Thông tin tài liệu
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất PHạM CÔNG ANH NGHIÊN CứU SứC CHịU TảI CọC KHOAN NHồI BằNG PHƯƠNG PHáP ĐặT SENSOR V KIếN NGHị GIảI PHáP TĂNG CƯờng khả chịu tảI cọc luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà Nội - 2013 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học mỏ - địa chất PH¹M CÔNG ANH NGHIÊN CứU SứC CHịU TảI CọC KHOAN NHồI BằNG PHƯƠNG PHáP ĐặT SENSOR V KIếN NGHị GIảI PHáP TĂNG CƯờng khả chịu tảI cọc Ngnh: K thut a cht Mó s: 60520501 luận văn thạc sÜ kü thuËt NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ TRỌNG THẮNG Hµ Néi - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn “Nghiên cứu sức chịu tải cọc khoan nhồi phương pháp đặt sensor kiến nghị giải pháp tăng cường khả chịu tải cọc” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phạm Công Anh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng biểu Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Các phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi 1.1.1 Các phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc theo công thức lý thuyết thông qua tiêu lý đất 1.1.2 Xác định sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm trường 1.1.3 Xác định sức chịu tải cọc theo kết thử tải tĩnh 16 1.1.4 Xác định sức chịu tải phương pháp thử động biến dạng lớn 21 1.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp thí nghiệm sensor-đo ứng suất thân cọc 23 1.3 Các cơng trình nghiên cứu sức chịu tải cọc khoan nhồi phương pháp sensor ứng dụng vào việc nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi 28 CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP, PHÂN TICH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐO ỨNG SUẤT TRONG THÂN CỌC TẠI CÁC CƠNG TRÌNH 32 2.1 Đặc điểm số dạng cấu trúc khu vực Hà Nội 32 2.2 Kết đo ứng suất thân cọc khoan nhồi cọc chịu tải số dự án, cơng trình 37 Các thơng tin cọc thí nghiệm 41 2.4 Đánh giá khả chịu lực cọc, khả nâng cao sức chịu tải cọc cách nâng cao sức chịu tải mũi cọc tăng tiết diện cọc 73 CHƯƠNG 3: KIẾN NGHỊ CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 75 3.1 Các biện pháp nâng cao sức chịu tải mũi cọc 75 8.2 Tăng tiết diện cọc khoan nhồi 80 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA VIỆC NÂNG CAO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 85 4.1 So sánh hiệu kinh tế việc tăng tiết diện cọc so với thiết kế ban đầu 85 4.2 Đánh giá hiệu kinh tế việc làm mũi cọc 90 KẾT LUẬN 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG TT Bảng Nội dung 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 Thơng số cọc thí nghiệm nhà ga T2 – Nội Bài 43 2.5 Kết thí nghiệm cọc thí nghiệm nhà ga T2 – Nội Bài 43 2.6 10 2.7 11 2.8 12 2.9 13 2.10 14 2.11 15 2.12 16 2.13 Tổng kết phương pháp đánh giá sức kháng mặt bên qs, (MPa) đất cát Các góc ma sát cát Tổng kết phương pháp đánh giá sức kháng chân cọc qp, (MPa) cọc khoan đất cát Bảng 2.1: Thơng số cọc thí nghiệm nén tĩnh cơng trình 265 Cầu Giấy Thiết bị sử dụng cho thí nghiệm đo biến dạng cơng trình 265 Cầu Giấy Thơng số cọc thí nghiệm nén tĩnh cơng trình 35C Nguyễn