ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------
HUỲNH LÊ MINH KHOA
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN KHẢ NĂNG
CHỊU TẢI CỦA CỌC HỢP LÝ THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP
THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA
Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
Mã số ngành:
8.58.02.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. BÙI TRƯỜNG SƠN
Cán bộ chấm nhận xét 1:
GS.TS. Trần Thị Thanh
Cán bộ chấm nhận xét 2:
TS. Lê Trọng Nghĩa
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TPHCM
Ngày 08 tháng 01 năm 2022
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS. Võ Phán
Chủ tịch hội đồng
2. TS. Nguyễn Ngọc Phúc
Phản biện 01
3. GS.TS. Trần Thị Thanh
Phản biện 02
4. TS. Lê Trọng Nghĩa
Thư kí
5. ThS. Hoàng Thể Thao
Ủy viên
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa Kỹ thuật
Xây dựng sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT XÂY DỰNG
PGS.TS. VÕ PHÁN
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: HUỲNH LÊ MINH KHOA
MSHV: 1870525
Ngày, tháng, năm sinh: 26/04/1994
Nơi sinh: Tiền Giang
Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
Mã số: 8580211
I. TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI HỢP LÝ
CỦA CỌC THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG
VÀ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA.
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Tổng hợp lựa chọn và tính toán đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo dữ liệu
kết quả xác định đặc trưng cơ lý của đất từ thí nghiệm trong phòng và hiện trường.
2. Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc
bằng các phương pháp biểu đồ.
3. Phân tích đánh giá mức độ tin cậy của phương pháp tính trên cơ sở so sánh với
kết quả nén tĩnh kiểm tra.
ii
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/09/2021
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/12/2021
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. BÙI TRƯỜNG SƠN
Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
PGS. TS. BÙI TRƯỜNG SƠN
TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
iii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Bùi Trường Sơn.
Thầy đã tận tình dẫn dắt, chỉ bảo, định hướng tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu
tại trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Tp.HCM, đã giúp tôi hoàn thành
luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong bộ môn Địa cơ – Nền móng,
Khoa Kỹ thuật Xây dựng của trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia
Tp.HCM đã truyền dạy những kiến thức quý giá cho tôi, đó cũng là hành trang không
thể thiếu trên con đường nghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi sau này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, Ban giám đốc Công ty TNHH
Tư vấn và đầu tư xây dựng quốc tế ICIC, các bạn trong lớp Địa kỹ thuật xây dựng
khóa 2018, cùng các anh chị em đồng nghiệp đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong
quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021
Huỳnh Lê Minh Khoa
iv
TÓM TẮT
Đối với các dự án sử dụng móng cọc thì tiêu chuẩn bắt buộc hiện nay phải áp
dụng để tính toán là “TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”, trong đó
có nhiều công thức đề nghị dùng để tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong
phòng, kết quả thí nghiệm hiện trường như thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, thí nghiệm
xuyên tĩnh, thí nghiệm nén ngang đất, thí nghiệm thử cọc ngoài hiện trường. Thực tế
đa số các dự án hiện nay chỉ tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong phòng
(tính toán theo chỉ tiêu cơ lý) và tính sức chịu tải cọc từ kết quả tính nghiệm xuyên
tiêu chuẩn theo công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản, mà bỏ qua các phương pháp
tính sức chịu tải cọc khác được ghi trong tiêu chuẩn như tính sức chịu tải cọc theo
chỉ tiêu cường độ, theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn theo công thức đề nghị
của Meyerhof, kết quả thí nghiệm xuyên tiêu tĩnh và kết quả thí nghiệm nén ngang
đất.
Nội dung luận văn tập trung phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo
các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và theo các phương pháp phân
tích kết quả nén tĩnh. Kết quả cho thấy khả năng chịu tải cọc theo các kết quả nén
tĩnh lớn hơn đáng kể so với giá trị thiết kế. Các kết quả tính toán theo thí nghiệm trực
tiếp ở hiện trường như thí nghiệm xuyên tĩnh, thí nghiệm nén ngang trong hố khoan
phù hợp với kết quả nén tĩnh.
v
ABSTRACT
Regard to a great amount of high-rise project using pile foundation, it’s
compulsory to apply the standard “10304-2014: Pile foundation – design standard”
which have a lot of recommended formulas to calculate the bearing capacity from
experiment results in laboratories, on sites and test pile on fields. Practically, most
of project only calculate bearing capacity from laboratory test results (calculate by
mechanical, physical soil) and calculate from the results of the standard penetration
test according to the formula of the Japanese Institute of Architects and ignore the
other methods of calculating bearing capacity which was regarded in the standard,
namely, bearing capacity by intensity target, calculation from results of standard
penetration test by recommended formula of Meyerhof, static dissipation test results
and static horizontal compression test results.
