Nghiên cứu ứng dụng phương pháp osterberg để đánh giá sức chịu tải của cọc khoan nhồi đường kính lơn khu vực hà nội, so sánh với phương pháp tính toán lý thuyết

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT _ TRẦN HUY BÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP OSTERBERG ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH LỚN Ở KHU VỰC HÀ NỘI SO SÁNH VỚI PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LÝ THUYẾT Chun ngành: Địa chất cơng trình Mã số: 60.44.65 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Viết Tình HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp kết nghiên cứu thân Các kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Trần Huy Bình MỤC LỤC Trang phụ bìa………………………………………………….……… Lời cam đoan…………………………………………………….…… Mục lục………………………………………………………….….… Danh mục ký hiệu dùng luận văn…………… … …… … Danh mục biểu bảng……………………………………………… Mở đầu……………………………………………………………… 11 Lời cám ơn……………………………………………………….….… 15 Chương Tổng quan phương pháp xác định sức chịu tải cọc………………………………………………………………… 16 1.1 Một số phương pháp đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi cọc barrette……………………………………………….… 16 1.1.1 Nhóm tính tốn lý thuyết…………………………….… 16 1.1.1.1 Tính tốn sức chịu tải cọc vào kết thí nghiệm phịng…………………………………….……17 1.1.1.2 Tính tốn sức chịu tải cọc dựa kết thí nghiệm kết hợp giá trị kinh nghiệm……………….…….… 18 1.1.1.3 Tính tốn sức chịu tải cọc dựa kết thí nghiệm xun tĩnh trường……………………… …18 1.1.1.4.Tính tốn sức chịu tải cọc dựa kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT……………………………….19 1.1.2 Phương pháp thử tải động……………………………… 20 1.1.3 Phương pháp thử tải tĩnh động (Statnamic)……………… 21 1.1.4 Phương pháp thử tải tĩnh truyền thống………………… 22 1.1.5 Phương pháp thử tải trọng tĩnh hộp tải trọng Osterberg……………………………………………………… 23 1.1.5.1 Tổng quát phương pháp…………………………… 23 1.1.5.2 Nguyên lý thí nghiệm………………………………24 1.1.5.3 Một số ưu điểm phương pháp thí nghiệm hộp tải trọng Osterberg………………………………….………… 25 1.1.5.4 Một số hạn chế phương pháp thí nghiệm hộp tải trọng Osterberg………………………………………….… 26 Chương 2: Nguyên lý phương pháp Osterberg vấn đề đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn……………… …29 2.1 Nguyên lý ……………………………………………….… 29 2.2 Các giả thiết sử dụng phương pháp thử……….…… 30 2.3 Phương pháp luận giải thích kết thí nghiệm……….… 33 2.4 Phương pháp xây dựng đường cong chuyển vị - tải trọng đầu cọc tương đương ………………………………………… 34 Chương 3: Cơng nghệ thi cơng trình tự thí nghiệm tải trọng tĩnh phương pháp Osterberg……………………………… ……… 42 3.1 Các thiết bị sử dụng thí nghiệm………………………42 3.1.1 Hộp tải trọng Osterberg………………………………… 42 3.1.2 Các thiết bị khác…………………………….