Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 3 : Xử lí nền đất yếuCác biện pháp xử lí nền đất yếu Phạm vi ứng dụngXứ lí nền đất yếu bằng phương pháp gia cố cọc cátChương 4 : Tính toán móng cọcCác khái niệm về móng cọc, cấu tạo chung của móng cọc.....
3.3 CỌC CÁT 3.3.2 Cơ chế nén chặt cọc cát 3.3.1 Phạm vi p dụng Khi lớp đất yếu cần gia cố dày 4÷5m, nên dùng cọc cát để gia cố nề n Cọc cát thi công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tốt có tác dụng sau: Thoát nước lỗ rỗng, tăng nhanh trình cố kết, làm cho công trình lún nhanh đến ổn đònh Giảm hệ số rỗng ban đầu e0 hệ số rỗng thiết kế etk (hệ số rỗng mong muốn sau xử lý) •Giả thiết: Hệ số rỗng giảm (đất lèn chặt cọc cát); Thể tích lỗ rỗng giảm thể tích hạt không đổi; Trong trường hợp sau không nên dùng cọc cát: Độ ẩm không đổi trình lèn chặt; Đất nhão yếu (e > 1.1; IL > 1; E0 < 3MPa), lưới cọc cát lèn chặt đất Đất không trồi lên mặt đất; Ép chặt đất, làm cho cường độ đất tăng lên Chiều dày lớp đất yếu nhỏ 4m 209 3.3.3 Đặc trưng cọc cát 210 3.3.4 Tính toán cọc cát Đường kính cọc cát: phụ thuộc vào đường kính ống thép, tính chất nén lún đất = 400600 a Xác đònh diện tích nén chặt cọc cát Gọi eo: hệ số rỗng tự nhiên đất Chiều dài cọc cát: L = {Ha, hđy – hm} Trong Ha chiều sâu ảnh hưởng lún hđy : chiều dày lớp đất yếu cần xử lý 0,2b Nếu độ sââu ảnh hưởng lún vượt phạm vi lớp đất yếu (hđy - hm Ha): cần xử lý đến hết lớp đất yếu; Khi bề dày lớp đất yếu lớn phạm vi chiều sâu ảnh hưởng lú n (hđy - hm Ha): cần xử lý đến hết phạm vi ảnh hưởng lún Ha 211 Fnc a Chú ý: a + 0,4b 0,2b 0,2b b 0,2b 1,4b Bố trí cọc cát diện tích phạm vi nén chặt 212 53 a Xác đònh diện tích nén chặt cọc cát -tiếp- b Xác đònh khoảng cách cọc cát Theo kinh nghiệm thiết kế, chiều rộng mặt nén chặt thường lấy lớn chiều rộng móng bên 0.2*b Theo lưới hình tam giác đều, cạnh L: Diện tích nén chặt cọc cát, Fnc tính theo công thức sau: Vùng đất phạm vi tam giác gọi đơn nguyên xử lý L L Diện tích nén chặt Fnc: Fnc = 1.4*b*(a + 0.4*b) Vùng nén chặt Cọc cát Trong đó: a, b: chiều dài, chiều rộng đáy móng Tỷ lệ diện tích tiết diện tất cọc cát, Fc diện tích đất nén chặt, Fnc xác đònh sau: 213 L ds Diện tích cọc cát cần chèn vào Fc: (**) (*) 214 b Xác đònh khoảng cách cọc cát -tiếp- Từ (*) (**) ta suy ra: Khoảng cách cọc cát xác đònh theo công thức: Theo lưới ô vuông, cạnh L: Vùng đất phạm vi tam giác gọi đơn nguyên xử lý Vùng nén chặt L Diện tích nén chặt Fnc: Như vậy: Nếu ta chọn trước khoảng cách cọc L việc xử lý làm hệ số rỗng giảm xuống giá trò enc: 215 ds L Cọc cát Diện tích cọc cát cần chèn vào Fc: (*) (**) 216 54 Từ (*) (**) ta suy ra: Khoảng cách cọc cát xác đònh theo công thức: c Xác đònh hệ số rỗng enc đất sau nén chặt cọc cát Với đất rời sau nén chặt cọc cát hệ số rỗng enc xác đònh: enc = emax - D(emax - emin) Trong D (độ chặt đất) = 0,7 - 0,8 với đất rời Như vậy: Nếu ta chọn trước khoảng cách cọc L việc xử lý làm hệ số rỗng giảm xuống giá trò enc: Có thể chọn enc (0,65 0,75)e0 Trong e0 hệ số rỗng ban đầu đất Thông số cọc cát lấy = 35 38; Eoc = 30000 40000 (kPa); c = 18 20 (kN/m3) 218 217 Xác đònh số lượng cọc cát BÀI TẬP ÁP DỤNG Số lượng cọc cát cần thiết là: Thiết kế móng cột tiết diện 30cmx40cm Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn mức mặt đất: ds: đường kính cọc cát N0tc = 90 T ; M0tc = Tm Q0tc = 1,2 T Lớp đất móng lớp cát bụi dày 20m Dưới lớp cát bụi lớp sét pha nhão Lưu ý: Số lượng cọc cát tính theo công thức sau: Đặc trưng lớp cát bụi: = 1,8 T/m3 ; c T/m2 ; = 200 ; ns = N/qs = 2,65 ; W = 30% ; emax = 0,96 ; emin = 0,56 ; qc = 30 kG/cm2 N: tổng tải trọng công trình qs: sức chòu tải cọc cát, xác đònh theo công thức Bengt Brome (Thụy Điển), qs = (dsLs + 2.25ds2)cu Ls: chiều dài cọc cát cu: lực dính không thoát nước đất 219 Lời giải: 220 55 Giả sử bố trí cọc theo lưới tam giác đều: Xác đònh trạng thái lớp cát bụi dựa vào độ chặt: Hệ số rỗng đất rời sau nén chặt cọc cát: enc = emax - D(emax - emin) = 0,96 - 0,75(0,96 - 0,56) = 0,66 Khoảng cách tối đa cọc cát xác đònh theo công thức: Cát trạng thái rời Độ hòa: bã o Chọn khoảng cách cọc L = 1,0m Xác đònh đặc trưng sau xử lý: G = 0,864 > 0,8 trạng thái bão hòa nước Diện tích cọc cát: Fc = 0,1257 m2 Lựa chọ giải pháp gia cố cọc cát 221 Mô đun biến dạng chung nền, E0ch: Diện tích đơn nguyên xử lý Fnc = 0,433 m2 222 Giả thiết móng có kích thước: b = 2.0m hm = 1.5m E0ch = (1 - f)E0 + f.E0c Độ lệch tâm tải trọng Trong f gọi tỷ diện tích xử lý: l = b = 2,4m E0 = .qc = x 300 = 900 (kN/m2) E0ch = (1 - 0,29).900 + 0,29 30000 = 9339 kPa Áùp lực tiếp xúc đáy móng: Chọn E0ch = 9300 kPa Góc ma sát trong, ch: ch = (1 - f) + f.c ch = (1 - 0,29).20 + 0,29 35 = 250 Chọn ch = 250 Trọng lượng riêng đất sau nén chặt: 223 224 56 Xác đònh sức chòu tải giới hạn pgh đất theo công thức Terzaghi So sánh: ptb = 21,75 (T/m2) Rđ = 25 (T/m2) pmax = 26,5 (T/m2) 1,2Rđ = 30 (T/m2) Vậy kích thước đáy móng l x b = 2,4m x 2,0m hợp lý Với = 250 tra bảng: N = 9,7 ; Nq = 12,7 ; Nc = 25,1 Thay số: Xác đònh số lượng cọc cát: Diện tích cần nén chặt rộng đáy móng, tâm hàng cọc biên cách mép móng 0,2b phía: Fnc 1,4 x x (2,4 + 0,4x2) = 8,96 (m2) cọc Suy sức chòu tải cho phép nền: 225 Mặt đất tự nhiên 1500 Xác đònh chiều sâu nén chặt: Ứng suất gây lún: Giả thiết móng tuyệt đối cứng: l/b = 1,2 = 0,25 6500 300 Chiều sâu nén chặt lấy chiều dày vùng chòu nén, áp dụng phương pháp lớp tương đương: 5000 226 Aconst = 1,08 Thay số: Chiều dày lớp tương đương là: hs =1,08.2 = 2,16m 400 Chiều dày vùng chòu nén kể từ đáy móng: Chọn H = 5,0m 1000 2000 H = hs = 2.2,16 = 4,32m 4,5m 500 500 1000 Dự báo độ lún sau gia cố cọc cát 500 500 227 900 900 900 900 2400 228 57 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 4.1 CÁC KHÁI NIỆM DESIGN PILES FOUNDATION Đài cọc: phần kết cấu để liên kết cọc nhóm 4.1 CÁC KHÁI NIỆM cọc với công trình bên Có nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng Cọc: kết cấu có chiều dài lớn nhiều so với chiều rộng tiết diện ngang (hoặc đường kính) đóng, ép rung hay thi công chỗ vào lòng đất phân phối tải trọng lên cọc Cọc thí nghiệm: cọc dùng để đánh giá sức chòu tải kiểm tra chất lượng cọc với đất Nhóm cọc: gồm số cọc bố trí gần có chung đài cọc Cọc chống: cọc có sức chòu tải chủ yếu lực chống Cọc đài cao: hệ cọc mà đài cọc không tiếp xúc Cọc đài thấp: hệ cọc mà đài cọc tiếp xúc với đất đất mũi cọc Băng cọc: gồm cọc bố trí theo 1 hà ng móng băng 229 230 4.1 CÁC KHÁI NIỆM 4.1 CÁC KHÁI NIỆM Cọc ma sát: cọc có sức chòu tải chủ yếu ma sát đất mặt bên cọc Tải trọng thiết kế: giá trò tải trọng dự tính tác dụng lên cọc Sức chòu tải cực hạn: giá trò sức chòu tải lớn cọc trước thời điểm xảy phá hoại, xác đònh tính toán hoặ c thí nghiệm Sức chòu tải cho phép: giá trò tải trọng mà cọc có khả mang được, xác đònh cách chia sức chòu tải cực hạn cho hệ số an toàn quy đònh Móng cọc đài thấp, đài cao 231 232 58 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC 4.1 CÁC KHÁI NIỆM 0.00 m Cốt thép cột Mặt đỉnh đài Đài cọc h hđ L Hm Mặt đáy đài BT lót Cọc L1 Cọc mở rộng đáy Mặt phẳng mũi cọc “đáy cọc” 233 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC 234 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC Các dạng tiết diện ngang cọc BTCT đúc sẵn Mặt cắt ngang cọc BTCT Cấu tạo cốt thép đai cọc BTCT Cấu tạo chi tiết cọc BTCT 235 236 59 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC Lưới thép đầu cọc BTCT móc cẩu Cấu tạo cốt thép mũi cọc BTCT 237 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC 238 4.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA MÓNG CỌC Cấu tạo thép chờ đai thép đầu cọc BTCT cọc có mối nối Chi tiết mối nối cọc BTCT 239 240 60 4.3 PHẠM VI ÁP DỤNG 4.4 PHÂN LOẠI CỌC Tải trọng CT lớn + Lực đứng N lớn, đặc biệt chịu kéo; - + Lực đẩy ngang lớn (cầu, cảng) hay Momen lớn (Tháp, cao tầng ) - - Lớp đất tốt sâu biện pháp xử lý đất yếu bên khơng hiệu quả; Cơng trình quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao (đặc biệt CT u cầu cao hạn chế biến dạng) 241 243 242 Cọc nhồi BTCT 244 61 Lồng thép cọc nhồi BTCT Cọc nhồi BTCT Hạ lồng thép cọc nhồi 245 247 246 Hạ lồng thép cọc barrettes 248 62 4.4 PHÂN LOẠI CỌC Bố trí bè cọc barrettes công trình Petronas Tower (Malaysia) 4.4.1 Phân loại cọc theo vật liệu Cọc gỗ Cọc thép Cọc BTCT: dùng phổ biến 4.4.2 Phân loại cọc theo phương pháp thi công Theo