NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC VÁN BTCT DỰ ỨNG LỰC

Hàng năm cứ vào mùa mưa bão, tình hình sạt lở ở các khu vực miền núi, khu vực sát bờ biển, và trên các tuyến đường giao thông đường sắt và đường bộ của Việt Nam lại diễn ra trầm trọng, hiện tượng trượt lở đất trở nên cực kỳ nghiêm trọng trong các cơn bão lớn. Nhiều khu vực có sạt lở diễn ra với quy mô và tần suất rất lớn. Nhiều tuyến đường có điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn rất phức tạp, các tuyến đường đi sát bờ sông, bờ biển. Vì vậy khi xây dựng không tránh khỏi việc xẻ núi đào đồi làm hẫng chân các mái dốc tự nhiên, làm cảnh quan thiên nhiên bị phá vỡ và môi trường thay đổi. Sau vài năm khai thác hoặc lúc đang thi công hiện tượng sụt lở đất đá của mái dốc thường xảy ra hàng năm nhất là vào mùa mưa lũ.

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC VÁN BTCT DỰ ỨNG LỰC LÀM TƯỜNG KÈ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC VÁN BTCT DỰ ỨNG LỰC

LÀM TƯỜNG KÈ TRONG XÂY DỰNG ĐƯỜNG Ô TÔ

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Các sự cố mất ổn định thường xảy ra trong xây dựng đường ô tô

Hàng năm cứ vào mùa mưa bão, tình hình sạt lở ở các khu vực miền núi, khu vực sát bờbiển, và trên các tuyến đường giao thông đường sắt và đường bộ của Việt Nam lại diễn ra trầmtrọng, hiện tượng trượt lở đất trở nên cực kỳ nghiêm trọng trong các cơn bão lớn Nhiều khuvực có sạt lở diễn ra với quy mô và tần suất rất lớn

Nhiều tuyến đường có điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn rất phức tạp, các tuyếnđường đi sát bờ sông, bờ biển Vì vậy khi xây dựng không tránh khỏi việc xẻ núi đào đồi làmhẫng chân các mái dốc tự nhiên, làm cảnh quan thiên nhiên bị phá vỡ và môi trường thay đổi.Sau vài năm khai thác hoặc lúc đang thi công hiện tượng sụt lở đất đá của mái dốc thường xảy

ra hàng năm nhất là vào mùa mưa lũ

1.1.2 Một số trường hợp trượt lở tại các

tuyến đường miền núi.

Trên các tuyến đường được xây dựng trên

đồi dốc, tuyến đi qua khu vực đồi núi dễ dẫn

đến sụt trượt, vào mùa mưa do nước thấm

làm cho nền mất ổn định và dẫn đến sụt trượt

Hình 1: Sụt lở đường

Hình 2: Trượt theo vòng cung đơn giản Hình 3 : Trượt theo vòng cung phức tạp

Một số hình ảnh mất ổn định trong xây dựng đường ô tô

1.1.2 Trượt lở đất và xói tại các tuyến đường ven sông và biển

Hư hỏng giữa nền đường đắp và kênh thủy lợi

Khó khăn của công tác xây dựng các tuyến đường hiện nay là công tác giải phóng mặtbằng, do đó khi xây dựng các tuyến đường đi dọc theo bờ biển hoặc bờ sông người ta thường

có xu hướng làm bờ kè để lấn sông và biển nhằm hạn chế công tác giải phóng mặt bằng Điềunày đặc biệt có ý nghĩa đối với khu vực Đồng bằng Sông Cửa Long, nơi mà hệ thống sông vàbiển chiếm ưu thế

Bên cạnh đó việc biến đổi khí hậu làm cho nước biển dâng cao, gây khó khăn cho việcxây dựng các hệ thống tường kè để xây dựng tuyến đường Khi đó thường xảy ra các hiệntượng sụt trượt nền đường, bờ kênh mương

