Nghiên cứu các phương pháp tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho khu vực thành phố hồ chí minh

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ********************* HOÀNG THANH VÂN NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI CHO KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHUYÊN NGÀNH : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG MÃ SỐ NGÀNH : 60.58.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2007 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS PHẠM VĂN LONG Cán chấm nhận xét 1:……………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:……………………………………………… Luận Văn Thạc Sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 16 tháng 01 năm 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰDO - HẠNH PHÚC -Tp Hồ Chí Minh, Ngày 16 tháng 12 năm 2007 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : HOÀNG THANH VÂN Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 21/10/1979 Nơi sinh : Hải Dương Chuyên ngành : Địa kỹ thuật xây dựng MSHV : 00906230 I – TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực TP Hồ Chí Minh II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Phân tích phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực TP Hồ Chí Minh.Nghiên cứu ảnh hưởng ma sát âm tới cọc khoan nhồi cho khu vực đất yếu TP Hồ Chí Minh 2- NỘI DUNG: Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan điều kiện địa chất cơng trình ứng dụng cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 3: Tổng quan phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi ảnh hưởng ma sát âm tới sức chịu tải cọc Chương 4: Phân tích phương pháp chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu ma sát âm tác dụng tới cọc khoan nhồi theo thời gian cố kết cho khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 6: Kết Luận Kiến nghị III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày tháng 07 năm 2007 IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 16 tháng 12 năm 2007 V - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHẠM VĂN LONG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS PHẠM VĂN LONG TS.VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn Hội đồng chuyên ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Tên Đề Tài: “Nghiên cứu phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh” Hiện việc tính tốn sức chịu tải cực hạn cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh theo phương pháp khác cho ta kết khác so với kết nén tĩnh trường (được xem đáng tin cậy nay) Do cần thiết để lựa chọn phương pháp có kết ổn định so với kết nén tĩnh trường Hơn nữa, việc san lấp để đáp ứng yêu cầu sử dụng khu vực đất yếu gây ma sát âm đáng kể cho cọc khoan nhồi Do đó, tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh” để phân tích vấn đề sau: Phân tích phương pháp tính sức chịu tải cực hạn cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh, tính tốn cụ thể số cơng trình Từ đó, tác giả lựa chọn phương pháp tính có kết ổn định so với kết nén tĩnh trường Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis Version 8.2) để nghiên cứu ảnh hưởng ma sát âm đến sức chịu tải cọc khoan nhồi điều kiện địa chất Tp Hồ Chí Minh Từ kết phân tích, tác giả thiết lập mối quan hệ chiều sâu vùng ảnh hưởng ma sát âm cho trường hợp lớp sét yếu có chiều dày khác nhau, chịu tác động cấp tải trọng tức thời Tiếp tác giả tiến hành nghiên cứu chiều sâu vùng ảnh hưởng ma sát âm theo thời gian cố kết đất cho lớp sét yếu có chiều dày khác thiết lập mối quan hệ chiều sâu vùng ảnh hưởng ma sát âm theo thời gian SUMMARY OF THESIS Name of thesis: “Researching the methods of calculating for capacity of load of bored-pile in Ho Chi Minh City” Nowadays, caculating ultimate capacity in load of bored-pile in Ho Chi Minh City by different methods will give results that are very different to result of standard test method for pile under axial compressive load at construction sites Hence, It is very necessary to choose the method that give result approximate to result of standard test method for pile under axial compressive load In addition, in soft soil areas, loads of sand fill will create negative skin friction and decrease capacity in load of bored-pile Hence, the thesis: “Researching the methods of calculating for capacity of load of bored-pile in Ho Chi Minh City” have been choosen to analyse problems: Analysing methods of caculating ultimate capacity of load of bored-pile in Ho Chi Minh City Then, the author will choose the method that give result approximate to result of standard test method for pile under axial compressive load Using the Finite Element Method (Plaxis Version 8.2 software) to research the effect of negative skin friction on capacity of load of bored-pile in Ho Chi Minh City From analysed results, author will establish relationship between depth of negative skin friction and depth of soft clay that having different depth caused by immediated different load; then researching the depth of negative skin friction depends on consolidation time for subsoil that having different depth; establishing relationship between depth of negative skin friction and time MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Sự cần thiết đề tài………………………………………………… 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu luận văn……………………… 1.3 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 1.4 Cấu trúc luận văn…………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẨT CƠNG TRÌNH VÀ ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI CHO KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH 2.1 Tổng quan điều kiện địa chất cơng trình khu vực Tp Hồ Chí Minh…………………………………………… 2.2 Ứng dụng cọc khoan nhồi Tp Hồ Chí Minh……………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM TỚI SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 3.1 Các phương pháp tính khả chịu tải cọc…………………… 10 3.1.1 Tính sức chịu tải cọc theo tiêu trạng thái đất nền……… 10 3.1.2 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền……… 12 3.1.3 Xác định sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT…… 17 3.1.4 Tính sức chịu tải cọc từ kết thí nghiệm nén tĩnh cọc trường………………………………………………………… 18 3.2 Tính ma sát âm……………………………………………………… 21 3.2.1 Tổng quan ma sát âm…………………………………………… 21 3.2.2 Cách tính ma sát âm………………………………………………… 27 CHƯƠNG PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI CHO KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 4.1 Cơng trình DaeWon-HồnCầu 48/10 Điện Biên Phủ Phường 22 – Quận Bình Thạnh…………………………………………… 4.2 34 Cơng trình DaeWon-An phu Department – Phường An Phú – Quận 2…………………………………………………………… 37 4.3 Cơng trình Pamyang-Descon Apartment – phường Thảo Điền – Quận 2…………………………………………………………… 41 4.4 Cơng trình cao ốc phức hợp Sài Gòn Gateway – Phường 10 – Quận Phú Nhuận…………………………………………………… 44 4.5 Cơng trình cao ốc văn phịng Sacombank - Phường – Quận3…… 47 4.6 Nhận xét kết luận………………………………………………… 51 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU MA SÁT ÂM TÁC DỤNG TỚI CỌC KHOAN NHỒI THEO THỜI GIAN CỐ KẾT CỦA NỀN CHO KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH 5.1 Tổng quan phương pháp phần tử hữu hạn(FEM)…………………… 54 5.2 Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn(FEM) tính ma sát âm với đặc trưng địa chất khu vực Tp Hồ Chí Minh ………………………… 57 5.3 Tính ma sát âm cho khu vực Quận2 Tp Hồ Chí Minh……………… 90 5.4 Tính ma sát âm với số phương pháp có…………………… 96 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận……………………………………………………………… 98 6.2 Kiến nghị 99 Tài liệu tham khảo………………………………………………………… 100 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Sự Cần Thiết Của Đề Tài Hiện số khu vực Thành phố Hồ Chí Minh nhiều nhà chung cư xuất hiện tượng lún, lún lệch, điển hình số khu vực đường Đinh Bộ Lĩnh quận Bình Thạnh, Phường Tân Thới Hiệp quận 12 số khu vực khác.Kéo theo khơng an tâm cho người dân sử dụng cơng trình này,một số cơng trình cá nhân có điều kiện nhà nước phải tiến hành biện pháp gia cố móng chi phí tốn nhiều thời gian cho việc khắc phục tượng Qua tìm hiểu xác định số đặc điểm bản: - Móng sử dụng cho cơng trình móng nơng móng băng móng đơn,có khơng dùng cừ tràm móng - Lớp đất đáy móng sét mềm φ khoảng 50 dày từ đến 20m tùy khu vực Do vấn đề đặt móng nơng khơng đảm bảo độ tin cậy cho cơng trình có kết cấu bê tơng cốt thép, cơng trình có kết cấu thép q trình sử dụng đặt khu vực có đất yếu quận 4, 7, Nhà Bè,12, Bình Thạnh số khu vực khác Việc lựa chọn móng cọc phương án nghĩ đến kỹ sư thiết kế.Thực tế việc sử dụng móng cọc làm móng cho cơng trình ứng dụng qua nhiều kỷ Cọc sử dụng gồm nhiều loại phân loại theo vật liệu, theo chiều dài, theo kích thước mặt cắt ngang, theo phương pháp chế tạo cọc, theo mục đích thiết kế…Đối với cơng trình lớn việc dùng loại cọc đường kính nhỏ, cọc đóng,ép…khơng giải triệt để vấn đề sức chịu tải,lún phương án nghĩ sau cọc khoan nhồi cọc Baret Trong phương pháp lý thuyết tính tốn sức chịu tải cọc có cho ta kết khác Với khu vực Tp.Hồ Chí Minh có số đề tài tiến hành nghiên cứu sức chịu tải cọc đơn như: “Đề tài tiến hành nghiên cứu phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc bê tơng cốt thép chế tạo sẵn” tính tốn với phương pháp tính tốn sức chịu tải TCXD 205 – 1998 Sau so sánh với kết nén tĩnh trường sau đưa kiến nghị hiệu chỉnh kết tính theo lý thuyết [2] “Nghiên cứu giải pháp móng sâu cho khu vực Quận Thành phố Hồ Chí Minh” Trong luận văn tác giả nghiên cứu tính tốn sức chịu tải cọc ống dự ứng lực, sau sử dụng phần mềm plaxis mơ tả q trình biến dạng cọc với cấp áp lực nén tĩnh dụng mô hình Mohr Culomb [1] - Cọc khoan nhồi xuất vào năm 1899 Kỹ sư người Nga đề xướng tồn phát triển thời gian dài, nhiên nhiều vấn đề cần nghiên cứu có vấn đề tính tốn sức chịu tải ảnh hưởng ma sát âm tới cọc - Có đề tài nghiên cứu sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh - Nền đất số quận Tp Hồ Chí Minh yếu, nhu cầu sử dụng đất đắp nên cao , độ cố kết đất yếu xảy trình sử dụng gây ma sát âm ảnh hưởng tới sức chịu tải cọc Xuất phát từ yếu tố tác giả tiếp tục nghiên cứu vấn đề tồn vấn đề tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi Vấn đề ma sát âm tác dụng lên cọc khoan nhồi trình cố kết nghiên cứu phân tích cụ thể cho đặc điểm đất yếu Tp Hồ Chí Minh 1.2 Mục Tiêu Và Nhiệm Vụ Nghiên Cứu Của Luận Văn (1) – Phaân tích tính toán khả chịu tải cọc khoan nhồi ( khu vực Tp Hồ Chí Minh ) theo phương pháp nêu TCXDVN 205 – 1998 số công thức khác So sánh kết tính toán với kết nén tónh trường, từ kiến nghị phương pháp tính toán phù hợp với điều kiện địa chất khu vực Tp Hồ Chí Minh (2) – Nghiên cứu ma sát âm tác dụng lên cọc khoan nhồi theo trình cố kết đất yếu phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm Plaxis – Version 8.2.Từ kiến nghị việc lựa chọn thông số phục vụ tính toán ma sát âm ( chiều dài phát triển ma sát âm theo