Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi dưới công trình cầu lớn trong điều kiện đất yếu ở khu vực đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ******************** TRẦN VĂN THI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI CÔNG TRÌNH CẦU LỚN TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHUYÊN NGÀNH: MÃ SỐ NGÀNH: CẦU, TUNNEL VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, Tháng 10/2004 LỜI CẢM ƠN Để có kết ngày hôm nay, em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến thầy cô truyền đạt kiến thức giúp đỡ em hoàn thành Luận văn thạc só: Giáo sư - Tiến só khoa học Lê Bá Lương,Tiến só Lê Văn Nam Tiến só Dương Hồng Thẩm,Phó Giáo sư- Tiến só Nguyễn Xuân Vinh, Tiến só Châu Ngọc Ẩn, Thạc Só Võ Phán,Tiến só Lê Bá Khánh,Tiến só Vũ Xuân Hoà, Tiến Só Lê Thị Bích Thủy Đặc biệt em xin chân thành tỏ long biết ơn đến Giáo sư - Tiến só khoa học Lê Bá Lương tiến só Dương Hồng Thẩm tận tình giúp đỡ hướng dẫn để hoàn thành luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo tập thể thầy cô Phòng đào tạo sau đại học giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập Xin chân thành cảm ơn thầy cô bôn Cầu đường, bạn bè đồng nghiệp gia đình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình học tập hoàn thành luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN CAO HỌC Khu vực đồng sông cửu long sông rạch chằng chịt Nhu cầu phát triển hạ tầng giao thông để phục vụ phát triển kinh tế xã hội ngày cao Với địa chất chủ yếu đất yếu, việc thi công cầu lớn để vừa đáp ứng giao thông đường đảm bảo tónh không cho giao thông thủy từ lâu thách thức ngành xây dựng giao thông Các giải pháp móng cọc đúc sẵn (thi công theo phương pháp đóng, ép, rung,v.v… ) bị giới hạn tải trọng nên không đáp ứng cho công trình cầu lớn vượt sông rộng sông Tiền sông Hậu Với việc nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi công trình cầu lớn đất yếu giải vấn đề tải trọng lớn, địa chất yếu phức tạp đảm bảo giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường xung quanh Nhằm giải vấn đề lựa chọn cấu tạo, thiết kế, giải pháp thi công, biện pháp đảm bảo chất lượng giải pháp sửa chữa hư hỏng cọc khoan nhồi, nội dung luận án “Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi công trình cầu lớn điều kiện đất yếu Đồng sông Cửu Long” tập trung nghiên cứu vấn đề : Nghiên cứu Tổng quan cọc khoan nhồi: Nghiên cứu tình hình sử dụng loại móng cọc, tình hình sử dụng cọc khoan nhồi nước khu vực đồng Sông Cửu Long Những thành công cố móng cọc khoan nhồi Nghiên cứu đất yếu ven sông Đồng sông Cửu Long: Nghiên cứu đặc điểm đất yếu đồng Sông cửu long (các tỉnh Bến Tre, Cần Thơ, Hậu Giang, Sóc Trăng, Bạc liêu Cà Mau) nh hưởng đất yếu thiết kế thi công cọc khoan nhồi tập trung phân tích, nghiên cứu Nghiên cứu cấu tạo cọc khoan nhồi: Các dạng cấu tạo cọc khoan nhồi đề xuất lựa chọn cấu tạo cho móng cọc công trình cầu lớn đất yếu điều kiện đất yếu Đồng Sông cửu long Nghiên cứu phương pháp tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi Nghiên cứu giải pháp hợp lý thi công cọc khoan nhồi công trình cầu lớn điều kiện đất yếu đồng sông Cửu Long Các biện pháp khắc phục cố sửa chữa hư hỏng thi công cọc khoan nhồi Nghiên