PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN NỀN GIA CỐ BẰNG CỌC VẬT LIỆU RỜ
3.5Sự tập trung ứng suất lên cọc vật liệu rờ
Khi có tải phân bố lên nền đất đắp hay lên trên nền móng sử dụng gia cố bằng cọc vật liệu rời thì ứng suất tập trung suất hiện trên cọc vật liệu rời phân bố như hình 2.6, đồng thời là sự giảm ứng suất lên nền đất xung quanh. Sự phân bố ứng suất trong một đơn vị khối trụ được đặc trưng bằng hệ số tập trung ứng suất n:
c s n σ σ =
Hình 3.11: Sự phân bố ứng suất lên cọc vật liệu rời
Trong đó: σs ,σc là ứng suất trong cọc vật liệu rời và ứng suất trong đất nền Ngoài ra, sự tập trung ứng suất là nguyên nhân làm tăng khả năng kháng cắt của cọc vật liệu rời, làm giảm độ lún của đất nền xung quanh cọc nhờ vào sự phân bố lại ứng suất lên cọc và nền đất.
Mặt khác sự phân bố ứng suất phụ thuộc vào các yếu tố như: tỷ số modul giữa vật liệu và đất nền, chiều dài cọc và tỷ diện tích as. Giá trị n thay đổi từ
(2.5÷5), kết quả đo được từ công trường trong khoảng (4÷5). Hệ số tập trung ứng
Hình 3.12: Quan hệ giữa hệ số tập trung ứng suất và tỷ số ứng suất theo Bachus và Barkdale (1983)
Hình 3.13: Quan hệ giữa hệ số tập trung ứng suất, tỷ số Modul và tỷ diện tích thay thế theo Bachus và Barkdale (1983)
Những thông số thiết kế của một số nhà thầu thi công trên thế giới:
Bảng 3.1: Thông số thiết kế cọc vật liệu rời của các nhà thầu.
Organization/Công ty Stress Concentration (n)/Hệ số tập trung ứng suất s φ S.F Vibroflotation Foundation Company 2.0 420 1.25-1.5 GKN Keller 2.0 450 /400 1.3-1.4 PBQD 1.0-2.0 420 1.3
Japanese (Sand Compaction pile) 3.0-5.0 300 −350 1.2-1.3
Ngoài ra còn một số phương pháp xác định hệ số tập trung ứng xuất được trình bày trong phần nội dung phân tích các phương pháp tính lún nền gia cố bằng cọc vật liệu rời trong chương 3