- ϕ: chu vi xung quanh cọc (chu vi của diện tích kín trong trường hợp cọc thép
CÁC BIỆN PHÁP LÀM GIẢM ẢNH HƯỞNG MA SÁT ÂM
d. Trường hợp 4:
CÁC BIỆN PHÁP LÀM GIẢM ẢNH HƯỞNG MA SÁT ÂM
Xuất phát từ các phân tích trên về sự hình thành và tác dụng của ma sát âm, để giảm ma sát âm cĩ thể sử dụng hai nhĩm phương pháp sau:
Nhĩm thứ nhất: Làm giảm tối đa độ lún cịn lại của đất nền trước khi thi cơng cọc, điều này cĩ thể thực hiện bằng các biện pháp xử lý nền đất yếu như gia tải trước kết hợp với các biện pháp tăng nhanh quá trình cố kết thốt nước thẳng đứng như
giếng cát, bấc thấm… Trong những điều kiện cho phép cĩ thể thay lớp đất yếu bằng loại vật liệu đệm khác cĩ cường độ lớn hơn.
Nhĩm thứ hai: Làm giảm sự bám dính giữa cọc và đất nền trong đoạn cọc chịu sự ma sát âm bằng cách tạo lớp phủ bitumen quanh cọc; khoan tạo lỗ cĩ kích thước lớn hơn cọc trong vùng chịu ma sát âm, sau đĩ thi cơng cọc mà vẫn giữ khoảng trống xung quanh cọc bằng cách lấp đầu dung dịch bentonite… Trong trường hợp nầy cần chú ý đến sức kháng tải theo vật liệu của cọc vì tại điểm trung hịa lực nén cĩ thể rất lớn và kết hợp mơmen do lực ngang gây ra sẽ gây bất lợi về mặt vật liệu.
Khi tiến hành các biện pháp xử lý cần phải xem xét đến các chỉ tiêu kinh tế và tiến độ thi cơng. Nếu điều kiện thời gian cho phép nên ưu tiên sử dụng các phương pháp xử lý nhĩm thứ nhất vì tiết kiệm kinh phí. Ngồi ra ảnh hưởng ma sát âm giảm dần theo thời gian, nên nều áp dụng theo phương pháp xử lý nhĩm hai thì sau một thời gian hết tác dụng ma sát âm (đất cố kết), thì vùng ma sát âm chuyển thành vùng ma sát dương khi đĩ sức chịu tải của cọc sẽ tăng đáng kế và sẽ tạo ra lãng phí trong thiết kế ban đầu. Tuy nhiên trong trường hợp thêm số lượng cọc hay kéo dài chiều dài cọc cĩ thể tăng hiệu quả hơn.
3.1 BIỆN PHÁP LÀM TĂNG NHANH TỐC ĐỘ CỐ KẾT CỦA ĐẤT.
Đối với cơng trình cĩ thời gian thi cơng khơng gấp, cơng trình cĩ hệ mĩng cọc trong vùng đất yếu chưa cố kết. Để giảm ma sát âm, ta cĩ thể bố trí các phương pháp thốt nước theo phương đứng (giếng cát hoặc bấc thấm) nên nước cố kết ở các lớp sâu trong đất yếu dưới tác dụng của tải trọng đắp sẽ cĩ điều kiện thốt nước nhanh (thốt nước theo phương ngang ra giếng cát hoặc bấc thấm rồi thốt lên trên mặt đất tự nhiên). Tuy nhiên để phát huy được hiệu quả thốt nước này thì chiều cao nền đắp tối thiểu nên là 4m, do đĩ nếu nền đắp khơng đủ lớn thì ta kết hợp với gia tải trước để phát huy hiệu quả của các đường thấm thẳng đứng.
Khi sử dụng các biện pháp cố kết thốt nước thẳng đứng nhất thiết phải bố trí tầng cát đệm. Giếng cát chỉ nên dùng loại cĩ dường kính từ 35 – 45 cm, bố trí kiểu hoa mai với khoảng cách giữa các giếng bằng 8 – 10 lần đường kính giếng. Nếu dùng bấc thấm thì cũng bố trí so le kiểu hoa mai với cự ly (1.3-2.2)m. Khi sử dụng các biện pháp thốt nước cố kết thẳng đứng nên kết hợp với các biện pháp gia tải trước, trong mọi trường hợp thời gian gia tải khơng nhỏ hơn 6 tháng.
Ưu điểm của biện pháp này là cĩ thể áp dụng cho cọc đĩng và cọc khoan nhồi. Tuy nhiên cần thời gian thi cơng lâu và mặt bằng cơng trình đủ lớn phục vụ cho cơng tác xử lý và gia tải nền.
Hình 13: Sử dụng cọc cát kết hợp với gia tải trước
3.2 BIỆN PHÁP LÀM GIẢM MA SÁT GIỮA ĐẤT VÀ CỌC TRONG VÙNG