Phân tích khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi và giải pháp xử lý khi bị khuyết tật

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA SỬ MINH ĐĂNG PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHI BỊ KHUYẾT TẬT Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng Mã số ngành : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: TS TRẦN XUÂN THỌ Cán chấm nhận xét 1: …………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2: ……………………………………………………………… Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày ……………tháng ……………năm 2008 Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc - - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Sử Minh Đăng Phái: Nam Ngày tháng năm sinh: 01/06/1982 Nơi sinh: Khánh Hòa Chuyên ngành: MSHV: I Địa Kỹ Thuật Xây Dựng 00905210 TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHI BỊ KHUYẾT TẬT II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ: Nghiên cứu giải pháp xử lý cố giảm sức kháng mũi cọc khoan nhồi Nội dung: Mở đầu Chương 1: Tổng quan khả chịu tải kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi Chương 2: Phân tích nguyên nhân cố xảy khuyết tật trình thi công cọc khoan nhồi Chương 3: Sức chịu tải cọc khoan nhồi bị khuyết tật Chương 4: Nghiên cứu giải pháp xử lý cố khuyết tật cọc khoan nhồi Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 16-7-2007 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 16-6-2008 V : TS TRẦN XUÂN THỌ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC CB HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS TRẦN XUÂN THỌ TS VÕ PHÁN Ngày tháng năm 2008 Nội dung Đề Cương Luận Văn Thạc Só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Lời cảm ơn Sau năm, khoảng thời gian mà theo học cao học ngành địa kỹ thuật xây dựng khoa xây dựng Trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh Hôm hoàn thành luận văn tốt nghiệp thạc só Luận án tốt nghiệp hoàn thành nổ lực thân nhận giúp đỡ nhiều người Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất người giúp hoàn thành luận án tốt nghiệp Đầu tiên xin chân thành cảm ơn thầy Tiến só Trần Xuân Thọ, người thầy trực tiếp hướng dẫn bước vào đường nghiên cứu khoa học, giúp định hướng mục tiêu phương hướng nghiên cứu Tôi nhận từ thầy hướng dẫn tận tình nhiều lời góp ý kiến cần thiết để hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn tất thầy cô chuyên ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng, người tận tâm truyền đạt kiến thức cho năm qua Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo tập thể thầy cô Phòng đào tạo sau đại học giúp đỡ suốt trình đào tạo Con xin chân thành cảm ơn bố mẹ gia đình động viên giúp đỡ suốt trình học tập thực luận văn Cảm ơn anh chị, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ trình làm luận văn Tp Hồ Chí Minh ngày 10 tháng năm 2008 Sử Minh Đăng TÓM TẮT LUẬN VĂN Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế nước, nhu cầu sở hạ tầng phát triển theo nhằm phục vụ kích thích tăng trưởng kinh tế xã hội Việc xây dựng cầu vượt sông lớn, xây cầu vượt xây dựng nhà cao tầng thành phố như: khách sạn, văn phòng làm việc, chung cư cao tầng