1. PL theo tác dụng làm việc giữa đất và cọc: cọc:
- Cọc chống: truyền tải trọng lên lớp đất đá có cườngđộ lớn vì thếlực ma sátởmặt xung quanh
§5.2 Phân loại cọc và móng cọc
cườngđộ lớn, vì thếlực ma sátởmặt xung quanh cọc thực tếkhông xuất hiện và khảnăng chịu tải của cọc chỉphụthuộc khảnăng chịu tải củađấtđầu mũi cọc.
-Cọc treo(cọc ma sát):Đất bao quanh cọc làđất chịu nén (đất yếu) và tải trọngđược truyền lên nền nhờlực ma sátởxung quanh cọc và cườngđộcủa đấtđầu mũi cọc
2. PL theo vật liệu làm cọc:
ỗ ố
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 5
-Cọc gỗ,c. tre,c.bê tông,c.bê tông cốt thép,c.thép,
c. hỗn hợp
- Chọn vật liệu cọc phải căn cứcụthểvào .khảnăng cung cấp vật liệu, . công nghệchếtạo cọc, .điều kiệnĐCCT vàĐCTV.
a) Cọc thép
Cọc thép thường là cọcống hay cọc thép cán tiết diện chữH,chữI. . Các cọcốngđượcđóng xuốngđất vớiđáy hởhay bịt kín.
. Các cọc chữH thườngđược dùng nhiều hơn vì chiều dày thân và cánh của chúng bằng nhau. Với dầm có cánh rộng và mặt cắt chữI, chiều dày thân nhỏhơn chiều dày cánh.
Trong nhiều trường hợp, những cọc ống sau khi đóng xuống
Một số đặcđiểm khái quát về cọc thép:
- Chiều dài thông thường: 15 m ÷ 60 m
- Tải trọng thông thường: 300 kN÷1200 kN
cọc ống sau khi đóng xuống được lấpđầy bê tông.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Hình 11.2 Cọc thép: (a) mối ghép bằng hàn của cọc chữH; (b) mối ghép bằng hàn của cọcống; (c) mối ghép bằngđinh tán và bu-lông của cọc chữ H; (d) gia cốmũi cọcống phẳng; (e) gia cốmũi cọcống hình nón Có thểtham khảo kích thước cọc thép theo các Bảng: - Bảng 11.1a Tiết diện cọc chữH thườngđược dùngởMỹ(Đơn vịSI)
- Bảng 11.2a Một sốtiết diện cọc
b) Cọc bê tông, bê tông cốt thép
Được dùng tươngđối phổbiến trong xây dựng.
(a) cọc bê tông: thường được chế tạo tại hiện trường xây dựng. Dùng trong trường hợp tải trọng không lớn và không có lực ngang tác dụng. Thí dụ, cọc bê tông khoan nhồi.
ố ế
(b) cọc bê tông cốt thép: thường được chếtạo tại các nhà máy; có khả năng chịu uốn lớn. Dùng trong trường hợp tải trọngđứng và ngang lớn. Có thểhạcọc này vào trongđất bằng các biện pháp cơ học (nhưhạbằng búa xung lực hoặc búa rung).
c) Cọc gỗ
Các cọc gỗlà những thân cây có các cành và vỏ đượcđẽo gọt cẩn thận. Chiều dài tốiđa của hầu hết các cọc gỗlà 10÷20 m. Đểcóđủ điều kiện làm việc nhưmột cọc cây gỗnên thẳng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNGĐểcóđủ điều kiện làm việc nhưmột cọc, cây gỗnên thẳng, Đểcóđủ điều kiện làm việc nhưmột cọc, cây gỗnên thẳng, vững chắc, và không có bất kỳkhuyết tật nào.
7
- Cọc gỗkhông thểchịuđượcứng suấtđóng cọc lớn; do vậy, khảnăng chịu tải của cọc nói chung bịhạn chế. Ta có thểdùng mũi bịt bằng thépđểkhông làm hưhại mũi cọc (đáy).Đỉnh cọc gỗcũng có thểbịhưhại trong quá trìnhđóng cọc.
- Việc phá hỏng các thớgỗgây ra do sựtác động của búa xung kíchđược gọi là chẻthớ. Người ta bảo vệ đỉnh cọc bằngđai kim loại hay mũ.
- Không nên ghép nối các cọc gỗ,đặc biệt khi chúng phải chịu tải trọng kéo hay tải trọng ngang. Tuy nhiên, nếu cần thiết, có thểghép nối bằng cách dùngống bao(xem Hình 11.5a) hay đai kẹp kim loại bằng bu lông (xem Hình 11.5b).
