Bài viết trình bày phương pháp xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền của đất để thiết kế cọc và móng cọc cho công trình để so sánh các phương pháp tính đạt hiệu quả kinh tế.
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nNgày nhận bài: 15/3/2021 nNgày sửa bài: 12/4/2021 nNgày chấp nhận đăng: 07/5/2021 Xác định sức chịu tải cọc ép đất theo TCVN 10304:2014 phương pháp cường độ đất Determining the load resistance of pile in the foundation by TCVN 10304: 2014 method of strength of soil > NGUYỄN VIẾT HÙNG[1], NGUYỄN MINH HÙNG[1], TS NGUYỄN KẾ TƯỜNG[1] hungnv@tdmu.edu.vn;hungnm@tdmu.edu.vn;h; tuongnk@tdmu.edu.vn; Email liên hệ: nguyenketuongtdm2019@gmail.com; [1] Trường Đại học Thủ Dầu Một TÓM TẮT: Có nhiều nhiều phương pháp để tính tốn sức chịu tải đất cọc cho công trình Một cơng trình tính tốn theo nhiều tác giả có giá trị sức chịu tải khác Tại vị trí khác cơng trình có giá trị khác cường độ đất Cần phải xác định giá trị sức chịu tải cọc theo đất hợp lý để làm cho việc thi công cọc thử xác định kích thước cọc hiệu cho cơng trình Nhóm tác giả trình bày phương pháp xác định sức chịu tải theo tiêu cường độ đất đất để thiết kế cọc móng cọc cho cơng trình để so sánh phương pháp tính đạt hiệu kinh tế Từ khóa: khả chịu lực cọc; đất yếu; nhà cao tầng; móng cọc; tải trọng tĩnh ABSTRACT: There are many methods to calculate the bearing capacity of the ground to the pile for a project When calculating according to many authors, there will be different values of the load capacity At different locations in the same project, there are also different values of the strength of the ground It is necessary to determine the value of the pile load capacity according to the appropriate ground to serve as a basis for the construction of the test pile and determine the effective pile size for the project The authors present the method of determining the load capacity according to the criteria of soil strength to design piles and pile foundations for works to compare the methods of calculating economic efficiency Keywords: bearing capacity of pile; soft ground; skyscraper; pile foundation; static weight Đặt vấn đề sức chịu tải cọc theo đất Theo TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế có nhiều phương pháp để tính toán sức chịu tải cọc theo đất nền, sau: Cường độ sức kháng đất mũi cọc qb thành cọc fi xác định theo dẫn theo mục 7.2 7.3, theo TCVN 10304:2014 Sức chịu tải cọc loại, hạ phương pháp đóng ép chịu tải trọng nén Rc,u, tính kN, xác định tổng sức kháng đất mũi cọc thân cọc: (1) R c ,u (i) c ( cq q b A b u cf fi li ) + c hệ số điều kiện làm việc cọc đất, c =1; 60 05.2021 ISSN 2734-9888 + qb cường độ sức kháng đất mũi cọc; xác định tùy theo phương pháp tính + u chu vi tiết diện ngang thân cọc; + fi cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ “i” dọc thân cọc; xác định tùy theo phương pháp tính; + Ab diện tích cọc tựa lên đất, lấy diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc,; + li chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i”; + cq cf tương ứng hệ số điều kiện làm việc đất mũi thân cọc có xét đến ảnh hưởng phương pháp hạ cọc đến sức kháng đất theo TCVN 10304:2014 + k hệ số tin cậy theo đất nền, phụ thuộc vào số lượng cọc móng theo TCVN 10304:2014; + o hệ số điều kiện làm việc đất theo độ đồng sử dụng móng cọc theo TCVN 10304:2014’ + n hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình, theo cấp cơng trình theo TCVN 10304:2014 (2) m in R c ,u (i) R c ,k Rc,k xác định giá trị cực tiểu giá trị Rc,u theo phương pháp xác định khác R c ,k (3) N c ,d ( j) o R c ,d ; R c ,d n k Đây điều kiện cân bằng, đánh giá khả chịu lực đất tải trọng truyền vào cọc Xác định tải trọng truyền vào cọc móng từ cơng trình theo tổ hợp tính tốn N M x y j M y x j N c ,d ( j) n n n y i x i2 (4) i i Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất Rc,u (CDDN) (c.Nc q ,p Nq ).Ab u(.Cu,i ki v,z tgi li ) (5) Trong đó: Rc,u(CDDN) su7cq chịu tải cọc theo đất theo phương pháp cường độ đất nền; k i áp lực ngang đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc;phụ thuộc vào chiều sâu tới hạn loại đất cọc xuyên qua; theo bảng G.1 phụ lục G TCVN 10304:2014 c lực dính đất mũi cọc; u chu vi tiết diện ngang cọc; Ab diện tích mũi cọc tựa lên đất, lấy diện tích tiết diện ngang mũi cọc đặc,; li chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ “i”; v ,z ứng suất pháp hiệu theo phương đứng trung bình lớp đất thứ “i”; Nc ; Nq hệ số sức chịu tải đất mũi cọc; hệ số phụ thuộc vào số định nghỉa quy ước, khơng phụ thuộc hồn tồn tính chất đất vật liệu cọc; q ,p .h áp lực hiệu lớp phủ cao trình mũi cọc; phụ thuộc vào độ sâu tới hạn, loại đất chiều dày lớp đất cọc xuyên qua; theo bảng G.1 phụ lục G TCVN 10304:2014; C u,i cường độ sức kháng khơng nước lớp đất Rc ,d Rc ,k k (6) Đây điều kiện cân bằng, đánh giá khả chịu lực đất tải trọng truyền vào cọc N M x y j M y x j N c ,d ( j) n n n y i x i2 (7) i 1i Là xác định tải trọng truyền vào cọc móng từ cơng trình theo tổ hợp tính tốn N c ,d ( j) o R c ,d n (8) Là điều kiện cân khả chịu lực cho móng cọc theo trạng thái giới hạn thứ Kết luận Khả chịu tải cọc theo đất tính theo phương pháp cường độ đất có phụ thuộc liên quan đến số quy ước, số bảng tra đồ thị lập sẵn theo TCVN 10304:2014 Điều giới hạn độ xác tính tốn Phương pháp có xét đến ảnh hưởng cơng trình lân cận, hoạt tải bên nên tương đố phù hợp với làm việc thực tế Kiến nghị Khi tính tốn khả chịu lực cho cọc móng cọc theo đất theo phương pháp cường độ đất cần phải so sánh đối chiếu với phương pháp khác để có hiệu kỹ thuật kinh tế TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế [2] TCVN 5574:2018 Thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép [3] TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [4] TCVN 9363:2012 Khảo sát cho xây dựng - Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng [5] TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất [6] TCVN 10304;2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế [7] Joseph E Bowel, Foundation Analysis And Design, fifth edition, McGraw-Hill International Editions, 1996 [8] T H Jordan, "Structural Geology of the Earth's Interior", Proceedings of the National Academy of Science, 1979, Sept., 76(9): 4192–4200 [9] Hazlett, James S Monroe; Reed Wicander; Richard (2006) Physical geology: exploring the earth; [10] R.WHITLOW, Basic soil mechanics, third edition, Longman thứ “i”; hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất năm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc, cố kết đất q trình thi cơng phương pháp xác định Cu Hệ số phải xác định đồ thị hình G.1 biểu đồ xác định hệ số phụ lục G TCVN 10304:2014; i góc ma sát đất cọc; + k hệ số tin cậy theo đất nền, phụ thuộc vào số lượng cọc móng theo TCVN 10304:2014; + o hệ số điều kiện làm việc đất theo độ đồng sử dụng móng cọc theo TCVN 10304:2014’ + n hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình, theo cấp cơng trình theo TCVN 10304:2014 Sức chịu tải cho phép cọc theo đất thiết kế theo phương pháp cường độ đất là: ISSN 2734-9888 05.2021 61 ... chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất Rc,u (CDDN) (c.Nc q ,p Nq ).Ab u(.Cu,i ki v,z tgi li ) (5) Trong đó: Rc,u(CDDN) su7cq chịu tải cọc theo đất theo phương pháp cường độ đất nền; ... hệ số tin cậy tầm quan trọng cơng trình, theo cấp cơng trình theo TCVN 10304:2014 Sức chịu tải cho phép cọc theo đất thiết kế theo phương pháp cường độ đất là: ISSN 2734-9888 05.2021 61 ... góc ma sát đất cọc; + k hệ số tin cậy theo đất nền, phụ thuộc vào số lượng cọc móng theo TCVN 10304:2014; + o hệ số điều kiện làm việc đất theo độ đồng sử dụng móng cọc theo TCVN 10304:2014? ??