Quy trình biện soạn TCVN từ thực tế tiêu chuẩn móng cọc tiết diện nhỏ có thể được áp dụng cho việc biên soạn mới tiêu chuẩn địa kỹ thuật Việt Nam. Các tiêu chuẩn về móng cọc tiết diện nhỏ hiện hàng được soát lại và trình bày trong chương này.
Trang 1-CHƯƠNG 9 Thiết kế, thi công và nghiệm thu móng cọc tiết diện nhỏ
MỞ ĐẦU
Móng cọc tiết diện nhỏ đã đư ợc áp dụng vào Việt Nam từ năm 1979, tại nhà máy xi măngHoàng Thạch và tại trụ sở Bộ KHCN năm 1984 Sau hơn 10 năm nghiên cứu và ứng dụngthực tiễn, tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu móng cọc tiết diện nhỏ đã đư ợc các tácgiả Nguyễn Trường Tiến và Trịnh Việt Cường ( Viện KHCNXD ) biên soạn Viện KHCNXDtrình với Bộ Xây Dựng ban hành vào năm 1995 – 1996 Sau 20 gần 20 năm sử dụng, các tiêuchuẩn trên vẫn có giá trị Chúng ta có soát xét và đề nghị sửa đổi một số nọi dung của tiêuchuẩn Các nội dung của tiêu chuẩn sửa đổi được trình bày dưới đây Những kiến thức, kinhnghiệm về thiết kế thi công và nghiệm thu cọc tiết diện nhỏ đã được nghiên cứu và trình bày.Đây là ví dụ sinh động về quá trình biên soạn tiêu chuẩn về địa kỹ thuật và nền móng côngtrình Quy trình biên soạn TCVN từ thực tế tiêu chuẩn móng cọc tiết diện nhỏ có thể đưcọ ápdụng cho việc biên soạn mới tiêu chuẩn ĐKT Việt Nam Các tiêu chuẩn về móng cọc tiết diệnnhỏ hiện hành được soát lại và trình bày trong chương này:
9.1 Móng cọc tiết diện nhỏ - Tiêu chuẩn thiết kế
9.1.1 Những quy định chung
9.1.1.1 Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cọc có chiều rộng tiết diện nhỏ hơn 600mm,
được thi công bằng phương pháp đóng hoặc ép
9.1.1.2 Cọc tiết diện nhỏ có thể sử dụng trong các công trình dân dụng và công nghiệp có tải
trọng nhỏ và trung bình, trong việc gia cường nền móng các công trình bị hư hại dolún hoặc cần cơi nói tầng
9.1.1.3 Không nên sử dụng cọc tiết diện nhỏ trong các công trình với móng cọc đài cao
9.1.1.4 Đồ án thiết kế cần xét đến ảnh hưởng bất lợi như chấn động, tiếng ồn, lún ảnh hưởng
của công trình xây chen đến các công trình xung quanh
Trang 2-9.1.1.5 Các chú thích và phụ lục trong tiêu chuẩn mang tính chất ghi chú, hướng dẫn, kiến
nghị nên dùng
9.1.1.6 Định nghĩa một số thuật ngữ, ký hiệu và đơn vị
Chiều dài cọc L: Chiều dài thân cọc, kể từ đầu cọc đến mũi cọc, m.Chiều rộng cọc B: Đường kính B của đường tròn nội tiếp với tiết diện
Cốt thép cọc: Cốt chủ là các thanh cốt thép dọc thân cọc được
tính đến khi xác định sức chịu tải của cọc theo vậtliệu
Cốt đai là các cốt thép ngang của thân cọc
Sức chịu tải Pu: Sức chịu tải giới hạn, là tải trọng phá hoại của đất
hoặc vật liệu cọc, kN
Pa: Sức chịu tải cho phép, là tải trọng tính theo điều
kiện đất nền hoặc vật liệu cọc, bằng sức chịu tảigiới hạn chia cho hệ số an toàn, kN
Puk: Sức chịu tải giới hạn chịu khổ, kN
Hệ số an toàn FS: Tỷ số giữa sức chịu tải giới hạn và sức chịu tải cho
phép
Thí nghiệm: Khảo sát thăm dò: Khảo sát điều kiện địa chất công
trình, thu thập thông tin về đất nền, địa hình
Thí nghiệm nén tĩnh sơ b ộ: nén tĩnh cọc trước khithi công đại trà
Thí nghiệm động: xác định quy trình thi công vàsức chịu tải cọc
Thí nghiệm kiểm tra: kiểm tra vật liệu cọc
Thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra: nén tĩnh cọc trong
Trang 3-Thí nghiệm đo sóng ứng suất: sử dụng lý thuyếttruyền sóng để xác định sức chịu tải và phát hiệnkhuyết tật của cọc
Độ chối: Độ cắm sâu trung bình của cọc dưới một nhát búa
đập, được đo trong một loạt 10 nhát, mm
Độ chối cọc: Cọc bị nâng lên do đóng các cọc lân cận
Tiết diện cọc A Chu vi tiết diện thân cọc, m
Cao độ thiết kế đầu cọc: Độ cao đầu cọc được qui định trong bản vẽ thiết
kế
Tải trọng tác dụng: Được tính từ các tổ hợp tải trọng
Ma sát âm: Lực kéo cọc đi xuống do chuyển vị của đất nền
xung quanh cọc lớn hơn chuyển vị của cọc
Cọc ép: Công nghệ ép các đoạn cọc bê tông cốt thép hoặc
thép xuống đất bằng hệ kích thuỷ lực
Cọc ép trước: Sử dụng đối trọng tự tạo hoặc neo đất
Cọc ép sau: Sử dụng đối trọng là tải trọng công trình
9.1.2 Vật liệu cọc
9.1.2.1 Qui định chung về vật liệu cọc
Cọc tiết diện nhỏ được chế tạo bằng bê tông cốt thép hoặc thép
9.1.2.2 Cọc bê tông cốt thép
9.1.2.2.1 Cọc bê tông cốt thép được chế tạo bằng các loại vật liệu phù hợp với các quy định
của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hiện hành
9.1.2.2.2 Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn nên thiết kế bằng bê tông nặng có mác không nhỏ
hơn 350
Trang 4-Chú thích: Trong điều kiện địa chất và thi công phức tạp nên dùng cọc bê tông cốt thép có mác 300-500.
