Nghiên cứu tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn mỹ và tiêu chuẩn việt nam tính toán áp dụng cho móng cọc cống phú định thành phố hồ chí minh

LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn tự nghiên cứu thực hướng dẫn PGS.TS Trịnh Cơng Vấn Để hồn thành luận văn này, đã sử dụng tài liệu ghi mục Tài liệu tham khảo, ngồi tơi khơng sử dụng tài liệu mà khơng liệt kê Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung tơi đã trình bày luận văn TP Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2019 Học viên Nguyễn Văn Tráng i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Xây dựng Công trình thủy với đề tài “Nghiên cứu tính tốn móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam - Tính tốn áp dụng cho móng cọc cống Phú Định - Thành phố Hồ Chí Minh” tơi đã nhận nhiều động viên, giúp đỡ nhiều cá nhân tập thể Trước hết xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trịnh Cơng Vấn đã tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian qua để Luận văn hoàn thành thời gian quy định Xin bày tỏ lòng chân thành với giúp đỡ nhiệt tình q thầy giáo khoa Cơng trình - Trường Đại Học Thủy lợi Viện Thủy lợi Môi trường đã tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Cuối tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, người đã bên tôi, động viên khuyến khích tơi q trình thực đề tài nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU viii PHẦN MỞ ĐẦU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu .1 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: 1.4.1 Cách tiếp cận 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Kết đạt .3 1.6 Bố cục luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC 1.1 Tổng quan tình hình thiết kế móng cọc nước giới 1.1.1 Khái niệm nền, móng 1.1.2 Phân loại nền, móng 1.1.3 Khái niệm móng cọc phân loại cọc 1.1.4 Tổng quan móng cọc giới 1.1.5 Tổng quan móng cọc sử dụng Việt Nam 11 1.2 Các vấn đề đặt cần giải luận văn 17 Kết luận chương 18 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN TÍNH TỐN MÓNG CỌC THEO TIÊU CHUẨN MỸ VÀ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 19 2.1 Các phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc 19 2.2 Tính tốn móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ 20 iii 2.1.1 Sức chịu tải cọc theo phương đứng 20 2.1.2 Sức chịu tải cọc theo phương ngang 25 2.1.3 Thiết kế nhóm cọc 27 2.1.4 Hệ số an toàn thiết kế 30 2.3 Tính tốn móng cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam 30 2.1.3 Các hệ số an toàn thiết kế 30 2.3.2 Sức chịu tải cọc theo phương đứng 32 2.3.3 Tính tốn sức chịu tải ngang cọc 35 2.3.4 Thiết kế nhóm cọc 35 Kết luận chương 37 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÓNG CỌC THEO TIÊU CHUẨN MỸ VÀ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM (SỬ DỤNG TÀI LIỆU CỦA CƠNG TRÌNH CỐNG PHÚ ĐỊNH) 39 3.1 Giới thiệu cơng trình áp dụng nghiên cứu 39 3.1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng dự án 39 3.1.3 Tài liệu sử dụng tính tốn 43 3.2 Nội dung tính tốn 51 3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 51 3.3.1 Các tổ hợp áp dụng tính tốn 51 3.3.2 Tính tốn tải trọng tác dụng 51 3.4 Kiểm tra khả chịu tải móng 54 3.4.1 Tính ứng suất đáy móng 54 3.4.2 Điều kiện làm việc đàn hồi 55 3.4.3 Các thông số cọc 56 3.5 Thiết kế cọc chịu tải đứng theo tiêu chuẩn Mỹ 56 3.5.1 Tính tốn sức chỉu tải theo vật liệu 56 3.5.2 Tính tốn sức chịu tải cọc đơn 57 3.5.3 Sức chịu tải mũi cọc 59 3.5.4 Sức chịu tải cọc 60 iv 3.5.5 Tính tốn sức chịu tải nhóm cọc 60 3.6 Thiết kế cọc chịu tải đứng theo tiêu chuẩn Việt Nam 61 3.6.1 Sức kháng cọc theo vật liệu 61 3.6.2 Sức kháng dọc trục cọc theo đất 63 3.7 Thiết kế cọc chịu tải trọng ngang 66 3.7.1 Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Mỹ 66 3.7.2 Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Việt Nam .69 3.8 Kiểm tra khả chịu tải cọc 72 3.8.1 Tổng hợp kết tính tốn 72 3.8.2 Kiểm tra khả chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Mỹ 72 3.8.3 Kiểm tra khả chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam 73 3.9 Kiểm tra ổn định đáy móng quy ước 74 3.9.1 Tính tốn theo tiêu chuẩn Mỹ 74 3.9.2 Tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam 76 3.10 Kết tính tốn thảo luận 78 3.10.1 Số liệu địa chất phục vụ tính tốn .79 3.10.2 Về phương pháp tính tốn 79 Kết luận chương 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 Kết luận 83 Những vấn đề tồn 83 Kiến nghị 84 PHỤ LỤC 85 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Hình ảnh móng cơng trình Hình 2: Cấu tạo chung móng cọc Hình : Loại cọc tre cọc đóng bê tơng cốt thép Hình 4: Loại cọc xi măng đất cọc khoan nhồi Hình 1.5: Loại cọc ống thép cọc ván Hình 6: Loại cọc xi măng đất cọc khoan nhồi Hình 7: Móng cơng trình sử dụng cơng nghệ cọc xi măng đất Hình 8: Cột đất trộn xi măng để gia cố thành hố đào Hình 9: Cọc ống thép sử dụng thi công khung vây móng trụ cầu Hình 10: Cơng trình Ems Barrier đã thi cơng Đức 10 Hình 11: Giải pháp xử lý cọc thép 10 Hình 12: Dùng cọc tràm để gia cố mái buồng âu – cơng trình âu tàu Rạch Chanh 12 Hình 13: Dùng cọc tràm để gia cố đáy bể tiêu cống 12 Hình 14: Cơng trình cống đập Ba Lai tỉnh Bến Tre 13 Hình 15: Cơng trình cống đập Láng Thé tỉnh Trà Vinh 13 Hình 16: Hình ảnh cơng trình Cống Phú Định 14 Hình 17: Cống Phú Định sử dụng cọc khoan nhồi D1500, chiều dài 50m 14 Hình 18: Hình ảnh cơng trình Cống Thị Nghè 15 Hình 19: Cống Thị Nghè dùng cọc khoan nhồi D1200, dài 55m 15 Hình 20: Hình ảnh cơng trình Cống Mương Chuối 16 Hình 21: Hình ảnh cắt ngang Cống Mương Chuối dùng cọc ống thép 16 Hình 1: Sơ đồ tính toán sức chịu tải cọc 19 Hình 2: Mơ hình sức kháng thân cọc đất rời 21 Hình 3: Biểu đồ xác định hệ số chịu tải Nq 23 Hình 4: Các đường cong thiết kế hệ số kết dính cho cọc đất sét 24 Hình 5: Các giá trị α1 α2 áp dụng cho cọc dài 24 Hình 6: Vùng đất chồng lên nhóm cọc 27 vi Hình 7: Nhóm cọc hoạt động khối 28 Hình 8: Biểu đồ xác định hệ số α 33 Hình 1: Bản đồ hành quận 40 Hình 2: Hình ảnh vị trí vùng dự án 41 Hình 3: Bản đồ vị trí xây dựng cống Phú Định 43 Hình 4: Bình đồ địa hình cống Phú Định 44 Hình 5: Mặt cắt địa tầng dọc HK1-HK6-HK7 44 Hình 6: Mặt cắt địa tầng dọc HK4-HK9-HK8 45 Hình 7: Mặt cắt địa tầng dọc HK8-HK5-HK10 45 Hình 8: Hình ảnh mặt bố trí tổng thể cơng trình 49 Hình 9: Cắt ngang cơng trình 49 Hình 10: Mặt trụ pin số 50 Hình 11: Mặt cắt ngang trụ pin số 50 Hình 12: Sức kháng uốn cọc D1500 57 Hình 13: Biểu đồ ứng suất hữu hiệu 59 Hình 14: Sức kháng uốn cọc D1500 63 Hình 15: Biểu đồ ứng suất hữu hiệu 64 Hình 16: Phản lực ngang mô men lớn đầu cọc 67 Hình 17: Sơ đồ bố trí cọc đài 68 Hình 18: Phản lực ngang lớn đầu cọc biểu đồ mo men uốn 70 Hình 19: Sơ đồ bố trí cọc đài 71 Hình 20: Mơ hình khối móng quy ước 74 Hình 21: Ranh giới móng khối quy ước tính độ lún móng cọc 76 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Giá trị góc ma sát đất cọc (δ) 22 Bảng 2: Giá trị hệ số ứng suất (K) 22 Bảng 3: Các hệ số FS tính tốn xác định sức chịu tải cọc 25 Bảng 4: Cường độ sức kháng thân cọc đóng ép fi 34 Bảng 1: Bảng quy mơ cơng trình vùng dự án 41 Bảng 2: Kết thí nghiệm đất lớp - – 46 Bảng 3: Kết thí nghiệm đất lớp TK – 4a – 4b 47 Bảng 4: Kết thí nghiệm nén cố kết lớp đất 47 Bảng 5: Bảng thông số kỹ thuật công trình 48 Bảng 6: Tổ hợp tải trọng mực nước tính tốn 51 Bảng 7: Bảng tải trọng tiêu chuẩn ứng 54 Bảng 8: Bảng tải trọng tính tốn 54 Bảng 9: Kết tính tốn ứng suất đáy móng 56 Bảng 10: Các thông số cọc khoan nhồi 56 Bảng 11: Kết sức kháng dọc trục cọc theo vật liệu 57 Bảng 12: Các thông số vật liệu cọc 61 Bảng 13: Sức kháng dọc trục cọc theo vật liệu 62 Bảng 14: Kết tính tốn hệ số Nq, Nγ, Nc 67 Bảng 15: Kết tính tốn hệ số nề kZ (hệ số nhóm cọc Eg=0.25) 67 Bảng 16: Kết tính