1 TCXD160 1987 Khao sat dia ky thuat phuc vu thiet ke thi cong mong coc

1 TCXD160 1987 Khao sat dia ky thuat phuc vu thiet ke thi cong mong coc tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án...

TCXD Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 160 : 1987 KHO SÁT ðỊA KỸ THUẬT PHỤC VỤ THIẾT KẾ, THI CÔNG MểNG CC hà nội - 2005 Khảo sát địa kĩ thuật phục vụ cho thiết kế thi công móng cọc Những quy định chung 1.1 Tiêu chuẩn quy định yêu cầu bổ sung thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc Tiêu chuẩn không áp dụng cho việc khảo sát để xây dựng công trình nông nghiệp, thủy lợi, lợng công trình dạng tuyến 1.2 Yêu cầu chung khảo sát địa kĩ thuật (khảo sát địa chất công trình cho xây dựng) đợc quy định tiêu chuẩn ngành 20 TCXD 78 : 1979 "Khảo sát cho xây dựng nguyên tắc bản" "Khảo sát cho xây dựng công nghiệp", "Khảo sát cho xây dựng đô thị nông thôn" 20 TCXD 21 : 1986 "Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc" (Phần khảo sát cho thiết kế móng cọc) 1.3 Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật quy định tiêu chuẩn tiêu chuẩn trình bày điều 1.2 tiêu chuẩn phải đảm bảo thu đợc số liệu ban đầu cần thiết để thiết kế phơng án móng cọc tối u, đạt độ tin cậy yêu cầu tổng chi phí cho công tác khảo sát, thi công xây dựng sử dụng công trình 1.4 Nhiệm vụ kĩ thuật khảo sát địa kĩ thuật cho thiết kế móng cọc quan thiết kế lập phải đợc quan chủ quản công trình trí, sau chuyển giao cho quan khảo sát 1.5 Trong nhiệm vụ kĩ thuật khảo sát phải nêu rõ dự kiến kiểu cọc, kích thớc cọc giải pháp kết cấu móng cọc để bổ sung cho yêu cầu khảo sát quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 78 : 1979 "Khảo sát cho xây dựng -Nguyên tắc bản" "Khảo sát cho xây dựng công nghiệp", "Khảo sát cho xây dựng đô thị nông thôn" 20 TCXD 45 : 1978 "Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình" 1.6 Trên sở nhiệm vụ kĩ thuật quan đặt hàng giao, quan khảo sát lập phơng án kĩ thuật khảo sát có xét đến đặc điểm kết cấu điều kiện làm việc cọc (móng cọc) dới tác dụng tải trọng công - Chiều sâu đặt cọc (đài cọc thân cọc) biến đổi lớn (từ đến 30m, số trờng hợp đặc biệt đến 60m) - Mối quan hệ chiều dày lớp đất chịu nén với bố trí cọc mặt kích thớc lới cọc - Sự ảnh hởng đến sức chịu tải độ lún móng cọc không riêng lớp đất nằm dới mũi cọc lớp đất xung quanh thân cọc - Sự xuất lực ma sát mặt bên (sờn) cọc - Sự phụ thuộc sức chịu tải độ lún móng cọc vào công nghệ thi công cọc - Xác định khả đóng cọc đến độ sâu thiết kế; - Trong trờng hợp cần thiết phải thử nghiệm cọc trờng 1.7 Cách thức thử nghiệm cọc trờng tuân theo quy định hành Các yêu cầu công tác khảo sát địa kĩ thuật 2.1Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc chống, phụ thuộc vào chiều sâu, nằm địa hình mái lớp đất tựa cọc nh trạng thái phần đất đầu lớp 2.2 Khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc chống cần tiến hành công tác sau: a) Khoan hố kĩ thuật lấy mẫu đất thí nghiệm để xác định mái lớp đất tựa cọc, đồng thời phải khoan sâu vào lớp 1,5m có lỗ khoan phải khoan sâu vào lớp tựa cọc 3m b) Xuyên động để xác hóa mái lớp tựa cọc lựa chọn phơng pháp đóng cọc c) Đào hố lấy mẫu nguyên dạng không nguyên dạng để xác định tiêu lí lớp đất tựa cọc xác định chúng phơng pháp khoan d) Tiến hành thử nghiệm cọc trờng nh quan khảo sát quan thiết kế thấy cần thiết sau thỏa thuận với quan chủ quản công trình (Ban quản lí công trình) e) Thực công tác thăm dò địa vật lí (nếu thấy cần thiết) 2.3 Khối lợng công tác nêu mục 2.2 cần phải đủ để thành lập đồ đờng đẳng độ sâu cách 1m mái lớp tựa cọc phạm vi nhà công trình thiết kế 2.4 Dựa vào mức độ đồng điều kiện nằm tính chất đất ®èi víi mãng cäc treo, møc ®é phøc t¹p cđa điều kiện địa chất công trình đợc phân thành cấp - Cấp I : Tầng đất có lớp hay nhiều lớp nằm ngang nghiêng (độ nghiêng không 0,05) phạm vi lớp đất ®ång nhÊt vỊ tÝnh chÊt - CÊp II : TÇng đất có hay nhiều lớp, ranh giới lớp tơng đối ổn định (độ nghiêng không 0,1) Trong phạm vi lớp, đất không đồng tính chất - Cấp III : Tầng đất gồm nhiều lớp khác thành phần không đồng tính chất, ranh giới lớp đất không ổn định (độ nghiêng lớn 0,1) số lớp riêng biệt bị vát nhọn 2.5 Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc treo đợc xác định mức độ phức tạp điều kiện địa chất công trình diện tích xây dựng áp dụng cho móng cọc (mục 2.4) đặc điểm nhà công trình thiết kế đợc quy định bảng Bảng 1- Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc Bảng ( tiÕp ) B¶ng ( tiÕp ) Chó thÝch: 1) Khi cọc bố trí thành hàng hay cụm cọc với lới cọc không 10x10m chiều sâu nghiên cứu đất xác định theo 20 TCXD 21 : 1986 "Tiªu chn thiÕt kÕ mãng cäc" NÕu l−íi cäc có kích thớc lớn 10x10m chiều sâu nghiên cứu phải sâu độ sâu dự kiến đặt cọc Ýt nhÊt mét kho¶ng b»ng chiỊu réng cđa l−íi cäc Khi có lớp đất lún ớt, trơng nở, nhiễm mặn nén lún mạnh (bùn, than bùn, đất sét trạng thái chảy) chiều sâu nghiên cứu đợc xác định cách: cần thiết phải đóng cọc xuyên qua toàn chiều dày lớp có tính chất đặc biệt ấy, nên phải xác định chiều sâu nằm lớp đất nằm lót dới xác định đặc trng lí 2) Các dạng công tác khảo sát địa kĩ thuật phải đợc tiến hành nh quy định bảng Việc thí nghiệm đất phòng đợc tiến hành đồng thời với xuyên tĩnh nén ngang Vị trí thí nghiệm cọc chuẩn thí nghiệm cọc trờng phải cách xa lỗ khoan 1-2m, với khoảng cách nh cạnh lỗ khoan phải tiến hành xuyên tÜnh 3) ChiỊu s©u dù kiÕn thÝ nghiƯm cäc chn thí nghiệm cọc trờng phơng án kĩ thuật phải hiệu chỉnh theo kết khoan xuyên tĩnh 4) Khi xây dựng nhà cao đến tầng công trình với tải trọng truyền lên cột 300T nằm đơn độc số lợng lỗ khoan số lợng điểm xuyên tăng lên lần 5) Khi kh«ng cã sè liƯu vỊ hƯ sè chun ®ỉi tõ thư cäc chun sang thư cäc t¹i hiƯn trờng nh chiều dài cọc lớn 12m việc thí nghiệm cọc chuẩn đợc thay thí nghiệm trờng Trong trờng hợp thiết kế cọc nhồi phải thí nghiệm trờng 6) Khi tải trọng ngang lớn 0,15 lần so với tải trọng đứng thiết phải thí nghiệm cọc trờng chịu tải trọng tĩnh ngang 7) Nếu diện tích xây dựng có đất cát bở rời đất loại sét có độ sệt B > 0,6 cọc không dự kiến cắt qua toàn chiều dày lớp đất thành phần khối lợng phơng pháp khảo sát đợc xác định cho trờng hợp cụ thể 8) Việc thay đổi dạng khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật khác với quy định bảng phải lập luận có sở khoa học phải thỏa thuận với quan thiết kế 2.6 Khi khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc cần tiến hành thí nghiệm đất phơng pháp thí nghiệm trờng gồm: Xuyên tĩnh, xuyên động, nén ngang, nén tải trọng tĩnh, thí nghiệm cọc chuẩn thí nghiệm cọc trờng 2.7 Việc thí nghiệm đất xuyên tĩnh nhằm giải nhiệm vụ sau: - Xác định mức độ đồng đất theo diện theo chiều sâu khả chịu tải cọc mô-đun biến dạng đất; - Xác định mái lớp tựa cọc theo diện chiều sâu; - Xác định khả hạ cọc đến độ sâu yêu cầu; - Xác định sức chịu tải lớn cọc theo phơng án chôn cọc khác nhau; - Chọn khoảnh thí nghiệm để nghiên cứu đất phơng pháp khác, có phơng pháp thí nghiệm cọc trờng 2.8 Việc thí nghiệm đất xuyên động đợc tiến hành để xác hóa theo diện theo chiều sâu mái lớp đá cứng ®Êt hßn lín (®èi víi cäc chèng) 2.9 ViƯc thÝ nghiệm đất bàn nén tải trọng tĩnh nén ngang đợc tiến hành theo quy định 20 TCXD 80 : 1980 "Đất xây dựng -phơng pháp thí nghiệm trờng nén tải trọng tĩnh" "Đất xây dựng -phơng pháp thí nghiệm trờng nén ngang" để xác định mô-đun biến dạng đất tính toán móng cọc theo trạng thái giới hạn thứ Chú thích: Khi thí nghiệm bàn nên tải trọng tĩnh không sử dụng loại bàn nén có diện tích lớn 600cm 2.10 ViƯc thÝ nghiƯm ®Êt b»ng cọc chuẩn đợc tiến hành theo quy định phụ lục để xác định khả chịu tải lớn nhÊt cđa cäc ®ãng 2.11 Khi thiÕt kÕ mãng cäc công tác thí nghiệm cọc trờng dạng công