Nghiên cứu đánh giá kết quả xác định sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm biến dạng lớn (pda), so sánh với tiêu chuẩn 22 tcn 272 05,đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG THÍ NGHIỆM BIẾN DẠNG LỚN PDA, SO SÁNH VỚI TIÊU CHUẨN 22TCN 272-05

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG THÍ NGHIỆM BIẾN DẠNG LỚN (PDA), SO SÁNH

VỚI TIÊU CHUẨN 22TCN 272-05

GVHD: Th.S Nguyễn Thanh Tâm

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu 4

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài : 4

Đánh giá sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA), so sánh với tính toán theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 4

3 Đối tượng nghiên cứu: 4

4 Phạm vi nghiên cứu 4

5 Phương pháp nghiên cứu 5

CHƯƠNG I: NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG LỚN (PDA) 6

1.1- Khái quát chung về Phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc bằng phương pháp biến dạng lớn (PDA): 6

1.1.1 Nguyên lý thí nghiệm 6

1.1.2 Thiết bị thí nghiệm 7

1.1.3 Quy trình thí nghiệm 8

1.1.3.1 Công tác chuẩn bị 8

1.1.3.2 Tiến hành thí nghiệm 11

1.1.3.3 Xử lý kết quả thí nghiệm 11

1.1.4 Các phương pháp phân tích 12

1.1.4.1 Phương pháp CASE 12

1.1.4.2 Phương pháp phân tích CAPWAP 13

2.2- Tình hình áp dụng Phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc bằng phương pháp biến dạng lớn (PDA) hiện nay trong xây dựng tại Việt Nam 14

2.2.1 Khái quát chung 14

2.2.2 Ưu điểm PDA 15

2.2.3 Nhược điểm PDA 17

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THỰC TẾ 18

2.1- Phân tích các kết quả thí nghiệm PDA thực tế 18

2.1.1- Cọc bêtông cốt thép đổ tại chỗ (cọc khoan nhồi) 18

2.1.2- Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vuông (BTCT) 22

2.1.3- Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vành khăn (cọc ống BCT) 25

2.2- Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05 27

2.2.1 Tính sức kháng của cọc theo 22 TCN 272-05 27

2.2.2 Cọc bêtông cốt thép đổ tại chỗ (cọc khoan nhồi) 27

2.2.3.Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vuông 28

2.2.4 Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vành khăn (cọc ống BCT) 28

3.3- Lập bảng so sánh kết quả thí nghiệm và tính toán 28

Kết luận chương II: 32

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32

PHỤ LỤC 1 33

PHỤ LỤC 2 49

PHỤ LỤC 3 58

MỞ ĐẦU

Tên đề tài : Nghiên cứu đánh giá kết quả xác định sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm

Biến dạng lớn (PDA),so sánh với tính toán theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05

1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

Đất nước ngày càng phát triển, nhu cầu phát triển cơ sở hạ tầng phục vụ cho các ngành

kinh tế quốc dân ngày càng lớn Yêu cầu chất lượng các công trình xây dựng đòi hỏi

ngày càng cao Vì vậy việc kiểm tra chất lượng công trình đặc biệt là hệ thống móng

cọc chiếm một phần quan trọng trong việc kiểm tra tổng thể công trình Ngày nay có

nhiều phương pháp để tiến hành kiểm tra đánh giá sức chịu tải của cọc và chất lượng

cọc sau khi thi công

Các phương pháp kiểm tra chất lượng và xác định sức chịu tải của cọc:

Trong quá trình học tập, nhóm sinh viên nghiên cứu nhận thấy phương pháp thí

nghiệm thử động biến dạng lớn (PDA) là phương pháp mới đánh giá mức độ khuyết

tật trong cọc và sức chịu tải của cọc Đề tài được thực hiện nhằm đáp ứng yêu cầu thực

tế khi thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc bằng phương pháp biến dạng lớn PDA

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài :

Đánh giá sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA), so sánh với tính toán

theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05

3 Đối tượng nghiên cứu:

