Nghiên cứu ứng dụng cọc bê tông ly tâm ƯST trong xây dựng móng mố trụ cầu dầm giản đơn

Luận văn này mong muốn đƣợc góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu một trong những hƣớng xây dựng mới đó là “ Ứng dụng cọc bê tông ly tâm ứng suất trƣớc trong xây dựng móng mố trụ cầu dầm giản đơn trên địa bàn tỉnh Bình Định” . Nhằm định hƣớng cho việc sử dụng công nghệ xây dựng đƣợc kết quả tối ƣu nhất.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

Hồ Chí Minh, Tháng 10 Năm 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ

1 Họ và tên học viên: Hà Nguyễn Anh Khoa

Tel: 01689 964 510 Mail: khoaanh23432@yahoo.com.vn

2 Ngành: KT Xây Dựng Công Trình GT

3 Lớp: Xây Dựng Cầu hầm Khoá 21-1

4 Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Giao thông Vận Tải cơ sở 2

5 Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Thế Truyền

Tel: 0912 009 805 Mail: tranthetruyen@utc.edu.vn

Tên đề tài: " NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC TRONG XÂY DỰNG

MÓNG MỐ TRỤ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BÌNH ĐỊNH”

Học viên thực hiện

Hà Nguyễn Anh Khoa

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

" NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC TRONG XÂY DỰNG MÓNG MỐ TRỤ CẦU DẦM GIẢN ĐƠN TRÊN

2020 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt (Quyết định số 54/2009/QĐ-TTg ngày 14/4/2009), Bình Định được xác định sẽ trở thành tỉnh có nền công nghiệp hiện đại và là một trong những trung tâm phát triển về kinh tế - xã hội, đóng góp tích cực vào sự phát triển của Vùng kinh tế trọng điểm miền Trung và cả nước

Vì vậy để đáp nhu cầu phát triển vượt bậc của Tỉnh, hệ thống giao thông ngày càng được nâng cấp, mở rộng, làm mới Điều cấp thiết là phải tìm ra các hướng xây dựng mới, hiện đại hơn mang lại tính hiệu quả , chi phí xây dựng giảm dẫn tới có

lợi về kinh tế Luận văn này mong muốn được góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu một trong những hướng xây dựng mới đó là “ Ứng dụng cọc bê tông ly tâm ứng suất trước trong xây dựng móng mố trụ cầu dầm giản đơn trên địa bàn tỉnh Bình Định” Nhằm định hướng cho việc sử dụng công nghệ xây dựng được kết quả tối

ưu nhất

Trong các công trình xây dựng sử dụng cọc bê tông cốt thép thường có các mặt hạn chế Việc xuất hiện sớm các vết nứt trong cọc bê tông cốt thép thường do biến dạng không tương thích giữa thép và bê tông Khi cọc chịu kéo và uốn, phần

bê tông trong cọc phát sinh các vết nứt làm giảm khả năng chống ăn mòn của cọc,

từ đó làm giảm tuổi thọ của cọc, nhất là trong các môi trường ăn mòn mạnh Để khắc phục các hạn chế của cọc bê tông cốt thép thường thi ta sử dụng cọc bê tông

ly tâm ứng suất trước vì có các ưu điểm:

 Bê tông được nén trước ở điều kiện khai thác phần bê tông không suất hiện ứng suất kéo (hoặc nếu có suất hiện thì giá trị nhỏ không gây nứt)

 Do bê tông được ứng suất trước, kết hợp với quay ly tâm đã làm cho cọc đặc chắc chịu được tải trọng cao không nứt, tăng khảnăng chống thấm, chống ăn mòn cốt thép, ăn mòn sulphate

 Do sửdụng bê tông và thép cường độcao nên tiết diện cốt thép giảm dẫn đến trọng lượng của cọc giảm Thuận lợi cho việc vận chuyển, thi công

 Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước có độ cứng lớn hơn cọc bê tông cốt thép thường nên có thể đóng sâu vào nền đất hơn tận dụng khảnăng chịu tải của đất nền dẫn đến sửdụng ít cọc trong một đài móng hơn Chi phí xây dựng móng giảm mang đến hiệu quả kinh tế

2 Mục tiêu nghiên cứu

 Tổng hợp, phân tích, so sánh đánh giá trên cơ sở khảo sát thực tế và các kết quả nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước về bê tông ứng lực trước Vận dụng vào cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

