ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -o0o - LÊ NGỌC DIỆP PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC PHỤT VỮA THÂN CỌC BARRETTE TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CHO ĐẤT KHU VỰC QUẬN 2, TP HCM Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số ngành: 60 58 02 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS ĐỖ THANH HẢI Cán chấm nhận xét 1: GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ Cán chấm nhận xét 2: TS LÊ TRỌNG NGHĨA Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM, ngày 13 tháng năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng : PGS.TS BÙI TRƯỜNG SƠN Thư ký hội đồng : PGS.TS TRẦN TUẤN ANH Uỷ viên phản biện : GS.TSKH NGUYỄN VĂN THƠ Uỷ viên phản biện : TS LÊ TRỌNG NGHĨA Uỷ viên hội đồng : PGS.TS TÔ VĂN LẬN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG 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 tên học viên: LÊ NGỌC DIỆP MSHV: 1670115 Ngày, tháng, năm sinh: 28/11/1992 Nơi sinh: Bình Định Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng Mã ngành: 60 58 02 11 I TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích đánh giá hiệu việc vữa thân cọc barrette từ kết thí nghiệm nén tĩnh cho đất khu vực Quận 2, Tp Hồ Chí Minh II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tính tốn sức kháng thành cọc barrette dựa lý thuyết tính tốn phương pháp giải tích theo TCVN 10304:2014 Thiết lập mơ hình tính tốn cho cọc barrette vữa thành cọc sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn thông qua phần mềm Plaxis 3D Trên sở phương pháp mô phương pháp giải tích so sánh với kết thí nghiệm thử tĩnh đánh giá gia tăng sức kháng đơn vị xung quanh cọc Kết luận kiến nghị III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :15/01/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:17/06/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỖ THANH HẢI Tp Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS ĐỖ THANH HẢI PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy Cô trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM, Khoa Kỹ Thuật Xây dựng truyền dạy kiến thức q giá cho tơi, kiến thức thiếu đường nghiên cứu khoa học nghiệp sau Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Đỗ Thanh Hải Với tận tuỵ nhiệt tình, Thầy giúp tơi phát triển ý tưởng, tìm kiếm tài liệu định hướng nghiên cứu Tôi không quên gửi lời cảm ơn đến tác giả tài liệu tham khảo mà tơi dùng để hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin trân trọng cảm ơn gia đình, bạn bè tập thể, cá nhân ủng hộ, động viên, giúp đỡ tơi q trình thực luận văn Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để tơi bổ sung kiến thức hoàn thiện thân Tơi xin trân trọng cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng năm 2018 Lê Ngọc Diệp iii TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC PHỤT VỮA THÂN CỌC BARRETTE TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CHO ĐẤT KHU VỰC QUẬN 2, TP HCM TÓM TẮT: Nghiên cứu khả nâng cao sức chịu tải cọc barrette phương pháp vữa thân sở thí nghiệm nén tĩnh Đề tài sử dụng cọc barrette TP2 (khơng vữa thân) TP3 (có vữa thân) có kích thước (0,8m x 2,8m) dài 62,2m thuộc Cơng trình Khu Cao Ốc Thương Mại – Văn Phịng – Dịch Vụ Khu Đô Thị Mới Thủ Thiêm toạ lạc Quận 2, TP.HCM Hồ sơ khảo sát địa chất cung cấp đơn vị khảo sát Công ty cổ phần tư vấn khảo sát kiểm định xây dựng Trường Sơn Dựa vào số liệu bảng tổng hợp ma sát từ thí nghiệm nén tĩnh cọc TP3, vị trí SG7-SG8 SG8-SG10 cho thấy lực ma sát đơn vị lớp có vữa tăng lên 12% đất sét tăng lên 20% đất cát so với đoạn khơng vữa thân Tính tốn lực ma sát đơn vị thân cọc đất có nhiều lớp phương pháp giải tích ( theo TCVN 10304:2014 công thức thực nghiệm) so sánh với kết thí nghiệm nén tĩnh, kết luận đánh giá cọc không vữa thân cọc sử dụng cơng thức thực nghiệm mà cụ thể công thức công ty Bachy Soletanche Việt Nam đề xuất cho kết gần giống với thực tế thí nghiệm Từ kết thí nghiệm nén tĩnh, dùng phương pháp phần tử hữu hạn ( phần mềm Plaxis 3D) phân tích ngược cọc TP2 để tìm thơng đất tin cậy (cho kết giống với thí nghiệm nén tĩnh nhất) Từ sử dụng thơng số đất để mô cho cọc TP3 Kết nghiên cứu cho thấy cọc vữa thân tính tốn thiết kế mơ phần tử hữu hạn đề xuất lớp đất có vữa nên tăng sổ Rinter lên 1.5 lần cho kết giống với thực tế cọc làm việc trường đoạn 9m vữa độ sâu 50-59m sức chịu tải cọc có vữa thành tăng lên 27.5 % so với cọc không vữa iv ANALYSIS AND EVALUATION OF THE EFFECTIVENESS OF SHAFTGROUTED BARRETTE FROM THE SOIL COMPRESSION TEST DATA OF DISTRICT 2, HO CHI MINH CITY ABSTRACT The research of the ability to improve bearing capacity of barrette piles by shaftgrouted barrette piles method on the basis of static compression test for pile Topic uses two barrette – type test piles, TP2 ( no shaft-grouted) and TP3 (shaftgrouted) of size (0.8m x 2.8m), length is 62.2 m that belong to Trade Building - Office Thu Thiem New Urban Area is located in District 2, Ho Chi Minh City The geological survey file is provided by the surveyor of Truong Son Construction Inspection and Consultancy Joint Stock Company Based on the friction table data of the static compression tets for TP3 pile, located at SG7-SG8 and SG8-SG10 show that the friction of pile with shaft-grouted increases to 12% in the clay and increases 20% in sandy soils compared with no shaft-grouted Calculates the unit skin friction on the piles in multi-layer soil by analytical methods (according to TCVN 10304: 2014 and experimental formulas) and compares with the results of static compression test for barrette piles, conclusions for pile without shaftgrouted based on the experimental formulas of Bachy Soletanche Viet Nam will give the results that are most similar to the experimental test From the results of the static compression test for piles, using the finite element method (Plaxis 3D software), back analysis for TP2 piles to find the most reliable soil information (resulting in the same static copression test for pile) Then use this soil parameter to simulate the TP3 pile The results show that for shaft-grouted friction barrette piles, when calculating the finite element simulation design in the soil layer with grout should increase the Rinter index of 1.5 times, the result will be similar to real Pile work on the field and the length is 9m of shaft-grouted barrette pile at a depth of 50-59m, the bearing capacity of pile has increased to 27.5% mortar compared to non-grout piles v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn Thầy TS.