Nghiên cứu ảnh hưởng của ma sát âm đến sức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc trong công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp ở điều kiện đất yếu khu vực tp hồ chí minh

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÙI MẠNH CƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM ĐẾN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN VÀ NHÓM CỌC TRONG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Ở ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2009 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Lê Trọng Nghóa Chữ ký: Cán chấm nhận xét 1: Chữ ký: Cán chấm nhận xét 2: Chữ ký: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày……… tháng………… năm…………2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC oOo -Tp HCM, ngaøy tháng năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN CAO HỌC Họ tên học viên : BÙI MẠNH CƯỜNG Phái : NAM Ngày, tháng, năm sinh : 11 – 04 –1982 Nơi sinh : KIÊN GIANG Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MSHV : 00907753 I- TÊN ĐỀ TÀI : Nghiên cứu ảnh hưởng ma sát âm đến sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc công trình xây dựng dân dụng công nghiệp điều kiện đất yếu khu vực TPHCM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1- NHIỆM VỤ : Nghiên cứu ảnh hưởng ma sát âm đến sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc công trình xây dựng dân dụng công nghiệp điều kiện đất yếu khu vực TPHCM Đề xuất phương pháp tính phù hợp giải pháp khắc phục ảnh hưởng ma sát âm đến sức chịu tải cọc đơn nhóm cọc 2- NỘI DUNG Chương mở đầu: Cơ sở nguyên nhân nghiên cứu, tính cấp thiết thực tiễn đề tài PHẦN I: PHẦN TỔNG QUAN Chương 1: Nghiên cứu tổng quan đất yếu tượng ma sát âm PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương 2: Một số phương pháp tính sức chịu tải cọc Chương 3: Một số phương pháp tính lún đất móng cọc Chương 4: Nghiên cứu tính sức chịu tải cọc đất yếu có xét đến ảnh hưởng ma sát âm Chương 5: Nghiên cứu tính toán ảnh hưởng ma sát âm số công trình thực tế khu vực đất yếu TPHCM rút kết luận kết nghiên cứu PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Nhận xét kết luận kết nghiên cứu Kiến nghị số giải pháp xử lý tượng ma sát âm Hướng nghiên cứu tiếp III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS LÊ TRỌNG NGHĨA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS LÊ TRỌNG NGHĨA GVC TS VÕ PHÁN LỜI CẢM ƠN Hoàn thành chương trình đào tạo Cao học, nghiên cứu thực xong Luận văn Thạc só chuyên ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng, em xin bày tỏ lòng cám ơn đến: • Ban Giám hiệu trường Đại học Bách khoa – Đại học Quốc gia Tp HCM • Quý thầy cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Phòng Đào tạo sau đại học trường • Quý thầy cô giảng dạy chương trình cao học cho chúng em • Quý thầy cô Hội Đồng chấm Đề cương Luận văn thạc só • Thầy TS Lê Trọng Nghóa tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn thạc só • Nhớ ơn công lao to lớn gia đình chăm lo động viên tinh thần để em cố gắng học tập chân thành gửi lời cám ơn đến tập thể phòng Kỹ thuật, Công ty cổ phần tư vấn xây dựng đầu tư phát triển Kiến trúc Đô thị CODESCO giúp đỡ, tạo điều kiện cho em học tập hoàn thành Luận văn Thạc só • Cuối cảm ơn tất anh chị, bạn bè đồng môn động viên giúp đỡ học tập Học viên cao học Bùi Mạnh Cường Trang MỤC LỤC DANH MỤC TRANG CHƯƠNG MỞ ĐẦU CƠ SỞ VÀ NGUYÊN NHÂN NGHIÊN CỨU TÍNH CẤP THIẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 11 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 13 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 14 TÍNH KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 15 TÍNH THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 15 PHẦN 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM 1.1 - KHÁI QUÁT VỀ DẤT YẾU VÀ SỰ PHÂN BỐ ĐẤT YẾU 16 1.2 ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ CỦA ĐẤT YẾU KHU VỰC TPHCM 16 1.2.1- Đăc trưng lý đất sét yếu 16 1.2.1.1- Lớp đất đắp 17 1.2.1.2- Lớp bùn sét hữu 17 1.2.1.3- Lớp cát mịn lẫn bột 18 1.2.1.4- Lớp sét pha cát 18 1.2.1.5- Lớp sét lẫn bột 18 Học viên thực : Bùi Mạnh Cường Trang 1.2.1.6- Lớp cát vừa lẫn bột 18 1.2.2- Đăc trưng lý than bùn 18 1.2.3- Đăc trưng lý cát chảy 19 1.3 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM 19 1.3.1- Định nghóa tượng ma sát âm 19 1.3.2- Nguyên nhân gây lực ma sát âm 20 1.3.3- Các yếu tố ảnh hưởng đến tượng ma sát âm 25 1.3.4- nh hưởng ma sát âm đến móng công trình 26 1.3.5- Những kết nghiên cứu ma sát âm nước 28 1.4- NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 29 CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 2.1- Mét số phơng pháp xác định sức chịu tải c ọc đơn 30 2.1.1- Xác định sức chịu tải cọc dựa theo tiêu lý đất nỊn TCXD 205: 1998 / SNIP 2.02.03.85) 30 2.1.2- X¸c định sức chịu tải cọc đơn dựa theo tiêu cờng độ đất 33 2.2- Tính toán sức chịu tải nhóm cọc 35 2.3 Kết luận ch−¬ng 36 CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH LÚN CỦA ĐẤT NỀN VÀ MÓNG CỌC 3.1- TÍNH ĐỘ LUN CUA ẹAT NEN 3.1.1- Xác định độ lún theo lý thut cè kÕt 3.1.1.1- §é lón tøc thêi: Si Học viên thực : Bùi Mạnh Cường 38 38 38 Trang 3.1.1.2- §é lón cè kÕt: Sc 39 3.1.1.3- Dù tÝnh ®é lón cè kÕt theo thêi gian 41 3.1.2- Phương pháp cộng lún phân tố 3.2- X¸c định độ lún cọc 3.2.1- Độ lún cọc đơn đất 43 49 49 3.2.1.1- Tớnh toaựn độ lún cọc đơn theo lý thuyết