…… 42 3.2 Trình tự cơng nghệ thi cơng……………………………… 43 3.2.1 Tóm tắt bước thực hiện……………………… …… 43 3.2.2 Chuẩn bị hộp kích thiết bị đo đạc………………… 43 3.2.2.1 Chuẩn bị hộp kích (O-cell)…………………………… 43 3.2.2.2 Các thiết bị chi tiết phục vụ đo đạc…………………… 44 3.2.3 Thi công cọc thử……………………………………… 45 3.2.4 Lắp đặ hệ thống đo đạc thu nhân số liệu…………… 49 3.2.5 Gia tải…………………………………………………… 59 3.2.5.1 Phương pháp tiêu chuẩn áp dụng…………………… 59 3.2.5.2 Cấp tải thí nghiệm…………………………………… 59 3.2.6 Cơng tác bơm vữa sau thử………………………… 59 3.2.6.1 Bơm vữa vào bên hộp Osterberg…………………60 3.2.6.2 Bơm vữa vào khoảng trống xung quanh hộp tải trọng Osterberg……………………………………………………… 60 3.2.7 Báo cáo thí nghiệm……………………………………… 61 3.2.8 Quản lý chất lượng q trình thí ngiệm………………… 61 Chương 4: So sánh sức chịu tải cọc tính tốn phương pháp Osterberg với phương pháp tính tốn lý thuyết………… …… 63 4.1 Sơ lược đặc điểm địa chất cơng trình khu vực Hà Nội…… 63 4.1.1 Thống pleistoxen, hệ tầng Lệ Chi (aQ1lc)……………… 64 4.1.2 Thống Pleistoxen – trên, hệ tầng Hà Nội (aQII-IIIhn) 64 4.1.3 Thống Pleistoxen trên, hệ tầng Vĩnh Phúc (aQIII2vp)…… 64 4.1.4 Thống Holoxen - giữa, hệ tầng Hải Hưng (QIV1-2hh) 64 4.1.5 Thống Holoxen trên, hệ tầng Thái Bình (aQIV3tb)……… 65 4.2 Các cơng trình thực tế - Ứng dụng phương pháp Osterberg để tính sức chịu tải cọc khoan nhồi cọc barette………….65 4.2.1 Cơng trình Rạp Kim Đồng 19 Hàng Bài, Hoàn Kiếm, Hà Nội………………………………………………………… 65 4.2.1.1 Đặc điểm địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu…… 65 4.2.1.2 Đặc điểm cọc thí nghiệm…………… …….………… 68 4.2.1.3 Kết thí nghiệm………………………….………… 68 4.2.1.4 Kết luận…………………………………………………73 4.2.2 Cơng trình Khu thị Văn Khê, Hà Đông, Hà Nội (U Silk City)………………………………………… ……… 73 4.2.2.1 Đặc điểm địa chất cơng trình khu vực nghiên cứu…… 73 4.2.2.2 Đặc điểm cọc thí nghiệm……………………………… 78 4.2.2.3 Kết thí nghiệm…………………………………… 78 4.3 Các cơng trình thực tế - Xác định sức chịu tải cọc Khoan nhồi phương pháp tính tốn lý thuyết (theo tiêu lý đất nền)…………………… ……………… 84 4.3.1 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu lý đất công trình rạp Kim Đồng 19 Hàng Bài , Hồn Kiếm, Hà Nội………………………….………………… 86 4.3.2 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu lý đất cơng trình: Tồ nhà 104 - Khu thị Văn Khê – Hà Đông, Hà Nội (U Silk City)………………………………… 89 4.4 So sánh sức chịu tả cọc xác định theo hai phương pháp trên……………………………………………………… 91 Kết luận kiến nghị…………………………….…………………… 93 Tài liệu tham khảo…………………………………………………… 95 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN Ru: Sức chịu tải tới hạn cọc Qs: Sức chịu tải tới hạn ma sát bên cọc Qp: Sức chống mũi cọc tới hạn Qa: Sức chịu tải cho phép tính tốn theo đất cọc đơn Qtc: Sức chịu tải tiêu chuẩn tính theo đất cọc đơn Ktc: Hệ số an toàn M: Hệ số làm việc đất mR: Hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc qp: Cường độ chịu tải đất mũi cọc Ap: Diện tích mũi mf: Hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc fi: ma sát bên lớp đất thứ i mặt bên thân cọc u: Chu vi thân cọc l i: Bề dày lớp đất thứ i β, Ako, α, Bko: Là hệ số khơng thứ ngun phụ thuộc vào góc ma sát đất γ,1: Giá trị tính tốn trọng lượng thể tích đất phía mũi cọc γ1: Giá trị tính tốn trọng lượng thể tích đất nằm phía mũi cọc L: Chiều dài cọc dp: Đường kính cọc khoan nhồi (cọc barette) D: Đường kính cọc b: Bề rộng cọc barrette φ: Góc ma sát C: Lực dính kết đất Is: Độ sệt đất E0: Mođul tổng biến dạng đất R0 : Áp lực tính tốn đất DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG TRONG LUẬN VĂN A Danh mục ảnh Ảnh 3.1: Lắp đặt thiết bị vào khung thép cọc Barrette Ảnh 3.2: Lắp đặt đầu đo điện tử Ảnh 3.3: Số liệu ghi lại tự động chuyển máy tính Ảnh 3.4: Thí nghiệm cọc khoan nhồi Ảnh 3.5: Các thép gắn với HTT Ảnh 3.6: Lắp thép gắn với HTT Ảnh 3.7: Thi công phễu thép định vị để bơm bê tông cho phần cọc phía HTT O-cell Ảnh 3.8: Gắn kết HTT O-cell truyền chuyển vị với lồng thép Ảnh 3.9: Hạ lồng thép gắn HTT O-cell xuống hố khoan Ảnh 3.10: Hạ lồng thép cọc thí nghiệm thi công nước Ảnh 3.11: Bơm bê tông thi cơng cọc thí nghiệm Ảnh 3.12: Dầm (mốc cố định) kê gối đỡ Ảnh 3.13: Các đầu đo chuyển vị gá cố định vào dầm (mốc cố định) Ảnh 3.14: Lắp đặt đầu đo chuyển vị vào truyền thép đầu cọc Ảnh 3.15: Máy thủy bình đo đạc chuyển vị dầm (Mốc cố định) Ảnh 3.16: Xử lý số liệu phần mềm chuyên dụng Ảnh 3.17: Bơm cao áp phục vụ thí nghiệm B Danh mục biểu bảng Bảng 3.1: Các thông số HTT dùng cho cọc khoan nhồi Bảng 4.1: Thơng số cọc thí nghiệm khoan nhồi C18 barrette K10 sau Bảng 4.2: Kết thí nghiệm cọc C18 K10 thể bảng Bảng 4.3: Thơng số cọc thí nghiệm TP1 Bảng 4.4: Thơng số đầu vào tính tốn cọc khoan nhồi C18 barrette K10 Bảng 4.5: Thông số đầu vào điều kiện đất cơng trình Rạp Kim Đồng Bảng 4.6: Thơng số đầu sau tín tốn sức chịu tải tính tốn Qa cọc khoan nhồi C18 theo đất Bảng 4.7: Thông số đầu sau tín tốn sức chịu tải tính tốn Qa cọc barrette K10 theo đất Bảng 4.8: Thông số đầu vào tính tốn cọc khoan nhồi TP1 Bảng 4.9: Thông số đầu vào điều kiện đất cơng trình U silk City Bảng 4.10: Thơng số đầu sau tính tốn sức chịu tải tính toán Qa cọc khoan nhồi TP1 theo đất Bảng 4.11: So sánh sức chịu tải cọc C Danh mục hình vẽ, biểu đồ đồ thị Hình 2.1 : Ngun lý thí nghiệm Hình 2.2 : So sánh sơ đồ đặt lực chất tải truyền thống thử tải phương pháp Osterberg Hình 2.3 : Đường cong chuyển vị - tải trọng từ kết thí nghiệm Osterberg Hình 2.4 : Đường cong chuyển vị - tải trọng đầu cọc tương đương Hình 2.5 : Đường cong chuyển vị - tải trọng đầu cọc tương đương hiệu chỉnh có kể đến độ nén đàn hồi bổ sung Hình 2.6: Sơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyết thí nghiệm chất tải đầu cọc dựa theo phát triển ứng suất cắt thành bên Hình 2.7: Sơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyết thí nghiệm O-cell dựa theo phát triển ứng suất cắt thành bên Hình 3.1: Cách thức hạ lồng thép có gắn thiết bị thí nghiệm xuống hố khoan 10 Hình 3.2: Cách thức bơm bê tơng thi cơng phần cọc phía hộp tải