KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
2. Xác định sức chịu tải cho phép của cọc
Qa = W FS Qu
− . Trong đó:
Qu : khả năng mang tải cực hạn của cọc.
FS : hệ số an toàn thường chọn từ 2.0 – 4.0
W : là hiệu số giữa trọng lượng cọc và đất mà cọc chiếm chỗ (có xét đến đẩy nổi của nước).
Nhưng trên thực tế người ta nhận thấy rằng ứng với một cấp tải trọng nào đó thì sức kháng hông được huy động khá lớn hơn so với sức kháng mũi (cùng một mức chuyển vị). Do đó, hệ số an toàn lấy cho 2 thành phần này có sự khác nhau:
Qa = W
FS Q FS
Q
p p s
s + −
Trong đó:
FSs = 2 - 2.5: hệ số an toàn cho sức kháng hông.
FSp = 2.5 - 3: hệ số an toàn cho sức kháng mũi.
§ Tính Toán Sức Chịu Tải Của Cọc Theo Chỉ Tiêu Cơ Lý Của Đất Nền Theo TCXD 205:1998
Qtc = m.(mR.qp.Ap + u.∑mf.fi.li)
tc tc
a k
Q = Q với ktc = 1.4 – 1.75 tùy thuộc vào số lượng cọc.
Trong đó:
m : hệ số điều kiện làm việc của cọc, trong điều kiện tựa lên đất sét có độ no nước G < 0.85 lấy m = 0.8, còn trong các trường hợp còn lại lấy m = 1.
mR : hệ số điều kiện làm việc của phản lực đất nền dưới mũi cọc.
Lấy mR = 1 trong mọi trường hợp trừ cọc mở rộng đáy bằng nổ mìn, đối với trường hợp này mR = 1.3. Còn khi thi công cọc có mở rộng đáy bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước thì lấy mR
= 0.9.
qp : cường độ chịu nén giới hạn của đất nền dưới mũi cọc, lấy theo yêu cầu của các điều A.8 và A.9 trong TCXD 205:1998.
Ap : diện tích tiết diện ngang của mũi cọc. Đối với cọc khoan nhồi mở rộng đáy lấy bằng diện tích tiết diện ngang của phần mở rộng tại chỗ có đường kính lớn nhất của cọc.
u : chu vi mặt cắt ngang thân cọc.
mf : hệ số làm việc của đất ở mặt bên của cọc, phụ thuộc vào phương pháp khoan tạo lỗ, lấy theo bảng A.5 TCXD 205:1998 (xem phaàn phuù luùc).
fi : lực ma sát giới hạn của các lớp đất, lấy theo bảng A.2 TCXD 205:1998 (xem phaàn phuù luùc).
li : bề dày các lớp đất riêng rẽ mà cọc xuyên qua.
ỉ Xỏc định qp:
a) Đối với đất hòn lớn có chất độn là cát và đối với đất cát trong trường hợp cọc nhồi mở rộng đáy thì qp tính theo công thức sau ủaõy:
) '
( 75 .
0 I p k0 I k0
p d A LB
q = β γ +αγ
Trong đó:
0 0, k
k B
A : hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng A.6 TCXD 205:1998 (xem phần phụ lục) phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất.
a, b : hệ số, cũng lấy theo bảng A.6 phụ thuộc vào đường kính đáy mở rộng dp và chiều dài cọc L.
'I
γ : trị tính toán của trọng lượng thể tích đất ở phía mũi cọc (có xét đẩy nổi).
γI: trị tính toán trung bình (theo các lớp)của trọng lượng thể tích đất nằm phía trên mũi cọc (có xét đẩy nổi).
L: chiều dài cọc.
dp : đường kính tiết diện ngang phần mở rộng đáy.
b) Đối với đất sét, trong trường hợp cọc khoan nhồi mở rộng đáy qp
lấy theo bảng A.7 TCXD 205:1998 (xem phần phụ lục) phụ thuộc vào chỉ số sệt IL của đất sét và chiều sâu mũi cọc h.
ỉ Xỏc định fs:
Giá trị fs của các lớp đất xung quanh thân cọc được tra trong bảng A.2 TCXD 205:1998. Đối với đất cát thì giá trị fs phụ thuộc vào loại đất và độ sâu trung bình của lớp đất đang xét. Còn đối với đất sét thì giá trị fs
phụ thuộc vào chỉ số sệt IL của đất và độ sâu trung bình của lớp đất đang xeùt.
§ Tính Toán Theo Chỉ Tiêu Cường Độ Của Đất Nền Theo TCXD 205:1998
Sức chịu tải cực hạn:
Qu = As.fs + Ap.qp
Sức chịu tải cho phép:
p p p s
s s
a FS
q A FS
f
Q A ×
× +
=
Với As : diện tích xung quanh thân cọc.
Ap : diện tích tiết diện ngang đáy mở rộng.
fs : ma sát thành bên đơn vị giữa cọc và đất.
qp : sức kháng mũi đơn vị ở mũi cọc.
FSs = 1.5 – 2.0; FSp = 2.0 – 3.0
Lưu ý: đối với cọc khoan nhồi mở rộng đáy thành phần ma sát bên thân cọc chỉ tính toán cho chiều dài phần thân cọc, bỏ qua ma sát giữa cọc và đất ở phần mở rộng đáy. Mục đích là thiên về an toàn và đơn giản tính toán. Nhưng thành phần sức kháng mũi lại được tính cho toàn bộ diện tích tiếp xúc giữa phần mở rộng đáy và nền đất dưới mũi cọc.