Nghiên cứu kiến nghị sử dụng công nghệ thổi rữa và bơm phụt vữa xi măng ở đáy cọc khoan nhồi nhằm gia tăng sức chịu tải của cọc trên địa bàn hà nội

bộ giáo dục v đo tạo trờng đại học mỏ - địa chất FE * * * DG nguyễn đức vinh Nghiên cứu kiến nghị sử dụng công nghệ thổi rửa v bơm vữa xi măng đáy cọc khoan nhồi nhằm gia tăng sức chịu tải cọc địa bn h nội Chuyên ngành: Địa chất công trình Mà số: 60.44.65 luận văn thạc sĩ kỹ thuật ngời hớng dẫn khoa học: TS Bùi Đức Hải h néi - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình trước Hà Nội ngày 09 tháng 11 năm 2010 TÁC GIẢ Nguyễn Đức Vinh LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn TS Bùi Đức Hải Viện Khoa học công nghệ kinh tế xây dựng Hà Nội tận tình hướng dẫn tơi việc thực hoàn thành Luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Chủ nhiệm Khoa sau Đại học thày, cô giáo Bộ mơn Địa chất cơng trình, Khoa Địa chất, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội giúp đỡ, truyền đạt kiến thức để tơi hồn thành khóa học Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Cơng trình, Trường Đại học Giao thơng vận tải Hà Nội đồng nghiệp, bạn bè, người thân động viên, cổ vũ, hỗ trợ, giúp dỡ để tơi hồn thành Luận văn tốt nghiệp Xin trân trọng gửi tới Thày, Cô giáo toàn thể bạn bè đồng nghiệp, người thân gia đinh lời kính chúc sức khỏe, lời biết ơn chân thành TÁC GIẢ Nguyễn Đức Vinh MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chng 1: Đánh giá điều kiện địa chất công trình theo mục đích xây dựng nhà cao tầng công nghệ móng khu vực Hµ Néi 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.2 Đặc điểm địa chất trầm tích Đệ Tứ 1.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn .5 1.4 Phân chia kiểu cấu trúc đất khu vực Hà Nội đánh giá ảnh hởng kiểu cấu trúc đến chất lợng thi công cọc khoan nhồi Chương 2: Cọc khoan nhồi- giải pháp móng thích hợp cho xây dựng nhà cao tầng Hà Nội 15 2.1 Các yếu tố để lựa chọn giải pháp móng cọc khoan nhồi 15 2.1.1 Đặc điểm thi công cọc khoan nhồi phạm vi áp dụng 15 2.1.2 Phân tích, đánh giá ảnh hưởng phương pháp thi công đến chất lượng cọc khoan nhồi 16 2.2 Thiết bị quy trình c«ng nghƯ thi c«ng 23 2.2.1 Thiết bị thi công 23 2.2.2 Các phơng pháp khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi 25 2.2.3 Quy trình công nghệ thi công 27 2.3 Các phương pháp xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi 38 2.3.1 Các phơng pháp tính sức chịu tải cọc theo công thức lý thuyết 40 2.3.2 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo kết khảo sát thí nghiệm trờng 46 Chơng 3: Cọc khoan nhồi áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng ®¸y cäc 64 3.1 Khái niệm chung 64 3.2 Quy trình thi công cọc khoan nhồi áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng ®¸y cäc 64 3.2.1 Công