v.v… Đòi hỏi phải sử dụng loại móng sâu có khả chịu tải cao Việc lựa chọn vị trí xây dựng gặp phải vấn đề khó khăn địa chất lựa chọn giải pháp móng hợp lý điều quan trọng, có vai trò định thành công hay thất bại công trình, đặc biệt công trình đất yếu Một giải pháp móng sử dụng có hiệu việc ứng dụng móng cọc khoan nhồi Như biết, chất công nghệ cọc khoan nhồi tiềm ẩn khuyết tật, hư hỏng xảy trình thi công, đặc biệt hư hỏng đáy cọc (do sai sót trình tạo lỗ, giữ ổn định thành vách, hạ lồng cốt thép đổ bê tông), thân cọc Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi, đặc biệt chất lượng đáy cọc Xuất phát từ toán thực tế thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi Học viên chọn đề tài: “ Phân Tích Khả Năng Chịu Tải Của Cọc Khoan Nhồi Và Giải Pháp Xử Lý Khi Bị Khuyết Tật “ Phương pháp tính toán sức chịu tải cọc bị khuyết tật, cọc sau xử lý giải pháp thi công phương pháp kiểm tra chất lượng cọc nghiên cứu Đồng thời yếu tố ảnh hưởng gây nên khuyết tật cho cọc trình thi công phân tích đánh giá giải pháp hợp lý phòng ngừa khắc phục cố khuyết tật cọc đề cập luận văn Luận văn lấy số liệu từ công trình cụ thể ứng với điều kiện cọc khoan nhồi khoan vùng đất yếu quận Hồ Chí Minh Tiến hành thí nghiệm siêu âm phát 5m đáy cọc bị khuyết tật Áp dụng công nghệ Post - Grouting , công nghệ mở rộng , làm , phun vữa đáy cọc phun vữa dọc thân cọc nhằm tăng sức chịu tải cho cọc khuyết tật Việc bơm vữa áp lực xuống đáy cọc sau đổ bê tông nhằm làm chặt đất chỗ thứ vụn sót lại trình khoan Nguyên lý công nghệ gia tải trước cho bên đáy cọc để huy động sức chịu tải đáy cọc phạm vi giới hạn lún cho phép Việc vữa xung quanh thân cọc nhằm tăng khả ma sát thành cho coïc ABSTRACT Together with the strong development of domestic economy,the demand of infrastruture is expanding in order to serve and stimulate the socioeconomic development.To construct huge brigde ,pass over or high building such as hotel,office or apartment, kinds of deep foundation with high bearing capacity are required to be utilized.It is somehow difficult in geology when choosing construction position Thus,suitable choice for foundation solution is such an important point ,plays a main role which leads to success or fail of the project,especially for soft soil project One of effective foundation solution is bored pile As we all may know basis of bored pile technology is always full of hidden defects Damage may appear during executive construction ,especially in pile bottom(due to mistakes in drilling, stabilizing shaft, installing rebar cage, pouring concrete) The reason is that there are many factors affect bored pile quality From actual executing and checking bored pile quality,I would like to choose the subject: “Analysing the bearing capacity of bored pile and proposing solutions when defects appear” Methods to calculate bearing capacity when defects appear , treated bored pile , method statement construction as well as checking pile quality are also researched Meanwhile , which factors affect and cause pile defects are investigated and analysed Suitable solutions to prevent and overcome the problems are also mentioned in