Đánh giá sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA), so sánh

với tính toán theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05

4 Phạm vi nghiên cứu

- Đưa ra các kết luận về sai khác giữa kết quả thí nghiệm và tính toán theo quy trình –Tìm ra quy luật về sự khác biệt đối với các loại đất khác nhau

5 Phương pháp nghiên cứu

Lý thuyết kết hợp với kết quả thí nghiệm thực tế

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu thập và tím hiểu các tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau để có cái nhìn tổng quát về phương pháp thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc

và xác định sức chịu tải cọc bằng phương pháp biến dạng lớn (PDA)

Để kết quả nghiên cứu mang tính khách quan, chính xác và sát với thực tế, nhóm sinh viên đã thu thập số liệu, bảng đánh giá kết quả thí nghiệm ở một số cọc trong thực tế

Ngày 10 tháng 5 năm 2014

Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài

(ký, họ và tên)

Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề

tài (phần này do người hướng dẫn ghi):

Ngày 10 tháng 5 năm 2014

(ký tên và đóng dấu) (ký, họ và tên)

CHƯƠNG I: NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH

SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BẰNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG LỚN (PDA) 1.1- Khái quát chung về Phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc bằng phương pháp biến dạng lớn (PDA):

1.1.1 Nguyên lý thí nghiệm

Thí nghiệm biến dạng lớn được thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM D 4945 – 00

“ Standard Test Method for High-Strain Dynamic Testing of Piles”

Cơ sở của phương pháp này dựa vào: Phương trình truyền sóng trong cọc; Phương pháp Case; Mô hình hệ búa – cọc – đất của Smith; phần mềm CAPWAPC;

Hệ thống phân tích đóng cọc PDA

Phương pháp biến dạng lớn dựa trên lý thuyết truyền sóng ứng suất một chiều trong thanh đàn hồi gây ra bởi tác động của lực xung va chạm để gây biến dạng đủ lớn nhằm phát huy sức kháng lớn nhất của hệ cọc đất

Khi tác dụng lực tại đỉnh cọc, sóng ứng suất sẽ truyền xuống theo thân cọc với vận tốc sóng (C) không đổi, đó là một hàm của modul đàn hồi cọc (E) và tỷ trọng (),

C2 = E/ Thời gian cần thiết cho sóng ứng suất truyền tới mũi cọc và phản hồi trở lại đỉnh cọc tỉ lệ với khoảng cách tới nguồn gây sóng phản hồi t = 2L/C (Hình 1)

Khi sóng ứng suất (Wi) gặp sự thay đổi kháng trở cơ học từ Z1 = 1.A1.C tới

Z2=2.A2.C, thì một phần sóng phản hồi đi lên (Wu) và phần còn lại truyền xuống dưới (Wd) để cả hai điều kiện tương thích và cân bằng sau được thỏa mãn:

đoán được tình trạng khuyết tật và sự phân bố sức kháng cảu đất dọc theo thân cọc (sức chịu tải của cọc)

- Bé ®iÒu khiÓn : Pile Driving Analyzer, Model PAK

b ThiÕt bÞ t¹o xung

Thiết bị tạo xung: Dùng búa diesel để đóng (đối với cọc đường kính nhỏ <60cm), dùng cục tải (đối với cọc đường kính lớn >60cm)

§iÓm

va ch¹m

chiÒu dµi cäc

1.1.3 Quy trình thí nghiệm

Công tác thí nghiệm được thực hiện khi:

- Bê tông cọc đã đảm bảo cường độ thiết kế

- Cọc đủ thời gian nghỉ quy ước để sức kháng của nền đất xung quanh cọc được phục hồi đầy đủ

- Thí nghiệm được tiến hành theo các bước sau:

- Lập đề cương thí nghiệm

- Thí nghiệm tại hiện trường

- Phân tích số liệu, lập báo cáo thí nghiệm

1.1.3.1 Công tác chuẩn bị

- Chuẩn bị đầu cọc: Đầu cọc phải được làm phẳng và phải được gia cố tốt đảm bảo chịu được lực phát sinh khi va chạm Trường hợp đầu cọc có chất lượng

xấu thì nhất thiết phải có biện pháp gia cường trước khi thí nghiệm

- Khoan và gắn các đầu đo biến dạng và đầu đo gia tốc vào thân cọc Khoảng cách từ vị trí gắn đầu đo đến đầu cọc không nhỏ hơn 1.5D, trong đó D là bề rộng tiết diện cọc Các cặp đầu đo được bố trí ở cùng cao độ và mặt đối xứng qua tâm cọc (xem hình vẽ) Các vị trí lắp đầu đo phải đảm bảo tiếp xúc tốt giữa

đầu đo và vật liệu cọc

- Nối các đầu đo với thiết bị IMS-PDA chống nhiễu điện từ Đưa vào máy và lưu

các thông tin về hiện trường, các đặc điểm của cọc, búa …

- Dùng búa tạo xung va chạm tại đầu cọc để kiểm tra tình trạng hoạt động của các

thiết bị thí nghiệm

§Çu ®o biÕn d¹ng 1

§Çu ®o gia tèc 1

§Çu ®o biÕn d¹ng 2

§Çu ®o gia tèc 2

1.5D

§Çu ®o gia tèc

1

§Çu ®o

biÕn d¹ng

Hình 1 Cọc vuông

Hình 2 Cọc khoan nhồi

Hình 3 Cọc ống 1.1.3.2 Tiến hành thí nghiệm

Dùng búa tạo xung va chạm để lấy số liệu Trong quá tình va chạm thiết bị

tự động ghi lại sóng gia tốc và sóng biến dạng của cọc dưới mỗi lần va chạm

và đánh giá sơ bộ sức chịu tải của cọc

1.1.3.3 Xử lý kết quả thí nghiệm

Tín hiệu thu được trong quá trình đo tại hiện trường được chuyển qua máy tính để phân tích bằng phần mềm chuyên dụng (CAPWAP) dựa trên quá trình phù hợp các giá trị đầu cọc tính toán và các giá trị tương đương đo được của chúng

Cọc và đất nền sẽ được mô hình hóa để phân tích Với mỗi mô hình cọc – nền, sóng vận tốc thu được trong thí nghiệm, Vm, được sử dụng để tính toán sóng biến dạng Pc So sánh Pc với sóng biến dạng đo được, Pm, cho phép đánh giá mô hình nền đã sử dụng trong tính toán có phù hợp với thực tế hay không Mô hình nền được điều chỉnh dần cho tới khi hai sóng Pc và Pm trung hợp Tính toán sức chịu tải của cọc và biểu đồ nén tĩnh cọc được xác định trên cơ sở mô hình nền thỏa mãn điều kiện trên

1.1.4 Các phương pháp phân tích

1.1.4.1 Phương pháp CASE

Ngay tại hiện trường, bộ “phân tích đóng cọc” (“pile driving analyser”) sử dụng phương pháp CASE đã có thể dự báo sức chịu tải của cọc, dự báo ứng suất trong cọc phương pháp CASE chuẩn (standard CASE method – RSP) được Goble và cộng sự kiến nghị vào năm 1975 để dự báo sức chịu tải cực hạn của cọc như sau:

2

1 2

1 1 1 F2 ZV2

J ZV

F J

Trong đó: Z – trở kháng của cọc

L

Mc c

EA

E – Mô đun đàn hồi của cọc

A, L – Diện tích tiết diện ngang và chiều dài cọc

M – Khối lượng cọc

c – Vận tốc truyền sóng

F1 và V1 – Lực và vận tốc đo được tại các đầu đo ở thời điểm t1 t1 là thời điểm

mà hai sóng đạt cực trị đầu tiên

F2 và V2 – Lực và vận tốc đo được tại các đầu đo ở thời điểm t2 t2 = t1 + 2L/c

JC cho CASE max

Ý nghía của phương pháp CASE chuẩn như sau: Sức chịu tải của cọc càng lớn khi điểm F1 càng cao, điểm F2 càng xa điểm V2 (2 sóng càng tách xa nhau tại t2) Tuy nhiên, với cọc chống hoặc cọc nén chặt đất nhiều thì ta nên sử dụng phương pháp CASE max (Maximum CASE method RMX) Phương pháp CASE max khác phương pháp CASE chuẩn ở hai điểm:

 Ta phải tìm thời điểm t1 để sao cho sức chịu tải Pu là lớn nhất

 Hệ số JC phải có giá trị tối thiểu là 0.4 (với sỏi, cuội thì tối thiểu là 0.3) và thường lớn hơn hệ số JC của phương pháp CASE chuẩn từ 0.2 đến 0.3

1.1.4.2 Phương pháp phân tích CAPWAP

Phần mềm CAPWAP vẫn sử dụng các kết quả đo được trong thí nghiệm PDA Tuy nhiên, quá trình phân tích của CAPWAP chặt chẽ hơn, chính xác hơn và đưa lại nhiều kết quả hơn so với phương pháp CASE ở trên

Thuật toán bên trong CAPWAP:

Đo a(t), ε(t)

=> F

m (t) = EAε(t) V

Trong CAPWAP các hệ số quake q và damping J sẽ đựoc tính lặp như trên hình.Đối với cọc, từ các đầu đo chúng ta đo được gia tốc và biến dạng, do đó tính được vận tốc

và lực tương ứng tại các vị trí điểm đo Đối với đất, ban đầu ta giả sử các giá trị quake

qi và damping Ji và phân bố ứng sức kháng bên Qsi và sức kháng mũi Qp Dựa vào các thông số này CAPWAP tính toán giá trị lực tại đầu cọc Fc

So sánh Fc và Fm , thông thường thì ở những vòng lặp đầu, hai giá trị này thường khá xa nhau, do đó ta phải chọn lại các giá trị đầu vào và lặp đến khi Fc gần bằng Fm Trong CAPWAP việc so sánh Fc và Fm thực ra thông qua việc xem xét chỉ số

MQ Nếu MQ càng nhỏ thì Fc càng gần với Fm

2.2- Tình hình áp dụng Phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc

bằng phương pháp biến dạng lớn (PDA) hiện nay trong xây dựng tại Việt Nam 2.2.1 Khái quát chung

Đất nước Việt Nam, với chính sách mở cửa hợp tác với các nước trong khu vực

và trên toàn thế giới đã và đang làm cho các ngành kinh tế - kỹ thuật nói chung và ngành Xây dựng nói riêng có những thay đổi, phát triển không ngừng cả về chất và lượng Ở nhiều nơi trên đất nước, đặc biệt là ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, số lượng nhà cao tầng, các công trình cầu vượt sông, cảng, đường sắt đoâ thị Metro… ngày một tăng cao

Khi tiến hành xây dựng trên nền đất yếu thì móng cọc luôn là giải pháp thiết kế được ưu tiên lựa chọn do có nhiều ưu điểm: sức chịu tải lớn, độ lún không đáng kể, sự ảnh hưởng đến địa chất xung quanh khi thi công có thể kiểm soát được v v…

Trong quá trình thiết kế móng cọc , bài toán sức chịu tải dọc trục của cọc là quan trọng nhất Hiện nay để dự báo sức chịu tải của cọc nói chung, có thể sử dụng nhiều công thức khác nhau tương ứng với việc áp dụng các tiêu chuẩn khác nhau như tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn thiết kế Austroad -1992 của Úc, tiêu chuẩn AASHTO-LRFD-1998 của Mỹ và tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 Việc áp dụng các công thức khác nhau để dự báo sức chịu tải của cọc trong thiết kế cho các kết quả tương đối khác nhau, nhiều khi có sai lệch khá lớn, nên việc sử dụng các

phương pháp dự báo sức chịu tải cọc sao cho hợp lý và sát với sự làm việc thực tế của cọc và các dạng địa chất khác nhau là rất cần thiết

