Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy dưới công trình nhà cao tầng trong điều kiện đất yếu ở đồng bằng sông cửu long

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỨA THÀNH THÂN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY DƯỚI CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU MÃ SỐ NGÀNH: 31.10.02 LUẬN VĂN THẠC SIÕ TP Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2006 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 Lê Bá Khánh 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 2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -*** - Tp Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 200… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ Họ tên học viên: HỨA THÀNH THÂN Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01-10-1979 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Công Trình Trên Đất Yếu MSHV: 00904262 I TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy công trình nhà cao tầng điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: NHIỆM VỤ: “Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy công trình nhà cao tầng điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long” NỘI DUNG: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ứng dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy nước ta giới Chương 2: Nghiên cứu đặc trưng lý hoá đất yếu lũ lụt Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho công trình thực tế Chương 7: Nhận xét, kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02-2006 IV: NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 09-2006 V: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LÊ BÁ KHÁNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CB BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS LÊ BÁ KHÁNH TS VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn thạc sỹ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH Ngày tháng năm 2006 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CÁM ƠN Hôm nay, 02 năm trôi qua, thời gian mà em tham gia khoá học Cao học trường, hoàn thành môn học chương trình thực xong luận văn Thạc sỹ Lời cám ơn chân thành em lòng xin gửi đến: + Thầy Lê Bá Khánh hướng dẫn em làm đề tài suốt thời gian qua Sự hướng dẫn nhiệt tình chuẩn mực Thầy mởû tạo cho em hướng việc tìm tòi nghiên cứu vấn đề khoa học + Sự kính trọng biết ơn cao đến Thầy Lê Bá Lương, chủ nhiệm ngành Công trình đất yếu, truyền đạt hết kiến thức người cho chúng em tất môn học Thầy phụ trách + Cảm ơn Bộ môn Địa Nền-Móng, quý Thầy Cô Bộ môn Khoa Kỹ thuật Xây dựng bạn đồng nghiệp tạo điều kiện để em hoàn thành tốt Luận văn Thạc só + Cuối niềm động viên tinh thần lớn để hoàn thành tốt Luận văn Thạc só gia đình, đặc biệt Ba Mẹ, không ngại khó khăn nuôi dưỡng hy vọng kết thành tích học tập Con xin chân thành cảm ơn Ba Mẹ, gia đình giúp đở hoàn thành khóa học Với khả hiểu biết chắn không tránh sai lầm định xin quý Thầy bỏ qua dẫn cho việc hoàn thiện vốn kiến thức Trân trọng kính chào! TÓM TẮT LUẬN VĂN Do nhu cầu phát triển kinh tế vấn đề hội nhập đất nước, thúc đẩy ngành xây dựng ngày phát triển Đặc biệt công trình trọng điểm khu vực phía Nam Đồng Bằng Sông Cửu Long vùng có nhiều kênh rạch, ao hồ, thường xuyên bị ngập lụt vùng đất yếu Giải pháp móng sử dụng có hiệu việc ứng dụng móng cọc khoan nhồi mở rộng đáy, nhằm tăng cường khả chịu tải mũi cọc giải pháp móng hợp lý cho nhà cao tầng điều kiện đất yếu Luận văn có nội dung sau: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ứng dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy nước ta giới Chương 2: Nghiên cứu đặc trưng lý hoá đất yếu lũ lụt Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho công trình thực tế Chương 7: Nhận xét, kết luận kiến nghị ABSTRACT Thanhs to the development demand of our country’s economics and affiliate problem The increasing civil to the higher development the day Especiall, the important construction of the South areas In the Mekong Delta is areas have soil very the rivers, seas and the geological condition is soft soil structures One of the effective solutions of foundation is the enlarged-bottom bored pile foundation Therefore, the application of enlarged-bottom piles to strengthen the bearing capacity of the pile bases is a suitable foundation solution for the high rise buidings of soft soil condition in the Mekong Delta Main contents of the study: Chapter 1: Study in general about enlarged-bottom bored pile foundation Chapter 2: Study on the weak soil condition in the Mekong Delta Chapter 3: Study on the solcution for the structure of clup footed pile Chapter 4: Study on the calulation method for of clup footed pile Chapter 5: Study on the method of construction and checking about the quality of clup footed pile Chapter 6: The calculation on a real project using clup footed pile Chapter 7: Remark, conclusions and suggestion MỤC LỤC Phần 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ứng dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi mở rộng đáy nước ta giới 1.1 Khái niệm cọc khoan nhồi mở rộng đáy 1.2 Lịch sử phát triển cọc khoan nhồi mở rộng đáy 1.3 Các kết nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy giới 1.4 Những ưu điểm khuyết điểm cọc khoan nhồi mở rộng đáy 1.5 Những ưu điểm khuyết điểm cọc khoan nhồi mở rộng đáy so với cọc khoan nhồi cổ điển 1.6 Một số hình ảnh thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy Phần 2: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương 2: Nghiên cứu đặc trưng lý hoá đất yếu đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.1 Khái quát địa chất Đồng Bằng Sông Cửu Long 2.2 Đặc điểm đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 11 2.3 Một số cố thường gặp cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy 17 2.4 Các nguyên nhân gây cố cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy 19 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 27 Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long 3.1 Các kích thước cọc khoan nhồi mở rộng đáy 3.2 Yêu cầu kỹ thuật vật liệu làm cọc 3.3 Các giải pháp xử lý cố cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ 28 36 42 51 Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 4.1 Khái quát tính toán cọc khoan nhồi mở rộng đáy 52 4.2 Tính toán khả chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo vật liệu cấu tạo cọc 53 4.3 Tính toán khả chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo công thức lý thuyết 55 4.4 Tính toán khả chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo công thức thí nghiệm trường 64 4.5 Tính toán khả chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo phương pháp thử tải trường 68 4.6 Tính toán sức chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi 69 4.7 Tính toán độ lún cọc khoan nhồi mở rộng đáy 69 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 73 Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long 5.1 Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 74 5.1.1 Khái quát phương pháp thi công: 74 -Phương pháp khoan phản tuần hoàn 74 -Phương pháp khoan có sử dụng ống vách 74 -Phương pháp khoan đất 75 5.1.2 Phương pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy 76 5.