 Bằng các ứng dụng công nghệ hiện đại vào cọc bê tông ly tâm ứng lực trước và điều kiện thi công thực tế để sử dụng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước đạt hiệu quả cao

 Thay thế cọc bê tông cốt thép thường bằng cọc bê tông ly tâm ứng lực trước cho các công trình xây dựng móng mố trụ cầu tại địa bàn T Bình Định

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Tính hiệu quả của việc áp dụng công nghệ mới cọc bê tông ly tâm ứng suất trước trong xây dựng móng mố trụ cầu tại địa bàn T Bình Định

4 Phương pháp nghiên cứu

1.3 Giải pháp thi công

1.4 Kết luận của chương 1

Chương 2: : Bê tông ứng lực trước, cọc bê tông ly tâm ứng suất trước và khả năng áp dụng trong xây dựng móng mố trụ cầu ở Bình Định

2.1 Khái niệm về bê tông ứng lực trước

2.2 Phân loại kết cấu bê tông ứng suất trước

2.3 Đánh giá tổn hao ứng suất trong các giải pháp gây ứng lực

2.4 Vật liệu sử dụng cho bê tông ứng lực trước

2.5 So sánh bê tông dự ứng lực trước với bê tông cốt thép thường

2.6 Khái niệm và quy trình sản xuất cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

2.7 Một số vấn đề về cọc bê tông ly tâm ứng suất trước trong thực tế áp dụng tại Việt Nam và các kiến nghị biện pháp khắc phục

2.8 Tìm hiểu các giải pháp xử lý nối ghép các đoạn cọc BTCT đặc biệt cho cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

2.9 Khả năng áp dụng trong xây dựng móng mố trụ cầu ở Bình Định của cọc ly tâm ứng suất trước

2.10 Kết luận chương 2

Chương 3: Ví dụ tính toán về sức chịu tải của cọc bê tông ly tâm ứng suất trước và các loại cọc khác nhằm so sánh kết quả

3.1 Giới thiệu chung về công trình tại tỉnh Bình Định

3.2 Phương án cọc bê tông cốt thép thường

3.3 Phương án cọc khoan nhồi

3.4 Phương án cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

3.5 So sánh tính hiệu quả của các phương án

3.6 Sử đụng phương án cọc bê tông ly tâm ứng suất trước tính và bố trí cọc trong mố M1(MT1_M1)

3.7 Thi công cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

3.8 Kết luận chương 3

Kết luận và kiến nghị

Tài liệu tham khảo

1 Quy trình thiết kế cầu 22TCN 272-05

2 GS.TS Nguyễn Viết Trung; PGS.TS Hoàng Hà; PGS.TS Nguyễn Ngọc Long:

“Cầu bê tông cốt thép” - Nhà xuất bản GTVT (2007)

3 GS.TS Nguyễn Viết Trung; PGS.TS Hoàng Hà; Ths Đào Duy Lâm: “Các ví dụ tính toán Dầm cầu chữ I, T, Super-T bêtông cốt thép DUL theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05” - Nhà xuất bản Xây dựng (2005)

4 GS.TS Lê Đình Tâm: “Cầu bêtông cốt thép trên đường ôtô” – Nhà xuất bản Xây dựng (2008)

5 Các giáo trình Sức bền vật liệu, Cơ học kết cấu, Kết cấu bêtông cốt thép, Lý thuyết phần tử hữu hạn và các tài liệu khác có liên quan

6 Phần mềm tính toán: Midas, Excel, Sap, Plaxis, Piling

7 BẢNG QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG VẬN TẢI TỈNH BÌNH ĐỊNH ĐẾN NĂM 2020, ĐỊNH HƯỚNG ĐẾN NĂM 2030

8 “ Giới thiệu cọc bê tông ly tâm ứng lực trước” CBHD: TS> Nguyển Văn Tiếng

9 Theo tiêu chuẩn JIS A 5335-1987 và JIS A 5337-1982 hoặc TCVN 7888:2008

10 Bài Giảng “ Mố trụ cầu “ Ths Nguyễn Văn Vĩnh

11 Bài giảng “ Mố Trụ Cầu “ GS.TS Nguyễn Viết Trung

12 Bài giảng “ Kết Cấu Bê Tông Dự Ứng Lực” TS Ngô Đăng Quang

III DỰ KIẾN KẾ HOẠCH THỰC HIỆN: 6 THÁNG

(tuần)