cứu phương pháp quản lý đảm bảo chất lượng cọc khoan nhồi Từ nghiên cứu đề tài rút nhận xét, kết luận kiến nghị công tác thiết kế, thi công quản lý chất lượng cọc khoan nhồi ABSTRACT OF THESIS Mekong Delta has a thick river network The demand of the transport infrastructure development to assist the social-economic development increase with every passing day With the Geology is mainly soft soil, long time ago, it has been a challenge of the transportation construction profession to construct long bridge which not only serve the land transport but also the inland waterway The pre-cast pile foundation solution which is installed by driving or vibrating meets the difficulty in load limitation which can not meet the requirement of longer bridge such as bridge across Tien and Hau river The application of bored pile has resulted the problem of long bridge on the soft soil condition and also minimized the affect the surrounding environment To result the issues of selection of shape of the bored pile, the design, the suitable construction method on the soft soil condition in the Mekong Delta, the quality assurance method, this thesis “Study the application of bored pile for the long bridges in the soft soil condition in Mekong Delta” Focus on the following issues: General study about the application of bored pile: The application of pile foundation, bored pile foundation application in the nation and in the Mekong delta The success of bored pile application and problem in bored pile construction Study of soft soil condition along river in the Mekong delta: The characteristic of soft soil in Mekong Delta (in the provinces: Ben Tre, Can Tho, Hau Giang, Soc Trang, Bac Bieu and Ca Mau) The affects of soft soil on bored pile design and construction Study of shape of the bored pile: All shapes of bored pile and the proposed shape to be appied in the bridge foundation in the Mekong delta Study of bored pile design Study of bored pile construction method in soft soil condition in Mekong Delta Study of quality assurance and quality control From the study above, the thesis will obtain the conclusion and proposal on bored pile design, construcion and quality control MỤC LỤC PHẦN A: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI PHẦN I: TỔNG QUAN Trang CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI CÔNG TRÌNH CẦU TRÊN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 Tổng quan dạng móng cọc sử dụng công trình cầu khu vực đồng sông cửu long 1.1.1 Nhóm cọc đúc sẵn 1.1.2 Nhóm cọc đúc chỗ (Cọc khoan nhồi) 1.2 Tổng quan tình hình sử dụng cọc khoan nhồi công trình cầu lớn 1.2.1.Tình hình sử dụng cọc khoan nhồi công trình cầu lớn nước .5 1.2.2 Khu vực đồng sông Cửu Long 1.3 Nghiên cứu thành công cọc khoan nhồi .8 1.4 Nghiên cứu cố thường gặp cọc khoan nhồi 1.4.1 Các khuyết điểm cọc khoan nhồi 1.4.2 Các cố thường hay xảy 10 1.4.3 Các hư hỏng thường gặp 11 1.4.4 Một số cố xảy công trình cầu lớn sử dụng móng cọc khoan nhồi 12 1.5 Nhaän xét nghiên cứu sau phát triển & xác lập nhiệm vụ nghiên cứu .15 PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ ĐẤT YẾU VEN SÔNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 18 2.1 Phân bố đất yếu