this thesis Data for this thesis is collected from specific construction in district Ho Chi Minh City where drilled shaft foundation is carried out in soft soil condition.When sonic test is processed,defect below pile bottom meters is found Bottom Cleaning ,Grouting of Pile technique and Grouting of Pile Shaft technique are applied to increase bearing capacity for defected pile.The injection of high pressure grout beneath the shaft tip is done in order to compact the insitu soil and any debris left from drilling process.The principle of the technique is preloading soil below the tip to realize end bearing capacity within service displacement limit And friction of pile shaft is aslo enhanced by pile shaft grouting MỤC LỤC CHƯƠNG I: Tổng quan sức chịu tải kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi 1.1 Cơ sở làm việc cọc khoan nhồi 1.1.1- Phân tích sức chịu tải cọc 1.1.2- Phương trình tổng quát sức chịu tải cọc 1.2 Cơ sở xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi 1.2.1- Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu 1.2.2- Tính sức chịu tải cọc theo đất 1.2.3- Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên tónh 1.2.4- Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn 22TCN 272-01 1.2.5- Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên động 1.2.6- Xác định sức chịu tải cọc phương pháp phần tử hữu hạn 1.2.7- Xác định sức chịu tải cọc phương pháp nén tónh 3 5 9 11 1.3 Kyõ thuật thi công cọc khoan nhồi 1.3.1- n định thành vách bùn khoan 1.3.2- Tạo lỗ khoan 1.3.3- Thay bùn 1.3.4- Đặt lồng thép nối ống Trieme 1.3.5- Đổ bê tông cọc khoan nhồi 14 14 20 21 21 23 Nhận Xét Kết Luận 25 CHƯƠNG II: Phân tích nguyên nhân cố xảy khuyết tật trình thi côngcọc khoan nhồi 2.1 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 26 2.2 Hình cố khuyết tật cọc khoan nhồi 32 2.3 Phân tích nguyên nhân xảy cố kiến nghị giải pháp Nhận xét 37 CHƯƠNG III: Sức chịu tải cọc khoan nhồi bị khuyết tật 3.1 Đặt vấn đề 3.2 Mô tả công trình 3.2.1- Mô tả cọc 43 3.2.3- Mô tả địa chất 43 3.3 Tính toán sức chịu tải không bị khuyết tật 44 3.3.1 Xác định sức chịu tải theo vật liệu 45 3.3.2 Xác định sức chịu tải theo đất 45 3.3.3 Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên động (SPT) 46 3.3.4 Xác định sức chịu tải theo tiêu chuẩn thiết kế móng cọc 22TCN 272-01 47 3.3.5 Xác định sức chịu tải theo phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 3d foundation V1.6) 3.4 Tính toán sức chịu tải cọc bị khuyết tật 3.4.1 Phân tích dạng khuyết tật cọc 3.4.2 Tính toán sức chịu tải cọc bị khuyết tật 3.4.3 Đánh giá độ lún cọc khuyết tật CHƯƠNG IV: Nguyên cứu giải pháp xử lý cố khuyết tật cọc khoan nhồi 4.1 Giới thiệu 4.2 Thiết kế phun vữa mô hình cọc 4.3 Phương pháp phun vữa sữa chữa cọc khoan nhồi có chất lượng không đồng 4.3.1.Các bước tiến hành phương pháp 4.3.2 Chi tiết phương pháp 4.4 Phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi sau xử lý công thức tính toán 4.5 Phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi sau xử lý phương pháp phần tử hữu hạn 4.6 Xác định sức chịu tải cọc thí nghiệm nén tónh trường Kết luận Kiến nghị hướng phát triển Tài