tác khảo sát cần đợc thực Mục đích phơng pháp thí nghiệm cọc trờng phải thực theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88 : 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm cäc t¹i hiƯn tr−êng" ViƯc thÝ nghiƯm cäc t¹i hiƯn trờng phải tiến hành thử tải trọng tĩnh tải trọng động 2.12 Thí nghiệm cọc đóng tải trọng động tải trọng tĩnh đợc tiến hành sau đất ổn định (phục hồi), cọc nhồi sau vật liệu làm cọc đạt đến độ bền thiết kế Thời hạn phục hồi tối thiểu cọc đợc quy định tiêu chuẩn 20TCXD 88 : 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Thời hạn tăng lên trờng hợp sức chịu tải cọc tính theo công thøc (1) víi sè liƯu thư nghiƯm b»ng t¶i träng động tăng lên khoảng 15% đến 20% so với sức chịu tải cọc có thời gian hồi phục ngµy P = P0 + D (P6 - P0) (1) Trong : P0 P6: Sức chịu tải cọc tính theo số liệu thí nghiệm tải trọng động ngang sau dừng đóng sau đóng ngày D : Hệ số tăng sức chịu tải sau 60 ngày, xác định theo bảng 2.13 Việc chỉnh lí thống kê tiêu lí đất (khối lợng, thể tích, góc ma sát trong, lực dính kết), tiến thành theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 74-86 "Đất -phơng pháp chỉnh lí thống kê kết xác định đặc trng" Khi xác định khả chịu tải cọc theo kết xuyên tĩnh, thí nghiệm cọc chuẩn thí nghiệm cọc trờng để tìm giá trị tính toán sức chịu tải cọc thiết phải xét tới hệ số tin cậy K1c đợc quy định tiêu chn thiÕt kÕ t−¬ng øng ThÝ nghiƯm cäc ®iỊu kiƯn ®Êt ®Ỉc biƯt A ThÝ nghiƯm cäc ®Êt lón −ít 3.1 ViƯc thÝ nghiƯm cäc b»ng t¶i trọng tĩnh đất lún ớt để xác định khả chịu tải cọc phải xét đến động thái thấm ớt nhà công trình suốt thời gian sử dụng Trờng hợp khả gây thấm ớt suốt trình xây dựng sử dụng nhà công trình móng cọc viƯc thÝ nghiƯm cäc b»ng t¶i träng tÜnh víi đất có độ ẩm tự nhiên phải thực theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88 : 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Còn trờng hợp có khả gây thấm ớt nhà công trình trình sử dụng việc thí nghiệm cọc tải trọng tĩnh đất lún ớt phải tiến hành đất đợc thấm ớt hoàn toàn đến độ bão hòa G8 Việc thí nghiệm cọc phải đợc tiến hành khu vực gần nhà công trình thiết kế có điều kiện đất tơng tự Không đợc phép thí nghiệm cọc có làm thấm ớt đất phạm vi đất nhà công trình thiết kế Việc đóng cọc hay nhồi cọc để thử cọc phải tiến hành đất có độ ẩm tự nhiên Phơng pháp đóng nhồi cọc phải giống nh− thi c«ng thùc tÕ 3.2 Thư cäc đất thấm ớt đợc chia làm loại : thÊm −ít "cơc bé" vµ thÊm −ít "toµn bé" diƯn tích Thử cọc đất đợc thấm ớt "cục bộ" tiÕn hµnh chØ thÊm −ít nỊn cäc thÝ nghiệm, thử cọc thấm ớt "toàn bộ" diện tích tiến hành thấm ớt đất hết toàn chiều sâu tầng đất lún ớt thấy đất bị lún tác dụng tự trọng tầng đất nằm Ranh giíi nỊn ®Êt thÊm −ít cơc bé lÊy b»ng 5d d−íi mòi cäc 2d xa s−ên cäc (d-®−êng kÝnh hay c¹nh cđa tiÕt diƯn ngang cäc) 3.3 ViƯc thÝ nghiƯm cäc cã thÊm −ít "cơc bé" tiÕn hµnh điều kiện đất lún ớt loại I II Với đất lún ớt loại II, số trờng hợp phải tiến hành thí nghiệm cọc có thấm ớt "toàn bộ" diện tích tải trọng tĩnh Khi xác định khả chịu tải chuyển vị cọc phải xét đến khả lún đất trọng lợng thân tác dụng lực ma sát âm gây 3.4 Do kĩ thuật thử cọc có thấm ớt "toàn bộ" phức tạp, nên thực công tác xây dựng công trình cấp I, công trình đặc biệt công trình quan trọng khác theo phơng án kĩ thuật đặc biệt 3.5 Việc thấm ớt "cục bộ" cọc đợc bắt đầu thực sau đóng nhåi cäc cho ®Õn kÕt thóc thư nghiƯm cäc tải trọng tĩnh Nền đất: đợc thấm ớt qua hào đào xung quanh cọc thử, cách sờn cọc 1m Hào có đáy rộng 0,5m sâu từ 1,0 đến 1,5m Khi chiều dài cọc lớn 10m đáy hào phải khoan lỗ khoan ép nớc Đờng kính lỗ khoan 10-20cm, sâu không 0,8L (L-chiều dài cọc) Hào lỗ khoan đợc lấp sỏi theo quy định sau: lỗ khoan lấp đầy, hào lấp lớp dày 1020cm thí nghiệm tải trọng đứng lấp đầy toàn bé thÝ nghiƯm b»ng t¶i träng ngang Trong st thời gian thử cọc phải