Hội nghị Khoa học kỷ niệm 50 năm ngày thành lập Viện KHCN Xây Dựng MỘT SỐ QUY ĐỊNH MỚI VỀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRONG CÁC TIÊU CHUẨN QUỐC TẾ VÀ VIỆC ÁP DỤNG THIẾT KẾ MÓNG CHO CÁC NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH Ở VIỆT NAM” * Nguyễn Văn Dũng TÓM TẮT: Các tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam chủ yếu biên soạn theo tiêu chuẩn nước Tuy nhiên tiêu chuẩn nước mà Việt Nam ta hay dùng International Building Code IBC hay SNiP 2.02.03.85 soát xét liên tục bổ sung, thay đổi nhiều điều khoản quan trọng liên quan đến việc tính toán kết cấu cọc hay sức kháng đất cọc điều kiện bình thường điều kiện động đất Báo cáo đề cập đến thay đổi kiến nghị áp dụng vào thiết kế móng cọc công trình, đặc biệt móng nhà siêu cao tầng TỪ KHÓA : Quy định Móng cọc dùng rộng rãi lĩnh vực xây dựng dân dụng, công nghiệp, cầu đường, cảng biển … Công nghệ móng cọc không ngừng phát triển Chất lượng thi công móng cọc ngày nâng cao, phương tiện giám sát, quản lý chất lượng móng cọc đại Chính tiêu chuẩn thiết kế móng cọc thời gian qua có nhiều bước cải tiến, điều chỉnh Chúng ta điểm qua tiêu chuẩn thiết kế có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động tư vấn thi công móng cọc nước ta TIÊU CHUẨN MÓNG CỌC SNIP 2.02.03-85 Nga kế thừa Tiêu chuẩn móng cọc Liên xô cũ, việc tính toán móng cọc thực theo trạng thái giới hạn với việc sử dung trị số tính toán tải trọng, sức kháng đất vật liệu cọc Tiêu chuẩn dịch toàn trích dẫn phần tiêu chuẩn móng cọc Việt nam hành TCVN 205 : 1998 Sức chịu tải cọc theo đất tính toán dựa vào tiêu lý đất Sức chịu tải cực hạn quy ước từ thí nghiệm thử tải định nghĩa giá trị cấp trước tải trọng phá hoại giá trị tải trọng gây nên độ lún 20% độ lún giới hạn công trình Kết cấu cọc tính toán theo trạng thái giới hạn cực hạn Tại Nga Tiêu chuẩn SNIP 2.02.0385 soát xét nhiều lần: năm 2003 có phiên SNIP 2.02.03-85 -SP 52-102-2003, năm 2011 có phiên SNIP 2.02.03-85-SP 24.13330.2011 phiên đến thời điểm có nhiều thay đổi lượng chất, cụ thể là: Tại điều 7.1.11 Cọc nằm móng cọc đơn phải tính theo sức chịu tải đất với điều kiện: N ≤ γ Fd , γ nγ k (1) Trong : N – tải trọng tính toán truyền vào cọc (lực dọc phát sinh tải trọng tính toán tác dụng * Nguyễn Văn Dũng, Trường Đại Học Xây Dựng, drdzung@vistacorp.vn, 0903409705 109 vào móng tính với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất) xác định theo điều 7.1.12; Fd - sức chịu tải cực hạn đất cho cọc đơn, sau gọi tắt “sức chịu tải cọc” xác định theo dẫn điều 7.2 7.3; γ0 - hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng đất sử dụng móng cọc, lấy cọc đơn lấy 1.15 móng nhiều cọc; γn - hệ số tin cậy tầm quan trọng công trình, lấy 1.2; 1.15 1.1 tương ứng với tầm quan trọng công trình cấp I, II III γk - hệ số tin cậy lấy 1.2 – 1.75 tùy theo tong trường hợp cụ thể Hệ số γn kể đến tầm quan trọng công trình đưa thêm vào, phiên cũ Hệ số γ0 kÓ đến tương tác cọc móng Nếu để ý thấy ý nghĩa triết học hệ số khác hẳn “Group effect” số tiêu chuẩn khác: tải trọng tác dụng lên cọc móng nhiều cọc cho phép tăng lên sử dụng “group effect” phải giảm Ví dụ tính toán: Nhà có tầm quan trọng cấp I Cọc treo chịu nén, đài cọc nằm lớp đất yếu Sức chịu tải tính toán cọc xác định theo tiêu vật lý đất Fd = 800 kN Hãy xác định giá trị tải trọng tính toán giới hạn tác dụng lên cọc cho trường hợp móng cọc, móng cọc móng 25 cọc Kết tính toán theo điều kiện (1) cho bảng Móng Mãng γ0 γn γk γ F N ≤ γ 0γ d n k cọc cäc 1.0 1.2 1.75 380.9 cọc cäc 1.15 1.2 1.65 464.6 