trọng O-cell Hình 4.1: Quan hệ Thời gian – Tải trọng C18 - Rạp Kim Đồng – Hoàn Kiếm, Hà Nội Hình 4.2: Quan hệ Chuyển vị – Tải trọng C18 - Rạp Kim Đồng – Hoàn Kiếm, Hà Nội Hình 4.3: Quan hệ Tải trọng –Thời gian K10 - Rạp Kim Đồng – Hoàn Kiếm, Hà Nội Hình 4.4: Quan hệ Tải trọng – Chuyển vị K10 - Rạp Kim Đồng – Hoàn Kiếm, Hà Nội Hình 4.5: Đường cong quan hệ chuyển vị - tải trọng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam Hình 4.6: Đường cong quan hệ thời gian - tải trọng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam Hình 4.7: Đường cong phân bố tải trọng ma sát nhận từ đầu đo biến dạng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam Hình 4.8: Quan hệ chuyển vị - tải trọng đầu cọc tương đương TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam Hình 4.9: Đường cong phân bố tải trọng ma sát nhận từ đầu đo biến dạng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam 81 14 12 O- cell Gross Load ( MN ) 10 17/10 06:00 17/10 09:00 17/10 12: 00 17/10 15:00 17/10 18:00 17/10 21:00 18/10 00:00 Date & Time ( day/month, hh:mm ) Hình 4.7: Đường cong quan hệ thời gian - tải trọng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam 82 4.7:hệ Đường cong phân trọng nhậnđương Biểu đồBiểu 4.8: đồ Quan chuyển vị - bố tải tải trọng đầuma cọcsát tương từ đầu đo biến dạng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam 20 10 11 12 13 14 15 16 10 Top of Pile -10 -10 -20 S G Level Displacement (mm) -20 S G Level -30 S G Level -30 -40 -40 S G Level S G Level -50 -50 O-cell Points S G Level -60 -60 -70 -70 -80 -80 Bottom of Pile S G Level Settlements: 10.0 MN 1L-1 1L-2 13.3 13.0 MN mm 21.9 mm 1L-3 1L-4 1L-6 1L-5 O-cell Load ( MN ) 10 1L-7 11 12 Hình 4.8: Quan hệ chuyển vị - tải trọng đầu cọc tương đương TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam 13 14 15 16 83 20 10 Top of Pile Elevat ion ( m ) -10 S G Level -20 S G Level S G Level -30 S G Level -40 S G Level -50 O-cell Points S G Level -60 Bottom of Pile S G Level -70 1L-1 1L-2 1L-3 1L-4 1L-6 1L-5 1L-7 -80 10 11 12 Hình 4.9: Đường cong phân bố tải trọng ma sát nhận từ đầu đo biến dạng TP1 - U Silk City - Hanoi, Vietnam 13 14 15 O-cell Load ( MN ) 16 84 4.3 Các cơng trình thực tế - Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi phương pháp tính tốn lý thuyết (theo tiêu lý đất nền) Theo phương pháp này, xác định sức chịu tải cọc đơn theo tiêu lý đất thể công thức sau: Qa = Qtc K tc (4.1) Trong đó: Qa - Sức chịu tải cho phép tính tốn theo đất cọc đơn Qtc - Sức chịu tải tiêu chuẩn tính theo đất cọc đơn Ktc - Hệ số an toàn, lấy bằng: 1,2 - Nếu sức chịu tải xác định phương pháp nén tĩnh trường; 1.25 - Nếu sức chịu tải xác định theo kết thử động cọc có kể đến biến dạng đàn hồi đất theo kết thử đất trường cọc mẫu; 1,4 - Nếu sức chịu tải xác định tính tốn, kể theo kết thử động cọc mà không kể đến biến dạng đàn hồi đất; 1,4 (1,25) - Đối với