tác khoan tạo lỗ 65 3.2.2 Gia công lắp dựng lồng thép 66 3.2.3 Công tác đổ bê tông .67 3.2.4 Công tác thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc .68 3.3 Nghiờn cu số phương pháp tính tốn dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi sử dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc 77 3.4 Áp dụng tính tốn dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi có sử dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc cho số cơng trình khu vực Hà Nội 82 3.4.1 Công trình tổ hợp nhà cao tầng văn phòng làm việc 88 Láng Hạ- Quận Đống Đa- Hà Nội 82 3.4.2 Công trình nhà cao tầng New sky line- Lô đất CC2 Khu đô thị Văn Quán- Yên Phúc- Hà Đông- Hà Nội 91 KÕt luËn, kiÕn nghÞ .97 Tµi liƯu tham kh¶o .98 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang B¶ng 2.1: Bảng xác định zL, F, Nq 45 Bảng 2.2: Giá trị dùng để tính sức kháng thành bên cọc 52 đất dính Bảng 2.3 : Tổng kết phơng pháp đánh giá sức kháng mặt bên 53 qs, (MPa) đất cát (bảng 10.8.3.4.2-1 22TCN-272-01) Bảng 2.4 Các góc ma sát cát (bảng 10.8.3.4.2-2 54 22TCN-272-01) Bảng 2.5: Tổng kết phơng pháp ®¸nh gi¸ søc kh¸ng ë mịi cäc 55 qp (MPa) cọc khoan đất cát (bảng 10.8.3.4.3-1 22TCN-272-01) Bảng 3.1:Bảng tiêu lý đất cọc TN03 81 Bảng 3.2: Kết thí nghiệm nén tĩnh cc TN03 83 Bng 3.3: Kết tính toán sức chịu tải cọc TN03 ma sát bên 84 Bảng 3.4: Bảng tiêu lý đất cọc TN02 85 Bảng 3.5: Kết thí nghiệm nén tnh cc TN02 86 Bng 3.6: Kết tính toán sức chịu tải cọc TN02 ma sát bên 87 Bảng 3.7: Bảng tiêu lý đất cọc TN01 88 Bảng 3.8: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc TN01 88 Bảng 3.9: Kết tính toán sức chịu tải cọc TN01 90 Bảng 3.10: Bảng tiêu lý đất cọc CTN1 91 Bảng 3.11: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc CTN1 91 Bng 3.12: Kết tính toán sức chịu tải cọc C TN1 ma sát bên 93 Bảng 3.13: Bảng tiêu lý đất cọc CTN2 93 Bảng 3.14: Kết thí nghiệm nén tnh cc CTN2 94 Bng 3.15: Kết tính toán sức chịu tải cọc CTN2 ma sát bên 95 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1: Mặt trợt xảy cọc bị đẩy xuống 11 Hình 1.2: Góc ma sát cho đất cát gần thành trụ 12 cọc Hình 1.3: Tơng quan phá hoại cho đất sét bÃo hòa nớc 14 gần thành trụ cọc Hình 2.1 Một số loại máy khoan cọc nhồi phổ biến 24 Hình 2.2 Các công đoạn chủ yếu thi công cọc khoan nhồi 28 Hình 2.3 : Cấu tạo cần khoan số loại mũi khoan cọc nhồi 30 Hình 2.4: Xử lý cặn lắng hạt mịn theo 33 phơng pháp thổi rửa khí nén Hình 2.5: Đồ thị xác định hệ số 46 Hình 2.6: Phơng pháp xác định Qu 57 Hình 2.7: Nguyªn lý thÝ nghiƯm Osterberg 59 Hình 3.1 : Máy trộn kiểu Colcrete 68 Hình 3.2 : Máy trộn kiểu Cernix 68 Hình 3.3 : Máy bơm vữa 71 H×nh 3.4: Quy trình thi công thổi rửa bơm vữa xi măng đáy cọc 76 khoan nhồi Hỡnh 3.5: Tng quan N (SPT) với ma sát bên [fs] đất 78 dính Hình 3.6: Tương quan N (SPT) với ma sát bên [fs] đất 78 cát, cát pha Hình 3.7: Tương quan N (SPT) với ma sát bên đất cuội 79 sỏi Hình 3.8: Tương quan N (SPT) với ma sát bên đất cát 79 pha, cát, cuội sỏi Hình 3.9: Tương quan ma sát bên [fs] cọc N (SPT) 81 Hình 3.10: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc TN03 84 Hình 3.11: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc TN02 87 Hình 3.12: Biểu đồ so sánh kết nén tĩnh cọc TN01 TN03 89 Hình 3.13: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc CTN1 92 Hình 3.14: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc CTN1 95 Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trong năm qua, móng cọc khoan nhồi sử dụng rộng rãi cho cơng trình xây dựng nhà cao tầng xây dựng mố trụ cầu Hà Nội Do đặc điểm cấu trúc khu vực Hà Nội tồn tầng cuội sỏi, bề mặt tầng thường gặp độ sâu từ 40 đến 60m, nên móng cọc khoan nhồi thường đặt tầng cuội sỏi Tuy nhiên từ thực tế thi cơng cọc khoan nhồi cho thấy cịn gặp khó khăn việc làm mùn khoan đáy cọc dẫn tới làm giảm chất lượng bê tông đáy cọc Đây khuyết tật cố hữu cọc khoan nhồi làm giảm sức chịu tải mũi cọc Để khắc phục khuyết tật cố hữu trên, bước đầu áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc với mục đích sửa chữa tăng cường sức chịu tải mũi cọc khoan nhồi Đây công nghệ cịn nên chưa có dẫn kỹ thuật áp dụng công nghệ Như việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc khoan nhồi khu vực Hà Nội xây dựng dẫn kỹ thuật để áp dụng công nghệ cần thiết đáp ứng nhu cầu nâng cao khả sử dụng sức chịu tải cọc khoan nhồi, giảm kinh phí cho xây dựng móng cơng trình Mục đích nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc khoan nhồi nhằm gia tăng sức chịu tải cọc - Xác định đặc trưng kỹ thuật công nghệ (dung dịch vữa xi măng, tỷ lệ dụng dịch vữa xi măng, áp lực bơm phun, qui trình thổi rửa đáy cọc, qui trình phun vữa xi măng…) phù hợp với điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn Hà Nội - Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi có sử dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc đánh giá khả hiệu áp dụng giải pháp Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài - Đánh giá điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội - Nghiên cứu cơng nghệ cơng cọc khoan nhồi 85 Tương quan- TC thiết 1178 922 2100 56% 44% 1379 721 2100 65,7% 34,3% 915 1185 2100 44% 56% 1260 840 2100 60% 40% kế địa kỹ thuật Phương pháp Mỹ (lấy giá trị chuyển vị 1%D = 12mm) Tương quan- TC Nhật Bản Công thức (12) TCXD 195-1997 * Cäc TN02 - Theo kết khảo địa chất, thông số đất vị trí cọc nh sau: Bng 3.4: Bảng tiêu lý đất cọc TN03 Lớp đất Chiều dày Tên đất (m) N (SPT) Trạng thái Độ ẩm w % (T/m3) (Độ) C (T/m2) Nưa cøng DỴo mỊm dỴo cøng 0 0 8.6 1.89 11 1.78 28.2 1.91 12 2.53 10 §Êt lÊp SÐt pha 