1.2 Một số hệ tường kè thường sử dụng trong xây dựng công trình giao thông và chống sạt lở.

1.2.1 Tường chắn bê tông, đá xây

Thông thường loại này là tường trọng lực, ổn định áp lực đất bằng chính trọng lượng bảnthân Tường trọng lực loại này thường có kết cấu khối lớn, khối lượng thi công lớn Áp dụngkhi chiều cao chắn đất thấp, nền đất ổn định, nếu điều kiện nền đất yếu thường phải gia cố nềnmóng Nếu xây dựng ở khu vực bờ sông, bờ biển thì khả năng chống xói kém

Hình ảnh tưởng chắn bê tông

1.2.2.Tường chắn bê tông cốt thép

Ưu, nhược điểm:

+ Kích thước tường nhỏ, khả năng chịu lực lớn hơn;

+ Có thể áp dụng thi công lắp ghép, nên giảm thời gian thi công;

+ Yêu cầu về nền không cao nên giảm chi phi xử lí nền

+ Tốn khối lượng cốt thép, khả năng chống trượt kém

Phạm vi áp dụng

+ Chiều cao chắn đất không quá lớn

+ Không áp dụng cho nền đất yếu có chiều sâu lớn

Tường chắn BTCT - đường đèo Sông Pha – Ninh Thuận ( đang thi công)

1.2.3 Tường rọ đá

Ưu nhược điểm:

+ Tính biến dạng cao: Lưới bện kép hình sáu cạnh cho phép kết cấu chịu được lún không đều

khá lớn mà không bị gẫy đứt Đặc điểm này đặc biệt quan trọng khi kết cấu được đặt trênnền đất không ổn định ở vùng có thể bị xói ngầm do sóng hoặc do dòng chảy tràn qua

+ Độ bền cao: Kết cấu rọ đá có thể chịu được các áp lực do đất và sóng tác động.

+ Tính thấm nước: Do thoát nước dễ nên cột nước phía sau tường chắn chế tạo từ rọ đá không

thể lớn được Đặc điểm này rất quan trọng khi sử dụng rọ đá làm tường chắn sẽ không gây áplực nước phía thượng lưu Kết cấu rọ đá có thể làm chức năng của vật thoát nước cho mái dốcnghiêng giữ cho mái đất ổn định

+ Tính bền vững: Rọ đá là một kết cấu trọng lực do chính khối lượng các viên đá tạo ra và

được bao bọc bởi lớp lưới thép bền, dai có khả năng chịu được lực đẩy của đất, khả năng chắngiữ đất càng ngày càng tăng do bùn, đất, rễ cây cỏ dại mọc nhét kín các lỗ rỗng

+ Khả năng chịu tác động của môi trường: Rọ đá có sức chống chịu trong môi trường sinh

hoá, tia tử ngoại, dung dịch kiềm và môi trường chua, mặn

+ Đặc tính về cơ học thuỷ lực: Độ bền cao khi lắp đặt, không biến dạng trong đất nén, kết cấu

đa dạng

Phạm vi áp dụng

Trong công trình xây dựng rọ đá được sử dụng, xây kè, lát mái để chống sạt lở, chống xói mòn,làm tường chắn các công trình giao thông

1.2.4.Tường có cốt

Cấu tạo tường có cốt bao gồm:

Lớp bảo vệ bề mặt: (tấm Bê tông, Block bê tông ) Lớp bảo vệ bề mặt nhằm tránh các va đập

cơ học có thể gây ảnh hưởng đến sự mất ổn định của nền đắp có cốt, ngoài ra nó như một lớpván khuôn để định hình khối vật liệu đắp có cốt gia cường

Lớp cốt gia cường: Lớp cốt này được trải thành từng lớp có chức năng gia cường khối đất đắp.