The content of the thesis focuses on analyzing and evaluating the bearing
capacity of piles according to experimental methods in the laboratory, in the field
and according to methods of analyzing static compression results. The results show
that the pile load capacity under the static compression results is significantly larger
than the design value. Calculation results following direct experiments on sites such
as static penetration tests, horizontal compression tests in boreholes are consistent
with static compression results.
vi
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
của PGS. TS. Bùi Trường Sơn.
Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiêm
cứu khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung trình bày trong luận văn của mình.
Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021
Huỳnh Lê Minh Khoa
vii
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
i
LỜI CẢM ƠN
iii
TÓM TẮT
iv
ABSTRACT
v
LỜI CAM ĐOAN
vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU
x
DANH MỤC HÌNH ẢNH
xiii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
xiv
MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA
CỌC
3
1.1. Công thức chung xác định sức chịu tải của cọc
3
1.2. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm đất trong phòng
3
1.2.1. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
3
1.2.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
12
1.3. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường
15
1.3.1. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
15
1.3.2. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
18
1.3.3. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm thử động PDA
25
1.3.4. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm cắt cánh VST
28
1.3.5. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT 30
1.4. Kết luận chương 1
39
CHƯƠNG 2 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC TỪ KẾT
QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH
40
2.1. Thí nghiệm nén tĩnh cọc
40
2.1.1. Thiết bị thí nghiệm
40
viii
2.1.2. Chuẩn bị thí nghiệm
43
2.1.3. Quy trình gia tải
45
2.2. Các phương pháp tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh
49
2.2.1. Phương pháp Offset Limit
49
2.2.2. Phương pháp Chin-Kondner
50
2.2.3. Phương pháp De Beer
52
2.2.4. Phương pháp Decourt
52
2.2.5. Phương pháp 80% Brinch Hansen
53
2.2.6. Phương pháp 90% Brinch Hansen
54
2.2.7. Phương pháp Mazurkiewicz
55
2.2.8. Phương pháp Fuller và Hoy
56
2.2.9. Phương pháp Butler và Hoy
57
2.3. Kết luận chương 2
58
CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC
THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ SO
SÁNH VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC
59
3.1. Thông tin dự án và cấu tạo địa chất
59
3.2. Khả năng chịu tải cọc theo các kết quả thí nghiệm đất trong phòng
65
3.2.1. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
65
3.2.2. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
68
3.3. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm hiện trường
70
3.3.1. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
70
3.3.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
74
3.3.3. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT
77
3.4. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc
81
3.4.1. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc
81
3.4.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc bằng phương pháp
vẽ biểu đồ
84
3.5. Phân tích nhận xét về khả năng chịu tải theo các phương pháp tính toán thiết kế
và thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra
87
ix
3.6. Kết luận chương 3
91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
93
TÀI LIỆU THAM KHẢO
95
PHỤ LỤC
97
x
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Biểu đồ xác định hệ số ........................................................................... 14
Hình 1.2 Biểu đồ xác định hệ số p và fL ................................................................. 17
Hình 1.3 Sơ đồ xác định áp lực giới hạn tương đương dưới mũi cọc ...................... 31
Hình 1.4 Cách tính diện tích và chu vi một số loại cọc ........................................... 32
Hình 1.5 Biểu đồ xác định ma sát hông fL của cọc theo pL ...................................... 35
Hình 1.6 Biểu đồ xác định ma sát hông qs của cọc theo pL (Bustamante et al., 2009)
.................................................................................................................................. 37
Hình 2.1 Gia tải bằng kích thủy lực, sử dụng cọc neo làm hệ phản lực .................. 42
Hình 2.2 Giả tải bằng kích thủy lực, sử dụng dàn chất tải và đối trọng làm hệ phản
lực ............................................................................................................................. 42
Hình 2.3 Gia tải bằng kích thủy lực, dùng dàn chất tải và đối trọng kết hợp cọc neo
làm phản lực ............................................................................................................. 43
Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian ...................................................... 48
Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị ....................................................... 48
Hình 2.6 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Offset Limit ... 49
Hình 2.7 Đường phá hoại Offset Limit không giao với đường cong tải trọng – chuyển
vị ............................................................................................................................... 50
Hình 2.8 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Chin - Konder 51
Hình 2.9 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp De Beer ......... 52
Hình 2.10 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Decourt và biểu
đồ kết quả thí nghiệm né tĩnh tương ứng ................................................................. 53
Hình 2.11 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp 80% Brinch
Hansen ...................................................................................................................... 54
Hình 2.12 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp 90% Brinch
Hansen ...................................................................................................................... 55
Hình 2.13 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Mazurkiewicz
.................................................................................................................................. 56
Hình 2.14 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Fuller và Hoy ,
Butler và Hoy ........................................................................................................... 57
xi
Hình 3.1 Vị trí công trình Khu trung tâm Nam Rạch Chiếc (ảnh từ Google Map) .59
Hình 3.2 Hình trụ hố khoan điển hình BH C10 .......................................................62
Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cọc UTP 05 ......................83
Hình 3.5 Biểu đồ quan hệ độ lún - thời gian cọc UTP 05 ........................................83
Hình 3.6 Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ lún cọc UTP 05 ........................................84
Hình 3.7 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Chin – Kondner..........................85
Hình 3.8 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Decourt ......................................85
Hình 3.9 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Mazurkiewicz ............................86
Hình 3.10 Biểu đồ kết quả tính sức chịu tải cọc từ kết quả nén tĩnh so với giá trị tải
thiết kế ......................................................................................................................87
Hình 3.11 Biểu đồ tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong phòng, hiện
trường .......................................................................................................................91
Hình PL.1 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Offset Limit cọc UTP05..........97
Hình PL.2 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp De Beer cọc UTP 05 ...............97
Hình PL.3 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp 80% Brinch Hansen cọc UTP 05
..................................................................................................................................98
Hình PL.4 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp 90% Brinch Hansen cọc UTP 05
..................................................................................................................................98
Hình PL.5 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Fuller và Hoy cọc UTP 05 ......99
Hình PL.6 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Butler và Hoy cọc UTP 05 ......99
xii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Hệ số giảm cường độ Ks trong nền đá ........................................................ 4
Bảng 1.2 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc đóng hoặc ép qb ...................... 5
Bảng 1.3 Cường độ sức kháng trên thân cọc đóng hoặc ép fi .................................... 6
Bảng 1.4 Các hệ số điều kiện làm việc của đất cq và cf cho cọc đóng hoặc ép ....... 7
Bảng 1.5 Tên đất theo phân phối hạt.......................................................................... 8
Bảng 1.6 Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất cf ........................................... 9
Bảng 1.7 Các hệ số 1, 2 , 3 và 4 trong công thức (1.6) & (1.7) ........................ 11
Bảng 1.8 Cường độ sức kháng qb của đất dính dưới mũi cọc nhồi .......................... 12
Bảng 1. 9 Giá trị các hệ k, ZL và N’q cho cọc trong đất cát ..................................... 15
Bảng 1.10 Các hệ số hiệu chỉnh cho thí nghiệm SPT (Skempton, 1986) ................ 18
Bảng 1.11 Các hệ số chuyển đổi 1, 2 và i ........................................................... 20
Bảng 1.12 Cường độ sức kháng qb và fi của đất đối với cọc khoan nhồi theo qc .... 21
Bảng 1.13 Hệ số kc và ........................................................................................... 22