9.1.2.2.3 Có thể sử dụng cốt thép thường hoặc thép căng trước Cọc chế tạo bằng bê tông
cốt thép ứng suất trước nên thiết kế với mác bê tông không nhỏ hơn 300
9.1.2.2.4 Không thiết kế cọc bê tông cốt thép không có cốt đai
9.1.2.3 Cọc thép
9.1.2.3.1 Cọc thép được chế tạo bằng ống thép hoặc thép hình phù hợp với các quy định
của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép hiện hành
9.1.2.3.2 Cần có biện pháp thích hợp bảo vệ cọc thép khỏi bị ăn mòn, đặc biệt chú ý tới
phần cọc nằm trên mực nước ngầm, hoặc nền đất đắp, đất bị xoá trộn
9.1.3 Một số yêu cầu đối với công tác khảo sát.
9.1.3.1 Công tác khảo sát phục vụ thi công móng cọc tiết diện nhỏ bao gồm:
a Khảo sát địa hình
b Khảo sát địa chất công trình
c Thí nghiệm cọc tại hiện trường
Chú thích: Việc khảo sát cần được tiến hành với mục đích cung câp những thông tin cần thiết cho người thiết kế để đánh giá những yếu tố sau:
- Ảnh hưởng của chấn động và tiếng ồn đến khu vực xung quanh khi thi công cọc
bằng phương pháp đóng.
- Lún ảnh hưởng cảu công trình xây chen đến các công trình lân cận.
- Khả năng gặp chường ngại vật khi thi công và biện pháp khắc phục.
Trang 5-9.1.3.2 Các yêu cầu về khối lượng và nội dung phương pháp khảo sát địa chất công trình cần
được thực hiện theo yêu cầu của các Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc và Tiêu chuẩn vềkhảo sát địa chất công trình
Chú thích:
- Công tác khảo sát địa chất công trình nên được tiến hành làm hai giai đoạn: khảo
sát sơ bộ để tìm phương án móng và khảo sát kỹ thuật phục vụ thiết kế móng cọc nhỏ (trong trường hợp cần thiết).
- Việc khảo sát kỹ thuật được tiến hành bổ sung bằng các loại thiết bị khảo sát hiện
trường: xuyên tĩnh, xuyên đ ộng, cắt cánh và nén ngang trong hố khoan.
9.1.3.3 Khối lượng và phương pháp thí nghiệm cọc tại hiện trường được thực hiện theo các
quy định của Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc hoặc Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thucọc tiết diện nhỏ
9.1.4 Thiết kế cọc và móng cọc.
9.1.4.1 Chỉ dẫn chung
9.1.4.1.1 Thiết kế móng cọc được tiến hành theo hai trạng thái giới hạn:
a Trạng thái giới hạn thứ nhất:
- Độ bền của kết cấu cọc và dài cọc
- Khả năng chịu tải của cọc trong đất nền
- Ổn định của cọc trong nèn đất (xem phụ lục B)
b Trạng thái giới hạn thứ hai:
- Độ lún của móng cọc do tải trọng thẳng đứng gây ra (đặc biệt là độ lún lệch)
- Hình thành và mở rộng vết nứt trong cọc bê tông cốt thép
- Độ lún ảnh hưởng qua lại của công trình mới và các công trình lân cận
9.1.4.1.2 Đồ án thiết kế cần đánh giá ảnh hưởng do những biến động của điều kiện đất nền
đối với móng cọc như:
- Độ lún cố kết của các lớp đất dưới tải trọng công trình
- Độ lún do đất đắp và tải trọng của công trình lân cận
- Thay đổi của mực nước ngầm
- Ảnh hưởng do sự thay đổi thể tích của đất trương nở và đất lún ướt
Trang 6-9.1.4.1.3 Tải trọng công trình và các đặc trưng tính toàn của đất nền xác định theo các Tiêu
chuẩn hiện hành
9.1.4.1.3.1 Tải trọng thường xuyên sử dụng trong tính toán gồm có:
- Trọng lượng các phần nhà và công trình, bao gồm cả trọng lượng móng
- Ma sát âm do đất đắp, hạ mực nước ngầm, đất dưới cố kết hoặc tải trọng củacông trình lân cận gây ra
9.1.4.1.3.2 Tải trọng tạm thời dài hạn được tính theo các điểm quy định trong Tiêu chuẩn
về tải trọng và tác động hiện hành Trường hợp cọc nằm trong đất trương nở,phải kể đến ảnh hưởng do sự thay đổi thể tích của đất nền tác dụng lên cọc.9.1.4.1.3.3 Ngoài các tải trọng tạm thời ngắn hạn quy định trong Tiêu chuẩn về tải trọng
và tác động cần kiểm tra độ bền của cọc dưới tác dụng của tải trọng thi côngđóng hoặc ép
Chú thích:
- Tải trọng và tác động của búa máy nên được xác định bằng lý thuyết truyền
song ứng suất cọc.
- Các hệ số vượt tải đối với tải trọng thi công cọc lấy bằng 1.0.
9.1.4.1.3.4 Khi thiết kế và thi công cọc bằng phương pháp ép sau cần kiểm tra tải trọng
của bộ phận công trình chịu ảnh hưởng do lực ép cọc tại thời điểm thi công Hệ
số vượt tải đối với tất cả các tải trọng của công trình lấy nhỏ hơn 1.0 Tải trọngcủa bộ phận công trình chịu ảnh hưởng do ép cọc phải lớn hơn lực ép lớn nhất
dự kiến trong quá trình thi công
Chú thích: Hệ số vượt tải đối với tải trọng công trình trong trường hợp này nên lấy bằng 0.9.
9.1.4.1.3.5 Khi tính toàn tải trọng của công trình truyền lên cọc cần xét đến ảnh hưởng do
sai lệch về vị trí cọc trong phạm vi cho phép thi công
9.1.4.1.3.6 Cọc và nhóm cọc cần được bố trí sao cho điểm đặt tải trọng truyền xuống
móng gần trọng tâm nhóm cọc nhất
9.1.4.1.4 Cần đánh giá mức độ và phương pháp hạn chế những ảnh hưởng bất lợi do móng
Trang 7- Chấn động và tiếng ốn khi thi công cọc
- Ảnh hưởng của việc đào hố móng đối với các công trình lân cận
- Độ lún ảnh hưởng đến các công trình lân cận, đặc biệt trong trường hợp thiết kế
và thi công cọc bằng phương pháp ép sau
9.1.4.2 Đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền
9.1.4.2.1 Sức chịu tải cho phép của cọc được xác định theo công thức:
Trong đó: Pa= tải trọng tính toán truyền lên cọc, kN
Pu= Sức chịu tải giới hạn của cọc, kN
FS = Hệ số an toàn lấy theo điều 4.2.7 của Tiêu chuẩn này
9.1.4.2.2 Sức chịu tải của cọc được dự tính từ những phương pháp sau:
a Sử dụng các công thức tĩnh với số liệu từ kết quả khảo sát địa chất công trình
b Thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh tại hiện trường
c Thí nghiệm cọc bằng tải trọng động tại hiện trường
9.1.4.2.3 Sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức tĩnh đư ợc xác định bằng biểu thức:
Pu= C
1
m
i si b b i
Trong đó: C = Chu vi lớp ngoài của tiết diện cọc, m
m = Số lớp đất trong phạm vi chiều dài cọc
li= Chiều dày lớp đất thứ i, m
fsi= Ma sát bên giới hạn của lớp đất i, kN/m2
fb= Sức chống giới hạn của lớp đất dưới mũi cọc, kN/m2
Giá trị của fsivà fbđược xác định trên cơ sở của:
a Kết quả thí nghiệm mẫu đất nguyên dạng trong phòng thí nghiệm
b Kết quả khảo sát bằng các thiết bị hiện trường như xuyên, cắt cánh, nénngang…
Trang 8-c kết quả thí nghiệm cọ -c
Chú thích:
- Một số phương pháp tính fsi và fb từ kết quả khảo sát bằng thiết bị thí nghiệm
hiện trường được trình bày trong phụ lục A.