25 cọc 25 cäc 1.15 1.2 1.40 547.6 Giá trị sức chịu tải tính toán cọc Fd theo kết thí nghiệm thử tải tăng lên giá trị độ lún giới hạn công trình quy định lại theo xu hướng tăng, thí dụ nhà kết cấu khung, theo quy định cũ độ lún giới hạn công trình [s]= cm, tăng lên thành 10 cm Trong trường hợp có động đất sức kháng đất thân cọc cho giảm đi, phụ thuộc tính chất đất cấp động đất Trong phiên cũ mức độ giảm sức kháng đất thân cọc cho số trường hợp cọc khoan nhồi chưa quy định phiên cập nhật đầy đủ Việc tính toán móng bè cọc, tính toán móng cọc - bè hỗn hợp số nội dung quan trọng khác cập nhật TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG QUỐC TẾ - INTERNATIONAL BUILDING CODE IBC Tiêu chuẩn IBC (International Building Code) 2003: phần móng cọc quy định giá trị sức chịu tải cực hạn theo thí nghiệm thử tải xác định theo phương pháp thông dụng tùy theo Nhà tư vấn Tuy nhiên, dù xác định sức chịu tải cực hạn cách không lớn hai lần giá trị tải trọng gây nên độ lún cọc 0.3 in (7.6 mm) Kết cấu cọc chịu nén thiết kế theo ứng suất cho phép Ứng suất cho phép bê tông quy định 0.25 fc’ Trong trường hợp có động đất, sức kháng cho phép đất cọc tăng lên 1/3 Trong IBC 2009 có số thay đổi so với IBC 2003, thí dụ: bỏ quy định, theo kết thí nghiệm thử tải cọc, giá trị SCT cực hạn không vượt hai lần tải trọng gây nên độ lún cọc 7.6 mm nâng ứng suất cho phép bê tông lên 0.3 fc’ Sự thay đổi phù hợp với thực tế công nghệ thi công cọc cải tiến, chất lượng cọc tăng lên, kích thước cọc lớn dài Sức kháng cho phép đất trường hợp động đất phiên không quy định tăng lên mà nhà tư vấn cân nhắc định Có thể vấn đề phức tạp, việc quy định cụ thể tăng hay giảm cần phải thảo luận nhiều Do phương pháp luận tiêu chuẩn có khác với SNiP 2.02.03-85 nên Group effect sử dụng cho trường hợp khoảng cách cọc nhỏ 3d TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 7: Tiêu chuẩn EUROCODE hội nhập vào nước ta Phương pháp tính toán thiết kế móng cọc chuyển từ tính toán theo tải trọng cho phép sang tính toán theo trạng thái giới hạn với việc dùng sức chịu tải tính toán hệ số riêng quy định Phương pháp luận cho tải cọc không quan trọng tải móng, xem cọc quy ước, cho phép tăng tải trọng tác dụng lên cọc Một số nhận xét kiến nghị: Các tiêu chuẩn địa kỹ thuật nói chung móng cọc nói riêng nước soát xét điều chỉnh liên tục Trong năm qua việc tính toán thiết kế thi công móng cọc nước ta có tiến triển nhanh chóng, chất lượng thi công móng cọc trình độ quản lý chất lượng nâng cao, tiêu chuẩn móng cọc nước ta chưa thay đổi cho phù hợp Những quy định tính toán yêu cầu kỹ thuật đề cập nên nghiên cứu vận dụng vào điều kiện cụ thể nước ta TÀI LIỆU THAM KHẢO BS 8004: 1986 : code of practice for foundation Euro code : Geotechnical Design International bulding code 2003, 2006, 2009 Recommendation for design of building foundation, 1998 ( architectural institute of Japan) SP 24.13330.2011 – SNIP 2.02.03.85 : Móng cọc ... dụng cho trường hợp khoảng cách cọc nhỏ 3d TIÊU CHUẨN CHÂU ÂU EUROCODE 7: Tiêu chuẩn EUROCODE hội nhập vào nước ta Phương pháp tính toán thiết kế móng cọc chuyển từ tính toán theo tải trọng cho. .. giới hạn với việc dùng sức chịu tải tính toán hệ số riêng quy định Phương pháp luận cho tải cọc không quan trọng tải móng, xem cọc quy ước, cho phép tăng tải trọng tác dụng lên cọc Một số nhận xét... cọc nằm lớp đất yếu Sức chịu tải tính toán cọc xác định theo tiêu vật lý đất Fd = 800 kN Hãy xác định giá trị tải trọng tính toán giới hạn tác dụng lên cọc cho trường hợp móng cọc, móng cọc móng