liệu tham khảo 50 54 54 56 58 64 65 67 69 69 81 84 86 89 90 91 Luận văn thạc só MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cùng với phát triển kinh tế quốc dân, nhu cầu xây dựng tòa nhà cao tầng nước ta ngày tăng Việc áp dụng công nghệ mới, có công nghệ thi công cọc khoan nhồi xu tất yếu đóng góp vào phát triển ngành công nghiệp xây dựng Như biết, chất công nghệ cọc khoan nhồi tiềm ẩn khuyết tật, hư hỏng xảy trình thi công, đặc biệt hư hỏng đáy cọc (do sai sót trình tạo lỗ, giữ ổn định thành vách, hạ lồng cốt thép đổ bê tông), thân cọc Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi, đặc biệt chất lượng đáy cọc Việc xử lý đáy cọc đóng vai trò quan trọng việc nâng cao khả chịu lực cọc khoan nhồi Trên giới, việc nghiên cứu công nghệ xử lý làm đáy cọc bơm vữa đáy cọc khoan nhồi quan tâm từ lâu Có thể xử lý đáy cọc khoan nhồi theo nhiều phương pháp khác nhau, có công nghệ Post - Grouting công nghệ mở rộng làm phun vữa đáy cọc hai công nghệ có nhiều ưu điểm mang lại hiệu quả, sử dụng rộng rãi giới Nội dung Khảo sát sức chịu tải cọc khoan nhồi Phân tích nguyên nhân gây khuyết tật, hư hỏng đáy cọc, cọc khoan nhồi ảnh hưởng đến sức chịu tải cọc Sức chịu tải cọc sau dùng biện pháp xử lý Tìm hiểu biện pháp công nghệ phun vữa xử lý cọc Ý nghóa khoa học đề tài Cùng với phát triển kinh tế quốc dân, nhu cầu xây dựng công trình giao thông xây dựng nhà cao tầng nước ta ngày tăng Việc áp dụng công nghệ mới, có công nghệ xử đáy cọc khoan nhồi xu tất yếu đóng góp vào phát triển ngành công nghiệp xây dựng Công nghệ mở rộng xử lý đáy cọc khoan nhồi việc bơm vữa sau nghiên cứu áp dụng phổ biến nhiều nước giới Những kết nghiên cứu cho thấy công nghệ xứ lý đáy cọc có hiệu Yêu cầu thiết bị thi công đơn giản, hoàn toàn chế tạo nước Quy trình thi công kiểm soát chất lượng không phức tạp Vấn đề cần tiếp tục phải tiến hành thực nghiệm để lượng hoá mức tăng sức chịu tải đáy cọc nhờ việc phun vữa ứng với loại đất áp lực bơm cụ thể nhằm hoàn thiện phương pháp tính toán sức chịu tải cọc xử lý theo công nghệ -1- Luận văn thạc só Phương pháp nghiên cứu Sử dụng lý thuyết học , áp dụng kinh nghiệm , số liệu thực tế thi công công trường sử dụng phần mềm Plaxis 3d foundation để mô hình giải toán thực tế Hạn chế đề tài Do hạn chế đề tài nên phần luận văn em sâu phân tích đề biện pháp khắc phục cọc bị cố đáy cọc Kỹ thuật xử lý đáy cọc áp dụng hiệu cho đất rời, áp dụng hiệu cho loại đất khác sét pha cát, cát pha sét… Phương pháp xử lý cọc hỏng chân giới hạn với chiều cao vùng bê tông không đồng < 5m -2- Luận văn thạc só Hình 4.10.Máy trộn Hình 4.11.Máy trộn vữa - 79 - Luận văn thạc só Dòng vữa chảy(L/min) p lực (kg/cm2) Thể tích vữa.(L/bước) 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hình 4.12 Biểu đồ bơm vữa thực tế - 80 - 110 120 130 140 150 Luận văn thạc só d Thiết bị thi công TT 10 11 12 13 14 15 16 Tên thiết bị Máy phun vữa Máy bơm áp lực cao Máy phun vữa Máy khoan Panel điều khiển Máy trộn vữa Máy nén Bơm dìm Máy phun làm Máy bơm cát ng vách ng 3vách Vòi áp lực cao Cần cẩu Thùng nước Máy phát điện Loại CJG-150 SG-75 SG-30 MG-15 KGR303 NMA-1000L DENYO DÍ -765US inch inch d=142mm l =2m