Huy Tưởng Kết biến dạng trung bình mặt cắt cọc TP1265 Cầu Giấy Kết tải trọng phận bố theo chiều sâu cọc TP1- 265 Cầu Giấy Kết lực tác dụng đoạn cọc TP1- 265 Cầu Giấy Kết ma sát đơn vị đoạn cọc - cọc TP1- 265 Cầu Giấy Kết lực truyền xuống đáy cọc TP1- 265 Cầu Giấy Kết biến dạng trung bình mặt cắt cọc TP2265 Cầu Giấy Kết tải trọng phận bố theo chiều sâu cọc TP2- 265 Cầu Giấy Kết lực tác dụng đoạn cọc TP2- 265 Cầu Giấy Trang 13 15 16 38 38 41 47 48 49 49 50 52 53 54 17 2.14 Kết ma sát đơn vị đoạn cọc TP2- 265 Cầu Giấy 55 18 2.15 Kết lực truyền xuống đáy cọc - cọc TP2 - 265 Cầu Giấy 55 19 2.16 20 2.17 21 2.18 22 2.19 23 2.20 24 2.21 25 2.22 Lực phân bố theo chiều sâu cọc DP02- T2 Nội Bài 63 26 2.23 Lực ma sát đơn vị chiều dài thân cọc DP02- T2 Nội Bài 64 27 2.24 Kết lực truyền xuống đáy cọc - cọc DP02- T2 Nội Bài 65 28 2.25 29 2.26 30 2.27 31 2.28 Kết lực truyền xuống đáy cọc - cọc DP03- T2 Nội Bài 71 32 2.29 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu 72 33 3.1 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu 83 34 4.1 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu 85 35 4.2 Kết biến dạng trung bình mặt cắt cọc TP1a - 265 Cầu Giấy Kết tải trọng phận bố theo chiều sâu cọc TP1a - 265 Cầu Giấy Kết lực tác dụng đoạn cọc TP1a - 265 Cầu Giấy Kết ma sát đơn vị đoạn cọc - cọc TP1a - 265 Cầu Giấy Kết lực truyền xuống đáy cọc - cọc TP1a - 265 Cầu Giấy Giá trị biến dạng trung bình mặt cắt cọc DP02- T2 Nội Bài Giá trị biến dạng trung bình mặt cắt cọc DP03- T2 Nội Bài Lực phân bố theo chiều sâu cọc DP03 - T2 Nội Bài Lực ma sát đơn vị chiều dài thân cọc DP03- T2 Nội Bài Bảng kết ma sát thành đơn vị cọc TP2-D1500 cấp tải 57 58 59 59 60 62 67 68 70 88 36 4.3 Bảng ma sát thành đơn vị cọc TP2-D1500 cấp tải 200% 89 37 4.4 Bảng tính tốn chiều dài cọc cần thiết 89 38 4.5 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu 91 39 4.6 Bảng so sánh kết việc làm mũi cọc cơng trình nghiên cứu 93 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Hình Nội dung Trang 1.1 Sơ đồ thí nghiệm Osterberg 18 1.2 Nguyên lý thí nghiệm Osterberg 19 1.3 Nguyên tố ứng suất tính tốn 23 1.4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 10 2.6 11 2.7 12 2.8 13 2.9 14 2.10 Đồ thị thể trạng thái chịu lực vật liệu Bản đồ phân chia cấu trúc theo điều kiện làm việc cọc khoan nhồi Sensor đo biến dạng gắn vào lồng thép cọc khoan nhồi Hạ lồng thép gắn sensor hố khoan Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP1-265 Cầu Giấy Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP2-265 Cầu Giấy Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP1a-265 Cầu Giấy Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc A9435C Nguyễn Huy Tưởng Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc DP2 –T2 Nội Bài Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc DP3T2 Nội Bài Điều kiện địa chất sơ đồ lắp đặt sensor thân cọc TP1 - 265 Cầu Giấy 24 36 39 39 40 40 41 42 44 45 46 15 2.11 16 2.12 17 2.13 18 2.14 19 2.15 20 2.16 21 2.17 22 2.18 23 2.19 24 2.20 25 2.21 26 2.22 27 3.1 28 3.2 Biểu đồ quan hệ biến dạng thời gian cọc TP1- 265 Cầu