Vấn đề chung

- Thổi rửa đạt yờu cầu và chuyển cụng việc tiếp theo

Thớ nghiệm xỏc định sức chịu tải của cọc

V.1.1 Vấn đề chung

Đúng cọc là cụng nghệ đƣợc ỏp dụng sớm nhất để hạ cọc. Ban đầu cọc đƣợc đúng bằng những loại bỳa đơn giản nhƣ bỳa rơi tự do vận hành bằng cỏp và đến nay đó cú những loại bỳa hiện đại nhƣ bỳa thủy lực nhƣng nguyờn tắc chung của cỏc loại bỳa đều giống nhau, đú là tạo động năng cho bỳa, chuyển năng lƣợng sang cọc để đẩy cọc vào đất. Kinh nghiệm đúng cọc cho thấy cú quan hệ nhất định giữa độ chối và sức khỏng của cọc, trong cựng điều kiện cõy cọc đúng càng chối thỡ sức chịu tải càng cao.

Cỏc nghiờn cứu dựa trờn cỏc kiến thức của cơ học nhằm xỏc lập quan hệ giữa sức chịu tải của cọc và độ chối khi đúng đó đƣợc thực hiện từ thế kỷ 19, với cụng

thức Engineering News (EN) do A. M. Wellington đề xuất năm 1888. Cụng thức

này đƣợc gọi là cụng thức đúng cọc, ban đầu đƣợc coi là thớch hợp cho đúng cọc gỗ bằng bỳa rơi tự do và sau đú đó cú những điều chỉnh để ỏp dụng cho bỳa đơn động và song động. Tiếp theo đú cú rất nhiều cụng thức đúng cọc khỏc đƣợc phỏt triển. Theo Smith (1960), một số tỏc giả đó thu thập đƣợc tới 450 cụng thức động khỏc nhau và cho đến nay số lƣợng ngày càng tăng thờm nhƣng núi chung cỏc nhà chuyờn mụn vẫn luụn nghi ngại về độ tin cậy của chỳng. Trong một số tiờu chuẩn về múng cọc của Việt Nam nhƣ TCXD 205:1998, TCVN 9394:2012 (TCXDVN 286 : 2003 trƣớc kia) hoặc TCXD 88:1982, cỏc cụng thức đúng cọc (cũn đƣợc gọi là cụng thức động) lấy theo cỏc tiờu chuẩn Liờn Xụ đó đƣợc khuyến cỏo ỏp dụng và trong nhiều thập kỷ cỏc cụng thức đú đó đƣợc ỏp dụng trong thiết kế, thi cụng và kiểm tra chất lƣợng cọc. Ngày nay phƣơng phỏp phõn tớch súng ứng suất để dự bỏo độ chối khi đúng và kiểm tra sức chịu tải (PDA) cú độ tin cậy cao hơn rất nhiều và cú thể thay thế hoàn toàn cỏc cụng thức động, tuy vậy cỏc cụng thức này vẫn cú giỏ trị thực tiễn cao do việc thực hiện thớ nghiệm rất đơn giản, cú thể ỏp dụng cho nhiều cọc của cụng trỡnh.

Cỏc cụng thức đúng cọc dựa trờn cơ sở cõn bằng năng lƣợng va đập với cụng sinh ra khi cọc xuyờn vào đất cộng với tổn hao năng lƣợng nhƣ thể hiện

trong cụng thức Engineering News Record:

Wh = Qds + E (V.1)

trong đú:

W – Trọng lƣợng bỳa; h – chiều cao rơi bỳa;

55

Qd – sức khỏng động dƣới mũi cọc;

s – độ chối (độ xuyờn/nhỏt bỳa) E – tổn hao năng lƣợng.

Nếu giả thiết E = cQd thỡ cụng thức V.1 trở thành:

Wh = Qds + cQd Từ đú cú đƣợc cụng thức Engineering News: W h d Q s c    (V.2)

Cú thể nhận xột là cụng thức ban đầu của Engineering News Record (ENR) chỉ cho phộp đỏnh giỏ xỏc định đƣợc sức khỏng động của đất nền. Trong điều kiện khụng tỏch riờng đƣợc hai thành phần động và tĩnh của sức khỏng và cũn nhiều yếu tố chƣa đƣợc xột đến, hệ số an toàn khuyến cỏo ỏp dụng cho cụng thức này rất cao, lờn tới FS=6.

Tiếp theo cụng thức của ENR, nhiều cụng thức khỏc đó đƣợc phỏt triển và đó cho phộp xột đến nhiều yếu tố cú ảnh hƣởng đến quỏ trỡnh đúng cọc nhƣ diện tớch tiết diện và mụ đun đàn hồi của vật liệu cọc cỏc tớnh năng của đệm đầu cọc, hiệu suất bỳa, độ chối đàn hồi của cọc, V.V. Độ tin cậy của cỏc cụng thức này tỏ ra cao hơn nờn hệ số an toàn đƣợc khuyến cỏo cũng thấp hơn nhiều so với khi ỏp dụng cụng thức của ENR.