Cơng ty Địa Cơng trình Hạng mục : : : : TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC LI TÂM Chủ trì Thiết kế Kiểm tra 0 THUYẾT MINH TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BT ĐÚC SẴN (Theo TCVN 10304-2014) Dữ liệu chung 1.1 Thông số địa chất: (Xem hồ sơ khảo sát địa chất) 1.2 Thông số cọc BTCT: Chọn độ sâu chôn đài Df = m Độ sâu cắm mũi cọc Zm = 30.5 m Chiều dài làm việc cọc Lc = 25.5 m Cọc tiết diện vuông với kích thước cạnh: 35cm x 35cm, bố trí Ø 20 có Ast = 25.12 cm² Chu vi thân cọc uc = x 35 = 140 cm Diện tích mũi cọc Ap = 35 x 35 = 1220 cm² 1.3 Thông số vật liệu : Cấp độ bền bê tơng: B20 Cường độ chịu nén tính tốn bê tông Rb = 11.5 Mpa Cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng Rbt = 0.9 Mpa Nhóm cốt thép: CB300-V Cường độ chịu kéo tính tốn cốt thép Rs = 260 Mpa Cường độ chịu nén tính tốn cốt thép Rsc = 260 Mpa Xác định sức chịu tải cọc 2.1 Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc: Rvl = φ×(Rb × Fb + Rs × As) = 0.8 × ( 1.15 × 1220 + 26 × 25.12 ) = 1644.9 kN 2.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền: 2.2.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất nền: Rc,u = γc × (γp × qp × Ap + u × ∑(γcf × fi × Li)) Trong đó: γc = - hệ số điều kiện làm việc cọc 1.0 γp = - hệ số điều kiện làm việc đất mũi cọc 1.0 Tại cao trình mũi cọc ta có Zm = 30.5 m Tra bảng suy cường độ sức kháng đất mũi cọc qp = 5550 kN/m² ### Bảng Tính tốn sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc Chiều sâu z (m) Bề dày Li (m) Chiều sâu trung bình zi (m) Độ sệt B Cỡ hạt (Đất cát) fi (kN/m²) fi×Li (kN) Hệ số γcf γcf ×fi×Li (kN) u×γcf ×fi×Li (kN) Lớp đất Tên lớp đất Bùn sét nhão 16.50 11.50 10.75 1.30 6.00 69.00 1.00 69.00 96.60 Sét bụi 18.50 2.00 17.50 0.70 11.50 23.00 1.00 23.00 32.20 Sét dẻo 25.50 7.00 22.00 0.70 12.00 84.00 1.00 84.00 117.60 Sét pha cát 30.00 4.50 27.75 0.70 12.00 54.00 1.00 54.00 75.60 Cát hạt trung 30.50 0.50 30.25 93.35 46.68 1.00 46.68 65.35 b ∑(u × γcf × fi × Li) 387.35 Tổng sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc tạo nên Qf = ∑(u × γcf × fi × Li) = 387.35 kN ### Tổng sức chịu tải cọc đất mũi cọc tạo nên Qp = γp × qp × Ap) = x 5550 x 0.122 = 677.1 kN ### Suy Sức chịu tải tổng cộng cọc Rc,u = γc × (γp × qp × Ap + u × ∑(γcf × fi × Li)) = × (677.1 + 387.35) = 1064.45 kN ### Hệ số điều kiện làm việc γo = 1.15; Hệ số tầm quan trọng γn = 1.15; Hệ số tin cậy theo đất γk = 1.75 Sức chịu tải cho phép cọc theo tiêu lý đất nền: Rc,a = γo × Rc,u γn × γk = 1.15×1064.45 1.15×1.75 = 608.26 kN ### 2.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Sức chịu tải trọng cực hạn cọc Rc,u theo cơng thức: Rc,u = qp × Ap + u × ∑(fi × Li) Trong đó: Cường độ sức kháng đất mũi cọc qp (kN/m²) xác định theo cơng thức: qp = c × Nc + qγp × Nq 35 Tra biểu đồ MeyerHof với φ= 28 ta Suy Ra Nq = 35 Nc = 168 168 Ứng suất hữu hiệu theo phương đứng trọng lượng thân đất gây mũi cọc qγp (kN/m²) ### Cường độ sức kháng đất mũi cọc qp xác định theo công thức: qp = c × Nc + qγp × Nq = × 168.2 + 207.7 × 34.7 = 7711.79 kN/m² Tổng sức chịu tải cọc đất mũi cọc tạo nên Qp = qp × Ap = 7711.79 × 0.122 = 940.84 kN ### 941 Bảng Tính toán sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc Chiều sâu z (m) Bề dày Li (m) Chiều sâu trung bình zi (m) Dung trọng kN/m³ σbt kN/m² Lực dính ca=0.85c (kN/m²) σbt (zi) kN/m² Góc ma sát φa= 0.85φ ks= 1.2(1sinφ) fi = αca + ksσvtanφa (kN/m²) u×fi×Li (kN) Lớp đất Tên lớp đất Bùn sét nhão 16.50 11.50 