Giấy Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP1265 Cầu Giấy Điều kiện địa chất sơ đồ lắp đặt sensor thân cọc TP2-265 Cầu Giấy Biểu đồ quan hệ biến dạng thời gian cọc TP2 Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP2265 Cầu Giấy Điều kiện địa chất sơ đồ lắp đặt sensor thân cọc TP1a-265 Cầu Giấy iểu đồ quan hệ biến dạng thời gian cọc TP1a-265 Cầu Giấy Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc TP2265 Cầu Giấy Điều kiện địa chất sơ đồ lắp đặt sensor thân cọc DP02 – T2 Nội Bài Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc DP02 - T2 Nội Bài Điều kiện địa chất sơ đồ lắp đặt sensor thân cọc DP03- T2 Nội Bài Biểu đồ phân bố lực theo độ sâu cọc DP03T2 Nội Bài Sơ đồ thi công thổi đáy hố khoan cọc khoan nhồi Quy trình thổi rửa bơm vữa xi 47 50 51 52 54 56 57 58 61 63 66 69 75 76 85 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA VIỆC NÂNG CAO SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 4.1 So sánh hiệu kinh tế việc tăng tiết diện cọc so với thiết kế ban đầu Trong công tác xây dựng Việt Nam nay, việc ứng dụng thiết bị, máy móc thi cơng khơng cịn q khó Các loại máy chun phục vụ việc tạo lỗ cho cọc khoan nhồi Soilmec, bauer nâng cao đáng kể suất, chất lượng cọc khoan nhồi Các thiết bị đo biến dạng thân cọc khoan nhồi giúp quan sát, nhìn nhận khả năng, chế chịu tải cọc khoan nhồi Từ cho ta lựa chọn xác, thực tế mang lại hiêu kinh tế cao - Việc ứng dụng lắp sensor thân cọc, đo biến dạng thân cọc q trình cọc chịu tải trọng cơng trình nghiên cứu cho ta thấy rằng: Cọc khoan nhồi khu vực hoạt động chủ yếu theo chế cọc ma sát Sức chịu tải cọc chủ yếu huy động từ ma sát thành bên Các kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu thể điều Tại công trình 265 Cầu Giấy, cơng trình Mai Trang Tower Đơn vị thiết kế đưa thiết kế cọc thí nghiệm có chiều dài tương tự nhau, thay đổi đường kính cọc loại đường kính cọc D1200mm D1500mm áp dụng vào cơng trình Kết thí nghiệm thể tăng đường kính cọc sức chịu tải ma sát thành tăng lên rõ rệt Bảng 4.1: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu Hiện trường Số hiệu Đường Chiều kính dài tính cọc cũ toán (mm) (m) Mức Mức Sức Ma sát tăng tăng chịu tải bên của ma đạt giới đường sát hạn Qs kính thành (T) (T) cọc bên (mm) (mm) 86 Tòa nhà hỗn hợp TP1 D1200 48.84 2137.5 1836.3 - - TP2 D1500 48.67 3000 2562.3 1.25 1.40 TP-01 D1200 53.70 2400 2346.0 - - TP-02 D1500 53.70 3200 3179.7 1.25 1.36 số 265 Cầu Giấy Trung tâm thương mại, dịch vụ văn phòng nhà ‘Mai Trang Tower’Đường Phạm Hùng-HN Từ kết cơng trình nhận thấy rằng, tải trọng thí nghiệm truyền xuống mũi cọc tương đối nhỏ, sức chịu tải cọc chủ yếu ma sát thành bên Và việc tăng tiết diện cọc nhằm huy động tối đa sức chịu tải ma sát thành thể rõ rệt hai cơng trình - Tại cơng trình Mai Trang Tower, tăng tiết diện cọc từ D1200mm lên D1500mm (tăng 1.25 lần) sức chịu tải ma sát thành tăng từ 2436.03 lên 3179.70 (tăng 1.36 lần) - Tại cơng trình 265 –Cầu Giấy, tăng tiết diện cọc từ D1200mm lên D1500mm (tăng 1.25 lần) sức chịu tải ma sát thành tăng từ 1836.3 lên 2562.34 (tăng 1.4 lần) (Tại hai cơng trình chưa thí nghiệm