1.5 Sét pha 11 Cát hạt bụi xốp 0 28 17.5 Cát hat mịn 0 32 18 5.5 SÐt pha chỈt võa dỴo cøng 36.7 1.89 11 5.5 xốp 49.1 1.39 10 1.2 11 0.8 Đất hữu Sét pha hữu 29.9 1.78 11 1.25 11 2,5 dẻo mềm Rất chặt 0 0 100 §Êt cuéi 86 - Kết nén tĩnh cọc TN02 (cọc nén đến 200% tải trọng thiết kế tính theo phương pháp chất tải thơng thường) Bảng 3.5: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc TN02 T¶i träng thí nghiệm (tấn) Thời gian giữ tải (phút) Độ lún sau cấp áp lực (mm) Tổng độ lún cọc (mm) 0 0.00 0.00 262.5 60 0.807 0.97 525 60 2.48 3.65 787.5 60 2.428 6.27 1050 360 2.608 9.68 525 30 -2.28 7.28 60 -3.37 3.72 525 60 2.678 6.6 1050 60 4.363 11.19 1312.5 60 1.803 13.21 1575 60 2.273 15.72 1837.5 60 1.693 17.64 2100 1440 3.368 22.35 1575 30 -2.77 19.16 1050 30 -4.083 15.04 525 30 -4.213 10.78 360 -5.985 4.55 87 Hình 3.11: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc TN02 - Vật liệu cọc + Mác bêtông: mác 400 + Nhãm cèt thÐp: nhãm A-II - KÝch th−íc cäc + §−êng kÝnh cäc:1,2 m + ChiỊu dµi cäc 48,30 m - Kết tính toán sức chịu tải cọc + Sức chịu tải cọc theo vật liệu Pvl = 1275 T Bảng 3.6: Bảng 3.3: KÕt qu¶ tÝnh toán sức chịu tải cọc TN02 ma sát bªn TT Phương pháp tính Qs(T) Qb(T) Pmax(T) % Qs % Qb Công thức Nhật Bản 1061,2 1038,8 2100 54,7% 45,3% 1052 2100 50% 50% 1142 958 2100 55% 45% 1183 917 2100 56,3% 43,7% TCXD 205-1998 Tương quan- TC thiết 1048 kế địa kỹ thuật Phương pháp Mỹ (lấy giá trị chuyển vị 1%D = 12mm) Tương quan- TC Nhật Bản 88 Công thức (12) 1178 922 2100 56% 44% TCXD 195-1997 * Cọc s hiu TN 01 Qua kết khảo sát địa chất trờng thí nghiệm phòng, điểm khảo sát địa chất khu vực x©y dùng nh− sau: Bảng 3.7: Bảng tiêu lý t nn ti cc TN03 Chiều dày Tên đất (m) lớp đất Đất lấp 1.3 Sét pha 2.8 SÐt pha 7.2 17 6 Cát hạt bụi Cát hat mịn Sét pha 2.5 1.5 3.85 10 1.8 - C¸t pha Đất hữu Sét pha Trạng thái Độ ẩm w % (T/m3) Chặt Dẻo mềm dẻo cứng xốp N (SPT) (®é) C (T/m2) 0 0 30.7 1.82 10 1.77 28.2 1.91 12 2.53 10 0 28 chỈt võa 0 30 18 dỴo cøng dỴo 29.9 1.88 11 1.44 24.5 1.88 22 0.87 11 xèp 35.4 1.79 10 1.63 11 5.4 1.79 10 1.63 0 0 100 dẻo mềm Cuội sỏi chặt Kt qu nộn tnh cọc TN01 (cọc nén đến 200% tải trọng thiết kế tính theo phương pháp chất tải thơng thường) Bảng 3.8: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc TN02 T¶i trọng thí nghiệm (tấn) Thời gian giữ tải (phút) Độ lún sau cấp áp lực (mm) Tổng độ lún cäc (mm) 0 0 175 60 1.31 1.31 350 60 1.87 3.17 525 60 1.52 4.69 89 700 360 2.14 6.83 350 30 -1.85 4.98 60 -1.59 3.39 350 60 2.14 5.53 700 60 2.13 7.66 875 60 1.55 9.21 1050 60 1225 60 1.67 12.57 1400 1440 2.88 15.45 1050 30 -1.35 14.11 700 30 -1.77 12.33 350 30 -2.48 9.85 30 -2.48 9.85 1.7 10.91 Tải trọng (T) 00 2.03 3.39 500 1.12 1.31 3.17 1000 Độ lún (mm) 10 4.1 4.69 4.98 5.09 5.53 2500 3.86 5.6 9.21 9.85 8.65 10.91 