CHƯƠNG 4: CƠNG TÁC ĐĨNG CỌC VÀ VÁN CỪ
4.3.3- Tính tốn để chọn búa đĩng cọc 4.3.3.1 Xác định tải trọng búa
4.3.3.1- Xác định tải trọng búa
Để thắng lực ma sát và sức chịu mũi của đất tác dụng lên cọc thì cần phải cĩ năng lượng với độ lớn nhất định. Năng lượng xung kích của búa đĩng cọc dựa vào tốc độ rơi và trọng lượng biton được xác định như sau:
E = (4-1) E: năng lượng một nhát búa
V: vận tốc rơi của biton
g: gia tốc trọng trường 10m/s2
Động năng của búa chỉ tiêu hao một phần vào việc thắng sức chịu mũi, lực ma sát của đất tác dụng lên cọc. Phần lớn năng lượng vơ ích tiêu hao vào biến dạng đàn hồi của cọc, thắng lực quán tính của trọng lượng hệ thống cọc bê tơng, đệm đầu cọc.
Chọn búa theo năng lượng nhát búa:
E ≥ 0.025 P (4-2) P: khả năng chịu tải của cọc (kg ). P: khả năng chịu tải của cọc (kg ).
Sau khi chọn búa theo cơng thức trên, kế tiếp đi kiểm tra lại hệ số thích dụng k.
K = (4-3) K: hệ số thích hợp khi dùng búa (tra bảng ).
Q: trọng lượng bộ xung kích của búa (kg ). q: trọng lượng của cọc (kg ).
q1= trọng lượng mũ cọc và đệm cọc (kg ). Hệ số k phải phù hợp:
Bảng 4-2. Chọn búa đĩng cọc
Loại búa Vật liệu làm cọc Ghi chú
Gỗ Thép BTCT
Búa diezen kiểu ống
Búa động và búa diezen kiểu cột
Búa treo, rơi tự do
5.0 3.5 2.0 5.5 4.0 2.5 6.0 5.0 3.0
Khi thi cơng cọc ván thép cũng như hạ cọc cĩ xối nước thì: k = 1.5 lần giá trị trên bảng
K < giá trị trong bảng thì búa khơng đủ lớn, hiệu quả kém
K > giá trị trong bảng thì búa quá nặng, cọc xuống nhanh khơng đủ độ chĩi ổn định và cĩ thể phá hoại cọc.
• Chọn búa hơi đơn động và búa diezen để đĩng cọc cĩ thể dựa vào tỷ lệ giữa trọng lượng bộ phận xung động và trọng lượng của cọc.
Đối với cọc ngắn hơn 12m
=1.25 ÷1.50
• Độ chối của cọc dưới những nhát búa cuối cùng cho biết khả năng chịu tải của mỗi cọc.
(4-4)
k và m: hệ số đồng nhất của đất và hệ số điều kiện làm việc, lấy tương ứng 0.7 hay 1. n: hệ số, phụ thuộc vào vật liệu cọc và phương pháp đĩng cọc.
F: diện tích tiết diện ngang thực tế của cọc(m2) Q: trọng lượng phần xung kích (phần xi lanh)(T) q: trọng lượng cọc
q1= trọng lượng đệm cọc P: sức chịu tải thiết kế
(4-5) H: Chiều cao rơi búa (cm)
• Đối với búa rơi lấy bằng độ rơi thực tế của chày
• Đối với búa đơn động, lấy bằng đoạn đường đi thực tế của chày Đối với búa song động và búa diezen H=Ġ