tới trạng thái tới hạn mà thí nghiệm tới tải trọng thiết kế, thành phần ma sát cơng trình có khác biệt nhau) 87 Hình 4.1: Lực phân bố theo chiều sâu cọc TP1 – 265 Cầu Giấy Hình 4.2: Lực phân bố theo chiều sâu cọc TP2 - 265 Cầu Giấy 88 Từ kết thí nghiệm cho phép thiết kế rút ngắn chiều dài cọc dựa việc tăng tiết diện cọc nhằm huy động chủ yếu sức chịu tải từ ma sát thành bên cọc mà đảm bảo khả chịu lực đặt Trên sở kết thu nhận từ cơng trình trên, ta tiến hành tính toán chiều dài cần thiết cho cọc TP1 D1200mm tăng đường kính cọc lên D1500mm mà đảm bảo khả chịu lực theo thiết kế cơng trình Căn ma sát thành đơn vị cọc TP2 (D1500mm), ta tính tốn chiều dài cần thiết để cọc chịu tải trọng: 2137.5tấn (tải trọng thí nghiệm cọc TP1D1200mm) Bản 4-2: Bảng kết ma sát thành đơn vị cọc TP2-D1500 cấp tải MA SÁT ĐƠN VỊ TRÊN MỖI ĐOẠN CỌC (tấn/m2) ‐ FRICTION UNIT AT PILE SECTION (ton/m2) CHIỀU DÀI ĐOẠN CỌC ‐ LENGTH OF PILE SECTION (m) Tải trọng Cấp tải ‐ đỉnh cọc -Load Load Step at pile (%) head (tấnton) 25% 50% 75% 100% 75% 50% 0% 25% 50% 75% 100% 125% 150% 175% 200% 150% 100% 50% 0% 375 750 1125 1500 1125 750 375 750 1125 1500 1875 2250 2625 3000 2250 1500 750 MC1-MC2 MC2-MC3 MC3-MC4 MC4-MC5 MC5-MC6 MC6-MC7 9.80 9.80 7.50 9.50 9.30 4.57 0.00 2.90 5.66 8.40 11.36 8.21 5.14 0.00 2.79 5.66 8.51 11.94 15.30 18.75 22.22 28.69 21.79 15.09 8.02 0.00 0.00 0.45 1.09 1.83 2.06 1.07 0.43 0.00 ‐0.13 0.25 0.71 1.65 2.33 3.39 4.13 4.24 2.78 1.87 1.04 0.00 0.00 2.05 3.58 4.30 4.10 2.79 0.81 0.00 0.27 1.51 3.08 3.45 3.55 3.06 2.80 2.12 0.80 ‐1.50 ‐2.43 0.00 0.00 1.76 3.38 4.93 5.97 4.78 3.55 0.00 1.64 3.18 4.80 5.73 6.87 7.60 8.54 8.62 6.49 4.05 1.64 0.00 0.00 1.17 2.67 4.45 6.46 5.26 4.05 0.00 2.20 3.79 5.21 6.02 7.64 9.45 11.51 13.25 10.28 7.39 4.14 0.00 0.00 0.68 1.64 3.25 7.41 6.20 5.19 0.00 2.95 4.64 5.90 7.62 8.70 9.50 10.31 9.60 7.62 5.72 3.41 0.00 89 Bản 4-3: Bảng ma sát thành đơn vị cọc TP2-D1500 cấp tải 200% MA SÁT ĐƠN VỊ TRÊN MỖI ĐOẠN CỌC (Tấn/m2) Chiều dài đoạn cọc (m) Cấp tải (%) 200% MC1-MC2 MC2-MC3 MC3-MC3 MC4-MC5 MC5-MC6 MC6-MC7 9.80 9.80 7.50 9.50 9.30 4.57 28.69 4.24 2.12 8.62 13.25 9.60 Bản 4-4:Bảng tính tốn chiều dài cọc cần thiết BẢNG TÍNH TỐN CHIỀU DAI CỌC CẦN THIẾT (Tấn/m2) Chiều dài đoạn cọc (m) MC1-MC2 MC2-MC3 MC3-MC3 MC4-MC5 MC5-MC6 MC6-MC7 9.80 9.80 7.50 9.50 9.30 4.57 28.69 4.24 2.12 8.62 13.25 9.60 74.889 385.7019 156.9 - 1324.273 1519.983 1594.872 1980.574 2137.5 - 36.87 - Ma sát đơn vị đoạn cọc Lực tác dụng cần thiết 1324.273 195.7099 đoạn cọc Lực cộng dồn cần thiết từ xuống mũi cọc Chiều dài cọc dự kiến 9.8 19.6 27.1 36.6 90 Như tăng tiết cọc TP1-D1200mm lên D1500mm cần chiều dài cọc 36.87m, với việc huy động toàn ma sát xung quanh thân cọc (D1500) đủ đảm bảo khả chịu tải theo thiết kế ban đầu: Cọc dài 48.84m, chịu tải trọng 2137.5 tấn, từ tính tốn cho thấy mũi cọc lúc không thiết phải ngàm vào tầng cuội sỏi mà lớp cát hạt trung trạng thái chặt vừa Theo tính tốn trên, cọc rút ngắn 11.97m chiều dài thân cọc, với giá thành 1m dài cọc khoan nhồi thị trường khoảng 3.500.000đ (cho loại cọc D1200) việc giảm 11.97m dài giảm khoảng 42.000.000đ Nếu cơng trình dự tính có khoảng 100 cọc khoan nhồi D1200mm, áp dụng tăng tiết cọc lên D1500mm chiều dài mét khoan (D1200) giảm 1197m, chi phí giảm 4.2 tỷ đồng Như thấy rõ hiệu kinh tế việc tăng tiết diện cọc khoan nhồi, việc tăng đường kính cọc làm tăng lực ma sát xung quanh thân cọc, tăng khả mang tải cọc đặc biệt rút ngắn chiều dài cọc, không cần ngàm lớp cuội sỏi làm giảm chi phí mét khoan Mặt khác theo khả chịu lực cọc, cọc hoạt động theo chế cọc ma sát, độ lún cọc (sau độ lún cơng trình) mức độ nhỏ độ lún cần thiết để huy động sức chịu tải ma sát thành nhỏ, đảm bảo độ ổn định cho công trình, tránh khả lún lệch thành phần ma sát cọc làm việc đồng thời Ngồi cịn khắc phục điểm yếu cố hữu cọc khoan nhồi khơng kiểm sốt bùn lắng đáy cọc không sử dụng tới sức chống mũi cọc, đảm bảo độ lún ổn định, đồng cho cơng trình 4.2 Đánh giá hiệu kinh tế việc làm mũi cọc Đối với cơng trình cao tầng, tải trọng cơng trình lớn u cầu sức chịu tải cọc cao Khi địi hỏi cọc phải hoạt động theo chế cọc chống, sức chịu tải cọc yêu cầu phải huy động từ thành phần: Sức chịu tải ma sát thành + Sức chịu tải mũi cọc Tuy nhiên điểm yếu lớn cọc khoan nhồi khó kiểm sốt bùn lắng đáy cọc Bùn lắng đáy cọc gây tác dụng không mong muốn tạo độ lún lớn cho cọc muốn huy động tới sức chịu tải mũi cọc, điều nguy hiểm cọc thiết kế cọc chống Vì địi hỏi phải có biện pháp làm mũi 91 cọc khoan nhồi, biện pháp cần thiết để đảm bảo huy động đầy đủ đồng thời thành phần tham gia sức chịu tải cọc Để đánh giá việc làm mũi cọc, cơng trình 265 Cầu giấy thiết kế thi công cọc khoan nhồi đường kính D1200, chiều dài khoảng 48.50m-48.80m, thiết kế làm sạch, khoan bê tông đáy cọc cọc không xử lý đáy cọc Kết sau: Bảng 4.5: Bảng tổng hợp kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu Đường Hiện trường Số hiệu kính cọc (mm) Tòa nhà hỗn hợp số 265 Cầu Giấy Sức Chiều chịu tải dài thí (m) nghiệm (T) TP1 (không làm mũi cọc) sát bên giới hạn Qs (T) Tỷ lệ truyề n đến mũi (%) Chuyển Chuyển vị lớn vị dư lại (mm) (mm) D1200 48.84 2137.5 1836 14.0 9% 61.94 37.32 D1200 48.53 2137.5 2013 24 5.81 % 21.03 3.93 TP1a (làm mũi cọc) Ma 92 Hình 4-3: Biểu đồ thể lực phân bố theo độ sâu – cọc TP1 Hình 4-4: Biểu đồ thể lực phân bố theo độ sâu – cọc TP1a 93 Theo kết ta thấy cọc có điều kiện địa chất giống hệt nhau, tải trọng thí nghiệm 2137.5 tấn, cọc TP1 (khơng làm mũi cọc) có độ lún tương đối lớn, độ lún lớn q trình thí nghiệm đạt tới 61.94mm, độ lún dư cịn lại đạt 37.32mm Trong cọc TP1a (cọc làm sạch, bơm xi măng đáy cọc) độ lún lớn q trình thí nghiệm đạt 21.03mm, độ lún dư 3.93mm, nhỏ nhiều so với cọc TP1 Cả cọc TP1 TP1a ngàm vào lớp cuội sỏi 4m, nhiên cọc TP1a làm sạch, bơm xi măng đáy cọc áp lực cao làm xi măng bơm áp lực cao lan tỏa lên phần thân cọc phần đất xung quanh thân cọc bị xáo trộn, giảm độ chặt, tạo đường dẫn cho xi măng di chuyển, xi măng đông kết tạo liên kết chắn thân cọc lớp đất đá xung quanh, làm tăng ma sát thành đơn vị phần cọc ngàm vào lớp sát chân cọc, dẫn đến làm giảm tải trọng truyền xuống mũi cọc Bảng 4.6: Bảng so sánh kết việc làm mũi cọc cơng trình nghiên cứu MA SÁT ĐƠN