Đỗ Thanh Hải Các so sánh, đánh giá, kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm công việc thực Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng năm 2018 Lê Ngọc Diệp vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ iii LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu 4 Tính khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc đề tài Phạm vi đề tài luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ PHỤT VỮA THÂN CỌC VÀ HIỆU QUẢ CỦA SỰ GIA TĂNG MA SÁT THÀNH 1.1 Giới thiệu 1.2 Tổng quan công nghệ vữa thân cọc 1.3 Hiệu phương pháp vữa thân cọc nhằm tăng ma sát thành 13 1.4 Một số cơng trình tiêu biểu việt Nam ứng dụng thành công công nghệ vữa thân cọc 14 1.5 Kết luận chương 19 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN 20 2.1 Giới thiệu 20 2.2 Thí nghiệm nén tĩnh 20 2.3 Tính toán sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn 10304:2014 25 2.4 Tính tốn sức chịu tải cọc có vữa theo cơng thức thực nghiệm 28 2.5 Kết luận chương 32 CHƯƠNG ỨNG DỤNG TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ĐOẠN CỌC BARRETTE PHỤT VỮA TỪ CƠNG TRÌNH THỰC TẾ 33 vii 3.1 Giới thiệu 33 3.2 Tổng quan cơng trình 33 3.3 Mặt bố trí cọc thử bố trí cơng trường 34 3.4 Chi tiết cọc thử thiết bị đo biến dạng Strain gauges 36 3.5 Mặt cắt địa chất thông tin lớp đất 38 3.6 Tính toán lực ma sát đơn vị thân cọc TP2 TP3 39 3.7 Mô tính tốn cọc TP2 cọc TP3 phương pháp phần tử hữu hạn (Plaxis 3D) 45 3.8 Mô đánh giá hiệu sức chịu tải cọc vữa không vữa 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 Kết luận 64 Kiến nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67 PHỤ LỤC 68 PHỤ LỤC 69 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 70 viii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1 Mặt cắt ngang thể tiếp xúc cọc, vữa sau đất Hình Nguyên lý hoạt động quy trình vữa Hình Gia cơng ống thép, phục vụ vữa độ sâu yêu cầu 10 Hình Vị trí lắp đặt ống điểm vữa 11 Hình Chi tiết nút bảo vệ điểm vữa thử cơng tác phá nước 11 Hình Phụt rửa ống vữa nước có áp 12 Hình Thiết bị trộn vữa 12 Hình Tổng quan dự án Sunrise City lơ V 14 Hình Mặt bố trí cọc Barrette 15 Hình 10 Tổng quan dự án Vincom B 16 Hình 11 Mặt bố trí cọc Barrette 17 Hình 12 Tổng quan dự án Golden Square 18 Hình 13 Mặt bố trí cọc 18 Hình Gia tải kích thủy lực, dùng dàn chất tải đối trọng làm phản lực 21 Hình 2 Gia tải kích thủy lực, dùng dàn chất tải đối trọng kết hợp cọc neo làm phản lực 21 Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vị 22 Hình Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian 23 Hình Biểu đồ quan hệ tải trọng – thời gian – chuyển vị 23 Hình Biểu đồ xác định hệ số  26 Hình Huy động sức chịu tải dọc thân cọc shaft grouting đất Hồng Kong theo (L.M.Zhang and L.F.Chu, 2009) 29 Hình Lực ma sát đơn vị thông qua giá trị SPT đất sét đất cát 31 Hình Vị trí xây dựng cơng trình Khu thị Thủ Thiêm 33 Masat đơn vị tải trọng Chu kỳ Masat đơn vị (t/m2) 30 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 P (t) Đoạn 1-2 Đoạn 2-3 Đoạn 3-4 Đoạn 4-5 Đoạn 6-7 Đoạn 7-8 Đoạn 8-9 Đoạn 9-10 Đoạn 5-6 4500 Phân bố tải trọng dọc theo chiều dài cọc