đồng sông cửu long 18 2.2 Đặc điểm chung đất yếu 20 2.3 Một số đặc trưng lý hoá đất yếu ven sông thuộc tỉnh cần thơ, hậu giang, sóc trăng, bạc liêu cà mau 20 2.3.1 Độ ẩm giới hạn chảy 20 2.3.2 Heä số cố kết hệ số nén 21 2.3.3 Sức chống caét 21 2.3.4 Phân tích hoá học đất nước 23 2.4 Thống kê tiêu lý đất .24 2.4.1 Cơ sở lý thuyết để xác định trị tiêu chuẩn trị tính toán tiêu lý đất neàn 24 2.4.2 Thực thống kê cho công trình thực tế .26 2.5 Ví dụ mặt cắt địa chất đất yếu ven sông 26 2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng đất yếu đến cọc khoan nhồi công trình cầu lớn .26 2.6.1 nh hưởng ma sát âm đến cọc khoan nhồi 26 2.6.2 Các đặc điểm loại đất thường gây cố cho cọc khoan nhồi giải pháp xử lý 29 2.6.3 Các đặc điểm loại đất sét yếu thường gây cố cho cọc khoan nhồi giải pháp xử lý 31 2.6.4 Các đặc điểm loại cát thường gây cố cho cọc khoan nhồi giải pháp xử lý 31 2.7 Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển 33 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ CẤU TẠO CỌC KHOAN NHỒI 35 3.1 Nghiên cứu lựa chọn hình dạng cọc khoan nhồi 35 3.1.1 Cọc khoan nhồi hình chữ nhật 35 3.1.2 Cọc khoan nhồi mở rộng ñaùy 35 3.1.3 Cọc khoan nhồi thẳng .35 3.1.4 Cọc khoan nhồi điều kiện đất yếu đồng sông Cửu Long 35 3.2 Nghiên cứu cấu tạo lồng thép cọc khoan nhồi 37 3.2.1 Cốt thép chuû 37 3.2.2 Cốt thép đai .40 3.2.3 cốt thép tăng độ cứng lồng thép .40 3.2.4 Giỏ chân lồng cốt theùp 41 3.2.5 Moùc treo 41 3.3 Lựa chọn đường kính cọc khoan nhồi 42 3.4 Độ sâu đặt mũi cọc khoan nhoài 42 3.5 Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển .42 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 44 4.1 Khảo sát địa kỹ thuật phục vụ thiết kế tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi .44 4.1.1-Caùc thông số đất cần thu thập 44 4.1.2-Các phương pháp khảo sát địa kỹ thuật 44 4.1.3-Độ sâu khảo sát .45 4.1.4 Khối lượng khảo sát 45 4.2 Các phương pháp tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo đất 45 4.2.1 Tổng quát sức chịu tải cọc khoan nhồi theo đất & đặc điểm tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi điều kiện đất yếu đồng sông cửu long .45 4.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn Việt Nam 47 4.2.2.1 Theo công thức lý thuyết (theo kết thí nghiệm phòng) Tiêu chuẩn Vieät Nam TCXD 195: 1997 47 4.2.2.2- Theo tiểu chuẩn TCXD 205-1998 -tính theo tiêu lý đất 50 4.2.2.3 Theo tiêu chuẩn TCN 272-01 (Theo tiêu chuẩn thiết kế AASHTO – LRFD – 1998 Mỹ) 52 4.3-Nhận xét đánh giá phương pháp tính toán sức chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi theo đất kiến nghị phương pháp áp dụng .59 4.3.1 Về tiêu chuẩn Việt Nam TCXD 195: 1997 59 4.3.2 Về tiểu chuẩn TCXD 25 -1998 59 4.3.3 Về tiêu chuẩn thiết kế 22TCN-272-01 với số liệu thí nghiệm trường 60 4.4 Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển 60 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 62 5.1 Đặc điểm thi công cọc khoan nhồi công trình cầu lớn điều kiện đất yếu đồng sông cửu long 62 5.1.1 Giữ ổn định thành vách hố khoan dung dịch sét kết hợp ống vách 62 5.1.2 xử lý vấn đề ma sát âm cọc khoan nhồi mố cầu 63 5.2 Công tác thi công cọc khoan nhồi 65 5.2.1 Chuẩn bị thi công .65 5.2.2 Thiết bị phương pháp