thời gian cố kết ) cọc khoan nhồi khu vực Tp Hồ Chí Minh 1.3 Phương Pháp Nghiên Cứu Được Lựa Chọn - Nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu sở lý thuyết phương pháp tính toán sức chịu tải cực hạn cọc thông qua tiêu trạng thái cường độ đất nền, kết thí nghiệm tính chất đất trường, dùng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) ứng dụng phần mềm Plaxis để nghiên cứu ma sát âm - Nghiên cứu thực nghiệm: Trên sở phân tích số liệu kết thực nghiệm có so sánh với sở lý thuyết phân tích 1.4 Cấu Trúc Của Luận Văn - Nội dung luận văn gồm 06 chương chính, phần phụ lục ∑li = Sức chịu tải cọc( T ) Qtc = 1093 T 2.Tính tốn sức chịu tải theo tiêu cường độ đất 60 m Tính sức chịu tải theo công thức: Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp Lớp Đất 10 li(m) 6.5 9.2 2.5 3.8 4.2 1.6 1.7 9.8 19.2 1.5 Zi(m) 3.25 11.1 16.95 20.1 24.1 27 28.65 34.4 48.9 59.25 γ (T/m3) 1.47 1.49 2.02 1.94 1.78 2.08 2.15 2.08 2.08 2.09 γ' (T/m3) 0.47 0.49 1.02 0.94 0.78 1.08 1.15 1.08 1.08 1.09 a, Sức chịu mũi đất mũi cọc Qp (Tính theo Thurman) đất rời qp = αiN’qσ’v αi = 0.85 0.785 m2 47 KN/m2 17 533.13 KN = 53.313T Ap = σ’v = N'q = Sức kháng mũi Qp = b,Tính sức kháng bên cọc Lớp OH1; OH; CH1; CL;CH: Tính theo phương pháp  fs = αSu Lớp đất α Su (KN/m2) OH1 0.75 15.3 OH 0.75 27.3 CH1 0.6 98.5 CL 0.59 114.7 CH 0.56 125.6 Lớp SC; SC-GC: Tính theo phương pháp  fsi(KN/m2) 11.475 20.475 59.1 67.673 70.336 fs = βσ,v Trong β = Ktgφ Lớp đất β σ’v(T/m2) fsi(T/m2) SC 0.28 16.039 4.49 SC 0.3 16.75 5.03 SC 0.35 23.29 8.15 SC 0.28 37.7 10.56 SC-GC 0.28 44.83 12.55 fstb= 68.92kPa Qs = Asfstb = 12984KN Qu = Qs + Qp = 1351 Tấn 3.Tính tốn sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn a Tính sức chịu tải theo TCXDVN 205-1998 Qu = qp Ap + fs As qp (kPa) = 120N = 28*120 = 3360kPa fs (kPa)= Ntb = 14 kPa Qu = 3360*0.785 +14*188.4 =5275 KN = 527.5Tấn b.Tính sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản Qa = 1/3 { α Na AP + (0,2 NS LS + CLC ) πd } ;đơn vị tính (Tấn) α= Na = 15 32 NS = 20 LS = 34 m Lc = 26 m C= 0.50 Qa = 281.55 T 4.Tính tốn sức chịu tải cọc từ kết nén tĩnh trường (theo TCXDVN 269 - 2002) Xác định sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị giới hạn theo đề nghị De Beer QU > Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương pháp đồ thị QU = 800 T 700 T HÌNH TRỤ HỐ KHOAN CÔNG TRÌNH: DUMYANG - DESCON APARTMENT ĐỊA ĐIỂM: PHƯỜNG THẢO ĐIỀN - QUẬN - TP HỒ CHÍ MINH 1.7 1.7 4.00 10 11.4 12 14 16 18 20 13.1 15.9 3a 18.5 3b 20.5 22 1.9 24 26 5.7 sub 3b 26.2 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 24.50 64 66 68 67.0 70 72 74 76 78 80 76 78 78 m 38 maãu 38 lần Ngày khởi công: Ngày kết thúc: Mực nước tónh: Cột Số hiệu địa mẫu Độ sâu (m) THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT) tầng UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - SPT1 - UD1 - 10 SPT1 - 10 UD1 - 11 SPT1 - 11 UD1 - 12 SPT1 - 12 UD1 - 13 SPT1 - 13 UD1 - 14 SPT1 - 14 UD1 - 15 SPT1 - 15 UD1 - 16 SPT1 - 16 UD1 - 17 SPT1 - 17 UD1 - 18 SPT1 - 18 UD1 - 19 SPT1 - 19 UD1 - 20 SPT1 - 20 UD1 - 21 SPT1 - 21 UD1 - 22 SPT1 - 22 UD1 - 23 SPT1 - 23 UD1 - 24 SPT1 - 24 UD1 - 25 SPT1 - 25 UD1 - 26 SPT1 - 26 UD1 - 27 SPT1 -27 UD1 - 28 SPT1 - 28 UD1 - 29 SPT1 - 29 UD1 - 30 SPT1 - 30 UD1 - 31 SPT1 - 31 UD1 - 32 SPT1 -32 UD1 - 33 SPT1 - 33 UD1 - 34 SPT1 - 34 UD1 - 35 SPT1 - 35 UD1 - 36 SPT1 - 36 UD1 - 37 SPT1 - 37 UD1 - 38 SPT1 - 38 1.8 - 2.0 2.0 - 2.45 3.8 - 4.0 4.0 - 4.45 5.8 - 6.0 6.0 - 6.45 7.8 - 8.0 8.0 - 8.45 9.8 - 10 10 - 10.45 11.8 - 12 12 - 12.45 13.8 - 14 14 - 14.45 15.8 - 16 16 - 16.45 17.8 - 18 18 - 18.45 19.8 - 20 20 - 20.45 