VỊ TRÊN MỖI ĐOẠN CỌC (Tấn/m2) Chiều dài đoạn cọc (m) Tỷ lệ tải Cấp tải (%) Cọc trọng truyền MC1- MC2- MC3- MC4- MC5- MC6- MC7- đến mũi MC2 MC3 MC3 MC5 MC6 MC7 MC8 9.80 7.50 4.60 8.00 8.10 3.80 3.73 14.09% 7.34 17.97 12.88 1.66 11.39 14.45 15.51 5.81% 14.01 3.57 3.02 12.13 17.72 16.27 14.40 (%) 225% TP1 (không làm mũi cọc) 225% TP1a (có làm mũi) 94 Như thấy tác dụng việc làm bơm xi măng đáy cọc, lựa chọn đảm bảo an toàn, khai thác hiệu cọc khoan nhồi, từ biện pháp làm mũi cọc yên tâm thiết kế cọc khoan nhồi cọc chống, khai thác tối đa sức chịu tải cọc đến khả chịu tải vật liệu cọc Việc kết hợp với sản phẩm bê tông mác cao tạo sản phẩm cọc có sức chịu tải cao, phục vụ cơng trình quy mơ lớn Qua thấy việc nghiên cứu sức chịu tải cọc khoan nhồi điều kiện địa chất có đặc trưng định, việc tính tốn lý thuyết nhiều khơng phản ánh đầy đủ chế hoạt động cọc cần có cọc thí nghiệm cụ thể cơng trình nghiên cứu, việc áp dụng cơng nghệ đo biến dạng thân cọc làm sáng tỏ chế hoạt động cọc khả mang tải Ngồi kết đo biến dạng góp phần bất cập, hạn chế thi công cọc, điểm cần khắc phục (khắc phục tượng mùn lắng mũi cọc làm giảm khả chịu lực mũi cọc) đồng thời điểm cần phát huy thiết kể ban đầu (có thể tăng tiết diện cọc, huy động tối đa thành phần ma sát nhằm giảm chiều dài cọc) Tất điểm góp phần tăng khả chịu tải giảm giá thành cho cọc, cho cơng trình 95 KẾT LUẬN Công nghệ đo biến dạng thân cọc khoan nhồi công nghệ áp dụng nhiều giới, Việt Nam năm gần phương pháp áp dụng Tuy áp dụng phương pháp tỏ rõ vai trị nó, dần khẳng định khơng thể thiếu cơng trình kiểm tra khả chịu tải cọc khoan nhồi Đây mục đích nghiên cứu đề tài đưa số kết luận sau: Để tài nghiên cứu xác định chế truyền tải từ đỉnh cọc xuống bên dưới, quy luật tải trọng giảm dần xuống sâu Quy luật tải trọng truyền xuống giảm dần thành phần ma sát bên phát huy, chí thành phần ma sát lại đóng vai trị quan trọng khả chịu tải cọc (chiếm tới 85% đến 99% tổng sức chịu tải cọc), thành phần sức chống mũi nhỏ, (0.95% công trình Nhà ga T2 Nội Bài) Điều thể lãng phí sức chịu tải mũi cọc thường nằm lớp có khả chịu tải cao (cuội sỏi hạt lớn đá gốc) Nghiên cứu rằng: hồn tồn có khả nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi từ việc tăng tiết diện cọc, tức tăng thành phần ma sát sức chịu tải cọc Kết thí nghiệm cơng trình nghiên cứu ra, tăng tiết diện cọc lên 1.25 lần (tăng đường kính từ D1200mm lên D1500mm) sức chịu tải cọc tăng lên 1.36 -1.4 lần (cơng trình 265 Cầu Giấy Mai Trang Tower) Mặt khác đề tài khẳng định chế hoạt động cọc thí nghiệm hồn tồn tn theo chế cọc ma sát thành phần ma sát chiếm phần lớn sức chịu tải cọc Khi cọc khơng thiết phải sâu để huy động sức chống mũi cọc mà cần huy động hoàn toàn thành phần ma sát bên, chiều dài cọc rút ngắn, điều đánh giá tăng đường kính cọc lên 1.25 lần (D1200mm tăng lên D1500mm) chiều dài cọc giảm xuống 11.97m, đảm bảo khả chịu tải ban đầu, chi phí giảm tới 40 triệu đồng/cây cọc Kết nghiên cứu thành phần sức chịu tải mũi cọc chiếm tỷ lệ nhỏ (0,95% - 14%), kết trái ngược với tính tốn thiết kế ban đầu cọc khoan nhồi cọc chống, bất cập, hạn chế phương pháp