Nghiên cứu so sánh sử dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn cho các công trình xây dựng trên địa bàn thành phố Trà Vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA DƢƠNG VŨ LINH NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ VỚI CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN CHO CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ TRÀ VINH Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 85 80 201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN Phản biện 1: PGS.TS ĐẶNG CÔNG THUẬT Phản biện 2: TS NGUYỄN HUY GIA Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 09 tháng 11 năm 2019 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài hư ng n m ng cọc ựa chọn hợp c c kỹ sư thi t k c c cơng trình xây dựng đất y u c c phư ng n m ng nông thông thường không đ p ứng c c yêu cầu chịu ực M ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn nh ng giải ph p k t cấu m ng ưu tiên p dụng cho c c cơng trình c chiều cao khơng qu ớn, m t b ng thi công rộng r i c th bố tr m y ép cọc ho c ảnh hư ng n ép đất ép cọc khơng ảnh hư ng đ n c c cơng trình ân cận Trong thời gian gần đây, phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh đ c c kỹ sư thi t k ứng dụng kh nhiều nhiều cơng trình xây dựng thay th cho phư ng n m ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, đ c biệt cho c c công trình xây chen thị c nh ng ưu th vượt trội kỹ thuật, thi công, t nh an toàn so với phư ng n cọc Đối với cơng trình cụ th , đ ựa chọn phư ng n m ng cọc hợp , đòi h i phân t ch dựa nhiều y u tố kh c nhau, đ c c y u tố kỹ thuật, thi công, hiệu kinh t , thời gian thi cơng, t nh an tồn, đảm bảo khơng ảnh hư ng đ n cơng trình ân cận nh ng y u tố c quan trọng dùng đ so s nh ựa chọn phư ng n m ng hợp Ngày 05 th ng 02 năm 2016 Thủ tướng Ch nh phủ đ Quy t định số 241/QĐ-TTg việc công nhận thành phố Trà Vinh đô thị oại II trực thuộc tỉnh Trà Vinh [1]; ngày 31/10/2018 Thủ tướng Ch nh phủ đ Quy t định số 1443/QĐ-TTg việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch ph t tri n kinh t - x hội tỉnh Trà Vinh đ n năm 2020, tầm nhìn đ n năm 2030 [2], Quy t định này, thành phố Trà Vinh định hướng đô thị oại I trực thuộc tỉnh Trà Vinh vào năm 2030 Với định hướng ph t tri n đ nêu, địa bàn thành phố Trà Vinh đ tri n khai nhiều dự n, cơng trình xây dựng c quy mô ớn như: bệnh viện đa khoa tỉnh Trà Vinh quy mơ 700 giường, tịa nhà ch nh cơng trình c chiều cao 10 tầng; trụ s Ngân hàng Đầu tư h t tri n Việt Nam, trụ s Sacom ank, trụ s Đông ank, tất với quy mô tầng, c c nhà phố khu trung tâm chợ Trà Vinh với chiều cao 5-6 tầng Hiện nay, c c cơng trình xây dựng chủ y u sử dụng phư ng n m ng cọc bê tông cốt thép, thi công b ng công nghệ ép tĩnh Nghiên cứu uận văn đề cập đ n khả sử dụng cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc bê tông cốt thép đúc sẵn thông qua việc thi t k hai phư ng n m ng kh c ứng với điều kiện địa chất kh hậu thành phố Trà Vinh cho cơng trình cụ th Từ đ so s nh, đ nh gi dựa nh ng tiêu ch kỹ thuật, thi công, hiệu kinh t , thời gian thi cơng, t nh an tồn, khả ảnh hư ng đ n cơng trình ân cận đề xuất khả ứng dụng giải ph p m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh Mục tiêu nghiên cứu T nh to n hai phư ng n m ng cọc: cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn cho cơng trình cụ th ; So s nh, đ nh gi ưu nhược m phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh so với phư ng n m ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn; Đề xuất khả sử dụng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh m ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn Phạm vi nghiên cứu: p dụng cho c c cơng trình xây dựng sử dụng phư ng n m ng cọc địa bàn thành phố Trà Vinh Phƣơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu thuy t: tìm hi u c c tài iệu, phư ng ph p t nh to n sức chịu tải kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc bê tông cốt thép đúc sẵn p dụng t nh to n công tr nh thực t địa phư ng Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu t ng quan cọc khoan nhồi đường k nh nh , cọc bê tông cốt thép đúc sẵn C s khoa học t nh to n sức chịu tải cọc khoan nhồi đường k nh nh , cọc bê tông cốt thép đúc sẵn p dụng t nh to n c c phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh , m ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn cơng trình cụ th địa bàn thành phố Trà Vinh hân t ch, so s nh đ nh gi ưu nhược m hai phư ng n m ng cọc Đề xuất khả sử dụng m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh ngh ho học thực tiễn c đề tài Nghiên cứu đề xuất khả thực t sử dụng cọc khoan nhồi đường k nh nh phư ng n thi t k m ng cọc c c công trình địa bàn thành phố Trà Vinh Cấu tr c uận văn Ngoài phần m đầu, k t uận ki n nghị, tài iệu tham khảo uận văn gồm c c c chư ng sau: Chƣơng 1: Tổng qu n cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ cọc ê t ng cốt th p đ c sẵn Chƣơng 2: Cơ sở ý thuyết t nh toán cọc ê t ng cốt th p đ c sẵn cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ Chƣơng 3: T nh toán so sánh phƣơng án m ng cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ m ng cọc ê t ng cốt th p đ c sẵn CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CỌC KHOAN NH I ĐƢ NG K NH NHỎ V CỌC T NG C T TH P Đ C N 1.1 TỔNG QUAN VỀ CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ 1.1.1 Định ngh 1.1.2 Ƣu nhƣợc điểm c cọc ho n nhồi 1.1.3 Tổng qu n cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ Cọc khoan nhồi đường k nh nh c th chịu tải trọng dọc trục tải trọng ngang, n c th xem cọc thay th cho c c cọc truyền thống ho c thành phần đất hỗn hợp tùy thuộc vào kh i niệm thi t k ứng dụng C c cọc khoan nhồi đường k nh nh thi công b ng nhiều phư ng ph p, t gây ảnh hư ng c c k t cấu xung quanh, đất môi trường C c cọc c th thi công điều kiện môi trường hạn ch vào tất c c oại đất tất c c điều kiện địa chất 1.1.4 Ƣu điểm, nhƣợc điểm c cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ - Năng suất thi công thấp, công nghệ thi công phức tạp kh ki m so t chất ượng thân cọc - Độ tin cậy thấp kh đ nh gi sức chịu tải cọc thông qua c c số iệu thi công trường 1.2 TỔNG QUAN VỀ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 1.2.1 Khái niệm chung cọc p 1.2.2 Chế tạo oại cọc p Cọc ép ch tạo b ng bê tông cốt thép đúc sẵn (c th xư ng ho c công trường) dùng thi t bị ép xuống đất M c bê tông ch tạo cọc từ 300 tr ên Quy trình sản xuất cọc 1.3 THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ VÀ CỌC BÊ TÔNG ĐÚC CỐT THÉP ĐÚC SẴN 1.3.1 Thi c ng cọc ho n nhồi đƣờng nh nhỏ 1.3.2 Thi c ng cọc ê t ng cốt th p đ c sẵn cọc p - hư ng n 1: Đào đất trước ép cọc - hư ng n 2: ép cọc trước đào đất 1.4 KẾT LUẬN CHƢƠNG Hiện m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh sử dụng ph bi n c c cơng trình dân dụng vốn tư nhân địa bàn nhiều tỉnh thành nước nh ng ưu m vượt trội khả chịu ực, công nghệ thi công thuận ợi, đ p ứng c c yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh t , đ c biệt giảm thi u khả ảnh hư ng đ n công trình ân cận qu trình thi cơng, phù hợp với c c cơng trình xây chen kh khăn vận chuyện vật tư, t chức m t b ng thi công Đ c th p dụng