Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của cọc franki khi áp dụng trên địa bàn tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGUYỄN MINH ĐĂNG LƢƠNG THANH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP KHỐ 2016 Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LƢƠNG THANH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60580208 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Đà Nẵng – Năm 2018 LỜI CẢM ƠN S rì ọ dâ dụ â v ô C ọ ệ – Tr ô ậ v ố y ọ ệ vớ Kỹ K ậ xây dự – ọ ô Nẵ ô : “Đánh giá hiệu kỹ thuật cọc Franki áp dụng địa bàn tỉnh Trà Vinh” ố vớ ộ ỹ vệ vệ r ệ r ố ậ ì ỉ vậ dụ ự ệ ậ v y ệ ô ậ v v ậ v rì D Nẵ ự ộ ô ô Tr ậ T y ự ọ â K – ọ v Nẵ v y x ọ v ố v ì TS Đặng Cơng Thuật - y x ậ â ì dẫ â ù y ô r ố Tr ậ v ự v dẫ ự ọ ệ ệ ố v vậ dụ Vì C ệ ì K ý – r y ậ v ậ ự ý ỉ ô r y ôv ệ ệ Trà Vinh, tháng 01 T 2018 ậ v Lƣơng Thanh Nguyên ậ MỤC LỤC CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1 Lý chọ Mục tiêu nghiên c u ố tài ng ph m vi nghiên c u .1 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CỌC FRANKI 1.1 Tổng quan 1.1.1 Định nghĩa cọc Franki 1.1.2 Lịch sử phát triển cọc Franki 1.1.3 Các vấn đề cần nghiên cứu cọc Franki 1.1.4 Phạm vi – mục tiêu nghiên cứu 1.2 Điều kiện áp dụng công nghệ cọc Franki .5 1.2.1 Sơ lược khả chịu lực cọc Franki .5 1.2.2 Ưu điểm cọc Franki 1.2.3 Hạn chế công nghệ cọc Franki 1.3 Độ rung thi công cọc Franki 1.3.1 Độ rung .7 1.3.2 Kết nghiên cứu độ rung 1.4 Kết luận chƣơng .10 CHƢƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TỐN CỌC FRANKI VÀ CỌC KHOAN NHỒI 11 2.1 Nguyên lý tính tốn sức chịu tải cọc Franki 11 2.1.1 Sơ lược làm việc cọc đất 11 2.1.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn cọc Franki 12 2.2 Điều kiện vật liệu, trang bị máy móc thi công cọc Franki 23 2.2.1 Vật liệu thi công cọc Franki 23 2.2.2 Máy móc thi cơng cọc Franki 23 2.3 Quy trình thi cơng cọc Franki .29 2.3.1 Quy trình thi cơng cọc Franki điển hình 29 2.3.2 An tồn thi cơng 36 2.3.3 Các phương pháp mở rộng đáy cọc khác 37 2.4 Các dạng cọc Franki khác, quy trình thi cơng, ƣu nhƣợc điểm loại 42 2.4.1 Cọc Franki Composite Pile .42 2.4.2 Cọc Franki Excavated Pile .43 2.4.3 Cọc Franki Pile with casing topdriven .43 2.4.4 Cọc Franki VB 44 2.4.5 Cọc Mini Franki 45 2.4.6 Cọc Franki Pile thi công khu vực có mặt hạn chế 46 2.5 Kết luận chƣơng .47 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC FRANKI VỚI ĐIỀU KIỆN ĐẤT NỀN TRÀ VINH 48 3.1 Tổng quan điều kiện đất Trà Vinh 48 3.1.1 Giới thiệu chung 48 3.2 Cơng trình tính tốn sánh .49 3.2.1 Điều kiện địa chất cơng trình .49 3.2.2 Cơng trình tính tốn so sánh 52 3.2.3 Quy mô kiến trúc cơng trình 52 3.2.4 Giải pháp kết cấu vật liệu sử dụng 52 3.3 Tải trọng tác động 54 3.3.1 Tĩnh tải 54 3.3.2 Hoạt tải 54 3.3.3 Tải trọng gió 55 3.4 Các bƣớc tính tốn kết nội lực 57 3.5 Bài tốn tính tốn thiết kế cọc khoan nhồi cọc Franki .58 3.5.1 Địa chất địa điểm xây dựng 58 3.5.2 Bài tốn tính tốn thiết kế so sánh cọc