất tại hố khoan HK-O8 -.- s62 EsESESE SE EsEsEeksEsererserke 423.6 | Đặc điểm phân bố và đặc trưng cơ lý của các lớp đất tai HK-8 (Coc TP2) 433.7 Quy trình phut vữa than COC - 0000 HH re 413.8 Ap lực phut vữa CHO CỌC - 0 nọ 453.9 So sánh đánh giá đoạn cọc phụt và không phụt từ thí nghiệm O-cell và PTHH 463.9.1 Du báo suc kháng thành của cọc theo TCVN 10304-2014 <<<<- 463.9.1.1 Theo phương pháp thống kê (Cơ lý đất nên) ¿-2-+s+s+c+cz£s+s+xzescxe 463.9.1.2 Theo phương pháp chỉ tiêu cường độ đất nên - - + 2555525552 473.9.1.3 Theo phương pháp thí nghiệm SP ÏỈ G1113 339 93011111 13 8933111 re 493.9.1.4 Nhận xét, so sánh cua ba trường hợp theo lời giải của giải tích và thí nghiệm 513.9.2 Dự báo sức kháng thành của cọc theo phương pháp phan tử hữu hạn 53

3.9.2.1 M6 hình Mohr -CoulOrmb - - - -< cc c3 3003330368038 580 809 809 809 10939 8 1 vn cv se 533.9.2.2 Mô hình Hardening -SOIÏ - - - « «c0 0 nọ nh 543.9.2.3 Kết quả tính toán sau khi mô phOng c.cccccccccscsssesessssssessesesessesssessssesesseseseeseseees 62a Mô hình Mohr -COulOImb - - «c9 01v 62b M6 hình Hardening -SOIÏ, - - -« «+ + 0 990000 nà 63c Kết quả thí nghiệm Ocell - - ¿5-52 E+SE2E9EEE‡E#EEEEEEEEEEE231121211171 111211111 te 643.9.2.4 Phân tích đánh giá hiệu quả của đoạn cọc phụt và không phụt 65a Sức kháng đơn vi theo dO sâu c1 111111111111 892 11111111 ng 65Theo thí nghiỆm - - - 0 0 0 nọ nọ nà 66Theo m6 phon oo =ÔÔỐÖÔÖÔÖ 67Nhận xét, so sánh cho trường hợp thí nghiệm va mô phỏng - «5 << s<<<++2 68b.Suc khang don vi theo chuyén Vi cccccccccccccceccessssseeeeeccccceeeeeesaeesssseeeeeccccceeeseeuaseeeeeeeeceess 69Theo thí nghiỆm 00.000 nh 69I (s5 90001021117 Ö - 703.9.2.5 Phân tích đánh giá hiệu quả của đoạn cọc phụt và không phụt 70Đoạn cọc không phụt VĨỮa - - << << cọ 7]Đoạn cọc phỤt VĨŨỮa Họ 77mp8 co :ẳiiiẳiiiiiẳđiđađ 84KET LUẬN VA KIEN NGHI -G-G- E1 53128 E9 131191 1E 1111281 go 85L KET LUAN 851 Sức kháng don vị theo chuyển vi trong trường hợp mô phỏng và thí nghiệm 852 Sức kháng đơn vi theo độ sâu trong trường hợp mồ phỏng và thí nghiệm 853 Sức kháng don vi theo phương pháp giải tich (<< <5 5 5S 101111111 3111 re 854 Sức kháng don vi theo độ sâu cho đoạn coc phut và khong phụt vữa 85II KIÊN NGHI - G6 E651 191 3 5691191 1E 9113198 1 1111111111 11112119 ung ng 86

Phu luc

DANH MỤC HÌNH ẢNH

CHUONG 1: TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ PHUT VUA VÀ HIỆU QUA SỰGIA TANG MA SAT THÀNH SH nu 03Hình 1.1 : Bề mặt tiếp xúc cua cọc và vữa sau khi phut -« «<< <<<<<+++2 03Hình 1.2 : Vị trí lắp đặt ông phut vữa ¿2+2 Sx 2t 22v 22x keo 04Hình 1.3 : Phut rita Ống phụt vữa bằng nước có áp - ¿ scc sec cecrsrererreee 05Hình 1.4 : Thiết bị trỘn ViỮa c1 1911121 1E 111112111 1g g1 gi 05Hình 1.5 : Nguyên lý hoạt động của công tác phut vữa ẶS.2Ă + 06Hình 1.6: trộn và DOM VŨa - << << c1 333110101 101101000 1111111111100 na 07Hình l/7 : Lớp vữa bao bọc và bó chặt xung quanh thân cọc sau khi phụt vũa 08Hình 1.8 : Tổng quan dự án dự an Sunrise City lot, Quận 7,EFP HCM 11Hình 1.9 : Tổng quan dự án dự án Everrich ID ¿5+ 2 s+s+c++s+xezszszsee IIHình 1.10: Mat bang cọc va coc thử dự án Everrich ÏÏ -« <<=s«<<<+ 11CHƯƠNG 2: CO SỞ LÝ THUYET TÍNH TOÁN - 222m 13Hình 2.1 : Nguyên lý tạo lực và truyền lực của hộp Osterberg - 13Hình 2.2 : Sơ đồ bó trí thiết bị và chất tải ¿+ + 6s 3E eEsEskeksesereesed 13Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý thí nghiệm Osferberg - ¿5 +5 ++s+x+cszscsee 14Hình 2.4 : Sơ đồ thí nghiệm Osterberg cho cỌC ¿-55- 2 cs+cscscsccee 15Hình 2.5 : Một số vị trí bố trí hộp tải Osterberg cho CỌC -«<<<«2 16Hình 2.6 : Vị trí cọc lúc ban đầu và sau khi chuyển 2Á 19Hình 2.7 : Duong cong chuyển vi -tai trọng (ma sát bên dat cực đại) 20Hình 2.8 : Đường cong chuyền vị -tải trọng (do chat tải đầu cọc tương đương) 20Hình 2.9 : Duong cong chuyển vị -tai trọng (Sức chồng mũi đạt cực hạn) 20Hình 2.10 :

Hình 2.11:Hình 2.12 :

Đường cong chuyến vị -tải trong (do chat tải đầu cọc tương đương) 2lSơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyẾt 2 - + 25555252 Ss2z+Ececesrered 23Sơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyết trong thí nghiệm chất tải đầu

coc(TLBT) dựa theo sự phát triển của ứng suất cắt thành bên 55c: 24Hình 2.13 : Biéu dé lực dọc TFONG CỌC Gv ke 25Hình 2.14 : Biéu đồ giá trị thực nghiệm từ kết quả thử tải (đất cát) 30Hình 2.15 : Biểu đồ giá trị thực nghiệm từ kết quả thử tải (đất sét) 30Hình 2.16: Quan hệ ứng suất và biến dang của m6 hình Mohr Coulomb 32