10.75 4.50 74.25 48.38 4.25 2.55 1.14 6.66 Sét bụi 18.50 2.00 17.50 8.40 91.05 82.65 11.90 4.25 1.10 18.31 51.27 Sét dẻo 25.50 7.00 22.00 8.40 149.85 120.45 11.90 4.25 1.10 21.34 209.13 107.22 Sét pha cát 30.00 4.50 27.75 11.60 202.05 175.95 11.05 8.50 0.99 36.42 229.45 Cát hạt trung 30.50 0.50 30.25 11.30 207.70 204.88 2.55 23.80 0.64 58.77 41.14 ∑(u × fi × Li) 638.22 Tổng sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc tạo nên Qf = ∑(u × fi × Li) = 638.22 kN ### Tổng sức chịu tải cọc đất mũi cọc tạo nên Qp = qp × Ap = 7711.79 × 0.122 = 940.84 kN ### Sức chịu tải cực hạn cọc theo tiêu cường độ đất Rc,u = qp × Ap + u × ∑(fi × Li) = 940.84 + 638.22 = 1579.06 kN ### Hệ số điều kiện làm việc γo = 1.15; Hệ số tầm quan trọng γn = 1.15; Hệ số tin cậy theo đất γk = 1.75 1.15×1579.06 γo × Rc,u SCT cho phép cọc theo tiêu cường độ đất nền: Rc,a = = 1.15×1.75 γn × γk 2.2.3 Sức chịu tải cọc tính theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT theo công thức Nhật Bản (1988) Xác định sức chịu tải trọng cực hạn Rc,u theo cơng thức: Rc,u = qp × Ap + u × ∑(fsi × Lsi + fci × Lci) ### 902.32 kN = Trong đó: 14 Cường độ sức kháng đất mũi cọc qp (kN/m²) xác định theo cơng thức: qp = 300 × Np = 300 ×14 = 4200 kN/m² Tổng sức chịu tải cọc đất mũi cọc tạo nên Qp = qp × Ap = 4200 × 0.122 = 512.4 kN ### 512 Bảng Tính tốn sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc Lớp đất Tên lớp đất Chiều sâu (m) Cát hạt trung 30.5 Bề dày Ls (m) 0.5 fi = 3.33Ns (kN/m²) SPT Nsi 14 Lớp đất 46.62 Chiều sâu (m) Tên lớp đất Bề dày Ls (m) SPT Nci Bùn sét nhão 16.50 11.50 0.00 Sét bụi 18.50 2.00 9.00 fi = αpfLcui (kN/m²) αp Sét dẻo 25.50 7.00 9.00 0.00 ### 35.59 ### 48.94 ### Sét pha cát 30.00 4.50 10.00 62.14 ### ### ### ### ### ### ### ### ### ∑(u × fsi × Lsi) 32.63 ∑(u × fci × Lci) 970.71 Tổng sức chịu tải cọc ma sát xung quanh cọc Qf = u × ∑(fsi × Lsi + fci × Lci) = 32.63 + 970.71 = 1003.34 kN ### Tổng sức chịu tải cọc đất mũi cọc tạo nên Qp = qp × Ap = 4200 × 0.122 = 512.4 kN 512 Sức chịu tải cực hạn cọc theo giá trị SPT Rc,u = qp × Ap + u × ∑(fsi × Lsi + fci × Lci) = 512.4 + 1003.34 = 1515.74 kN ### Sức chịu tải cho phép cọc theo giá trị SPT đất nền: Rc,a = γo × Rc,u γn × γk = 1.15×1515.74 1.15×1.75 = 866.14 kN ### Tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc SCT cọc theo tiêu lý đất SCT cọc theo tiêu cường độ đất Sức chịu tải trọng nén cọc Rc,u = 1064.45 kN Sức chịu tải trọng cực hạn cọc Rc,u = 1579.06 kN Sức chịu tải cho phép cọc Rc,a = 608.26 kN Sức chịu tải cho phép cọc Rc,a = 902.32 kN SCT cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT SCT theo vật liệu làm cọc Sức chịu tải trọng cực hạn cọc Rc,u = 1515.74 kN Khả chịu tải theo vật liệu Rvl = 1644.9 kN ỏa điều kiện! Sức chịu tải cho phép cọc Rc,a = 866.14 kN Rvl = 1644.9 kN > Rc,u = 1579.06 kN Thỏa điều kiện! ỏa điều kiện! ... γk = 1.15×1515.74 1.15×1.75 = 866.14 kN ### Tổng hợp kết tính tốn sức chịu tải cọc SCT cọc theo tiêu lý đất SCT cọc theo tiêu cường độ đất Sức chịu tải trọng nén cọc Rc,u = 1064.45 kN Sức chịu... tải cho phép cọc Rc,a = 608.26 kN Sức chịu tải cho phép cọc Rc,a = 902.32 kN SCT cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT SCT theo vật liệu làm cọc Sức chịu tải trọng cực hạn cọc Rc,u = 1515.74 kN Khả... = 1.15; Hệ số tầm quan trọng γn = 1.15; Hệ số tin cậy theo đất γk = 1.75 1.15×1579.06 γo × Rc,u SCT cho phép cọc theo tiêu cường độ đất nền: Rc,a = = 1.15×1.75 γn × γk 2.2.3 Sức chịu tải cọc tính