tốn lựa ngang mơ men đầu cọc 68 Bảng 17: Sức kháng dọc trục mô men uốn cho phép cọc 68 Bảng 18: Hệ số α trường hợp cọc có cọc kề sát, khoảng cách cọc 3D 69 Bảng 19: Hệ số tính tốn dọc thân cọc 70 Bảng 20: Kết tính tốn lực ngang mơ men đầu cọc 70 Bảng 21: Sức kháng dọc trục mô men uốn cho phép cọc 71 Bảng 22: Bảng tổng hợp kết tính tốn 72 Bảng 23: Bảng tổng hợp kết tính tốn 73 Bảng 24: Bảng tổng hợp kết tính tốn 73 Bảng 25: Bảng thông số tính tốn 75 Bảng 26: Tính tốn ứng suất đáy móng cọc 78 Bảng 27: Kết tính tốn thiết kế móng cọc cống Phú Định 78 viii Bảng 28: So sánh phương pháp tính SCT cọc đất dính 79 Bảng 29: So sánh phương pháp tính SCT cọc đất rời 80 Bảng 30: Bảng so sánh tính tốn .80 Bảng 31: Bảng so sánh kết tính sức chịu tải cọc theo phương pháp .82 Bảng PL 01- 1: Tải trọng trọng lượng thân lên đáy cống trụ 85 Bảng PL 01- 2: Áp lực thủy tĩnh lên cống trụ 87 Bảng PL 01- 3: Áp lực đất lên cống trụ 88 Bảng PL 01- 4: Tổng hợp tải trọng lên đáy móng cống trụ theo TCVN 89 Bảng PL 01- 5: Tổng hợp tải trọng lên đáy móng cống trụ theo tiêu chuẩn Mỹ .89 Bảng PL 02 - 1: Kết sức chịu tải tính theo tiêu chuẩn Việt Nam 90 Bảng PL 02 - 2: Kết sức chịu tải tính theo tiêu chuẩn Mỹ .93 Bảng PL 02 - 3: Kiểm tra khả chịu tải cọc trường hợp thi công 94 Bảng PL 02 - 4: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH1 94 Bảng PL 02 - 5: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH2 95 Bảng PL 02 - 6: Kiểm tra khả chịu tải cọc tổ hợp thi công 95 Bảng PL 02 - 7: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH1 96 Bảng PL 02 - 8: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH2 96 Bảng PL03- 1: Tính ứng suất đáy móng quy ước 97 Bảng PL03- 2: Bảng kết tính tốn độ lún theo tiêu chuẩn Mỹ 98 Bảng PL03- 3: Bảng kết tính tốn độ lún theo tiêu chuẩn Mỹ 98 ix TT Kích thước (m) Dài (m) Rộng (m) Cao(m) 14.59 25.10 7.23 Hạng mục - Phía sơng Áp lực ngang - Lên cửa phía đồng - Lên cửa phía sơng - Nước ngầm lên trụ - Lên trụ phía đồng - Lên trụ phía sơng Tổng 20.00 20.00 Tải đứng P (kN) -26477 6.33 3.23 9.00 10.33 7.23 30.00 15.41 14.59 Tải ngang (kN) Qx Qy -4006.89 1043.29 -32739 -2964 12150.00 -8221.92 -3813.31 115 Moment (kNm) Mx My -204005 0 12150 -11867 -1563 -111016 -441 -963 0 100748 Bảng PL 01- 3: Áp lực đất lên cống trụ TT Hạng mục B (m) Z (m) hi (m) K σ'v (kPa) q (kPa) Lực tĩnh qy (kPa) Áp lực đất chủ động Qy (kN) dZ (m) 8889.78 Mx (kN.m) 40929.40 - Mặt đất hoàn thiện 30.00 2.00 0.00 0.42 0.00 10.00 4.22 - Mực nước đất 30.00 -0.50 2.50 0.42 36.79 10.00 19.73 898.09 9.98 8962.99 - Chân tường 30.00 -9.50 9.00 0.42 83.58 10.00 39.47 7991.69 4.00 31966.42 Áp lực đất bị động -4763.47 -5472.75 0.00 - Mặt đất hoàn thiện 30.00 -7.00 0.00 2.37 0.00 15.00 -48.10 0.00 - Chân tường 30.00 -9.50 2.50 2.37 13.00 15.00 -78.92 -4763.47 Tổng 4126.31 88 1.15 -5472.75 35456.65 Bảng PL 01- 4: Tổng hợp tải trọng lên đáy móng cống trụ theo TCVN Tải tiêu chuẩn TT Tổ hợp Tải tính tốn My P (kN) Qx (kN) Qy (kN) Mx (kNm) (kNm) P (kN) Qx (kN) Qy (kN) Mx (kNm) My (kNm) Tổ hợp thi công 110935.6 0.0 0.0 79012.8 -84.2 116482.4 0 82963.4 -88.4 Tổ hợp 91951.9 4108.7 3134.9 92233.9 -103123.2 98346 4109 4792 116368 -103744 Tổ hợp 95137.6 -2963.6 8398.0 130152.7 88332.3 101531.5 -2963.6 10054.7 152723.7 87711.5 Bảng PL 01- 5: Tổng hợp tải trọng lên đáy móng cống trụ theo tiêu chuẩn Mỹ Tải tiêu chuẩn TT Tổ hợp Tải tính toán My P (kN) Qx (kN) Qy (kN) Mx (kNm) (kNm) P (kN) Qx (kN) Qy (kN) Mx (kNm) My (kNm) Tổ hợp thi công 101628.4 0.0 0.0 83666.4 -84.2 177849.7 0.0 0.0 146416.2 -147.3 Tổ hợp 82644.7 4108.7 3134.9 94313.3 -101068.8 112287.1 4108.7 5198.1 155976.3 -104172.7 Tổ hợp 85830.4 -2963.6 8398.0 134863.7 86850.5 115472.8 -2963.6 10461.2 196526.7 83746.6 89 PHỤ LỤC 2: TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC VÀ KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC 2.1: Tính toán sức chịu