Chu kỳ P (t) 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 10 Chiều sâu (m) 20 30 40 50 60 70 1000T 2000T 2500T 3000T 3500T 4000T 4500 Masat đơn vị tải trọng Chu kỳ Masat đơn vị (t/m2) 30 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 P (t) Đoạn 1-2 Đoạn 2-3 Đoạn 3-4 Đoạn 4-5 Đoạn 6-7 Đoạn 7-8 Đoạn 8-9 Đoạn 9-10 Đoạn 5-6 4500 CÔNG TY TNHH TƯ VẤN XÂY DỰNG ĐỊA KỸ THUẬT VÀ MÔI TRƯỜNG CONSULTANCY FOR CONSTRUCTION, GEOTECHNICS & ENVIRONMENT CO., LTD Văn phòng/ Office: 04 Vũ Ngọc Phan – phường 13 – quận Bình Thạnh – TP.Hồ Chí Minh Điện thoại/ Tel: (84-8) 35534784 – Fax: (84-8) 35534785 – E-mail: cogeco@hcm.vnn.vn BIỂU GHI SỐ LIỆU ĐO BIẾN DẠNG TT09BM02-NT, BD Số Đọc Đầu Đo Biến Dạng Dây Rung Cho Công Tác Thử Tải Tĩnh Trên Thiết Bị Đo Cơng Trình :Cao Ốc Văn Phòng - Thương Mại - Dịch Vụ Tại Lô 5-4, 5-5 Tên Cọc : TP3 (800 x 2800)mm Chy kỳ Số đọc Tải Chiều S Ngày Giờ Vị trí (T) (m) A B C D 4/23/2015 08h00 2.00 2939 2959 2894 2822 15.70 2480 2832 2481 2834 20.04 2520 2816 2730 2673 27.04 2559 2559 2617 2618 34.04 2675 2583 2375 2424 40.04 2551 2527 2681 2626 46.07 2576 2491 2058 2528 52.20 2080 2585 2302 2519 57.04 2438 2757 2292 2569 10 62.20 2606 2959 3281 2727 TB Số đọc (µs) Trung bình Biến đổi 2903 2657 2685 2588 2514 2596 2413 2372 2514 2893 4/23/2015 08h30 10 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2901 2454 2498 2542 2660 2542 2570 2077 2437 2605 2924 2803 2794 2542 2568 2517 2484 2583 2756 2960 2866 2455 2705 2598 2361 2673 2052 2299 2291 3282 2789 2805 2650 2598 2417 2616 2522 2515 2568 2726 2870 2629 2662 2570 2501 2587 2407 2369 2513 2893 -34 -27 -23 -18 -13 -9 -7 -3 -1 4/23/2015 09h30 10 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2849 2408 2456 2509 2624 2520 2556 2070 2434 2604 2868 2752 2753 2506 2531 2494 2471 2576 2752 2959 2801 2410 2656 2559 2327 2653 2038 2293 2287 3281 2723 2754 2606 2559 2401 2593 2508 2509 2564 2726 2810 2581 2618 2533 2471 2565 2393 2362 2509 2892 -93 -76 -67 -55 -44 -32 -20 -10 -5 -1 4/23/2015 10h30 10 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2789 2351 2399 2459 2601 2489 2537 2060 2429 2602 2811 2687 2696 2457 2509 2461 2453 2567 2747 2958 2727 2353 2590 2504 2307 2624 2019 2283 2283 3280 2647 2689 2547 2502 2298 2560 2489 2499 2559 2723 2743 2520 2558 2480 2429 2534 2374 2352 2505 2891 -160 -137 -126 -108 -86 -63 -39 -19 -10 -3 4/23/2015 11h30 10 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2719 2288 2341 2407 2549 2452 2512 2043 2422 2599 2745 2615 2637 2407 2455 2425 2427 2550 2740 2956 2645 2290 2515 2442 2257 2593 1994 2267 2275 3278 2563 2617 2486 2439 2276 2523 2463 2484 2551 2721 2668 2453 2495 2424 2384 2498 2349 2336 2497 2889 -235 -204 -190 -165 -130 -98 -64 -36 -17 -5 Số Đọc Đầu Đo Biến Dạng Dây Rung Cho Công Tác Thử Tải Tĩnh Trên Thiết Bị Đo Cơng Trình :Cao Ốc Văn Phịng - Thương Mại - Dịch Vụ Tại Lơ 5-4, 5-5 Tên Cọc : TP3 (800 x 2800)mm Chy kỳ Số đọc Tải Chiều S Ngày Giờ Vị trí (T) (m) A B C D 4/24/2015 14h00 1000 2.00 2797 2826 2742 2655 1000 15.70 2364 2700 2365 2703 1000 20.04 2413 2711 2601 2562 1000 27.04 2485 2485 2527 2525 1000 34.04 2593 2501 2299 2392 1000 40.04 2493 2467 2629 2564 1000 46.07 2528 2440 2011 2480 1000 52.20 2055 2562 