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy 82 5.3 Các phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải CKN-MRĐ 87 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 94 Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho công trình thực tế 6.1 Thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho công trình thực tế 95 6.2 So sánh hiệu kỹ thuật cọc khoan nhồi mở rộng đáy cọc khoan nhồi có đường kính 107 Phần 3: CÁC NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 7: Nhận xét, kết luận kiến nghị 108 Phụ lục: 110 -1- Phần 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY Ở NƯỚC TA VÀ TRÊN THẾ GIỚI A Nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy: 1.1 Khái niệm cọc khoan nhồi mở rộng đáy -Cọc khoan nhồi mở rộng đáy dạng CKN phần đáy cọc mở rộng, mục đích tăng diện tích tiết diện đáy móng, qua làm gia tăng sức chống mũi cọc 1.2 Lịch sử phát triển cọc khoan nhồi mở rộng đáy -Phương pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy xuất từ năm cuối kỷ 19 nước Châu Mỹ Châu Âu - Tiền thân phương pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy phương pháp Chicago (1892), lúc thi công thủ công dùng ống chống gỗ, sau dùng ống chống vách thép thi công thủ công (phương pháp Gaw) -Năm 1930, Nhật, hãng Kira Deep Company phát triển "phương pháp móng sâu Kida" có đường kính mở rộng 1.4-5.0 (m), chiều dài cọc từ 10-20 (m) -Năm 1955, công ty Shimizu sử dụng thiết bị giới, để hạ ống chống vách thép tạo lỗ cọc khoan nhồi, phần mở rộng đáy thực thủ công sau bơm hút -Năm 1966, có nhiều thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy giới giới thiệu, nhiên máy có công suất nhỏ không hiệu nên phương pháp chưa phổ biến -Năm 1972, thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy phát triển cách mạnh mẽ Xuất nhiều loại máy có công suất lớn kèm theo quy trình quản lý kỹ thuật chặt chẽ công tác thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy giới hóa cách hoàn chỉnh Điều khiến cho giải pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy ngày sử dụng rộng rãi phát triển mạnh mẽ ngày 1.3 Một số kết nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy giới -Năm 1961 COOKE, RW T.WHITAKER làm nhiều mô hình nhằm chứng minh khả ưu việt khả chịu lực tính kinh tế loại cọc -2- -Năm 1969 D.MOHAN thiết kế xây dựng quy trình thi công cọc khoan nhồi mở rộng nhiều tầng Nghiên cứu đề cập đến vấn đề ứng xử cọc với tầng mở rộng trở lên mở rộng đáy, đồng thời phần bên mở rộng theo chiều sâu cọc so sánh khả chịu tải cọc mở rộng nhiều tầng với cọc thẳng Qua khẳng định khả kinh tế cọc mở rộng đáy cọc mở rộng nhiều tầng móng nặng móng nhẹ, khả thay cọc thẳng có đường kính lớn chiều dài lớn tìm khoảng cách hợp lý khoảng mở rộng -Năm 1972 CAI DEZHUANG thiết kế loại cọc dựa sở cọc mở rộng đáy, gọi cọc ép nhiều hướng Cọc mở rộng đáy thông thường thân cọc thi công phần nhô bám vào đất, phân bố theo chu vi cọc Bằng phương pháp khả chịu tải cọc tăng lên đáng kể, đồng thời khả chịu nhổ khả chịu chấn động tốt nhiều so với loại cọc bình thường -Năm 1979 SLIWINSKI Z.J nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến khả chịu tải cọc khoan nhồi mở rộng đáy chủ yếu trình thi công, đồng thời tác giả đưa biện pháp phòng