thi công cọc khoan nhồi khơng kiểm sốt lượng mùn lắng đáy cọc Điểm yếu cố hữu 96 phương pháp nguyên nhân trực tiếp dẫn tới việc sức chịu tải mũi thấp Để giải vấn đề cần áp dụng công nghệ thổi rửa mũi cọc, bơm vữa xi măng áp lực cao trám vào phần mùn lắng Kết công tác thổi rửa đáy cọc thể độ lún dư cọc bơm rửa 3.93mm độ lún dư cọc không bơm rửa đạt 37.32mm (tác dụng tải trọng điều kiện địa chất), điều kiện tiên định khả huy động sức chống mũi nhanh hay chậm Từ hiệu trên, phương pháp đo biến dạng thân cọc khẳng định vai trò quan trọng việc xác định khả chịu lực cọc khoan nhồi, nhằm xác định chế mang tải cọc, khắc phục hạn chế phương pháp thi công nhằm mang lại hiệu kinh tế kỹ thuật Hiện phương pháp đặt sensor đo biến dạng chủ yếu thực thí nghiệm gia tải tĩnh, nhiên để đánh giá khả mang tải, chế hoạt động cọc có tải trọng động cần có nghiên cứu cụ thể, điều cần thiết khu vực có rung chấn, tải trọng động, khả khai thác tiếp từ phương pháp đo biến dạng thân cọc TÀI LIỆU THAM KHẢO Trịnh Việt Cường (2011), Một số kết bước đầu từ thí nghiệm nén tĩnh cọc có gắn thiết bị quan trắc tải trọng dọc thân cọc khu vực Hà Nội, Viện khoa học xây dựng IBST, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất số 35, tháng 7-2011 Nguyễn Hữu Đẩu, Phan Hiệp (2004), Phương pháp Osterberg đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi – Barrette, Nhà xuất Xây dựng Hoàng Thanh Hải, Nghiên cứu đường cong T-Z dự báo quan hệ tải trọng – độ lún cọc khoan nhồi khu vực Hà Nội, Viện khoa học xây dựng IBST Bùi Đức Hải, Nguyễn Bảo Việt (2011), Thí nghiệm nén tĩnh cọc có kết hợp đo biến dạng dọc thân cọc – Một phương pháp nâng cao độ xác xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi cọc Barrette Hà Nội, Viện khoa học công nghệ kinh tế xây dựng Hà Nội, Viện địa kỹ thuật công trình – Đại học Xây dựng, Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất số 35, tháng 7-2011 Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Thái (2004), Móng cọc, phân tích thiết kế, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thị Oanh, Nghiên cứu xây dựng sở khoa học để nâng cao độ xác dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi phương pháp thí nghiệm trường tính tốn lý thuyết áp dụng cho khu vực Hà Nội, Viện móng cơng trình ngầm – cơng ty FECON, Luận văn thạc sỹ Nguyễn Huy Phương nnk (2005), Các phương pháp tính tốn cơng nghệ cải tạo, xử lý nền, Bài giảng Cao học Nguyễn Huy Phương (2004), Thu thập kiểm chứng tài liệu có, nghiên cứu bổ xung lập đồ phân vùng đất Hà Nội phục vụ phát triển bền vững thủ đô, Báo cáo tổng hợp đề tài trọng điểm thành phố Hà Nội, Sở Khoa học Công nghệ Hà Nội Nguyễn Huy Phương Nguyễn Sinh Minh (2005), Nghiên cứu sở khoa học đánh giá khả chịu tải loại cọc khoan nhồi, cọc khoan nhồi mở rộng đáy, cọc barrette nâng cao hiệu sử dụng chúng cho xây dựng nhà cao tầng Hà Nội 10 Nguyễn Huy Phương Tạ Đức Thịnh (1999), Cơ sở lý thuyết biến đổi tính chất địa chất cơng trình đất đá, Bài giảng cho nghiên cứu sinh Cao học, ngành Địa chất cơng trình, trường đại học Mỏ địa chất, Hà Nội 11 Nguyễn Huy Phương, Tạ Đức Thịnh Và nnk (2005), Các