tải cọc Bảng PL 02 - 1: Kết sức chịu tải tính theo tiêu chuẩn Việt Nam Lcọc Mũi cọc L đất ZL (m) Z (m) (m) m 0.00 -9.10 5.60 1.00 1.00 -10.10 6.60 6.60 Lớp 20.14 5.30 34.96 1.00 2.00 -11.10 7.60 7.60 Lớp 20.14 5.30 1.00 3.00 -12.10 8.60 8.60 Lớp 20.14 1.00 4.00 -13.10 9.60 9.60 Lớp 1.00 5.00 -14.10 10.60 10.60 1.00 6.00 -15.10 11.60 1.00 7.00 -16.10 1.00 8.00 1.00 Góc ma sát φ Σlifsi Rc,u (kN/m) (kN) 32.31 20.1 75.9 40.26 37.61 40.3 151.9 5.30 45.56 42.91 60.4 227.8 20.14 5.30 50.86 48.21 80.6 303.7 Lớp 20.14 5.30 56.15 53.50 100.7 379.6 11.60 Lớp 20.14 5.30 61.45 58.80 120.8 455.6 12.60 12.60 Lớp 20.14 5.30 66.75 64.10 141.0 531.5 -17.10 13.60 13.60 Lớp 20.14 5.30 72.04 69.40 161.1 607.4 9.00 -18.10 14.60 14.60 Lớp 20.14 5.30 77.34 74.69 181.3 683.3 1.00 10.00 -19.10 15.60 15.60 Lớp 20.14 5.30 82.64 79.99 201.4 759.3 0.80 10.80 -19.90 16.40 16.40 Lớp 64.60 9.03 89.86 86.25 242.7 915.1 1.00 11.80 -20.90 17.40 17.40 Lớp 64.60 9.03 98.88 94.37 294.4 1110.0 1.00 12.80 -21.90 18.40 18.40 Lớp 64.60 9.03 107.91 103.40 346.1 1304.8 Chiều dày Lớp đất cu kN/m² ki tg  γ'I kN/m³ σv,Z kN/m² σtbv,Z kN/m² 29.67 90 Chiều dày Lcọc Mũi cọc L đất ZL (m) Z (m) (m) m 0.90 13.70 -22.80 19.30 1.00 14.70 -23.80 1.00 15.70 1.00 Lớp đất Góc ma sát φ 19.30 Lớp 27.73 0.50 0.53 20.30 20.30 Lớp 27.73 0.50 -24.80 21.30 21.30 Lớp 27.73 16.70 -25.80 22.30 22.30 Lớp 1.00 17.70 -26.80 23.30 23.30 1.00 18.70 -27.80 24.30 1.00 19.70 -28.80 1.00 20.70 1.00 γ'I Σlifsi Rc,u (kN/m) (kN) 112.28 372.7 1404.9 126.36 121.51 404.6 1525.3 9.71 136.07 131.22 439.1 1655.4 0.53 9.71 145.79 140.93 476.2 1795.0 0.50 0.53 9.71 155.50 150.64 515.8 1944.3 27.73 0.50 0.53 9.71 165.21 160.35 557.9 2103.3 Lớp 27.73 0.50 0.53 9.71 174.92 170.07 602.6 2271.8 26.30 Lớp 27.73 0.50 0.53 9.71 184.63 179.78 649.9 2450.0 27.30 27.30 Lớp 27.73 0.50 0.53 9.71 194.35 189.49 699.7 2637.7 -32.00 28.50 28.50 Lớp 27.73 0.50 0.53 9.71 206.00 200.17 762.8 2875.8 24.10 -33.20 29.70 29.70 Lớp 27.73 0.50 0.53 9.71 217.65 211.83 829.7 3127.7 1.30 25.40 -34.50 31.00 31.00 Lớp 4a 31.65 0.30 0.62 10.40 231.17 224.41 883.6 3331.1 1.00 26.40 -35.50 32.00 32.00 Lớp 4a 31.65 0.30 0.62 10.40 241.57 236.37 927.3 3495.9 1.40 27.80 -36.90 33.40 33.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 255.85 248.71 989.5 3730.5 1.00 28.80 -37.90 34.40 34.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 266.06 260.96 1036.2 3906.3 1.00 29.80 -38.90 35.40 35.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 276.26 271.16 1084.6 4089.0 1.00 30.80 -39.90 36.40 36.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 286.46 281.36 1134.9 4278.6 1.00 31.80 -40.90 37.40 37.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 296.66 291.56 1187.0 4475.0 σv,Z kN/m² σtbv,Z kN/m² 9.71 116.65 0.53 9.71 0.50 0.53 27.73 0.50 Lớp 27.73 24.30 Lớp 25.30 25.30 -29.80 26.30 21.70 -30.80 1.20 22.90 1.20 cu kN/m² 91 ki tg  kN/m³ Chiều dày Lcọc Mũi cọc L đất ZL (m) Z (m) (m) m 1.00 32.80 -41.90 38.40 1.00 33.80 -42.90 1.00 34.80 1.00 Lớp đất Góc ma sát φ 38.40 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 39.40 39.40 Lớp 4b 30.78 0.30 -43.90 40.40 40.40 Lớp 4b 30.78 35.80 -44.90 41.40 41.40 Lớp 4b 1.00 36.80 -45.90 42.40 41.80 1.00 37.80 -46.90 43.40 1.00 38.80 -47.90 1.00 39.80 1.00 γ'I Σlifsi Rc,u (kN/m) (kN) 301.77 1241.0 4678.3 317.07 311.97 1296.7 4888.5 10.20 327.27 322.17 1354.3 5105.6 0.60 10.20 337.47 332.37 1413.7 5329.5 0.30 0.60 10.20 341.55 339.51 1474.4 5558.2 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1535.4 5788.4 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1596.5 6018.5 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1657.5 6248.6 46.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1718.5 6478.7 -50.90 47.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1779.6 6708.9 42.80 -51.90 48.