giữ cho mực nớc hào cao khoảng 1m Để làm ẩm cọc dài 7m trớc bắt đầu thí nghiệm, cần lợng nớc khoảng 100m mét cọc sau 1m cọc cần thêm 20m Thời gian thấm ớt trớc lúc bắt đầu thử cọc cần từ đến 20 ngày đêm phụ thuộc vào chiều dài cọc tính thấm đất 3.6 Để kiểm tra độ ẩm đất theo chiều sâu, nên tiến hành lấy mẫu xác định độ ẩm đất.Sau thấm ớt hoàn toàn cọc bắt đầu thử cọc theo quy định tiêu chuẩn 20TCXD 88 : 1982 "Cọc -Phơng pháp thí nghiệm trờng" 3.7 Việc thấm ớt "toàn bộ" tầng đất đợc tiến hành từ hố móng sau hạ cọc Hố móng hình vuông có cạnh chiều sâu nằm tầng đất lún ớt, nhng không dới 20m; chiều sâu hố móng 1m Hố móng phải đào chỗ đất bị lún ớt nhiều trọng lợng thân gây 3.8 Thử cọc theo cách thấm ớt "toàn bộ" đợc tiến hành sau thấm ớt đất, nhng phải trớc lúc bắt đầu xảy lún đất trọng lợng thân gây Để làm việc phải sử dụng bàn chất tải Cọc đợc nén suốt thời gian thử với tải trọng khoảng 60% tải trọng giới hạn đợc xác định qua thư cäc cã thÊm −ít "cơc bé" ChiỊu dµi cọc thử phải đảm bảo xuyên qua toàn tầng đất lún ớt cắm sâu vào tầng đất, không bị lún ớt đến độ sâu yêu cầu Nên chọn kết cấu cọc, cho đo đợc lực trun däc theo chiỊu dµi cäc ë tõng tiÕt diƯn ngang để dễ thu đợc số liệu phân bố ứng suất tiếp tuyến theo thân cọc ứng st ph¸p tun ë mòi cäc st thêi gian thư cäc 3.9 ë hè mãng ph¶i bè trÝ hƯ thống mốc đo theo diện theo chiều sâu Dựa vào số liệu đo thủy chuẩn mốc xác định đợc biến dạng theo lớp đất tầng đất lún ớt Những mốc bố trí theo chiều sâu phải đặt tâm hố móng cách 2-3 m suốt chiều dày tầng đất lún ớt Những mốc bố trí theo diện phải xếp theo tuyến vuông góc với Bốn mốc gần tâm phải cách xa tâm hố móng 1,5H (H -chiều dày tầng đất lún ớt), mốc cách 3m 3.10 Việc thấm ớt đất hố móng phải tiến hành tiếp tục cách giữ lớp nớc 0,5m hố đất lún hoàn toàn đạt độ lún ổn định quy ớc Độ lún ổn định quy ớc độ lún mà thời gian 10 ngày lún thêm không 1cm Trong trình thấm ớt phải định kì xác định nớc thấm vào đất Cứ 5-7 ngµy tr−íc xt hiƯn lón vµ 2-3 ngµy thời gian đất dày 20m việc thử cọc nh phải kéo dài khoảng tháng Để làm thấm ớt đất đợc nhanh, đáy hố móng phải khoan lỗ khoan ép nớc sâu khoản 0,8H theo lới 3x3m Các hố khoan phải lấp đầy sỏi đá dăm, hố móng rải lớp dày 10-20cm B Thử cọc đất trơng nở 3.11 Thử cọc tải trọng tĩnh (gọi tắt thử tĩnh cọc) đất trơng nở xác định khả chịu tải cọc trị số nâng đất nhà công trình trình sử dụng bị thấm ớt trơng nở 3.12 Thử tĩnh cọc đợc lúc bắt đầu gia tải lên cọc đóng cọc nhồi đất có độ ẩm tự nhiên với tải trọng tải trọng tính toán dự kiến Sau gia tải bắt đầu tiến hành thấm ớt đất quan trắc dịch chuyển cọc 3.13 Việc thấm ớt đất phải tiến hµnh mét hè mãng cã diƯn tÝch Ýt nhÊt 150m sâu mái lớp đất trơng nở khoảng 0,5m qua lỗ khoan ép nớc đờng kính 10-20cm sâu mũi cọc thử nghiệm khoảng 1,5m Số lợng lỗ khoan ép nớc lỗ phải đặt chúng cách sờn cọc 1-2m 3.14 Sau kết thúc trình trơng nở đất việc thử cọc tiến hành theo phơng pháp giống nh thử cọc đất bình thờng tính trơng nở đợc quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88 : 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Quá trình trơng nở đợc coi kết thúc, độ nâng mặt đất 0,9 trị số nâng toàn phần mặt đất h trơng nở Trị số h xác định theo kết thấm ớt thí nghiệm đất hố móng cọc làm theo qui định phụ lục tiêu chuÈn 20 TCXD 45 : 1978 "H−íng dÉn thiÕt kÕ nhà công trình" Ngoài ra, đóng cọc cát phải tiến hành điều kiện cát có độ ẩm tự nhiên đất lớn đất loại sét phải làm ớt nhanh đất từ mặt qua lỗ 10 khoan thấm nớc C Thử cọc đất bị muối hóa 3.15 Thử cọc đất bị muối hóa để xác định sức chịu tải cọc mức độ giảm sức chịu tải rửa trôi muối dới tác dụng tải trọng thẳng đứng nằm ngang Công tác thí nghiệm cần thiết tiến hành thấy trình sử dụng đất dới móng công trình bị nớc ngầm nớc thải công nghiệp làm sũng nớc lâu dài theo tính toán lí thuyết cho thấy tốc độ rửa lùa muối