3 Chương 3 và phần Kết luận, kiến nghị 8

Cán bộ hướng dẫn

TS Trần Thế Truyền

Bộ môn Cầu hầm Trưởng bộ môn

Tuyến QL1 bắt đầu từ cửa khẩu Hữu Nghị (Lạng Sơn) đến Năm Căn

(Cà Mau) có tổng chiều dài 2300km Từ những năm 1993 bằng các nguồn vốn

ODA đã nâng cấp theo tiêu chuẩn đường cấp III, quy mô 2 làn xe trên toàn

tuyến; Giai đoạn từ năm 2003 đến nay, một số đoạn có lưu lượng lớn đã được

mở rộng lên 4 làn xe (khoảng 476 Km) và xây dựng 18 tuyến tránh qua các khu

đô thị (khoảng 164 Km) Tuy nhiên, đến nay một số đoạn tuyến trên QL1 đã

quá tải, đặc biệt các đoạn từ Hà Nam – Ninh Bình – Thanh Hóa – Hà Tĩnh và một số đoạn qua đô thụ lớn; Một số đoạn sẽ tiếp tục quá tải trong thời gian tới như đoạn Cần Thơ – Phụng Hiệp, Đồng Nai – Phan Thiết

Danh mục tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho các dự án mở rộng QL1 đoạn từ Vũng Ánh (tỉnh Hà Tĩnh) đến Cần Thơ đã được Bộ trưởng Bộ GTVT

phê duyệt tại Quyết định số 1094/QĐ-BGTVT ngày 16/5/2012

3.1.4 Quy mô tuyến đường

 Đường cấp III đồng bằng theo tiêu chuẩn đường TCVN4054-2005

 Cầu được xây dựng vĩnh cữu bằng BTCT và BTCT DƯL

 Cầu gồm 1 nhịp 25m, chiều dài toàn cầu L tc = 35.1m

 Tải trọng thiết kế: HL93, Người 3kN/m 2

 Tần suất thiết kế P4%: H4% = 30.25m, L 0=23m, V=1.42m/s

 Động đất cấp 7 với hệ số gia tốc A=0.1008 (theo TCVN 9386-2012)

 Cầu không có thông thuyền thì khoảng cách giữa mực nước thiết kế

(P4%) đáy dầm là 0.5m (trường hợp không coa cây trôi)

3.1.5 Kết cấu phần trên

 Dùng dầm BTCT DƯL lắp ghép L=25m, mặt cắt ngang gồm 5 dầm chủ tiết diện chữ “I”, chiều cao dầm chủ h=1.45m, cự ly giữa các dầm chủ là

2.4m

 Mặt cầu bằng be tông cốt thép dày 0.2m

 Lớp phủ bê tông nhựa chặt D max =19mm, dày 7cm; lớp phòng nước dày 4mm

 Dốc ngang cầu i=2% đối với đoạn thẳng, tạo dốc ngang bằng xà mũ

 Lan can, tay vịn, ống nối bằng thép mạ kẽm

 Gối cầu bằng cao su bản thép nhập ngoại, khe co giản thép

3.1.8 Đặc điểm địa chất

Căn cứ vào kết quả khoan khỏa sát địa chất công trình, thí nghiệm

xuyên tiêu chuẩn và thí nghiệm trong phòng tại hai lỗ khoan cầu Mỹ trinh 1, địa tầng khu vực xây dựng công trình được phân chia thành các lớp đất, đá mô

tả theo thứ tự từ trên xuống như sau ( Tên các lớp đất, đá được thống nhất với

báo cáo khỏa sát địa chất công trình nền đường và cống đoạn Km1171+00 –

Km1180+00)

 Lớp B: Lớp bùn mặt ruộng

Lớp B phân bố ngay trên bề mặt thiên nhiên , với bề dày 0.3m tại vị trí

xây dựng cầu Mỹ Trinh 1 Lớp đất cần được đào bỏ trước khi thi công nền đường đầu cầu