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1840.6 6939.0 1.00 43.80 -52.90 49.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1901.7 7169.1 1.00 44.80 -53.90 50.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 1962.7 7399.2 1.00 45.80 -54.90 51.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 2023.7 7629.3 1.00 46.80 -55.90 52.40 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 2084.8 7859.5 0.50 47.30 -56.40 52.90 41.80 Lớp 4b 30.78 0.30 0.60 10.20 341.55 341.55 2115.3 7974.5 σv,Z kN/m² σtbv,Z kN/m² 10.20 306.87 0.60 10.20 0.30 0.60 30.78 0.30 Lớp 4b 30.78 41.80 Lớp 4b 44.40 41.80 -48.90 45.40 40.80 -49.90 1.00 41.80 1.00 cu kN/m² 92 ki tg  kN/m³ Bảng PL 02 - 2: Kết sức chịu tải tính theo tiêu chuẩn Mỹ Lcọc Mũi cọc ZL (m) Z (m) m 0.00 -9.10 5.60 1.00 1.00 -10.10 6.60 Lớp 20.14 0.58 0.70 1.00 5.30 1.00 2.00 -11.10 7.60 Lớp 20.14 0.50 0.73 1.00 1.00 3.00 -12.10 8.60 Lớp 20.14 0.44 0.76 1.00 4.00 -13.10 9.60 Lớp 20.14 0.40 1.00 5.00 -14.10 10.60 Lớp 20.14 1.00 6.00 -15.10 11.60 Lớp 1.00 7.00 -16.10 12.60 1.00 8.00 -17.10 1.00 9.00 1.00 Góc ma sát φ Σlifsi Qutl kN/m kN 34.96 14.01 66.0 5.30 40.26 28.73 135.4 1.00 5.30 45.56 43.98 207.3 0.78 1.00 5.30 50.86 59.67 281.2 0.36 0.80 1.00 5.30 56.15 75.70 356.7 20.14 0.33 1.00 1.00 5.30 61.45 95.84 451.6 Lớp 20.14 0.30 1.00 1.00 5.30 66.75 115.98 546.5 13.60 Lớp 20.14 0.28 1.00 1.00 5.30 72.04 136.12 641.4 -18.10 14.60 Lớp 20.14 0.26 1.00 1.00 5.30 77.34 156.26 736.3 10.00 -19.10 15.60 Lớp 20.14 0.24 1.00 1.00 5.30 82.64 176.40 831.3 0.80 10.80 -19.90 16.40 Lớp 64.60 0.72 0.63 1.00 9.03 89.86 208.94 984.6 1.00 11.80 -20.90 17.40 Lớp 64.60 0.65 0.66 1.00 9.03 98.88 251.58 1185.5 1.00 12.80 -21.90 18.40 Lớp 64.60 0.60 0.69 1.00 9.03 107.91 295.85 1394.1 0.90 13.70 -22.80 19.30 Lớp 27.73 64.60 0.55 0.70 1.00 24.96 9.71 116.65 338.18 1593.6 1.00 14.70 -23.80 20.30 Lớp 27.73 24.96 9.71 126.36 389.08 1833.5 1.00 15.70 -24.80 21.30 Lớp 27.73 24.96 9.71 136.07 444.05 2092.5 1.00 16.70 -25.80 22.30 Lớp 27.73 24.96 9.71 145.79 503.09 2370.7 Chiều dày Lớp đất cu kN/m²  cu/σv,Z L/B   γ'I kN/m³ σv,Z kN/m² 29.67 93 31.5 Chiều dày Lcọc Mũi cọc ZL (m) Z (m) m 1.00 17.70 -26.80 1.00 18.70 1.00 Lớp đất Góc ma sát φ 23.30 Lớp 27.73 24.96 9.71 -27.80 24.30 Lớp 27.73 24.96 19.70 -28.80 25.30 Lớp 27.73 1.00 20.70 -29.80 26.30 Lớp 1.00 21.70 -30.80 27.30 1.20 22.90 -32.00 1.20 24.10 1.30 Σlifsi Qutl kN/m kN 155.50 566.19 2668.1 9.71 165.21 633.37 2984.7 24.96 9.71 174.92 704.61 3320.4 27.73 24.96 9.71 184.63 779.92 3675.3 Lớp 27.73 24.96 9.71 194.35 859.30 4049.4 28.50 Lớp 27.73 24.96 9.71 206.00 959.93 4523.5 -33.20 29.70 Lớp 27.73 24.96 9.71 217.65 1066.41 5025.3 25.40 -34.50 31.00 Lớp 4a 31.65 28.49 10.4 231.17 1208.88 5696.7 1.00 26.40 -35.50 32.00 Lớp 4a 31.65 28.49 10.4 241.57 1324.32 6240.7 1.40 27.80 -36.90 33.40 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 255.85 1488.88 7016.2 1.00 28.80 -37.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 1611.97 7596.2 1.00 29.80 -38.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 1737.23 8186.5 1.00 30.80 -39.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 1862.49 8776.8 1.00 31.80 -40.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 1987.74 9367.0 1.00 32.80 -41.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2113.00 9957.3 1.00 33.80 -42.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2238.26 10547.6 1.00 34.80 -43.90 35.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 275.24 2365.93 11149.2 1.00 35.80 -44.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2493.60 11750.8 cu kN/m²  cu/σv,Z L/B   γ'I kN/m³ 94 σv,Z kN/m² Chiều dày Lcọc Mũi cọc ZL (m) Z (m) m 1.00 36.80 -45.90 1.00 37.80 1.00 Lớp đất Góc ma sát φ 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2618.86 12341.1 -46.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2744.12 12931.4 38.80 -47.