móng mố cầu đài thấp, cọc ma sát, cọc chống, cọc đài cao cọc chống chịu tải trọng thẳng đứng) - Móng có 21 cọc: ktc = 1,4 (1.25); - Móng có 11 đến 20 cọc: ktc = 1,55 (1.4); - Móng có đến 10 cọc: ktc = 1,65 (1.5); - Móng có đến cọc: ktc = 1,75 (1.6) * Sức chịu tải tiêu chuẩn cọc nhồi có khơng mở rộng đáy cọc chịu nén tâm xác định theo công thức: Qtc = m( mR qp Ap + u∑mf fsi li ) Trong đó: (4.2) 85 m - Hệ số làm việc, trường hợp tựa đất sét có độ no nước G < 85% lấy m = 0.8; Các trường hợp khác lấy m = mR - Hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc lấy sau: - Cọc mở rộng đáy nổ mìn lấy mR = 1.3 - Thi cơng cọc mở rộng đáy phương pháp đổ bê tông nước lấy mR = 0.9 - Các trường hợp khác lấy mR = qp - cường độ chịu tải đất mũi cọc, (T/m2) Ap - diện tích mũi, (m2) mf - hệ số điều kiện làm việc đất mặt bên cọc, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan, lấy theo bảng A.5 (TCXD 205:1998) fi - ma sát bên lớp đất thứ i mặt bên thân cọc, (T/m2), lấy theo bảng A.2 (TCXD 205:1998) u - chu vi thân cọc, (m) li - bề dày lớp đất thứ i, (m) Cường độ chịu tải đất mũi cọc (qp) xác định sau: (Đối với đất lớn có chất độn cát đất cát) qp = 0.75β(  1, dp Ako+  LBko ) (4.3) Trong đó: β, Ako, α, Bko – hệ số khơng thứ ngun phụ thuộc vào góc ma sát đất, lấy theo bảng A.6 (TCXD 205:1998) γ,1 – giá trị tính tốn trọng lượng thể tích đất , (T/m3) phía mũi cọc (khi đất no nước có kể đến đẩy nước) γ1 – giá trị tính tốn trọng lượng thể tích đất , (T/m3) nằm phía mũi cọc (khi đất no nước có kể đến đẩy nước) 86 L - chiều dài cọc, (m) dp - đường kính cọc khoan nhồi, đáy cọc (nến mở rộng đáy cọc); Trong trường hợp cọc barrette thay dp = b (với b cạnh ngắn tiết diện ngang cọc) 4.3.1 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu lý đất cơng trình rạp Kim Đồng 19 Hàng Bài , Hồn Kiếm, Hà Nội Bảng 4.4: Thơng số đầu vào tính tốn cọc khoan nhồi C18 barrette K10 STT Lo¹i cäc KÝch th­íc cäc dp ; b (m) Chiều dài cọc tính từ cao độ mặt đất (m) Chiều dài cọc tính từ cao độ đáy ®µi L (m) DiƯn tÝch tiÕt diƯn mịi cäc Ap (m 2) Chu vi thân cọc u (m) Tải trọng thiÕt kÕ (tÊn) khoan nhåi C18 1.0 48.7 47.7 0.785 6.280 470 barrette K10 0.8 55.00 52.20 4.480 12.800 1700 Ghi chó a) Điều kiện địa chất cơng trình khu vực (Bao gồm lớp đất đá mô tả từ xuống sau): Lớp đất 1: Đất lấp; Lớp đất 2: Sét pha màu nâu đỏ, trạng thái dẻo mềm; Sét pha, cát pha kẹp bùn màu nâu, nâu đỏ, trạng thái dẻo mềm; Cát hạt nhỏ, mịn màu xám xanh, xám ghi, trang thái chặt vừa; Bùn sét pha màu xám đen, lẫn hữu cơ; Thấu kính cát hạt nhỏ màu xám trắng, xám ghi, trạng thái chặt vừa; Sét pha màu xám xanh, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng; Cát hạt trung, hạt nhỏ màu xám ghi, lẫn sạn sỏi nhỏ, trạng thái chặt vừa đến chặt; Cuội sỏi thạch anh hạt to, lẫn dăm, sạn, cát, trạng thái chặt b) Chỉ tiêu lý đất thể theo bảng sau: 87 Bảng 4.5: Thông số đầu vào điều kiện