12.36 12.33 10.91 12.57 14.11 15.42 15 2000 1.86 6.83 7.66 9.85 10.21 1500 13.44 15.45 16.9 18.77 20 21.06 25 TN03 TN01 Hình 3.12: Biểu đồ so sánh kết nén tĩnh cọc TN01 TN03 - VËt liÖu cọc 90 + Mác bêtông: mác 350 + Nhóm cốt thÐp: nhãm A-II - KÝch th−íc cäc + §−êng kÝnh cäc: 1,2 m + ChiỊu dµi cäc 47,95 m - Kết tính toán sức chịu tải cọc + Sức chịu tải theo vật liệu Pvl = 1275 T Bảng 3.9: Kết tính tốn sức chịu tải cọc TN01 Phương pháp tính Qs(T) Qb(T) Cơng thức Nhật Bản 513,2 565,2 TCXD 205-1998 NhËn xÐt: - KÕt qu¶ tính toán dự báo sức chịu tải ma sát bên 02 cọc thí nghiệm theo phơng pháp chấp nhận đợc mức 200% tải trọng thiết kế 2000T, dự tính sức chịu tải mũi cọc thí nghiệm có áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc chiếm từ 34,3% đến 56% sức chịu tải cọc Từ cho thấy áp dụng công nghệ có hiệu làm gia tăng sức chịu tải ë mịi cäc - Sư dơng t¶i träng thiÕt kÕ PTK=1050T cho 01 cäc khoan nhåi ®−êng kÝnh 1,2m cã áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng mũi cọc đà làm giảm đáng kể số lợng cọc khoan nhồi cho công trình Hiện công trình đà đợc đa vào sử dụng bình thờng, độ lún công trình nằm giới hạn cho phép - So sánh sức chịu tải 02 cäc thÝ nghiƯm cã sư dơng c«ng nghƯ thỉi rưa bơm phun vữa xi măng đáy cọc với sức chịu tải cọc thí nghiệm không đợc xử lý ë mịi cäc (cïng ®−êng kÝnh, cïng ®iỊu kiƯn đất nền) thấy hiệu công nghệ gia tăng sức chịu tải mũi cọc lên từ 1,2 đến 1,3 lần 91 3.4.2 Công trình nhà cao tầng New sky line- Lô đất CC2 Khu đô thị Văn Quán- Yên Phúc- Hà Đông- Hà Nội Công trình có chủ đầu t Tổng công ty đầu t phát triển nhà đô thị, giải pháp móng cho công trình cọc khoan nhồi bê tông cốt thép có sử dụng phơng pháp rửa xói bơm vữa gia cờng đáy * Cọc số hiệu CTN1 Qua kết khảo sát địa chất trờng thí nghiệm phòng, điểm khảo sát địa chất khu vực xây dựng nh sau: Bảng 3.10: Bảng tiêu lý đất ti cc CTN1 Chiều dày Lớp đất (m) Tên đất Trạng thái Độ ẩm w % (T/m3) Chặt Dẻo mềm DỴo cøng DỴo mỊm DỴo cøng DỴo mềm 1.5 §Êt lÊp 2.1 SÐt pha 2.7 SÐt pha 16.4 C¸t pha 10.5 SÐt pha 12.7 SÐt pha Cuéi sái - Chặt ϕ N (SPT) (®é) C (T/m2) 0 0 30.7 1.78 10 1.9 28.2 1.88 12 2.66 10 24.5 1.74 28 0.34 29 1.75 30 2.76 5.4 1.79 11 1.64 0 0 100 Kết nén tĩnh cọc CTN1 (cọc nén đến 200% tải trọng thiết kế tính theo phương pháp chất tải thơng thường) Bảng 3.11: Kết thí nghiệm nén tĩnh cc CTN1 Tải trọng thí nghiệm (tấn) Thời gian giữ tải (phút) Độ lún sau cấp áp lực (mm) Tỉng ®é lón cäc (mm) 0 0 250 60 2.12 2.12 92 500 60 2.37 4.49 750 120 2.71 7.2 1000 360 4.51 11.71 500 30 -2.58 9.13 60 -4.9 4.24 250 30 1.64 5.88 500 30 1.73 7.6 750 30 1.03 8.63 1000 30 3.41 12.03 1250 60 2.31 14.34 1500 60 2.22 16.56 1750 60 1.92 18.48 2000 1440 4.46 22.93 1500 30 -2.57 20.36 1000 30 -4.33 16.03 500 30 -3.03 13 60 -2 11 Hình 3.13: Biểu đồ kết