Cốt gia cường có thể sử dụng là vải địa kỹ thuật gia cường, lưới địa kỹ thuật gia cường, ôgeocell hoặc lưới thép được tráng phủ bảo vệ dưới sự ăn mòn của thời tiết Đối với tường rọ đáneo thì đó là mắt lục giác xoắn kép được mạ kẽm, mạ nhôm kẽm hoặc mạ kẽm bọc nhựa

Mô hình tường chắn có cốt Lưới polyme

Mỗi một loại cốt gia cường, vải địa, lưới địa, lưới rọ đá lục giác, ô geocell có những ưu nhượcđiểm khác nhau do cấu tạo vật liệu tạo nên trước những thay đổi suy giảm về chức năng chịulực trong dài hạn

Ưu điểm:

 Tường chắn đất có cốt được thiết kế tận dụng kết hợp đặc trưng làm việc của các vậtliệu khác nhau, có tính ổn định, độ cứng và không bị biến dạng do kết hợp được hai yếutố: đất (chịu nén tốt) và lưới địa kỹ thuật (Chịu căng kéo)

 Các khối block có thể sản xuất trong công xưởng bằng bê tông chất lượng cao, màu sắc

và kích thước đa dạng phù hợp yêu cầu thẩm mỹ

 Liên kết dễ dàng với cốt gia cố đất

 Thi công đơn giản, không cần cẩu hoặc hệ thống đà giáo tốn kém, không đòi hỏi taynghề cao

 Có thể dễ dàng chuyển hướng trong các đường cong hoặc các đoạn có cao độ thay đổi

 Thi công nhanh và rẻ, giảm được thời gian thi công so với kết cấu truyền thống

 Kết cấu chịu được lún cục bộ

 Tiết kiệm không gian thi công và không gian khai thác sau khi hoàn thành

 Khả năng chịu động đất cao

 Có thể tái sử dụng lại các khối bê tông khi phải di chuyển công trình

 Áp lực trên nền đất nhỏ, do đó có thể tránh được việc xử lý nền móng tốn kém cả vềkinh phí và thời gian thi công

Nhược điểm:

 Tính biến dạng chịu mỏi của cốt liệu: Cốt gia cường bằng nguồn gốc vật liệu khác nhau

có giá trị về khả năng chịu mỏi khác nhau, Ví dụ như lưới địa kỹ thuật làm bằngpolyolefins (Polyetylene, polypropylene, polyester, lưới thép có cùng cường độ chịu lực

nội sinh của nguồn gốc polymer hay thép quy định) Thông thường việc kiểm tra biếndạng chịu mỏi được thực hiện bằng phương pháp kéo kẹp trong phòng thí nghiệmnhưng rất mất thời gian.

 Ảnh hưởng trong dài hạn đến chức năng gia cường của cốt liệu do tác động môi trường

và thời tiết: Các cốt liệu sẽ suy giảm chức năng gia cường trong các điều kiện thời tiết,Các tác động cụ thể:

- Vật liệu bằng polymer polyolefins sẽ chịu sự ăn mòn và lão hóa tốt hơn vật liệu bằngpolymer có gốc polyester và thép không tráng phủ trong môi trường có độ PH cao.Cái này rất quan trọng trong các công trình bảo vệ bờ biển và lý do tại sao các ốngđịa kỹ thuật hay sử dụng bằng vật liệu Polypropylene

- Vật liệu bằng polymer polyester và thép mạ có khả năng nội sinh kháng UVstabilized tốt hơn rất nhiều so với gốc polyolefins, chúng rất phù hợp với công trìnhchìa lưng ra ngoài nắng

- Mức độ suy giảm do ảnh hưởng môi trường đến khả năng chịu lực của cốt liệu làmột yếu tố cần xem xét khi thiết kế

 Ảnh hưởng hư hỏng trong thi công: Việc thi công có thể gây ảnh hưởng suy giảm khảnăng chịu lực của cốt liệu Điều này phụ thuộc rất nhiều vào biện pháp thi công, điềukiện thi công và trình độ thi công của nhà thầu Do vậy việc đề ra một biện pháp tổ chứcthi công phù hợp khi thiết kế là rất quan trọng Ngoài ra quy trình thi công và công tácgiám sát dự án cần phải được thực hiện tốt đối với các dự án đất có cốt mới đảm bảochất lượng dự án

 Ảnh hường đến suy giảm chất lượng của cốt liệu từ phía nhà sản xuất và tính đồng nhấtvật liệu : Đây là một vấn nạn hiện nay tại Việt nam do nhà sản xuất cung ứng cốt liệuchất lượng kém, nhà thầu chọn loại giá rẻ, công tác giám sát lơ là Điển hình một số dự