tránh để đảm bảo chịu lực cọc -Năm 1991 KIYOSHI YAMASHITA TAKUHEI FUKUHARA nghiên cứu phân tích ảnh hưởng giảm yếu vùng đất xung quanh hố khoan cọc nhồi cách so sánh tỷ lệ sức chống cắt lớp đất trước sau đào hố khoan -Năm 1992 MORI.H tổng kết lịch sử phát triển công nghệ thiết bị khoan cọc nhồi mở rộng đáy giới, qua rút nhược điểm phương pháp thi công Tác giả so sánh khả chịu lực kinh tế cọc thẳng cọc khoan nhồi mở rộng đáy Sau tác giả trình bày hệ thống TFP vừa phát triển gần giới thiệu qui trình điều khiển kiểm tra hình trình mở rộng đáy -Năm 1994 CAI MING trình bày nguyên lý hoạt động khả ứng dụng thiết bị thi công cọc ép nhiều hướng tác giả thiết kế -Năm 1998 tập thể tác giả TATSURO MURO, SOICHIO, KAWAHARA, WEIMIN ZHAO, ZHU WENNONG thiết kế, chế tạo thành công loại máy khoan mở rộng đáy xây nhà Đây thiết bị khoan nhỏ với d = 400 mm D = 1200 mm, với chiều sâu tối đa m, tổng trọng lượng thiết bị 1,2 Thiết bị ứng dụng rộng rãi công việc khoan móng cho công trình nhẹ, đặc biệt cho nhà nhỏ thành phố nông thôn -Năm 2001, Tiến só Trần thị Hồng nghiên cứu khảo sát ứng xử đất xung quanh hố đào mở rộng cho trường hợp mở rộng dạng chuông dạng vòm Trên sở lý thuyết kết cho được: dạng chuông tối ưu nhất, mở rộng đáy cọc làm tăng khả chịu tải, chiều dài cọc giảm tính kinh tế -105- 3.2 Kiểm tra cường độ đất đáy khối móng qui ước: +Xác định kích thước khối móng quy ước: ϕ *h ϕ = ∑ i i = 15.1 (độ) ∑h i Lớp ϕi *hi 19.75 26.62 36.72 61.86 125.0 144.93 92.86 115.13 190.25 ∑h 53.5 (m) i Góc truyền lưc: α = ϕ = 3.8o Fmq = (L + 2*H*tg α )2 = (2.2 + 2*51.5tg3.8o)2 = 81.744 (m2) Với: L: khoảng cách 02 mép cọc H: chiều dài cọc Điều kieän: ptc ≤ Rtc (*) 589.059 N tc p = + γ *h = + 2.5*1.2 + 2.2*1.5 + 1.2*0.8 = 13.811 (T/m2) Fmq 1.1 * 81.744 tc Với: ϕ = 25o22’ => A = 0.8013, B = 4.2053, D = 7.2369 Rtc = m*(A*b* γ + B*Df* γ + D*c) = 1*(0.8013*1.054 + 4.2053*(1.5*2.2+1.2*2.0) + 7.2369*3.19) = 47.901 (T/m2) Nên thoả điều kiện (*) 3.3 Kiểm tra lún đất đáy khối móng quy ước: +Xác định phạm vi tính lún: δ bt > 5* δ gl Xét điểm độ sâu – 60m, ta coù: δ bt = ∑ γ ' * hi = 1.5*0.487 + 7.5*0.537 + 6.5*0.684 + 8.0*0.693 + 5.0*0.915 + 8.0*0.973 + 4.0*0.942 + 5.5*0.974 + 7.5*1.054 = 44.137 (T/m2) δ gl = ko*p = 4*0.1202*6.313 = 3.035 (T/m2) Với: p= Qmax + Qmin 215.519 + 212.660 = = 6.313 (T/m2) Fmq 67.82 ko = 0.1202 (tra goùc kg, z/b # 1.01(m)) => δ bt > 5* δ gl Neân tính lún đến độ sâu – 55 (m) Độ dày lớp cần tính lún: h = 0.4*Bmq = 0.4*5.8 = 2.32 (m) Để đơn giản tính toán, lấy phần đoạn để tính toán từ độ sâu đáy khối móng quy ước (-57.6m) đến phạm vi tắc luùn -106- z (m) 2.32 4.64 6.96 δ bt = p1i δ gl p2i 2 (T/m ) (T/m ) (T/m ) 15.156 6.313 21.469 16.9092 6.063005 22.97221 18.8424 5.047875 23.89027 21.3048 3.828203 25.133 S e1i e2i 0.512 0.503 0.501 0.492 0.505 0.501 0.495 0.485 (cm) 1.666667 0.479042 1.439041 1.689008 Tổng độ lún S = 5.273 (cm) 900 900 ĐÀ KIỀNG 100 200 600 -3.5m 1200 Ø12a200 Ø22a120 Ø22 a120 -55.0m 500 2000 3600 1200 1200 2200 2200 Ø12 a200 Ø12 a200 -107- 6.2 So sánh hiệu kỹ thuật cọc khoan nhồi mở rộng đáy cọc khoan nhồi có đường kính: Hiện nay, cọc khoan nhồi mở rộng đáy nước ta chưa thi công nhiều thiết bị lao động thi công chủ yếu ngoại nhập, thiết bị thí nghiệm hạn chế, nên dựa vào kết thí nghiệm thử tónh tải cọc trường Nhật TS Trần Thị Hồng số công trình khác thực Trung Quốc Kết thử tónh tải cọc trường sau: STT Loaïi MRĐ MRĐ MRĐ MRĐ Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng Thẳng 10 Thaúng L (m) 21.1 