- Cọc gỗcó thểtồn tại lâu dài nếu đất
h bã
xung quanh bão
hòa nước. Không nênđểcọc gỗnhô lên khỏi mực nước ngầmđể tránh mối mọt.
Hình 11.5 Mối ghép nối của cọc gỗ: (a) ống bao; (b) dùng đai kẹp kim loại và bu lông
Nhữngđoạn cọc phần trên và phần dưới của cọc hỗn hợpđược làm từcác vật liệu khác nhau. Ví dụ, cọc hỗn hợp có thể được làm từ thép và bê tông hay gỗvà bê tông.
- Các cọc thép-bê tông gồm cóđoạn cọc phần dưới bằng thép vàđoạn cọc phần trên bằng bê tôngđổtại chỗ. Loại cọc nàyđược dùng khi yêu cầu chiều dài cọc cho khả năng chịu tải cần thiết lớn hơn khảnăng chịu tải của cọcđơn thuần bằng bê tôngđổ
d) Cọc hỗn hợp
g ị g ị ọ g g
tại chỗ.
- Các cọc gỗ-bê tông thường bao gồm đoạn
cọc phần dưới bằng gỗnằm dưới mực nước
khôngđổi vàđoạn cọc phần trên bằng bê tông. Trong mọi trường hợp, việc tạo mối ghép hoàn chỉnh giữa hai vật liệu khác nhau là khó khăn, dođó, cọc hỗn hợp khôngđược sửdụng rộng rãi.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 9
a) Cọcđúc sẵn:
Liên quan tới ba vấnđề: Chếtạo cọc - Vận chuyển cọc -Đưa cọc vào trongđất. Cọcđược gia cốbằng cách dùng cốt thép thông thường, và có mặt cắt ngang hình vuông hay hình tám cạnh. (Xem Hình 11.3.) Việc gia cốbằng cốt thép cho phép cọc chống lại mômen uốn xuất hiện trong khi nâng và vận chuyển cọc, tải trọng thẳng đứng và mômen uốn gây ra bởi tải trọng ngang.
C đ đú đ t hiề dài ố àđ ửlý t ớ
3. PL theo phương pháp chế tạo cọc
Cọcđượcđúcđạt chiều dài mong muốn vàđược xửlý trước khi vận chuyểnđến công trường.
Một số đặcđiểm khái quát vềcọc bê tông nhưsau: - Chiều dài thông thường: 10 m÷15 m
- Tải trọng thông thường: 300 kN÷3000 kN
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Hình 11.3 Cọc đúc sẵn với cốt thép thông thường
Cọcđúc sẵn cũng có thể được tạoứng suất trước bằng cách dùng dây cáp bằng thép cườngđộcao chịuứng suất trước. Cườngđộgiới hạn của những cáp này vào khoảng 1800 MN/m2. Trong quá trìnhđúc cọc, dây cápđược tạoứng suất căng trước khoảng 900÷1300 MN/m2, và bê tông được đổ xung quanh dây cáp. Sau khi bảo dưỡng bê tông, cắtđứt dây cáp tạo ra lực nén lên mặt cắt cọc. (Bảng 11.3a(đơn vị SI)đưa ra thêm thông tin vềcọc bê tông chịuứng suất trước có mặt cắt ngang hình
ô à hì h á h)
vuông và hình tám cạnh).
Một số đặc điểm chung về cọc đúc sẵn chịu ứng suất trước như sau: - Chiều dài thông thường: 10 m÷45 m
- Chiều dài lớn nhất: 60 m
- Tải trọng tác dụng lớn nhất: 7500 kN÷8500 kN
Phân loại cọcđúc sẵn theo phương pháp thi công hạcọc :
Phần lớn các cọcđược hạbằng búa xung lực hoặc búa rung. Trong các trường hợp
đặ biệt ũ ó thể đ h bằ h há ói ớ h ặ kh Cá l i
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
đặc biệt, cọc cũng có thể được hạbằng phương pháp xói nước hoặc khoan. Các loại búađóng cọc bao gồm (a) búa rơi, (b) búa hơi hay khí nén tácđộngđơn, (c) búa hơi hay khí nén tácđộng kép và khác, (d) búa diesel.
11
-Búa rơi(xem Hình 11.7a):được kéo lên bằng tời vàrơi xuống từ độcao Hđã biết.Đây là loại búađóng cọc