bán không gian biến dạng (TCXD 205-1998) 49 3.2.1.2- Tính độ lún cọc đơn đất không dính theo Vesic 50 3.2.1.3- Tính độ lún cọc đơn đất dính 53 3.2.2- Độ lún nhóm cọc 53 3.2.2.1- Tính độ lún nhóm cọc theo [9] 53 3.2.2.2 Tính toán độ lún nhóm cọc theo thời gian theo [6] 57 Chơng NGHIÊN CứU TíNH SứC CHịU TảI CủA CọC TRONG ĐấT YếU Có XéT ĐếN ảNH hởng MA SáT ÂM cách khắc phục 4.1 Nghiên cứu mô hình tính toán 61 4.1.1- Mô hình thứ [8] (Nga) 61 4.1.2- Mô hình thứ hai [3] (Pháp) 64 4.1.3- Mô hình thứ ba [11] (Anh) 69 4.1.4- Mô hình thứ t [12] (Mỹ) 70 4.1.4.1- Đối với cọc đơn: 71 4.1.4.2- Đối với nhóm cọc: 73 4.1.5- Mô hình thứ năm [14] (Anh) 74 4.1.6- Mô hình thứ sáu [9] (Mỹ) 80 Hoùc vieõn thửùc : Bùi Mạnh Cường Trang 4.1.6.1- §èi víi cọc đóng 80 4.1.6.2- Đối với cọc khoan nhồi 83 4.2- Nhận xét mô hình tính toán 85 4.3- biện pháp làm giảm ảnh hởng ma sát âm 88 4.3.1- Biện pháp làm tăng nhanh tốc độ cè kÕt cđa ®Êt 89 4.3.2- Biện pháp làm giảm ma sát đất cọc vùng ma sát âm 91 4.3.3- Dùng sàn giảm tải có xử lý cọc 92 4.4- kÕt ln ch−¬ng 92 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI MỘT SỐ CÔNG TRÌNH THỰC TẾ Ở KHU VỰC TPHCM 5.1- DÙNG PHẦN MỀM PLAXIS MÔ PHỎNG HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM 95 5.1.1- Mô cọc ép 30x30cm công trình Chung cư Nam Long 95 5.1.2- Mô cọc khoan nhồi Φ=0.8m công trình Trường Vstar 104 5.2- TÍNH TOÁN MA SÁT ÂM BẰNG CÁC MÔ HÌNH LÝ THUYẾT 112 5.2.1- Tính cho cọc 30x30cm công trình Chung cư Nam Long 112 5.2.1.1- Thông số tính toán 112 5.2.1.2- Tính độ lún 112 5.2.1.3- Tính sức chịu tải cọc chưa xét đến ma sát âm 113 5.2.1.4- Tính sức chịu tải cọc có xét đến ma sát âm 113 5.2.2- Tính cho cọc khoan nhồi Φ=0.8m công trình Trường Vstar 5.2.2.1- Thông số tính toán Học viên thực : Bùi Mạnh Cường 115 115 Trang 5.2.2.2- Tính độ lún chưa gia cố giếng cát 115 5.2.2.3- Tính độ lún có gia cố giếng cát 116 5.2.2.4- Tính sức chịu tải cọc chưa xét đến ma sát âm 117 5.2.1.5- Tính sức chịu tải cọc có xét đến ma sát âm 117 5.3- KIẾN NGHỊ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN MA SÁT ÂM 119 phần iii: kết luận kiến nghị 6.1- Nhận xét kết luận 121 6.2- Hạn chế đề tài hớng nghiên cứu tiếp 24 TàI LIệU THAM KHảO 127 tóM TắT Lý LịCH HọC VIÊN 129 Học viên thực : Bùi Mạnh Cường MỤC LỤC HÌNH HÌNH TRANG CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ĐẤT YẾU VÀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM Hình 1-1 So sánh phát sinh ma sát âm ma sát dương 20 Hình 1-2: Các trường hợp xuất ma sát âm tôn 21 Hình 1-3: Các trường hợp xuất ma sát âm tải trọng bề mặt 22 Hình 1-4: Biểu đồ tương quan áp lực nước lỗ rỗng u áp lực có hiệu thẳng đứng lên hạt rắn đất σ h trường hợp toán nén chiều tải