d=90mm l= 3m d=19mm l=20m 25tan 20 m3 NisyaNes4(OSM-2) Công suất 30kW 55kW 22kW 11kW 2kW 1.27 MPA 2kW 3.7kW 11kW 4.4 Phaân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi sau xử lý công thức tính toán Sau bơm vữa xong, tiến hành thí nghiệm khoan khảo sát địa chất để xác định lại thông số đất Lớp A Lớp Lớp Lớp Lớp Lớp Sét dẻo mềm Sét hạt vàng cứng Sét hạt trung lẫn cát Cát Cát trạng thái chặt Thành phần Thông số Cát san lấp Mô hình Model MC MC MC MC MC MC 2-3 14-22 22-34 34-46 58-70 2-3 m 37 m 3m 10 m 18.2 m draine d 50m draine d SPT Dày Trạng thái Type draine d Und Undra ined Und Lực dính c (kN/m2) c’ 1.0 10 22 40 80 80 Góc nội ma sát (độ) ϕ’ 31 14 20 25 0 - 81 - Luận văn thạc só Tính toán sức chịu tải cọc sau xử lý sau: Trình tự tính toán sức chịu tải đáy cọc khoan nhồi Qp sau xử lý [20] Tính toán thành phần sức chịu tải cọc khoan nhồi theo công thức tiêu chuẩn Với cọc khoan nhồi xử lý, có đường kính chiều dài cho, trình tự tính toán sức chịu tải dọc trục gồm bước sau : Bước 1: Tính toán sức chịu tải đơn vị đáy cọc trường hợp không bơm vữa, q(%đường kính), phải rõ độ lún giá trị huy động hoàn toàn (thông thường 5%D) q(%đường kính) = 2712.9 / = 542.5 KN Bước 2: Với đường kính cọc cho, tính toán sức chịu tải cực hạn thành bên, Qs, toàn chiều sâu chôn cọc Qs = 4662.3 KN Bước 3: Xác định độ lún khai thác lớn cho phép dạng tỷ lệ phần trăm đường kính cọc S = 33.65 x 10-3 m = 2.2 % D Bước 4: Chia sức chịu tải cực hạn thành cọc cho diện tích mặt cắt ngang cọc để xác định áp lực lớn chịu việc phun vữa Pmax = Qs / A = 4662.3 / 1.77 = 2634 KN/m2 Bước 5: Tính số áp lực vữa phun tỷ số áp lực phun vữa lớn sức chịu tải đơn vị đáy cọc đơn vị không bơm vữa GPI = Pmax / q(%đường kính) = 2634 / 542.5 = 4.9 (GPI : Grout presure index) Bước 6: Xác định bội số sức chịu tải cọc theo số áp lực vữa phun công thức sau với giá trị thích hợp m b lấy tùy điều kiện đất đáy cọc độ lún thiết kế độ lún cho phép ( thông số nên xác định qua thực nghiệm) Độ lún thiết kế lấy bước 1, độ lún cho phép lấy bước Tra bảng m = 1.27 , b = 0.63 [20] TCM = m(GPI) + b = 1.27 x 4.9 + 0.63 = 6.853 (TCM : Tip Capacity Multiplier) Bước 7: Xác định sức chịu tải đáy cọc đơn vị có bơm vữa tích bội số chịu tải đáy cọc sức chịu tải đáy cọc đơn vị không bơm vữa Qphun vữa = (TCM) q(%đường kính) = 6.853 x 542.5 = 3717.7 KN Vậy sau phun vữa đáy cọc Qp = 3717.7 KN 2.Trình tự tính toán sức chịu tải thân cọc khoan nhồi Qs sau xử lý : Quá trình phun vữa dọc thân cọc khoan nhồi nhằm mục đích tăng cường khả ma sát cho thân cọc 28 ngày sau phun vữa tiến hành khoan khảo sát địa - 82 - Luận văn thạc só chất lấy mẫu xung quanh khu vực vữa, đem phòng thí nghiệm thông số mẫu c = 80 KN/m2 Sau phun vữa xuống vùng đất xung quanh cọc coi khối có thông số c = 80 KN/m2 φ = Cao ñoä 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00 52.00 54.00 56.00 58.00 60.00 63.00 Độ sâu Hi (m) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 40.00 42.00 44.00 46.00 48.00 50.00 52.00 54.00 56.00 58.00 60.00 63.00 Loại đất seùt seùt seùt seùt seùt seùt seùt seùt seùt seùt sét sét sét sét sét sét sét sét sét cát cát cát sét sét sét cát cát cát cát cát cát cát