Bảng 1.14 Giá trị hệ số Cs theo loại đất ................................................................... 24
Bảng 1.15 Hệ số của vật liệu làm cọc ................................................................... 26
Bảng 1.16 Hệ số M trong công thức (1.30).............................................................. 27
Bảng 1.17 Năng lượng xung kích tính toán của một nhát búa đóng Ed ................... 27
Bảng 1.18 Năng lượng tính toán tương đương một nhát búa của máy rung ............ 28
Bảng 1.19 Giá trị α theo Tomlinson ......................................................................... 29
Bảng 1. 20 Giá trị theo Peck, 1974 ....................................................................... 29
Bảng 1.21 Giá trị k cho cọc theo tóm tắt LCPC - SETRA (1985) ........................... 32
Bảng 1.22 Chọn loại đường cong để xác định giá trị fL ........................................... 33
Bảng 1.23 Mô tả phân loại 418 cọc được phân tích (Bustamante et al.,2009) ........ 36
Bảng 1.24 Giá trị hệ số khả năng chịu tải kp (Bustamante et al., 2009) ................. 37
Bảng 1.25 Chọn loại đường cong Qi để xác định giá trị ma sát hông qs.................. 38
Bảng 2.1 Thời gian theo dõi chuyển vị và ghi chép số liệu ..................................... 46
Bảng 2.2 Đánh giá cọc phá hoại theo chỉ tiêu chuyển vị giới hạn ........................... 47
Bảng 3.1 Thông số kĩ thuật cọc ................................................................................65
xiii
Bảng 3.2 Đặc trưng cơ lý các lớp đất sử dụng để xác định khả năng chịu tải cọc theo
chỉ tiêu cơ lý .............................................................................................................65
Bảng 3.3 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền .....................................66
Bảng 3.4 Đặc trưng cơ lý các lớp đất sử dụng xác định khả năng chịu tải cọc theo chỉ
tiêu cường độ của đất nền.........................................................................................68
Bảng 3.5 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ .................................................69
Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ở hố khoan điển hình BH C10
..................................................................................................................................71
Bảng 3.9 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo Meyerhof ........72
Bảng 3.10 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo Viện kiến trúc
Nhật Bản ...................................................................................................................73
Bảng 3.11 Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu tĩnh CPT ................................................74
Bảng 3.12 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo thí nghiệm CPT,
ma sát trên thân cọc tính gián tiếp thông qua qc.......................................................75
Bảng 3.13 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo thí nghiệm CPT,
ma sát thân cọc sử dụng giá trị fs đo trực tiếp từ thí nghiệm....................................77
Bảng 3.14 Số liệu thí nghiệm nén ngang PMT ........................................................77
Bảng 3.15 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc từ kết quả thí nghiệm PMT theo
phương pháp LCPC – SETRA (1985) .....................................................................79
Bảng 3.16 Sức kháng ma sát trên dọc theo cọc từ kết quả thí nghiệm PMT theo
phương pháp Bustamante và Gianeselli (2006) .......................................................80
Bảng 3.17 Thông tin cọc thí nghiệm nén tĩnh ..........................................................81
Bảng 3.18 Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc UTP05 ................................................82
Bảng 3.19 So sánh kết quả tính sức chịu tải cọc từ thí nghiệm nén tĩnh với giá trị thiết
kế ..............................................................................................................................87
Bảng 3.20 So sánh kết quả tính sức chịu tải cọc từ thí nghiệm trong phòng, hiện
trường với kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc .............................................................90
xiv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Hệ số trong các công thức tính khả năng chịu tải cọc
Hệ số tính khả năng chịu tải cọc theo chi tiêu cơ lý
Ab
Diện tích tiết diện ngang của cọc
p
Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng (ép)
B
Đường kính cọc tương đương
1, 2, i
Hệ số trong thí nghiệm xuyên tĩnh
c
Lực dính đơn vị
C1, C2
Độ dốc của đường thẳng
CE, CB, CS, CR Hệ số hiệu chỉnh năng lượng hiệu quả trong thí nghiệm xuyên
tiêu chuẩn
CPT
Thí nghiệm xuyên tĩnh
CPTu
Thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ rỗng
Cs
Hệ số hiệu chỉnh sức kháng ma sát
cuu
Lực dính từ thí nghiệm 3 trục UU
D
Đường kính cọc
De
Độ sâu chôn tương đương
i
Góc ma sát giữa đất và cọc