thông nớc với thời gian sử dụng công trình trình muối hóa đất đới hoạt động móng cọc (nhất vị trí mặt tiếp xúc đất với cọc) 3.16 Trờng hợp trình sử dụng nhà công trình bị thấm ớt thời gian ngắn việc tính cọc đất bị muối hóa phải thực cách làm thấm ớt nhanh tầng đất độ bão hòa nớc đất đạt đến G 0,7-0,8 Thử tĩnh cọc phải thực vị trí gần nhà công trình thiết kế có điều kiện đất tơng tự Nơi thử cọc phải chỗ mà đất có độ muối hóa lớn nhất, vị trí đóng nhồi cọc thử không đợc cách xa công trình thăm dò 1-2m 3.17 Việc thử cọc đất có khả bị muối hóa thực xây dựng nhà công trình cấp I, cấp II công trình quan trọng đất có tổng lợng muối để hòa tan hàm lợng thạch cao vợt trọng lợng đất hong khô đợc quy định dới cho loại đất sau: đát cát -a0 > 3%, đất lớn -a0 > 5% đất loại sét a0 > 20% 3.18 Chỉ sau đóng nhồi cọc bắt đầu làm thấm ớt đất chậm, nhng không đợc truyền tải trọng lên cọc Việc thấm ớt đất lớn đất cát thực qua hào đào xung quanh cọc thử, nhng cách thành cọc không 0,5m Hào sâu 0,3-0,4m, rộng không 0,5m Trên đáy hào rải cát thành lớp dày 0,2-0,3m, bên cát phủ lớp sỏi dày 0,1m 3.19 Nếu phần đất có lớp đất loại sét bị thạch cao hãa (a0 > 35-40%) víi -5 -6 hƯ sè thấm K 35-40%) cần thử cọc cách không làm thấm ớt chậm phải đào bỏ đất bị thạch cao hóa mạnh phần tiếp xúc với mặt cọc làm ẩm nhanh lớp đất nằm dới độ bão hòa G > 0,7-0,8 3.25 Sau kết thúc trình rửa muối đất tiến hành thử cọc theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88 : 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Báo cáo khảo sát địa kĩ thuật 4.1 Dựa vào kết công tác khảo sát địa kĩ thuật tiến hành lập "Báo cáo khảo sát địa kĩ thuật để thiết kế thi công móng cọc" Báo cáo kĩ thuật gồm phần : Phần I : Thuyết minh báo cáo Phần II: Các phụ lục kèm theo báo cáo 4.2 Ngoài yêu cầu quy định tiêu chuẩn thiết kế khảo sát xây dựng, có khảo sát địa kĩ thuật, báo cáo kĩ thuật cần phải xác định lớp đất có khả chịu tải lớn (lớp tựa cọc) có số liệu để xác định sức chịu tải cọc dự kiến độ lún nhà công trình 4.3 Phần thuyết minh báo cáo kĩ thuật gồm có chơng sau: 1) Mở đầu 2) Đặc điểm kết cấu nhà công trình thiết kế 3) Điều kiện địa chất công trình khu vực khảo sát 4) Tính toán móng theo kết thí nghiệm trờng: Xuyên tĩnh, xuyên ®éng, nÐn ngang, nÐn t¶i träng tÜnh, thư cäc chn thử cọc trờng 5) Kết luận kiến nghị Ngoài quy định tiêu chuẩn chuyên ngành cần bổ sung vào nội dung chơng báo cáo nh sau: 4.4 Trong chơng "Đặc điểm kết cấu nhà công trình thiết kế" cần đa số liệu đặc điểm kết cấu công nghệ nhà công trình thiết kế Tải trọng dự kiến truyền lên móng độ chuyển vị cho phép 4.5 Trong chơng "Điều kiện địa chất công trình khu vực khảo sát" với phân tích điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn tính chất lí đất phải tiến hành phân khu địa chất công trình theo mức độ phức tạp điều kiện địa chất công trình xuất phát từ yêu cầu thiết kế tính toán móng cọc Đối với phân vùng phải xác định đợc lớp tựa cọc, khả chịu tải cọc khả hạ cọc đến độ sâu thiết kế 4.6 Sức chịu tải cọc đợc tính toán theo số liệu thí nghiệm phòng, xuyên tĩnh phải đối chiếu so sánh với kết thử cọc chuẩn thử cọc trờng (nếu có tiến hành) có xét đến khả thay đổi điều kiện địa chất công trình xây dựng sử dụng nhà công trình Các kết thử cọc phải đánh giá đợc sức chịu tải cọc hạ cọc từ độ cao tự nhiên nh từ độ cao thiết độ sâu dự 12 4.7 Trong phần "Kết luận kiến nghị" cần trình bày giá trị sức chịu tải cọc tính theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh, thử cọc chuẩn thử cọc trờng Trong phần rõ độ cao tuyệt đối mà mũi có tiết diện quy định tiếp nhận đợc tải trọng theo thiết kế Khi tải trọng thiết kế phải đợc sức chịu tải cọc có chiều dài khác 4.8 Ngoài phụ lục kèm theo báo cáo nh tiêu chuẩn chuyên ngành quy định phải có phụ lục sau: a) Bản đồ tài liệu thực tế khu vực khảo sát có rõ vị trí ranh giới nhà công trình thiết kế, lỗ khoan (hố đào) điểm xuyên tĩnh (xuyên động), vị trí thí nghiệm đất nén tải trọng tĩnh, nén ngang thử cọc - Bản đồ phân khu địa chất công trình; - Bản đồ đờng đồng mức cao độ mái lớp đất tựa cọc b) Các biểu đồ thí nghiệm đất phơng pháp trờng nh : xuyên tĩnh, xuyên ®éng, nÐn ngang, nÐn t¶i träng tÜnh, thư cäc chn thử cọc trờng tải trọng tĩnh tải trọng động (nếu nh chúng đợc thực trình khảo sát) c) Các lát cắt địa chất công trình (dọc ngang) khu vực khảo sát, lát cắt vị trí lỗ khoan, điểm xuyên nén ngang, nén tải trọng tĩnh phải có vị trí thử cọc, vị trí ranh giới công trình thiết kế, cao độ (sàn) tầng I tầng hầm (nếu có) d) Bảng tổng hợp tiêu lí lớp đất e) Trụ hố khoan g) Bảng thống kê cao độ, tọa độ điểm thăm dò thí nghiệm thử cọc h) Bảng thống kê kết phân tích mẫu nớc (nếu có) i) Bảng kết thăm dò địa vật lí (nếu có) 13 Phụ lục Phơng pháp thử cọc chuẩn Thử cọc chuẩn đợc tiến hành để xác định sức chịu tải cọc thực tế có tiết diện ngang không đổi dới tác dụng tải trọng nén lên cọc Cọc chuẩn ống kim loại cứng có đầu dới bịt kín có tiết diện ngang nhỏ h¬n so víi cäc thùc tÕ Khi thư cäc chn cọc đợc hạ tới độ sâu dự kiến đặt cọc thực tế Thử cọc chuẩn thờng đợc tiến hành vị trí mà theo số liệu khoan xuyên tĩnh điều kiện đất thuận lợi đặc trng Số lợng thí nghiệm cọc chuẩn đợc xác định phơng án kỹ thuật khảo sát theo quy định tiêu chuẩn Sức chịu tải cọc xác định theo kết thử cọc chuẩn phải đợc xác thêm cách tiến hành song song thử cọc trờng tải trọng tĩnh trờng hợp sau a) Khi tải trọng tính toán truyền lên cọc theo thiết kế lớn 60 T b) Khi kh«ng thĨ thùc hiƯn thÝ nghiƯm xuyên tĩnh c) Khi sức kháng cọc theo kết xuyên tĩnh thử cọc chuẩn tiến hành vị trí khu vực khảo sát chênh lệch lớn 30% Số lần thử cọc trờng trờng hợp quy định mục a b điều đợc xác định phạm vi từ 1/4 đến 1/3 tổng số lần thử cọc chuẩn khu vực khảo sát ấy, nhng không đợc thí nghiệm Cọc chuẩn thờng đoạn ống thép đợc nối với ren Chiều dài ống khoảng 2m chiều dài toàn cọc không 12m ống thép có tiết diện ngang Ýt nhÊt 100cm Tr−íc h¹ cäc chuẩn phải kiểm tra độ thẳng cọc Độ cong không đợc vợt 1cm 6m chiều dài cọc Cọc đợc đóng xuống máy đóng loại nhẹ có trọng lợng búa giới 300kg chiều cao rơi búa 100cm Thiết bị dùng cho thư cäc chn b»ng t¶i träng tÜnh gåm Mét kÝch thuỷ lực có sức nâng 50T để đặt lên cọc - Kết cấu định vị (có dầm ngang dầm ngang) để tiếp nhận từ kích thủ lùc trun xng neo - Bé phËn neo gåm ống thép đóng, cọc xoắn neo có lỡi di động - Hệ thống cọc mốc có gắn đồng hồ đo chuyển vị cọc dới tác dụng tải trọng Phơng pháp đóng nhổ cọc chuẩn , lắp ráp tháo dỡ thiết bị máy móc khác dùng để thí nghiệm phải thực theo quy định tiêu chuẩn 20TCXD 14 88:1982 "cọc phơng pháp thí nghiệm trờng" 11 Việc gia tải cho thử tĩnh cọc chuẩn phải đợc thực nh sau: - Tải trọng tác dụng lên cọc phải gia tăng đến mức tạo đợc độ lún cọc 20 mm - Cấp tải trọng lấy 1/10 tải trọng tối đa truyền lên cọc quy định phơng án bội số 0,25T 4.9 Sau lần tăng tải trọng lên cọc phải ghi số liệu tất đồng hồ đo theo thứ tự sau: lần thứ đọc sau tăng tải, hai lần sau đọc cách 15 phút sau 30 phút đọc lần đạt độ lún ổn định quy ớc độ lún mà sau 30 phút cuối không lún thêm 0.1mm 4.10 Việc dỡ tải thực sau đạt tải trọng lớn nhÊt ViƯc dì t¶i khái cäc sau tiÕn hành theo cấp Cấp dỡ tải lớn gấp lần cấp gia tải Sau cấp dỡ tải phải đọc số đồng hồ đo sau cách 15 phút ghi lần sau gi¶m t¶i theo tõng cÊp dì t¶i 4.11 Khi nhổ cọc chuẩn phải đo lực nhổ lớn 4.12 Kết đóng thử tĩnh cọc chuẩn phải ghi đầy đủ theo mẫu quy định tiêu chuẩn 20TCXD 88:1982 " cọc phơng pháp thí nghiệm trờng" 4.13 Kết thử động cọc chuẩn phải đợc trình bày dới dạng biểu đồ quan hệ độ chối trung bình độ sâu chôn cọc (trên trục tung lÊy tû lƯ 1:1000 tõ trªn xng d−íi biĨu diƠn độ sâu chôn cọc trục hoành lấy tỷ lệ 1:1 -từ trái sang phải biểu diễn độ chối cọc độ sâu tơng ứng