khoan tạo lỗ 67 5.2.3 Xử lý cặn lắng 69 5.2.4 Dung dòch khoan .71 5.2.4.1 Yêu cầu chung .71 5.2.4.2 Tính toán ổn định dung dòch khoan .74 5.2.5 Công tác cốt thép 77 5.2.6-Công tác bê tông cọc khoan .79 5.3-Các biện pháp đề phòng cố xảy trình thi công cọc khoan nhồi 86 5.3.1-Yêu cầu chung đảm bảo an toàn 86 5.3.2-Đề phòng cố sụt lở thành vách phương pháp thi công không sử dụng ống vách 90 5.3.3-Biện pháp đề phòng cố không rút ống vách 92 5.3.4-Biện pháp đề phòng cố tắc ống đổ bê tông nước vào ống 92 5.3.5-Biện pháp đề phòng cố khung cốt thép bị trồi lên bị tuột 94 5.4-Nghiên cứu biện pháp sửa chữa hư hỏng cọc khoan nhồi (phát sau hình thành cọc) 96 5.4.1- Caùc hư hỏng thường gặp 97 5.4.2- Xử lý phần đầu coïc 98 5.4.3- Xử lý hư hỏng thân cọc 98 5.4.4- Xử lý hư hỏng mũi cọc cọc 102 5.5- Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển 110 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP HP LÝ QUẢN LÝ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG CỌC KHOAN NHOÀI 112 6.1 Yêu cầu chung 112 6.2- Kieåm tra chất lượng lỗ cọc 113 6.3- Kiểm tra chất lượng dung dịch vữa sét bentonite 115 6.4- Kiểm tra lồng thép 116 6.5- Kiểm tra chất lượng công nghệ đổ bê tông 117 6.6 Các phương pháp thử tải cọc khoan nhoài 118 6.6.1 Phương pháp thử tải trọng tónh truyền thống 118 6.6.2 Phương pháp thử tải tónh hộp tải trọng Osterberg .119 6.6.3 Phương pháp thử động biến dạng lớn PDA 124 6.6 Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển .128 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỌC KHOAN NHỒI 7.1 Nghiên cứu ứng dụng thi công cọc khoan nhồi 131 7.2 Nghiên cứu ứng dụng tính tóan sức chịu tải cọc khoan nhồi .150 7.3 Nhận xét nghiên cứu sâu phát triển .160 PHẦN III: CÁC NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 149 48250 C ao độ đỉnh cọc El=+4.293 1129 Đ ỉnh đoạn xử lý El=-42.828 L =4121 L =4750 5750 Đ ỉnh phần khuyết tật El=-43.957 Tầng chịu lực El=-47.458 Mòi cäc thiÕt kÕ El=-47.857 Mòi cäc thùc tÕ El=-48.078 500 Đ áy đoạn xử lý El=-48.578 C h iều Dà i đo n h - h ỏ n g l =4750mm Hình 7.8- Phạm vi xử lý mũi cọc với chiều dài hư hỏng khác 150 7.2 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VỀ TÍNH TÓAN SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI Phần trình bày ứng dụng tính tóan sức chịu tải cọc khoan nhồi theo đất cho cọc khoan nhồi trụ T16, công trình cầu rạch Miễu bắc qua sông Tiền Cọc có đường kính D=2000mm, chiều dài 84,05m Kết tính tóan theo phương pháp: Tính tóan theo tiêu chuẩn TCXD-205-1998: Tính tóan sức chịu tải theo đất dựa kết thí nghiệm địa chất phòng Kết tính tóan bảng sau: Bảng 7.8 Tên Công Đường Chiều trình kính dài (m) (mm) Cầu Rạch 2000mm Kết nén tónh (tấn) Độ lún 84,05m Kết tính toán sức chịu tải theo đất Tải Mũi Thân Cực Cho cọc Qs hạn Qu phép Qa 7041 9832,1 3791 Đỉnh Tương trọng Qu Cọc cọc đối (Tấn) Qp (mm) (%) 16,3 1,88% 2500 2791,1 Miễu Tính tóan theo tiêu chuẩn TCXD 195-1997: Tính tóan sức chịu tải theo đất dựa kết thí nghiệm địa chất phòng Tổng hợp kết bảng sau: 151 Bảng 7.9 Tên Công Đường Chiều trình kính dài (m) (mm) Cầu Rạch 2000mm Kết nén tónh (tấn) Độ lún 84,05m Kết tính toán sức chịu tải theo đất Tải Mũi Thân Cực Cho cọc Qs hạn Qu phép Qa 1919 3491 896 Đỉnh