Hình 2.18 : Mặt thé năng dẻo của mô hình Mohr Coulomb - 2 25552: 33Hình 2.19 : Mô hình Hardening Soll «+ «1999900 1v ng 1 re 34Hình 2.20 : Mô hình Hardening Soil trong hệ trục không gian 350022009010000 35Hình 2.22 : Tăng bển cắt -¿-¿- S2 S121 1 1511212111511 11 1111111111511 11 01111111 cv 35Hình 2.23 : Tăng bên theo thé tích và cắt ¿-¿- 5+ + S 2E S3 E2 2E 12x 1E cxrkrree 35Hình 2.24 : Tăng bên theo thể tích ¿+2 + 252 SE+E+E+ESEEEEEEEeEErrkrkrkrree 35Hình 2.25 : Quan hệ ứng suất biến dang hyperbolic - s55: 36CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN VÀ PHẦN TÍCH HIỆU QUÁ TỪ CÔNGTRÌNH THUC TE TẠI DỰ ÁN EXIMBANK, QUAN 1, TP HCM 39Hình 3.1 : Mặt băng vị trí xây dựng công trình Eximbank, Quận 1, TP HCM 39Hình 3.2 : Tổng Quan công trình Eximbank, Quận 1, TPHCM - 39Hình 3.3 : Mặt bằng hồ khoan và vị trí cọc thử công trình Eximbank, Q1, HCM 40Hình 344 : Chi tiết lắp đặt thiết bị O-Cell, thiết bi đo ứng suất dọc thân cọc và chiềudày của lớp vữa phụt cho cọc thử TPlva TP2 cong trình Eximbank, Quận 1 41Hình 3.5 : Mặt cắt tiết diện ngang và chi tiết thiết bị lắp đặt cho cọc 41Hình 3.6 : Mặt cat ngang địa chất công trình - ¿5552252 s+x+ecevrerersereee 42Hình 3.7 : Quy trình bơm phut vita oo ee ccceeessnecceeeeesssnaeeeeceeseesneeeeeeeeeeeesaeees 44Hình 3.8 : Quan hệ áp lực phut nước va dO Sau - << sec 41Hình 3.9 : Quan hệ áp lực phụt vữa và độ Sau - Ăn re, 45Hình 3.10 : Quan hệ sức kháng hông đơn vi theo độ sâu (theo chỉ tiêu cơ lý) 47Hình 3.11 : Quan hệ sức khang hông đơn vi theo độ sâu (theo chỉ tiêu cường độ) 49Hình 3.12 : Quan hệ sức kháng hông đơn vi theo độ sâu (theo SPT) 51Hình 3.13 : Quan hệ sức khang hông don vi theo độ sau theo lời giải giải tích 51Hình 3.14 : Mô hình tong thé bài todt c.c.ccccecccssesscsesessesssessesssessesesessesesesseseseesesen 57Hình 3.15 : Thiết lập đường bao kết cấu ¿-¿- 5 +52 2+2 +E+E+ESEEE£EEEeEerrkrkrree 57Hình 3.16 : Khai báo điều kiện biên -G- ¿+ SE 9E#ESESEEESESEEESESEEeEskresereered 58Hình 3.17 : Khai báo tải trong - TH re 58Hình 3.18: Khai báo tính chat của vật liệu (vật liệu đất, coc, vữa phụt) 59Hình 3.19 : Chia lưới các phan tử - ¿+ SE +E+EEE E93 2312121112111 tre 59

Hình 3.22 :Hình 3.23Hình 3.24:Hình 3.25Hình 3.26 :Hình 3.27 :Hình 3.28 :Hình 3.29 :

Chọn điểm tính toán tt E311 SE 31282 E111 vs ree 61: Biéu do chuyên vi di lên và đi xuÔng - «sex, 61Đường cong quan hệ tải trong - chuyển vị của mô hình Mohr Coulomb 62: Đường cong quan hệ tải trong - chuyền vị của mô hình hardening -soil 63Đường cong quan hệ tải trọng - chuyển vị của thí nghiệm O-Cell 64Quan hệ sức khang hông đơn vi và độ sâu (theo thí nghiệm O-cell) 66Quan hệ sức khang hông don vi và độ sau (theo mô phỏng) 67Quan hệ sức kháng hông đơn vị và độ sâu (thí nghiệm và mô phỏng) 68Hình 3.30 : Quan hệ sức kháng đơn vỊ - chuyển vi tu thí nghiệm Ocell 69Hình 3.31 : Quan hệ sức kháng don vi - chuyển vị từ MO phỏng - 70Hình 3.32 : Coc phụt và không phut vĩa - - HH re 7]Hình 3.33 : Coc không phut vita cọ nọ re 7]Hình 3.34 : Thiết lập tổng thé bài toán ¿2-5 5252222 EE‡EEEE2EEEEEeErrkrrrreee 72Hình 3.35 : Thiết lập tổng thé bài toán ¿2-5 522223 2E2EEEE2EEEEErErrkrrrreee 72Hình 3.36 : Thiết lập đường bao kết cấu ¿-¿- 5+ S2 12x E2 rrrkrreg 73Hình 3.37 : Thiết lập điều kiện biên của bài toán ¿- 5-52 SsSE+E+E+xcxexeveesree 73Hình 3.38 : Khai báo tải fFQng - TH nọ re 74Hình 3.39 : Khai báo tính chat vật liệu (đất, cọc, vữa phut) 5-5-5-: 74Hình 3.40 : Chia lưới phần tử - ¿2-5-5621 SE E93 1239111211121 212111111 xe 75Hình 3.41 : Khai báo điều kiện mực nước ngâm ¬ 75Hình 3.42 : Thiết lập giai đoạn tính toán - + - + + SE SE£E+ESEEEEcEEEErrrrrkrree 76Hình 3.43 : Chọn điểm tính toán G- =1 EE 919128 E9 E121 1xx reered 76Hình 3.44 : Quan hệ sức kháng đơn vi và độ sâu (cọc không phụt vữa) T7Hình 3.45 : Đoạn cọc phụt VŨỮa - - - H9 ke 77Hình 3.46 : Lựa chon mồ hình bài toán - - - + c5 3311111111111 11111551111 111155555 78Hình 3.47 : Thiết lập tổng thể bài toán ¿2-5 5252222 2E2ESEEEEEEEeErrkrrrrees 78Hình 3.48 : Thiết lập đường bao kết cấu ¿- + - + S2 SE SE E2 2E 2E 1E Erkrkrree 70Hình 3.49 : Thiết lập điều kiện biên bài toán - ¿<5 << SE SEcEcxrxrkrkrrrree 70Hình 3.50 : Khai báo tính chat vật liệu (Vật liệu đất, cọc, vữa phụt) 80Hình 3.51 : Khai báo tải frQng -Q ch 80Hình 3.52 : Chia lưới phần ttt c.cccccccsccccscssssesesscscsesscsesessesessscsesssesessescsesesseseeeeseeen 8]Hình 3.53 : Khai báo mực nước Nam woveeccccccscsscsescscssscsesesesssssscsescsssesscsesssssesseseess 81

Hình 3.54 : Thiết lập phase tính toán ¿652-5222 cE2EcEErkrrererrrreee 82Hình 3.55 : Chon điểm tính toán c.cccccccccscsssesececessssecececesessevecscececsevevssaceceavacaceceaveees 82Hình 3.56 : Quan hệ sức kháng đơn vi và độ sâu (cọc phụt vữa) - S3Hình 3.57 : Quan hệ sức kháng đơn vi và độ sâu từ mô phỏng ( cho đoạn cọc phụt vakhông phut V4) - Gì re 83

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 2.1 : Bảng cung cấp giá tri phù hợp theo tác giả Bjerrum-Burland 31

Bang 3.1 : Bảng tính toán sức khang hông don vi dọc thân coc (theo co lý) 46

Bang 3.2 : Bang tính toán sức kháng hong đơn vi dọc thân cọc (theo cường độ) 48

Bang 3.3 : Bảng tính toán sức kháng hông đơn vi dọc thân cọc (theo SPT) 50

Bang 3.4 : Bang tổng hợp số liệu mô hình Mohr- Coulomb - - 2 2s +s+s+£szee: 53Bảng 3.5 : Bang tong hợp số liệu mô hình Hardening-Soil - - 2 2s +s+s+s+£szee: 54Bảng 3.6 : Bảng cấp tải và thời gian giữ tải thí nghiệm - 66x eEeeeeeeee 55Bang 3.7 : Bang cấp tải và thời gian giữ tải trong mô phỏng plaxis 5-5-5: 56Bảng 3.8 : Bang giá trị tải trọng- Chuyển vị sau khi mô phỏng (Mohr-Coulomb) 62