rộng r i phư ng n sử dụng cọc khoan nhồi ti t đường k nh nh thành phố Trà Vinh, c c cơng trình vốn nhà nước, cần c nh ng nghiên cứu đ nh gi , so s nh phư ng n cọc khoan nhồi đường k nh nh với phư ng n cọc bê tông cốt thép thi công b ng phư ng ph p ép tĩnh Nội dung s thực Chư ng uận văn cơng trình cụ th với điều kiện địa chất, thủy văn thành phố Trà Vinh CHƢƠNG CƠ Ở LÝ THUYẾT T NH TOÁN CỌC Đ C T NG C T TH P N V CỌC KHOAN NH I ĐƢ NG K NH NHỎ Tiêu chu n Việt Nam TCVN 10304:2014 M ng cọc - Tiêu chu n thi t k [5] trình bày cụ th việc thi t k m ng cọc c c oại Nội dung chư ng s trình bày phư ng ph p t nh to n cọc khoan nhồi cọc ép 2.1 TÍNH TỐN CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ M ng cọc oại m ng sâu, thường dùng tải trọng cơng trình ớn ho c ớp đất tốt n m sâu òng đất M ng cọc gồm c cọc đài cọc, đ cọc phận ch nh c t c dụng truyền tải trọng từ cơng trình ên tầng đất mũi cọc c c ớp đất xung quanh cọc Đài cọc phận iên k t c c cọc thành khối Sức chịu tải cực hạn (Qu) tải trọng mà đ vật iệu ho c đất bị ph hoại gi trị nh gi trị sức chịu tải theo vật iệu (Quvl) theo đất (Quđn) 2.2 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN Nội dung phần s trình bày phư ng ph p t nh to n cọc bê tông cốt thép đúc sẵn thi công theo phư ng ph p ép tĩnh theo Tiêu chu n Việt Nam TCVN 10304:2014 - M ng cọc - Tiêu chu n thi t k [5] 2.2.1 T nh toán sức chịu tải c cọc theo vật iệu Hầu h t trường hợp thi t k thực t cọc chịu lực nén tâm đài truyền vào từ cơng trình bên trên, vật liệu cọc bê tông cốt thép thường Dùng công thức t nh to n cấu kiện bê tông chịu nén tâm TCVN 5574:2012 t cấu bê tông cốt thép - Tiêu chu n thi t k [6] sau: Pvl=φ(RbAb+RscAst) (2.8) 2.2.2 T nh toán sức chịu tải c cọc theo đất - Sức chịu tải cọc theo đất x c định cọc chịu nén sau: Qa=γoγnRc,uγk−Wc (2.9) - Trong thực hành thi t k ph bi n tính tốn sức chịu tải cọc theo k t thí nghiệm xuyên tiêu chu n (SPT) dùng công thức Meyerhof công thức Viện ki n trúc Nhật Bản sau: Công thức Meyerhof sức chịu tải trọng nén cực hạn: Rc,u = qbAb+u∑fili (kN) 2.2.3 Kiểm tr chịu tải c cọc - Theo quy định TCVN 10304:2014, tải trọng nén dọc trục tác dụng lên cọc cần so sánh với sức chịu tải tính tốn theo vật liệu theo đất (Qa) t nh to n - Tải trọng công trình truyền lên móng tải trọng tính tốn (có hệ số vượt tải) theo tiêu chu n Việt Nam, tiêu chu n tính tốn theo phư ng ph p Trạng thái giới hạn 2.2.4 T nh n Độ lún tính tốn móng cọc khơng vượt q giới hạn theo điều kiện: S ≤ Sgh 2.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Theo hướng dẫn TCVN 10304:2014 - M ng cọc - Tiêu chu n thi t k , sức chịu tải cọc nhồi ti t diện nh cọc ép TCT đúc sẵn t nh to n c s phư ng ph p: sức chịu tải cọc theo vật iệu, theo đất nền, theo k t th nghiệm xuyên tiêu chu n theo sức kh ng mũi xuyên qc Chư ng trình bày c c nội dung t nh to n àm c s đ thực t nh to n cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc ép bê tông cốt thép Chư ng uận văn CHƢƠNG T NH TỐN V O ÁNH PHƢƠNG ÁN MĨNG CỌC KHOAN NH I ĐƢ NG K NH NHỎ V MÓNG CỌC T NG C T TH P Đ C N Trong chư ng này, t c giả ti n hành t nh to n so s nh phư ng n m ng cọc: m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh m ng cọc bê tông đúc sẵn cơng trình cụ th thành phố Trà Vinh t thu c s đ đề xuất khả ứng dụng phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây chen địa bàn thành phố Trà Vinh 3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH KHU VỰC THÀNH PHỐ TRÀ VINH 3.1.1 Vị tr đị ý Trà Vinh tỉnh duyên hải thuộc đồng b ng sông Cửu Long; vị tr địa lý giới hạn từ 9°31'46" đ n 10°4'5" vĩ độ Bắc