Tương trọng Qu Cọc cọc đối (Tấn) Qp (mm) (%) 16,3 1,88% 2500 1572 Miễu Theo tiêu chuẩn 22TCN-272-01 (sọan theo tiêu chuẩn AASHTO-LRFD-1998 Mỹ) Kết tính tóan bảng sau: Bảng 7.10 Tên Công Đường Chiều trình kính dài (m) Tham khảo (tấn) (mm) Cầu Rạch 2000 84,05m Miễu Kết tính toán sức chịu tải theo đất Touma Reese (1974) Mũi Thân Cực hạn Cho phép Coïc Qp coïc Qs Qu Qa 5,222.06 2088.8229 2,042.39 816.95509 5,864.02 2345.6078 6,355.91 2542.3638 9,541.85 3816.7397 3,220.12 Meyerhof (1976) 2,028.21 193.41 Quiros vaø Reese(1977) 1,127.26 4,763.04 Reese vaø Wright (1977) 1,127.26 5,254.93 Reese vaø O'Neill (1988) 1,003.96 8,564.16 1,875.26 Kết thí nghiệm nén tónh cọc theo tiêu chuẩn TCXDVN 269-2002 ASTM D 1143-81 Do cọc thí nghiệm sử dụng vào công trình nên tải trọng thử 1,5 lần nội lực dọc trục tính tóan lên đầu cọc (2500tấn so với nội lực đầu cọc 1666,7 tấn), chưa thử cọc đến phá họai Với tải trọng 2500 độ lún 16,3mm 150 7.3 NHẬN XÉT VỀ NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Trong biện pháp xử lý sửa chữa cọc khoan nhồi cầu Thanh Trì biện pháp khoan thêm cọc biện pháp xử lý đáng tin cậy Tuy nhiên biện pháp khoan thêm cọc áp dụng cho tất trụ hạn chế mặt thi công hạn chế khác Biện pháp khoan qua ống sonic có độ tin cậy không cao, phù hợp với cọc có mức độ hư hỏng Biện pháp phun vữa áp lực cao cải thiện cột đất xung quanh cọc có độ tin cậy cao vừa bơm vào phần bê tông không đồng vừa cải thiện cột đất xung quanh cọc, biện pháp thích hợp cho cọc có mức độ hư hỏng lớn Tiêu chuẩn thiết kế 22TCN-272-01 cho phép tính toán sức kháng thành bên sức chống mũi theo đề xuất tác giả khác kết tính toán có khác biệt lớn phương pháp tác giả Việc lựa chọn phương pháp tính tuỳ thuộc nhiều vào kinh nghiệm kỹ sư thiết kế bước đầu cho thấy phương pháp tác giả Reese O’Neill (1988) cho kết sát với kết nén tónh Kiến nghị nên áp dụng phương pháp tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi PHẦN III CÁC NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 161 CHƯƠNG CÁC NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8.1 CÁC NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN Các kết nghiên cứu từ chương đến chương cho phép rút kết nghiên cứu sâu phát triển sau: 1- Cọc khoan nhồi khắc phục nhược điểm nhóm cọc đúc sẵn (cọc đóng, cọc thép, rung hạ cọc) thích hợp cho công trình cầu lớn, tải trọng nặng, địa chất móng đất yếu đặc biệt chiều dày đất yếu lớn mà việc sử dụng cọc đóng khó khăn không hạ cọc đến địa tầng mong muốn Cọc khoan nhồi thích hợp cho móng công trình cầu vượt xây dựng thành phố hay qua khu dân đông đúc đảm đảo vấn đề môi trường ảnh hưởng đến công trình xung quanh; 2- Khi thi công cọc khoan nhồi thường có cố xảy dẫn đến hư hỏng làm giảm khả chịu tải độ bền cọc Vì việc lựa chọn cọc khoan nhồi cần đôi với điều kiện công nghệ thi công, tay nghề phải tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thi công để đảm bảo chất lượng 3- Địa chất khu vực đồng Sông cửu long hầu hết đất yếu, lớp đất mặt đất sét yếu pha lẫn hữu với chiều dày từ 15-30m Ở lớp đất mặt sức chống cắt nhỏ( 10 đến 20Kpa), độ nén lún cao (lớp bề mặt 20m đất sét mềm với trị số Mv lên đến 1.5 m2/MN) khả sạt lở mạnh Càng xuống sâu địa chất tốt Theo chiều sâu, sức