21.1 21.1 21.1 21.1 21.1 21.1 21.1 6.7 (TQ) 6.75 (TQ) d (m) 1.4 1.3 1.3 1.3 1.8 1.7 1.5 1.2 0.8 D (m) 1.9 1.8 1.6 1.5 - P (T) 633.1 575.3 467.4 412.3 638.4 581.6 473.2 316.2 105.0 Vbêtông (m3) 38.02 32.87 32.15 31.90 60.47 53.93 41.99 26.87 3.37 Vđất (m3) 38.26 33.07 32.42 32.19 61.07 54.48 42.41 27.14 3.40 0.8 1.6 270.0 4.14 4.20 Qua kết so sánh trên, ta rút số nhận xét: -Cùng điều kiện đất nền, chịu tải trọng việc sử dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy so với cọc thẳng tiết kiệm 20% - 50% khối lượng bêtông cần đổ -Khối lượng đất đào vận chuyển giảm từ 20% - 50% so với thi công cọc thẳng -Cọc có đường kính thân cọc d, chiều dài cọc nhau, điều kiện địa chất đất khả cọc mở rộng đáy tăng lên gấp 02 lần so với cọc thẳng không mở rộng đáy -108- Chương 7: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Nhận xét kết kuận: Quá trình khảo sát thi công cần nghiên cứu phân tích tính hóa, lý lớp đất, vận tốc nước chảy, tượng xói ngầm, cát chảy … Từ làm sở cho việc thiết kế thi công công trình 2.Vấn đề tính toán sức chịu tải (SCT) cọc khoan nhồi mở rộng đáy: -Việc xác định SCT cọc dựa công thức tính toán theo TCXD 195:1997, TCXD 205:1998 thường cho kết sai khác nhiều so với sức chịu tải thực tế cọc Điều nói lên mức độ tin cậy công thức tính toán cọc so với SCT thực cọc chưa hợp lý - Xác định theo tiêu lý đất nền: Việc xác định sức chịu tải cọc dựa tiêu chuẩn TCXD 195:1997, TCXD 205:1998 thường cho kết sai khác lớn so với sức chịu tải thực tế cọc Do vậy, công thức TCXD 205:1998 tính sức chịu tải cọc khoan nhồi mở rộng đáy nên hiệu chỉnh sau: Qtc=m*(mr*qp*Ap+u* ∑ m f *fi*li) m: hệ số điều kiện làm việc cọc, điều kiện tựa lên đất sét có độ no nước G < 0.85 lấy m = 0.8, trường khác lấy m = mr: hệ số điều kiện làm việc mũi cọc (đổ bêtông nước) mr = 0.9 hiệu chỉnh thành mr = 0.7 Các giá trị: qp, fi tra bảng từ TCXD 205:1998 nên công thức tính toán nhanh Tuy nhiên độ xác thấp phần lớn bảng tra hết tất tiêu lý đất nền, mực nước ngầm, giá trị c, ϕ -Đối với công thức tính toán sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn thiết kế nước (Trung Quốc, Mỹ Nhật) kiến nghị: D = D – ΔD L0 = L – z Với: D: đường kính mũi cọc mở rộng đáy D0: đường kính kiến nghị, có xét đến ảnh hưởng trình thi công, cặn lắng vách hố mở rộng, thiếu bêtông cục ΔD = (0.1-0.2)m: hệ số điều chỉnh L: chiều dài thực cọc z: chiều cao mở rộng đáy cọc Vấn đề thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy: -Trong thực tế, việc thi công cọc khoan nhồi nói chung phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đặc biệt điều kiện địa chất công trình nơi xây dựng, giai -109- đoạn thực trình thi công, lựa chọn thiết bị – công nghệ thi công thích hợp, … -Đối với cọc mở rộng đáy vấn đề làm đáy hố khoan quan trọng Sự tồn trầm tích mùn khoan, cặn lắng xáo trộn đất đáy hố khoan không dọn sạch, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng mũi cọc mà ảnh hưởng đến chất lượng thân cọc -Việc khắc phục sửa chữa khuyết tật cọc khó khăn tốn kém, không đạt hiệu mong muốn Nên đề phòng xảy cố gây nên khuyết tật cho cọc chuẩn bị đối phó khắc phục sửa chữa khuyết tật cọc -Đồng thời, sử dụng máy phun vữa ống 03 vách để phun phần mở rộng đáy cần thiết Đáy khối vữa dự định gia cố thấp chân cọc thực tế 0.5m Đỉnh khối vữa dự định gia cố cao đỉnh phần bêtông không đồng từ 1.0m-2.0m hoàn toàn áp dụng để sửa chữa chân cọc với chiều cao phần cọc hỏng nhỏ 5m-7m -Quá trình thi công kiểm tra cần nhiều thiết bị lao động, đội ngũ cán có