từ 105°57'16" đ n 106°36'04" kinh độ Đông h a Đông gi p Bi n Đông, ph a Tây gi p tỉnh Vĩnh ong, ph a Nam gi p tỉnh S c Trăng, phía Bắc giáp tỉnh B n Tre, có 65 km bờ bi n Trà Vinh cách thành phố Hồ Chí Minh 200 km b ng quốc lộ 53 qua tỉnh Vĩnh ong, khoảng cách rút ngắn thời gian 130 km n u b ng quốc lộ 60 qua tỉnh B n Tre, cách thành phố Cần Th 95 km Trà Vinh bao bọc b i sông Tiền, sông Hậu với 02 cửa Cung Hầu Định An nên giao thông đường thủy c điều kiện phát tri n 3.1.2 Đặc điểm đị hình, đị chất Trà Vinh n m phần cuối cù lao kẹp gi a sông Tiền sông Hậu Địa hình chủ y u nh ng khu đất b ng phẳng với độ cao m so với m t bi n Đ c m điều kiện địa chất thành phố Trà Vinh trình bày ảng 3.1 [7] 3.2 TÍNH TỐN SO SÁNH PHƢƠNG ÁN MĨNG CHO CƠNG TRÌNH NHÀ KHÁCH TỈNH TRÀ VINH 10 Đây phư ng n thi t k đ thực đ xây dựng cơng trình C c thông số thi t k cho c c m ng M3, M5 M7 th ảng 3.2 [8] Trong phư ng n thi t k , t ng chiều dài cọc 27 m, mũi cọc đ t ớp đất số 5, ớp sét x m vàng trạng th i nửa cứng, độ sâu 28 m so với m t đất tự nhiên M t b ng bố tr m ng, vị tr c c m ng n hình ựa chọn đ t nh to n, so s nh Hình 3.5 Đ t nh to n c c phư ng n m ng cọc ép cọc khoan nhồi đường k nh nh , s sử dụng t hợp nội ực đ sử dụng đ t nh to n cho phư ng n thi t k tại: m ng cọc bê tông ứng suất trước T hợp nội ực th ảng 3.3 3.2.2.2 Phư ng n m ng c c ép bê t ng cốt thép - Thông số vật iệu: - T nh sức chịu tải cọc: - X c định sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Qp Sức chịu tải cho phép cọc: Qa Qs FS s FS p + Tính sức kh ng mũi c c: Qp qp c Nc q p Ap ' v Nq ' d N Chia c c ớp đất cọc xuyên qua thành c c ớp nh (xem phụ ục 1.1), c c thông số k t t nh to n ảng 3.6 ựa k t t nh to n sức chịu tải cọc trường hợp: sức chịu tải theo vật iệu (192,57 T), sức chịu tải theo tiêu c đất (122,26 T) sức chịu tải theo tiêu cường độ đất (77,57 T), sức chịu tải theo th nghiệm xuyên tiêu chu n S T, chọn sức chịu tải cọc 77,57 T đ thi t k m ng cọc ép ti t diện vuông 40 40 cm, dài 27 m c nh ố ượng c c ch n k ch thư c i 11 - c nh ố ượng c c t ong i m ng: từ t hợp nội ực đ trình bày ảng 3.3, ứng với N0tt N0tc, ựa chọn số ượng cọc c c đài m ng M3, M5 M7 ảng 3.8 Hình 3.7 a) S ộ ch n chiều u i v c c k ch thư c: b Vật iệu: c) h ng ố c c: d) c nh ức ch u tải c c: o cọc nhồi thi công đ bê tông chỗ vào c c hố khoan sẵn sau đ đ t ượng cốt thép cần thi t vào hố khoan Việc ki m so t điều kiện chất ượng bê tông kh khăn, nên sức chịu tải cọc nhồi không th t nh cọc ch tạo sẵn mà c khuynh hướng giảm Sức chịu tải t nh to n theo vật iệu cọc t nh theo công thức sau: Ru,vl ' cb cb Rb Ab Rsn Asn Theo mục 7.1.9 TCVN 10304-2014: sức chịu tải theo cường độ vật iệu phải nhân với hệ số điều kiện àm việc cb = 0,85 - hi đ bê tông khoảng không gian chật hẹp, dung dịch khoan ho c nước c sử dụng ống v ch phải k đ n hệ số biện ph p thi công cọc, đ ’cb = 0,8 + Cường độ t nh to n chịu nén bê tông 25 Rb = 1,45 kN/cm2 + Cường độ t nh to n thép CII: Rsn = 28 kN/cm2 + Diện t ch ti t diện ngang cốt thép dọc: Asn = 7,69 cm2 Vậy diện t ch ti t diện ngang bê tông cọc Ab = Ac Asn = 1256 - 7,69 = 1248,31 cm2 Vậy sức chịu tải theo vật iệu: Ru,vl 0,8 0,85 1,45 1248,31 28 7,69 1446,15 kN - Sức chịu tải c cọc theo tiêu ý c đất nền: Theo điều 7.2 mục 7.2.3.1, TCVN 10304:2014 [5], sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu c đất x c định theo 12 công thức sau: Rc,u c ( qb Ab u cq fi li ) cf t t nh to n gi trị fili ảng 3.10  Vậy sức chịu tải ọ theo t lý đất nền: - Sức chịu tải c cọc theo tiêu cƣờng độ c đất nền: Theo công thức G1, phụ lục G, TCVN 10304:2014), sức chịu