phương pháp tính tốn cơng nghệ thi cơng móng, Bài giảng Cao học 12 Nguyễn Huy Phương, Tạ Đức Thịnh Và nnk (2005), Các phương pháp tính tốn cơng nghệ thi cơng móng, Bài giảng Cao học 13 Lê Trọng Thắng (1995), Nghiên cứu kiểu cấu trúc đất yếu khu vực Hà Nội đánh giá khả sử dụng chúng xây dựng, Luận án tiến sĩ Khoa học Địa lý – Địa chất 14 Lê Trọng Thắng (2003), Các phương pháp nghiên cứu khảo sát Địa chất cơng trình, Nhà xuất Giao thông vận tải 15 Tạ Đức Thịnh , Nguyễn Huy Phương (1999), Cơ sở lý thuyết biến đổi tính chất Địa chất cơng trình đất đá, Bài giảng Cao học 16 17 Đỗ Minh Toàn (2004), Sự hình thành đặc tính Địa chất cơng trình đất, Bài giảng Cao học 18 Đoàn Thế Tường, Vấn đề sử dụng hiệu cọc khoan nhồi, Viện khoa học xây dựng IBST 19 Phạm Văn Tỵ (1999), Đánh giá tác động đến môi trường, Bài giảng Cao học 20 Phạm Văn Tỵ (2000), Cơ sở lý thuyết phương pháp hệ nghiên cứu Địa chất cơng trình, Bài giảng Cao học 21 TCXD 174:1989, Đất xây dựng - phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 2002 22 TCXD 195:1997, Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi 23 TCXDVN 196:1997, Nhà cao tầng, công tác thử tĩnh kiểm tra cọc khoan nhồi 24 TCXD 205:1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế 25 TCXD 206:1998, Cọc khoan nhồi – Yêu cầu chất lượng thi công 26 TCXD 226:1999, Đất xây dựng - phương pháp thí nghiệm trường – thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội, 1999 27 TCXD 269:2000, Cọc – Phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục 28 TCXDVN 9393:2012, Cọc - phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh ép dọc trục, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội 29 22TCN-272-01, Tiêu chuẩn thiết kế cầu 30 Tạp chí khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất số 35, tháng 7-2011 31 Lomtadze V.Đ (1978), Địa chất cơng trình – Thạch luận cơng trình, Nhà xuất ĐH&THCN, Hà Nội 32 Lomtadze V.Đ (1982), Địa chất cơng trình – Địa chất động lực cơng trình, Nhà xuất ĐH&THCN, Hà Nội 33 Lomtadze V.Đ (1983), Địa chất cơng trình – Địa chất cơng trình chun môn, Nhà xuất ĐH&THCN, Hà Nội 34 R-Whitlow (19936), Cơ học đất, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 35 Shamsher Prakash – Hari D.Sharma (1999), Móng cọc thực tế xây dựng, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội 36 SINP2.02.03.85, Svainu Fudamentu 37 ASTM D4945:1998, Standard test Method for High – Strain Dynamic testing of piles ... ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn ? ?Nghiên cứu sức chịu tải cọc khoan nhồi phương pháp đặt sensor kiến nghị giải pháp tăng cường khả chịu tải cọc? ?? công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết... chất PHạM CÔNG ANH NGHIÊN CứU SứC CHịU TảI CọC KHOAN NHồI BằNG PHƯƠNG PHáP ĐặT SENSOR V KIếN NGHị GIảI PHáP TĂNG CƯờng khả chịu tảI cọc Ngnh: K thut a cht Mó s: 60520501... bố sức chịu tải cọc khoan nhồi, đánh giá khả mang tải thành phần ma sát mũi cọc, thành phần ma sát chiếm phần lớn sức chịu tải cọc, từ kiến nghị phương pháp nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi
Ngày đăng: 22/05/2021, 13:28
Xem thêm:
