Dựng phương phỏp tớnh toỏn nền múng sõu để tớnh, tức là lấy chờnh lệch ỏp lực đất chủ động và ỏp lực bị động ở trước và sau cọc để cõn bằng giới hạn, dựng phương phỏp tớnh toỏn múng cọc cầu dầm xem cọc chống trượt như dầm múng đàn hồi trong đất đỏ để tớnh.
Tuy nhiờn, do điều kiện làm việc khỏc nhau, nờn khi dựng lý thuyết về múng cọc để thiết kế cọc chống trượt cần phải xột đến đặc điểm cụ thể của thể trượt. Ở đõy chủ yếu sử dụng nguyờn lý cơ bản về hệ số nền múng chịu lực của cọc.
Phương phỏp hệ số nền được xem nền múng là thể đàn hồi, theo lý thuyết Wenker đối với cọc chống trượt do chịu lực dịch chuyển cọc tỏc dụng lờn 1 điểm nào đú của nền múng làm cho chỳng bị biến dạng, lực đú tỷ lệ thuận với biến dạng của điểm đú, tức:
Py = K.Xy (2-3) Trong đú:
Py – lực tỏc dụng tại điểm y của cọc đối với nền Xy – lượng biến dạng của nền tại điểm y
K – hệ số nền múng hoặc hệ số khỏng lực nền múng
í nghĩa về vật lý là trong phạm vi biến dạng đàn hồi lực tạo ra biến dạng co ngút trong 1 đơn vị diện tớch nền đất, tức là:
y y
X P
K (KN/m3), cọc tạo nờn 1 lực tỏc dụng, đất nền truyền cho cọc 2 lực đú bằng nhau, hướng lực ngược chiều nhau.
Vỡ vậy, phản lực tại điểm y của đất nền đối với cọc là tỷ lệ thuận với biến dạng của đất tại điểm đú. Cọc chống trượt là kết cấu cắm thẳng vào trong đất, tớnh chất, độ chặt, độ ẩm của đất thay đổi theo thõn cọc, chỳng liờn quan đến hệ số nền, thường là rất khú xỏc định. Do đú trong thực tế căn cứ vào tài liệu thực đo cú thể giả định hệ số nền cú dạng hàm số mũ thay đổi theo độ sõu, được thể hiện bằng:
Trong đú:
m – hệ số tỉ lệ của hệ số nền thay đổi theo độ sõu n – chỉ số thay đổi theo chủng loại đất đỏ
y0 – hằng số cú liờn quan đến loại đất đỏ.
Căn cứ vào số liệu thực đo và kinh nghiệm thực tiễn, để tiện lợi cho tớnh toỏn cần phải giả định:
(1) Hệ số nền là 1 hằng số, tức n = 0, K = m(y + y0) = hằng số, chỳng phự hợp với nền múng là tầng đỏ hoàn chỉnh và đất sột cứng chưa bị tơi rời và địa tầng bỏn tầng đỏ. Phương phỏp tớnh là “Phương phỏp K”
(2) Hệ số nền tỷ lệ thuận với độ sõu, tức n = 1, y0 = 0, K = my, chỳng phự hợp với nền đất sột pha cỏt cứng vừa, đất đỏ vỡ vụn hoặc phong húa gọi là tầng đỏ mềm và địa tầng cú độ chặt (dung trọng) tăng theo độ sõu. Phương phỏp tớnh loại này gọi là “Phương phỏp M”. Gọi là cỏch tớnh chuyển đổi tải trọng.
Cần lưu ý đặc biệt tới một số đặc điểm trong thiết kế cọc chống trượt, như sau: (1) Lực đẩy trượt là ngoại lực chớnh tỏc dụng lờn cọc chống trượt. Hướng tỏc dụng của lực này song song với mặt trượt, lực được giả định là phõn bố đều theo dạng hỡnh chữ nhật từ mặt trượt đến đỉnh cọc.
(2) Lực khỏng ở trước cọc là lực tỏc dụng của thể trượt ở trước cọc đối với cọc. Do sự tồn tại của mặt trượt, thể trượt ở trước cọc khú hỡnh thành lực khỏng đàn hồi. Thụng thường lực này lấy bằng giỏ trị thấp hơn của một trong hai lực là lực chống trượt dư hoặc ỏp lực đất bị động. Lực chống trượt dư thỡ phõn bố theo hỡnh chữ nhật, ỏp lực đất bị động là hỡnh tam giỏc. Khi thể trượt ở trước cọc cú khả năng trượt thỡ khụng cần tớnh đến lực khỏng ở phớa trước cọc.
(3) Lấy đoạn cọc neo giữ từ mặt trượt trở xuống làm dầm đàn hồi để tớnh toỏn. Đem lực tỏc dụng từ mặt trượt trở lờn truyền dẫn lờn mặt trượt, hệ số lực khỏng đàn hồi của nền K hoặc hệ số tỷ lệ thay đổi theo chiều sõu và sức chịu tải ở phần sườn cọc….. là những thụng số quan trọng trong thiết kế được chọn theo tài liệu thực và theo cẩm nang thiết kế cầu và hầm.