- Ma sát bên của lớp gần mặt đất, trong khoảng 1.0m, không nên kể đến trong
- Sức chịu tải giới hạn của khối móng quy ước
c Trường hợp mũi cọc tựa trên một lớp đất cứng nhưng dưới đó có những lớp đấtyếu (hình 9.1c), sức chịu tải giới hạn của nhóm cọc lấy bằng giá trị nhỏ hơn của:
- n.Pu.
- Sức chịu tải giới hạn của khối móng quy ước
- Khả năng chống chọc thủng lớp đất tựa mũi cọc
Chú thích: Tải trọng phân bố đều q theo hình chóp cụt với góc nghiêng của các mặt bên với phương thẳng đứng là 30 0 tác dụng trên bề mặt lớp đất yếu (hình 9.1c) được dùng để kiểm tra chống chọc thủng của lớp đất cứng Không xảy ra chọc thủng khi q ≤ 3c u , trong đó c u là sức kháng cắt không thoát nước của lớp đất yếu.
Trang 9-9.1.4.2.5 Thí nghiệm cọc bằng tải trọng động tại hiện trường được tiến hành bằng:
a Đo độ chối khi đóng cọc và tính toàn theo các công thức động
b Đo song ứng suất trong cọc và phân tích kết quả đo bằng lý thuyết truyền song
9.1
Trang 10-Chú thích:
Kết quả thí nghiệm bằng tải trọng động nên được hiệu chỉnh so với thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh tại từng hiện trường cụ thể.
9.1.4.2.6 Hệ số an toàn FS nên được lựa chọn trên cơ sở:
a Phương pháp đánh giá sức chịu tải giới hạn
b Điều kiện đất nền và đặc điểm kết cấu công trình
c Hậu quả do sự cố của nền móng có thể gây ra
d Phương pháp và thiết bị thi công
e Số lượng và chất lượng mối nối cọc
g Kinh nghiệm của người thiết kế
Chú thích:
Những trị số FS dưới đây được kiến nghị sử dụng, tùy thuộc vào đặc điểm công trình và được thỏa thuận với chủ đầu tư Chú ý hệ số an toàn FS là tỷ số giữa sức chịu tải giới hạn và sức chịu tải cho phép.
- Trong mọi trường hợp hệ số an toàn không nên nhỏ hơn 1.5 Riêng đối với
công trình sửa chữa nền móng nên lấy FS ≥ 2.
- Khi tính toàn sức chịu tải giới hạn của cọc bằng công thức tĩnh, FS = 2.0÷3.0
tùy thuộc vào độ tin cậy của tài liệu khảo sát địa chất.
- Thí nghiệm tải trọng tĩnh lấy FS = 2.0.
- Đối với kết quả thí nghiệm theo công thức động, hệ số an toàn được xác định
trên cơ sở so sánh với thí nghiệm tĩnh ở từng hiện trường cụ thể.
- Thí nghiệm đo song ứng suất lấy FS = 2.5.
- Khi khả năng chịu tải của đất nền có thể giảm dần theo thời gian, hệ số an
toàn được lấy cao hơn so với trường hợp bình thường.
9.1.4.2.7 Sức chịu tải giới hạn của cọ chịu nhổ Puk theo điều kiện đất nền được xác định
bằng các phương pháp:
a Sử dụng công thức tĩnh
b Thí nghiệm tại hiện trường
Trang 11f l
Trong đó: W = Trọng lượng cây cọc, kN
Các ký hiệu khác như trong công thức (9.2)
9.1.4.2.7.2 Tính sức chịu tải của nhóm cọc chịu kéo theo sơ đồ của hình 4.1b nhưng không
kể đến sức chịu tải của đáy khối móng quy ước
Chú thích:
- Đối với nhóm cọc nằm trong đất dính, fsi có thể lấy bằng giá trị tính toàn cho
cọc chịu nén, Đối với đất rời, giá trị của fsi bằng 50% so với trường hợp cọc chịu nén.
- Trong tính toán trọng lượng cọc W phải xét đến lực đẩy nổi do nước ngầm.
- Không nên kể đến khả năng chịu kéo của lớp đất khoảng 1.0m nằm gần mặt
đất.
- Trường hợp cọc nằm trong mặt đất sét, chịu lực nhổ thường xuyên, trong tính
toàn cần sử dụng các thông số của cường độ đất nền theo thí nghiệm cắt có thoát nước.
9.1.4.2.8 Ma sát âm lên cọc xảy ra khi độ lún của đất nền lớn hơn chuyển dịch của cọc tại
các độ sâu tương ứng
9.1.4.2.8.1 Lực ma sát âm lên cọc Pnđược xác định theo công thức:
Pn= C
1
n
ni i i
Chú thích:
- Giá trị tối đa của ma sát âm giới hạn:
f n = F v'Trong đó:
Trang 12-F = hệ số, lấy bằng 0.3
'
v
= ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng.
- Đối với cọc chống, phần chiều dài cọc chịu ma sát âm lấy bằng chiều sâu cọc
- Kinh nghiệm và các Tiêu chuẩn nước ngoài cho thấy khả năng cọc mất ổn định
chỉ có thể xảy ra trong đất yếu có sức kháng cắt không thoát nước cu < 10 kPa.
- Phương pháp kiểm tra ổn định của cọc được kiến nghị trong phụ lục B của
Tiêu chuẩn này.
9.1.4.3 Thiết kế đoạn cọc.
9.1.4.3.1 Nguyên tắc chung
9.1.4.3.1.1 Thiết kế đoạn cọc được thực hiện theo quy định của:
a Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
b Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
c Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép
9.1.4.3.1.2 Cọc được thiết kế chịu tác dụng của tổ hợp tải trọng bất lợi nhất theo điều
9.1.4.1.3 của Tiêu chuẩn này
9.1.4.3.1.3 Khi tính toán theo độ bền của vật liệu và kiểm tra ổn định, cọc được coi là một
thanh ngàm trong đất tại độ sâu xác định theo chỉ dẫn của phụ lục B của tiêuchuẩn này
9.1.4.3.1.4 Cọc nên được thiết kế với số lượng mối nối tối thiểu
Trang 13-Chú thích:
- Tuỳ thuộc vào điều kiện thi công và chiều rộng tiết diện cọc, chiều dài đốt cọc
được qui định cụ thể.
- Chiều dài đoạn cọc đóng thường là 3 ÷ 6 m.
- Chiều dài đoạn cọc ép thường là 1.5 ÷ 3 m.
9.1.4.3.1.5 Mối nối cọc cần được thiết kế đảm bảo các yêu cầu sau:
a Cường độ mối nối phải tương ứng với các tiết diện khác của cọc
b Đảm bảo sự đồng trục của các đoạn cọc
c Dễ thi công
Chú thích:
- Trong trường hợp cọc thẳng đứng thi công bằng phương pháp ép và chỉ chịu
nén, có thể nối cọc bằng loại chốt thép, lồng thép… Song nên kiểm tra độ liên tục và ổn định của cọc theo sơ đồ tính toán thích hợp Nên bố trí lỗ rỗng ở tâm tiết diện cọc để có thể kiểm tra độ thẳng đứng của cây cọc sau khi thi công.
9.1.4.3.1.6 Tiết diện tính toán của cọc như sau:
a Đối với cọc thép, trường hợp nằm trong đất có khả năng ăn mòn, lấy bằng tiếtdiện cọc trừ đi chiều dầy bị giảm yếu do ăn mòn sau khoảng thời gian bằng tuổithọ cuẩ công trình
b Đối với cọc bê tông thép lấy bằng tiết diện yếu nhất của cây cọc
9.1.4.3.2 Cọc thép
9.1.4.3.2.1 Cọc có thể được chế tạo bằng ống thép hoặc các loại thép hình
9.1.4.3.2.2 Các oại cọc được nối bằng liên kết hàn hoặc bu lông
9.1.4.3.3 Cọc bê tông cốt thép
9.1.4.3.3.1 Thiết kế các đoạn cọc cần kiểm tra độ bền của vật liệu khi vận chuyển, cẩu lắp,
sắp đặt và thi công
Trang 14- Các loại thép thường dùng là Ф 12, Ф 14 và Ф 16, nhóm A -I hoặc A-II.
9.1.4.3.3.3 Cốt thép đai sử dụng thép Ф 5 hoặc Ф 6 Mặt bích cọc chế tạo bằng ống thép,
thép hình hoặc bản thép với chiều dầy 4÷6 mm
Chú thích:
Mặt bích cọc nên được hàn vào 4 thép neo có đường kính tương đương thép chủ của cọc và có chiều dài không nhỏ hơn 4 lần chiều rộng tiết diện cọc.
9.1.4.3.3.4 Trừ đoạn gần đầu cọc và mũi cọc, khoảng cách giữa các đai thép không lơn hơn:
a Chiều rộng tiết diện cọc
b 15 cm
9.1.5 Tính toán độ lún của móng cọc
9.1.5.1 Việc tính toán độ lún của cọc chống và nhóm cọc chống không cần thực hiện, nếu có
biện pháp loại trừ khả năng cọc bị nâng lên do thi công các cọc lân cận
9.1.5.2 Không cần tính toán cọc và nhóm cọc chịu kéo theo điều kiện biến dạng
9.1.5.3 Tải trọng của móng được truyền xuống đất nền thông qua 1 bản móng tương đương
Kích thước và độ sâu đặt bản móng tương đương nên xác định theo phụ lục C củaTiêu chuẩn này
9.1.5.4 Khi tính toán độ lún của 1 đài cọc trong công trình cần kể tới độ lún ảnh hưởng do
các nhóm cọc lân cận
9.1.5.5 Tính toán độ lún của móng cọc dưới tác dụng đồng thời của tải trọng thẳng đứng, mô
men và lực ngang nên thực hiện theo chỉ dẫn của Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc hiện
Trang 16-A.2.2 Đánh giá sức chịu tải của cọc trong đất rời.
Quan hệ giữa ma sát bên fs, kN/m2và sức kháng xuyên đầu mũi qc, kN/m2xác định theo côngthức:
Trong mọi điều kiện, giá trị của fbkhông lấy lớn hơn 15 MPa
A.3 Đánh giá sức chịu tải của cọc theo phương pháp ứng suất hữu hiệu.
A.3.1 Đánh giá sức chịu tải của cọc trong đất dính.
Ma sát bên thành cọc trong đất dính xác định theo công thức:
Trong đó:
β = Hệ số thay đổi từ 0.25 đến 0.40 cho đất sét cố kết bình thường
Trong tính toán sơ bộ có thể lấy β = 0.30
σ’v = ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng, kN/m2
Trang 17-A.3.2 Đánh giá sức chịu tải của cọc trong đất rời
Ma sát bên và sức chống đầu mũi của cọc trong đất rời tăng dần theo chiều sâu cho tới khi đạt
độ sâu giới hạn Ma sát bên của cọc tại đội sâu Z được tính toán như sau:
fs= K3 σ’v khi 0 < Z < ZL (A.3.2)
fs= K3 σ’v khi Z > ZL (A.3.3)Trong đó: ZL= Độ sâu giới hạn, m lấy theo bảng A.1
K3= Hệ số, lấy theo bảng A.1
σ’v = Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng, kN/m2.σ’Vl= Ứng suất hữu hiệu tại độ sâu tương ứng với ZL, kN/m2.
Sức chống dưới mũi cọc fbđược tính theo công thức:
Trong đó Nq= Hệ số chịu tải, lấy theo bảng A.1
σ’vb= Ứng suất hữu hiệu tại độ sâu mũi cọc, kN/m2,
Nếu độ sâu mũi cọc lớn hơn ZLthì lấy bằng ứng suất hữu hiệu tại độ sâu ZL
Bảng A.1 Gía trị của K 3 , Z L và N q cho cọc trong đất rời.
Trang 19-B.1 Xác định chiều sâu ngàm tương đương l e theo 20 TCN 21-86
Chiều sâu ngàm leđược xác định theo công thức:
Le=
52
E = Mô đung biến dạng đàn hồi của vật liệu cọc, kN/m2
I = Mô men quán tính tiết diện ngang của cọc, m4
bc= Chiều rộng qui ước của cọc, m, lấy theo công thức:
bc=1.5 B + 0.5
Bảng B.1 Hệ số tỷ lệ k.
Đặc trưng của đất quanh cọc Hệ số tỷ lệ k, kN/m 4
Sét, á sét dẻo chẩy (0.75 <Is<1) 600 -2500
Sét và á sét dẻo mềm (0.5 <Is<0.75)
Á cát dẻo (0 <Is<1) và cát bụi (0.6<e<0.8) 2500 - 5000
Sét, á sét ít dẻo và nửa cứng ( 0<Is<0.5)
B2 Trường hợp hệ số phản lực nền theo phương ngang không đổi theo độ sâu: Chiều sâu
ngàm tương đương xác định theo bảng B.2
Bảng B.2 Chiều sâu ngàm tương đương (theo AS 2159-1978)
Trang 20E = Moodun đàn hồi của vật liệu cọc, kN/m2
I = Moomen quán tính của tiết diện cọc, m4
Kz= Hệ số phản lực nền theo phương ngang không đổi theo độ sâu,kN/m3
B = Chiều rộng tiết diện cọc, m
Chú thích:
- Mô hình nền với hệ số phản lực nền không đổi theo chiều sâu thích hợp với
trường hợp cọc nằm trong đất sét đồng nhất.