chống cắt đất tăng lên, độ ẩm tự nhiên giảm xuống 162 4- Lớp đất yếu khu vực lớn nên với chiều cao đất đắp đầu cầu cao gây tượng ma sát âm Vì tính toán qua trình thi công cần lưu ý ảnh hưởng ma sát âm để có biện pháp xử lý thích hợp 5- Độ sâu chôn cọc khoan nhồi thường tầng đất sét , sét cứng cát mịn đến trung, lớp thường nằm độ sâu 25m Độ sâu chôn cọc khoan nhồi công trình cầu lớn đồng sông Cửu Long phổ biến từ 50-75m, riêng cầu qua sông Tiền, sông Hậu chiều dài cọc lên đến 100m 6- Hàm lượng sunphat hàm lượng clorua nước cao, đặc biệt tỉnh ven biển Số liệu khảo sát dọc quốc lộ đoạn Cần Thơ - Cà Mau cho thấy hàm lượng clorua lên đến 14.800mg/lít, hàm lượng sulphat lên đến 3000mg/lít Vì khảo sát địa chất tính toán thiết kế thi công cọc khoan nhồi tính chất lý cần lưu ý khảo sát tính hoá học nước, tương tác chúng bentonit, ăn mòn xâm thực 7- Việc lựa chọn hình dạng cọc cần dựa vào khả công nghệ thi công địa chất công trình Cọc khoan nhồi mở rộng đáy tăng khả chịu tải kinh tế biện pháp thi công phức tạp, phù hợp với địa chất đất sét; Cọc khoan nhồi tiết diện hình tròn không mở rộng đáy tiết diện phù hợp thi công cọc khoan nhồi công trình cầu lớn địa chất đất yếu khu vực Đồng Sông Cửu Long; 8- Đường kính cọc lựa chọn dựa tải trọng, điều kiện địa chất, chiều dài cọc phải đáp ứng yêu cầu kinh tế-kỹ thuật Đối với cầu trung đường kính cọc từ 1,2m đến 1,5 m hợp lý Các cầu Lớn bắc qua Sông Tiền, Sông Hậu đường kính cọc từ đến 3m 163 9- Sức chịu tải cọc khoan nhồi Đồng sông cửu long chủ yếu sức kháng thành bên , lựa chọn tiêu chuan thiết kế 22TCN 272-01 dựa tiêu chuan ASSHTO-1998 Mỹ phù hợp Tuy nhiên Tiêu chuẩn cho phép sử dụng phương pháp tính toán sức kháng thành bên sức chống mũi tác giả khác nhau, kết tính theo phương pháp khác biệt nhiều Vì cần có đúc kết thêm qua thực tế sử dụng Bước đầu cho thấy phương pháp tác giả Reese O’Neill (1988) cho kết sát với kết nén tónh 10-Phương pháp theo tiêu chuẩn 205-1998 sử dụng để tính toán sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất Tiêu chuẩn tiêu chuẩn 21-86 có hạn chế nêu chương 4, đặc biệt cọc có chiều dài lớn bảng tra 11- Đặc điểm thi công cọc khoan nhồi công trình cầu lớn đất yếu Đồng Sông cửu long phải ý đến ảnh hưởng đất yếu gây ma sát âm cọc mố Giải pháp xử lý phải triệt tiêu ma sát âm cách gay lún trước (bấc thấm, cọc cát + gia tải) trước thi công cọc khoan đường đắp sàn giảm tải bê tông cốt thép móng cọc bê tông cốt thép Giải pháp giữ ổn định thành vách dung dịch sét bentonite kết hợp với ống vách thép lớp đất yếu giải pháp có hiệu qủa kinh tế-kỹ thuật cao 12-Quá trình thi công cọc khoan nhồi qua công đoạn khác cần tuân thủ quy trình thi công nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng thi công Trong thi công cọc khoan nhồi có nhược điểm trình bày thường hay xảy cố Điều quan trọng cần có biện pháp đề phòng cố xảy Trước thi công cần nghiên cứa kỹ điều kiện địa chất, 164 thiết kế, điều kiện công trường để có phương án phòng ngừa xử lý cố 13-Với cố xảy phát sau hình thành cọc việc sửa chữa tốn phức tạp Cần so sánh đánh giá việc khắc phục sửa chữa phá làm lại sở kinh tế kỹ thuật Phương pháp phun vữa áp lực cao xử lý hư hỏng thân cọc để gia cố mũi cọc, gia cố cột đất xung