TIÊU CHUẩN xây dựng TCxd 160-1987 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 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 riêng lớp đất nằm dới mũi cọc lớp ®Êt xung quanh th©n cäc - Sù xt hiƯn lùc 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 2.1 Thành 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 tÝnh chÊt cđa ®Êt ®èi víi mãng cäc treo, møc độ phức tạp điều kiện địa chất TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 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 ®Êt ®ång nhÊt vÒ tÝnh chÊt - CÊp II : Tầng 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 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 B¶ng ( tiÕp ) TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 B¶ng ( tiÕp ) TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 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 cã kích thớc lớn 10x10m chiều sâu nghiên cứu phải sâu độ sâu dự kiến đặt cọc 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 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 biƯt Êy, nªn 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 tĩnh 3) Chiều sâu dự kiến thí nghiệm cọc chuẩn 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 số liƯu vỊ hƯ sè chun ®ỉi tõ thư cäc chun sang thử cọc 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; TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 - Chọn khoảnh thí nghiệm để nghiên cứu đất phơng pháp khác, có phơng pháp thÝ nghiƯm cäc t¹i hiƯn tr−êng 2.8 ViƯc thÝ nghiƯm đất xuyên động đợc tiến hành để xác hóa theo diện theo chiều sâu mái lớp đá cứng đất lớn (đối với cọc chống) 2.9 Việc thí 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 600cm2 2.10 Việc thí nghiệm đất cọc chuẩn đợc tiến hành theo quy định phụ lục để xác định khả chịu tải lớn cọc đóng 2.11 Khi thiết kế móng cọc 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 cọc t¹i hiƯn tr−êng" ViƯc thÝ nghiƯm cäc t¹i hiƯn tr−êng 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 ®¹t ®Õn ®é bỊn thiÕt kÕ Thêi h¹n phơc håi 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 thức (1) với số liệu thử nghiệm tải trọng động tăng lên khoảng 15% đến 20% so với sức chịu tải cọc có thời gian hồi phục ngày 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 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 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 nhÊt thiÕt ph¶i xÐt tíi hƯ sè tin cËy K1c đợc quy định tiêu chuẩn thiết kế tơng ứng Thí nghiệm cọc điều kiện đất đặc biƯt A ThÝ nghiƯm cäc ®Êt lón −ít 3.1 Việc thí nghiệm cọc tải 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 việc thí nghiệm cọc tải trọng tĩnh với 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 công thực tế 3.2 Thử cọc đất thấm ớt đợc chia làm loại : thấm ớt "cục bộ" thấm ớt "toàn bộ" diện tích Thử cọc đất đợc thấm ớt "cục bộ" tiến hành thấm −ít nỊn cäc thÝ nghiƯm, cßn thư cäc thÊm −ít "toµn bé" diƯn tÝch tiÕn hµnh thÊm −ít ®Êt hÕt toµn bé TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 chiều sâu tầng đất lún ớt thấy đất bị lún tác dụng tự trọng tầng đất nằm Ranh giới đất thấm ớt cục bé lÊy b»ng 5d d−íi mòi cäc 2d xa s−ên cọc (d-đờng kính hay cạnh tiết diện ngang cọc) 3.3 ViƯc thÝ nghiƯm cäc cã thÊm −ít "cơc bé" tiến hành 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 tht thư cäc cã thÊm −ít "toµn bé" rÊt phøc 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 ®ãng hc nhåi cäc cho ®Õn kÕt thóc thư nghiệm cọc 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 (Lchiều dài cọc) Hào lỗ khoan đợc lấp sỏi theo quy định sau: lỗ khoan lấp đầy, hào lấp lớp dày 10-20cm thí nghiệm tải trọng đứng lấp đầy toàn thí nghiệm tải trọng ngang Trong suốt 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 20m3 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 ®Ịu st thêi gian thư víi t¶i träng b»ng khoảng 60% tải trọng giới hạn đợc xác định qua thư cäc cã thÊm −ít "cơc bé" ChiỊu dµi cäc thử phải đảm bảo xuyên qua toàn tầng đất lón −ít vµ 10 