án đã có tai biến địa chất có thể kể ra là đường nối cảng Vũng Áng đi của khẩu Chalo rọ

đá neo đã làm từ thép không kiểm soát được chất lượng, mạ kẽm rất thấp Hiện tại cácgói thầu đường Mường Lay - Nậm Nhùn cũng có thể gây ra những vấn đề tương tự nhưdùng dây mạ điện, kéo từ thép không có nguồn gốc và chất lượng đồng nhất

 Rất nguy hiểm là việc sử lý sự cố trong tường đất có cốt là rất khó khăn vì chúng nằmtrong đất vĩnh viễn, khó có khả năng bảo trì bảo dưỡng và sẽ ra sao nếu cốt liệu giacường mất đi khả năng chịu lực

Phạm vi áp dụng :

Tùy thuộc vào tính phù hợp giữa cốt liệu và vật liệu đắp, khả năng gia cường khối vật liệu đắpcủa cốt liệu phụ thuộc rất nhiều vào sự lựa chọn vật liệu đắp Giá trị này phụ thuộc vào khảnăng tương tác giữa cốt liệu với vật liệu đắp sử dụng nhằm đạt được giá trị ma sát và khả năng

tự chèn cỏ thể tính toán được khi thiết kế Một số trường hợp áp dụng điển hình:

 Vải địa kỹ thuật gia cường: Phừ hợp với vật liệu đắp là cát hạt mịn, cát hạt trung, cát hạtthô, đất có thành phần sét và hạt nhỏ Không phù hợp với lớp đá cấp phối, đá răm Cóthể sử dụng với đất có cấp phôi

 Lưới địa kỹ thuật: Phù hợp với đất có thành phần cấp phối, đá cấp phối, đá răm, đá hộc.Chú ý kích thước ô lưới phù hợp

 Ô geocell: Phù hợp với mọi loại đáp ứng cơ chế tự chèn

 Lưới rọ đá lục giác, lưới thép: Phù hợp với đất có thành phần cấp phối, đá cấp phối, đárăm, đá hộc Chú ý kích thước ô lưới phù hợp

 Vải phức hợp giữa không dệt với dệt hoặc lưới địa kỹ thuật: Phù hợp với nhiều loại đấtđắp khác nhau giữa các lớp

Tường chắn lưới cốt thép khi thi công và sau khi hoànt hành

Thi công tường chắn có cốt vải địa kỹ thuật

Hiện nay đã có nhiều giải pháp xử lý khác nhau cho các đoạn có điều kiện địa hình, địachất, thuỷ văn khác nhau Nhưng các giải pháp xử lý đó hoặc chưa triệt để về tính ổn định lâudài hoặc chưa hợp lý về kỹ thuật thi công và kinh tế Như vậy việc nghiên cứu tìm các giảipháp tăng tính ổn định bền vững lâu dài và hợp lý về công nghệ thi công, hợp lý về kinh tế chocác mái dốc nền đường của tuyến đường đặc biệt là taluy dương là một vấn đề cấp thiết.

Các biện pháp nhằm ổn định công trình xây dựng nói chung và nền đường giao thôngnói riêng thường được áp dụng linh hoạt tùy theo điều kiện về mặt địa hình, địa chất thủy văn,điều kiện tải trọng Đặc biệt là trong các công trình thi công tuyến đường dọc theo bờ sông, bờbiển, việc phải lấn biển và làm kè bờ sông là bắt buộc Trong bối cảnh đó phải tiến hành xâydựng các hệ thống kè dọc bờ sông, bờ biển là hết sức khó khăn và tốn kém, đặc biệt là nhữngnơi có địa chất yếu, chiều dày lớn

Khi xây dựng công trình kè đường dọc theo bờ sông, bờ biển nơi có vùng địa chất yếuthường phải lựa chọn dựa trên các vấn đề sau:

1 Đảm bảo cường độ, ổn định công trình;

2 Đảm bảo chống xói cục bộ công trình;

3 Đảm bảo ổn định tổng thể công trình

 Các giải pháp kè có thể được lựa chọn khi thi công tuyến đường dọc bờ sông, bờ biển