quanh cọc trường hợp hư hỏng nặng phần thân mũi cọc phương pháp sửa chữa hiệu 14-Đối với cọc khoan nhồi việc quản lý chất lượng phải lấy quản lý trình thi công làm chính, quản lý chất lượng cọc trước hình thành cọc quan trọng nhất, định đến chất lượng cọc Việc quản lý chất lượng phải thực cách tỷ mỉ, nghiêm ngặt xuyên suốt công đoạn : tạo lỗ, công tác cốt thép, công tác bê tông, công tác vữa sét Công trình có mức độ quan trọng, ý nghóa kinh tế, trị xã hội mức độ kiểm tra nghiêm ngặt, khối lượng kiểm tra lớn 15-Trong phương pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi phương pháp khoan lấy lõi cho kết xác nhất, chí phí cao thời gian kiểm tra lâu Kế đến, phương pháp tia gamma siêu âm truyền qua lỗ cho kết đáng tin cậy, thời gian kiểm tra nhanh giá thành không cao, phương pháp biến dạng cho kết với mức tin cậy không cao thời gian thử lại nhanh chi phí rẻ Do vậy, tuỳ theo mức độ quan trọng công trình mà ta lựa chọn phương pháp cho thích hợp; 16-Trong phương pháp thử tải trọng cọc khoan nhồi: Phương pháp thử tải trọng tónh truyền thống không dùng thiết bị đại chi phí cao gặp điều kiện khó khăn mặt Kết thử tải 165 sức chịu tải tổng cộng cọc (không cho biết riêng: sức chịu tải mũi cọc sức chịu tải thân cọc) Đối với vị trí cọc khoan nhồi nằm nợi sông rộng, nước sâu địa hình chật hẹp việc chất tải đối trọng để thử tải tónh truyền thống gặp khó khăn gây tốn kém, không thực Bên cạnh cọc khoan nhồi có sức chịu tải từ 4-10.000 lớn hệ đối trọng để gia tải theo phương pháp gặp khó khăn, không thực Do phạm vi áp dụng thử tải tónh truyền thống chủ yếu sử dụng để thử tải cọc có tải trọng 4.000 cọc bố trí mặt rộng rãi cạn Phương pháp thử động biến dạng lớn không thay hoàn toàn phương pháp thử tónh Nhưng kết thử động biến dạng lớn sử dụng thiết bị phân tích đóng cọc – PAD phân tích chi tiết, so sánh với thử tónh phân tích CAPWAP tương đương giúp giảm bớt thử tónh; Đối công trình nước móng cảng, cầu, v.v… dự án nhỏ mà việc thử tónh gặp khó khăn điều kiện thi công, thời gian chờ đợi làm tăng chi phí thử tải cọc Khi việc thử động biến dạng lớn thiết bị phân tích đóng cọc – PDA thích hợp; Sử dụng thiết bị phân tích đóng cọc – PDA giúp ta kiểm soát chất lượng cọc trình thi công Theo dõi vấn đề xảy búa, cọc , đất sớm phát cố để xử lý kịp thời vấn đề ảnh hûng đến tiến độ thi công giảm chi phí rủi ro Phương pháp thử tải cọc khoan nhồi hộp tải trọng Osterberg mang lại độ xác cao, kiểm tra khả chịu lực lớp đất cọc qua (thông qua giá trị sức kháng ma sát thành bên sức kháng mũi đất nền) Với thiết bị thí nghiệm gọn nhẹ, loại thí nghiệm dạng hộp tải trọng Osterberg dùng thử tải cọc chịu tải 4÷10.000 lớn 166 Thử tải hộp tải trọng Osterberg cell khắc phục khuyết điểm phương pháp thử tải tónh truyền thống như: bố trí thử tải cọc nơi sông rộng, sâu nước chảy siết nơi mặt chật hẹp v.v Nhược điểm thử tải Osterberg cần có đội ngũ chuyên gia kỹ thuật cao thực thí nghiệm (hiện Công ty LoadTest Inc Mỹ đơn vị chuyên trách thí nghiệm này) Hiện chi phí thử tải cao, tương lai lâu dài phương pháp thử tải tónh hộp tải Osterberg có chi phí thấp có xu hướng sử dụng thay hoàn chỉnh phương pháp thử tải tónh truyền thống công tác thí nghiệm cọc khoan nhồi đường kính lớn 8.2 CÁC