nén tĩnh cc CTN1 - Vật liệu cọc 93 + Mác bêtông: m¸c 350 + Nhãm cèt thÐp: nhãm A-II - KÝch th−íc cäc + §−êng kÝnh cäc: 1,2 m + ChiỊu dài cọc 50,9 m - Kết tính toán sức chịu tải cọc + Sức chịu tải theo vật liệu Pvl = 1294T Bng 3.12: Kết tính toán sức chịu tải cọc C TN1 ma sát bªn TT Phương pháp tính Cơng thức Nhật Bản TCXD 205-1998 Tương quan- TC thiết kế địa kỹ thuật Phương pháp Mỹ (lấy giá trị chuyển vị 1%D = 12mm) Tương quan- TC Nhật Bản Công thức (12) TCXD 195-1997 Qs(T) Qb(T) Pmax(T) % Qs % Qb 1201 799 2000 60% 40% 1120 880 2000 56% 44% 1050 950 2000 53% 47% 1151 849 2000 57,5% 42,5% 1350 650 2000 67,5% 32,5% * Cäc s hiu CTN Qua kết khảo sát địa chất trờng thí nghiệm phòng, điểm khảo sát địa chất khu vực xây dùng nh− sau: Bảng 3.13: Bảng tiêu lý t nn ti cc CTN2 Lớp đất Chiều dày Tên đất Trạng thái Độ ẩm w % (T/m3) (m) (độ) C (T/m2) N (SPT) 1.6 Đất lấp Chặt 0 0 1.9 SÐt pha DỴo mÒm 30.7 1.78 10 1.9 4.8 SÐt pha Dẻo cứng 28.2 1.88 12 2.66 10 13.7 Cát pha DỴo cøng 24.5 1.74 25 0.34 94 14.5 SÐt pha DỴo cøng 29 1.82 19 2.76 11 2.3 Cát Chặt vừa - 1.79 31 17 12.2 Cuéi sái lÉn c¸t Chặt 0 0 100 - Kết nén tĩnh cọc CTN2 (cọc nén đến 200% tải trọng thiết kế tính theo phương pháp chất tải thông thường) Bảng 3.14: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc CTN2 T¶i träng thÝ nghiƯm (tấn) Thời gian giữ tải (phút) Độ lún sau cấp áp lực (mm) Tổng độ lún cọc (mm) 0 0 375 60 0.85 0.85 750 60 0.67 1.52 1125 120 0.87 2.39 1500 360 1.73 4.12 750 30 -1.24 2.88 60 -1.01 1.87 375 30 1.18 3.04 750 30 1.01 4.06 1125 30 2.75 6.81 1500 30 0.93 7.74 1875 60 3.5 11.23 2250 60 1.97 13.2 2650 60 3.19 16.38 3000 1440 3.93 20.31 2250 30 -2.29 18.03 1500 30 -2.68 15.33 750 30 -1.61 13.73 60 -1.54 12.19 95 Hình 3.14: Biểu đồ kết nén tĩnh cọc CTN2 - VËt liÖu cäc + Mác bêtông: mác 350 + Nhóm cốt thép: nhóm A-II - KÝch th−íc cäc + §−êng kÝnh cäc: 1,5 m + Chiều dài cọc 51 m - Kết tính toán sức chịu tải cọc + Sức chịu t¶i theo vËt liƯu Pvl = 1664 T Bảng 3.15: Kết tính toán sức chịu tải cọc C TN2 ma sát bên TT Phng phỏp tớnh Qs(T) Qb(T) Pmax(T) % Qs % Qb Công thức (12) 2964 36 3000 98,8% 1,2% 1479 3000 51% 49% 450 3000 85% 15% 1479 3000 51% 49% TCXD 195-1997 Tương quan- TC thiết 1521 kế địa kỹ thuật Phương pháp Mỹ 2550 (lấy giá trị chuyển vị 1%D = 15mm) Tương quan- TC Nhật Bản 1521 96 Công thức (12) 2989 11 3000 99,9% 0,1% TCXD 195-1997 Nhận xét: - Kết tính toán dự báo sức chịu tải ma sát bên cọc thí nghiệm CTN1 (D = 1,2m, chiều sâu ngàm vào cuội sỏi 5m) theo phơng pháp chấp nhận đợc mức 200% tải trọng thiết kế 2000T, dự tính sức chịu tải mũi cọc thí nghiệm có áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc chiếm từ 32,5% đến 47% sức chịu tải cọc Từ cho thấy áp dụng công nghệ có hiệu làm gia tăng sức chịu tải mũi cọc - Kết tính toán dự báo sức