- Xác định sơ bộ kích thước cột
5 Sét pha vàng nâu trạng thái cứng 0.43 33.6 16.92 0.01 4600 28.1 20o28’
1.1.13.2 9.4.2.2 THEO CHỈ TIÊU CƯỜNG ĐỘ CỦA ĐẤT NỀN (PHỤ LỤC B TCXD 205-1998):
Cơng thức tổng quát : - SCT cực hạn : Qu = Qs + Qp - Với : + Qs : ma sát thân cọc (T). Qs = Asfs : cọc nằm trong 1 lớp đất (T). Qs = 1 n si si i A f : cọc nằm trong n lớp đất (T). + Qp : sức kháng mũi cọc (T). Qp = Apqp (T). - Trong đĩ :
+ Asi : diện tích mặt bên cọc nằm trong lớp đất i (m2).
+ fsi : ma sát đơn vị thân cọc lớp đất i (T/m2).
+ Ap : diện tích tiết diện mũi cọc (m2).
+ qp : cường độ chịu tải cực hạn của đất mũi cọc (T/m2).
+ fsi = cai + ĩ’hi *tg#ai
- Trong đĩ :
cai : lực dính giữa thân cọc và lớp đất I (T/m2), với cọc BTCT, cai = 0.7c trong đĩ c là lực dính của lớp đất thứ i.
ĩ'hi : ứng suất hữu hiệu trong đất do tải trọng bản thân các lớp đất ở trạng thái tự nhiên gây ra theo phương vuơng gĩc với mặt bên cọc của lớp đất i (T/m2).
φai : gĩc ma sát giữa cọc và lớp đất i, với cọc BTCT lấy φa = φ, với φ : gĩc ma sát trong của lớp đất thứ i ( độ ).
+ qp = c*Nc + ĩ’vp *Nq + ã*dp *Nã
- Trong đĩ :
c: lực dính đất nền dưới mũi cọc (T/m2).
ĩ'vp : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lương bản thân đất trạng thái tự nhiên, (T/m2).
Nc , Nq, Nã : hệ số SCT, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc, phương pháp thi cơng cọc, tra biểu đồ quan hệ bên dưới.
Nc : 9.0 cho cọc đĩng.
Nq : lấy theo hình B.3 phụ thuộc vào φ = 0.75*φ1 + 100 với φ1 là gĩc ma sát trong tự nhiên của lớp đất ở mũi cọc.
γ : trọng lượng thể tích đất ở độ sâu mũi cọc (T/m3). - SCT cho phép của cọc : Qa = s s Q FS + p p Q FS - Với : + FSs : hệ số an tồn cho thành phần ma sát bên, FSs = 1.5 ÷ 2.0. + FSp : hệ số an tồn cho sức chống mũi cọc, FSp = 2.0 ÷ 3.0. Cơng thức đơn giản tính gần đúng cho từng loại đất :
- SCT cực hạn của cọc trong đất dính :
Qu = Qs + Qp = As αcu + ApNc cu - Với :
+ cu : sức chống cắt khơng thốt nước của đất nền, T/m2.
+ α : hệ số, khơng cĩ thứ nguyên. Đối với cọc đĩng lấy theo hình B.1 trong TCVN 205 – 1998 thiết kế mĩng cọc, với cọc nhồi lấy từ 0.3 ÷ 0.45 cho sét dẻo cứng và 0.6 ÷ 0.8 cho sét dẻo mềm.
+ Nc : hệ số sức chịu tải lấy bằng 9.0 cho cọc đĩng trong sét cố kết thường và 6.0 cho cọc nhồi.
- Lưu ý : Hệ số an tồn khi tính tốn SCT của cọc theo cơng thức trên lấy bằng : 2.0 ÷ 3.0.
+ Trị giới hạn của αcu : 1kg/cm2.
Sức chịu tải cực hạn của cọc trong đất rời :
Qu = Qs + Qp = As Ksĩ’v tanφa + Ap ĩ’vpNq - Với :
+ Ks : hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ, lấy theo hình B.2.
+ ĩ'v : ứng suất hữu hiệu trong đất tại độ sâu tính tốn ma sát bên tác dụng lên cọc, T/m2.
+ φa : gĩc ma sát giữa đất nền và thân cọc.
+ ĩ’vp : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại mũi cọc, T/m2.
+ Nq : hệ số SCT, xác định theo hình B.3
- Lưu ý : Hệ số an tồn khi tính tốn SCT của cọc theo cơng thức trên lấy bằng : 2.0 ÷ 3.0.
Sct cọc theo điều kiện nền : 103 (T). Vậy, chọn SCT thiết kế cọc : Ptk = 100 (T).