trọng q phân bố kín khắp 24 Hình 1-5: Phạm vi ảnh hưởng ma sát âm vùng đất xung quanh giếng cát 27 CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Hình 2-1 : Dạng phá hoại giả thiết móng sâu (Vesic, 1967) 35 CHƯƠNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH LÚN CỦA ĐẤT NỀN VÀ MÓNG CỌC Hình 3-1: Sơ đồ tính toán độ lún theo phương pháp cộng lún phân tố 46 Hình 3-2: Vùng ảnh hưởng nhóm cọc 54 Hình 3-3: Sự phân bố ứng suất để tính lún cho cọc ma sát đất dính 56 Hình 3-4: Kích thước móng khối quy ước xác định theo cách thứ 56 Hình 3-5: Kích thước móng khối quy ước xác định theo cách thứ hai trường hợp đất đồng Học viên thực : Bùi Mạnh Cường 59 Trang 30 BẢNG TÍNH MA SÁT ÂM (Theo BRAJA M DAS) CÔNG TRÌNH: TRƯỜNG QUỐC TẾ VSTAR Bề rộng móng 3.6 Số lượng cọc móng 3.6 Chiều cao đường Đường kính cọc-cạnh cọc Lớp đất m 80 Chiều dày(m) Ca(kg/cm ) m cm Tròn j(độ) g(g/cm3) 0.792 15 0.031 16 1.62 14 0.22 15 1.87 21 0.05 17.5 1.87 0 0 0 0 16.35 0.001795 50 Ma sát âm tính theo công thức sau: l1 l1 Qn = ∫ ρf n dz = ∫ ρK ' (γH f + γ ' z )Tanδdz 0 Trong L1 tính từ công thức sau L1 = ( L − H f )  L − H f γ f H f  2γ f H f − −  γ  γ L1  Hf Chiều cao lớp đất đắp 2.5 m γf Dung trọng lớp đất đắp 0.0018 Kg/cm3 Dung phương pháp lặp để xác định L1 Kết tính toán L1 31.875 m 251.3274123 Trang 31 Qn Z BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ MA SÁT ÂM 32 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0.140 0.560 0.839 1.166 1.539 1.958 2.424 2.936 3.496 4.101 4.753 5.452 6.198 6.990 7.828 8.713 9.645 10.623 11.648 12.719 13.837 15.001 16.212 17.470 18.774 20.125 21.522 22.966 24.456 25.993 MA SÁT ÂM(T) 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 0.14 0.56 0.84 1.17 1.54 1.96 2.42 2.94 10 3.50 4.10 4.75 5.45 6.20 CHIỀU SÂÂU(m (m) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 15 6.99 7.83 8.71 9.64 10.62 20 11.65 12.72 13.84 15.00 16.21 25 17.47 18.77 20.12 21.52 22.97 30 24.46 25.99 35 Trang 32 BẢNG TÍNH MA SÁT ÂM THEO MÔ HÌNH THỨ TƯ (Theo Joseph E.Bowles) CÔNG TRÌNH: TRƯỜNG QUỐC TẾ VSTAR Bề rộng móng Chiều cao móng 3.6 1.8 Số lượng cọc móng Pnf = 80 Ca(kg/cm2) 15 0.031 0 0 0 0 Chiều dài cọc đất(m) 50 * Ghi : Chỉ nhập tiêu lớp đất yếu Chiều dày(m) Xác định điểm trung hòa L1 (chiều sâu so với mặt đất) ∫ α 0p ' ' qKdz Đường kính cọc-cạnh cọc Lớp đất Lf m m cm Tròn ϕ(độ) γ(g/cm3) 1.62 0 0 6.000 6.000 0 0 0.00 L1 = L  L q0 + L1  γ α p' K q Hệ số quan hệ ứng suất hữu hiệu ngang sức kháng chu vi cọc α ' = tan δ ; δ = 0.5 − 0.9ϕ Chu vi cọc Hệ số áp lực ngang đất K = K0 = 1-sin(φ) ng suất hữu hiệu đất q = q0 + γz  2q −  γ  Dùng phương pháp lặp để xác định L1 q0 24.3 kg Kết tính toán L1 25.595 m Lực ma sát âm lên cọc fs Pn 