tải cọc t nh theo tiêu cường độ đất t nh: Rc,u qb Ab u fi li Bảng 3.11 Bảng tính giá trị fili theo t ƣờ g độ đất Lớp đất Độ sâu (m) ớp 1,1 ớp 1a 1,5 ớp 1,5 5 24 24 ớp ớp ớp (kN/m ) 0,4 17, 2500 5’ 6,6 1,5 8,9 2600 5’ 6,0 8,7 2203 1’ 8,9 19 7,5 ’ 7,8 10 1600 9’ 64,1 1702 6’ 35 26 26 27,8 'v ,i C (kN/m2) li (m) (kN/ m3) 1,85 9,5 5037 19,47 26,55 13,35 26,7 26,1 43,5 37,5 187,2 fi (kN/m2) fi.li (kN/m) 12,80 5,12 11,49 17,24 17,79 35,60 17,77 337,63 116,36 232,72 91,25 168,81 240 260 247 TỔNG 264,58 797,12 Vậy sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất - Sức chịu tải c cọc theo th nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT: 13 Theo phụ ục G, TCVN 10304:2014 T nh sức chịu tải cho phép cọc theo công thức Viện ki n trúc Nhật ản 1988 (mục G.3.2) Rc,u qb Ab u ( fc,i lc ,i f s ,i ls ,i ) Bảng 3.12 Bảng tính giá trị fili theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 'v , z Cui/ Chỉ số Độ sâu Cui fi fi.li Lớp đất li (m) 'v , z p fL (kN/m2) (kN/m) SPT (m) (kN/m ) (kN/m2) ớp 1,1 19,47 0,4 43,75 1,5 1,5 ớp1 a ớp 50 56,25 56,25 31,88 1,62 0,5 0,85 23,91 47,8 0,5 0,8 0,85 38,25 726,8 0,375 1,1 0,85 87,66 175,3 85 157,3 240 93,75 260 26 247 1,85 27,85 21,25 187,2 24 16 0,5 0,85 37,5 19 26 ớp 2,50 43,5 15 7,44 26,1 24 ớp 18,59 26,7 0,5 0,85 13,35 1,5 ớp 1,90 26,55 100 0,39 1,0 0,85 264,58 TỔNG 1146,4 Vậy sức chịu tải cực hạn cọc nhồi theo th nghiệm xuyên tiêu chu n S T: - Chọn sức chịu tải cho ph p c cọc: Các loại sức chịu tải đ t nh to n cho k t sau: + Sức chịu tải theo cường độ vật liệu: Rv1 = 1446,15 kN + Sức chịu tải theo tiêu c : Rc,u1 = 958,06 kN + Sức chịu tải theo tiêu cường độ: Rc,u2 = 1213,733 kN + Sức chịu tải theo k t xuyên tiêu chu n: Rc,u3 = 14 1510,567 kN Chọn giá trị sức chịu tải nh đ tính tốn: Rc,u1 = 958,06 kN c nh ố ượng c c nh i ch n k ch thư c i - c nh ố ượng c c t ong i m ng: từ t hợp nội ực đ trình bày ảng 3.3, ứng với N0tt N0tc, ựa chọn số ượng cọc nhồi c c đài m ng M3, M5 M7 ảng 3.13 Hình 3.8 ả g 13 L ọ lƣ g ọ v M t g đ M3 M5 Số ƣợng cọc đài m ng Chiều M ng M3 M ng M5 M ng M7 Đƣờng Loại cọc sâu Rc,u1 N0tt = N0tt = N0tt = ch n cọc (T) 229,33 T 339,78 T 450,27 T N0tc = 200 N0tc = N0tc = T 295,5 T 391,5 T cọc cọc cọc kính (mm) (m) Cọc khoan d400 27,85 95,81 nhồi - iểm t a tải t ng t c ng ên c c t ong c c i m ng kiểm t a n: 3.2.3.4 Khái tốn chi phí ản u t v thi c ng c c th o c c phư ng n Theo thống kê, m ng M3 c 23 đài, m ng M5 c 15 đài m ng M7 c đài T ng hợp k t t nh to n c c phư ng n m ng cọc phư ng n thi t k trình bày ảng 3.14 C c thơng số c c phư ng n th ảng 3.15 15 ả g 14 T Loại cọc Cọc y tâm ứng suất trước Cọc ép Cọc nhồi g Mác Cấp ền ê tông M600 M300 M350 t uả t t ƣơ g g ọ Số ƣợng Tổng Sức cọc chiều Tiết Chiều chịu m i m ng dài diện dài tải cọc (mm) (m) cọc (T) M3 M5 M7 (m) 5.778 d400 27,0 60 5.265 4.023 K ch thƣớc đài cọc số ƣợng đài cọc số ƣợng cọc đài M3 M5 M7 Tổng hối ƣợng ê t ng đài cọc (m3) ả g 15 T 400×400 27,0 77,5 d400 27,0 95,81 g đ ọ ƣơ g Loại cọc S : 23 ĐC S : 15 ĐC S : ĐC Cọc y 2000×2000×900 3200×2000×900 3200×3200×900 tâm ƯST 206,1 cọc cọc cọc D400 Cọc ép 2000×2000×900 3200×2000×900 3200×3200×900 206,1 400×400 cọc cọc cọc Cọc nhồi 2,95 m2×900 2000×2000×900 3200×2000×900 138,11 D400 cọc cọc cọc Nhận x t: từ t ng hợp c c ảng 3.14 ảng 3.15 cho thấy khối ượng cọc th t ch bê tông đài cọc cho phư ng n cọc khoan nhồi đường k nh 400, dài 27 m t Đ c th thấy r 16 h n hiệu phư ng n cọc khoan nhồi đường k nh nh , phân t ch kh i to n chi ph c c phư ng n trình bày c c ảng 3.16, ảng 3.17 ảng 3.18 Dự to n chi ti t p dụng Định mức 1776 [9], trình bày phụ ục PL2 uận văn ả g 16 STT t Tên công tác Đào m ng b ng m y ả uất v t ứ g uất t ƣ Đơn vị Khối ƣợng g g ọ Đơn giá đồng 100 m3 3,5718 1.600.999,0 Sản xuất cọc bê tông cốt 100 m thép, cọc ƯST 400 Ép cọc bê tông cốt thép, 100 m cọc ƯST 400 ê tông t m ng, đ m3 cm, mác 100 ê tơng đài, đ 1×2 cm, m3 mác 300 Công t c sản xuất ắp dựng cốt thép bê tông chỗ, cốt thép đài cọc êt g Thành tiền đồng 5.718.448,0 57,78 33.859.470,0 1.956.400.177,0 57,78 5.581.731,0 322.512.417,0 20,2082 1.039.715,0 21.010.769,0 206,064 1.547.472,0 318.878.270,0 20,552 17.663.339,0 363.016.943,0 V n khuôn cho bê tông đ 100 m2 3.5208 chỗ, v n khuôn đài cọc 12,780,849 44,998,813 TỔNG CỘNG 3.032.535.837,0 LÀM TRÒN 3.032.536.000 17 ả g 17 t ả uất v t 400×400 g g ọ Khối ƣợng 3,5718 Đơn giá đồng 1.600.999,0 Thành tiền đồng 5.718.448,0 Sản xuất cọc ép bê tông cốt 100 m thép 400×400 52,65 40.934.780,0 2.155.216.167,0 Ép cọc bê tơng cốt thép 100 m 400×400 52,65 5.581.731,0 293.878.137,0 m3 19,776 1.039.715,0 20.561.404,0 m3 206,064 1.547.472,0 318.878.270,0 20,552 17.663.339,0 363.016.943,0 3,5208 12.780.849,0 44.998.813,0 STT Đơn vị Tên công tác 100 m3 Đào m ng b ng m y ê tông t m ng, đ cm, mác 100 ê tông đài, đ cm, mác 300 Công t c sản xuất ắp dựng cốt thép bê tông chỗ, cốt thép đài cọc V n khuôn cho bê tông đ 100 m2 chỗ, v n khuôn đài cọc TỔNG CỘNG 3.202.268.183,0 LÀM TRÒN 3.202.268.000,0 ả g 18 STT t Tên công tác ả uất v t Đơn vị Khối ƣợng Đào m ng b ng 100 m3 m y ắp đ t ống m v ch cọc khoan nhồi 400 Công t c sản xuất ắp dựng cốt thép cọc khoan nhồi g g ọ Đơn giá Thành tiền 3,1951 1.600.999,0 5.115.351,9 4.023,0 108.683,0 437.231.709,0 40,424 18.674.360,0 754.892.328,6 18 ê tông cọc m3 nhồi cạn, m c 300, đ 1×2 cm Bê tơng lót m3 m ng, đ cm, mác 100 Công t c sản xuất ắp dựng cốt thép đài cọc Ván khuôn cho 100 m2 bê tông đ chỗ, v n khuôn đài cọc Bê tông đài m3 cọc, đ 2, mác 300 TỔNG CỘNG LÀM TRÒN 505,2888 1.807.921,0 913.522.232,6 13,4736 1.039.715,0 14.008.704,0 13,4978 17.663.339,0 238.416.217,2 2,8413 12.780.849,0 36.314.226,3 138,105 1.547.472,0 213.713.620,6 2.613.827.420,0 2.613.827.000,0 3.3 PHÂN TÍCH, SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC PHƢƠNG ÁN MÓNG 3.3.1 Về mặt ỹ thuật - Về thiết kế: uận văn ti n hành thi t k , t nh to n hai phư ng n m ng cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn m ng cọc nhồi c chiều dài (27 m), ti t diện cọc nhồi 400 cọc ép 400×400 cho cơng trình Nhà kh ch tỉnh Trà Vinh, k t hai phư ng n đ p ứng c c yêu cầu chịu ực đảm bảo độ ún theo quy định chịu ực cọc phù hợp với yêu cầu thi t k (không qu ớn so với tải trọng t c dụng không qu gần) Sức chịu tải cọc nhồi ớn h n cọc ép bê tông cốt thép chiều dài (95,81 T so với 77,5 T cọc ép ti t diện vuông 60 T cọc bê tông i tâm ứng suất trước theo phư ng n thi t k 19 c ), đ số ượng cọc đài ựa chọn t h n, k ch thước đài nh h n, nên ti t kiệm chi ph sản xuất cọc đài cọc, giảm chi phí thi cơng móng cơng trình nói chung - Về thi c ng: + Về ti n độ thi công: thời gian thi công cọc ép s nhanh h n cọc nhồi c chiều dài m t b ng thi công rộng r i, b ng phẳng, cao r o, thuận tiện cho việc vận chuy n cọc trang thi t bị thi công Tuy nhiên, n u m t b ng thi công chật hẹp s kh bố tr c c m y m c thi t bị ép cọc, kh thi công ép cọc s t cơng trình ân cận, dẫn đ n thời gian thi công kéo dài + Về ki m so t chất ượng cọc ch tạo thi công: cọc bê tông cốt thép đúc sẵn nhà m y hay công trường thi công m t đất bảo dưỡng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đ c th ki m so t chất ượng cọc yêu cầu thi t k Qu trình thi cơng