N (búa/30cm) Sui ( kPa) 5.5 8.5 11.5 14.5 17.5 20.5 23.5 26.5 29.5 32.5 35.5 38.5 41.5 44.5 47.5 50.5 53.5 56.5 14 15 17 56.5 80 80 80 80 80 80 80 80 80 li (m) qs ( kPa) ϕqsQs (KN) 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 3.00 3.03 4.68 6.33 7.98 9.63 11.28 12.93 14.58 16.23 17.88 19.53 21.18 22.83 24.48 26.13 27.78 29.43 31.08 39.20 42.00 47.60 31.08 44.00 44.00 44.00 44.00 44.00 44.00 44.00 44.00 44.00 Tổng cộng: 18.52 28.63 38.73 48.83 58.93 69.04 79.14 89.24 99.35 109.45 119.55 129.65 139.76 149.86 159.96 170.07 180.17 190.27 240.02 257.17 100.89 190.27 269.41 269.41 269.41 269.41 269.41 269.41 269.41 269.41 404.12 5226.9 Vậy Qs= 5226.9 KN Sức chịu tải cho phép cọc sau xử lý Qa = 5226.9 + 3717.7 = 8944.6 (KN) - 83 - Luận văn thạc só Vậy delta P = 8944.6 – 7375.3 = 1569.3 = 20% Qa Kết luận: Sau phun vữa xử lý đáy thân cọc, sức chịu tải cọc tăng lên lớn 20% so với sức chịu tải cọc ban đầu 4.5 Phân tích sức chịu tải cọc khoan nhồi sau xử lý phương pháp phần tử hữu hạn Từ số liệu đất thực tế sau thí nghiệm dùng phần mềm Plaxis 3d Foundation mô lại cọc xử lý điều kiện đất mới, để phân tích sức chịu tải cọc sau xử lý Sơ đồ mô thể hình vẽ Hình 4.12:Mô cọc xử lý plaxis - 84 - Luận văn thạc só Hình 4.13 Độ lún U = 38.51 x 10-3m Hình 4.14 : Chuyển vị cọc - 85 - Luận văn thạc só Cọc bị khuyết tật sau xử lý 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% -0.005 Độ lún -0.01 -0.015 -0.02 -0.025 -0.03 -0.035 -0.04 Tải Trọng Hình 4.15 : Đồ thị quan hệ tải trọng chuyển vị cọc sau xử lý Với T = 14750 KN (2 lần tải trọng thiết kế) cọc lún 38 x 10-3m Với T = 7375 KN (tải trọng thiết kế) cọc lún 14 x 10-3 m 4.6 Xác định sức chịu tải cọc thí nghiệm nén tónh trường 4.6.1.Thí nghiệm nén tónh trường Sau hoàn thành công tác sữa chữa tiến hành thí nghiệm kiểm tra bằng, phương pháp nén tónh, thử động, khoan lõi lấy mẫu Kết sau đâu trích từ công trình cọc khoan nhồi áp dụng phương pháp phun vữa để gia cố đất xung quanh chân cọc đường kính 1,5m chiều cao phần bê tông không đồng lớn 5m Hình 4.21 : Nén tónh trường - 86 - Luận văn thạc só Hình 4.22 :Đồng hồ đo chuyển vị cọc 4.6.2 Kết thí nghiệm nén tónh trường 100 200 300 400 500 Load (tons) T¶i (TÊn) 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 7.00 Settlement (mm) Lun (mm) 10 13.50 20 16.40 30 35.60 40 50 Settlement vs Load Biểu đồ Tải trọng - Lún Stage 1/Chu ky Stage 2/Chu Ky Hình 4.23 :Biểu đồ nén tónh trường với trường hợp cọc sau xử lý Với tải trọng max lấy = lần tải thiết kế 1475 T Từ đồ thị xác định lại tải thiết kế đem so sánh với sức chịu tải cọc sau xử lý Từ biểu đồ quan hệ tải trọng độ lún kẻ đường đường tiếp tuyến hình vẽ Từ xác định Qa sau phun vữa xử lý cọc:Qa =1340/1.5 = 893.33 T - 87 - Luận văn thạc só Đem so với kết Qa tính toán theo công thức sau xử lý = 894.46 T gần BẢNG TỔNG KẾT Cọc Bình Thường Cọc bị khuyết tật mũi Cọc sau xử lý Tải trọng (T) Độ lún (mm) Tải trọng (T) Độ lún (mm) Tải trọng (T) Độ lún (mm) Plaxis 737.5 1475 11.91 33.65 737.5 1475 70.92 147.75 Thử tónh tải Không Không Không Không 737.5 1475 737.5 1475 14 38 16.4 35.6 Sức chịu tải cọc sau xử lý phương pháp bơm vữa đáy thân cọc: Qa = 893.33 