chịu tải ma sát bên cọc thí nghiệm CTN2 (D = 1,5m; chiều sâu ngàm vào cuội sỏi 12,2m) theo phơng pháp có chênh lệch lớn, theo c«ng thøc (12) cđa TCXD 195-1997, c«ng thøc NhËt Bản TCXD 205-1998 phơng pháp Mỹ thành phần sức chịu tải mũi cọc chiếm từ 0,1 đến 15% sức chịu tải cọc, cọc có diện tích mặt bên lớn chiều sâu ngàm vào tầng cuội sỏi lớn nên tính toán dự báo sức chịu tải giới hạn ma sát bên theo công thức (12) TCXD 195-1997 công thức Nhật Bản TCXD 205-1998 lớn, nhiên xấp xỉ với kết thí nghiệm lấy giá trị chuyển vị 1% D=15mm Theo tơng quan tiêu chuẩn Nhật Bản tơng quan tiêu chuẩn thiết kế địa kỹ thuật thành phần sức chịu tải mũi chiếm 49% sức chịu tải cọc nên khác xa so với điều kiện thi công cọc thực tế trờng Từ cho thấy cọc chôn sâu vào tầng cuội sỏi hiệu nâng cao sức chịu tải mũi cäc cµng thÊp 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Mặc dù số lượng thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi sau xử lý biện pháp thổi rửa bơm vữa xi măng mũi cọc kết tính tốn dự báo phân tích thành phần chịu tải cọc, có so sánh với kết nén tĩnh cọc cho phép nhận định sau: - Trong điều kiện thông thường, biện pháp thổi rửa bơm vữa xi măng mũi cọc có tác dụng cải thiện sức chịu tải cọc khoan nhồi hạ đến tầng cuội sỏi khu vực Hà Nội - Công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc khoan nhồi áp dụng thành công số công trình khu vực Hà Nội Về quy trình thổi rửa bơm vữa xi măng cơng trình tiến hành theo quy trình đề đạt hiệu cao - Mũi cọc thực làm việc tải trọng nén vượt sức kháng giới hạn ma sát bên Như vậy, khu vực Hà Nội, điều kiện thích hợp để áp dụng biện pháp xử lý mũi cọc cọc hạ qua lớp đất yếu độ sâu ngàm cọc lớp cuội sỏi không nhiều Trường hợp cọc hạ qua lớp đất tương đối tốt sét cứng cát chặt chiều dài ngàm cuội sỏi lớn việc xử lý mũi cọc hiệu không cần thiết - Để làm sáng tỏ khả chịu tải cäc cã xư lý ë mịi cäc cho c¸c cäc thí nghiệm thông thờng, áp dụng phơng pháp tính toán dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi nh đà trình bày - Hiện điều kiện lắp đặt thiết bị lùc däc th©n cäc thÝ nghiƯm nÐn tÜnh cäc khoan nhåi hc thÝ nghiƯm Osterberg cịng nh− nÐn cọc đến tải trọng phá hoại nên việc đánh giá hiệu gia tăng sức chịu tải cọc đợc xử lý mũi cọc bị hạn chế Vì kiến nghị cần tiếp tục nghiên cứu làm sáng tỏ khả chịu tải mũi cọc áp dụng công nghệ cách đầu t lắp đặt đầu đo biến dạng thân cọc, giải pháp phù hợp với điều kiện kinh tế 98 ti liệu tham khảo Trần Hùng Anh (2008), Phân tích yếu tố ảnh hởng kiến nghị giải pháp nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi địa bàn thành phố Hà Nội, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Hà Nội Trịnh Việt Cờng, Phạm Huy Thông (2010), Về hiệu sử dụng cọc khoan nhồi biện pháp xói rửa bơm phun vữa mũi cọc khu vực Hà Nội Hà Nội