khoan nhồi cọc Franki 59 3.6 Kết luận chƣơng 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 KẾT LUẬN .82 KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 86 TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Họ v dâ dụ v :L T ô M ố: 60580208 K dụ dụ rộ Nghiên y ộ ờv v y : Kỹ ậ xây dự y ị x ọ rì r ộ â ệ ô dụ ỉ Tr V L ộ d N ô r T y d ô ệ d ỹ ậ rì Vệ N ọ Fr vớ ọ rộ ọ ự d ệ é v ô ô x y x y ị T v Từ khóa - ọ Fr v ị rì - H N ệ ằ ọ v r dụ ọ C : K32 Tr rộ rộ r y ệ Tóm tắt - Cọ v N ọ ị r ọ rộ r y EVALUATING THE EFFICIENCY OF THE FRANKI PILE TECHNIC APPLIED IN TRA VINH PROVINCE Abstract - Bottom extension piles are a method of construction that has been developed and applied extensively due to the advantages and applicability However, due to the limited use and limited construction equipment in Vietnam This research was proposed to evaluate the technical efficiency of Franki piles compared to bored piles when applied in Tra Vinh province, contributing to the expansion of options for the foundation of the structure It is a form of closed pile, so it can penetrate the hard soil, reaching great depth Thanks to the compressed dry-wall technology, the soil around the bottom of the pile is improved, so the initial load capacity of the soil is also increased significantly The author has summarized the calculation of the results achieved and set the direction for further development Key words - Franki pile, closed piles, load bearing capacity, pile bottom extension DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn mức độ rung gây phá hoại cơng trình đặc trưng Bảng 2.1: Bảng giá trị hệ số không thứ nguyên K (Nordlund, 1982) 13 Bảng 2.2: Bảng giá trị hệ số K/N cho vài loại đất (Sharma, 1988) 14 Bảng 2.3: Giá trị Ks cho số loại cọc đất cát ( Meyerhof 1976) 15 Bảng 2.4: Trị số  hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên mũi cọc 17 Bảng 2.5: Trị số ma sát tới hạn ui (T/m2) 17 Bảng 2.6: Bảng tra hệ số , Aok, Bok 18 Bảng 2.7:Bảng tra giá trị Ri ( T/m2) 19 Bảng 2.8: Bảng tra hệ sối Kc 22 Bảng 2.9: Đặc trưng kỹ thuật thiết bị KPF điển hình 26 Bảng 2.10: Các số liệu thiết bị KPF 27 Bảng 2.11: Các trang bị ống dẫn đầu búa thi công cọc Franki 27 Bảng 2.12: Hệ số thích dụng Kmax búa đóng cọc 28 Bảng 2.13 : Sai số cho phép lỗ cọc khoan nhồi 30 Bảng 2.14: Giới thiệu số phương pháp thiết bị thi cơng cọc có chân mở rộng Nhật Bản 39 Bảng 3.1: Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn 54 Bảng 3.2: Hệ số k 55 Bảng 3.3: Phân vùng áp lực gió (Theo TCVN 2737 – 1995) 55 Bảng 3.4: Bảng tính tốn tải trọng gió tác dụng lên cơng trình 56 Bảng 3.5: Bảng tính mfi.li.fi móng M1 cọc khoan nhồi 63 Bảng 3.6: Bảng tính lún 70 Bảng 3.7: Bảng tính lún cọc Franki 80 DANH MỤC CÁC HÌNH - BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Cọc Franki mở rộng đáy Biểu đồ 1.1 Mối liên hệ mức độ rung cơng trình khoảng cách Biểu đồ 1.2 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương đứng Biểu đồ 1.3 