- Trong thiết kế có thể sử dụng tương quan giữa Kz và sức kháng cắt không
thoát nước của đất nền:
Trang 21-I = Moomen quán tính của tiết diện cọc, m4
nh = Hệ số phản lực nền theo phương ngang thay đổi theo độ sâu,kN/m3
Chú thích:
- Mô hình nền với hệ số phản lực nền tăng theo độ sâu phù hợp cho cọc đóng
vào cát hoặc sét yếu.
- Một số giá trị của n h trình bày trong bảng B.4.
Bảng B.4 Một số giá trị của n h (Theo Teraghi)
Độ chặt tương đối Rời (MN/m3) Chặt vừa
Độ khô hoặc ẩm
Cát ngập nước
2.51.4
7.55.0
2012Sét yếu cố kết bình thường nh = 350 ÷ 700 KN/m3
Hạt bụi chứa hữu cơ nh = 150 kN/m3
Trang 24-9.2 Móng cọc tiết diện nhỏ - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu
9.2.1 Quy định chung
9.2.1.1 Định nghĩa: cọc tiết diện nhỏ là các loại cọc có chiều rộng tiết diện nhỏ hơn 25 mm
9.2.1.2 Tiêu chuẩn này qui định những yêu cầu kỹ thuật trong công tác sản xuất các loại cọc,
thi công cọc tại hiện trường và nghiệm thu
9.2.1.3 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho việc thi công và nghiệm thu các loại cọc bằng tre,
cọc gỗ, cọc cát, trụ vật liệu rời và cọc khoan nhồi
9.2.1.4 Ngoài những qui định riêng về thi công và nghiệm thu móng cọc tiết diện nhỏ, cần
thiết phải tuân thủ những tiêu chuẩn về vật liệu và nghiệm thu kỹ thuật khác
9.2.1.5 Tiêu chuẩn này liên quan chặt chẽ với tiêu chuẩn thiết kế cọc tiết diện nhỏ
9.2.1.6 Hồ sơ kỹ thuật: trước khi tiến hành thi công cọc, nhất thiết có đủ các hồ sơ kỹ thuật
sau để kiểm tra:
- Báo cáo khảo sát địa chất công trình
- Bản vẽ thiết kế móng
- Qui trình kỹ thuật
- Hợp đồng
- Những hồ sơ kỹ thuật khác
Trong bản vẽ kỹ thuật ghi rõ số hiệu trục nhà và số hiệu cọc
Trong trường hợp kỹ thuật phức tạp bên chủ đầu tư có thể qui định hệ số an toàn tốithiểu và độ lún cho phép của cọc đơn khi thử tải
9.2.1.7 Trong quá trình đóng và ép cọc nhỏ nếu pháp hiệu những sai số lớn về chiều dài cọc
dự kiến, cần báo ngay với thiết kế và có thể tiến hành công tác khảo sát và thử cọc bổsung
Trang 25-9.2.1.8 Các chú thích và phụ lục trong tiêu chuẩn mang tính chất ghi chú, hướng dẫn, kiến
nghị nên dung
9.2.1.9 Định nghĩa một số thuật ngữ, ký hiệu và đơn vị
Chiều dài cọc L: Chiều dài thân cọc, kể từ đầu cọc đến mũi cọc, m
Chiều rộng cọc B: Đường kính B của đường tròn nội tiếp với tiết diện thân cọc,
cm
Độ ngàm mũi cọc L1: Phần chiều dài cọc nằm trong lớp đất tốt chịu lực,m
Cao độ đầu cọc: Cao độ đầu cọc sau khi đóng, trước khi đập đầu cọc
Cốt thép cọc: Cốt chủ là các thanh cốt thép dọc thân cọc được tính đến khi
xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Cốt đai là các cốt thép ngang của thân cọc
Sức chịu tải Pu: Sức chịu tải giới hạn là tải trọng phá hoại của đất hoặc vật
liệu cọc,kN
Pa: Sức chịu tải cho phép là tải trọng tính theo điều kiện đất nền
hoặc vật liệu cọc, bằng sức chịu tải giới hạn chia cho hệ số
an toàn, kN
Puk: Sức chịu tải giới hạn chịu nhổ,kN
Hệ số an toàn FS: Tỷ số giữa sức chịu tải giới hạn và sức chịu tải cho phép
Độ mảnh: Tỷ số giữa chiều dài cọc và chiều rộng tiết diện cọc
Thí nghiệm: Khảo sát thăm dò: khảo sát điều kiện địa chất công trình, thu
thập thông tin về đất nền
Thí nghiệm nén tĩnh sơ bộ: Nén tĩnh cọc trước khi thi công đại trà
Thí nghiệm động: Xác định quy trình thi công và sức chịu tải cọc
Thí nghiệm kiểm tra: Kiểm tra vật liệu cọc
Trang 26-đa trong một loạt 10 nhát,mm
Độ chối giả: Xuất hiện khi thiết bị thi công không có khả năng đóng cọc
đến độ sâu dự kiến,mm
Độ chối đàn hồi: Độ nén tạm thời của cọc dưới tác động của một nhát búa
đập, mm
Độ chối cọc: Cọc bị nâng lên do đóng các cọc lân cạn, mm
Chu vi cọc C: Chu vi tiết diện thân cọc, cm
Tiết diện cọc A: Diện tích A của tiết diện vuông góc với thân cọc, m2
Đầu cọc: Phần trên cùng của cọc sau khi thi công
Cao độ thiết kế đầu cọc: Độ cao đầu cọc được qui định trong bản vẽ thiết kế
Tải trọng tác dụng: Được tính từ các tổ hợp tải trọng
Ma sát âm: Lực kéo cọc đi xuống do chuyển vị của đất nền xung quanh
cọc lớn hơn chuyển vị của cọc
Cọc ép: Công nghệ ép các đoạn cọc bê tông cốt thép hoặc thép uống
đất bằng hệ thống kích thuỷ lực
Cọc ép trước: Sử dụng đối trọng tự tạo hoặc neo đất
Cọc ép sau: Sử dụng đối trọng là tải trọng công trìn
9.2.2 Chế tạo cọc.
9.2.2.1 Cọc bê tông cốt thép.
9.2.2.1.1 Qui định chùng về vật liệu chế tạo cọc
Việc chế tạo cọc tuân theo các qui định của thiết kế về kích thước và loại vật liệu, mác bêtông, cường độ thép, tải trọng thiết kế và các quy phạm hiện hành
9.2.2.1.2 Sai số kích thước cọc
- Chiều dài đốt cọc không được sai quá 30 mm
- Kích thước tiết diện ngang của cọc chỉ được sai lệch trong phạm vi không quá
Trang 27- Cốp pha đúc cọc nhỏ được chế toạn bằng thép, gỗ hoặc sử dụng các cọc lân cận
để hình thành ván khuôn Trong từng trường hợp cụ thể, cần qui định biện phápchống dính ván khuôn Bề mặt khuôn phải sạch sẽ, đủ độ ẩm và trơn
- Đầu mũi cọc cần thẳng hàng với trục dọc đi qua tâm của cọc
- Đối với cọc có yêu cầu kỹ thuật cao (địa chất phức tạp, cọc mang tải lớn, điềukiện thi công khó khăn, đặc tính công trình.) cần thiết chế tạo cọc có lỗ rỗngvới đường kính không nhỏ hơn 30 mm để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc saukhi thi công
Chú thích:
- Cốp pha cọc cần chắc chắn và kín để không bị biến dạng khi đổ bê tông chế
tạo cọc và mất mát bê tông ướt.