21.8 - 22 22 - 22.45 23.8 - 24 24 - 24.45 25.8 - 26 26 - 26.45 27.8 - 28 28 - 28.45 29.8 - 30 30 - 30.45 31.8 - 32 32 - 32.45 33.8 - 34 34 - 34.45 35.8 - 36 36 - 36.45 37.8 - 38 38 - 38.45 39.8 - 40 40 - 40.45 41.8 - 42 42 - 42.45 43.8 - 44 44 - 44.45 45.8 - 46 46 - 46.45 47.8 - 48 48 - 48.45 49.8 - 50 50 - 50.45 51.8 - 52 52 - 52.45 53.8 - 54 54 - 54.45 55.8 - 56 56 - 56.45 57.8 - 58 58 - 58.45 59.8 - 60 60 - 60.45 61.8 - 62 62 - 62.45 63.8 - 64 64 -64.45 65.8 - 66 66 - 66.45 67.8 - 68 68 - 68.45 69.8 - 70 70 - 70.45 71.8 - 72 72 - 72.45 73.8 - 74 74 - 74.45 75.8 - 76 76 - 76.45 17 - - 2004 19 - - 2004 0.5m MÔ TẢ ĐẤT N /30cm Bềdàylớp(m ) Độsâulớp(m ) Tênlớp Độsâu(m ) Chiều sâu hố khoan: Mẫu nguyên dạng: Thí nghiệm SPT: Lớp 1: Đất san lấp 1 Lớp 2: Sét mềm màu xám xanh C = 0.074 Kg/cm ²;l= 1.07 2 Lớp 3: Sét cứng C = 0.217 Kg/cm ²;l= 0.44 Lớp 3a: Sét pha cát trạng thái cứng C = 0.212 Kg/cm ²;l= 0.45 Lớp 3b: Sét cứng C = 0.278 Kg/cm ²;l= 0.27 Lớp sub 3b: Sét mềm màu xám nâu C = 0.166 Kg/cm ²;l= 0.57 15 16 13 5 19 22 20 16 17 18 19 Lớp 4: Cát chặt vừa lẫn sỏi sạn 14 C = 0.1 Kg/cm ²; 18 24 17 20 20 14 28 20 23 26 27 22 32 66 Lớp 5: Cát chặt C = 0.089 Kg/cm ²;l= 0.55 63 53 53 Lớp 6: Cát vàng trạng thá i chặt vừa C = 0.087 Kg/cm ²;l= 0.43 15 10 20 30 40 50 60 70 80 10 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CƠNG TRÌNH: PUMYANG - DESCON APARTMENT 150 Xa Lộ Hà Nội, Phường Thảo Điền - Quận2 CỌC KHOAN NHỒI : Đường kính D(m) =1m; Chiều dài L (m) = 45.5M; (cọc PT4) Tính sức chịu tải cọc theo tiêu trạng thái đất gọi phương pháp thống kê Công thức: Qtc = m(mRqpAp + u∑ mffili ) Trong đó: Ap = u= m= 0.785 m2 3.14 m mR = mf = 0.6 ’ o o Sức kháng mũi đơn vị, qp = 0.75 β(γ IdpA k+ α γI LB k) β = 0.21; Aok = 12.6; Bok= 24.8; γ’I = 0.92 T/m3; γI = 1.77 T/m3; α = 0.49 qp = 0.75*0.21(0.92*1*12.6 + 0.49*1.77*45.5*24.8) = 156 T/m Ma sát bên lớp đất thứ i với cọc, fi: Lớp Đất li(m) fi(T/m2) 0.9 2 0.91 0.93 0.95 0.95 1.4 0.95 1.9 4.3 3.8 1.5 3.8 10 3.7 11 2 12 2 ∑li = 45.5 m Sức chịu tải cọc( T ) Qtc = Lớp Đất 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 732.7 T li(m) 1.7 2 2 2 2 2 fi(T/m2) 12.8 12.8 12.8 12.9 12.9 12.9 13 13 13 13.1 13.2 11 2.Tính tốn sức chịu tải theo tiêu cường độ đất Tính sức chịu tải theo công thức: Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp Lớp Đất li(m) 11.4 1.9 3.5 5.7 21 γ (T/m3) 1.46 1.91 1.9 1.88 1.65 1.9 Zi(m) 5.7 12.35 15.05 17.8 21.65 35 γ' (T/m3) 0.46 0.91 0.9 0.88 0.65 0.9 a, Sức chịu mũi đất mũi cọc Qp (Tính theo Thurman) đất rời Sức chịu tải mũi cọc xác định theo công thức sau : qp = αiN’qσ’v αi = 0.85 0.785 m2 34.5 KN/m2 17 391.34 KN = 39.134 T Ap = σ’v = N'q = Sức kháng mũi Qp = b,Tính sức kháng bên cọc Lớp 2; 3; 3a;3b; Sub 3b: Tính theo phương pháp  fs = αSu Lớp đất 3a 3b Sub3b α 0.8 0.73 0.7 0.68 0.7 Su (KN/m2) 13.6 77 91.4 113.5 99.92 fsi(KN/m2) 10.88 56.21 63.98 77.18 69.944 Lớp 4: Tính theo phương pháp  fs = βσ,v Trong β = Ktgφ Lớp đất β σ’v(T/m2) fsi(T/m2) 12 0.35 25.04 8.76 fstb= 62.6kPa Qs = Asfstb =8943 KN Qu = Qs + Qp = 933Tấn 3.Tính tốn sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn a Tính sức chịu tải theo TCXDVN 205-1998 Qu = qp Ap + fs As qp (kPa) = 120N = 20*120 = 2400kPa fs (kPa)= Ntb = 12 kPa Qu = 2400*0.785 +13*143 =3741 KN = 374.1Tấn b.Tính sức chịu tải cọc theo công thức Nhật Bản Qa = 1/3 { α Na AP + (0,2 NS LS + CLC ) πd } ;đơn vị tính (Tấn) α = 15 Na = NS = LS = 24 20 17.3 m Lc = C= 28.2 m 1.5 Qa = 210.9 T 4.Tính tốn sức chịu tải cọc từ kết nén tĩnh trường (theo TCXDVN 269 - 2002) Xác định sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị giới hạn theo đề nghị