Biểu đồ thử ®éng cäc dïng ®Ĩ ®¸nh gi¸ møc ®ång nhÊt cđa đất khu vực khảo sát 4.14 Kết thử tĩnh cọc chuẩn đợc trình bày dới dạng biểu đồ quan hệ độ lún cọc với tải trọng thay đổi độ lún theo cấp gia tải -Trên trục hoành lấy tỷ lệ 1cm = 2T từ trái sang phải biểu thị tải trọng trơc tung lÊy tû lƯ 10:1 tõ trªn xng d−íi biểu thị độ lún Độ lún cọc sau gia tải độ lún thời hạn gia tải cần trình bày riêng Trên biểu đồ biểu diễn sù thay ®ỉi ®é lón cđa cäc theo thêi gian cấp tải trọng trục hoành lÊy tû lƯ 6mm = 1h biĨu thÞ thêi gian, trục tung lấy tỉ lệ 10:1 biểu thị độ lún 4.15 Giá trị riêng sức kháng giới hạn cọc thực tế điểm riêng biệt đợc xác định đồ thị " Lún tải trọng " cọc chuẩn theo công thức: 4.16 Sức kháng giới hạn tiêu chuẩn tính toán cọc thử tròng đợc xác định sở giá trị riêng thu đợc kết thử cọc chuẩn quy định điều 2.12 tiêu chuẩn 15 Phụ lục Phơng pháp thí nghiệm cọc tải trọng tĩnh (gọi tắt thử tĩnh cọc) để tính lực ma sát âm Phải tính lực ma sát âm để xác định sức chịu tải cọc xuyên qua loại đất có tính nén lún mạnh ( than bùn, đất bị than bùn hoá, bùn) trờng hợp sau đây: - Diện tích xây dựng đợc cấu tạo đất yếu, cần tôn đất đắp đất lấp - Gia tải cho nhà công trình với tải trọng lớn - Trọng lợng thân đất đợc tăng lên hạ thấp mực nớc ngầm khu vực khảo sát - Đất đợc cố kết (tự nhiên) - Xây dựng công trình có móng nông, bên cạnh công trình móng cọc Lực ma sát âm tác động lên mặt sờn cọc thân cọc chỗ mà tốc độ lún đất ma sát cọc lớn tốc độ lún thân móng cọc Mỗi đợt thí nghiệm đợc tiến hành mét nhãm gåm cäc sau khu vùc kh¶o sát đợc tải Số lợng nhóm thí nghiệm đợc xác định phơng án kỹ thuật khảo sát , nhng công trình phải bố trí nhóm thí nghiệm Nhóm thí nghiệm phải bố trí vị trí dự đoán xuất lực ma sát âm lớn Phơng pháp tiến hành thí nghiệm cọc nhóm nh sau: (hình 1) 16 Cọc N1 hạ đến độ sâu thiết kế thí nghiệm nén theo trục cọc tải trọng tĩnh, theo quy định tiêu chuẩn 20TCXD88:1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Cọc N2hạ đến mức tơng ứng với điểm trung gian đợc xác định phơng án kỹ thuật khảo sát (điểm trung gian điểm mà có tốc độ lún móng đất sát cọc cân nhau) Tiến hành thí nghiệm nhổ cọc theo trục thẳng đứng tải trọng tĩnh theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88: 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" Dựa vào biểu ®å thÝ nghiƯm nÐn cäc(N1); Se = f.(Pe) vµ cäc N2 ;Sn = f.(Pn) ®Ĩ lËp biĨu ®å "lón -tải trọng" cọc S = f.( Pe -Pn) cách trục hoành lấy giá trị đồ thị Sn = f.(Pn) trừ giá trị tơng ứng đồ thị Se = f.(Pe) có giá trị trục tung (độ lún) (hình Dựa vào đồ thị S = f.( Pe -Pn) xác định sức chịu tải nhỏ cọc (T) Phụ lục Phơng pháp thí nghiệm cọc chấn động Sự giảm sức chịu tải cọc dới tác dụng chấn động đợc đặc trng hệ số K0 lµ tÝch sè cđa hƯ sè M1 vµ M2 thu đợc theo kết thí nghiệm chấn động cọc Việc thí nghiệm cọc dới tác dụng chấn động nổ đợc thực theo trình tự sau a) Dùng kÝch thủ lùc F däc trơc cäc theo tõng cÊp tải trọng tăng dần (với độ lún đạt ổn định quy ớc theo quy định tiêu chuẩn 20 TCXD 88: 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" đến giá trị Po để độ lún cọc đạt trị số theo công thức (16) tiêu chuẩn 20 TCXD 21: 1986 "Tiªu chn thiÕt kÕ mãng cäc") Tr−íc đóng cọc phải lắp thiết bị chống rung (lò xo hay dây cáp) vào kích kết cấu ®Þnh vÞ b) Ýt nhÊt 24 giê sau ®é lún cọc đạt độ ổn định dới tác dụng tải trọng Pm đợc dùng thuốc nổ BB đặt lỗ khoan cách cọc thí nghiệm khoảng cách định để nổ gây chấn 17 động với cờng độ yêu cầu Thời gian gây nổ chấn động kéo dài giây Khoảng cách lần nổ đợc xác định dựa vào tắt dần dao động đất (theo băng ghi nổ kiểm tra tính từ lúc xuất sóng có biên độ dao ®éng lín nhÊt ®Õn lóc biªn ®é dao ®éng cđa đợt nổ giảm lần) Khoảng thời gian lấy khoảng 2T < 3T, ®ã T lµ chu kú dao ®éng cđa ®Êt xung quanh cọc thí nghiệm Khi gây chấn động nổ, tải trọng truyền thẳng đứng