T SỨC CHỊU TẢI CHO PHÉP CỌC Sức chịu tải cho phép (T) Cọc bình thường Cọc bị khuyết tật Cọc sau xử lý Nén tónh cọc sau xử lý 737.5 408.07 894.46 893.33 - 88 - Luận văn thạc só KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Cọc khoan nhồi có giá thành lớn , cọc đường kính lớn lên đến vài trăm triệu, nên chất lượng cọc đóng vai trò quan trọng Nếu thi công cọc gặp cố khuyết tật chi phí tăng lên nhiều gây tình trạng lãng phí thời gian , tiền bạc, chậm tiến độ… Qua kết nghiên cứu cho phép rút kết luận : Nguyên nhân gây cố cọc khoan nhồi: trình thi công cọc nhồi nhiều nguyên nhân dẫn đến cố bị khuyết tật mũi hay thân cọc Sự cố thúi mũi cọc chủ yếu đáy cọc thổi rửa không dẫn đến bùn khoan lẫn vào bê tông, gây nên giảm yếu cường độ bê tông đáy cọc Nhằm hạn chế cố trình thi công xảy kiến nghị sau: + Tuyệt đối tuân thủ theo quy trình thi công cọc mà quy phạm đề + Thường xuyên kiểm tra giám sát kỹ trình thi công + Kỹ sư giám sát công trường phải nhiều năm kinh nghiệm am hiểu cọc có khả giải xử lý kịp thời + Công nhân phải thục tay nghề Giải pháp xử lý cọc bị khuyết tật : gia cường chân cọc khoan nhồi phương pháp thổi rữa bơm vữa xi măng xung quanh cọc nhằm tăng ma sát thành cọc vữa trực tiếp xuống đáy cọc làm tăng sức chịu tải cho cọc phương pháp hoàn toàn khả thi đem lại hiệu kinh tế cao đồng thời tăng mức độ an toàn cho công trình Theo kết tính toán ứng với điều kiện đất yếu khu vực quận Tp Hồ Chí Minh áp dụng chặt chẽ công nghệ thổi rữa bơm vữa xi măng chân cọc ma sát xung quanh thành cọc tăng gấp hai lần sức chịu tải cọc bị khuyết tật lớn 20% so với cọc bình thường Từ kết nghiên cứu cho thấy công nghệ mở rộng xử lý đáy cọc khoan nhồi việc bơm vữa có hiệu Quy trình thi công kiểm soát chất lượng không phức tạp Vấn đề cần tiếp tục phải tiến hành thực nghiệm để lượng hóa mức tăng sức chịu tải đáy cọc nhờ việc phun vữa ứng với loại đất áp lực bơm cụ thể nhằm hoàn thiện phương pháp tính toán sức chịu tải cọc xử lý đáy theo công nghệ để đem vào ứng dụng cho phù hợp điều kiện Việt Nam Việc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (phần mềm Plaxis 3d foundation) công cụ nhanh hữu hiệu để tính toán trường hợp cọc, từ phán đoán sức chịu tải, độ lún cọc cọc bình thường, cọc bị khuyết tật, cọc sau xử lý… Kết tính phương pháp phần tử hữu hạn tương đối xác so với kết nén tónh trường - 89 - Luận văn thạc só Kiến nghị hướng phát triển Cần có thêm số nghiên cứu để hoàn thiện quy trình hướng dẫn thiết kế thi công, yếu tố quan trọng công nghệ là: tốc độ bơm phụt, độ đậm đặc vữa thâm nhập thời gian trì, đặc trưng biến đổi theo điều kiện đất nền, mạch nước ngầm… Cần có thêm thí nghiệm nhằm đánh giá thay đổi tiêu lý đất xung quanh mũi cọc xử lý Cần nghiên cứu thêm tác động tải trọng động đến ứng xử nềnmóng công trình trình làm việc cọc sau xử lý Để xác định khả mang tải thực tế cọc trường nên chọn phương pháp thử tải tónh thiết bị quy trình phương pháp đơn giản phù hợp với điều kiện Việt Nam Tuy nhiên, phương pháp thử tải tónh truyền thống nhiều nhược điểm nên kiến nghị sử dụng phương pháp thử tải tónh hộp Osterberg - 90 - Luận văn thạc só TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Châu