Công ty cổ phần kiểm định kỹ thuật xây dựng Hà Nội (2009), Báo cáo kết thí nghiệm nén tĩnh siêu âm cọc khoan nhồi công trình New sky line, Hà Nội Công ty cổ phần kiểm định kỹ thuật xây dựng Hà Nội (2007), Báo cáo kết thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi công trình Tổ hợp nhà cao tầng văn phòng làm việc 88 Láng Hạ- Quận Đống Đa- Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Văn Khánh, Vũ Công Ngữ, Bùi Đức Hải (2005), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ đề tài nghiên cứu ứng dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc nhằm nâng cao khả chịu tải cọc khoan nhồi địa bàn thành phố Hà Nội, Hà Nội Liên đoàn Bản đồ Hà nội (1189), Báo cáo Địa chất nhãm tê thµnh Hµ néi, tû lƯ 1/50000 Nguyễn Huy Phơng Tạ Đức Thịnh nnk (2005), Các phơng pháp tính toán công nghệ thi công móng, Bài giảng Cao học Nguyễn Huy Phơng nnk (2005), Các phơng pháp tính toán công nghệ cải tạo, xử lý nền, Bài giảng Cao học Lê Trọng Thắng (2003), Phơng pháp thí nghiệm đất đá nguyên khối, Bài giảng Cao học 10 Lê Trọng Thắng (1995), Nghiên cứu kiểu cấu trúc đất yếu khu cực Hà nội đánh giá khả sử dụng chúng xây dựng, Luận án Tiến sĩ Khoa học Địa lý - Địa chất 99 11 Nguyễn Hång Thn (2005), øng dơng mét sè c«ng nghƯ thi công đại nhằm nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi cho khu vực Hà Nội, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Hà Nội 12 TCXD 195: 1997, Nhà cao tầng Thiết kế cọc khoan nhồi 13 TCXD 205: 1998, Mãng cäc – Tiªu chuÈn thiÕt kÕ 14 Tuyển tập hội thảo địa kỹ thuật (2010), Bearing capacity of bored piles related to SPT N- value, (52-54) 15 Phạm Văn Tỵ (2000), Cơ sở lý thuyết phơng pháp hệ nghiên cứu Địa chất công trình, Bài giảng Cao học 16 Viện khoa học công nghệ xây dựng- Bộ xây dựng (2010), Thiết kế địa kỹ thuậtPhần 2: Khảo sát đất thí nghiệm, Hà Nội 17 Gray Mullins, M.ASCE; Danny Winters; and Steven Dapp (2006), Predicting End Bearing Capacity of Post-Grouted Drilled Shaft in Cohesionless Soils, United State 18 L.W.Wong, T.L.Huang, R.N.Huang and Y.K.Chen (1998), Load tests on bored piles embedded in sandstones, Taipei, Taiwan ... áp dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc - Nghiên cứu số phương pháp dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi sử dụng cơng nghệ xói rửa bơm phun vữa đáy cọc - Áp dụng tính tốn dự báo sức. .. 3.2.4 Công tác thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cäc .68 3.3 Nghiên cứu số phương pháp tính tốn dự báo sức chịu tải cọc khoan nhồi sử dụng công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măng đáy cọc ... vi nghiên cứu đề tài - Đánh giá điều kiện địa chất, địa chất thủy văn khu vực Hà Nội - Nghiên cứu cơng nghệ cơng cọc khoan nhồi - Nghiên cứu công nghệ thổi rửa bơm phun vữa xi măngtại đáy cọc khoan