ép cọc d dàng ki m so t c c thông số kỹ thuật thi công Ngược ại, cọc nhồi n i chung, cọc nhồi đường k nh nh n i riêng, thi cơng ịng đất nên kh ki m so t chất ượng, d xảy khuy t tật, hư h ng cọc + Về rủi ro: cọc ép c k ch thước ti t diện đủ ớn, ép xuống s gây nên tượng n ép đất, đ c biệt c c cọc biên gần với cơng trình ân cận, nên gây tượng ún, nứt cho cơng trình Ngược ại, thi cơng cọc khoan nhồi đường k nh nh không gây tượng n ép đất nên không gây tượng ún nứt Đây nh ng ợi m quan trọng cọc khoan nhồi đường k nh nh p dụng c c cơng trình xây chen Tại thành phố Trà Vinh, thời gian qua c kh nhiều cơng trình sử dụng phư ng n cọc ép thi t k thi công đ gây ún nứt cho c c cơng trình ân cận, buộc c c chủ đầu tư phải dừng thi công đ thay đ i phư ng n thi t k m ng ho c chấp nhận bồi thường cho c c cơng trình ân cận đ thi công ti p (chẳng hạn thi công khu thư ng mại Vincom, Ngân hàng Ngoại thư ng…), đ gây nhiều thiệt hại tài ch nh cho nhà đầu tư c c hộ chung 20 quanh Ngược ại cọc nhồi ti t diện nh , thành phố Trà Vinh đ p dụng cho c c cơng trình nhà , kh ch sạn cao từ 5-7 tầng, xây chen gi a c c cơng trình c sẵn, chưa xảy cố sụt ún, hư h ng cơng trình ân cận 3.3.2 Về mặt tài ch nh nh hi ph vật iệu nh n c ng v thi c ng c c ic c hân t ch kh i to n chi ph vật iệu, nhân công thi công cọc, đài cọc c c ảng 3.16, ảng 3.17 ảng 3.18 cho t ng số c c m ng M3, M5 M7 tồn cơng trình theo phư ng n: m ng cọc bê tông ứng suất trước 400 (phư ng n thi t k c ), m ng cọc ép ti t diện 400 400 m ng cọc khoan nhồi đường k nh 400 bi u đồ Hình 3.9 C th nhận thấy, chi ph cho phư ng n cọc khoan nhồi c đường k nh (với cọc bê tông y tâm ứng suất trước 400) tư ng ứng với k ch thước ti t diện cọc vuông (400 400), chiều dài, thấp phư ng n Như ợi ch kinh t kỹ thuật phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh r ràng 21 3.3 KẾT LUẬN CHƢƠNG Chư ng đ thực t nh to n, thi t k hai phư ng n móng kh c so s nh với phư ng n thi t k c cơng trình thực t “Nhà kh ch Tỉnh Trà Vinh” Hai phư ng n thi t k là: móng cọc nhồi đường k nh nh (D400) m ng cọc ép bê tông cốt thép đúc sẵn ti t diện vuông 400 400, so s nh với phư ng n thi t k c cơng trình m ng cọc bê tông y tâm ứng suất trước đường k nh 400 Với k ch thước ti t diện ngang cọc đ nêu chiều dài cọc: 27 m, hai phư ng n thi t k cho thấy đảm bảo c c yêu cầu cường độ, độ bền, độ ún nh h n yêu cầu thi t k Đ c biệt phư ng n m ng cọc khoan nhồi cho thấy c nhiều ưu m vượt trội kỹ thuật, gi thành hạn ch rủi ro thi công Như cơng trình c th sử dụng cọc nhồi đường k nh nh àm phư ng n thi t k cho cơng trình t nghiên cứu cho thấy, hoàn toàn c th p dụng phư ng n m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh, khối ượng cọc số ượng c c m ng cơng trình ớn 22 KẾT LUẬN V KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN uận văn đ t ng hợp c c vấn đề giải ph p thi t k , thi công ép cọc bê tông cốt thép đúc sẵn cọc khoan nhồi đường k nh nh c c cơng trình n i chung c c cơng trình từ 5-7 tầng địa bàn thành phố Trà Vinh Qua đ , cho thấy phạm vi khu vực thành phố Trà Vinh, việc sử dụng cọc khoan nhồi nh thay th cho giải ph p ép cọc bê tông cốt thép đúc sẵn giải ph p hợp đ ựa chọn: với khả chịu tải tốt, cọc khoan nhồi đường k nh nh giúp nhà đầu tư ti t kiệm kinh ph xây dựng cho cơng trình, giảm thi u rủi ro ảnh hư ng đ n cơng trình ân cận qu trình thi cơng Tuy nhiên, tùy theo tình hình thực t cơng trình mà t nh tốn vận dụng giải ph p cho hợp , mang ại gi trị tối ưu cho trường hợp ựa chọn Chẳng hạn, n u n i cọc ép sử dụng tốt h n cọc khoan nhồi, n u đem sử dụng mơi trường chật hẹp, c c cơng