- Cốp pha được vệ sinh sạch sẽ trước khi đổ bê tông.
9.2.2.1.5 Công tác bê tông
a Vật liệu bê tông: Bê tông được cấp phối phù hợp với mác thiết kế và định kỳ lấymẫu kiểm tra Bê tông có độ sụt không quá 60 mm và nên bằng máy
Trang 28-b Cọc nhỏ được đầm chặt bằng đầm rung, trừ trường hợp có sự chấp thuận của thiết
kế Công tác đầm đảm bảo bê tông không phân tầng và thép không bị dịchchuyển
c Bảo dưỡng bê tông: Cọc nhỏ sau khi chế tạo cần tiến hành bảo dưỡng theo quyđịnh của Tiêu chuẩn hiện hành và được bảo vệ tránh ảnh hưởng thời tiết…
d Ghi số liệu cọc: Sau khi cọc được đúc, cần ghi trên cọc ngày đúc và chiều dàiđoạn cọc Từng đốt cọc phải đánh dấu các vạch cách nhau 20 mm
e Ván khuôn được dỡ khi bê tông đạt 25% cường độ thiết kế, đảm bảo không làm
hư hại bê tông cọc
9.2.2.2 Cọc thép.
9.2.2.2.1 Hình dạng cọc:
Cọc thép thường có hình dạng ống và thép hình được dùng để đóng và ép Cáccọc thép thường được chế tạo sẵn tại nhà máy
9.2.2.2.2 Vật liệu:
- Thép ống, thép hình phải đạt các yêu cầu thiết kế về cường độ Ứng suất chophép của vật liệu thép được lấy theo điều kiện làm việc, tải trọng tác dụng vàkhả năng giảm yếu do ăn mòn
- Các mối hàn nối cọc thép phải có cấu tạo đạt cường độ tương tự như các tiếtdiện khác, đảm bảo chiều dầy đường hàn và công nghệ hàn
Trang 29- Liên kết giữa cọc thép với đài cọc có thể bằng bê tông cốt thép hoặc bản thép.Bản thép cần có diện tích đủ lớn để ứng suất tiếp xúc lên bê tông đảm bảo cácyêu cầu thiết kế
Chú thích:
Theo kinh nghiệm, cọc thép ít bị ăn mòn khi bị đóng hoặc ép trong đất tự nhiên, không bị san lấp, xáo động và dưới mực nước ngầm Trong trường hợp cọc thép nằm trên mực nước ngầm và trong điều kiện đất san lấp, hoặc đất có hoạt tính ăn mòn cọc thép có thể được bảo vệ chống ăn mòn bằng cách:
- Giảm ứng suất cho phép của vật liệu cọc hoặc tính đến sự giảm yếu theo tuổi
thọ.
- Bảo vệ bề mặt cọc thép bằng lớp vữa xi măng cát.
- Bảo vệ phần cọc thép phía trên nằm trong vùng đất xáo trộn hoặc có tính ăn
mòn bằng lớp áo bê tông đổ tại chỗ.
9.2.2.2.3 Bê tông nhồi cọc:
Sau khi đóng hoặc ép cọc thép ống, phần lỗ rỗng cọc có thể được đổ đầy bê tônghoặc vữa xi măng cát Lượng xi măng trong vữa ít nhất cần đạt 500 kg/m3
Trang 30-9.2.3.1 Đóng cọc bê tông cốt thép
9.2.3.1.1 Kiểm tra cọc trước khi đóng
Cọc chỉ được đóng khi đủ tuổi và đạt cường độ do thiết kế qui định Các đốt cọc
bị nứt với chiều rộng vết nứt lớn hơn 0.2 mm và chiều dài lớn hơn 100 mm cầnđược loại bỏ
9.2.3.1.2 Gía đỡ và định hướng cọc
Trong quá trình lắp đặt và đóng cọc, các đốt cọc cần có các gối tựa, thanh đỡ vàvòng kẹp trên tháp búa, đảm bảo giữ được độ thẳng đứng và định hướng cọc,tránh sự phá hỏng cọc do mất ổn định
9.2.3.1.3 Thiết bị đóng cọc
Cần lựa chọn búa đóng cọc thích hợp theo đề nghị của thiết kế
Loại búa đóng cọc nhỏ: Búa Diesel 140 kg – 600 kg, búa rơi tự do và búa hơi
Chú thích:
- Đối với các cọc nhỏ 20 x 20cm và 25 x 25 cm có thể dùng các loại búa diesel
1.2 ÷ 2.5 tấn để đóng.
- Trọng lượng đầu búa: Quan hệ thực nghiệm sau có thể được dùng:
Búa rơi tự do:Tỷ lệ giữa trọng lượng cọc và trọng lượng đầu búa không vượt quá 2 : 1.
Búa rơi diesel: Tỷ lệ giữa trọng lượng cọc và đầu búa không vượt quá 4 : 1.
- Năng lượng: Búa rơi tự do nên có chiều cao rơi búa 0.75 – 1.00 m Khi đóng
cọc trong đất yêu nên giảm chiều cao rơi búa.
9.2.3.1.4 Chiều dài cọc
Trường hợp chiều dài cọc sai lệch nhiều so với hồ sơ kỹ thuật cần báo cho thiết kế
và chủ công trình
Trang 31- Chiều sâu đóng cọc, số đoạn cọc và mối nối.
- Loại búa đóng cọc, chiều cao rơi búa, số nhát búa/ phút.
- Số nhát búa đập để cọc đi được 100 cm.
- Độ chối của ba loạt 10 nhát đập cuối hoặc số nhát đập để cọc đi được 20 cm.
- Loại đệm đầu cọc.
- Trình tự đóng cọc trong nhóm.
- Những vấn đề kỹ thuật cản trở công tác đóng cọc theo thiết kế và các sai số.