Đặc biệt đối với móng cọc thường được sử dụng trong các công trình có điều kiện phức tạp, chất lượng cọc quyết định chất lượng móng, do đó quyết định sự ổn định của công trình Do vậy chúng ta phải kiểm tra xác định sức chịu tải của cọc tại hiện trường Sau khi tiến hành thí nghiệm tại hiện trường, thường xác định được sức chịu tải bằng phương pháp nén động,ngày nay với tiến bộ khoa học kỹ thuật, phương pháp PDA đã được áp dụng khá phổ biến ở Việt Nam

2.2.2 Ưu điểm PDA

PDA có thể dùng cho bất cứ cọc nào Ưu điểm của phương pháp này (nhanh, đánh giá hết sức chịu tải cọc, địa điểm hẹp có chỗ không chất tải tĩnh được, ví dụ: cọc

đã ép xong hết rồi, đã đào móng có tầng hầm rồi, hoặc dùng cọc nhồi tiết diện nhỏ bổ sung cho bãi cọc đã thi công xong, hoặc công trình đã thi công xong, cần số liệu bổ sung Ở Tp HCM có rất nhiều công trình sau khi ép cọc người ta vẫn thử PDA để xác

định sức chịu tải cọc vì các ưu điểm của phương pháp này

- Thời gian nhanh hơn thử tải tĩnh, chi phí thấp, thử được nhiều cọc trong ngày,sử dụng ở những địa hình phức tạp

- So với phương pháp thử tải trọng tĩnh thì phương pháp này thực hiện nhanh hơn, có thể thực hiện thí nghiệm được nhiều cọc trong cùng một ngày, ít gây ảnh hưởng đến hoạt động thi công ở công trường nhưng lại gây tiếng ồn và chấn động cho khu vực lân cận

- Phương pháp này có thể kiểm tra được cả mức độ khuyết tật và đánh giá được sức chịu tải của cọc, nhất là chiều dài, cường độ và độ đồng nhất của bê tông

- Phương pháp thử động biến dạng lớn không thay thế hoàn toàn được phương pháp thử tĩnh Nhưng các kết quả thử động biến dạng lớn sử dụng thiết bị phân tích đóng cọc - PDA được phân tích chi tiết, so sánh với thử tĩnh và phân tích CAPWAP tương đương sẽ giúp giảm bớt thử tĩnh

- Phương pháp thử động biến dạng lớn (PDA) không chỉ xác định được sức

- Đối với các công trình dưới nước như móng cảng, cầu hoặc các dự án nhỏ

mà việc thử tĩnh gặp khó khăn với điều kiện thi công, thời gian chờ đợi làm tăng chi phí thử tải cọc Khi đó việc thử động biến dạng lớn bằng thiết bị phân tích đóng cọc – PDA là rất thích hợp

- Sử dụng thiết bị phân tích đóng cọc - PDA giúp ta kiểm soát được chất lượng cọc trong quá trình thi công Theo dõi những vấn đề có thể xảy ra đối với búa, cọc, đất

sẽ sớm phát hiện được các sự cố để xử lý kịp thời những vấn đề ảnh hưởng đến tiến độ thi công và giảm được chi phí, rủi ro

Dễ dàng kiểm soát được sự hồi phục hay giãn ra của đất sau khi đóng đi và vỗ lại Xác định được sức chịu tải của cọc tại từng nhát búa, từng cao độ đặt mũi trong quá trình đóng cọc Qua đó, lựa chọn được chiều dài cọc phù hợp

Đánh giá phần trăm năng lượng hiệu quả của búa Đánh giá ảnh hưởng của đệm búa và đệm cọc đến số nhát búa Xác định những sự cố của búa, ví dụ như đánh lửa quá sớm (búa diesel ), hoặc cửa rò rỉ hơi (búa hơi) Nếu số nhát búa thực đóng khác với số nhát búa dự đoán, xác định được nguyên nhân là do điều kiện địa chất hay do sự làm việc của búa