Hệ số phục hồi xung kích
E
Module đàn hồi của vật liệu làm cọc
Ed
Năng lượng xung kích tính toán
fi
Sức kháng ma sát hông đơn vị
fL
Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh cọc
fmax
Cường độ sức kháng lớn nhất trên thân cọc trong thí nghiệm
xuyên tĩnh
fs
Sức kháng ma sát hông
fT
Sức kháng đơn vị trong thí nghiệm xuyên tĩnh
g
Gia tốc trọng trường
Dung trọng tự nhiên
xv
’I
Dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc
c
Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất
cf
Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc
cq
Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi
d
Dung trọng khô
I
Dung trọng tính toán trung bình của đất nằm trên mũi cọc
Hệ số phụ thuộc vào vật liệu
h
Chiều sâu hạ cọc
IL
Chỉ số sệt
IP
Chỉ số dẻo
Góc ma sát trong
uu
Góc ma sát trong từ thí nghiệm 3 trục UU
k
Hệ số trong các công thức tính khả năng chịu tải cọc
k1, k2
Hệ số trong các công thức của Meryerhof
kc
Hệ số chuyển đổi sức kháng mũi xuyên thành sức kháng mũi
cọc
kp
Hệ số khả năng chịu tải
Ks
Hệ số giảm cường độ trong nền đá
L
Chiều dài cọc
lc,i
Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính
ls,i
Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời
M
Hệ số trong thí nghiệm PDA
m1
Khối lượng của búa máy hay búa rung
m2
Khối lượng cọc và đệm đầu cọc
m3
Trọng lượng cọc dẫn
m4
Khối lượng quả búa
N
Số búa thu được của 30 cm sau cùng trong thí nghiệm xuyên
tiêu chuẩn
N'c, N'q
Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc
xvi
Nc,i
Chỉ số búa trung bình của lớp đất dính
nf
Hệ số chuyển đổi từ sức kháng động của đất sang sức kháng
tĩnh của đất đối với đất trên thân cọc
NP
Chỉ số búa trung bình trong khoảng 4d phía dưới và 1d phía
trên mũi cọc
Ns,i
Chỉ số búa trung bình của lớp đất rời
P
Chu vi của mặt cắt ngang cọc
PDA
Thí nghiệm cọc bằng phương pháp biến dạng lớn
pL
Áp lực giới hạn
pLe
Áp lực giới hạn tương đương trong thí nghiệm nén ngang
pLi
Áp lực giới hạn của các lớp đất trong cùng độ sâu chôn D gần
mũi cọc
PMT
Thí nghiệm nén ngang đất trong hố khoan
pOH
Tổng áp lực ngang tĩnh
Hệ số phục hồi xung kích
Q
Tải trọng tác tác dụng trong thí nghiệm nén tĩnh
qb
Sức kháng mũi đơn vị
qc
Cường độ sức kháng ở mũi xuyên
qOV
Tổng áp lực đứng của đất tại độ sâu mũi cọc
Qp
Sức kháng mũi của đất dưới mũi cọc
Qs
Sức kháng ma sát dọc thân cọc
qs
Sức kháng ma sát hông
Qu
Khả năng chịu tải giới hạn của cọc
Qu
Sức chịu tải giới hạn
Rc,m,n
Trị tiêu chuẩn của giá trị bền chịu nén một trục của khối đá
trong trạng thái no nước
Rc,n
Trị tiêu chuẩn giới hạn bền chịu nén một trục của khối đá
Rc,u
Khả năng chịu tải trọng nén của cọc
Rm
Cường độ sức kháng tính toán của khối đá dưới mũi cọc chống
xvii
S
Chuyển vị đầu cọc trong thí nghiệm nén tĩnh cọc
Sa
Độ chối dư thực tế
Sel
Độ chối đàn hồi của cọc
SPT
Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn
Su
Sức kháng cắt không thoát nước tại mũi cọc
Su,i
Sức kháng cắt không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”
u
Chu vi tiết diện ngang cọc
VST
Thí nghiệm cắt cánh
W
Độ ẩm của đất
ZL
Hệ số của cọc trong đất cát khi tính khả năng chịu tải cọc theo
chỉ tiêu cường độ
γg
Hệ số tin cậy của đất
Δz
Bề dày các phân tố đất
1
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Công trình có tải trọng vừa và lớn thường được thiết kế với biện pháp móng
cọc. Tải trọng công trình thông qua cọc truyền xuống các lớp đất tốt dưới sâu qua
sức chịu tải đầu mũi và ma sát bên giữa cọc và đất. Việc tính toán đánh giá khả năng
chịu tải của cọc chủ yếu căn cứ các đặc trưng cơ lý được xác định từ thí nghiệm trong
phòng hoặc các kết quả thí nghiệm hiện trường cũng như tải trọng phần bên trên công
trình truyền xuống.
Việc chọn lựa kích thước cọc và thi công cọc ở công trường được thực hiện căn
cứ vào kết quả thiết kế. Sau khi thi công cọc, để đánh giá chính xác khả năng chịu
tải của cọc, các thí nghiệm hiện trường được thực hiện để kiểm tra. Các phương pháp
này nhằm kiểm tra độ chính xác của các giá trị thiết kế và chất lượng toàn bộ quá
trình thi công tại hiện trường. Hiện nay ở nước ta, phương pháp nén tĩnh là giải pháp
truyền thống được tin cậy và sử dụng rộng rãi.
Đề tài “Phân tích đánh giá và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc hợp lý
theo các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và kết quả thí
nghiệm kiểm tra” được lựa chọn cho luận văn nhằm tổng hợp các phương pháp tính
toán khả năng chịu tải của cọc từ thí nghiệm trong phòng, hiện trường và so sánh giá
trị sức chịu tải của cọc tính toán được với kết quả thử tĩnh cọc tại hiện trường. Kết
quả này cho phép đánh giá mức độ tin cậy về giá trị tính toán sức chịu tải cọc theo
kết quả thí nghiệm trong phòng, hiện trường nhằm kiến nghị lựa chọn phương pháp
tính toán phù hợp.
Mục tiêu nghiên cứu:
Đánh giá kết quả tính sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm trong phòng.
Đánh giá kết quả tính sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường.
Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo kết quả kiểm tra.
Phân tích lựa chọn phương pháp đánh giá khả năng sức chịu tải hợp lí cho cọc.
- Xem thêm -