đất cơng trình rạp Kim Đồng Lớp đất 4.0 10.5 8.5 5.0 2.0 4.5 10.5 - 0.196 0.187 - 0.175 - 0.195 - - 5058 12014 22040 6017 23000 9003 25045 - 0.0201 0.0122 - 0.0092 - 0.0279 - - 0.629 0.825 - 1.168 - 0.460 - - 11.36 9.12 25.00 2.66 25.00 21.02 40.00 - 0.104 0.096 0.3 0.061 0.3 0.148 0.5 - Bề dày lớp (li), m Khối lượng thể tích tự nhiên (γ1), T/m3 Góc ma sát (φ), độ Lực dính kết (C), T/m2 Độ sệt (Is) Modul tổng biến dạng (E0), T /m2 Áp lực tính tốn quy ước (R0), T/m2 c) Xác định sức chịu tải cho phép tính tốn theo đất nền: * Đối với cọc khoan nhồi, tra bảng A.1; A.2 A.5 – TCXD 205:1998, ta có hệ số sau: m=1 u = 3.14, m mf = 0.6 L = 48.7, m mR = Ap = 0.785, m2 dp = 1.5, m 88 Bảng 4.6: Thơng số đầu sau tính tốn sức chịu tải tính tốn Qa cọc khoan nhồi C18 theo đất Lớp Bề dày Ma sát u∑mf fsi li đất lớp bên (fsi), (li), m T/m2 1.0 - - 4.0 1.39 10.48 10.5 0.775 15.33 8.5 4.45 71.26 5.0 0.60 5.65 2.0 3.0 11.30 4.5 2.5 21.20 10.5 6.64 131.35 2.7 4.48 22.79 Tổng 48.7 289 mR qp Ap 1178 Qtc Qa (tấn) (tấn) 1467 1048 * Đối với cọc barrette, tra bảng A.1; A.2 A.5 – TCXD 205:1998, ta có hệ số sau: m=1 u = 12.80, m mf = 0.6 L = 55.0, m mR = Ap = 4.480, m2 dp = 0.8, m Bảng 4.7: Thơng số đầu sau tính tốn sức chịu tải tính tốn Qa cọc barrette K10 theo đất Lớp Bề dày Ma sát đất lớp bên (fsi), (li), m T/m u∑mf fsi li mR qp Ap Qtc Qa (tấn) (tấn) 89 1.0 - - 2.2 1.39 42.70 10.5 0.775 15.33 8.5 4.45 71.26 5.0 0.60 5.65 2.0 3.0 11.30 4.5 2.5 21.20 10.5 6.64 131.35 9.0 6.35 438.91 Tổng 55.0 6720 1526 8246 5890 4.3.2 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo tiêu lý đất cơng trình: Tồ nhà 104 - Khu thị Văn Khê - Hà Đông, Hà Nội (U Silk City) Bảng 4.8: Thơng số đầu vào tính tốn cọc khoan nhồi TP1 STT Lo¹i cäc khoan nhåi TP1 KÝch th­íc cọc dp (m) Chiều dài cọc tính từ cao độ mặt đất (m) Chiều dài cọc tính từ cao độ đáy đài L (m) Diện tích tiết diện mũi cọc Ap (m 2) Chu vi thân cọc u (m) Tải träng thiÕt kÕ (tÊn) 1.5 69.4 56.3 1.766 4.71 2240 Ghi chó a) Điều kiện địa chất cơng trình khu vực (Bao gồm lớp đất đá mô tả từ xuống sau): Lớp đất 1: Đất lấp; Lớp đất 2: Sét pha, đôi chỗ kẹp cát màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm; Cát hạt bụi, hạt mịn, kẹp sét màu xám ghi, trạng thái xốp đến chặt vừa; Sét pha màu xám hồng, xám xanh, trạng thái dẻo mềm; Cát hạt mịn màu xám ghi, trạng thái chặt vừa; 90 Cát hạt mịn lẫn sạn, màu xám ghi, trạng thái chặt vừa đến chặt; Cuội sỏi đa màu, trạng thái chặt; Cát, sạn lẫn cuội, màu nâu xám, trạng thái chặt; Đá cát bột kết, màu xám ghi, xám xanh, phong hoá mạnh, RQD 20-35%, SCR 25-40%, TCR 45-50%; 10 Đá cát bột kết, màu xám ghi, xám xanh, phong hoá trung bình, RQD 30-40%, SCR 45-55%, TCR 70-80%; 11 Đá cát bột kết, màu xám ghi, xám xanh, phong hoá nhẹ, RQD 60-70%, SCR 65-70%, TCR 75-85%; b) Chỉ tiêu lý đất thể theo bảng sau: Bảng 4.9: Thông số đầu vào điều kiện đất cơng trình U silk - City Lớp