+ Tường chắn bê tông, đá xây;

+ Tường chắn bê tông cốt thép;

+ Tường chắn đất có cốt;

+ Tường chắn bằng rọ đá;

Các biện pháp lựa chọn ở trên thông thường phải làm hệ thống chống xói bằng các tấmván BTCT, hoặc phải thi công hố móng tường chắn với chiều sâu lớn Đặc biệt với khu vực cóchiều dày tầng đất yếu lớn phải sử dụng móng cọc hoặc các loại móng đặc biệt khác

2 GIỚI THIỆU VỀ CỌC VÁN BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC

2.1 Lịch sử phát triển của cọc ván BTCT dự ứng lực.

Cừ ván bê tông cốt thép hay còn gọi tường cọc ván là một dạng đặt biệt của tường chắnđất, thường được sử dụng để bảo vệ các công trình ven sông kết hợp với việc chống xói lở bờsông Từ trước đến nay các công trình xây dựng, giao thông, cầu cảng, công trình kè vẫnthường được sử dụng là cọc bê tông và tường chắn để gia cố và bảo vệ bờ nhưng các vật liệutrên ngày nay không còn đáp ứng được nhu cầu sử dụng vì khối lượng vật liệu lớn, thời gian

thi công kéo dài ảnh hưởng đến sinh hoạt và cuộc sống của người dân, bên cạnh đó khi thicông các công trình tường chắn bằng bê tông hoặc bê tông cốt thép trong điều kiện có nướcmặt thường phải thi công bờ vây ngăn nước bằng cọc ván thép hoặc các hệ thống khác

Cách đây hơn 50 năm, Tập đoàn PS MITSUBISHI (Nhật Bản) đã phát minh ra loại “cọcván BTCT dự ứng lực” với kiểu dáng hình học dạng sóng của mặt cắt tiết diện và đã được xâydựng thử nghiệm rất có hiệu quả ở Nhật trong nhiều năm qua

Cọc ván PC được ứng dụng vào Việt Nam năm 1999-2001 tại cụm công trình nhiệt điệnPhú Mỹ - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu (lớn nhất Việt Nam) - với sự giúp đỡ của các nhà tư vấn NhậtBản và đặc biệt sự hướng dẫn trực tiếp công nghệ thi công lắp đặt của Nhà sáng chế ra cọc ván

bê tông ứng lực trước - Tiến sĩ ITOSHIMA, Công ty C&T đã thi công hoàn hảo hệ thống cáckênh dẫn chính và các kênh nhánh với tổng chiều dài cừ 42.000m chiều rộng 45m, chiều sâu8,7m đưa nước từ sông Thị Vải vào để giải nhiệt cho các Turbin khí Hiện nay kênh này vẫnbền vững và Nhật bản đã chuyển giao công nghệ này cho chúng ta

Ngay từ khi tiếp cận loại sản phẩm mới này, nhận ra tiềm năng ứng dụng rất lớn trongxây dựng các công trình hạ tầng, Công ty C&T đã nghiên cứu chế tạo ứng dụng cọc ván PC, để

từ đây hình thành sự đột phá đem lại giải pháp mới cho các công trình kè bảo vệ bờ, chống sạt

lở, các bến sông, kè biển, các công trình thuỷ lợi Bước phát triển tiếp theo: Từ năm 2005 –công ty C&T đã liên doanh với tập đoàn PS.MITSUBISHI đầu tư 01 nhà máy sản xuất CấuKiện Bê tông Đúc Sẵn trong đó cọc ván PC là sản phẩm chính chủ yếu, đáp ứng nhu cầu ngàycàng gia tăng về sản phẩm này

2.2 Cấu tạo và các chỉ tiêu kỹ thuật của cọc ván BTCT dự ứng lực

2.2.1 Các dạng mặt cắt

- Dạng sóng

- Dạng phẳng

- Dạng mặt phẳng/ mặt lõm

+ Cọc W có nhiều lọai với chiều dài khác nhau: W120 đến W600, dài từ 6m đến 18m

Bề rộng các lọai cọc cố định 996, chỉ số bên cạnh chữ W chỉ chiều cao120,300,350 600