phương pháp thi công chia thành loại: Cọc đúc sẵn; 249 Cọc đổ chỗ; Kết hợp loại 250 4.4.2 Phân loại cọc theo phương pháp thi công (tiếp) a Cọc đúc sẵn Cọc đúc sẵn cấu tạo từ vài đoạn cọc đượ c chế tạo sẵn (tại nhà máy công trường) nối lại thi công hạ vào vò trí thiết kế Phương pháp hạ cọc: đóng ép b Cọc đổ chỗ (cọc khoan nhồi) Cọc đổ chỗ (cọc khoan nhồi): chế tạo vò trí thiết kế cách tạo hố rỗng thẳng đứng đất, sau đặt cốt thép đổ BT vào hố 251 252 63 c Cọc kết hợp chế tạo sẵn - đổ chỗ 4.4.3 Phân loại cọc theo hình dạng Cọc kết hợp chế tạ o sẵn đổ chỗ: phần dạng ống chế tạo sẵn BTCT thép Thi công theo phương pháp cọc đúc sẵn lấy hết đất bên nhồi BTCT vào b Cọc chữ nhật (cọc Barret) 4.4.3 Phân loại cọc theo hình dạng 4.4.4 Phân loại cọc theo phương thức truyền tải Cọc BTCT cấu tạo phổ biến cọc tiết diện vuông tròn (đặc rỗng) a Cọc vuô ng: thường có tiết diện đặc, chế tạo sẵn từ hay nhiều đoạn Phương pháp hạ cọc vuông: đóng ép Dc = 20, 25, 30, 35, 40, 45cm c Cọc tròn: tiết diện đặc rỗng Cọc tròn rỗng thường chế tạo sẵn, cọc tròn đặc chủ yếu đổ chỗ Tải trọng công trình P truyền vào đất qua ma sát bên Pms phản lực mũi Pmũi: Nếu chuyển vò đất mũi cọc nhỏ (có thể bỏ qua), Pmũi lớn so với với Pms P Pmũi Cọc chống; Chuyển vò mũi cọc đáng kể, bỏ qua Pms P = Pms + Pmũi Cọc ma sát; 253 254 4.5 CẤU TẠO CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 4.4.5 Phân loại cọc theo vò trí đài cọc Nếu hđ đủ sâu hđ > hmin Móng cọc đài thấp: đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận Q0 bỏ qua tải trọng ngang tác dụng lên đài cọc Nếu hđ hmin Móng cọc đài cao: cọc phải chòu tải trọng ngang đòi hỏi độ cứng chống uốn lớn Cọc BTCT thi công theo phương pháp: cọc đúc sẵn cọc đổ chỗ cấu tạo chúng khác 4.5.1 Cấu tạo cọc đúc sẵn Do vận chuyển khó khă n, điều kiện hạn chế giá búa cọc chế tạo thành đoạn, nối lại với (tổ hợp cọc) Có kiểu đoạn cọc: đoạn nối đoạn mũi Mối nối Đoạn nối Lđ1 Đoạn nối Lđ2 Đoạn mũi Lđ3 Lc 255 256 64 4.5.1 Cấu tạo cọc đúc sẵn Cấu tạo mũi cọc: Bêtông cọc: cấp độ bền B20 (hiện B22.5) b Cốt thép: Móc cẩu a Thép chòu lực: thép AII trở lên, 12 (nên 16) Thép dọc a Hàm lượng thép: theo tính toán kết cấu cọc (cả thi công sử dụng) Lđ Số lượng thép: chọn chẵn bố trí đối xứng Thép đai: = (6 8)mm, với cọc lớn dùng đai 10 Cốt đai bố trí dày đầu với bước (5 10)cm thưa dần vào với bước (15 20)cm Mũi cọc Đầu cọc Lưu ý: Khi đóng cọc ứng suất cục phát sinh đỉnh cọc đặt lưới thép đầu cọc Lớp bảo vệ BT cọc: a = (2,53)cm 257 258 a Đầu cọc: a Đầu cọc: Đầu cọc: Cấu tạo thích hợp với nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng thi công (đóng ép) Chốt đònh vò - Thông dụng dùng hộp thép đầu cọc: Lỗ đònh vò - Kích thước hộp 100 200, = (8 10)mm Hộp thép đầu cọc Cọc chòu tải trọng ngang đầu cọc cấu tạo: đặt lỗ đònh vò vò trí đối xứng Hộp thép Đầu cọc Thép dọc Thân cọc Hộp thép Đầu cọc Thân cọc Thép Đầu cọc Thân cọc Dc 259 Đầu cọc dạng hộp kín có lỗ đònh vò Đầu cọc dạng hộp kín có chốt đònh vò 260 65 a Đầu cọc: b Mũi cọc: Lõi thép: để dễ qua nõi có dò vật: Đầu cọc kiểu nối bulông Lỗ bulông nối cọc Mặt bích đònh vò Dc Thép dọc L = (1,5 2)d Hộp mũi cọc: Thép lõi 70-80 (1,5 2)Dc = (8 10)mm 261 Cấu tạo đoạn nối: Hộp mũi cọc 50-70 Dc 262 Cấu tạo mối nối: Đoạn nối có hai đầu giống giống phần đầu cọc đoạn mũi Đoạn cọc Cấu tạo mối nối: Bản thép Cọc chòu tải trọng ngang: Nối mặt bích bu lông cường độ cao 263 Keo eposi I Cọc không chòu chòu tải tọng ngang: Nối hàn qua bả n mã liên kết hộp đầu cọc hai đoạn (nối mặt) Nối hàn I I I Hàn chỗ Đoạn cọc I-I 264 66 Móc cẩu: 4.5.2 Cấu tạo cọc đổ chỗ Bố trí đến móc để cẩu cọc vận chuyển để treo cọc lên giá búa hạ cọc BT đổ chỗ mối nối, không chòu lực thi công Thép móc cẩu: nên dùng thép AI Số lượng khoảng cá ch = f(Lđ) - Nếu Lđ (6 7)m: bố trí móc cẩu cách đầu cọc đoạn a = (0,2 0,25)Lđ; Với a = 0,207Lđ M+ = M- - Nếu Lđ > (7 8)m: bố trí móc cẩu Hai móc cẩu cách đầu cọc a = (0,2 0,25)Lđ; Bêtông cọc: cấp độ bền B22.5 Cốt thép: Thép chòu lực: thép AII trở lên, 18 Bố trí theo chu vi Cọc chòu tải trọng ngang lớn: đặt suốt chiều dài cọc; Cọc chủ yếu chòu tải trọng đứng: đặt phạm vi (1/3 1/2) chiều dài cọc, đoạn đặt cấu tạo Thép đai: 10 12, tăng cường 14 16 vò trí cách (1,5 2)m để tăng độ ổn đònh cho toàn lồng thép Móc cẩu thứ cách đầu cọc đoạn b 0,3Lđ Với b = 0,294Lđ M+ = M- Lớp bảo vệ BT cọc: abv 10cm Thực tế móc cẩu thứ không bố trí sẵn mà đặt lỗ xỏ 265 treo buộc dây 266 4.6 CẤU TẠO ĐÀI CỌC 4.6.2 Hình dáng mặt đài: 4.6.1 Yêu cầu chung: Hình dáng mặt đáy đài phụ thuộc mặt đáy cô ng trình, vào số lượng sơ đồ bố trí cọc: Vật liệu: BTCT (toàn khối lắp ghép) - BT đài: cấp độ bền B20 Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài x, y max {100 Dc/2} - Cốt thép đài: thép AII trở lên, 12 - Lớp bảo vệ BT đài a0 5cm Cấu tạo: - hđ = f(Đòa chất - SCT đất đáy đài Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài Dc Khoảng cách cọc x, y = (3 6)Dc - Với cọc nhồi bố trí x, y = 2,5Dc - Kích thước cạnh đài cọc nên lấy chẵn đến 5cm - h: tính toán - Đỉnh đài phụ thuộc đáy CT - Đáy đài phụ thuộc số lượng sơ đồ bố trí cọc 267 268 67 4.6.3 Cấu tạo liên kết đài cọc: Liên kết cọc với đài thường liên kết ngàm Nếu đầu cọc đập (trụ cầu): chiều dài cọc ngàm đài max{1,2m 2Dc} với Dc > 600 Nếu đập đầu cọc đoạn đập đầu cọc lneo (lneo 20 với thép gai, 40 với thép trơn); đoạn cọc ngàm đài cần 100 Trường hợp đặc biệt không liên kết trực tiếp với đài mà thông qua tầng giảm chấn (áp dụng nơi có động đất) 269 270 4.7 DỰ BÁO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 4.7.1 Một số vấn đề chung: Cọc đơn