2278 2496 1000 57.04 2428 2746 2281 2558 10 1000 62.20 2602 2958 3280 2724 TB Số đọc (µs) Trung bình Biến đổi 2755 -149 2533 -124 2572 -113 2505 -83 2446 -68 2538 -58 2365 -49 2348 -24 2503 -11 2891 -2 4/24/2015 15h00 10 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2654 2234 2292 2374 2487 2429 2487 2029 2419 2598 2690 2560 2589 2375 2393 2402 2402 2536 2737 2956 2591 2235 2462 2406 2194 2569 1970 2252 2272 3278 2501 2561 2436 2402 2336 2498 2438 2470 2549 2720 2609 2398 2445 2389 2352 2474 2324 2322 2494 2888 -294 -259 -240 -199 -162 -122 -89 -50 -20 -5 4/24/2015 16h00 10 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2578 2169 2228 2314 2449 2391 2465 2009 2409 2596 2625 2490 2524 2314 2355 2365 2382 2516 2726 2954 2526 2169 2386 2339 2158 2533 1947 2232 2261 3276 2430 2490 2369 2334 2248 2456 2415 2450 2537 2718 2540 2330 2377 2325 2302 2436 2302 2302 2483 2886 -364 -327 -308 -263 -212 -160 -111 -70 -31 -7 4/24/2015 17h00 10 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2528 2106 2168 2256 2385 2343 2427 1984 2391 2593 2571 2422 2463 2257 2290 2318 2346 2493 2708 2953 2434 2108 2311 2274 2095 2488 1909 2208 2243 3275 2346 2424 2304 2267 2211 2405 2375 2426 2518 2716 2470 2265 2312 2263 2245 2388 2264 2278 2465 2884 -434 -392 -373 -325 -269 -208 -149 -94 -49 -9 4/24/2015 18h00 10 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 2.00 15.70 20.04 27.04 34.04 40.04 46.07 52.20 57.04 62.20 2455 2032 2095 2185 2316 2280 2373 1939 2362 2591 2519 2343 2388 2187 2221 2257 2294 2450 2679 2952 2362 2035 2226 2194 2030 2429 1854 2163 2214 3274 2258 2345 2230 2187 2147 2339 2320 2382 2490 2714 2398 2189 2235 2188 2178 2326 2210 2234 2436 2883 -505 -468 -450 -400 -336 -270 -203 -138 -78 -11 Số Đọc Đầu Đo Biến Dạng Dây Rung Cho Công Tác Thử Tải Tĩnh Trên Thiết Bị Đo Cơng Trình :Cao Ốc Văn Phịng - Thương Mại - Dịch Vụ Tại Lô 5-4, 5-5 Tên Cọc : TP3 (800 x 2800)mm Chy kỳ Số đọc Tải Chiều S Ngày Giờ Vị trí (T) (m) A B C D 4/24/2015 19h00 4000 2.00 2355 2407 2226 2143 4000 15.70 1924 2220 1925 2222 4000 20.04 1992 2276 2089 2122 4000 27.04 2089 2090 2078 2072 4000 34.04 2226 2130 1949 2024 4000 40.04 2207 2188 2363 2259 4000 46.07 2316 2235 1792 2259 4000 52.20 1896 2410 2122 2342 4000 57.04 2336 2652 2187 2461 10 4000 62.20 2580 2943 3265 2705 TB Số đọc (µs) Trung bình Biến đổi 2283 -621 2073 -584 2120 -565 2082 -506 2082 -432 2254 -342 2150 -263 2193 -179 2409 -105 2873 -20 69 PHỤ LỤC TCVN 10304:2014 – Phụ lục G Phụ lục G (Tham khảo) Các phương pháp khác xác định sức chịu tải cọc G.1 Công thức chung xác định sức chịu tải cọc: phương pháp cho phụ lục dựa sở phương pháp luận khác nhau, dùng để xác định sức chịu tải cực hạn cọc theo đất Rc,u Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn với hệ số riêng cần tuân theo điều 7.2 tiêu chuẩn Lưu ý rằng, phương pháp tính tốn sức chịu tải cọc mang tính dự báo, cần có thí nghiệm thử tải tĩnh để kiểm chứng giá trị Rc,u Việc tính tốn xử lý kết thí nghiệm thử tải tĩnh tuân theo dẫn 7.3.3 Tiêu chuẩn Công thức chung xác định sức chịu tải cực hạn Rc,u, tính kN, cọc theo đất là: Rc,u = qb Ab + u  fi li (G.1) đó: qb cường độ sức kháng đất mũi cọc: Ab diện tích tiết diện ngang mũi cọc; u chu vi tiết