De Beer QU = Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương pháp đồ thị QU = 600 T 600 T 13 HÌNH TRỤ HỐ KHOAN CÔNG TRÌNH: CAO ỐC 261C NGUYỄN VĂN TRỖI ĐỊA ĐIỂM: SỐ 261C - NGUYỄN VĂN TRỖI - PHƯỜNG 10 - QUẬN PHÚ NHUẬN - TP HỒ CHÍ MINH Số hiệu địa mẫu Độ sâu (m) 0.5 HK1 - 0.8 - 1.0 4.00 HK1 - 2.8 - 3.0 4.5 2.00 Coät 0.5 Ngày khởi công: Ngày kết thúc: Mực nước tónh: Bềdàylớp(m) 1a 60.0 m 30 mẫu 30 lần Độsâulớp(m) Tênlớp Độsâu(m) Chiều sâu hố khoan: Số mẫu nguyên dạng: Thí nghiệm SPT: 5.5 tầng HK1 - 4.8 -5.0 HK1 - 6.8 - 7.0 14 - - 2006 15 - - 2006 6.0m THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT) MÔ TẢ ĐẤT 15 15 15 N cm cm cm 10 20 30 40 50 Số hiệu Độ sâu SPT 3 SPT1 1.0 - 1.45 SPT2 3.0 - 3.45 Lớp 1: Sét pha, màu xám xanh, nâu vàng trạng thái dẻo cứng - nửa cứng 17 SPT3 5.0 - 5.45 C = 0.224 Kg/cm²;l= 0.37 13 SPT4 7.0 - 7.45 Lớp 2: Sét pha lẫn sỏi sạ n laterite, màu xám tro, nâu đỏ, xám vàng, nửa cứng - cứng 15 SPT5 9.0 - 9.45 13 SPT6 11 - 11.45 Lớp 1a: Đất san lấp: Cát, sét, lẫn gạch đá, bê tông 10 HK1 - 8.8 - 9.0 12 HK1 - 10.8 - 11 14 HK1 - 12.8 - 13 13 SPT7 13 - 13.45 16 HK1 - 14.8 - 15 13 SPT8 15 - 15.45 12 SPT9 17 - 17.45 13 SPT10 19 - 19.45 13 SPT11 21 - 21.45 18 23.10 20 22 HK1 - 16.8 - 17 HK1 - 10 18.8 - 19 HK1 - 11 20.8 - 21 C = 0.29 Kg/cm²; l= -0.12 Lớp 3: Sét pha lẫn sỏi sạ n, màu xám vàng, xám xanh, xám tro, nâu vàng C = 0.053 Kg/cm²; 24 HK1 - 12 22.8 - 23 14 SPT12 23 - 23.45 26 HK1 - 13 24.8 - 25 15 SPT13 25 - 25.45 28 HK1 - 14 26.8 - 27 HK1 - 15 28.8 - 29 HK1 - 16 30.8 - 31 15 SPT14 27 - 27.45 16 SPT15 29 - 29.45 Lớp 4: Sét màu xám nâu, nâu đen trạng thái dẻo cứng, nửa cứng 11 19 SPT16 31 - 31.45 30 29.60 32.00 2.4 32 34 36 3.5 35.50 38 HK1 - 17 32.8 - 33 HK1 - 18 34.8 - 35 HK1 - 19 36.8 - 37 11 15 26 SPT17 33 - 33.45 14 17 31 SPT18 35 - 35.45 22 24 25 49 SPT19 37 - 37.45 C = 0.308 Kg/cm²;l= 0.38 Lớp 5: Cát pha lẫn sỏi sạn thạch anh, màu nâu vàng, xám vàng, xám tro C = 0.062 Kg/cm²; 40 HK1 - 20 38.8 - 39 23 24 26 50 SPT20 39 - 39.45 42 HK1 - 21 40.8 - 41 22 23 27 50 SPT21 41 - 41.45 44 HK1 - 22 42.8 - 43 22 24 25 49 SPT22 43 - 43.45 24 26 28 >50 SPT23 45 - 45.45 22 24 25 49 SPT24 47 - 47.45 24 25 27 >50 SPT25 49 - 49.45 25 26 28 >50 SPT26 51 - 51.45 20 25 28 >50 SPT27 53 - 53.45 HK1 -28 54.8 - 55 24 26 29 >50 SPT28 55 - 55.45 HK1 - 29 56.8 - 57 HK1 - 30 59.3 - 59.5 26 28 30 >50 SPT29 57 - 57.45 27 28 30 >50 SPT30 59.5 - 59.95 46 24.50 48 HK1 - 25 48.8 - 49 50 HK1 - 26 50.8 - 51 HK1 - 27 52.8 - 53 52 54 56 58 60 HK1 - 23 44.8 - 45 HK1 - 24 46.8 - 47 60.00 Lớp 6: Sét màu xám vàng, hồng đỏ, nâu vàng, nâu xám - cứng C = 0.444 Kg/cm²;l= -0.09 14 BẢNG TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CƠNG TRÌNH: CAO ỐC PHỨC HỢP 261 NGUYỄN VĂN TRỖI - Q PHÚ NHUẬN CỌC KHOAN NHỒI : Đường kính D(m) = 1.2m; Chiều dài L (m) = 41m; Cọc (C02) Tính sức chịu tải cọc theo itêu trạng thái đất gọi phương pháp thống kê Công thức: Qtc = m(mRqpAp + u∑ mffili ) Trong đó: Ap = u= m= 1.1304 m2 3.768 m mR = mf = 0.6 470 T/m2 Sức kháng mũi đơn vị, qp = Ma sát bên lớp đất thứ i với cọc, fi: Lớp Đất li(m) 2 10 11 ∑li = 41 m Sức chịu tải cọc( T ) fi(T/m2) 4.5 4.5 7.5 7.5 7.6 7.7 7.9 7.9 7.9 7.9 Lớp Đất 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 li(m) 2 1.1 0.4 1.5 2 Qtc = 1251.84 T 2.Tính toán sức chịu tải theo tiêu cường độ đất Tính sức chịu tải theo cơng thức: Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp Lớp Đất li(m) Zi(m) γ (T/m3) 1.97 γ' (T/m3) 0.97 fi(T/m2) 7.9 7.9 7.91 7.91 6.8 6.8 9.5 9.5 11 11 11.2 15 23.1 2.4 3.5 6 29.1 31.5 35 40.5 2.05 2.07 1.89 2.09 2.08 1.05 1.07 0.89 1.09 1.08 a, Sức chịu mũi đất