đất Bề dày lớp (li), m Khối lượng thể tích TN (γ1), T/m3 Góc ma sát (φ), độ Lực dính kết (C), T/m Độ sệt (Is) Modul tổng biến dạng (E0), T /m2 Áp lực TT quy ước (R0), T/m2 10 11 4.0 13.0 3.2 7.6 12.2 12.2 19.8 5.2 13.5 23.5 0.179 - 0.188 - - - - - - - 9o42 28o56 11o27 - - - - - 0.016 - 0.016 26o58 25o50 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.73 - 0.68 54.0 110.0 95.0 1.0 2.0 1.1 3.0 3.5 - - - - - - - - - 180.0 260.0 Cường độ kháng nén BH (Rn), T/m2 6.97 10.70 14.21 91 c) Xác định sức chịu tải cho phép tính tốn theo đất nền: Lần lượt tra bảng A.1; A.2 A.5 – TCXD 205:1998, ta có hệ số sau: m=1 mf = 0.6 mR = u = 4.71, m L = 69.4, m Ap = 1.766, m2 dp = 1.5, m Đối với cọc TP1: Bảng 4.10: Thơng số đầu sau tính tốn sức chịu tải tính tốn Qa cọc khoan nhồi TP1 theo đất Lớp Bề dày Ma sát đất lớp bên (fsi), u∑mf fsi li mR qp Ap Qtc Qa (tấn) (tấn) 3637 2598 (li), m T/m 0.8 - - 4.0 0.870 9.83 13.0 3.640 133.73 3.2 0.896 8.10 7.6 4.360 93.64 12.2 4.802 165.56 12.2 6.780 233.76 16.4 7.410 343.43 Tổng 69.4 988 2649 4.4 So sánh sức chịu tải cọc xác định theo hai phương pháp Bảng 4.11: So sánh sức chịu tải cọc 92 Tên cọc Phương pháp xác Tải trọng giới hạn Tải trọng thiết kế định SCT cọc thực tế (tấn) (tấn) C18 Thí nghiệm >940 470 K10 phương pháp >3400 1700 TP1 Osterberg >4480 2240 C18 Theo lý thuyết dựa 1467 1048 K10 vào tiêu lý 8246 5890 TP1 đất 3637 2598 Qua kết so sánh nêu cho thấy: Giá trị tải trọng giới hạn cọc xác định phương pháp thí nghiệm Osterberg có mối quan hệ tương đồng với phương pháp tính tốn lý thuyết Tuy nhiên, việc thí nghiệm cọc thử chưa đạt đến giá trị tải trọng giới hạn làm việc thực tế, dẫn đến kết so sánh cịn chưa xác 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu đề tài, cho phép đến số kết luận kiến nghị sau: Phương pháp thử tải tĩnh hộp tải trọng Osterberg phương pháp với công nghệ tân tiến, cho phép xác định tương đối xác sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn cọc barrette Từ kết thí nghiệm, xác định riêng rẽ thành phần sức kháng mũi sức kháng thành bên cọc, giúp ta đưa kết luận rõ ràng yếu tố môi trường đất điều kiện thi công ảnh hưởng đến sức chịu tải cọc thử So với phương pháp chất tải đầu cọc truyền thống phương pháp có ưu điểm chi phí cho thí nghiệm thấp, có khả khắc phục khó khăn mà phương pháp thí nghiệm truyền thống mắc phải, đặc biệt thử với tải trọng lớn thử tải nước Phương pháp có nhược điểm thời gian lắp đặt thiết bị kéo dài, phải tiến hành đồng thời với q trình thi cơng cọc thử Khi lắp đặt thí nghiệm, việc phải tuân thủ nghiêm túc yêu cầu kỹ thuật đề quan trọng, đảm bảo không xẩy sai sót nhỏ Hơn phải bỏ thiết bị sau kết thúc thí nghiệm Trong luận văn, tác giả cố gắng làm sáng tỏ khả nămg ứng dụng phương pháp Osterberg để đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn khu vực Hà Nội Tuy nhiên, thời gian phạm vi nghiên cứu đề tài cịn hạn hẹp, khía cạnh