không thiết phải giữ cố định mà giảm theo mức độ giảm sức kháng đất Khi thí nghiệm nổ chấn động, phải ghi đợc yếu tố sau: dao động nằm ngang đất vị trí xung quanh cọc thí nghiệm theo hai phơng vuông góc với nhau, độ lón cđa cäc ∆S thêi gian thÝ nghiƯm cäc giảm áp lực trọng kích thuỷ lực Đại lợng véc tơ gia tốc dao động mặt đất 2 xung quanh cọc thử không nhỏ 2m/s ®èi víi chÊn ®éng tÝnh to¸n cÊp 7: 4m/s ®èi với cấp : 7m/s cấp Tuỳ theo yêu cầu cờng độ nổ, quan khảo sát ( khoan nổ mìn) định chọn chiều sâu, đờng kính cách bố trí hố khoan gây nổ Khi nổ không đợc phép cho nổ tung đất lên mặt Khối lợng thuốc nổ BB tính kg để đảm bảo yêu cầu c−êng ®é dao ®éng cđa ®Êt xung quanh cäc thư đợc xác định theo công thức (1) xác hoá kết nổ kiểm tra mìn diện tích xây dựng Trong đó: C = C tb.α.T r -3 2 C tb = 2,8.10 Kg s m -5 (2) : Đại lợng véc tơ gia tốc giao động mặt đất, m/s T: Chu kỳ dao động đất để tính toán sơ bộ, đợc lấy nh sau T = 0.2s r: Khoảng cách từ lỗ khoan nổ đến cọc thử (m) với điều kiƯn r > 15 + 1.5l; ®ã l: chiỊu sâu chôn cọc đất, (m) Dựa vào kết thử cọc chấn động để xác định hệ số mi theo công thức Công tác thử cọc theo phơng pháp tải trọng động ngang phải tiến hành theo trình tự sau a) Nén cọc tải trọng tĩnh theo phơng thẳng đứng nh thử cọc chấn động b) Dùng máy rung định hớng đặt xe quay quanh cọc gắn vào cọc để tạo chấn động theo phơng pháp nằm ngang truyền lên cọc thời gian kéo dài 10 giây với tần số góc cố định không 1/10 giây Có thể dùng máy gây dung kiểu B-1, B-2 hay B( Liên Xô) có động dòng điện chiều để tạo biên độ dao động cần thiết thay đổi tần số góc Muốn cho cọc bị đẩy theo phơng nằm ngang cần phải có biên độ dao động không đổi truyền lên mặt đất Ao >1.2y, nhng không đợc nhỏ 3mm (y độ chuyển vị cọc theo phơng nằm ngang mặt đất gia tải chấn động tính toán lên móng cọc) 18 Trong trình thí nghiệm chấn động theo phơng nằm ngang không cần giữ tải trọng đứng cố định, mà giảm theo mức độ giảm sức kháng đất Khi thử cọc nh phải ghi đợc biên độ dao động cọc mặt đất Ad, độ lún cọc Sng thời gian thí nghiệm máy phát chấn động kiểm tra giảm áp lực kích thuỷ lực §é chun vÞ ngang cđa cäc Yo tÝnh b»ng mÐt mặt đất gia tải chấn động ngang tính toán lên móng cọc xác định theo công thức: Yo = [ .H]/[ d.E..U] Trong đó: E..I giá trị nêu công thức (7) phụ lục tiªu chn TCXD 21:1986 "Tiªu chn thiÕt kÕ 10 HƯ sè ρ tÝnh nh− sau: 19 11 Dùa vµo kÕt thử cọc chấn động ngang để xác định hệ số m2 theo công thức: 12 Công tác thí nghiệm cọc cách nổ gây chấn động ngang đợc tiến hành nhiều cọc khác nhau, nhng tiến hành cọc Trờng hợp tiến hành hai cách thí nghiệm cọc thí nghiệm tải trọng động ngang phải thực sau thí nghiệm nổ gây chấn động Trị số tải trọng tĩnh truyền thẳng đứng bị giảm xuống trình thí nghiệm tác dụng nổ chấn động phải đợc gia tăng đến trị số tải trọng ban đầu Po trớc tác dụng tải trọng động 13 Để xác định sức chịu tải cọc không đợc phép sử dụng cọc đợc dùng thí nghiệm tải trọng tĩnh để thí nghiệm chấn ®éng C¸c cäc ®· dïng thÝ nghiƯm chÊn ®éng không đợc phép sử dụng tiếp làm móng cọc công trình 14 Cơ quan thiết kế định số lợng cọc đem thí nghiệm chấn động thờng đợc lÊy Ýt nhÊt b»ng 1/3 sè cäc thÝ nghiÖm b»ng tải trọng tĩnh truyền theo phơng thẳng đứng công tr×nh Êy 20 21 ... cđa phơ lơc cđa tiªu chn TCXD 21: 1986 "Tiªu chn thi t kÕ 10 HÖ sè ρ tÝnh nh− sau: 19 11 Dựa vào kết thử cọc chấn động ngang để xác định hệ số m2 theo công thức: 12 Công tác thí nghiệm cọc cách... TCXD 21 : 19 86 "Tiªu chuÈn thi t kÕ mãng cọc" (Phần khảo sát cho thi t kế móng cọc) 1. 3 Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật quy định tiêu chuẩn tiêu chuẩn trình bày điều 1. 2 tiêu... 1- Thành phần khối lợng công tác khảo sát địa kĩ thuật để thi t kế thi công móng cọc B¶ng ( tiÕp ) B¶ng ( tiÕp ) Chó thÝch: 1) Khi c¸c cäc bè trÝ thành hàng hay cụm cọc với lới cọc không 10 x10m