+ Cọc ván dự ứng lực có cốt thép đai được bố trí với khoảng cách (a=40-50cm), cốt chủthường là cốt thép dự ứng lực loại tao cáp 12.7mm, số lượng tao cáp tuỳ theo chiều dàicọc loại cọc

Bản vẽ cấu tạo cọc cừ ván bê tông cốt thép dùng làm tường vây

2.2.2 Vật liệu

Theo tiêu chuẩn JISA - 5354 (1993) của Uỷ Ban TCCL Nhật Bản, yêu cầu chất lượng của vậtliệu chế tạo cừ bản bê tông cốt thép dự ứng lực như sau:

 Xi măng : xi măng Porland đặc biệt cường độ cao

 Cốt liệu : dùng tiêu chuẩn kích thước không lớn hơn 20mm

 Phụ gia : phụ gia tăng cường độ của betông thuộc nhóm G

 Thép chịu lực : Cường độ cao thuộc nhóm SD40

 Thép tạo ứng suất trong bê tông: Các sợi cáp bằng thép loại SWPR –7B đường kính12.7mm - 15.2mm

2.2.5.Các kích thước cơ bản và đặc trưng hình học.

2.3 Phương pháp thi công.

Thi công bằng búa rung kết hợp xói nước, đóng bằng búa diezel kiểu ống, búa rung vađập, đóng bằng búa thủy lực

Trong phương pháp thi công bằng búa rung kết hợp với xói thì người ta vừa rung vừaphun nước áp lực cao xuống đáy cừ để xói rửa đất cho cọc hạ xuống Dàn búa + xói rửa đó làchuyên dụng phải nhập khẩu từ nước ngoài Khi đúc cừ người ta đã đặt sẵn 02-06 ống thông từđầu cừ đến đáy cừ (cỡ D15-D17)

Phương pháp thi công bằng búa rung kết hợp xói nước gồm có các bước chính sau: 1- Chuẩn bị gồm cần cẩu và búa rung 6 tấn, hệ thống tia nước áp lực rất cao max 120atmôfe

2- Lắp đặt và định vị khung dẫn hướng

3- Dùng cẩu móc vào phía đỉnh cọc để di chuyễn đến vị trí cọc cần đóng

4- Dưới sức nặng của bản thân cọc và sức mạnh của tia nước bắn ra phía mũi cọc màcọc tự động hạ xuống Chiều sâu yêu cầu là 20% đến 30% chiều dài cọc Ở dự án Đại lộĐông Tây đang thi công là 20m dài

5- Lắp búa rung vào đầu cọc kết hợp với tia nước để hạ cọc đến cao độ thiết kế

6- Đổ Bê tông liên kết và ngàm hệ thống đỉnh cọc vào phía mố cầu

Một số hình ảnh thi công

2.4 Ưu nhược điểm của cọc ván BTCT dự ứng lực

2.4.1 Ưu điểm:

2.4.1.1 Giải pháp thi công.

 Thi công dễ dàng và chính xác, không cần mặt bằng rộng, bởi giải toả mặt bằng rất tốnkém, chỉ cần xà lan và cẩu vừa chuyên chở cấu kiện vừa ép cọc là thi công được

 Để hạ cừ nếu không phải trong thành phố thì có thể dùng búa Diezen để đóng, đơn giản

rẻ tiền và nhanh

Có thể ứng dụng trong nhiều điều kiện địa chất khác nhau

 Kết cấu sau khi thi công xong đảm bảo độ kín, khít, hạn chế nở hông của đất đắp bêntrong.Với bề rộng cọc lớn sẽ phát huy tác dụng chắn các loại vật liệu, ngăn nước Phùhợp với các công trình có chênh lệch áp lực trước và sau khi đóng cọc như ở mố cầu vàđường dẫn

 Trong xây dựng nhà cao tầng ở thành phố dùng móng cọc ép, có thể dùng cọc ván

BTCT dự ứng lực ép làm tường chắn chung quanh móng, để khi ép cọc, đất không bịdồn về những phía có thể gây hư hại những công trình cận kề (như làm nứt tường, sậpđổ ) Đây là một giải pháp thay thế tường trong đất (dày tối thiểu 600 - với chi phí xâylắp rất cao) hoặc tường cừ larsen trong một số trường hợp như những trường hợp phải