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 đất lớn không cần dùng lỗ khoan ép nớc 3.20 Để thử cọc nhồi đất loại sét bị muối hóa thấm ớt đất dới mũi cọc ®−ỵc thùchiƯn qua mét èng cã ®−êng kÝnh Ýt nhÊt 50mm đặt tâm lỗ khoan trớc nhồi (bê tông) cọc ống phải cắm vào đất sâu đáy lỗ khoan 5-10cm nhô cao miệng lỗ khoan 1015cm Phơng pháp thấm ớt đất nói không áp dụng cho trờng hợp cọc đợc nhồi phơng pháp rút dần ống vách 3.21 Trong trình thấm ớt phải lấy mẫu đất để xác định độ ẩm xác định mắt thấy có tợng xói ngầm học tăng đột ngột lợng nớc thấm vào đất 3.22 Thời gian rửa muối chứa đất dài hay ngắn độ thấm độ muối hóa ban đầu đất định Quá trình rửa muối đợc coi nh chấm dứt độ muối hóa trung bình đất không 0,6-0,7 độ muối hóa ban đầu 3.23 Trong trình thấm ớt chậm, đặc biệt thử tải trọng ngang, phải bảo đảm rửa muối chứa chỗ tiếp xúc đất với mặt cọc phải theo dõi để không cho nớc thoát từ hào khỏi phạm vi ranh giới làm thấm ớt theo đờng thấm riêng Khi thấy xuất đờng thấm nh thiết phải bịt kín lại 3.24 Trong trờng hợp phần đất có 3-4m đất loại sét bị thạch cao hóa mạnh (a0 > 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 ®é b·o hßa G > 0,7-0,8 3.25 Sau kÕt 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 kÜ thuËt gåm phÇn : PhÇn I : ThuyÕt 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: 13 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 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 động, nén ngang, nén tải trọng tĩnh, thử cọc chuẩn 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 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 trÝ thÝ nghiƯm ®Êt 14 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 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 ®Êt tùa cäc b) C¸c biĨu ®å thÝ nghiƯm ®Êt phơng pháp trờng nh : xuyên tĩnh, xuyên động, nén ngang, nén tải trọng tĩnh, thử cọc chuẩn 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) 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 15 TI£U CHUÈN ViÖt nam TCxd 160-1987 cäc Cäc chuẩn ống kim loại cứng có đầu dới bịt kín có tiết diện ngang nhỏ so víi cäc thùc tÕ Khi thư cäc chn cäc 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 thực thí nghiệm 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 cã tiÕt diƯn ngang Ýt nhÊt 100cm2 Tr−íc hạ cọc 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 thử cọc chuẩn tải trọng tÜnh gåm Mét kÝch thủ lùc cã søc n©ng Ýt 50T để đặt lên cọc - Kết cấu định vị (có dầm ngang dầm ngang) để tiÕp nhËn tõ kÝch thủ lùc trun xng neo - Bộ phận neo gồm 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 16 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 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 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 lón cđa cäc Ýt nhÊt lµ 20 mm - CÊp tải trọng lấy 1/10 tải trọng tối đa truyền lên cọc quy định phơng án bội số 0,25T 12 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 13 Việc dỡ tải thực sau đạt tải träng lín nhÊt ViƯc dì t¶i khái cäc sau tiến 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 giảm tải theo cấp dỡ tải 14 Khi nhổ cọc chuẩn phải đo lực nhổ lớn 15 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" 16 Kết thử động cọc chuẩn phải đợc trình bày dới dạng biểu đồ quan hệ độ chối trung bình độ sâu chôn cọc (trên trơc tung lÊy tû lƯ 1:1000 tõ trªn xng d−íi biểu diễn 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 ®å thư ®éng cäc dïng ®Ĩ ®¸nh gi¸ møc ®ång đất khu vực khảo sát 17 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 trục tung lấy tỷ lệ 10:1 từ xuống dới biểu thị độ lún Độ lún cọc sau gia tải độ lún thời hạn gia tải cần trình bày riêng Trên biểu đồ biĨu diƠn sù thay ®ỉi ®é lón cđa cäc theo thời gian cấp tải trọng trục hoành lấy tỷ lệ 6mm = 1h biểu thị thời gian, trục tung lấy tỉ lệ 10:1 biểu thị độ lún 18 Giá trị riêng sức kháng giới hạn cọc thực tế điểm riêng biệt đợc xác định đồ thị " Lún t¶i träng " cđa cäc chn theo 17 TI£U CHN Việt nam TCxd 160-1987 công thức: 19 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 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 nhóm gồm cọc sau khu vực khảo 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: (h×nh 1) 18 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 Cọc N1 hạ đến độ sâu thiết kế thÝ nghiƯm nÐn theo trơc cäc b»ng t¶i träng tÜnh, 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 ®iĨm mµ cã tèc ®é lón cđa mãng vµ cđa 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 đồ thí nghiệm nén cọc(N1); Se = f.