nhóm cọc Phân bố ứng suất cọc đơn nhóm cọc a Sự làm việc cọc đơn nhóm cọc Sự làm việc cọc đơn cọc móng cọc khác nhiều Tuy nhiên, tính toán ta coi SCT cọc nhóm cọc SCT cọc đơn Khi trò số tải trọng tác dụng lên cọc đơn lên cọc nhóm thấy cọc gần z điểm trục cọc nhóm gây >> ứng suất cọc gây Snhóm cọc >> Scọc đơn Nếu khoảng cách đạ t tới trò số coi làm việc cọc đơn làm việc cọc nhóm cọc 271 272 68 b SCT giới hạn cọc theo vật liệu theo đất Nếu tải trọng tác dụng lên cọc đủ lớn xảy trường hợp: Cọc bò phá hoại ứng suất cọc vượt khả làm việc vật liệu cọc: tải trọng phá hoại tương ứng SCT giới hạn cọc theo vật liệu Pgh(vl); Tải trọng tiếp xúc đất - cọc vượt SCT giới hạn đất vò trí gây chuyển vò cọc vượt giới hạn cho phép: tải trọng phá hoại tương ứng SCT giới hạn cọc theo đất Pgh(đn) Sức chòu tải theo vật liệu, Pvl Cọc bò phá hoại ứng suất cọc vượt khả làm việc vật liệu & sức chòu tải cực hạn, Pgh (vl) tính toán dựa cường độ cực hạn vật liệu • Với cọc thé p: cường độ cực hạn thép thường giới hạn chảy • Với cọc bê tông: cường độ cực hạn thường lấy cường độ thí nghiệm ngày thứ 28 Sức chòu tải theo đất nền, Pđn SCT giới hạn cọc Pgh(cọc) = min{Pgh(vl), Pgh(đn)} Tuy nhiên, thiết kế nên Pgh(vl) Pgh(đn) Pgh(cọc) Pgh(đn) Sức chòu tải theo đất nền, Pđn gồm: 273 Pgh Trong đó: • u: chu vi tiết diện cọc • Sức kháng bê n, Pms: phản lực đất xung quanh cọc với phần xung quanh cọc • Sức kháng mũi, Pmũi: phản lực đất mũi cọc tác dụng lên đầu cọc 274 • Ap: diện tích tiết diện ngang cọc • L: chiều dài cọc • fs: ma sát bên đơn vò cực hạn cọc Pms • qp: sức kháng mũi đơn vò cực hạn cọc Sức chòu tải cực hạn cọc, Pgh = Pms + Pmũi Pmui Pgh = [Pvl , Pđn] Sức chòu tải, Pđn 275 276 69 4.7.2 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU Lưu ý: Với cọc nhồi: Ta thiết kế, Pvl Pđn a Cọc BTCT đúc sẵn tiết diện đặc (chòu nén) Với cọc đóng cọc ép: để tránh bò phá hoại cọc (nhất đầu mũi cọc) trình thi công, cần thiết kế sau: Cọc tính chòu nén có xét đến uốn dọc Pvl = .(mb.Rb.Ab + Rs.As) Trong đó: Pgh = Pđn mb : hệ số điều kiện làm việc (mb = cọc đúc sẵn đóng, ép) Thông thường thiết kế cho Pvl ≈ (2 ÷ 3) Pđn Rb : cường độ chòu nén tính toán bêtông Rs : cường độ chòu nén cốt thép As : tổng diện tích cốt thép cọc Ab : diện tích bê tông tiết diện cọc 277 • φ: Hệ số giảm khả chịu lực ảnh hưởng uốn 278 bp chiều rộng quy ước cọc (m) dọc, theo TCVN 5574:2012: Với cọc đường kính tối thiểu 0,8m lấy bp =d +1 + Với ≤ 28, φ = Các trường hợp lại lấy bp = 1,5d + 0,5 γc =3: Hệ số điều kiện làm việc cọc độc lập + Với 28 < ≤ 120, φ = 1,028-0,0000288.2 -0,0016. Trong đó: E: Mô đun đàn hồi vật liệu làm cọc (kPa) Xem cọc ngàm cứng đất chiều sâu cách đáy đài khoảng l1 = l0 + 2/ aε I: Momen quán tính tiết diện ngang cọc (m4) Độ mảnh cọc + l0 chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài đến cao độ san + r: Bán kính quán tính tiết diện cọc + Hệ số biến dạng aε (1/m) + k: Hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào loại đất quanh cọc theo bảng A1 TCVN 10304:2014 279 280 70 b.Cọc nhồi BTCT tiết diện đặc (chòu nén) b.Cọc nhồi BTCT tiết diện đặc (chòu nén) Aa: diện tích tiết diện ngang cốt thép cọc Pvl = Ru.Ap + Ran.Aa Ran: cường độ tính toán cốt thép Trong đó: Khi < 28mm, Ran = Rc/1.5 không lớn 220MPa Ru: cường độ tính toán bê tông cọc nhồi Khi 28mm, Ran = Rc/1.5 không lớn 200MPa Ru = R/4.5 đổ bê tông nước bùn, không lớn 6MPa Rc: giới hạn chảy cốt thép Ru = R/4 đổ bê tông hố khoan khô, không lớn 7MPa c Cọc ống BTCT (chòu nén) * Khi l0/d 12 R: mác thiết kế bê tông cọc Pvl = .(Ap.Rn + Aa.Rs + 2,5.Ast.Rst) Ap: diện tích tiết diện ngang cọc 281 c Cọc ống BTCT (chòu nén) -tiếp- 282 Trong đó: Trong đó: : hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh cọc l0 : Rst : cường độ tính toán cốt thép xoắn Ast : diện tích quy đổi cốt thép xoắn chiều dài tính toán cọc d: đường kính cọc Rn : cường độ chòu nén bê tông cọc Rs : cường độ chòu nén cốt thép dọc cọc Ast = DtAt/bt Dt: đường kính vòng xoắn Ap : diện tích tiết diện ngang lõi bê tông cọc (phần nằm cốt đai) Aa : diện tích tiết diện ngang cốt thép dọc cọc At: diện tích tiết diện ngang cốt thép xoắn bt: khoảng cách vòng xoắn * Khi l0/d > 12 Không xét đến ảnh hưởng cốt thép xoắn tính toán cọc BTCT tiết diện đặc 283 284 71 [...]... đất, sau đó đặt cốt thép và đổ BT vào ngay hố đó 251 252 63 c Cọc kết hợp chế tạo sẵn - đổ tại chỗ 4.4 .3 Phân loại cọc theo hình dạng Cọc kết hợp chế tạ o sẵn và đổ tại chỗ: phần ngoài dạng ống được chế tạo sẵn bằng BTCT hoặc thép Thi công theo phương pháp cọc đúc sẵn rồi lấy hết đất bên trong và nhồi BTCT vào b Cọc chữ nhật (cọc Barret) 4.4 .3 Phân loại cọc theo hình dạng 4.4.4 Phân loại cọc theo phương... = 20, 25, 30 , 35 , 40, 45cm c Cọc tròn: tiết diện đặc hoặc rỗng Cọc tròn rỗng thường chế tạo sẵn, cọc tròn đặc chủ yếu là đổ tại chỗ Tải trọng công trình P truyền vào đất qua ma sát bên Pms và phản lực mũi Pmũi: Nếu chuyển vò của đất ở mũi cọc nhỏ (có thể bỏ qua), Pmũi rất lớn so với với Pms P Pmũi Cọc chống; Chuyển vò mũi cọc đáng kể, không thể bỏ qua Pms P = Pms + Pmũi Cọc ma sát; 2 53 254 4.5... giống nhau và giống phần đầu cọc của đoạn mũi Đoạn cọc trên Cấu tạo mối nối: Bản thép Cọc chòu tải trọng ngang: Nối mặt bích bằng bu lông cường độ cao 2 63 Keo eposi I Cọc không chòu hoặc ít chòu tải tọng ngang: Nối hàn qua bả n mã liên kết hộp đầu cọc của hai đoạn (nối 4 mặt) Nối hàn I I I Hàn tại chỗ Đoạn cọc trên I-I 264 66 Móc cẩu: 4.5.2 Cấu tạo cọc đổ tại chỗ Bố trí 2 đến 3 móc để cẩu cọc khi... cấu tạo Thép đai: 10 12, tăng cường 14 16 tại các vò trí cách đều (1,5 2)m để tăng độ ổn đònh cho toàn bộ lồng thép Móc cẩu thứ 3 cách đầu cọc 1 đoạn b 0,3Lđ Với b = 0,294Lđ thì M+ = M- Lớp bảo vệ BT cọc: abv 10cm Thực tế có thể móc cẩu thứ 3 không bố trí sẵn mà đặt lỗ xỏ thanh 265 treo hoặc buộc dây 266 4.6 CẤU TẠO ĐÀI CỌC 4.6.2 Hình dáng mặt bằng đài: 4.6.1 Yêu cầu chung: Hình... giới hạn của cọc Pgh(cọc) = min{Pgh(vl), Pgh(đn)} Tuy nhiên, khi thiết kế nên Pgh(vl) Pgh(đn) Pgh(cọc) Pgh(đn) Sức chòu tải theo đất nền, Pđn gồm: 2 73 Pgh Trong đó: • u: chu vi tiết diện cọc • Sức kháng bê n, Pms: là phản lực giữa đất xung quanh cọc với phần xung quanh của cọc • Sức kháng mũi, Pmũi: là phản lực giữa đất ở mũi cọc tác dụng lên đầu cọc 274 • Ap: diện tích tiết diện ngang cọc •... qua Pms P = Pms + Pmũi Cọc ma sát; 2 53 254 4.5 CẤU TẠO CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 4.4.5 Phân loại cọc theo vò trí đài cọc Nếu hđ đủ sâu hđ > hmin Móng cọc đài thấp: đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận Q0 bỏ qua tải trọng ngang tác dụng lên đài và cọc Nếu hđ hmin Móng cọc đài cao: cọc phải chòu tải trọng ngang đòi hỏi độ cứng chống uốn lớn Cọc BTCT thi công theo 2 phương pháp: cọc đúc sẵn và cọc đổ... đất dưới đáy đài Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép đài Dc Khoảng cách cọc x, y = (3 6)Dc - Với cọc nhồi có thể bố trí x, y = 2,5Dc - Kích thước các cạnh đài cọc nên lấy chẵn đến 5cm - h: tính toán - Đỉnh đài phụ thuộc đáy CT - Đáy đài phụ thuộc số lượng và sơ đồ bố trí cọc 267 268 67 4.6 .3 Cấu tạo liên kết đài cọc: Liên kết cọc với đài thường là liên kết ngàm Nếu đầu cọc không thể... 68 b SCT giới hạn của cọc theo vật liệu và theo nền đất Nếu tải trọng tác dụng lên cọc đủ lớn có thể xảy ra một trong trường hợp: Cọc bò phá hoại do ứng suất trong cọc vượt quá khả năng làm việc của vật liệu cọc: tải trọng phá hoại tương ứng là SCT giới hạn của cọc theo vật liệu Pgh(vl); Tải trọng tiếp xúc đất - cọc vượt quá SCT giới hạn của đất nền tại vò trí gây ra chuyển vò cọc vượt quá giới... đất nền Pgh(đn) Sức chòu tải theo vật liệu, Pvl Cọc bò phá hoại do ứng suất trong cọc vượt quá khả năng làm việc của vật liệu & sức chòu tải cực hạn, Pgh (vl) sẽ được tính toán dựa trên cường độ cực hạn của vật liệu • Với cọc thé p: cường độ cực hạn của thép thường là giới hạn chảy • Với cọc bê tông: cường độ cực hạn thường lấy là cường độ thí nghiệm ở ngày thứ 28 Sức chòu tải theo đất nền, ... 0,25)Lđ; Với a = 0,207Lđ thì M+ = M- - Nếu Lđ > (7 8)m: bố trí 3 móc cẩu Hai móc cẩu cách đều đầu cọc a = (0,2 0,25)Lđ; Bêtông cọc: cấp độ bền B22.5 Cốt thép: Thép chòu lực: thép AII trở lên, 18 Bố trí đều theo chu vi Cọc chòu tải trọng ngang lớn: đặt suốt chiều dài cọc; Cọc chủ yếu chòu tải trọng đứng: đặt trong phạm vi (1 /3 1/2) chiều dài cọc, đoạn dưới đặt cấu tạo Thép đai: 10