trình iền k nhà cấp 4, m ng nông, d bị t n thư ng, thi công ép cọc tượng n ép đất, đ gây ảnh hư ng nghiêm trọng ên cơng trình ân cận nứt tường, sụt dẫn đ n việc thưa kiện đền bù tốn cơng trình khơng th ti p tục thi công nh ng ảnh hư ng nêu iệu c sử dụng biện ph p Thực t cọc ép nên sử dụng cho nh ng n i c điều kiện thi cơng rộng r i, cơng trình iền kề chắn, hạ tầng giao thông thuận ợi cho vận chuy n thi t bị c giới tải trọng ớn mà không gây hư h ng đường x ho c gây t n thư ng ên cơng trình ân cận nh ng n i c địa chất y u cọc ép c th ép sâu đ n độ sâu tư ng đối… nên vận dụng c ch đ ti t kiệm chi ph hi thi t k thi công phải c khảo s t đ nh gi rủi ro cho trường hợp nh m hạn ch điều đ ng ti c xảy ra, n u chủ quan, đ nh gi sai mức 23 độ ảnh hư ng dẫn đ n nh ng tốn ph t sinh cho việc khắc phục hậu việc thi công gây ảnh hư ng gây Ngược ại, cọc khoan nhồi ti t diện nh với khả c động c th sử dụng hai biện ph p khoan tự hành khoan thủ công b ng giàn khoan điện, c th d dàng uồn ch vào tận c c hang ng hẻm thành phố đ thực mà khả gây t n thư ng ên cơng trình ân cận ho c àm hư h ng đường x nh Nhược m giải ph p thời gian thi công kéo dài h n cọc ép, kh ki m so t chất ượng c c khuy t tật bê tông M t kh c, cọc c đường k nh nh , kh thực biện ph p ki m tra b ng phư ng ph p siêu âm, song c th ki m so t thay đ i k t n u việc gi m s t chất ượng phòng ngừa sai s t ki m so t tốt qu trình thi cơng o nhược m thi công đ chỗ cọc đất nên kh ki m tra chất ượng, đ phịng ngừa trường hợp c khuy t tật khơng nhìn thấy, khuy n c o không nên p dụng chiều dài cọc qu dài Qua qu trình nghiên cứu cho thấy việc p dụng giải ph p cọc nhồi c c cơng trình xây dựng c chiều cao từ 5-7 tầng địa bàn thành phố Trà Vinh c t nh khả thi cao c th s p dụng rộng r i tư ng KIẾN NGHỊ Hiện c c văn mang t nh ph p đ thi công nghiệm thu cọc khoan nhồi đường k nh nh chưa đầy đủ, chủ y u sử dụng tiêu chu n thi công nghiệm thu cọc nhồi c (TCVN 9395:2012 Cọc khoan nhồi - Tiêu chu n thi công nghiệm thu) Cần b sung thêm c c nội dung iên quan đầy đủ đ n thi công nghiệm thu cọc khoan nhồi đường k nh nh đ c c s p dụng t nh to n chi ph ch nh x c Trong giới hạn nghiên cứu uận văn, nghiên cứu cơng trình xây dựng c chiều cao từ 5-7 tầng địa bàn nội thành thành phố Trà Vinh o đ , cần ti p tục m rộng phạm vi 24 nghiên cứu c c công trình c quy mơ ớn h n cho khu vực kh c tỉnh Trà Vinh Nghiên cứu thêm c c oại công nghệ thi công phù hợp đ giảm thi u khả xảy c c khuy t tật cọc khoan nhồi ti t diện nh Thực t , c c cơng trình nhà , kh ch sạn… địa bàn tỉnh Trà Vinh đ sử dụng giải ph p cọc nhồi ti t diện nh ph bi n Tuy nhiên, c c cơng trình sử dụng vốn nhà nước chưa p dụng với nguyên nhân c ch ki m tra chất ượng cọc khoan nhồi ti t diện nh theo phư ng ph p truyền thống siêu âm chi ph cao kh p dụng rộng r i Vì th đề xuất nghiên cứu thêm c c quy trình ki m tra chất ượng thi công cọc khoan nhồi ti t diện nh c chi ph thấp h n, c th p dụng rộng r i h n./ ... nh cho c c công trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: m ng cọc khoan nhồi đường k nh nh m ng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn Phạm vi nghiên cứu: ... ng cọc khoan nhồi đường k nh nh cho c c cơng trình xây dựng địa bàn thành phố Trà Vinh Mục tiêu nghiên cứu T nh to n hai phư ng n m ng cọc: cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc bê tông cốt thép đúc. .. thi công cọc khoan nhồi đường k nh nh cọc bê tông cốt thép đúc sẵn p dụng t nh to n công tr nh thực t địa phư ng Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu t ng quan cọc khoan nhồi đường k nh nh , cọc bê tông