• Nguyên lý chung
Cọc khoan nhồi khuyết tật được xem là các cọc khoan nhồi không đạt được các thông số thiết kế do lỗi thi công. Các khuyết tật của cọc được quy về sự giảm tiết diện cọc hoặc sự giảm độ bền bê tông cọc tại vị trí phát hiện khuyết tật. Khuyết tật có thể phát hiện ở mũi hoặc thân cọc và cọc có thể có nhiều khuyết tật với mức độ khác nhau tại một số độ sâu dọc thân cọc.
Về nguyên lý, sức mang tải thiết kế của cọc đã được xác định khi so sánh sức mang tải cực hạn theo đất nền và độ bền vật liệu cọc. Khi cọc bị khuyết tật, độ bền vật liệu cọc đã bị giảm tổng thể tại vị trí khuyết tật. Do vậy, vấn đề là ở chỗ, so sánh ứng suất phát sinh trong cọc dưới tải trọng và độ bền vật liệu cọc tại độ sâu gặp khuyết tật và đương nhiên, sức mang tải cực hạn còn lại của cọc khuyết tật chính là giá trị nhỏ hơn trong hai giá trị này. Cần thiết giải 2 bài toán: một là xác định giá trị ứng suất nén trong cọc tại độ sâu gặp khuyết tật và độ bền vật liệu cọc tại vị trí đó.
Giá trị ứng suất nén trong cọc tại độ sâu gặp khuyết tật được xác định dựa trên nguyên lý cho rằng, sức mang tải của cọc là tổng toàn bộ ma sát bên của cọc và sức mang tải mũi của cọc. Như vậy, ứng suất nén của cọc tại độ sâu nào đó dọc thân cọc chính là hiệu số giữa tổng tải trọng tác dụng tại đầu cọc và tổng ma sát bên huy động được đến tại độ sâu đang xét. Giá trị ma sát bên của cọc được tính toán dự báo theo các phương pháp như đã trình bày trong các chương trước. Trong trường hợp có mặt các số liệu của thí nghiệm nén tĩnh cọc có đo phân bố ứng suất dọc thân cọc, thì các phép tính toán này càng dễ dàng và chính xác hơn.
Độ bền vật liệu cọc tại vị trí khuyết tật có thể xác định được theo các kết quả xác định chất lượng vật liệu cọc bằng thí nghiệm biến dạng nhỏ PIT và theo thí nghiệm siêu âm trong cọc đã đề cập bên trên.
Cần thiết các dữ liệu cơ sở sau phục vụ tính toán dự báo sức mang tải cọc khuyết tật:
- Hồ sơ khảo sát địa kỹ thuật khu vực xây dựng; - Hồ sơ thiết kế móng cọc;
- Hồ sơ thi công cọc;
- Hồ sơ thí nghiệm đánh giá chất lượng cọc (PIT, siêu âm,..) - Hồ sơ thí nghiệm nén tĩnh cọc.
Các bước tính toán dự báo sức mang tải cọc khuyết tật - Thu thập các hồ sơ tài liệu cần thiết
- Lập phương án yêu cầu và thực hiện các thí nghiệm bổ sung, nếu cần (ví dụ, thí nghiệm nén tĩnh đo ứng suất dọc thân cọc, thí nghiệm khoan lấy lõi vật liệu cọc, thí nghiệm xác định đường cong quan hệ giữa vận tốc truyền sóng siêu âm của bê tông cọc và độ bền bê tông cọc khuyết tật,..)
- Tính toán độ bền vật liệu cọc theo kết quả thí nghiệm xác định chất lượng vật liệu cọc tại khuyết tật
- Tính toán ứng suất trong cọc tại độ sâu khuyết tật
- So sánh xác định sức mang tải còn lại của cọc khuyết tật - Thí nghiệm hiện trường kiểm tra, nếu cần (ví dụ bằng PDA,..)