- Tên cán bộ giám sát và tổ trưởng thi công.
d Mọi kết quả đóng cọc khác với dự kiến nhất thiết cần thông báo ngay cho thiết kế
e Đơn vị thi công cần có đầy đủ phương tiện và thiết bị, để đơn vị thiết kế và kỹthuật A kiểm tra sức kháng của đất nền khi đóng cọc và độ chối dừng đóng
f Trước khi đóng cọc đại trà, nhất thiết cần đóng thử cọc và thử động hoặc thử tĩnhcọc để thiết lập qui trình đóng cọc thích hợp
g Độ chối dừng đóng
Độ chối dừng đóng có thể được ghi chép bằng hai cách: độ chối của cọc tính bằng
mm sau từng loạt 10 nhát, được thực hiện 3 lần hoặc số nhát đập để cọc đi được
20 mm Ghi chép chiều cao rơi búa ở giai đoạn cuối
Khi độ chối dừng đóng được đo, cần đạt được những yêu cầu kỹ thuật sau đây:
Trang 32- Phần còn lại của đầu cọc còn tốt, không bị phá hoại hoặc vặn.
- Đệm đầu cọc và đệm đầu búa có chất lượng tốt.
- Trục búa đập đồng chục với cọc Bề mặt đầu cọc phải phẳng và vuông góc với
trục cọc và trục búa.
- Búa đóng cọc làm việc trong trạng thái tốt, chiều cao rơi búa đồng đều.
- Độ nén tạm thời ( độ chối đàn hồi) của cọc được ghi lại nếu có yêu cầu Ngoài
qui định về độ chối đứng đóng cọc, cọc phải đóng đạt xấp xỉ độ sâu thiết kế dự kiến.
Mối nối cọc được thực hiện bằng hàn và cần đạt khả năng chịu tải ít nhất là tương
tự như các tiết diện khác của cọc Cần kiểm tra chiều dầy đường hàn và công nghệhàn, độ thẳng đứng của cọc trước và sau khi hàn
Chú thích: Trường hợp dùng các loại mối nối khác cần theo qui định của thiết kế.
9.2.3.1.9 Sai số đóng cọc
Trang 33-Tại vị trí cốt đáy đài, đầu cọc không được sai quá 75 mm so với vị trí thiết kế Độnghiêng của cọc không được vượt quá 1:75
9.2.3.1.10 Sửa chữa và kéo dài đầu cọc
a Khi đầu cọc bị nứt vỡ nhất thiết cần phá bỏ phần bê tông đầu cọc cho đến lớp bêtông tốt, vệ sinh bằng chối sắt và xịt nước, sau đó đầu cọc được đổ lại với mác bêtông tương ứng
b Khi cần thiết kéo dài chiều dài cọc, phần bê tông đầu cọc được cắt bỏ, chữa lạithép chủ, vệ sinh bằng chổi sắt và xịt nước
c Cốt thép chủ của cọc được kéo dài bằng hàn theo qui phạm Nếu cọc sẽ đượcđóng tiếp, bê tông phần cọc kéo dài cần được thi công đạt cường độ qui định
d Bê tông của các đầu cọc được sửa chữa hoặc kéo dài thêm cần đạt cường độ quiđịnh trước khi tiến hành đóng tiếp
9.2.3.1.11 Cắt đầu cọc
a Sau khi công tác đóng cọc được nghiệm thu, phần bê tông đầu cọc được cắt bỏđến độ cao qui định trong bản vẽ thiết kế Chiều dài của thép chủ trên cao độ đầucọc được thực hiện theo đúng bản vẽ thiết kế
b Khi phá bỏ bê tông đầu cọc, cần chú ý không làm hư hỏng phần bê tông bên dưới.Nếu phát hiện bê tông cọc bị nứt trong quá trình cắt đầu cọc, nhất thiết cần đượcphá bỏ tiếp và thay thế bằng bê tông tốt theo qui định của thiết kế
9.2.3.2 Đóng cọc thép.
9.2.3.2.1 Giá đỡ và định hướng cọc
Trong quá trình lắp đặt cọc và đóng cọc, các đốt cọc cần có gối tựa, thanh đỡ hoặcvòng kẹp, đảm bảo định vị và định hướng cọc, tránh sự phá hỏng cọc do mất ổnđịnh Các gối tựa trên không làm hư hỏng cọc
Trang 34-9.2.3.2.2 Thiết bị đóng cọc: Cọc thép được đóng bằng các loại búa diesel, búa rơi tự do, búa
hơi và búa rung
Chú thích: Các quan hệ thực nghiệm sau có thể được dùng để chọn búa đóng cọc:
a Búa diesel: Tỷ số giữa trọng lượng cọc và đầu búa không vượt quá 4:1.
b Búa hơi: Trọng lương pitston lớn hơn hai lần trọng lượng 1 mét dài cọc.
c Búa rơi tự do: Trọng lượng đầu búa khoảng 15 lần trọng lượng một mét dài cọc.
d Mọi kết quả đóng cọc khác với dự kiến nhất thiết phải thông báo ngay cho thiếtkế
e Đơn vị thi công cần có đầy đủ phương tiện và thiết bị, để đơn vị thiết kế và kỹthuật A kiểm tra sức kháng của đất nền khi đóng cọc và độ chối dừng đóng
f Trước khi đóng cọc đại trà, nhất thiết cần đóng thử cọc và thử động hoặc thử tĩnhcọc để thiết lập qui trình đóng cọc thích hợp
g Độ chối dừng đóng
Trang 35-Độ chối dừng đóng có thể được ghi chép bằng hai cách: độ chối của cọc tính bằng
mm sau từng loạt 10 nhát, được thực hiện 3 lần hoặc số nhát đập để cọc đi được
20 mm Ghi chép chiều cao rơi búa ở giai đoạn cuối
Khi độ chối dừng đóng được đo, cần đạt được những yêu cầu kỹ thuật sau đây:
- Phần còn lại của đầu cọc còn tốt, không bị phá hoại hoặc vặn
- Đệm đầu cọc và đệm đầu búa có chất lượng tốt
- Trục búa đập đồng chục với cọc Bề mặt đầu cọc phải phẳng và vuông góc vớitrục cọc và trục búa
- Búa đóng cọc làm việc trong trạng thái tốt, chiều cao rơi búa đồng đều
- Độ nén tạm thời ( độ chối đàn hồi) của cọc được ghi lại nếu có yêu cầu Ngoàiqui định về độ chối đứng đóng cọc, cọc phải đóng đạt xấp xỉ độ sâu thiết kế dựkiến
Trang 369.2.4.1.2 Kiểm tra cọc trước khi ép.