Bảng 3.9 : Bảng giá trị tải trọng- Chuyển vị sau khi mô phỏng (Hardening-Soil) 63

Bang 3.10: Bang giá trị tải trọng- Chuyển vị sau khi mô phỏng (thí nghiệm Ocell) 64

Bang 3.11: Bang so sánh tải trong-c huyền vị các mô hình . 5-5-s+s+cscee: 65Bang 3.12: Bang số liệu tinh toán đoạn cọc phut và không phut vữa trong trường hopthi MHS i00 sa 66Bang 3.13: Bang số liệu tinh toán đoạn cọc phut và không phut vữa trong trường hop

Bảng 3.14: Bảng số liệu tính toán sức kháng hông đơn vị gia tăng cho đoạn cọc phụtvà không phụt va -cQQQQ Q00 00011 SH 00T TH 000 32 84

: Biến dạng nén đàn hồi của đoạn cọc phía trên O-C ell: Chuyển vị của tam thép dưới

: Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn: Chuyên vị

: Trọng lượng bản thân coc tính từ O-Cell trở lên: Tiêu chuẩn Việt Nam

: Hệ số trọng tâm: Chiều dai từ tam thép trên đến đỉnh cọc

: Diện tích tiết diện cọc: Chu vi tiết điện cọc: Mo hình Hardening —Soil: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi coc: Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i: Chiêu dài đoạn cọc nam trong lớp đất thứ i: Sức chịu tải cực hạn của cọc

: Đường kính cọc: Modul đàn hồi: Hệ số quá cô kết: Chiều dài cọc: Mực nước ngầm

: Dung trọng của đất trên mực nước ngầm: Dung trọng của đất dưới mực nước ngầm: Hệ số mũ

V : Hệ sô Poisson đỡ tải va gia tải lạiprt : Ung suất tham chiếu

Ky“ : Hệ số áp lực ngang cho đất cô kết thường

Cc : Lực dính

Q : Góc ma sát

tự : óc giãn nở

đề, : Hệ số tương tác giữa cọc và đấtk : Hệ số thấm theo phương ngang-

k : Hệ số thâm theo phương đứng

MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài.

- Trong những năm gan đây, công nghệ phụt vữa cho những cọc đào sâu được hỗtrợ cho nhà cao tầng được sử dụng một cách rộng rãi, thường là trong những đôthị của thành phố lớn của Việt Nam Đây là một trong những ấn tượng tiến bộnhất của công nghệ phụt vữa thành cọc nhằm để gia tăng sức kháng đơn vị củacọc, tiết kiệm chi phí đáng kế cho dự án khi thiết kế móng cọc Tuy nhiên, déđánh giá hiệu quả của công nghệ phụt vữa thành cọc trên nền đất yếu của đồngbăng sông Cửu Long là đều tương đối phức tạp

- Do nhu cầu phát triển hiện nay, nên càng ngày xuất hiện các công trình cao tầng,các công trình có tải trọng lớn nên yêu cầu cọc phải có sức chịu tải lớn và cần cáccông nghệ mới dé làm gia tăng sức chịu tải của coc, trong đó công nghệ phut vữathành cọc trong những năm gần đây đã chứng minh sự cải thiện đáng kế sức chịutải đất nền của cọc một cách đáng kể Do đó cần có các nghiên cứu cụ thể về cọccó phụt vữa thành để ứng dung rộng rãi hơn trong thiết kế và thi công cọc khoannhôi cũng như cọc barrette trong tương lai

- Công nghệ phụt vữa thành được nghiên cứu từ thập niên 60,70 ở thế ký 20 vàđược đưa vào ứng dụng tại Việt Nam từ năm 2008, công trình điển hình như là:Sunrise City Plot V,Quan 7, TPHCM; Vincom A, Quận 1,TP HCM, SaigonCenter Phase 2& 3, Quan 1, TP HCM.

- Tuy nhién cho dén nay co rat it nghién cuu tai Viet Nam dé cap linh vuc nay vahiện chúng ta van chưa có tiêu chuẩn hướng dan tinh toán thiết kế, thi công cũngnhư nghiệm thu.Vì vậy đề tài này nhăm thực hiện góp một phần để làm sáng tỏthêm với ky vọng sẽ đóng góp các gia tri khoa học hữu ích cho công tác nghiêncứu, ứng dụng công nghệ cọc khoan nhdi, coc Barrette

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.- Nghiên cứu tổng quan về công nghệ phụt vữa thành cọc.- Đánh giá sự gia tăng ma sát thành cho loại đất cát tại khu vực TP HCM.- Nghiên cứu các ứng dụng phương pháp tính toán phần tử hữu hạn (FEM)

kết hợp kết quả thí nghiệm thực tế để đánh giá hiệu quả của công nghệ

phụt vữa áp lực cao dọc thân cọc Barrette.

3 Nội dung nghiên cứu của đề tài.-Sự gia tăng sức kháng đơn vị cho cọc Barrette phụt vữa trong loại đất cát.-Sự gia tăng sức kháng đơn vi theo độ sâu.

4 Phương pháp nghiên cứu.- Phương pháp thu thập tong hợp tải liệu: Là phương pháp tổng hợp các tài liệu

khoa học về công nghệ cọc barretle phụt vữa và các phương pháp tính toánma sát thành của cọc khoan nhỏi, cọc barretle phụt và không phut vữa dangsử dụng tại Việt Nam và trên thế gidi

- Sử dụng phần mém plaxis 2D, phiên ban 8.5 dé mô phỏng tính toán.- Thí nghiệm thử tĩnh cọc bằng phương pháp Osterberg Cell kiểm chứng lại lý

thuyết tính toán.5 Tính khoa học và thực tiễn của đề tài

- Dé tai nghiên cứu đánh giá được tương quan ma sát thành cho đoạn cọcphụt và đoạn cọc phụt vữa cho loại đất cát, cung cấp kiến thức cơ bản về trìnhtự thi công công nghệ để có hướng điều chỉnh trong việc thiết kế đối với cọccó áp dụng công nghệ phụt vữa thành.

- Việc nghiên cứu công nghệ phụt vữa thành giúp cho người thiệt kê có thêmsự lựa chon trong việc tăng cường sức chịu tải của cọc, thiệt kê được các coccó sức chịu tải lớn hơn làm cho sô lượng cọc giảm dong thời cũng giảm đượcchi phí và thời gian thi công.