Ngoài ra, PDA dùng để kiểm tra sự toàn vẹn của cọc, nếu có cọc hư hỏng ta sẻ kịp thời đề ra biện pháp để thêm cọc hoặc giảm tải

2.2.3 Nhược điểm PDA

Đối với cọc ép thì đoạn cọc ép thường ngắn, vì vậy 1 cây cọc cần nhiều mối nối

Sóng có truyền qua mối nối có thể không đảm bảo

Khi ép, trong cọc chỉ có ứng suất nén Còn khi đóng cọc, trong cọc có cả ứng suất nén và kéo Điều nguy hiểm là khi cọc đã ép xong ( mối nối, mặc dù kém, nhưng vẫn tốt vì khi ép nó không bị ứng suất kéo), nhưng sau đó Kỹ sư PDA đóng thêm mấy nhát búa (để thí nghiệm sức chịu tải), làm đứt mất mối nối (hoặc đứt mối hàn) Nếu bị mất chối (chỉ còn khoảng 10 hay 15 nhát 1 mét) thì rất nguy hiểm Kinh nghiệm đóng cọc ở Florida tối kỵ có số nhát dưới 30/1-ft (tức là khoảng 100 nhát/ 1 mét) 10 hay 15 nhát/ 1 mét rất dễ gây đứt cọc Thực tế khi ép cọc, lực ép chủ yếu là tĩnh, có thể thì biết ngay sức chịu tải của cọc khi ép xong bằng cách đọc đồng hồ đo lực ép nên không cần thử PDA hoặc tĩnh nữa

Đối với cọc nhồi:Cọc nhồi bé thì PDA tốt Cọc khoan nhồi lớn có sức chịu tải lớn (400 tấn trở lên chẳng hạn) thì tìm ra quả búa để huy động được sức kháng hơi

Việt Nam

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

THỰC TẾ

2.1- Phân tích các kết quả thí nghiệm PDA thực tế

2.1.1- Cọc bêtông cốt thép đổ tại chỗ (cọc khoan nhồi)

Tên công trình : Đường Sắt đô thị TPHCM (tuyến 1)

HO CHI MINH CITY URBAN RAILWAY CONSTRUCTION PROJECT

CAPWAP(R) 2006 BORED PILE - D=1200MM;L=48.57M; Blow: 4

CAPWAP SUMMARY RESULTS Total CAPWAP Capacity: 1178.0; along Shaft 964.8; at Toe 213.2 tons

No Gages Grade

2.1.2- Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vuông (BTCT)

Tên công trình : Đường Vào Kho Ngoại Quan (Logitic)

Total CAPWAP Capacity: 71.0; along Shaft 51.0; at Toe 20.0 tons

es

m

Depth Below Grade

m

Ru

tons

F i

n

orce Pile tons

Sum

of

Ru tons

Unit Resist

(Depth) tons/m

Unit Resist

(Area) tons/m 2

Smith Damping Factor s/m 71.0

2.1.3- Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vành khăn (cọc ống BCT)

Tên công trình : Nhà máy điện Nhơn Trạch 2

NHA MAY DIEN CHU TRINH HON HOP NHON TRACH 2; Pile: COC UMB 105 Test: 10-Dec-2009 COC DONG D500-320MM;L37M; Blow: 10 CAPWAP® Ver 2000-1 HUNG NGHIEP

CAPWAP FINAL RESULTS

Total CAPWAP Capacity: 308.2; along Shaft 251.1; at Toe 57.1 tons

Soil Dist Depth Ru Force Sum Unit Unit Smith Quake Sgmnt Below Below in Pile of Resist Resist Damping