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2869.38 13521.6 1.00 39.80 -48.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 2994.64 14111.9 1.00 40.80 -49.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3119.90 14702.2 1.00 41.80 -50.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3245.16 15292.5 1.00 42.80 -51.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3370.42 15882.7 1.00 43.80 -52.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3495.68 16473.0 1.00 44.80 -53.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3620.94 17063.3 1.00 45.80 -54.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3746.20 17653.5 1.00 46.80 -55.90 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3871.45 18243.8 0.50 47.30 -56.40 34.30 Lớp 4b 30.78 27.71 10.2 265.04 3934.08 18538.9 cu kN/m²  cu/σv,Z L/B   γ'I kN/m³ 95 σv,Z kN/m² Σlifsi Qutl kN/m kN 2.2: Kiểm tra khả chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam Bảng PL 02 - 3: Kiểm tra khả chịu tải cọc trường hợp thi công Trục 35 Trục A B C D E F G ∑xi = 2835 xi (m) -13.50 -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 ∑yi2= 1929 x i² 911.3 405.0 101.3 0.00 101.3 405.0 911.3 10.50 772 3780.0 3779.9 3779.7 3779.6 3779.4 3779.3 3779.2 5.25 193 3554.2 3554.1 3554.0 3553.8 3553.7 3553.5 3553.4 0.00 0.00 3328.5 3328.4 3328.2 3328.1 3327.9 3327.8 3327.6 -5.25 193 3102.7 3102.6 3102.5 3102.3 3102.2 3102.0 3101.9 -10.50 772 2877.0 2876.8 2876.7 2876.6 2876.4 2876.3 2876.1 Kiểm tra khả chịu tải cọc - Lực dọc lớn lên cọc: Ntt= 3780.0 kN - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc Rv= 11155.0 kN - Sức kháng tải ngang tính tốn Rh= 380.24 kN - Trọng lượng cọc Nc = 1294 kN Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải Bảng PL 02 - 4: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH1 Trục Trục 35 ∑xi2= 2835 ∑yi2= 1929 x i² 10.50 A B C D E F G -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 911 405 101 101 405 911 772 3937 3773 3608 3443 3279 3114 2949 5.25 193 3621 3456 3291 3127 2962 2797 2633 0.00 3304 3139 2975 2810 2645 2481 2316 -5.25 193 2987 2823 2658 2493 2329 2164 1999 -10.50 772 2671 2506 2341 2177 2012 1847 1683 - Lực dọc lớn lên cọc Ntt= 3937 kN - Lực ngang lớn lên cọc Qtt= 137.0 kN - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc Rv= 11155 kN - Sức kháng tải ngang tính tốn Rh= 380 kN - Trọng lượng cọc Nc = 1294 kN xi (m) -13.50 Kiểm tra khả chịu tải cọc Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải 94 Bảng PL 02 - 5: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH2 Trục 35 Trục A B C D E F G ∑xi2= 2835 xi (m) -13.50 -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 ∑yi2= 1929 x i² 911 405 101 101 405 911 10.50 772 3314 3454 3593 3732 3871 4010 4150 5.25 193 2899 3038 3177 3316 3456 3595 3734 0.00 2483 2622 2762 2901 3040 3179 3319 -5.25 193 2068 2207 2346 2485 2625 2764 2903 -10.50 772 1652 1791 Kiểm tra khả chịu tải cọc - Lực dọc lớn lên cọc: - Lực ngang lớn lên cọc: - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc - Sức kháng tải ngang tính tốn - Trọng lượng cọc Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải 1931 2070 2209 2348 2487 Ntt= Qtt= Rv= Rh= Nc = 4150 287 11155.0 380.2 1294 kN kN kN kN kN 2.3 Kiểm tra khả chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Mỹ Bảng PL 02 - 6: Kiểm tra khả chịu tải cọc tổ hợp thi công Trục 35 Trục A B C D E F G ∑xi2= 2835 xi (m) -13.50 -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 ∑yi2= 1929 x i² 911.3 405.0 101.3 0.00 101.3 405.0 911.3 10.50 772 5878.9 5878.7 5878.5 5878.2 5878.0 5877.8 5877.5 5.25 193 5480.5 5480.3 5480.1 5479.8 5479.6 5479.4 5479.1 0.00 5082.1 5081.9 5081.7 5081.4 5081.2 5081.0 5080.7 -5.25 193 4683.7 4683.5 4683.2 4683.0 4682.8 4682.5 4682.3 -10.50 772 4285.3 4285.1 4284.8 4284.6 4284.4 4284.1 4283.9 Kiểm tra khả chịu tải cọc - Lực dọc lớn