mũi cọc Qp đất dính Sức chịu tải mũi cọc xác định theo công thức sau : qp = 6Su 398.2 KN/m2 Su = 1.1304 m2 Ap = Sức kháng mũi Qp = 2700.75 KN = 270.08T b,Tính sức kháng bên cọc Lớp 1; 2; ;4; 6: Tính theo phương pháp  fs = αSu Lớp đất α 1 0.4 0.3 Su (KN/m2) 35.56 58.2 154.74 340.92 fsi(KN/m2) 35.56 58.2 61.896 102.276 Lớp 3;5: Tính theo phương pháp  fs = βσ,v Trong β = Ktgφ Lớp đất β σ’v(T/m2) 0.35 0.35 18.3385 34.7405 fsi(T/m2) fstb= 70.3kPa Qs = Asfstb = 10860 KN Qu = Qs + Qp = 1356Tấn 3.Tính tốn sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn a Tính sức chịu tải theo TCXDVN 205-1998 Qu = qp Ap + fs As 6.418475 12.159175 16 qp (kPa) = 120N = 45*120 = 5400kPa fs (kPa)= Ntb = 18 kPa Qu = 5400*1.13 +18*154.5 = KN = 888.3Tấn b.Tính sức chịu tải cọc theo cơng thức Nhật Bản Qa = 1/3 { α Na AP + (0,2 NS LS + CLC ) πd } ;đơn vị tính (Tấn) α= 15 Na = 49 NS = 20 LS = 26.6 m Lc = 13.9 m C= 3.35 T/m2 Qa = 469.08 T 4.Tính tốn sức chịu tải cọc từ kết nén tĩnh trường (theo TCXDVN 269 - 2002) Xác định sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị giới hạn theo đề nghị De Beer QU = 1200 T Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương pháp đồ thị QU = 1000 T 17 HÌNH TRỤ HỐ KHOAN CÔNG TRÌNH: Vị trí : Chiều sâu hố khoan: Thí nghiệm SPT: Bềdàylớp(m) Độsâulớp(m) Tênlớp Độsâu(m) 2.3 2.1 3.8 6.1 10 12 5.9 12 14 16 2.7 4a 14.7 18 5.7 địa tầng Số hiệu mẫu Độ sâu (m) HK3 - 1.0 - 1.5 HK3 - 2.0 - 2.5 HK3 - 3.0 - 3.5 HK3 - 5.0 - 5.5 HK3 - 7.0 - 7.5 HK3 - 11 9.0 - 9.5 HK3 - 13 11.0 - 11.5 HK3 - 15 13.0 - 13.5 HK3 - 17 15.0 - 15.5 HK3 - 19 17.0 - 17.5 HK3 - 21 19.0 - 19.5 20 4b Ngày khởi công: Ngày kết thúc: Mực nước tónh: 60.0 m 31 lần Cột 0.2 CAO ỐC VĂN PHÒNG 266 NAM KỲ KHỞI NGHĨA - QUẬN 266 Nam Kỳ Khởi Nghóa - Phường - Quaän 20.4 22 HK3 - 23 21.0 - 21.5 24 HK3 - 25 23.0 - 23.5 26 HK3 - 27 25.0 - 25.5 HK3 - 29 27.0 - 27.5 28 13.6 THÍ NGHIỆM XUYÊN TIÊU CHUẨN (SPT) MÔ TẢ ĐẤT Nền bêtông, cát xà bần Lớp 1: Sét pha cát, màu nâu đỏ xám trắng Trạng thái rắn vừa (dẻo mềm) C = 0.153 Kg/cm ²;l= 0.42 Lớp 2: Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite màu nâu đỏ, vàng xám trắng Trạng thái rắn vừa (dẻo mềm) C = 0.183 Kg/cm ²;l= 0.45 Lớp 3: Sét pha cát màu nâu đỏ, xám trắng Trạng thái rắn vừa C = 0.145 Kg/cm ²;l= 0.38 Lớp 4a: Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng, vàng nhạt Trạng thái bời rời C = 0.017 Kg/cm ²; Lớp 4b: Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu vàng nhạt, nâu đỏ nhạt Trạng thái chặt vừa C = 0.024 Kg/cm ²; Lớp 5: Sét lẫn bột, màu nâu vàng, nâu đỏ sậm Trạng thái rắn C = 0.312 Kg/cm ²;l= -0.02 15 15 15 N cm cm cm 1 1 2 2 2 3 3 13 15 17 13 14 11 20 17 30 HK3 - 31 29.0 - 29.5 15 32 HK3 - 33 31.0 - 31.5 10 18 34 HK3 - 35 33.0 - 33.5 10 11 21 10 12 22 12 12 15 27 34.0 36 4.4 38 38.4 42 HK3 - 45 43.0 - 43.5 44 46 12.6 48 51 54 5.6 56 60 56.6 60.00 HK3 - 47 45.0 - 45.5 HK3 - 49 47.0 - 47.5 HK3 - 55 53.0 - 53.5 HK3 - 57 55.0 - 55.5 HK3 - 59 57.0 - 57.5 3.4 C = 0.027 Kg/cm ²; HK3 - 61 59.0 - 59.5 17 13 13 17 30 Lớp 7: Sét lẫn bột màu nâu đỏ Trạng thái rắn C = 0.515 Kg/cm ²;l= -0.09 14 14 19 33 16 16 19 35 15 15 21 36 HK3 - 51 49.0 - 49.5 HK3 - 53 51.0 - 51.5 50 58 HK3 - 39 37.0 - 37.5 Lớp 6: Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu vàng nhạt Trạng thái chặt vừa HK3 - 41 39.0 - 39.5 HK3 - 43 41.0 - 41.5 40 52 HK3 - 37 35.0 - 35.5 18 - 12 - 2002 21 - 12 - 2002 3.2 m 14 14 20 34 15 15 19 34 Lớp 8: Sét pha cát, màu xám trắng nâu đỏ Tr5ng thái cứng 11 14 15 C = 0.37 Kg/cm ²;l= 0.17 Lớp 9: Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu vàng nâu Trạng thái chặt vừa C = 0.034 Kg/cm ²; 25 15 