6 Hạn chê cua đề tài.- Sô lượng công trình thực tê nghiên cứu có giới hạn, chưa đủ nhiêu đê có thê

đưa ra các kêt luận có tính áp dụng ở phạm vi rộng.- Chưa thê đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yêu tô như : hàm lượng vita,

toc độ, ap lực phun vữa đên sự cải thiện sức chịu tải của cọc.- Chưa nghiên cứu đến thành phần và hàm lượng vữa pha trộn tối ưu cho từng

trường hợp đất cụ thê.- Chưa nghiên cứu được sự thay đổi tính chất cơ lý của vùng đất nền lân cận

đọc thành cọc trong phạm vi phun vữa.- Chưa nghiên cứu được sự tương quan giữa áp lực phun vữa phù hợp cho từng

loại đất và hiệu quả có được theo từng cấp áp lực.- Đề tài chỉ dựa trên số lượng có hạn của các thí nghiệm có được để phân tích,

nên tính tổng quát còn bị hạn chế.Các cọc được phân tích trên cùng dự ánnhưng không giống nhau vẻ độ sâu.đường kính, cũng như địa chất xungquanh, vì thế phải kết hợp với việc mô phỏng và giả định để so sánh kết quả

CHƯƠNG 1

TONG QUAN CÔNG NGHỆ PHUT VỮAVÀ HIỆU QUA CUA SU GIA

TANG MA SAT THANH1.1 Mục dich công nghệ phut vữa.

Mục tiêu của việc phụt vữa xung quanh thân cọc là để đưa vữa vào bề mặt tiếpxúc giữa cọc (nhéi,barrette) và đất nền, thông thường thực hiện là dé làm tăngđặc tính ma sát của coc va tao ra phản ứng cao hơn dé chong lại độ lún dưới cácđiêu kiện tải trọng làm việc.

Hình] 1: Bê mặt tiếp xúc cọc và vữa sau khi phut.1.2 Công nghệ thi công cọc đồ tại chỗ được phụt vữa thành cọc.Dé thuận tiện cho việc bơm vữa vào bê mặt than cọc, các ông phut vữa được laptheo chu vi cọc từ cao độ mặt đât tới đáy của vùng cân được phụt vữa trong phạmvi của môi vung phụt vữa, các van hoặc các 10 phụt được gia công trên ông phut

vừa.1.2.1 Vật liệu và thiết kế hỗn hợp vật liệu.1.2.1.1 Vật liệu.

Vita bao gồm xi măng Portland thông thường và các phụ gia theo quy định đượctrộn với nước theo trọng lượng đáp ứng các yêu cầu đặc tính của hỗn hợp Cácthành phan của hỗn hợp vữa sé được đo lường riêng biệt theo trong lượng hoặcthể tích phù hợp Số lượng mẫu vữa hình lập phương theo yêu cầu sẽ được lẫymỗi cọc hoặc mỗi mẻ trộn dé thí nghiệm cường độ nén, hồ sơ quy trình sẽ được

lưu giữ lại theo mẫu

1.2.1.2 Bảo quản vật liệu.Xi măng sẽ được cung cấp đến công trường trong bao được niêm phong kín,kèm theo chứng nhận của nhà sản xuất, ghi chủng loại, ngày sản xuất, thànhphan và độ mịn.Toàn bộ xi măng phải được bảo quản can thận trong điềukiện không bị thắm nước.

1.2.2 Chuẩn bị thiết bị.1.2.2.1 Ong phut vữa

Ông phụt vữa bao gồm ống thép đen có đường kính danh định là 60mm,chiều day thành ống là 2mm, các ống này được gia công thanh ống phutvữa và ống cấp vữa

Ông phụt vữa được gia công chế tạo theo các đoạn có chiều dài phù hợp vớicác vùng phụt vữa theo yêu cau, cả ống phụt vữa và ống cấp vữa đều đượclắp ống và nối tại một đầu dé thuận tiện hàn vào các ống bên cạnh

Các ống phụt vữa được lắp vào hé khoan cùng với lồng thép, kiểm tra thanghàng và ống được hàn vào đúng vị trí, thông thường các kẹp chữ U được sửdụng để nối các ống vào bên ngoài lồng thép khi lỗng thép được hạ vào hồkhoan.

Các ống sẽ được lắp theo các khoảng cách băng nhau xung quanh lông cốtthép ngoài, các điểm phụt vữa sẽ được lắp tại các khoảng cách xấp xi Imtheo phương thăng đứng suốt chiều dài phut vữa

Hinh1.2: Vi trí lắp đặt ống phụt vita.1.2.2.2 Nút bịt vữa.

Vữa được cấp vào vị trí phụt vữa thông qua ống HDPE có đường kính trong1/2 in-sơ, một đầu của đường ống có đánh ren để nối với đầu phun.Đầu phuncó nút bịt khí nén tích hợp 2 quả bóng bơm khí nén để bịt kín vành khuyêncó áp mà qua đó vữa được phụt vào.Một ống vòi cao áp có đường kính nhỏđược gan vào vách của ống cấp vữa dé bơm căng các quả bóng thông quamột bơm tay, áp suất phụt vữa thông thường trong phạm vi 25-55 bar, Thông

thường các quả bóng được bơm căng tới áp suất xấp xỉ 60 bar trước khi phụtvữa.

1.2.2.3 Phụt rữa ống phụt vữa.Vì ống phut vữa được đúc trong coc, cần thiết phải tạo đường dẫn trong bêtông giữa ống phụt vữa và thành cọc trước khi bê tông đạt tới cường độ Décó tác dụng phụt rữa sạch ống phụt vữa, nut bit vữa được lắp vào đáy củaống phụt vữa và nhất lên từng đoạn Im theo trình tự từ đáy lên đỉnh trongphạm vi vùng phụt vữa.

Trên thực tế, việc phụt rửa bằng nước đạt hiệu quả cao nhất vào thời điểmxấp xỉ 12 tiếng sau khi hoàn thành đồ bê tông Tiếp theo quy trình “phụt vữabang nước” ống phụt vữa lại được kiểm tra xác định chiều sâu và được vệsinh sạch sẽ nếu cần thiết Sau đó các nắp đậy hai đầu được lắp vào Lưu hồsơ quy trình “phụt rữa băng nước”

Hình 1.3: Phut rửa ống phut vữa bằng nước có áp.1.2.2.4 Thiết bị trộn vữa

Thiết bị trộn vữa phải là thiết bị trộn vữa tốc độ cao có gắn với bơm tuầnhoan- Bauer BM100 hoặc tương đương.

1.2.2.5 Thiết bị bơm.

Máy trộn vữa: ZM1Máy bơm: KP60Bơm tay: T-50KĐồng hồ áp lực1.3 Quy trình phụt vữa áp lực cao.

Hình 1.5: Nguyên lý hoạt động của công tác phut vita.1.3.1 Thông các van.

Khi ống phun vữa được hạ và đỗ bê tông cùng với cọc nhỏi, cần thiết phảilàm thông vùng bê tông giữa ống phụt vữa và thành cọc trước khi bê tông đạtcường độ quá cứng.Để thực hiện quá trình này, các Packer được hạ xuốngđến đáy của ống phun vữa và rút lên cách khoảng Im từ đáy lên cho đến hếtvùng phụt vữa.

Công tác phụt vữa phải được tiến hành sau khi bê tông đã hình thành cườngđộ nhưng không được quá cứng.

1.3.2 Công tác phụt vữa.Sau một khoảng thời gian xác định trước sau công tác thông van «Manchettes », công tác phụt vữa có thể tiễn hành, các nắp tạm sẽ được mở vàkiểm tra lại chiều sâu của ống phụt vữa Một lượng vữa yêu cầusẽ được bơmqua van « Manchettes » và đến bề mặt tiếp xúc giữa đất và coc, các packer sẽđược xả căng và di chuyển đến vị tri phụt vữa kế tiếp

Lượng vữa yêu cầu được bơm khoảng 35 (lit/m?) của bề mặt cọc công tácphụt vữa sẽ được dừng khi mà lượng vữa yêu cầu đạt được hoặc đat áp lựctôi đa là 60 bars

Hình 1.6: Trộn va bom vita.1.4 Hiệu qua phụt vữa lam gia tang ma sát thành xung quanh than coc.