diện ngang cọc; fi cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) lớp đất thứ “i” thân cọc li chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất thứ ”i” Cách xác định cường độ sức kháng đất mũi cọc qb cường độ sức kháng trung bình lớp đất thứ “i” thân cọc fi theo số phương pháp trình bày G.2 Xác định sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất G.2.1 Sức chịu tải cực hạn cọc theo đất xác định theo công thức G.1 Cường độ sức kháng đất mũi cọc xác định theo công thức: qb = (c N’c + q’,p N’q ) Ab , (G.2) đó: N’c, N’q hệ số sức chịu tải đất mũi cọc; q’,p áp lực hiệu lớp phủ cao trình mũi cọc (có trị số ứng suất pháp hiệu theo phương đứng đất gây cao trình mũi cọc) Cường độ sức kháng đất dính t khơng thoát nước mũi cọc: qb = cu N’c (G.3) Thơng thường lấy N’c= cho cọc đóng, cọc khoan nhồi đường kính lớn lấy N’c=6 Cường độ sức kháng đất rời (c = 0) mũi cọc: qb = q’,p N’q Ab, (G.4) Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ ZL q’,p lấy theo giá trị áp lực lớp phủ độ sâu mũi cọc; Nếu chiều sâu mũi cọc lớn ZL lấy giá tri q’,p áp lực lớp phủ độ sâu ZL Có thể xác định giá trị ZL hệ số k N’q Bảng G.1, trích dẫn từ tiêu chuẩn AS 2159-1978 G.2.2 Cường độ sức kháng trung bình thân cọc fi xác định sau: Đối với đất dính cường độ sức kháng trung bình thân cọc lớp đất thứ i xác định theo phương pháp ỏ, theo fi xác định theo cơng thức: fi = α cu,i        (G.5) đó: cu,i cường độ sức kháng khơng nước lớp đất dính thứ “i”; α hệ số phụ thuộc vào đặc điểm lớp đất nằm lớp dính, loại cọc phương pháp hạ cọc, cố kết đất q trình thi cơng phương pháp xác định cu Khi khơng đầy đủ thơng tin tra α biểu đồ Hình G.1 (theo Phụ lục A tiêu chuẩn AS 2159 -1978) 1,0 0,8 HƯ sè  0,6 0,4 0,2 100 Søc kh¸ng cắt không thoát nớc Cu, kPa 200 Hỡnh G.1 - Biểu đồ xác định hệ số α Đối với đất rời, cường độ sức kháng trung bình thân cọc lớp đất cát thứ “i”: ' fi  k i v,z tgi (G.6) đó: ki hệ số áp lực ngang đất lên cọc, phụ thuộc vào loại cọc: cọc chuyển vị (đóng, ép) hay cọc thay (khoan nhồi barrette); '  v,z ứng suất pháp hiệu theo phương đứng trung bình lớp đất thứ “i”; i góc ma sát đất cọc, thông thường cọc bê tơng i lấy góc ma sát đất i , cọc thép i lấy 2i/3 Theo cơng thức (G.6) xuống sâu, cường độ sức kháng thân cọc tăng Tuy nhiên tăng đến độ sâu giới hạn ZL khoảng 15 lần đến 20 lần đường kính cọc, d, thơi khơng tăng Vì cường độ sức kháng thân cọc đất rời tính sau: Trên đoạn cọc có độ sâu nhỏ ZL , fi = k  ’V,Z , Trên đoạn cọc có độ sâu lớn ZL , fi = k                 ’V,ZL Bảng G.1 - Giá trị hệ số k, ZL N’q cho cọc đất cát k Trạng thái Độ chặt đất tương đối ZL /d D Cọc N’q Cọc khoan đóng nhồi Barrette Cọc đóng Cọc khoan nhồi Barrette Rời Từ 0,2 đến 0,4 0,8 0,3 60 25 Chặt vừa Từ 0,4 đến 0,75 1,0 0,5 100 60 Chặt Từ 0,75 đến 0,90 15 1,5 0,8 180 100 CHÚ THÍCH: Đối với cọc Barrette, d đường kính quy đổi từ tiết diện chữ nhật barrette sang tiết diện trịn có diện tích G.3 Xác định sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT G.3.1 Công thức Meyerhof: Sức chịu tải cực hạn cọc xác định theo đất theo công thức (G.1) Đối với trường hợp đất rời Meyerhof (1976) kiến nghị công thức xác định cường độ sức kháng đất mũi cọc qb cường độ sức kháng đất thân cọc fi