lên cọc: Ntt= 5878.9 kN - Lực ngang lớn lên cọc: Qtt= - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc Rv= 9692.3 kN - Sức kháng tải ngang tính tốn Rh= 361.95 kN - Trọng lượng cọc Nc = Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải 95 kN 1294 kN Bảng PL 02 - 7: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH1 Trục 35 ∑xi2= 2835 Trục A xi (m) -13.50 ∑yi2= 1929 B C D E F G -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 101 405 911 x i² 911 405 101 10.50 772 4553 4388 4222 4057 3892 3726 3561 5.25 193 4129 3963 3798 3633 3467 3302 3137 0.00 3704 3539 3374 3208 3043 2877 2712 -5.25 193 3280 3114 2949 2784 2618 2453 2288 -10.50 772 2855 2690 2525 2359 2194 2029 1863 Kiểm tra khả chịu tải cọc - Lực dọc lớn lên cọc: Ntt= 4553.1 kN - Lực ngang lớn lên cọc: Qtt= 148.5 kN - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc Rv= 9692.3 kN - Sức kháng tải ngang tính tốn Rh= 361.95 kN Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải Bảng PL 02 - 8: Kiểm tra khả chịu tải cọc TH2 Trục ∑xi2= 35 Trục A B C D E F G 2835 xi (m) -13.50 -9.00 -4.50 0.00 4.50 9.00 13.50 x i² 911 405 101 101 405 911 ∑yi2= 1929 10.50 772 3970 4103 4236 4369 4502 4635 4768 5.25 193 3435 3568 3701 3834 3967 4100 4233 0.00 2900 3033 3166 3299 3432 3565 3698 -5.25 193 2366 2499 2632 2764 2897 3030 3163 -10.50 772 1831 1964 2097 2230 2363 2496 2628 Kiểm tra khả chịu tải cọc - Lực dọc lớn lên cọc: Ntt= 4767.6 kN - Lực ngang lớn lên cọc: Qtt= - Sức kháng dọc trục tính tốn cọc Rv= 9692.3 kN - Sức kháng tải ngang tính tốn Rh= 361.95 kN Kết luận: Cọc đảm bảo khả chịu tải 96 298.9 kN PHỤ LỤC 3: KIỂM TRA ĐỘ LÚN DƯỚI MÓNG QUY NƯỚC 4.1 Kiểm tra khả chịu tải móng quy nước No I 10 II III 10 11 12 13 14 15 16 Bảng PL03- 1: Tính ứng suất đáy móng quy ước Ký Đơn Thơng số tính tốn Giá trị hiệu vị Xác định móng quy ước Chiều dài đáy móng mép cọc m 28.50 Bề rộng đáy móng mép cọc m 22.50 Chiều dài cọc lớp đất li m 46.5 Góc ma sát lớp đất dọc thân cọc φII,i độ Góc ma sát tính tốn trung bình đất φII,mt độ 22.89 Bề rộng móng quy ước Bm 31.82 Chiều dài móng quy ước Lm 37.82 Dung trọng lớp đất dọc thân cọc γII,i kN/m³ Trọng lượng đất khối móng quy ước Nm kN 499101.0 Trọng lượng cọc Nc kN 42320.8 Tính ứng suất đáy móng Tổng tải trọng thẳng đứng N kN 648131.7 Diện tích đáy móng A m 1203.47 Ứng suất trung bình σtb kPa 538.55 Kiểm tra điều kiện làm việc Dung trọng đất đáy móng γII kN/m³ 10.20 Dung trọng đất đáy móng γ'II kN/m³ 8.92 Góc ma sát đất đáy móng φII Độ 30.78 Lực dính đất đáy móng cII kPa 0.00 Chiều sâu chơn móng h m 51.5 Ứng suất thân đất σ'v 459.31 Hệ số m1 m1 1.10 Hệ số m2 m2 1.20 Hệ số ktc ktc 1.00 Hệ số A A 1.22 Hệ số B B 5.87 Hệ số D D 8.17 Áp lực tính tốn R kPa 4081 Kiểm tra điều kiện làm việc σtb < R Đạt Ứng suất gây lún đáy móng quy ước σgl kPa 79.24 Kiểm tra điều kiện σgl ≤ 0.2σ'v Đạt 97 L đất (m) Bảng PL03- 2: Bảng kết tính toán độ lún theo tiêu chuẩn Mỹ Ha Btb Lb q σv,Z N CN I N160 m m m kN/m² kN/m² S cm 1.00 1.00 22.8 28.5 454.80 170.72 33 0.482 0.867 16 0.13 1.00 2.00 23.8 29.5 465.00 157.78 35 0.474 0.872 17 0.12 1.00 3.00 24.8 30.5 475.21 146.25 34 0.467 0.878 16 0.12 1.00 4.00 25.9 31.6 485.41 135.95 32 0.460 0.882 15 0.12 1.00 5.00 26.9 32.6 495.61 126.71 32 0.453 0.887 14 0.12 1.00 6.00 27.9 33.6 505.81 118.38 33 0.446 0.891 15 0.11 1.00 7.00 28.9 34.6 516.02 110.84 34 0.439 0.895 15 0.11 1.00 8.00 29.9 35.6 526.22 104.01 36 0.433 0.898 16 0.10 0.94 Bảng PL03- 3: Bảng kết tính tốn độ lún theo tiêu chuẩn Mỹ hi (m) 0.00 z γ (m) kN/m³ 0.00 σbt kN/m² 445.93 σgl kN/m² 100.74 p1 kN/m² p2 kN/m² Ei kN/m² Si (cm) 0.30 0.30 0.30 0.60 10.20 10.20 1.00 1.00 448.99 452.05 100.74 100.73 447.46 450.52 548.20 551.26 10606 10604 0.211 0.211 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.90 1.20 1.50 1.80 2.10 2.40 10.20 10.20 10.20 10.20 10.20 10.20 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 