để cừ lại (có một số trường hợp cạnh nhà dân, khi rút cừ lên thì nhà dân bị nứt)

2.4.1.2 Khả năng chịu lực:

 Cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực tận dụng được hết khả năng làm việc chịu nén của

bê tông và chịu kéo của thép, tiết diện chịu lực ma sát tăng từ 1.5 ÷ 3 lần so với loại cọcvuông có cùng tiết diện ngang (khả năng chịu tải của cọc tính theo đất nền tăng)

 Khả năng chịu lực tăng: mô men chống uốn, xoắn cao hơn cọc vuông bê tông thường,

do đó chịu được mômen lớn hơn

 Sử dụng vật liệu cường độ cao(bê tông, cốt thép) nên tiết kiệm vật liệu Cường độ chịulực cao nên khi thi công ít bị vỡ đầu cọc, mối nối Tuổi thọ cao

 Cường độ chịu lực cao: tiết diện dạng sóng và đặc tính dự ứng lực làm tăng độ cứng vàkhả năng chịu lực của ván

 Dưới đây là một số bảng tính so sánh các đặc trưng hình học, khả năng chịu tải của 2loại cọc vuông và cọc ván bê tông cốt thép có diện tích tiết diện ngang và chiều dàitương tự để có thể thấy rõ những ưu điểm của cọc ván

Bảng 3: So sánh đặc trưng hình học (Theo diện tích và chu vi tiết diện)

Loại

cọc

DT(cm2)

MMquántínhl(cm4)

MMtĩnhS(cm3)

Chu vitiếtdiện(cm)

Loạicọc

DT(cm2)

MMquántính l(cm4)

MMtĩnhS(cm3)

Chu vitiếtdiện(cm)

50x50 2,500 520,833 20,833 200 W-750 2,661 1,472,63 39801 42555x55 3,025 762,552 27,729 220 W-950 3,180 2,847,101 60577 470

Bảng 4: So sánh đặc trưng hình học (Theo chiều cao tiết diện)

Loại

cọc (cmDT2)

MMquántínhl(cm4)

MMtĩnhS(cm3)

Chu vitiếtdiện(cm)

Loạicọc

DT(cm2)

MMquá

n tínhl(cm4)

MMtĩnhS(cm3)

Chu

vi tiếtdiện(cm)

- Cùng diện tích tiết diện ngang, cọc ván có chu vi tiết diện lớn gấp khoảng 2 lần

- Mô men quán tính của cọc ván lớn hơn từ 1.3 (3 lần so với cọc vuông cùng diện tích).Đặc biệt đối với cọc có tiết diện lớn

- Trường hợp cọc có cùng chiều cao tiết diện, diện tích tiết diện cọc ván nhỏ hơn 1 (1.5lần), mô men quán tính xấp xỉ nhau nhưng chu vi tiết diện cọc ván vẫn lớn hơn từ 1.6đến hơn 2 lần

- Ngoài các tính toán như đã lập thành bảng, các tính toán so sánh về tác dụng hạn chếlún do không nở hông khi sử dụng cọc ván bê tông cốt thép dự ứng lực cho thấy: đối vớitrường hợp cho phép nở hông, phân tố không những biến dạng (lún) theo phương z màcòn biến dạng do giảm thể tích theo 2 phương x và y, tổng cộng lớn hơn 2.5 lần so vớibiến dạng không nở hông

2.4.1.3 Chế tạo:

 Chế tạo trong công xưởng nên kiểm soát được chất lượng cọc, thi công nhanh, mỹ quanđẹp khi sử dụng ở kết cấu nổi trên mặt đất

 Chế tạo được cọc dài hơn (có thể đến 24m/cọc) nên hạn chế mối nối

 Được sản xuất tại công xưởng nên dễ hiện đại hoá, dễ kiểm tra chất lượng, năng suấtcao, sản xuất nhiều giá thành sẽ hạ, có thể sản xuất nhiều chủng loại sản phẩm có quy