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương truyền Biểu đồ 1.4 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương ngang Biểu đồ 1.5 Tổng hợp ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại Biểu đồ 1.6 Vận tốc điểm hạt max chiều sâu hạ đáy ống khoảng cách Biểu đồ 1.7 Mặt cắt dọc phương ngang phổ vận tốc hạt cực đại Hình 2.1 Dạng cọc chống 11 Hình 2.2 Dạng cọc ma sát 11 Hình 2.3 Thiết bị hạ cọc 24 Hình 2.4 Thiết bị đổ bê tơng cọc 25 Hình 2.5 Q trình thi cơng cọc Franki điển hình 29 Hình 2.6 Thiết bị thi công hạ cọc Franki 32 Hình 2.7 Q trình tạo lỗ thi cơng cọc Franki 33 Hình 2.8 Quá trình đổ bê tơng cọc 34 Hình 2.9 Thiết bị mở rộng cọc gầu đào 38 Hình 2.10 Cọc Franki Composite 43 Hình 2.11 Một số hình ảnh thiết bị thi công 45 Hình 2.12 Dạng đáy loại cọc Franki 46 Hình 2.13 Thiết bị khoan cọc Franki có đường kính nhỏ 46 Hình 3.1 Mặt cắt địa chất ven biển châu thổ Sông Cửu Long 49 Hình 3.2 Mặt cắt địa chất cơng trình 50 Hình 3.3 Thể chiều sâu Zi 63 Hình 3.4 Mặt bố trí cọc cho móng M1 66 Hình 3.5 Sơ đồ tính lún khối móng quy ước 71 Biểu đồ 3.1 So sánh khả chịu lực cọc Franki cọc khoan nhồi 81 Biểu đồ 3.2 So sánh độ sâu cọc Franki cọc khoan nhồi 81 CHƢƠNG MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, dụng biện pháp c i thiện kh y cọc khoan nh i mở rộ ằ ịu t i c a cọ kh ịu t i c a ng thời có th … áp dụng cho việc xử lý cố, khuy t tật cọc khoan nh y ọc có biện pháp mở rộ Ngồi cọc khoan nh i có mở rộ khác áp dụng cho d ng cọc khác Một d ng cọ y rộng r c mở d ng cọc Franki D ng cọc ời Bỉ P ô tc ây ột d ng cọ ọ ô ọ ổ t i chổ, mở rộ y d có th xuyên qua ộ sâu lớn Nhờ công nghệ é v t tớ y ọ y n giao c a th kỷ kỹ c phát tri n vào nhữ Fr lớ y c c i thiệ v d ô ịu t ô uc t xung c Tr ịa bàn tỉ Tr V v t c quy ho ch phát tri n, nhà cao v ệc, c xây dựng rộng rãi thời gian tới Do vậy, việc nghiên c u áp dụng cơng nghệ thi cơng cọc nói chung cọ Fr r r ịa bàn tỉnh Trà Vinh h p lý, góp ph n mở rộng ị g án lựa chọn k t c u móng cho cơng trình, tuỳ theo từ m, quy mơ yêu c u sử dụng Vì thời gian s p tới Trà Vinh tỉnh trọ v rì ớn m khu vực với nhi khác Chính lý chọ t k thi công tài “Đánh giá hiệu kỹ thuật cọc Franki áp dụng địa bàn tỉnh Trà Vinh” Mục tiêu nghiên cứu tài tập trung nghiên c u làm rõ kh ịu lực c a cọc Franki ọc khoan nh i v hiệu qu kỹ thuật chịu t i so sánh vớ ệu qu kỹ thuật c a cọc Franki so với cọc khoan nh i tính kh thi thực áp dụng cọ Fr r ịa bàn tỉnh Trà Vinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu ... - LƢƠNG THANH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Chun ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60580208... 86 TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Họ v dâ dụ v :L T ô M ố: 60580208 K dụ dụ rộ Nghiên y ộ ờv v y : Kỹ ậ xây dự y ị x ọ rì... thi công tài Đánh giá hiệu kỹ thuật cọc Franki áp dụng địa bàn tỉnh Trà Vinh Mục tiêu nghiên cứu tài tập trung nghiên c u làm rõ kh ịu lực c a cọc Franki ọc khoan nh i v hiệu qu kỹ thuật chịu