No Gages Grade Ru (Depth) (Area) Factor

m m tons tons tons tons/m tons/m 2 s/m mm

Soil Model Parameters/Extensions Skin Toe

Case Damping Factor 1.828 0.413

Reloading Level (% of Ru) 100 100

Unloading Level (% of Ru) 2

Resistance Gap (included in Toe Quake) (mm) 0.200

Soil Plug Weight (tons) 0.11

Soil Support Dashpot 1.730 0.640

Soil Support Weight (tons) 1.61 0.00

2.2- Kết quả tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn 22 TCN 272-05

2.2.1 Tính sức kháng của cọc theo 22 TCN 272-05

𝑄𝑅 = 𝜑𝑄𝑛 = 𝜑𝑞𝑝𝑄𝑝 + 𝜑𝑞𝑠𝑄𝑠Với: 𝑄𝑝 = 𝑞𝑝𝐴𝑝

𝑞𝑝: Sức kháng đơn vị mũi cọc (Mpa)

𝑞𝑠: Sức kháng đơn vị thân cọc (Mpa)

𝐴𝑠: Diện tích bề mặt thân cọc (mm2)

𝐴𝑝: Diện tích mũi cọc (mm2)

𝜑𝑞𝑝: Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc

𝜑𝑞𝑠: Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc

2.2.2 Cọc bêtông cốt thép đổ tại chỗ (cọc khoan nhồi)

Tên công trình : Đường sắt đô thị TPHCM (tuyến số 1)

2.2.3.Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vuông

2.2.4 Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện hình vành khăn (cọc ống BCT)

Tên công trình : Nhà máy điện Nhơn Trạch 2

Biểu đồ 1: Cọc khoan nhồi

Thông qua biểu đồ trên ta thấy: Đối với cọc khoan nhồi thì kết quả PDA thường lớn

hơn so với 22TCN272-2005

Ru: Sức kháng tổng của cọc Rs: Sức kháng ma sát của cọc Rp: Sức kháng mũi của cọc

Biểu đồ 2: Cọc BTCT đúc sẵn tiết diện hình vuông

Thông qua biểu đồ trên ta thấy: Sức kháng mũi cọc Rp của kết quả PDA lớn hơn so

với kết quả 22TCN272 2005

Ru: Sức kháng tổng của cọc Rs: Sức kháng ma sát của cọc Rp: Sức kháng mũi của cọc

Biểu đồ 3: Cọc ống BTCT

Thông qua biểu đồ dưới ta thấy: Đối với cọc ống thì kết quả PDA thường lớn hơn so

với 22TCN272-2005

Ru: Sức kháng tổng của cọc Rs: Sức kháng ma sát của cọc Rp: Sức kháng mũi của cọc

Kết luận chương II:

Đưa ra được các số liệu sức chịu tải của các loại cọc từ những công trình thực tế, từ đó

so sánh được giữa kết quả thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA) và tính theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05 thông qua các biểu đồ, tính toán được độ sai lệch giữa hai phương pháp trên

CHƯƠNG III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đề tài thực hiện nhằm mục đích nghiên cứu các kết quả sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA) và kết quả tính toán sức chịu tải theo 22TCN 272-05, để từ đó rút ra được quy luật về sự sai khác giữa hai phương pháp đối với mỗi loại cọc

Từ những tính toán theo 22TCN 272-05 so sánh với kết quả thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA) có một số nhận xét :

Kết quả xác định sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA) thường lớn hơn so với kết quả tính toán sức chịu tải theo 22TCN 272-05

Thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm Biến dạng lớn (PDA) chỉ cho biết sức chịu tải của cọc so với tải trọng thiết kế chứ không xác định được sức chịu tải tối đa khi cọc bị phá hoại

Tính toán sức chịu tải của cọc theo 22TCN 272-05 có an toàn cao

Đề tài nghiên cứu có thể làm cơ sở để phân tích thẩm tra dự án khi so sánh,kiểm tra các kết quả tính toán và các phương pháp xác định sức chịu tải của cọc

PHỤ LỤC 1

(Số liệu các cọc khoan nhồi)