Ma sát thành nó phụ thuộc rất nhiều đến tiết diện ngang cũng như chu vi củathân cọc và đất nền xung quanh, khi thi công cọc khoan nhồi cũng như cọcbarrtle, trong quá trình thi công cọc khoan lay đất ra sau đó lượng bentonitebơm vào là để giữ cho thân cọc không bị sạt lỡ, điều này làm ảnh hưởng ratnhiều đến sức kháng xung quanh thân cọc Do đó biện pháp phụt vữa thân cọcsẽ tạo ra lớp vữa mới bao bọc và bó chặt xung quanh cọc nhằm làm gia tăngkhả năng ma sát thân cọc, khi đó sức chịu tai của cọc cũng được gia tăng lên.Sau khi thi công cọc hoàn thành , khoảng vài ngày sau thì công việc phụt vữasẽ được thực hiện, ban đầu là làm nứt lớp bê tông bảo vệ bang tia nước có áplực cao đi xuyên qua các ống phụt, khi đó nước chảy theo vết nứt của lớp bảovệ cọc lan ra thành cọc làm xói lỡ lớp cát xung quanh đoạn phut,sau đó vữa hỗnhop xi măng sẽ được bơm với áp lực cao di xuống thành cọc và bó chặt cọc lại,làm gia tăng sức kháng cắt của cọc, nếu xét về mặt lý thuyết khi thêm vữa vàokhu vực này đều là bàm dính vào thân cọc, có nghĩa là chu vi và diện tích đềutăng, dẫn đến ma sát thành cũng được gia tăng

Hình 1.7: Lớp vữa bao bọc và bó chặt xung quanh thân cọc sau khi phụt vita.

1.5 SƠ LƯỢC VE LICH SỬ PHÁT TRIEN1.5.1 Trên Thế Giới.

Công nghệ phụt vữa có nguồn gốc từ việc sử dụng tia nước cao apdé cắt trongcông nghiệp khai khoáng, so với các phương pháp khoan phụt vữa khác thì côngnghệ phụt vữa áp lực cao xuất hiện là muộn nhất, đến thập niên 1950 mới đượcsử dụng, đầu tiên là ở Pakistan bởi công ty Cementation

Vào giữa thập niên 1960, người Nhật bắt đầu tiếp cận và chỉ phát triển nhữngkhái niệm, cho đến năm 1965 theo nghiên cứu và cải tiến của anhem Yamakado,công nghệ không chỉ cắt xói mà còn để dính kết đất, ban đầu phát truyền nhằmmục dich chống tham va dé phòng rò rĩ(cần phụt bịt kín xung quanh khe hở với

lỗ khoan)

Đầu thập niên 1970, công nghệ có những cải tiễn hơn nhờ nghiên cứu của 2nhóm chuyên gia Nhật Bản độc lập với nhau, nhóm đứng đầu bởi Nakanishithuộc công ty Nissan Freeze đề xuấtphương pháp CCP (chemical churning pile),dùng vữa hóa chất cắt xói và trộn đất, vữa hóa chất được phụt qua các vòi vớiđường kính 1,2mm đến 2mm, nam ở mũi cần khoan đơn giản và quay trong khiphụt nhưng nhược điểm khó điều chỉnh chiều day

Với phương pháp phun đơn khi phụt dưới mực nước ngầm thì năng lượng xungkích của tai vữa nhanh chống tiêu hao Vì thế, năm 1972 nhóm Nakanishi pháttruyền

phương pháp JSP (jumbo special pile), dùng khí nén bao xung quanh tia vữa đểtạo thành cọc đường kính 0.8m đến 2m.Lớp đệm khí không chỉ giúp duy trì nănglượng tia vữa mà còn day đất bị cắt xói lên mặt đất, giảm nguy cơ nâng nên doống thoát bùn bị tắt

Khoảng năm 1980, phương pháp JSP (Jumbo special pile) kết hợp với phươngpháp JGP (Jet grout pile) của một nhóm khác thành lập thành phương pháp nhanđôi JSG (Jumbo jet special grout) Đối thủ chính của nhóm Nakanishi đứng đầuYahiro thuộc tập đoàn Kajima đã đưa ra phương pháp JG (Jet Grout) vào năm1970, dùng tia nước vận tốc cao,có định năm ngang để xói tơi đất lên và phunvữa lắp day dan dan từ dưới lên

Gitta thập niên 1970, hai phương pháp CCP và CJG cùng tham gia dự thi lambiện pháp 6n định tháp Pisa phương pháp CCP là một trong biện pháp được traogiải và cũng được bắt đầu biết đến bởi các công ty xây dựng của Y.Năm 1974 Ýđược sự chấp thuận của nhóm Nakanishi thành lập công ty CCP-Ý, sau đổi tênthành CCP-International, từ đó jet grouting được phô biến ở Châu Âu và nhữngnơi khác trên thế giới,kinh nghiệm tích lũy và cải thiện về công nghệ giúp JetGrouting nâng cao độ tin cậy và phát huy hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khác

nhau.nhanh chống phô biến ở những nước có nhiều công trình xây dựng đườngham,khu công nghiệp, duy tu công trình cũ.

Jet grouting xuất hiện tại Mỹ từ năm 1979 ban đầu ít phổ biến, đến năm 1984một số dự án nhỏ sử dụng thành công, nguyên nhân là do nghỉ ngờ tính an toàncông nghệ, thiếu cơ sở pháp lý, thất bại một số ứng dụng ban đầu, ứng dụng công

nghệ hiệu quả còn thấp, sau đó một số đơn vị thực hiện thành công nhiều côngtrình.

Đến thập niên 1990 pho biến tại Mỹ, với giá thành hạ,áp dụng hiệu quả nhiềuđiều kiện đất và nhiều mục đích ứng dụng khác nhau như: kiểm soát nước ngâm,ôn định khối đất nên, duy tu đập,bỊt day , đến năm 2000 công nghệ này đưa vàoBac Mỹ tạo ra cọc có đường kính lớn với giá thành rất thấp từ đó phố biến nhanhhơn.

Ở Trung Quốc áp dụng năm 1972, xây dựng kết cấu tường chan, 6n định hé daocho nhà máy thép Baoshan, Thượng Hải đến năm 1990 công nghệ này áp dụngcông trình có quy mô lớn như đập tam hiệp trên sông Dương Tử và Xiaolangditrên song Hoang Hà và những công trình ngầm của thành phố lớn như ThượngHải, Bắc kinh, Quảng Châu và Trung Quốc cũng là nước áp dụng công nghệ nàynhiều nhất trên thế giới

1.5.2 Tại Việt Nam.

O nước ta, xuât hiện vào năm 1999 được áp dụng nhiêu dự án nhưng công nghệ

vân chưa có tiêu chuân ngành hướng dân và tài liệu khoa học vê công nghệ nàycũng còn rât ít, vào năm 2005 chỉ có hai quyên tài liệu.

Ở phía nam, liên hiệp địa chất công trình - xây dựng và môi trường thuộc tổnghội địa chất Việt Namcũng đã tiễn hành công nghệ này Sau một thời gian thìcông nghệ xáo trộn vữa cao áp nhằm dé xử lý gia cỗ một số công trình tại TP HồChí Minh và một vài địa phương khác ở phía nam, kiểm chứng cho thấy hiệu quảcủa công nghệ được áp dung dé gia cố các bờ sông, kênh mương,hố móng sâu,mái dốc trượt lỡ, công trình ngầm, nền đường bộ

Kêt quả những nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả ứng dụng và tính khả thi củacông nghệ ở nước ta Tuy nhiên các ứng dung cụ thê cua dự án ở khu vực phíabăc và băc trung bộ mà chưa có nhiêu sô liệu cho khu vực phía nam.