97.56 24.52 T BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ MA SÁT ÂM LỰC MA SÁT ÂM(T) 0 CHIỀU SÂU(m) 10 15 20 10 15 20 25 0.26 0.81 1.40 2.02 2.68 3.36 4.09 4.85 5.64 6.47 7.33 8.22 9.15 10.12 11.12 12.15 13.22 14.32 15.46 16.63 17.84 19.08 20.36 21.66 25 30 23.01 Trang 33 BẢNG TÍNH MA SÁT ÂM (Theo M J TOMLINSON) CÔNG TRÌNH: TRƯỜNG QUỐC TẾ VSTAR Bề rộng móng 3.6 m m Số lượng cọc móng Đường kính cọc-cạnh cọc cm 251.3 Lọai đất Chiều dày(m) Ca(kg/cm2) ϕ(độ) γ(g/cm3) 15 0.031 6.00 1.62 Đối với đất sét 1.5 0.33 22.00 1.87 Type of clay φ K Sity 30 0.450 friction 0.25po Low plastic 20 0.500 0.20po Plastic 15 0.550 0.15po 10 0.600 0.10po 80 Tròn Ma sát âm đơn vị theo loại đất sét Hightly plastic cát Đối với đất cát Q s = K s p d tan δ A s Ghi chúNhập chiều dài lớp đất yếu mà cọc xuyên qua Loại đất Chiều dày lớp Công thức tính Uint negative Negative 15 0.10po skin(kg/cm ) 0.146 Skin 27.48 1.5 Tính với đất cát 0.187 38.84 Tính với đất cát 0.187 0.00 Tính với đất cát 0.000 0.00 66.33 Tổng cộng PHÂN BỐ MA SÁT ÂM MA SÁT ÂM(T) -10 0 10 20 30 40 CHIỀU SÂU(m) 10 12 14 27.48 16 18 0.00 38.84 50 Unit negative skin Trang 34 bảng tính sức MA Sát âm cọc theo mô hình thứ sáu theo tiêu chuẩn 272-01 CÔNG TRÌNH: TRƯỜNG QUỐC TẾ VSTAR I Sè liƯu chung: - Đờng kính cọc(cạnh cọc), vuông 1, tròn 2 D = 0.80 m - ChiỊu dµi cäc L = 50.0 m - Cao ®é ®Ønh cäc Lev1 - m - Cao độ điểm trung hòa(kết thức lớp đất yếu) Lev2 = -15.00 m - Diện tích mặt cắt ngang cäc Ap = 0.5027 m2 - Chu vi mỈt cắt ngang cọc P = 2.51 m II tính toán ma sát âm Hệ số sức kháng thân cọc cho ®Êt dÝnh(lÊy dÊu -) 0.65 ( LÊy theo b¶ng 10.5.5-3) qs = *Đất rời: a a Phơng pháp Touma Reese (1974): q s = Kσv tanφr < 0.24 (Mpa) Db: Chiều sâu xuyên tầng cát chịu lực (mm) K: hƯ sè trun t¶I träng Víi Db < 7500mm K =0.7 Víi 7500mm < Db < 12000mm K =0.6 Víi Db > 12000mm K =0.5 σv: ứng suất hữu hiệu thẳng đứng (Mpa) r: góc ma sát cát (độ) Với Db = => = b Phơng pháp Meyerhof (1976): mm 0.7 qbs = 0.00096N N: sè bu¸ SPT ch−a hiƯu chØnh (bóa/300mm) c Phơng pháp Quiros Reese (1977): c q s = 0.0025N < 0.19 Mpa d Phơng pháp Reese Wright (1977): d q s = 0.0028N víi N < 53 qs = 0.00021(N-53) +0.15 víi 53 < N < 100 e Phơng pháp Reese O'Neill (1988): e q s = βσv < 0.19 Mpa víi 0.25 < β < 1.2 -3 0.5 β = 1.5 - 7.7*10 Z α : HƯ sè kÕt dÝnh ¸p dơng cho Su (theo bảng 10.8.3.3.1-1) *Đất dính: q*s = Su (Phơng pháp α) Su = c + σv*tan(φ) Su : C−êng ®é kháng cắt không thoát nớc trung bình (Mpa) v = ( i*hi ) v : ứng suất hữu hiệu thẳng ®øng c : lùc dÝnh cña ®Êt φ : Gãc ma sát đất dính hi , i : Chiều dày lớp đất thứ i dung trọng tơng øng cã xÐt ®Èy nỉi Trang 35 0 Ký hiệu lớp đất Loại đất Lớp ®Êt sè 1 1 1 1 10 12 14 16 σv (Mpa) 