 Lớp 1: Sét ít dẻo màu xám vàng (CL), trạng thái dẻo cứng

Lớp 1 nằm dưới lớp B, gặp trong 2 lỗ khoan cầu Mỹ trinh1, thành phần

là sét ít dẻo trạng thái cứng Chiều dày thay đổi 2.2m (MT1_M1) đến 3.7m

(MT1_M2) Lớp đất có khả năng chịu tải trung bình đối với công trình cầu Áp

lực tính toán quy ước R 0 =2.0kG/cm 2

 Lớp 2: Cát lẫn bụi sét màu xám vàng (SC-SM), kết cấu chặt vừa Lớp 2 nằm dưới lớp 1, gặp trong cả hai lỗ khoan cầu Thành phần là cát lẫn bụi sét, màu xám vàng xám trắng, bão hòa nước, kết cấu chặt vừa Chiều

dày thay đổi 5.7m (MT1_M1) đến 8.0m (MT1_M2) Lớp đất có khả năng chịu tải trung bình đối với công trình cầu Áp lực tính toán quy ước R 0 =1.5kG/cm 2

 Lớp 3: Cát lẫn sét màu xám vàng, xám trắng (SC), kết cấu chặc

vừa

Lớp 3 nằm dưới lớp 2, gặp trong cả hai lỗ khoan cầu Thành phần là cát lẫn sét màu nâu vàng, kết cấu chặt vừa, đất có nguồn gốc là sản phẩm phong

hóa triệt để của đá granit tạo thành Chiều dày thay đổi 7.6m (MT1_M1) đến

4.8m (MT1_M2) Lớp đất có khả năng chịu tải trung bình đối với công trình

cầu Áp lực tính toán quy ước R 0 =2.5kG/cm 2

 Lớp 4: Cát hạt vừa

Lớp 4 nằm dưới lớp 3, gặp trong cả hai lỗ khoan cầu Thành phần là cát hạt vừa và nhỏ đất có nguồn gốc là sản phẩm phong hóa của đá granit tạo

thành Chiều dày thay đổi 8.5m (MT1_M1) đến 8.8m (MT1_M2)

 Lớp 5: Cát cấp phối kém lẫn bụi, sỏi sạn màu xám vàng (SP-SM)

sản phẩm của đá granit phong hóa mạnh, kết cấu rất chặt

Lớp 5 nằm dưới lớp 4, gặp trong cả hai lỗ khoan cầu Thành phần là cát cấp phối kém lẫn bụi, sỏi sạn màu xám vàng, sản phẩm phong hóa mạnh của đá granit tạo thành Lớp có khả năng chịu tải tốt đối với công trình cầu Chiều dày lớp chưa xác định do các lỗ khoan đều kết thúc trong lớp này Áp lực tính

toán quy ước R 0 =5.0kG/cm 2

Tính to n sức chịu tải của c c loai cọc với cùng một địa chất v cùng

độ sâu mũi cọc Với cọc bê tông cốt thép thường cọc khoan nhồi v cọc bê tông l tâm ứng lực trước được tính theo sức chịu tải của cọc đơn Chọn chiều sâu mũi cọc 30m

3.2 PHƯƠNG ÁN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP THƯỜNG

Chọn cọc BTCT 40x40cm, cốt thép trong cọc là 4ϕ 22 mác bê tông 300 hay cấp độ bền chịu nén B22.5 Chiều dài mỗi cọc là 10m Chiều sâu mũi cọc

, 0

4 ,

2 2

Vậ ta có:

3.2.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều

10.7.2.3-2 nhƣ sau:

QR = φqp.Qp + φqs.Qs Trong đó :

Q R : Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Q S = q S A S : Sức kháng tại thân cọc

Q P = q P A P : Sức kháng tại mũi cọc

q S : Sức kháng đơn vị tại thân cọc

q P : Sức kháng đơn vị tại mũi cọ

A S = P.L i : Diện tích bề mặt thân cọc

A P : Diện tích bề mặt mũi cọc

φ qs : Hệ số sức kháng tại thân cọc (theo 10.5.5-2)

φ qp : Hệ số sức kháng tại mũi cọc (theo 10.5.5-2)

α - hệ số dính bám

Su - cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa)

Sức kháng thân cọc đơn vị trong đất rời được tính theo chỉ số SPT như sau:

qs =0,0025.N < 0,19Mpa (theo Quiros và Reese – 10.8.3.4.2-1)

Bảng tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

Do mũi cọc đặt vào lớp đất cát theo 10.8.3.4.3-1, ta có:

Theo Reese và Wright, q p = 0.064 N đói với chỉ số SPT N <60

Vậy, mũi cọc dặt vào tầng đất có SPT = 50, nên:

3.3 PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI

Chọn cọc khoan nhồi có đường kính ngoài là D = 600(mm), mũi cọc ở

đô sâu 30m, cốt thép trong cọc 12ϕ14 , mác bê tông 300 hay cấp độ bền chịu nén B22,5

3.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

QVL = k.m.(Rb.Ac + Rs.As) Trong đó:

R b– cường độ chịu nén của bê tông

A c – diện tích mặt cắt ngang cọc

R s – cường độ chịu nén của thép

A s – diện tích của cốt thép bố trí trong cọc

k.m – hệ số điều kiện làm việc, k.m = 0,7

Ta có:

A c = π.30 2 = 2827.43 (cm 2 )

) ( 468 18 4

4 1

Vậ ta có:

QVL = k.m.(Rb.Ac + Rs.As) = 0,7(130.2827,43 + 2700.18,468) = 292.2 (Tấn)

3.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều

10.7.2.3-2 như sau:

QR = φqp.Qp + φqs.Qs Trong đó :

QR : Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Q S = q S A S : Sức kháng tại thân cọc

Q P = q P A P : Sức kháng tại mũi cọc

q S : Sức kháng đơn vị tại thân cọc

qP : Sức kháng đơn vị tại mũi cọ

A S = P.L i : Diện tích bề mặt thân cọc

A P : Diện tích bề mặt mũi cọc

φ qs : Hệ số sức kháng tại thân cọc (theo 10.5.5-2)

φqp : Hệ số sức kháng tại mũi cọc (theo 10.5.5-2)

Diện tích mặt cắt ngang một cọc: 0 283 ( )

4

6

α - hệ số dính bám

Su - cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa)

Sức kháng thân cọc đơn vị trong đất rời được tính theo chỉ số SPT như sau:

qs =0,0025.N < 0,19 (Mpa) (theo Quiros và Reese – 10.8.3.4.2-1)

Bảng tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

Do mũi cọc đặt vào lớp đất cát theo 10.8.3.4.3-1, ta có:

Theo Reese và Wright, q p = 0.064 N đói với chỉ số SPT N <60

Vậy, mũi cọc dặt vào tầng đất có SPT = 50, nên:

3.4 PHƯƠNG ÁN CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC

3.4.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc

 Áp dụng tiêu chuẩn JIS A 5337 – 1982

 Chọn dường kính cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

 Bảng kích thước theo nhà máy cho cọc ống như sau:

 Các thông số tra bảng

 Cường độ chịu nén của bê tông : σ cu = 800 kG/cm 2

 Cường độ bê tông sau khi căng cáp: σ cp = 560 kG/cm 2

 Cường độ chịu kéo: σ pt = 80 kG/cm 2

 Mô dun đàn hồi của bê tông cọc: E c = 0.4 x 10 5 kG/cm 2

 Mô đun dàn hồi của cọc sau khi căng cáp: E c’ = 3.5 x 10 5 kG/cm 2

Tổng diện tích thép ứng lực:

) (

6 5 4

71 0

Diện tích mặt cắt ngang cọc:

) ( 25 1159 4

) ) 9 2 50 (

4

) ) 2 (

cm d

D D

σ py : cường độ chịu kéo giới hạn chảy của thép ƯST

 Chọn: min (σ1 pi ; σ 2 pi ) = 10150 (kG/cm 2 )

 Cường độ chịu kéo của thép đặt vào trong ƯST: σpt

pi pt

A

A n'

) / ( ) 5 0 1 ( 1

)

cm kG n

E n

pt cpt

s P cpt

σ pe (kG/cm 2 ) 9105.39

 Ứng suất hữu hiệu của bê tông: σce

) /

 Đặc trƣng hình học của tiết diện:

 Mô men quán tính: I e

2 4

4 2

4 4

0 r n A r cm r

 Mô đun kh ng uốn: Z e

)

( 3 0

cm r

M’ br: mô men gây gãy cọc

M’ br = 1.5 M’ cr ( Theo tiêu chuẩn JIS 5337 – 1982)