nghiên cứu khác phương pháp bỏ ngỏ Tác giả kiến nghị phương hướng nghiên cứu tiếp như: - Thu thập thêm số liệu thực tế sản suất nước để nhận thức đầy đủ giải thích sử dụng kết thí nghiệm việc xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn cọc barrette cơng trình Đi đến xây dựng quy trình thí nghiệm dẫn thi cơng 94 lắp đặt thí nghiệm việc sử dụng kết thí nghiệm phục vụ thiết kế móng cho nhà cao tầng điều kiện Việt Nam - Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm thơng qua việc tiến hành thí nghiệm ngồi trường tổ hợp cọc điều kiện đất với phương pháp thử khác để so sánh đánh giá mức độ xác phương pháp Osterberg - Tiến hành dự án chế tạo thiết bị thí nghiệm để đến làm chủ cơng nghệ, tự chế tạo thiết bị để giảm giá thành thí nghiệm 95 TÀI LI ỆU THAM KHẢO 1, Nghiên cứu ứng dụng phương pháp thử tải tĩnh hộp tải trọng Osterberg để đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi cọc barrette cho cơng trình cao tầng Hà Nội Viện khoa học công nghệ kinh tế xây dựng Hà Nội - Sở xây dựng Hà Nội quan tham gia Trung tâm tư vấn thiết kế chuyển giao công nghệ - Viện khoa học công nghệ Giao thông Vận tải thực năm 2003; 2, Phương pháp Osterberg – Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi - Barrette tác giả PGS.TS Nguyễn Hữu Đẩu thực năm 2004; 3, Tuyển tập Báo cáo hội nghị khoa học lần thứ 18 - Quyển – Chuyên ngành địa chất cơng trình, địa chất thủy văn mơi trường Trường đại học Mỏ - Địa Chất Hà Nội 4, Bài giảng mơn học: Các phương pháp tính tốn cơng nghệ thi cơng móng dùng cho chun ngành Địa chất cơng trình - Địa kỹ thuật Biên soạn PGS.TS Nguyễn Huy Phương; PGS.TS Tạ Đức Thịnh; TS Nguyễn Hùng Sơn 5, Báo cáo kết thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi cọc barrette cho nhà cao tầng phương pháp Osterberg cơng trình: Rạp Kim Đồng; địa điểm 19 Hàng – Hoàn Kiếm – Hà Nội 6, Báo cáo kết thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi cọc barrette cho nhà cao tầng phương pháp Osterberg công trình: Khu thị Văn Khê, địa điểm La Khê – Hà Đông – Hà Nội 7, Báo cáo khảo sát địa chất cơng trình Khu thị Văn Khê; Giai đoạn thiết kế kỹ thuật thiết kế kỹ thuật bổ sung 8, Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 205 : 1998 - Bộ xây dựng ... vi ứng dụng điều kiện Việt Nam phương pháp Nội dung nghiên cứu - Các phương pháp đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi; - Nghiên cứu sở lý thuyết nguyên lý phương pháp Osterberg, đánh giá sức chịu. .. áp dụng phương pháp cách rộng rãi nhằm xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn cọc barrette Vì vậy, đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng phương pháp Osterberg để đánh giá sức chịu tải cọc khoan. .. đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi đường kính lớn khu vực Hà Nội Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi công nghệ Osterberg cho số cơng trình cao tầng khu vực Hà Nội