Trong năm 2012,TS.Trần Nguyễn Hoàng Hùng cùng nhóm nghiên cứu thực hiệndé tài trong điểm cấp quốc gia, đã cải tiến và thử nghiệm thành công cọc soilcretebăng công nghệ Jet Grouting ở TP HCM có đường kính lên đến 1.7m Kết quảnghiên cứu này giúp củng cé lại tính thực tiễn công nghệ trong gia cô các côngtrình giao thông và xây dựng trong tương lai gần

phố lớn của Việt Nam như là TP HCM Hà Nội Tuy nhiên đa số công nghệ mớinày thường được công ty nước ngoải triển khai và chuyển giao công nghệ vacũng một phan dé Việt Nam từng bước phát triển các công nghệ phù hợp với cácđiều kiện đặc thù trong nước trên cơ sở kế thừa và cải tiến công nghệ mới đã cótrên thé giới, Vi thé công nghệ này kỳ vọng sẽ truyền tải thông tin toàn diện vềcông nghệ mới nảy dựa trên các kết quả nghiên cứu thực nghiệm ,một trongnhững điểm nóng nhất của phụt vữa là làm để tăng sức chịu tải của cọc và giảmgiá thành cho những dự án móng coc, tuy nhiên dé đánh giá đặc tính này trên cọctrong khu vực đất đồng bằng sông Cữu Long nói chung, cũng như khu vực TPHCM nói riêng là rất phức tạp.

1.5.3 Một số công trình tiêu biểu tại Việt Nam

1.5.3.1 Công trình SUNRISE CITY PLOT V, QUAN 7, TP HCM

Dự án: 6 Block, cao 31-34 tầng +2 tầng ham+ Coc thu:

Một cọc barrette phụt vữa 1,0x2,8m,sau 58m, tải thử 2880 tấnMột cọc barrette phụt vữa 1,0x2,8m,sâu 70m, tải thử 2900 tấnMột cọc barrette phụt vữa 0,8x2,8m,sâu 68m, tai thử 2900 tấn+ Cọc đại trà : 72 cọc

113 cọc barrette 0.8x2.8m, sâu 54m47 cọc barrette phut vữa 0,8x2,8m va 118 cọc 1,0x2.8m sâu 69m

Hình 1.8: Tổng quan dự án Sunrise City plot, Quận 7, TP HCM

1.5.3.2 Công trình Everrich II, Quận 7, Hồ Chi Minh.Công trình được xây dựng 37 tầng, chiều cao xấp xỉ 152m, diện tích khoảng112000m? (khoảng 200m chiều rộng và 600m chiều dài.

Hình 1.9: Tổng quan dự án Everrich II.Các cọc được thí nghiệm vào tháng 3-2010 bao gồm 4 cọc : Cọc TPH có đườngkính 1.5m và 3 cọc TP1,TP2,TP3 có đường kính 2m (như Hình 1.10 bên dưới).

-Sức khang cat giới han cua dat nên xung quanh than cọc trên hộp tải đạt tớitrước.

-Hoặc sức kháng nén giới hạn của đât nên dưới mỗi cọc cùng với sức khángcătg1ới han cua dat nên quanh thân coc của phân cọc dưới hộp tải đạt tới trước.-Hoặc sức kháng giới hạn của hai phân cọc nêu trên đạt tới cùng lúc.

Nêu gọi tông các luc ma sát thành bên trên toàn bộ chiêu dai cọc là ÐP và lựcchống mũi là ?., lực do hộp tải trọng Osterberg gây ra là P,, ta nhận xét như sau:-Khi tao lực P, trong hộp Osterberg, theo nguyên lý cân bằng phan lực, một lựcP,truyền lên thân cọc và hướng lên trên sẽ cân bằng bởi lực ma sát thành bên vàtrọng lượng bản thân của cọc là G

-Một luc P, khác hướng xuống dưới và được chồng lại sức chồng của đất nềndưới mũi cọc Vậy trong quá trình chất tải ta có:

Po =(G+t Pus) < G + Pans giới hạn (2.1)

Hoac:

Po = Pm< Pngiới hạn (2.2)

- Cọc thí nghiệm sẽ bị phá hoại khi đạt đến sự cân bang một trong hai biéu thức(2.1) va (2.2) như ở bên trên Tức là bi phá hoại cọc ở mũi trước hoặc bi phá hoạiở thành bên trước.

Thiết bị đo chuyên vị bang cảm bien

Phan cọc trên L mm

` thanh đoHop tai

Phan coc dưới” Ẳ a AF

Dé đo chuyển vị lên đầu cọc (A và B), người ta gan hai thiết bị đo biến dangtuyến tính (Linear Variable Displacement Tranceducer — LVDT) vào dầm phụ côđịnh, các LVDT

thường có độ chính xác đến 0.025mm và có hành trình cực đại là 100mm.Chuyển vị này sau khi hiệu chinhdo sự dao động của dầm phụ được ký hiệu làTOS* (Top of shaft movement).

Bốn thanh truyền (tell tale) gan với tam thép trên của O-cellcho phép ta đo đượcbiến dạng nén của cọcở phân phía trên của O-cell (E & F) Số đọc (so với đầucọc)được thu trực tiếp bằng bốn LVDT.Các LVDT thường có độ chính xác đến0.025mmvà có hành trình cực đại là 25mm, biến dạng này ký hiệu là COMP(Compression).

Dé do chuyén vi nở của O-cell, người ta han bốn “thanh truyền” (tell tale) vaotam thép ở đáy của O-cell (C & D).Số liệu thu được qua các thanh truyền nay làhiệu số giữa chuyển vị nở của O-cell và biến dạng nén của cọc,từ đó cho phép tabiết được chuyển VỊ xuống của cọc.Số đọc (so với đầu cọc) được thu bang bốnthiết bi đo biến dạng rung tuyến tính (Linear Vibrating Wire DisplacementTranceducer —- LVWDT), các LVWVT thường có độ chính xác đến 0.01mmvà cóhành trình cực đại là 150mm.Chuyén vị nay ký hiệu là BP (Bottom plate)

Sauk hi thí nghiệm xong , ta bơm vữa bịt qua những ống lắp săn(thường là haiống đường kính 15 + 20mm) để làm kín tất cả những lỗ hồng trong cọc sau khithí nghiệm.

a) Kích đặt ở mũi cọc b) Kích đặt ở phía trên mỗi cọc

Ihưửe theo ddl

z„

may tinh ea dam phu

LVDT

- vol đáucạ) g ep)

+ Do chuyển vị lén của đấu coe (TOS)€40(LVWDI)

+ Chia vạch đến 0 01 mm+ Do BP (chuyển ví nở của O-call khong Say

) đồng hd ap lực

và bom thdy lực

kẻ đến biến dang nen) W

Ệ AF (LVDT)

+ Do biến dang nan phan cọc tu lắm 4 "hanh truyền" nén

thép yên O-cell đến dau cọc (COMP)Thưỏ; theo dai’ Nad điện tử:Để đo chuyển vị tó

4 "thanh truyền" BP 2 đường dan ap lực

gắn vào tắm đưới / cho mỗi kích

#—=lắn lhúp tran O-call` h WN | kich

(đây 50 mm)

Ghi chu: Tất cả cde"thanh truyền" déu được bao ngoài bằng dng bao (casing) 12 +15

Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm Osterberg cho cọc2.1.2 Nguyên tắc chọn hộp tải

Vị trí đặt hộp tải được xác định gần đúng theo nguyên tắc để sao cho đối trọngcủa phần cọc trên hộp tải và phần cọc dưới hộp tải xấp xỉ bằng nhau, nhờ đó cóthé thử được cấp tải trọng tiễn gần tới mức giới han hơn:

ŒGŒ +F=(F+F9-G (2.3)

Trong đó:-G*,G :Tương ứng là trọng lượng phan cọc trên va phan cọc dưới hộp tải có xét

đến hiệu ứng đây nồi khi nằm dưới mực nước ngầm.-F*,Ƒ- :Tương ứng là tổng sức kháng cat của đất nên quanh thân cọc của phan

cọc trên hộp tải và phan cọc dưới hộp tai.- "” : Sức kháng nén của dat nên dưới mỗi cọc

Đối với một số trường hợp do mũi cọc khoan nhỏi được ha trong lớp đất chịu lựctốt, có sức kháng mũi caonén theo nguyên tắc nêu trong công thức trên, , vị trícủa hộp tải thường năm gần mũi cọc.