(Pe) nhổ cọc N2 ;Sn = f.(Pn) để lập biểu đồ "lún -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 cäc φmin (T) 19 TI£U CHUÈN ViÖt nam TCxd 160-1987 Phụ lục Phơng pháp thí nghiệm cọc chấn động Sự giảm sức chịu tải cọc dới tác dụng chấn động đợc đặc trng hệ sè K0 lµ tÝch sè cđa hƯ sè M1 vµ M2 thu đợc theo kết thí nghiệm chấn động cäc ViƯc thÝ nghiƯm cäc d−íi t¸c dơng chÊn động nổ đợc thực theo trình tự sau a) Dïng kÝch thủ lùc F däc trơc cäc theo tõng cấp 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) 20 TIÊU CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 tiªu chn 20 TCXD 21: 1986 "Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc") Trớc đóng cọc phải lắp thiết bị chống rung (lò xo hay dây cáp) vào kích kết cấu định vị b) Ýt nhÊt 24 giê sau ®é lón cđa 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 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 động lớn đến lúc biên độ dao động đợt nổ giảm lần) Khoảng thời gian lấy khoảng 2T < 3T, T chu kú dao ®éng cđa ®Êt xung quanh cäc thÝ 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 ®Êt ë vÞ trÝ xung quanh cäc thÝ nghiƯm theo hai phơng vuông góc với nhau, độ lún cọc S thời gian thí nghiệm cọc giảm áp lực trọng kích thuỷ lực Đại lợng véc tơ gia tốc dao động mặt đất xung quanh cọc thử không nhỏ 2m/s2 chấn động tính toán cấp 7: 4m/s cấp : 7m/s2 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 cờng độ dao động đất xung quanh cọc thử đợc xác định theo công thức (1) xác hoá kết nổ kiểm tra mìn diện tích xây dựng C = C tb.α.T2.r2 Trong ®ã: C tb = 2,8.10-3 Kg s2.m -5 (2) : Đại lợng véc tơ gia tốc giao động mặt đất, m/s2 T: Chu kỳ dao động đất để tính toán sơ bộ, đợc lấy nh sau T = 0.2s r: Khoảng cách từ lỗ khoan nỉ ®Õn cäc thư (m) víi ®iỊu kiƯn r > 15 + 1.5l; l: chiều sâu chôn cọc đất, (m) Dựa vào kết thử cọc chấn động để xác định hệ số m i theo công thức Công tác thử cọc theo phơng pháp tải trọng động ngang phải tiến hành theo trình tù sau 21 TI£U CHUÈN ViÖt nam TCxd 160-1987 a) Nén cọc tải trọng tĩnh theo phơng thẳng ®øng nh− thö cäc b»ng chÊn ®éng 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) 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 lón cđa cäc ∆Sng thêi gian thÝ nghiƯm ë máy phát chấn động kiểm tra giảm áp lực kích thuỷ lực Độ chuyển vị ngang cọc Yo tính mét mặt đất gia tải chấn động ngang tính toán lên móng cọc xác định theo công thức: Yo = [ .H]/[3.d.E..U] Trong đó: E..I giá trị nêu công thức (7) cđa phơ lơc cđa tiªu chn TCXD 21:1986 "Tiªu chn thiÕt kÕ 10 HÖ sè ρ tÝnh nh− sau: 22 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 11 Dùa vµo kÕt thử cọc chấn động ngang để xác định hệ số m 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 23 TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 chấn động Các cọc dùng thí nghiệm chấn động 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 lấy nhÊt b»ng 1/3 sè cäc thÝ nghiƯm b»ng t¶i träng tĩnh truyền theo phơng thẳng đứng công trình 24 ... thiết kế thi công móng cọc TIÊU CHUẩN Việt nam TCxd 160-1987 B¶ng ( tiÕp ) TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 B¶ng ( tiÕp ) TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 Chó thÝch: 1) Khi cọc bố trí thành hàng... định tiêu chuẩn 20 TCXD 88: 1982 "Cọc -phơng pháp thí nghiệm trờng" đến giá trị Po để độ lún cọc đạt trị sè theo c«ng thøc (16) 20 TI£U CHN ViƯt nam TCxd 160-1987 tiªu chuÈn 20 TCXD 21: 1986 "Tiªu... 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 Ýt 11 TI£U CHUÈN ViÖt nam TCxd 160-1987 nhÊt b»ng 0,9 trị số