Ngọc Ẩn (2002), Nền–Móng, Nxb Đại Học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Nguyễn Mạnh Kiểm (1997), Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam, tập 4,5, Nxb Xây Dựng, Hà Nội Tạp chí Khoa Học Công Nghệ Xây Dựng Nguyễn Văn Quảng, Vương Văn Thành (2003), Chỉ dẫn thiết kế thi công cọc Barrette, tường đất neo đất, Nxb Xây dựng, Hà Nội Võ Phán ( 2005), Bài giảng móng cọc, ĐHBK Võ Phán ( 2005), Bài giảng phương pháp thí nghiệm móng, ĐHBK Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2003), Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Đoàn Thế Tường, Lê Thuận Đăng (2002), Thí nghiệm đất móng công trình, Nxb Giao thông vận tải R.Whitlow (1996), Cơ học đất, Nxb Giáo dục 10 Hồ sơ khảo sát địa chất trung tâm Rectie (ĐH Bách Khoa TpHCM) 11 Kết thử tónh tải cọc công ty Cienco 68 12 TCXDVN thử tónh tải 269 – 2002 13 Tiêu chuẩn ngành 22TCN 272-01 Bộ Giao Thông vận tải Tiếng Anh 14 David Muir Wood (1994), Soil behaviour and critical state soil mechanic, Cambridge University, Press 15 Joseph E Bowles (1997), Foundation analysic and design, The McGraw-Hill Companies, Inc 16 P.V.Lade (2001), Engineering properties of soils and typical correlations, Geotechnical and Geenviremental Engineering Handbook, Chapter 3, Kluwer Academic Publishers, London 17 Paul W Mayne (1995), International symposium on côn Penetration Testing, National Report 10, U.S National Report on CPT, pp 263-276 - 91 - Luận văn thạc só 18 Pedricto Rocha.P (1995), International symposium on côn Penetration Testing, National Report 10 – Côn Penetration Testing in Brazil, pp 29-42 19 Rendon Herrero (1983), “Universal compression index equation”, Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, 109 20 T.William Lambe (1960), Soil testing for Engineers, New York 20.Post Grouting Drilled Shaft Tips Principal Investigator: Gray Mullins Graduate Students: S Dapp, E Frederick, V Wagner Department of Civil and Environmental Engineering - 92 - TÓM TẮT LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên: SỬ MINH ĐĂNG Sinh ngày: – – 1982 Tại Nha Trang-Khánh Hòa Địa liên lạc: 10/1 Cô Bắc – Nha Trang – Khánh Hòa Số điện thoại : 0908826303 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2000-2005: Học trường đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh chuyên ngành xây dựng dân dụng công nghiệp 2005-2008: Học viên cao học trường đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ 2005 – 2008 : Công tác công ty Obayashi Từ 2008 – Nay : Công tác công ty GS-EC ... Phân Tích Khả Năng Chịu Tải Của Cọc Khoan Nhồi Và Giải Pháp Xử Lý Khi Bị Khuyết Tật “ Phương pháp tính toán sức chịu tải cọc bị khuyết tật, cọc sau xử lý giải pháp thi công phương pháp kiểm tra... ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ KHI BỊ KHUYẾT TẬT II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Nhiệm vụ: Nghiên cứu giải pháp xử lý cố giảm sức kháng mũi cọc khoan nhồi Nội... Tổng quan khả chịu tải kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi Chương 2: Phân tích nguyên nhân cố xảy khuyết tật trình thi công cọc khoan nhồi Chương 3: Sức chịu tải cọc khoan nhồi bị khuyết tật Chương