455.12 458.18 461.24 464.30 467.36 470.42 100.72 100.71 100.68 100.63 100.57 100.49 453.58 456.65 459.71 462.77 465.83 468.89 554.31 557.36 560.40 563.42 566.43 569.42 10602 10599 10597 10595 10592 10590 0.211 0.211 0.211 0.211 0.211 0.211 0.30 0.30 2.70 3.00 10.20 10.20 1.00 1.00 473.48 476.54 100.39 100.27 471.95 475.01 572.39 575.34 10588 10586 0.211 0.210 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 3.30 3.60 3.90 4.20 4.50 4.80 10.20 10.20 10.20 10.20 10.20 10.20 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 0.98 479.60 482.66 485.72 488.78 491.84 494.90 100.12 99.94 99.73 99.50 99.24 98.94 478.07 481.13 484.19 487.25 490.31 493.37 578.26 581.16 584.03 586.87 589.68 592.46 10583 10581 10579 10577 10574 10572 0.210 0.210 0.210 0.209 0.209 0.208 0.30 0.30 5.10 5.40 10.20 10.20 0.98 0.98 497.97 501.03 98.62 98.26 496.43 499.50 595.21 597.93 10570 10568 0.207 0.207 S= 3.78 ko 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO A.Tài liệu tiếng Việt [1] Nhóm chun mơn móng, Bài giảng móng – Bộ môn sở Kỹ thuật xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng; [2] Th.s Đoàn Thế Mạnh Phương pháp gia cố đất yếu trụ đất – ximăng Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Hàng hải Số 19 – 8/2009; [3] Viện Thủy lợi Môi trường Hồ sơ thiết kế Đập ngăn sông Ems (LB Đức); [4] Công ty Cổ Phần Tư Vấn Xây Dựng VINA MEKONG (2015) Báo cáo nghiên cứu khả thi - Báo cáo thuộc Dự án: Giải ngập triều khu vực TPHCM có xét đến yếu tố biến đổi khí hậu (Giai đoạn 1) [5] Viện Thủy lợi Môi trường [2017] Hồ sơ khảo sát, thiết kế vẽ thi cơng cơng trình Cống Phú Định [6] Viện Thủy lợi Môi trường [2017] Kết tính tốn sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất kết thí nghiệm cọc tham khảo hồ sơ thiết kế cống Phú Định [7] Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2012), QCVN 04-05:2012/BNNPTNT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Cơng trình thủy lợi - Các quy định chủ yếu thiết kế; [8] Bộ khoa học công nghệ (2012), TCVN 4253:2012 Nền cơng trình thủy cơng - u cầu thiết kế; [9] Bộ khoa học công nghệ (2012), TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình; [10] Bộ khoa học cơng nghệ (2012), TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; [11] Bộ khoa học cơng nghệ (2014), TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế; [12] Bộ khoa học công nghệ (1998) TCXD 205-1998: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế; 99 B.Tài liệu tiếng Anh [1] FHWA-NHI-10-016: Cọc khoan: bước thi công phương pháp thiết kế theo LRFD – xuất tháng 05/2010 (drilled shafts: construction procedures and LRFD design methods); [2] EM 1110-1-1905: Khả chịu tải đất xuất tháng 10/1992 (Bearing capacity of soils); [3] EM 1110-1-1905: Thiết kế móng cọc xuất tháng 01/1991 (Design of pilefoundations); [4] EM – 1110 – – 2906: Thiết kế móng cọc xuất tháng 01/1991 (Design of pile foundation (EM 1110-2-2906); [5] UFC 3-220-01A: (2004) Unified Facilities Criteria - Deep Foundation; [6] AASHTO LRFD Bridge 2005 - Tiêu chuẩn thiết kế cầu Hoa Kỳ (Bridge Design Specifications); [7] Bowles - Foundation Analysis and Design Chapter SPECIAL FOOTINGS AND BEAMS ON ELASTIC FOUNDATIONS 100 ... cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam để so sánh khác hệ thống tiêu chuẩn cần thiết 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tính tốn thiết kế móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam cho. .. đất yếu khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài nghiên cứu áp dụng tính tốn thiết kế móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam cho cống ngăn triều... Tổng quan tính tốn móng cọc Chương 2: Cơ sở lý luận tính tốn móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam Chương 3: Tính tốn thiết kế móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ tiêu chuẩn Việt Nam (Sử dụng tài