0.030 0.060 0.089 0.119 0.149 0.179 0.209 0.238 §Êt dÝnh Su α (Mpa) 0.006 0.55 0.009 0.55 0.012 0.55 0.016 0.55 0.019 0.55 0.022 0.55 0.025 0.55 0.028 0.55 SÐt SÐt c¸t Bïn c¸t C¸t C¸t sÐt Lọai đất Cao độ Chiều dày N c i (®é) g/cm 1 1 1 1 Bïn sÐt Bïn sÐt Bïn sÐt Bïn sÐt Bïn sÐt Bùn sét Bùn sét Bùn sét đáy lớp đất (m) -1.88 -3.75 -5.63 -7.50 -9.38 -11.25 -13.13 -15.00 q*s (Mpa) 0.003 0.005 0.007 0.009 0.010 0.012 0.014 0.015 qa s (Mpa) - qc s (Mpa) - Ký hiÖu (m) 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 §Êt rêi qds (Mpa) - Kg/cm 1 2 2 2 β 0.97 1.49 1.48 1.48 1.48 1.48 1.47 1.47 PHÂN BỐ MA SÁT ÂM 0.00 -2.00 -4.00 -6.00 CHIỀU SAÂU(m) Bïn sÐt 1.06 2.66 4.79 7.47 -8.00 10.68 -10.00 14.43 -12.00 18.72 -14.00 23.54 -16.00 LỰC MA SÁT ÂM(T) 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 0.031 qe s (Mpa) Σ ϕ qs Qs = 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 6.00 1.620 Tỉng hỵp qs ϕs.Qs (Mpa) (kN) 0.003 10 0.005 16 0.007 21 0.009 26 0.010 32 0.012 37 0.014 42 0.015 47 231 Trang 36 LỰC MA SÁT ÂM(T) Trang 39 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI PHỤ LỤC B, TCXDVN 205 : 1998 Tên dự án: ðịa ñiểm: Chủ ñầu tư: ðơn vị thực hiện: Trường Quốc tế Vstar P.Tân Hưng - Q.7 - Tp.HCM ðơn vị: m,m ,m ,T,T/m 2, T/m ,độ THƠNG SỐ CỌC: Cạnh cọc tiết diện vng Chiều dài cọc Chiều sâu chơn đài Chiều dài cọc đài+lót d L h.đ L.ng = = = = 0.8 50 0.6 Mác bêtông làm cọc Nhóm thép làm cốt dọc Cốt thép dọc cọc KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU: Theo QPXD 26:65, Sức chịu tải theo vật liệu ñược xác ñịnh sau: m ( Ap Ru + As Ran) Qv = Trong đó: Ký hiệu m Ap Ru As Ran = = = = = Giá trị 0.503 600 0.003 22000 SỐ LIỆU ðỊA CHẤT, HỐ KHOAN: B9 Lớp tên loại ñất ñất lớp mặt, cát san lấp bùn sét màu xám nâu sét,xám xanh,pha cát bụi sét,lẫn sỏi sạn, dẻo cứng sét xám xanh,lẫn sỏi thạch anh → 400 AIII 5 Φ Φ 20 20 Qv = 371 Giải thích Hệ số điều kiện làm việc cọc Diện tích mặt cắt ngang thân cọc Cường độ tính tốn bê tơng cọc khoan nhồi Diện tích thép dọc cọc Cường độ tính tốn thép hñ 15 14 17 11 γw φ c 1.5 1.62 1.87 1.87 1.95 4.44 16 15 17.5 20 0.5 0.31 2.2 0.5 0.3 nước ngầm X X X X X T tính X X X X X 52.4 lớp lớp mũi cọc có đặc trưng sau: t xám xanh,lẫn sỏi thạch anh γ = 0.95 φ = 20 c = 0.3 Nc = 14.8 Nq = 6.4 Nγ = 4.97 KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ðẤT NỀN: Theo công thức (B.2)-TCXDVN 205:1998, Sức chịu tải tiêu chuẩn cọc ma sát ñược xác ñịnh sau: Qp Qs Qa = + Fss Fsp Qa 623 133 → = 356 T Qa = + Trong đó: Ký hiệu Giá trị Giải thích Tham chiếu Qs = Asp fs Sức kháng mũi cực hạn thân cọc (B.1), (B.3) = Ap qp Sức kháng mũi cực hạn mũi cọc (B.1), (B.4) Qp Fss = Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên Lấy 1.5-2 Fsp = Hệ số an toàn cho thành phần kháng mũi Lấy 2-3 Asp Diện tích xung quanh thân cọc Trang 40 Tính fs: Trong đó: fs Ap qp = = 0.503 265.5 fs = ca + σ’h tgφa Ký hiệu ca σ’h φa σ’v qp Tính qp: Trong đó: = = Ma sát bên đất xung quanh cọc Diện tích mặt cắt ngang thân cọc Cường ñộ kháng mũi dất mũi cọc Giá trị 0.7 c (1 – sinφ).