Cọc bê tông đúc sẵn chỉ được tiến hành ép khi đủ tuổi Cường độ cọc bê tông cốtthép giới hạn lực nén tối đa tác dụng lên đầu cọc
9.2.4.1.3 Giá đỡ cọc và định hướng
Trong quá trình lắp đặt cọc và ép cọc (đặc biệt đối với những đốt cọc đầu) phải cócác gối tựa, thành đỡ, vòng kẹp trên hệ kích, đảm bảo độ thẳng đứng định hướngcọc Các vòng kẹp thân cọc được dịch chuyển theo cọc ép
9.2.4.1.4 Thiết bị ép cọc
Thiết bị ép cọc phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ: cọc được ép trước (dùng đốitrọng ngoài) hoặc cọc ép sau (dùng đối trọng là công trình) Thiết bị cần đạt cácyêu cầu sau:
- Hệ kích thuỷ lực của thiết bị cần ép được cọc với tải trọng không nhỏ hơn 2 lầnsức chịu tải cho phép của cọc theo dự kiến
Trang 37- Hệ thống bơm dầu áp lực phải kín, có tốc độ và lưu lượng thích hợp Đồng hồ
đo áp lực nhất thiết cần được kiểm chứng tại cơ quan có thẩm quyền và đượccấp chứng chỉ
- Hệ thống định vị kích và ép cọc cần chính xác, được điều chỉnh đúng tâm,không gây lực ngang tác dụng lên đầu cọc Trong trường hợp hệ ép cọc baogồm nhiều kích ép, tổng hợp lực của các kích ép phải trùng với trục đi qua tâmcọc
- Chân đế hệ thống kích ép phải ổn định và đặt phẳng trong suốt quá trình épcọc
- Thiết bị ép cọc được liên kết với hệ thống neo hoặc hệ dầm chất đối trọng
- Đốt cọc đầu tiên được định vị chính xác về độ thẳng đứng và vị trí
- Cọc mồi bằng thép được sử dụng trong quá trình ép cọc Hai đầu cọc mồi phảiphẳng và vuông góc với trục cọc
- Mối nối cọc thực hiện bằng hàn đảm bảo chiều dầy và công nghệ theo quyphạm Trước và sau khi hàn cần kiểm tra độ thẳng đứng của cọc bằng nivô.Trường hợp mặt phẳng đầu mối nối bị nghiêng có thể chèn bằng xi măng khô
9.2.4.1.7 Lý lịch cọc ép được ghi chép ngay trong quá trình thi công (xem phụ lục B)
Lý lịch ép cọc:
- Ngày đúc cọc, ngày ép cọc
- Số hiệu cọc, vị trí và kích thước cọc
Trang 38- Chiều sâu ép cọc, số đốt cọc và mối nối
- Thiết bị ép cọc, khả năng của kích ép, hành trình kích, diện tích piston, lưulượng dầu, áp lực bơm dầu lớn nhất
- Áp lực hoặc tải trọng ép cọc trong từng đoạn 1m hoặc trong 1 đốt cọc
- Tên cán bộ giám sát và tổ trưởng thi công
Ghi chú: Cần chú ý khi cọc tiếp xúc lớp đất tốt (áp lực kích hoặc tải trọng nén tăng dần), nên giảm tốc độ ép cọc, đồng thời đọc áp lực hoặc lực nén cọc trong từng đoạn 20 cm.
9.2.4.1.8 Dừng ép cọc
Cọc được dừng nén khi thoả mãn các điều kiện sau:
- Đạt độ sâu sấp xỉ chiều sâu do thiết kế qui định
- Lực ép cọc bằng 1.5 đến 2 lần sức chịu tải cho phép của cọc, theo yêu cầu củathiết kế
- Cọc được ngàm vào lớp đất tốt chịu lực một đoạn ít nhất bằng 3 đến 5 lầnđường kính cọc (kể từ lúc áp lực kích tăng đáng kể)
- Để tránh ứng suất dư ( Residnal stress ) phát sinh trong quá trình ép cọc, cònphải thực hiện các việc sau đây: Trước khi dừng ép cọc phải gia tải và giảm tải
về 0 trong 5 lần liên tục đảm bảo đạt Pmax vì độ lún nhỏ hơn 2mm sau mỗi lầngia tải
9.2.4.1.9 Trình tự ép cọc
Trường hợp ép cọc sử dụng đối trọng là công trình, cần kiểm tra đối trọng và quiđịnh vị trí ép cọc đồng thời trong một đài cọc
Trang 39-Khi ép cọc sử dụng đối trọng ngoài, tương tự như cọc đóng, cần thiết đảm bảocông tác thi công không làm ảnh hưởng đến các công trình xung quanh
9.2.4.1.10 Sai số cho phép
Tại vị trí cao độ đáy đài, đầu cọc không được sai số quá 75 mm so với vị trí thiết
kế Độ nghiêng của cọc không vượt quá 1:75
9.2.4.1.11 Sửa chữa và kéo dài đầu cọc
Sửa chữa và kéo dài đầu cọc tuân theo các qui định cho trường hợp cọc đóng(điều 9.2.3.1.10)
9.2.4.2 Ép cọc thép.
9.2.4.2.1 Qui định chung
Cọc thép từng đoạn ép xuống đất bằng kích có đồng hồ đo áp lực xác định lực néncọc thay đổi theo độ sâu Các đốt cọc được hàn nối trong quá trình ép
9.2.4.2.2 Các điều khoản qui định đối với công nghệ ép cọc bê tông cốt thép (4.1.) được sử
dụng cho việc ép cọc thép Dưới đây chỉ qui định một số điểm khác biệt
Trang 40- Cọc thép có cường độ cao và khó bị phá hỏng trong quá trình thi công so vớicọc bê tông cốt thép, do vậy cọc thép nên được ép sâu vào lớp đất tốt để tậndụng sự làm việc của vật liệu cọc
- Lực ép cọc thép lớn nhất nên lấy bằng hai lần tải trọng thiết kế dự kiến
- Việc nối dài cọc thép được thực hiện dễ dàng hơn so với cọc bê tông cốt thép
9.2.4.3 Liên kết cọc ép với đài cọc.
Trường hợp ép sau, cần bảo vệ các hố ép cọc Ở thời điểm tiến hành ngàm cọc vớiđài cần làm vệ sinh hố cọc, bơm sạch nước, tiến hành đặt thép và đổ bê tông cóphụ gia trương nở theo yêu cầu của thiết kế
9.2.5 Thí nghiệm nén tĩnh cọc.
9.2.5.1 Điều khoản chung.
9.2.5.1.1 Các điều khoản dưới đây qui định qui trình thí nghiệm cọc bằng tác dụng tải trọng
dọc trục, bao gồm trường hợp cọc được nén tĩnh (chiều của lực ép tác dụng làmcọc đi sâu thêm vào đất nền) và trường hợp cọc chịu kéo (chiều tác dụng của lựclàm cọc bị nhổ khỏi đất nền)
9.2.5.1.2 Việc thử tĩnh cọc được tiến hành tại những điểm có điều kiện của địa chất công
trình tiêu biểu trước khi thi công cọc đại trà, nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc,thiết bị thi công và điều chình đồ án thiết kế
Trong quá trình thi công và nghiệm thu có thể tiến hành thêm công tác thử tĩnhcọc để kiểm tra
9.2.5.1.3 Số lượng cọc thử tuỳ thuộc vào mức độ quan trọng của công trình và điều kiện đất
nền do thiết kế chỉ định Thông thường nên tiến hành thử 0.5 – 1% số lượng cọcđược thi công, song không ít hơn 3 cây