15 21 36 3 10 20 30 40 50 60 18 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CƠNG TRÌNH: CAO ỐC VĂN PHỊNG 266 NAM KỲ KHỞI NGHĨA QUẬN3 CỌC KHOAN NHỒI : Đường kính D(m) = 1m; Chiều dài L (m) = 44m; Cọc ( C13 ) Tính sức chịu tải cọc theo itêu trạng thái đất gọi phương pháp thống kê Công thức: Qtc = m(mRqpAp + u∑ mffili ) Trong đó: Ap = u= m= mR = mf = Sức kháng mũi đơn vị, qp = Ma sát bên lớp đất thứ i với cọc, fi: 0.785 m2 3.14 m 1 0.6 450 T/m2 Lớp Đất li(m) fi(T/m2) Lớp Đất li(m) 1 1.5 14 2 1.1 1.5 15 1.9 16 1.9 17 2.8 18 2.8 19 1.6 1.9 2.8 20 4.7 21 0.7 4.7 22 0.4 10 5.3 23 11 5.3 24 12 1.7 5.3 25 1.8 13 11 ∑li = 44 m Sức chịu tải cọc( T ) Qtc = 782 T 2.Tính tốn sức chịu tải theo tiêu cường độ đất Tính sức chịu tải theo công thức: Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp fi(T/m2) 11 11 11 11 11 10.8 7.1 7.1 7.1 13.9 14 14.1 19 Lớp Đất li(m) 2.1 3.8 5.9 2.7 5.7 13.6 4.4 5.8 Zi(m) 1.05 8.85 13.15 17.35 27 36 41.1 γ (T/m3) 1.81 1.86 1.84 1.89 1.95 1.95 1.98 2.02 γ' (T/m3) 0.81 0.86 0.84 0.89 0.95 0.95 0.98 1.02 a, Sức chịu mũi đất mũi cọc Qp đất dính Sức chịu tải mũi cọc xác định theo công thức sau : qp = 6Su Su = 333.8 KN/m2 Ap = 0.785 m2 Sức kháng mũi Qp = b,Tính sức kháng bên cọc 1572.20 KN =157.22T Lớp 1; 2; ;3; 5;7: Tính theo phương pháp  fs = αSu Lớp đất α 1 0.31 0.3 Su (KN/m2) 18.3 31.63 39.15 170.86 275.2 fsi(KN/m2) 18.3 31.63 39.15 52.9666 82.56 Lớp 4a;4b: Tính theo phương pháp  fs = βσ,v Trong β = Ktgφ Lớp đất 4a 4b fstb= 53kPa Qs = Asfstb = 7322.5 KN Qu = Qs + Qp = 889.5Tấn β σ’v(T/m2) 0.25 0.32 11.1265 12.5575 fsi(T/m2) 2.781625 4.0184 20 3.Tính tốn sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn a Tính sức chịu tải theo TCXDVN 205-1998 Qu = qp Ap + fs As qp (kPa) = 120N = 35*120 = 4200kPa fs (kPa)= Ntb = 22 kPa Qu = 4200*0.785 +22*138.2 = 6340KN = 634Tấn b.Tính sức chịu tải cọc theo cơng thức Nhật Bản Qa = 1/3 { α Na AP + (0,2 NS LS + CLC ) πd } ;đơn vị tính (Tấn) α= Na = 15 30 NS = 16 LS = 12.8 m Lc = 31.2 m C= 3.7 T/m2 Qa = 328.80 T 4.Tính tốn sức chịu tải cọc từ kết nén tĩnh trường (theo TCXDVN 269 - 2002) Xác định sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị giới hạn theo đề nghị De Beer QU = 800 T Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương pháp đồ thị QU = 800 T TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC LÝ LỊCH BẢN THÂN Họ Tên: HOÀNG THANH VÂN Năm sinh: 1979 Quê quán: Hưng Yên QÚA TRÌNH HỌC TẬP 1997 – 2002 Ngành Cảng – Đường Thủy Trường Đại học Xây dựng 2005 – 2007 Chuyên ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng – Khoa Kỹ thuật Xây Dựng – Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC 2002 – 2005 Tổng cơng ty Xây dựng cơng trình giao thơng 8(Cienco8) 2006 – Nay Công ty Tư vấn công nghệ, thiết bị kiểm định xây dựng (Coninco) ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ 132/76 Nguyễn Hữu Cảnh – Phường 22 – Quận Bình Thạnh – Tp Hồ Chí Minh Điện thoại: 090.2324225 – 090 3016479 ... Tài: ? ?Nghiên cứu phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh? ?? Hiện việc tính tốn sức chịu tải cực hạn cọc khoan nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh theo phương pháp. .. TÀI: Nghiên cứu phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực TP Hồ Chí Minh II - NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- NHIỆM VỤ: Phân tích phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực. .. nhồi cho khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 3: Tổng quan phương pháp tính sức chịu tải cọc khoan nhồi ảnh hưởng ma sát âm tới sức chịu tải cọc Chương 4: Phân tích phương pháp chịu tải cọc khoan nhồi