KIẾN NGHỊ 1- Tiêu chuẩn 22TCN-272-01 dựa tiêu chuẩn ASSHTO-1998 sử dụng thử nghiệm nước ta Với tiêu chuẩn phương pháp tính toán sức kháng tác giả khác cho kết qủa khác xa Cần tiếp tục nghiên cứu, thực nghiệm để có đúc kết việc áp dụng tiêu chuẩn Việt Nam 2- Các giải pháp hạn chế hư hỏng cọc cát chảy, sạt lở thành vách cần nghiên cứu sâu để tránh hư hỏng, cố thi công cọc khoan nhồi điều kiện đất yếu đồng Sông Cửu Long PHẦN B ĐỀ CƯƠNG TÁC NGHIỆP SƠ YẾU LÝ LỊCH 167 ĐỀ CƯƠNG TÁC NGHIỆP Ngày 14 tháng năm 2004 Chính thức nhận đề tài Tháng 2-3 năm 2004 : Thu thập tài liệu liên quan Tháng 4-5 năm 2004: thực tế số công trình cầu lớn sử dụng móng cọc khoan nhồi khu vực đồng sông cửu long, nghiên cứu tổng quan Tháng 6,7,8,9 năm 2004: Nghiên cứu sâu kiểm chứng lại số liệu với thực tế để đưa nhận xét kết luận kiến nghị vấn đề nghiên cứu Tháng 10,11 năm 2004: Tổng kết hoàn thành luận văn Đầu tháng 12 năm 2004: Nộp luận văn bảo vệ trước Hội Đồng Khoa Học Chuyên Ngành 168 TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN HỌ VÀ TÊN: TRẦN VĂN THI SINH NGÀY : 20-10-1972 TẠI NGHỆ AN NƠI CÔNG TÁC : BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN – BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC: 08-7520855 (NHÀ RIÊNG) QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1991-1996: HỌC TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CƠ SỞ II TẠI THỦ ĐỨC – TP HỒ CHÍ MINH 2002-2004: HỌC VIÊN CAO HỌC KHOÁ 13 TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC TỪ 1996 ĐẾN NAY: CÔNG TÁC TẠI BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN – BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI 169 TÀI LIỆU THAM KHẢO Cọc khoan nhồi - Tiêu Chuẩn Thiết Kế TCXD 195-1997 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 205:1998 Cọc khoan nhồi - yêu cầu chất lượng thi công TCXD 206-1998 Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu cọc khoan nhồi 22TCN-2000 Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-01 GS.TS PIERRE LAREAL, KS Nguyễn Thành Long, GS>TSKH Lê Bá Lương, KS Nguyễn Quang Chiêu, Tiến sỹ Vũ Đức Lực - Công trình đất yếu điều kiện Việt Nam TS Châu Ngọc Ẩn - Hướng dẫn đồ án móng, Nhà xuất đại học Quốc Gia TP HCM name 2003 PGS.TS Nguyễn Viết Trung , Thạc só Lê Thanh Liêm- Cọc khoan nhồi công trình giao thông, Nhà xuất xây dựng Hà Nội name 2003 PGS.TS Nguyễn Bá Kế - Tiến Sỹ Nguyễn Hữu Đẩu - Chất lượng móng cọc, quản lý đánh giá, Nhà xuất GTVT name 2000 10 Method statement for experimental of jet grout work - Liên danh OBAYSAYI-SUMITOMO lập, Tư vấn PCI duyệt (cầu Thanh Trì) ... móng cọc, tình hình sử dụng cọc khoan nhồi nước khu vực đồng Sông Cửu Long Những thành công cố móng cọc khoan nhồi Nghiên cứu đất yếu ven sông Đồng sông Cửu Long: Nghiên cứu đặc điểm đất yếu đồng. .. ? ?Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi công trình cầu lớn điều kiện đất yếu Đồng sông Cửu Long? ?? tập trung nghiên cứu vấn đề : Nghiên cứu Tổng quan cọc khoan nhồi: Nghiên cứu tình hình sử dụng loại... DỤNG DƯỚI CÔNG TRÌNH CẦU Ở KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Móng cọc sử dụng công trình cầu khu vực đồng sông cửu long phân loại nhóm cọc đúc sẵn bao gồm cọc đóng bê tông cốt thép, cọc thép, cọc