σ’v - (B.3) (B.4) Giải thích Lực dính thân cọc đất, Ứng suất hữu hiệu đất, theo phương vng góc với mặt bên cọc Góc ma sát cọc ñất Ứng suất hữu hiệu ñất theo phương thẳng đứng độ sâu tính fs = c Nc + σ’vp Nq + γ dp Nγ = 265.5 Ký hiệu σ’vp dp = Giá trị 0.8 Giải thích Ứng suất theo phương thẳng đứng thân lớp ñất gây Cạnh cọc c Nc,Nq,Nγ = = 0.3 14.8;6.4;4.97 Lực dính lớp đất mũi cọc Các hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào góc ma sát đất γ = 0.95 Trọng lượng ñất mũi cọc CÁC BƯỚC TÍNH TỐN fs VÀ qp: Biểu đồ ma sát bên thân cọc Lớp ñất i cọc ñất lci 00 00 13 14 17 5.4 trọng lượng γtti ứng suất σ’vpi 0.5 0.62 0.87 0.87 0.95 00 8.1 12.2 14.8 5.1 ứng suất σ’vi ứng ma sát suất bên σ’hi fsi fsi lci 0.5, 0 1.2, -8.5 -10 4.1 14.2 27.7 37.7 10.5 19.4 24.8 0.5 1.2 6.6 9.3 15.6 70 112.2 50.2 -20 5, -23 -30 6.6, -38.5 -40 -50 9.3, -52.5 -60 Tổng 49.4 40.2 248 Ghi chú: lci Chiều dài phần ñoạn cọc i nằm lớp ñất i γtti Trọng lượng lớp ñất i có kể ñến mực nước ngầm σ’vpi Ứng suất theo phương thẳng ñứng thân lớp ñất i gây σ’hi Ứng suất hữu hiệu ñất theo phương thẳng ñứng ñộ sâu tính fs (ðộ sâu trọng tâm lớp i) Ứng suất hữu hiệu đất, theo phương vng góc với mặt bên cọc (ðộ sâu trọng tâm lớp i) Trang 41 A 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 B C D E F G H I J K L M N O P Q Tra Tra R S BAÛNG TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC NHỒI, CỌC ỐNG THEO ĐẤT NỀN CHƯA XÉT MA SÁT ÂM THEO PHỤ LỤC A TCXD 205 - 1998 Tên công trình : Trường Quốc tế Vstar Hạng mục : Tính SCT cọc khoan nhồi Loại đất mũi cọc mũi sét mũi cát, mũi sét Loại cọc (1,2,3,4) Nếu mũi cát nhập thêm => Cọc nhồi j = góc nội ma sát đất (độ)= L=chiều dài cọc (m) = độ 50 m Đường kính D (m) = 0.8 Cọc ống nhồi BT γ'1 đất nằm mũi cọc (xét đẩy nổi)= T/m3 Đường kính d (m) = 0.0 Cọc ống nhồi BT+>0.5m đất γ1 trbình đất nằm mũi cọc (xét đẩy nổi)= T/m3 HSĐKLV cọc đất m Cọc ống nhồi BT+>0.5m đất D/tích mũi cọc Ap ( m2) 0.5027 Chu vi cọc u (m) 2.5133 Chiều dài cọc (m) 50 Số cọc móng 4 Ghi : Số liệu nhập cột (4) Đ/v đất sét nhập số sệt IL Nếu IL lớn không tính lực ma sát bên Nếu IL lớn 0.6 không tính lực chịu mũi Đ/v đất cát chặt vừa, nhập cỡ hạt :khi tính ma sát bên : thô, thô vừa, mịn, bụi tính chịu mũi : sỏi, thô, thô vừa; mịn, bụi Số liệu nhập cột (6) lấy từ bảng A.5 - TCXD 205:1998 Dày lớp Li ( cột ) phải nhập trị số