Một số vị trí đặt hộp tải trọng Osterberg(Tham khảo The Osterberg Load testMethod for Bored and Driven Piles the first ten years — by Jorj O Osterberg,PhD).

-Hình c: Phương pháp này để xác định sức kháng thành bên và sức chống mũicủa cọccó mũi trong nên đá một cách độc lập với đất phủ trên nên đá, vi vậy khidùng PP Osterberg có thể tiễn hành như sau: Đồ bê tông toàn bộ lỗ cọc và đặt cácđầu đo biến dạng trong bê tông bên trên đoạn trong đá để tách tải trọng do đoạntrong đá chịu và tải trọng do sức kháng thành bên trên hộp tải trọng chịu khi cọcthí nghiệm sẽ được sử dụng lại trong công trình sau này,khoảng trống bên trongHTT và khoảng trồng hình trụ bên ngoài của cọc cần được phun vữa

-Hình d: Khi cọc sẽ được thi công trên mặt đất hiện tạivà sau đó tiễn hành đàođất làm tang ham thì coc được dao đến độ sâu dự kiến,đặt hộp tải trọng và lỗ cọcđược đồ bê tông đến cao trình tang hằm.Phần lỗ cọc còn lại được đồ cát hay vậtliệu mịn khác rồi mới tiễn hành thí nghiệm

-Hình e: Khi cần phải xác định sức kháng thành bên tới hạn của 2 lớp đất thì banđầu chỉ cần đỗ bê tông đến đỉnh của lớp phía dưới và tiến hành thử tải Sau khiđoạn cọc còn lại được đỗ bê tông sẽ tiếp tục thí nghiệm để thu nhận sức khángthành bên tới hạn của toàn bộ thân cọc.Băng cách lay sức kháng tổng trừ đi sứckháng thành bên của phần bên dưới sẽ xác định được sức kháng thành bên củaphân bên trên.

-Hinh f: Khi sử dụng 2 tang hộp tai trọng,một tại hay gân đáy cọc và một tại mộtkhoảng cách nào đó tính từ đáy thì có thể xác định được sức kháng thành bên tớihạn của phan cọc bên trên hộp tải trong,suc kháng thành bên tới han phan béndưới HTT va sức chéng mỗi tới han.Cach này đòi hỏi cần đặt tải cho các hộp tảitrọng theo các giai đoạn Một trình tự là nén hộp tải trọng dưới dé nhận được sứcchống mỗi bên dưới hộp tải trong, sau đó nha áp lực của hộp bên dưới, tái đặt aplực cho hộp bên trên để nhận được sức kháng thành bên bên dưới hộp bêntrên.Sau đó đóng đường áp lực hộp bên dưới, nén hộp bên trên dé nhận được sứckháng thành bên bên trên hộp tải trọng phía trên Các trình tự đặt áp lực khác cóthể được sử dụng tuy theo điều kiện địa tang và vi trí của hộp tải trọng trong coc.2.1.3 Phương pháp đặt tải.

Tải trọng đặt thông qua việc tăng áp lực dầu trong hộp tải trọngvà được theo dõithông qua các đồng hỗ đo áp lực gan trên máy bomcung cấp cho hộp thông quahệ thống ống dẫn đặt trước trong cọc

Công việc tăng tải thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM D1143 “Standard TestMethods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load“ Banđầu cần đặt cấp tải bang 5% sức chịu tải giới hạn của cọc va bước gia tải tiếptheo là tăng lên hoặc giảm đi tùy theo sự ứng xử của cọc trong khi thử.

Công việc gắn các đầu đo chuyển vi trực tiếp cần thực hiện như sau:-Ít nhất có 2 đầu do để ghi lại chuyển vị xuống phía dưới của mũi coc và 2 đầu do

ghilai chuyến dịch lên phía trên của dau cọc.-Độ mở của hộp Osterberg được do để xác định chuyển dịch lên và xuống cua mui coc.Tai trọng duoc tang theo từng cấp như đã nêu cho đến khi thân cọc đạt sức chịutải gidihan ( hoặc theo sức chống mũi, hoặc theo ma sát thành bên hoặc cho đếnkhi kha năngtạo tải cuc hạn, hoặc độ mở rộng cực hạn của hộp tải trọngOsterberg, hoặc theo những yêu cầu riêng của người thiết kế, kỹ sư tư van)

Tại từng cấp cấp tải trọng (khi gia tải cũng như khi giảm tải) các đồng hồ đochuyền vị cần được đo tại các khoảng thời gian 1; 2; 4 phút khi cấp tải trọng đượcgiữ không đối Trong chu kỳ dỡ tải cần chọn các bước giảm tải sao cho mỗi cấp tảigiảm có ít nhất 4 điểm số liệu để vẽ trên đường cong tải trọng - chuyển vị Trongtrường hợp can thiết có thé b6 sung các chu kỳ giảm tải va dỡ tải có trình tự tương

Các đồng hồ đo chuyền vị dùng dé đo chuyên dịch của mũi cọc và đầu cọc can có hànhTrình ít nhất là 10cm và có độ chính xác đến 0.025mm Chuyển v1 tại mũi coccũng có thể đo băng cách dùng đầu đo tuyến tính loại dây rung để đo độ mở rộngcủahộp Osterberg (15 cm) Các đầu đo hoặc dau đo tuyến tính loại dây rung đượcdùng để đo độ nén thân cọc phải có hành trình ít nhất là 25mm và độ chính xácđến 0.0025mm.