3.4.1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc

 Theo tiêu chuẩn ACI – 543

 Sức chịu tải cho phép: P e

Pe = (0.33×f’c – 0.7×fpe)Ac f’ c = σ cu = 800 (kG/cm 2 ) ; f pe = σ ce =44.2 (kG/cm 2 ) Nên: P e =(0.33×800 – 0.7×44.2)1159.25 = 270.17(Tấn)

Kết luận:

 Sức chịu tải lâu dài

Ta có : R a = 219.04 (T) < P e = 270.17 (T)

Vậ chọn:

Sức chịu tải theo vật liệu là: P VL min = 219 (Tấn)

Sức chịu tải tức thời: P VLmax = 438 (Tấn)

Mô men gây uốn nứt: M’ cr =12.99 (T.m)

Mô men gây gãy cọc : M’ br = 19.49 (T.m)

(Theo tiêu chuẩn JIS A – 5337 – 1982)

3.4.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

Công thức tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo điều

10.7.2.3-2 như sau:

QR = φqp.Qp + φqs.Qs Trong đó :

Q R : Sức chịu tải của cọc theo đất nền

QS = qS AS : Sức kháng tại thân cọc

Q P = q P A P : Sức kháng tại mũi cọc

q S : Sức kháng đơn vị tại thân cọc

q P : Sức kháng đơn vị tại mũi cọ

AS = P.Li : Diện tích bề mặt thân cọc

AP : Diện tích bề mặt mũi cọc

φ qs : Hệ số sức kháng tại thân cọc (theo 10.5.5-2)

φ qp : Hệ số sức kháng tại mũi cọc (theo 10.5.5-2)

Chu vi mặt cắt ngang của cọc: P = 3.14×0.5 = 1.57 (m)

 Sức kháng tại thân cọc

Sức kháng thân cọc trong đất dính được xác định theo phương pháp α:

qs = αSu (10.8.3.3.1-1) Trong đó:

α - hệ số dính bám

Su - cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa)

Sức kháng thân cọc đơn vị trong đất rời được tính theo chỉ số SPT như sau:

qs =0,0025.N < 0,19 (Mpa) (theo Quiros và Reese – 10.8.3.4.2-1)

Bảng tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền

Do mũi cọc đặt vào lớp đất cát theo 10.8.3.4.3-1, ta có:

Theo Reese và Wright, q p = 0.064 N đói với chỉ số SPT N <60

Vậy, mũi cọc dặt vào tầng đất có SPT = 50, nên:

)32.05.0(5.2

2 2

m T n

F

Giá trị 4.23( )

2

41.4435.02

 Kết luận:

Như vậ ta có gi trị Momen gâ nứt cọc M’cr =12.99 (T.m) trong khi

đó gi trị Momen lớn nhất khi cẩu hai đầu M max = 12.23 (T.m) xấp xỉ bằng nhau, nên việc cẩu cọc ở hai đầu cọc không được khu ến khích ngu cơ gâ nứt gã cọc rất cao

3.5 SO SÁNH TÍNH HIỆU QUẢ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN

Như đã tính toán ở trên cho các phương án cọc áp dụng cho công trình: phương án cọc bê tông cốt thép thường; cọc khoan nhồi; cọc bê tông ly tâm ứng suất trước Sau đây là phương pháp tổng hợp, thống kê các số liệu tính toán lập thành bảng để dựa vào đó lập nên cơ sở so sánh tính hiệu quả về mặt

kỹ thuật lẫn kinh tế của từng phương án

3.5.1 Bảng thống kê số liệu đã tính toán

Cọc BT ly tâm DUL (D500)

Cọc BTCT thường (b=400)

Cọc khoan nhồi (Φ600) Diện tích mặt cắt

Sức chịu tải của cọc

3.5.2 Bảng báo giá từng loại cọc tại các nhà máy sản xuất

3.5.2.1 Bảng báo giá cọc bê tông cốt thép thường

Bảng báo giá tham khảo dưới đây do Công ty Cổ phần BT IBS đưa ra

BẢNG THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ GIÁ THAM KHẢO

L max (m)

TẢI TRỌNG LÀM VIỆC (tấn)

TẢI TRỌNG THI CÔNG (tấn)

GIÁ (m) dài CHỦ

Từ bảng báo giá trên của nhà máy ta thấy cọc BTCT thường 40x40cm

có chi phí trên một mét dài cọc khoảng 645.000đ (sáu trăm bôn mươi lăm nghìn đồng)