trực tiếp từ kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn sau: qb = k1 NP (G.7) f i  k Ns,i (G.8) đó: k1 hệ số, lấy k1 = 40 h/d ≤ 400 cọc đóng k1 = 120 cọc khoan nhồi; NP số SPT trung bình khoảng 4d phía 1d phía mũi cọc; k2 hệ số lấy 2,0 cho cọc đóng 1,0 cho cọc khoan nhồi; u chu vi tiết diện ngang cọc; h chiều sâu hạ cọc; Ns,i số SPT trung bình lớp đất thứ “i” thân cọc Chó thÝch: Tr−êng hỵp mịi cọc đợc hạ vào lớp đất rời phạm vi chiều dài cọc có đất rời đất dính fi lớp đất rời tính theo công thức G.8, fi lớp đất dính tính theo phơng pháp theo công thức G.5, theo theo c«ng thøc G.11 G.3.2 Cơng thức Viện kiến trúc Nhật Bản (1988) Sức chịu tải cực hạn cọc xác định theo công thức G.1 viết lại dạng: R c,u  q b Ab  u  (f c,i lc,i  fs,i ls,i ) đó: (G.9) qb cường độ sức kháng đất mũi cọc xác định sau: Khi mũi cọc nằm đất rời qb = 300 Np cho cọc đóng (ép) qb = 150 Np cho cọc khoan nhồi Khi mũi cọc nằm đất dính qb = cu cho cọc đóng qb = cu cho cọc khoan nhồi Đối với cọc đóng, cường độ sức kháng trung bình đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ “i”:                            f s,i  10Ns,i (G.10) cường độ sức kháng đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ “i”: f c,i   p f L c u,i (G.11) đó: p hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, phụ thuộc vào tỷ lệ sức kháng cắt khơng nước đất dính cu trị số trung bình ứng suất pháp hiệu thẳng đứng, xác định theo biểu đồ Hình G.2a; fL hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d cọc đóng, xác định theo biểu đồ Hình G.2b; Biểu đồ xác định hệ số fL p hình G2 Semple Rigden xác lập (1984) Đối với cọc khoan nhồi, cường độ sức kháng đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ i tính theo cơng thức (G.10) ), cịn cường độ sức kháng đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ i tính theo cơng thức (G.11) với fL = 1; NP số SPT trung bình khoảng 1d 4d mũi cọc; cu cường độ sức kháng cắt khơng nước đất dính, khơng có số liệu sức kháng cắt khơng nước cu xác định thiết bị thí nghiệm cắt đất trực tiếp hay thí nghiệm nén ba trục xác định từ thí nghiệm nén trục nở ngang tự (cu = qu /2), từ số SPT đất dính: cu,i = 6,25 Nc,i, tính kPa, Nc,i số SPT đất dính Ns,i số SPT trung bình lớp đất rời “i”; ls,i chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ “i” lc,i chiều dài đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ “i”; u chu vi tiết diện ngang cọc; d đường kính tiết diện cọc trịn, cạnh tiết diện cọc vng CHÚ THÍCH: 1) Đối với loại đất cát, trị số NP > 50 lấy NP = 50; trị số NS,i lớn 50 lấy NS,i = 50 2) Đối với đá bị nén sỏi cuội trạng thái chặt, trị số NP > 100 lấy qb = 20 Mpa cho trường hợp cọc đóng Riêng cọc khoan nhồi barrette sức kháng mũi phụ thuộc chủ yếu vào chất lượng thi cơng cọc, có biện pháp tin cậy làm mũi cọc bơm vữa xi măng gia cường đất mũi cọc lấy giá trị qb trường hợp cọc đóng 1,6 b) (1,0 , 0,35) 1,6 0,8 HÖ sè fL a) HÖ sè p   (1,0 , 50) (0,5 , 0,8) 0,8 0,4 (0,7 , 120) 0,4 0,2 0,2 0,4 0,8 0,6 3,2 Sức kháng cắt / áp lực hiệu thẳng đứng : cu /'v 20 40 80 160 320 Chiều sâu cọc/ đờng kính cọc : L/d Hỡnh G.2 - Biểu đồ xác định hệ số p fL G.4 Xác định sức chịu tải cọc theo sức kháng mũi xuyên tĩnh qc Ngoài phương pháp xác định sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tĩnh điều 7.3.6 - 7.3.9, xác định sức chịu tải cọc công thức G.1: R c,u  q b A b  u  f i li (G.12) đó: qb cường độ sức kháng đất mũi cọc xác định theo công thức: qb = k qc (G.13) qc cường độ sức kháng mũi xuyên trung bình đất khoảng 3d phía 3d phía mũi cọc, d đường kính, cạnh tiết diện ngang cọc; li công thức (G.1); kc hệ số chuyển đổi sức kháng mũi xuyên thành sức kháng mũi cọc, tra Bảng G2; fi cường độ sức kháng trung bình thân cọc lớp đất thứ ”i”, xác định theo công thức: fi  qc,i i q c,i cường độ sức kháng mũi xuyên trung bình lớp đất thứ ‘’i”; i hệ số chuyển đổi từ sức kháng mũi xuyên sang sức kháng thân cọc, tra Bảng G2 (G.14) Bảng G2 – Hệ số Kc α Cường độ sức kháng lớn Sức Loại đất kháng Hệ số Kc Hệ số α thân cọc fmax kPa mũi xuyên qC kPa Đất dính chảy, Bùn < 2000 Cọc nhồi Cọc đóng Cọc nhồi Cọc đóng Cọc Cọc Thành Thành Thành Thành Thành Thành Thành Thành nhồi đóng 0,4 0,5 bê ống bê ống bê ống bê ống tông thép tông thép tông thép tông thép 30 30 30 30 15 15 15 40 80 40 80 (80) (80) (80) 35 35 35 (80) (80) (80) 35 35 35 35 35 35 35 (80) (120) 80 35 80 (120) (150) (*) Đất dính dẻo mềm - dẻo cứng Từ 2000 0,35 0,45 đến 35 5000 Đất dính nửa > 5000 0,45 0,55 60 120 60 120 cứng đến cứng Cát chảy Từ 0,4 0,5 đến (60) 150 120 (60) (120) 80 60 35 2500 Cát chặt vừa Từ 2500 0,4 0,5 đến (100) (200) 180 250 150 (300) 100 (200) (120) 250 80 10000 Cát chặt đến >10000 0,3 0,4 chặt 150 200 (300) (150) 200 120 80 120 120 Đá phấn mềm > 5000 0,2 0,3 100 120 100 120 35 35 35 35 Đá phấn phong > 5000 0,2 0,4 60 80 60 80 (150) (120) (150) 120 120 80 120 hố, mảnh vụn CHÚ THÍCH: 1) Cần thận trọng lấy giá trị sức kháng thân cọc đất sét yếu bùn xuất ma sát âm bị lún tải trọng tác dụng lên trọng lượng thân đất 2) Các giá trị ngoặc đơn sử dụng khi: - Đối với cọc nhồi, thành hố giữ tốt, thi công thành hố không bị phá hoại bê tông cọc đạt chất lượng cao; - Đối với cọc đóng có tác dụng làm chặt đất 3) Giá trị sức kháng đất mũi xuyên bảng ứng với mũi đơn giản   70 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG  Họ tên: Lê Ngọc Diệp  Ngày sinh: 28/11/1992  Quê quán: Bình Định  Điện thoại: 01633.720.270  Email: lediep.eng@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO  2010 – 2015: Sinh viên ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp – Trường Đại Học Văn Lang TP HCM  2016 – 2018: Học viên cao học ngành Địa kỹ thuật – Khoa kỹ thuật xây dựng – Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM ... THẠC SĨ PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA VIỆC PHỤT VỮA THÂN CỌC BARRETTE TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CHO ĐẤT KHU VỰC QUẬN 2, TP HCM TÓM TẮT: Nghiên cứu khả nâng cao sức chịu tải cọc barrette. .. TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích đánh giá hiệu việc vữa thân cọc barrette từ kết thí nghiệm nén tĩnh cho đất khu vực Quận 2, Tp Hồ Chí Minh II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tính tốn sức kháng thành cọc barrette dựa... cao sức chịu tải cọc Barrette công nghệ vữa, 2016 – Ths.Bạch Vũ Hoàng Lan”, ? ?Phân tích hiệu đoạn cọc vữa khơng vữa từ kết thí nghiệm Osterberg Cell cho đất khu vực quận 1, TP. HCM, 2018 – Ths.Nguyễn