trình độ kỹ thuật chuyên ngành cao công nhân lành nghề Vấn đề kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy: -Việc ứng dụng phương pháp đánh giá chất lượng nhằm để đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi cho thấy phương pháp tin cậy đáp ứng yêu cầu thực tế xây dựng -Đối với phương pháp đánh giá chất lượng cọc yếu tố người yếu tố quan trọng việc phân tích đánh giá kết thí nghiệm Kết kiểm tra phụ thuộc hoàn toàn vào trình độ kinh nghiệm người thực Do đó, để có kết cuối chất lượng cọc cần thiết dựa kết phân tích nhiều phương pháp khác II Nghiên cứu tiếp theo: Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian thi công độ nhớt bentonite đến sức chịu tải cọc phần mềm Plaxis Nghiên cứu giải pháp bơm vữa bêtông để cải thiện khả chịu tải mũi cọc Nghiên cứu khả giữ ổn định phần vòm mở rộng mũi cọc ứng với loại đất khác Nghiên cứu phương pháp kiểm tra xác hình dạng mũi cọc mở rộng sau thi công **************************************** -110- PHỤ LỤC -111- Phụ lục 1: Cấp đất Mức độ bền Tên tg ϕ VII VIIa VIII IX Mềm Mềm Đất Đá rời 1.0 0.8 0.6 0.5 X Đất chảy Sét chặt, than đá mềm, đất bồi Sét cát nhẹ Đất trồng, than bùn, cát pha nhẹ Cát, lở tích, dăm nhỏ, đất đắp, … Đất cát chảy, đất lầy, đất lót bị chảy nhão loại đất chảy nhão khác 0.3 Bảng phân cấp đất theo hệ số bền vững tg ϕ M.M.Protodjakonov Hình 1: Biểu đồ phân vùng loại khối đá theo phương pháp Lauffer -112- Hình 2: Phân loại khối đá theo Bieniawski Hình 3: So sánh số phương pháp phân loại khối đá -113- Phụ lục 2: ĐỘ LÚN TỪ BIẾN ẢNH HƯỞNG GIỮA CỌC VÀ ĐẤT Tính nén lún: Độ lún gồm 03 phần: lún tức thời (S0), lún cố kết thấm (Sc) lún từ biến (St) S = S0 + Sc + S t Độ lún tức thời nước chưa kịp thoát đi, đất biến dạng vật thể đàn hồi Độ lún cố kết (thấm) giảm thể tích lỗ rỗng, nước thoát dần Độ lún từ biến biến dạng thân khung cốt đất S: độ lún tổng thông qua modun độ lún đàn hồi E +Với đất sét, 03 độ lún rõ ràng tách biệt, theo tài liệu [10]: -Độ lún tức thời nhỏ chiếm khoảng 10% độ lún tổng -Độ lún cố kết (thấm) phần chủ yếu, chiếm từ 50% - 90% độ lún tổng -Độ lún từ biến đất sét yếu chiếm từ 40% - 50% độ lún tổng +Với đất cát, tính thấm nhanh nên viết lại sau: S = So+c + St Độ lún từ biến: Theo tài liệu [10]: Độ lún từ biến năm thứ t2 tính theo công thức sau: St = Cαε *log( t2 )*hi t1 Với: Cαe : số nén từ biến tính từ đồ thị thời gian – hệ số rỗng Cαε : số nén từ biến cải biến số nén tónh từ đồ thị thời gian – biến dạng Cαε = C αe = + e1 e1 − e2 t (1 + e1 ) * log( ) t1 t1: thời điểm kết thúc cố kết thấm (tức điểm t100 biểu đồ e-log(t) Casagrande Với: +Với đất cát, Schmertmenn cho rằng: St = So+c*0.2*log(10*t2) So+c: tổng độ lún tức thời lún cố kết -114- Phụ lục 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ SỰ ỔN ĐỊNH CỦA HỐ KHOAN (Phân tích theo toán biến dạng phẳng đối xứng trục) CÔNG TRÌNH: ĐÀI PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH CẦN THƠ Lớp 10 H (m) 1.5 7.5 6.5 8.0 5.0 8.0 4.0 5.5 7.5 5.0 γ' (T/m3) 0.487 0.537 0.684 0.693 0.915 0.973 0.942 0.974 1.054 1.063 cu (T/m2) 1.25 0.63 0.65 0.99 4.31 2.44 3.74 2.37 3.19 2.11 ϕ (độ) 13o11’ 3o33’ 5o39’ 7o44’ 24o58’ 18o07’ 23o13’ 20o56’ 25o22’ 21o54’ Ka 0.055 0.004 0.009 0.018 0.217 0.107 0.187 0.146 0.225 0.161 Pa: áp lực đất chủ động (T) Pb: áp lực dung dịch vữa bentonite (T) Thông thường: γ b' = 1.02 – 1.50 (T/m3) Khi Pa < Pb: thành vách hố khoan ổn định Khi Pa > Pb: xét đến toán đối xứng trục Pa (T) 0 6.075 18.02 41.42 60.92 99.92 123 158.7 214.7 256.7 γ b' (T/m3) 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 1.15 -115- Phụ lục 4: Công trình thực tế Thái Lan sử dụng phương pháp bơm vữa ximăng với áp lực cao cho thấy sức chịu tải cọc cải thiện đáng kể -116- -117- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Châu Ngọc n, NXB ĐHBK Tp.HCM (2002), Nền móng [2] Hội Khoa Học KT-XD, Tp.HCM (11/2004), Móng cọc Cao c Chung cư nhiều tầng, Báo cáo 3, [3] Nguyễn Văn Quãng, NXB Xây Dựng Hà Nội (1998), Chỉ dẫn kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng Cọc Khoan Nhồi [4] Nguyễn Bá Kế (chủ biên), NXB Xây Dựng Hà Nội (2004), Móng Nhà Cao Tầng (Kinh Nghiệm Nước Ngoài) [5] Nguyễn Viết Trung (chủ biên), NXB Xây Dựng Hà Nội (2003), Cọc Khoan Nhồi Công Trình Giao Thông [6] Nguyễn Bá Kế (chủ biên), NXB Xây Dựng Hà Nội (1999), Thi Công Cọc Khoan Nhồi [7] Trần Văn Việt, NXB Xây Dựng Hà Nội (2004), Cẩm Nang Dùng Cho Kỹ Sư Địa Kỹ Thuật [8] Nguyễn Bá Kế (chủ biên), NXB Xây Dựng Hà Nội (2000), Chất Lượng Móng Cọc Quản Lý Đánh Giá [9] Nguyễn Văn Quảng, NXB Khoa Học Kỹ Thuật (2003), Nền Móng Nhà Cao Tầng [10] Vũ Công Ngữ (chủ biên), NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội (2004), Móng Cọc – Phân Tích Thiết Kế [11].Nguyễn Hữu Hạnh, NXB Giáo Dục (2001), Cơ Học Đá [12] Lê Bá Lương (chủ biên), Trường Đại Học Kỹ Thuật TP.HCM (2000), Tính Toán Nền Móng Công Trình Theo thời Gian [13] Shamsher Prakash – Hari D.Sharma, NXB Xây Dựng Hà Nội (1999), Móng Cọc Trong Thực Tế Xây Dựng [14] Lê Mạnh Hùng (chủ biên), NXB Nông Nghiệp (2002), Xói Lở Bờ Sông Cửu Long [15] Nguyễn Văn Thơ (chủ biên), NXB Nông Nghiệp (2002), Xây Dựng Đê Đập, Đắp Nền Tuyến Dân Cư Đất Yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long [16] Võ Quốc Bảo, Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ (1999), Công Nghệ thi Công Cọc Khoan Nhồi [17] Nguyễn Bá Kế, Tạp Chí Xây Dựng số 11-1998, Nên Sử Dụng Cọc Khoan Nhồi Như Thế Nào? [18] Nguyễn Trâm, Nguyễn Tiến Oanh, Lê Đình Tâm, Phạm Duy Hoà, NXB Xây Dựng Hà Nội (1999), Thi Công Móng Trụ Mố Cầu [19] Trần Thị Hồng, (2001), Nghiên Cứu ng Dụng Thiết Bị Và Công Nghệ Khoan Cọc Nhồi Mở Rộng Đáy Trong Điều Kiện Địa Chất Tp.Hồ Chí Minh- Luận n Tiến Só [20] Nguyễn Bá Kế, (2002), NXB Xây Dựng Hà Nội, Thi Công Hố Móng Sâu [21] Nguyễn Văn Thơ, (1993), Giáo Trình: Thổ Chất Công Trình Đất [22] Nguyễn Viết Trung, Nguyễn thị Tuyết Trinh, (2005), Phương Pháp Phun Vữa Sửa Chữa Cọc Khoan Nhồi, Hội Khoa Học Kỹ Thuật Xây Dựng TP.HCM LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: HỨA THÀNH THÂN Phái : Nam Ngày sinh: 01-10-1979 Nơi sinh : Bình Định Dân tộc: Kinh Tôn giáo : Địa liên lạc: 68/G Võ Lai, Qui Nhơn – Tỉnh Bình Định Quá trình đào tạo: -Từ năm 1985 đến năm 1998 học Tỉnh Bình Định -Từ năm 1998 đến năm 2003 học Đại học Trường Đại học Bách Khoa, Tp.HCM -Từ năm 2004 đến học Cao học Trường Đại Học Bách Khoa, Tp.HCM Quá trình công tác: Công ty TNHH Nhật Xuân ... VỀ ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY Ở NƯỚC TA VÀ TRÊN THẾ GIỚI A Nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy: 1.1 Khái niệm cọc khoan nhồi mở rộng đáy -Cọc khoan nhồi mở rộng đáy. .. ? ?Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy công trình nhà cao tầng điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long? ?? NỘI DUNG: Chương 1: Nghiên cứu tổng quan ứng dụng cọc khoan nhồi cọc khoan nhồi. .. tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy điều kiện đất yếu khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long