2.1.4 Nguyên tac xác định tai trọng giới hạn của cọc.Thí nghiệm Osterberg là phương pháp thử tải tĩnh truyền thống nên về nguyêntac dé xác định tải trọng giới hạn của cọc ta van áp dụng các nguyên tắc của côngviệc thử tải tĩnh truyền thống theo trình tự như sau:

a Cấp tăng tải:Khoảng 7-10% sức chịu tải giới han theo đất nền dự kiến của cọcb Điều kiện tăng tải:

Tải trọng ở mỗi cấp được giữ cho đến khi chuyển vị cọc dừng lại thì mới đượctăng cấp tải tiếp theo

Chuyển vi cọc được xem là dừng lại nếu tốc độ chuyển vị không vượt quá0.1mm trong thời gian 60 phút khi mũi cọc hạ trong lớp cát hoặc sét cứng.c Cấp hạ tải:

Cấp hạ tải tối da bang hai lần cấp tăng tảid Điều kiện dừng thử:

- Tổng chuyển vị s < 20mmTải được tăng theo các điều kiện 1 va 2 nêu trên cho đến khi: Nếu ứng với cấp

tải (Q) nao đó mà chuyền vị chưa dừng lại trong 24h liên tục thi dừng thử va laycấp tải đó làm tải trọng giới hạn

- Khi tong chuyển vị 20mm < s< 40mm:Tải được tăng theo điều kiện 1 và 2 nêu trên cho đến khi:¢O một cấp tải Q nào đómà chuyền vị chưa dừng lại trong 24 giờ liên tục thi

dừngthử và lấy cấp tải trước đó làm tải trọng giới hạn.¢ Khi đạt hết cấp tải dự kiến và chuyền vi dừng lại trong 24 giờ liên tụcthì dừng

thử và lay cấp tải đó làm tải trọng giới hạn.- Tổng chuyển vi s > 40mm:

Tải được tăng tăng theo các điều kiện 1 và 2 nêu trên cho đến khi:‹ Ở một cấp tải Q nao đó mà chuyền vị chưa dừng lại trong 24 gidlién tụchoặc

néus6 gia chuyển vị ứng với cấp tải dang thử bang hoặc lớn hơn 5 lần số gia độchuyền vị ứng với cấp tải trước đó thì dừng thtrva lấy cấp tải trước đó làm tảitrọng giới hạn.

* Khi đạt hết cấp tải dự kiến và chuyền vi dừng lại trong 24 gidlién tục đồngthời số gia độ chuyền vị ứng với cấp tải đang thử nhỏ hơn 5 lần số gia độchuyền vị ứng với cấp tải trước đó thì dừng thử và lẫy cấp tải đó làm tải trọnggiới hạn.

Trong đó:-Q : là giá tri lực nén dọc đọc trên đồng hồ dobiéu thị lực nén doc của một hướng

tác dụng lực sinh ra từ hộp tải.Như vậy, tong luc nén doc tac dung vao coc sélà 2Q.Đâymới chính là cấp tải cần kiểm soát theo điều kiện dừng thử

- Chuyén vị s là chuyển vị riêng rẽ của phan cọc trên hộp tải và phan cọc dướihộp tảigây ra bởi lực nén dọc (Q) Với cùng một lực nén dọc (Q) nhưng do đặctrưng đất nénva đặc trưng tác dụng lực ở hai phần cọc khác nhau nên chuyểnvị của phan cọc trén(s’+) và của phan cọc dưới (s’-),vé nguyên lý, có thể khácnhau Trị số chuyền vị (s)lớn hon từ một trong hai trị số được dùng dé kiểmsoát việc dừng thử theo điều kiện dừng thử.s = max (s’-, s’+)

2.1.5 Phân tích kết quả thir tải

TOS’ :Chuyén vị lên của đầu cọc

COMP: Biến dạng nén đàn hồi của đoạn cọc phía trên kích.BP: Chuyến vị xuống của tâm thép dưới (so với dau cọc).BP+COMB: Hành trình của Ocell (chuyển vị nở của Ocell)

s t= BP+ COMP : Chuyên vị lên của tam trên O-Cell

Phương pháp thí nghiệm Osterberg sẽ cho kết quả là hai biểu đồ quan hệ tải trọngvà chuyển vị được xây dựng độc lập như ở hình 2.7, 2.8, 2.9 và 2.10 bên dưới:

3.02.5¬ uo

H End Bearing and Side Sheer `

§ Corponenis Both Measured ”>»{

5 s00 aA `

a Eno Bearing Component Measured anc | if

- Side Shear Corporent Extrapolaied Ps

+ ———— '

E Va 4 ~~E A ` ie«25.0 8 >>

~ 7 ~ ^

H End Bearing and Side Shear 8

5 Corporenis Both Veasurec > a" 4

Ngoài ra, theo quy trình kỹ thuật thử tải cọc băng phương pháp Osterberd

B32/T291 -1999 của trung quốc, sức chịu tải giới hạn theo đất nền của cọc

đượctính theo công thức sau:

Trong đó:°Ó*',O :Là các giá trị sức chịu tải giới han của phần cọc trên và phan cocdướichọn được sau khi thử, lưu ý răng chỉ trong trường hợp thử đặc biệt gây pháhoại sức kháng của nên thì @*,@ˆ mới có giá trị khác nhau, còn trong trường hợp

thu không gây phá hoại thì @” =Q"

«G- :Trọng lượng ban thân của phan cọc trên hộp tải có xét đến hiệu ứng day nỗikhi phần cọc này nằm dưới mực nước ngầm

° 4: Là hệ số phản ánh ảnh hưởng của loại đất ở dưới mũi cọc, với đất dínhA=0,8 và với đất cát A = 0,7

2.1.6.Cách chuyền đổi tương đương từ kết quả theo phương pháp Osterbergvề kết quả thử theo phương pháp thử tĩnh truyền thống.

Việc phân tích đánh giá kết quả thử theo phương pháp Osterberg vẫn dựa trên cácnguyên tac của thử tĩnh truyền thống trong đó biểu đồ quan hệ P-Sla một công cụquan trọng cho phép phân tích có định lượng về sức chịu tải của cọc mà một baitoán cơ học vẫn thường làm.Mục tiêu của việc thử tải trong phần lớn các trườnghợp không chỉ dừngở việc xác định khả năng chịu tải theo đất nền của cọc màcòn muốn có một hình ảnh cụ thé hơn so với lý thuyết chungcũng như so với kếtquả tính toán theo lý thuyết đó về tương tác giữa coc với đất nên xung quanh détừ đócó những ứng xử thích hợp hơn trong thiết kế móng cọc và trong quá trìnhxử lý thi công sau này.Ta có thể xây dựng đường cong tải trọng-độ lún, tương tựđường cong thí nghiệm nén tĩnh thông thường) băng một trong hai cách dướiđây:

2.1.6.1 Cách quy doi đơn giản:Tải trọng lớn nhất trong đường cong nén tinh tương đương là

Pmax 2Q; — W¡ˆ (2.5)

Trong đó:Ó,: Tải trọng lớn nhất trong thí nghiệm.W, :Trong lượng bản thân cọc tính từ O-cell trở lên(có kế đến sự đấy nổi nếu

dưới mực nước ngầm).2.1.6.2 Cách quy đổi chỉ tiết:Tại một chuyển vị bất kỳ s, lực day xuống mà đất phải tiếp thu 1a:

OQ’) = QV + W2’ (2.6)Trong đó:

QV: lực do O-cell đây xuống ở chuyến vị là s.W2': trọng lượng của ban thân cọc tính từ O-cell trở xuống (có kế đến sự đây nồi

nếu dưới mực nước ngầm).‹ Tại cùng chuyến vị s đó, lực đây lên mà đất tiếp thu là:

Q'†=(Q†?-WI')xF (2.7)Trong đó:

W, : Trọng lượng bản thân cọc tinh từ O-cell trở lên(có kế đến sự đây nỗi nếudưới mực nước ngầm)

r:Hệ số kế đến sự khác nhau về ma sát bên giữa nén tĩnh thôngthường và nénOsterberg.Ở đây:

F=1.00: với cọc trong đá, sét tốtF = 0.95 với cọc trong đất rời.‹ Tại s, tong của lực day lên và lực đây xuống sẽ là tải mà đất tiếp thu

P=Q++Q?=Ql+VW:'+(Q† - Wi’) x F (2.8)Tuy nhiên trong trường hợp nén từ trên xuống,thì dat đã chịu san một phan làtrọng lượng bản thân coc, do đó tải trọng đặt tại đỉnh cọc là: