Phân tích ổn định, biến dạng và các giải pháp xử lý trụ t5 cầu rạch lá cần giờ

Tóm tắt luận văn Hiện nay, khi xây dựng công trình trên đất yếu thường hay xảy ra các sự cố không mong muốn liên quan đến vấn đề ổn định và biến dạng của công trình.. 1.4 Nội dung nghiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH, BIẾN DẠNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ TRỤ T5 CẦU RẠCH LÁ – CẦN GIỜ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2007

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS TRẦN XUÂN THỌ

Cán bộ chấm nhận xét 1:………

Cán bộ chấm nhận xét 2:………

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày……….tháng……….năm 2007

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

-

Tp.HCM ngày……….tháng……….năm 2006

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Đinh Hoài Luân Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 16/02/1979 Nơi sinh: Vĩnh Long

Chuyên ngành: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU MSHV: 00904251

I TÊN ĐỀ TÀI:

PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH, BIẾN DẠNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ

LÝ TRỤ T5 CẦU RẠCH LÁ – CẦN GIỜ.

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Nhiệm vụ:

Phân tích ổn định, biến dạng và các giải pháp xử lý trụ T5 cầu Rạch Lá – Cần Giờ

2 Nội dung:

Chương 1: Giới thiệu

Chương 2: Tổng quan về những vấn đề ổn định trụ cầu trong đất yếu

Chương 3: Cơ sở lý thuyết phân tích và tính toán ổn định và biến dạng trụ cầu bê

tông cốt thép

Chương 4: Phân tích và tính toán ổn định, biến dạng và các giải pháp xử lý trụ

T5 – cầu Rạch Lá

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05/07/2006

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/03/2007

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS TRẦN XUÂN THỌ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

TS TRẦN XUÂN THỌ TS VÕ PHÁN

Nội dung và đề cương Luận văn Thạc sĩ đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua

Ngày……….tháng……….năm 2006

PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

Lời cảm ơn

Luận văn thạc sĩ này được hoàn thành là nhờ vào những kiến thức mà các thầy cô đã truyền đạt cho em trong suốt quá trình theo học lớp cao học “Công trình trên đất yếu” Em xin chân thành cảm ơn tất cả các quí thầy cô đã giảng dạy và chỉ bảo cho em những kiến thức bổ ích là hành trang phục vụ cho công tác của em sau này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Trần

Xuân Thọ, giảng viên đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và cung

cấp cho em những tài liệu hết sức quí báo giúp em hoàn thành luận văn thạc sĩ này

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn này

Tóm tắt luận văn

Hiện nay, khi xây dựng công trình trên đất yếu thường hay xảy ra các sự cố không mong muốn liên quan đến vấn đề ổn định và biến dạng của công trình Việc khắc phục các sự cố này gặp rất nhiều khó khăn, tốn kém và làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công công trình Sự cố xảy ra tại cầu Rạch Lá, huyện Cần Giờ, Thành Phố Hồ Chí Minh là một trong những sự cố thường gặp khi xây dựng cầu trong đất yếu (nền

bị mất ổn định và các cấu kiện công trình bị chuyển vị vượt quá giới hạn) Đề tài “Phân tích ổn định, biến dạng và các giải pháp xử lý trụ T5 cầu Rạch Lá – Cần Giờ” phần nào giải quyết các vấn đề còn tồn tại của các sự cố nêu trên

Abstract

Nowadays, construction of structures on soft soils often faces with unexpected stability and deformation problems Remedial works for those problems are often very difficult, costly and slow down project’s schedule Failure of Rach La bridge, Can Gio district, Ho Chi Minh city is one typical incident happened in construction of bridge (instability of foundation and large deformation of bridge’s structural elements) The thesis “Stability and deformation analysis and remedial solutions for pier T5 of Rach La bridge, Can Gio” shall solved in some extent the existing problems of those failures.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Tổng quan 1

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3 Mục đích nghiên cứu 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 3

1.5 Hạn chế của đề tài 3

CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH TRỤ CẦU TRONG ĐẤT YẾU 2.1 Tổng quan về mố trụ cầu trong đất yếu 4

2.2 Mất ổn định của trụ cầu trong đất yếu 5

2.2.1 Mất ổn định trượt 5

2.2.2 Mất ổn định do biến dạng 5

2.3 Một số sự cố gặp phải khi xây dựng cầu trong đất yếu 6

2.3.1 Sự cố cầu và hầm chui Văn Thánh 2 6

2.3.2 Sự cố nghiêng và gẫy cọc trong khi thi công móng trụ cầu 8

2.3.3 Sự cố cầu Rạch Lá – Cần Giờ 10

2.4 Nguyên nhân và giải pháp khắc phục 14

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA TRỤ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP 3.1 Tổng quan 15

3.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp giải tích 16

3.2.1 Lý thuyết tính toán sức chịu tải của cọc BTCT 16

3.2.1.1 Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu 16

3.2.1.2 Sức chịu tải dọc trục của cọc theo đất nền 17

3.2.2 Kiểm tra ổn định móng cọc BTCT 21

3.2.2.1 Sức chịu tải của móng cọc BTCT 21

3.2.2.2 Ổn định móng cọc BTCT 22

3.2.2.3 Ổn định trượt trong điều kiện tự nhiên 25

3.2.3.1 Lún của một cọc riêng lẻ 30

3.2.3.2 Chuyển vị ngang cọc 32

3.3 Cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn 34

3.3.1 Giới thiệu 34

3.3.2 Các thông số chính trong mô hình cơ bản của đất nền 35

3.3.3 Mô hình Mohr – Coulomb 36

3.3.3.1 Ứng xử đàn dẻo thuần túy 37

3.3.3.2 Công thức tính toán của mô hình Mohr – Coulomb 38

3.3.3.3 Các thông số cơ bản của mô hình Mohr – Coulomb 40

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH, BIẾN DẠNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP XỬ LÝ TRỤ T5 – CẦU RẠCH LÁ 4.1 Tổng quan 43

4.2 Mô tả công trình 43

4.2.1 Mô tả chung 43

4.2.2 Sự cố tại trụ T5 45

4.2.3 Địa chất công trình tại trụ T5 46

4.3 Tính toán ổn định và biến dạng trụ T5 bằng phương pháp giải tích 49

4.3.1 Tính toán sức chịu tải cọc 49

4.3.1.1 Theo vật liệu làm cọc 49

4.3.1.2 Sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất nền 50

4.3.2 Biến dạng đất nền dưới mũi cọc – độ lún của một cọc riêng lẻ 52

4.3.3 Ổn định mái dốc lòng sông 54

4.3.3.1 Giới thiệu 54

4.3.3.2 Mô hình bài toán cho mái dốc tự nhiên 55

4.4 Mô phỏng bài toán bằng phần mềm Plaxis 3D Tunnel version 1.2 59

4.4.1 Các thông số đầu vào của mô hình Mohr – Coulomb 59

4.4.3 Ba bài toán theo các giai đoạn thi công 62

4.4.3.1 Thi công cọc đóng + tải trọng phụ + hạ mực nước thủy triều 62

4.4.3.2 Khắc phục bằng cọc đóng 71

4.4.3.3 Khắc phục bằng cọc khoan nhồi 75

4.4.3.4 Chuyển vị cọc theo các bước thi công 78

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Một số kết luận khi giải bài toán bằng phần mềm Plaxis 79

5.2 Đề xuất phương án xử lý 80

5.3 Kiến nghị phương hướng nghiên cứu tiếp theo 80

Tài liệu tham khảo 81 Tóm tắt lý lịch học viên

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Tổng quan:

Sự cố công trình được hiểu là những hiện tượng kỹ thuật xảy ra đối với công trình trong quá trình xây dựng hoặc quá trình khai thác, làm cho công trình không thể được tiếp tục xây dựng hoặc khai thác bình thường Sự cố công trình thường là biểu hiện của một hoặc một vài trạng thái làm việc nào đó của công trình hay bộ phận công trình đang xây dựng hoặc các công trình phụ trợ, và các trạng thái làm việc đó đã vượt quá giới hạn cho phép (không kể đến những phá

hủy công trình do thiên tai) [8]

Trong thực tế xây dựng các công trình cầu hiện nay thường có rất nhiều sự cố xảy ra do chủ quan về mặt thiết kế cũng như thi công như:

- Dầm cầu bê tông đang sử dụng đột nhiên đứt gãy, sụp đổ

- Dầm cầu treo dây võng, cầu dây văng bị sụp đổ trong quá trình sử dụng

- Dầm cầu đang lao bị rơi, bêtông đang đúc bị sập đà giáo

- Bê tông ở cấu kiện của cầu đang khai thác xuất hiện các vết nứt có bề rộng vượt quá giới hạn cho phép

- Biến dạng của đất nền quá lớn

- Đất nền bị mất ổn định

- Trượt của khối đất đắp cao ở hai đầu vào cầu

- Mố cầu bị nghiêng trong khi đang đắp đất lưng mố

- Hệ cọc của móng trụ cầu bị đẩy nghiêng, bị uốn gẫy trong lúc đang thi công

Các sự cố công trình trong xây dựng cầu gần đây như cầu Dần Xây, cầu Rạch Miễu, cầu và hầm chui Văn Thánh,… đang là mối quan tâm hàng đầu đối với các nhà đầu tư, các công ty thiết kế và đơn vị thi công trong ngành xây dựng

Do đó, việc dự đoán được những sự cố có thể xảy ra khi thiết kế công trình cũng như khắc phục các sự cố trong giai đoạn thi công là vấn đề rất quan trọng cần phải nghiên cứu Nội dung chính của đề tài này là phân tích những vấn đề về ổn định và biến dạng của hệ cọc trong móng trụ cầu trong quá trình thi công và sử dụng lâu dài

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài:

Góp phần tìm ra nguyên nhân và khắc phục những sự cố khi thi công móng cọc trong đất yếu cho công trình cầu nói riêng và cho móng cọc của tất cả các công trình xây dựng khác nói chung

Từ các thông số cơ lý của đất nền (kết hợp vơí sự thay đổi lớn của mực nước ngầm hay mực nước thủy triều) có thể dự đoán sự mất ổn định của cọc sau khi đóng giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho việc thi công công trình

1.3 Mục đích nghiên cứu:

Mục đích của đề tài là nghiên cứu ổn định và biến dạng của cọc trong đất yếu nhằm dự đoán trước sự cố mất ổn định đầu cọc xảy ra sau khi đóng với điều kiện bất lợi là có sự dao động lớn của mực nước thủy triều Từ đó đề xuất phương án thiết kế thi công và giải quyết những sự cố xảy ra cho những công trình tương tự sau này

1.4 Nội dung nghiên cứu:

Nội dung trọng tâm là nghiên cứu sự ổn định, biến dạng và chuyển vị của hệ cọc trong móng trụ cầu (móng cọc) trong đất yếu khi có sự thay đổi lớn của mực nước thủy triều Phương pháp nghiên cứu được đề xuất như sau:

i) Phương pháp giải tích: áp dụng các công thức tính toán đã biết trong

lý thuyết cơ học đất về ổn định và biến dạng của cọc trong đất yếu

ii) Phương pháp phần tử hữu hạn: mô hình hóa bài toán bằng phần mềm Plaxis với các thông số cơ lý của đất nền

iii) Nêu nguyên nhân và giải pháp khắc phục sự cố đầu cọc bị chuyển

vị, kết luận và kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài

Với nội dung nghiên cứu như trên đề tài được chia ra các chương như sau:

Chương 1: Giới thiệu

Chương 2: Tổng quan về những vấn đề ổn định trụ cầu trong đất

yếu

Chương 3: Cơ sở lý thuyết phân tích và tính toán ổn định và biến

dạng trụ cầu bê tông cốt thép

Chương 4: Phân tích và tính toán ổn định, biến dạng và các giải

pháp xử lý trụ T5 – cầu Rạch Lá

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

1.5 Hạn chế của đề tài:

Do thời gian có hạn nên đề tài không xét đến các yếu tố sau đây:

+ Không phân tích ảnh hưởng của hiện tượng xói và dòng thấm tác động lên đất xung quanh cọc

+ Không xét ảnh hưởng của dòng chảy tác động lên chuyển vị của đầu cọc + Không xét hiện tượng ma sát âm

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH TRỤ CẦU TRONG ĐẤT YẾU

2.1 Tổng quan về mố trụ cầu trong đất yếu:

Mố trụ cầu là một công trình rất đặc biệt, ngoài việc phải chịu tải trọng từ kết cấu nhịp truyền xuống nó còn phải làm nhiệm vụ của một tường chắn đất (mố cầu), thường xuyên chịu tác động và bị ảnh hưởng bởi sự biến động lên xuống của mực nước thuỷ triều (trụ cầu) Mố là bộ phận chuyển tiếp đảm bảo xe chạy êm thuận từ đường vào cầu, trụ là kết cấu chủ yếu gánh đỡ tải trọng do dầm, bản mặt cầu và do tải trọng xe chạy truyền xuống Mố trụ cầu thường chịu tải ngang và moment rất lớn nên phải được thiết kế là móng cọc đài cao

Khi xây dựng trên đất yếu mố cầu với nền đất đắp khá cao hay xảy ra các hiện tượng như mất sức chịu tải do lún sụp, nền đất bị phá hoại kết cấu, bị đùn, đẩy sang hai bên hoặc trồi lên Tương tự, trụ cầu trong đất yếu ngay khi thi công phần móng trụ thường hệ cọc bị đẩy nghiêng hoặc bị uốn gẫy

Do những điều kiện nêu trên, để đảm bảo mố trụ cầu ổn định trên đất yếu và an toàn trong quá trình khai thác cần có những giải pháp hợp lý như: đặt công trình cao hơn vị trí thiết kế một đoạn bằng với độ lún dự kiến, làm các khe lún để tách công trình ra từng phần, tăng độ bền cho các kết cấu công trình, dùng các loại kết cấu đặc biệt, thay đổi kích thước và độ sâu đặt móng… Công trình đưa vào sử dụng phải thoả mãn các tiêu chuẩn về ổn định chống lật, ổn định

chống trượt, khả năng chịu tải… [9]

2.2 Mất ổn định của trụ cầu trong đất yếu:

2.2.1 Mất ổn định trượt:

Mất ổn định trượt (phá hoại trượt) xảy ra khi đất chia thành các khối hay vùng riêng biệt bị dịch chuyển toàn bộ hay từng phần tiếp tuyến với nhau dọc theo một mặt trượt Tất cả các mái dốc đều có xu hướng giảm độ dốc đến một dạng ổn định hơn , cuối cùng chuyển sang nằm ngang và trong bối cảnh này mất ổn định được quan niệm là khi đất có xu hướng di chuyển và phá hoại Các lực gây mất ổn định liên quan chủ yếu với trọng lực và thấm trong khi sức chống phá hoại cơ bản là do hình dạng mái dốc kết hợp với bản thân độ bền kháng cắt

của đất tạo nên [17]

Trong xây dựng trụ cầu, hiện tượng mất ổn định trượt thường xảy ra ở mái dốc lòng sông Có nhiều nguyên nhân gây ra hiện tượng trên như sự thay đổi trạng thái ứng suất thiên về mặt bất lợi đối với mái đất (do tác dụng của tải trọng đặt thêm vào trên đỉnh mái…), do ảnh hưởng của các nguyên nhân bên ngoài (sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, các yếu tố địa chất thủy văn như nước thủy triều, nước mưa…) hoặc có thể do tình hình làm việc của khối đất nền (các lớp địa chất của đất nền, đất có khả năng chịu tải tốt hay đất yếu)

2.2.2 Mất ổn định do biến dạng:

Đối với nền đất yếu, khi phải chịu tác dụng của tải trọng ngoài thường xảy

ra biến dạng rất lớn Ngay cả khi tải trọng tác dụng lên nền còn còn khá nhỏ so với tải trọng tới hạn (tải trọng làm công trình mất ổn định), thì chuyển vị của nền đất yếu đã lớn tới mức gây cho công trình bị biến dạng, nứt, gây khó khăn cho việc sử dụng Nền đất yếu có khả năng xảy ra biến dạng rất lớn trước khi bị phá hỏng về cường độ

Nguyên nhân gây mất ổn định do biến dạng của trụ cầu là do một bộ phận cấu kiện hay cả trụ cầu bị chuyển vị vượt quá giới hạn cho phép Chuyển vị đứng, phụ thuộc vào tính chất của đất nền và tải trọng truyền xuống trụ cầu, thường có giá trị khoảng vài chục milimet Đối với đất yếu còn xuất hiện chuyển

vị theo phương ngang do ảnh hưởng của áp lực ngang gây nên bởi các tác động sau: chuyển dịch của đất nền, áp lực thấm, chấn động của búa đóng cọc, thủy triều, san lấp các công trình phụ trợ phục vụ thi công… Chuyển vị ngang thường rất lớn và gây rất nhiều khó khăn trong công tác khắc phục sự cố

2.3 Một số sự cố gặp phải khi xây dựng cầu trong đất yếu:

2.3.1 Sự cố cầu và hầm chui Văn Thánh 2:

Hầm chui bên dưới đường dẫn lên cầu Văn Thánh 2 là một hạng mục công trình bổ sung trong quá trình thi công đường Lê Thánh Tôn để giải quyết việc qua lại của nhân dân hai bên đường Hầm chui được bố trí ở đoạn đường đắp cao

sau 2 mố cầu, có dạng cống hộp BTCT gồm 2 khoang rộng 5m, tĩnh không 2.5m Đất nền dưới hầm chui được gia cố bằng cừ tràm dài 4.5m, đường kính (8 – 10)cm, mật độ 25cây/m 2

Theo cách bố trí như trên, đường hầm chỉ được bắt đầu thi công sau khi nền đường đắp dẫn lên cầu đã đạt độ lún ổn định (theo thiết kế là vào khoảng tháng 5/2002) Tuy nhiên bên Thiết kế không chỉ ra điều kiện này và đã cùng với Chủ đầu tư cũng như Tư vấn giám sát để đơn vị thi công tiến hành thi công đồng thời hầm chui và đắp nền đường (vào tháng 8/2001) Kết quả là hầm chui bị lún theo cùng quá trình lún của đường đắp (sau 8 tháng 20 ngày, độ lún đo được là

112cm) Hầm chui không thể sử dụng được vì chiều cao thông thoáng tại cửa hầm chỉ còn 1.5m và nước tràn vào ngập trong đường hầm Đường hầm bắt buộc

phải phá bỏ và tiến hành sửa chữa bằng cách sử dụng hệ móng cọc

Cầu Văn Thánh 2 sau khi hoàn thành đưa vào sử dụng một thời gian thì xảy

ra sự cố như sau: lòng cầu Văn Thánh 2 có nhiều vết nứt ở 2 đầu, trong đó một vài chỗ dầm bêtông bị bể loang lổ, tất cả các dầm cầu đều bị dịch chuyển đụng

vào mố ở cả hai phía bờ

Hình 2.1 Sự cố lún mố cầu Văn Thánh 2

Hình 2.2 Nứt dẫn đến sụp lịng cầu Văn Thánh 2

2.3.2 Sự cố nghiêng và gẫy cọc trong khi thi công móng trụ cầu:

Sự cố nghiêng và gẫy cọc trong khi thi công móng trụ cầu được PGS TS

Phan Vị Thủy thuộc Bộ Giao Thông Vận Tải báo cáo tại Hội nghị khoa học toàn

quốc lần thứ nhất về sự cố công trình và các nguyên nhân [8] Sự cố công trình

được mô tả như sau:

Trạng thái thi công công trình lúc có sự cố

- Hạ cọc BTCT, mũi cọc đạt cao độ -44.4m bằng búa rung kết hợp xói hút, đầu trên cọc ở cao độ -2.4m Cọc dài 42m, trong đó đoạn ngàm vào đất tốt dài 20m, đoạn cọc đi qua lớp bùn dài trung bình 16m và đoạn tự do trên mặt đất dài trung bình 6m

- Hạ vòng vây cọc ván thép, đầu trên cọc ván bằng mức nước thi công

(+1.5m) Mũi hàng cọc có cao độ ở phía bờ -14.5m và phía giữa sông là -18.5m,

như vậy mũi các cọc ván thép đều nằm lơ lửng ở giữa tầng đất yếu

- Đổ cát vào vòng vây để san bằng đáy sông, tạo mặt bằng ở cao độ

-6.2m chuẩn bị cho công tác đổ bê tông bịt đáy vòng vây

- Đổ bê tông bịt đáy để hút nước, tạo không gian khô ráo thi công bệ móng trụ cầu

Vòng vây cọc ván thép

Bê tông bịt đáy

Cát san lấp Lớp đất yếu

Phía bờ sông

Phía lòng sông

Hình 2.3 Thi công trụ lúc xảy ra sự cố

Hiện tượng xảy ra

Trong quá trình đổ cát vào vòng vây, hệ vòng vây đã có sự dịch chuyển, khi đổ xong bê tông bịt đáy được 10 ngày thì hút nước nhưng không hút cạn được

vì hệ thống đã chuyển vị lớn, không còn giữ được độ kín, nước từ ngoài tràn vào vượt quá lưu lượng của máy bơm Khi kiểm tra vị trí các cọc thì thấy có nhiều sai

leôch lôùn ñoăng thôøi heô vaønh ñai cóc vaùn theùp bò nghieđng veă phía bôø sođng, moôt soâ cóc bò gaõy

Phađn tích nguyeđn nhađn kyõ thuaôt

Loøng sođng laø moôt mođi tröôøng ñaât meăm yeâu, lái coù hình dáng maịt caĩt ngang sođng khođng baỉng phaúng Tái vò trí xađy döïng trú caău loøng sođng coù ñoô doâc ngang lôùn nhaât, tuy nhieđn khi chöa xađy döïng cođng trình maùi doâc naøy ñaõ ôû tráng thaùi cađn baỉng töï nhieđn khaù beăn vöõng

Heô thoâng caùc vaôt kieân truùc ñöôïc ñaịt vaøo vò trí xađy döïng (cóc vaùn theùp, caùt ñoơ vaøo voøng vađy, beđ tođng bòt ñaùy vaø caùc tróng löôïng thieât bò thi cođng khaùc) ñaõ laøm cho tráng thaùi cađn baỉng thay ñoơi theo chieău höôùng baât lôïi Caùc cóc vaùn theùp ñoùng trong voøng vađy coù muõi cóc coøn khaù nođng neđn mói löïc taùc dúng ôû trong loøng khoâi voøng vađy ñeău coù theơ gađy ra söï bieân ñoơi tráng thaùi öùng suaât bieân dáng vaø tráng thaùi oơn ñònh cụa cạ mođi tröôøng ñaẫt yeâu tái vuøng lađn caôn xađy döïng trú Hieôn töôïng quan saùt döôïc cho thaây söï coâ cođng trình laø moôt hieôn töôïng maât oơn ñònh neăn cođng trình

2.3.3 Söï coâ caău Rách Laù – Caăn Giôø:

Caău Rách Laù naỉm tređn tuyeân ñöôøng Röøng Saùc (tuyeân ñöôøng huyeât mách ñeơ phaùt trieơn kinh teâ vuøng duyeđn hại huyeôn Caăn Giôø, TP Hoă Chí Minh) ñoán töø phaø Bình Khaùnh ñeân caău Daăn Xađy khi thi cođng moùng trú T5 ñaõ gaịp söï coâ nhö sau:

- Khi thi cođng phaăn cóc ñoùng caùc ñaău cóc bò chuyeơn vò 0.4m so vôùi vò

trí thieât keâ ban ñaău ngay sau khi ñoùng (hình 2.4)

- Sau ñoù khi möïc nöôùc sođng há xuoâng theo thụy trieău taât cạ caùc ñaău

cóc ñeău bò chuyeơn vò raât lôùn töø 2.3m ñeân 4.2m (hình 2.5)

Trên đường Rừng Sác này, tiếp theo sau cầu Rạch Lá về hướng biển Cần Giờ tại cầu Lôi Giang cũng xảy ra một sự cố tương tự như sự cố tại cầu Rạch Lá Dưới đây là một số hình ảnh về cầu Rạch Lá và cầu Lôi Giang

Hình 2.4 Đầu cọc chuyển vị 0.4m ngay sau khi đóng

Hình 2.5 Đầu cọc chuyển vị khi mực nước hạ xuống theo thủy triều.

Hình 2.6 Cầu Rạch Lá cũ bên cạnh cầu mới đang thi công

Hình 2.7 Trụ T6 và phần nhịp cầu đã thi công đến trụ T3

Hình 2.8 Cốt thép trụ và trụ khi đã hoàn thiện

Hình 2.9 Cầu Lôi Giang và sự cố tương tự cầu Rạch Lá

2.4 Nguyên nhân và giải pháp khắc phục:

Những nguyên nhân chung của các sự cố công trình nói trên có thể khái quát như sau:

- Khi xem xét và phân tích ổn định nền móng của mố và trụ cầu khi xây dựng trên nền đất yếu, nhiều trường hợp chỉ xem xét mặt cường độ mà bỏ qua mặt ổn định trượt sâu, một số trường hợp có xem xét ổn định trượt sâu nhưng lại bỏ qua mặt ổn định trượt phẳng

- Nguyên nhân về thi công chủ yếu do thiết lập các công trình phụ trợ không hợp lý gây tải trọng phụ tác dụng lên công trình, chọn trình tự thi công không đúng và thiếu những phân tích tính toán cần thiết khi thi công trong trường hợp phức tạp

- Về quản lý thường chủ trương kỹ thuật là do cấp quản lý quyết định, những qui định về thời hạn hoàn thành công trình xuất phát từ yêu cầu quản lý đôi khi không đủ cho việc thực hiện các quá trình công nghệ xây dựng một cách có chất lượng

Sự cố công trình là điều không mong muốn, hầu hết các sự cố công trình thường để lại những hậu quả đáng tiếc về mặt xã hội cũng như kinh tế Sau khi sự cố công trình xảy ra, Chủ đầu tư, Đơn vị thiết kế, Đơn vị thi công… đều họp bàn để xác định nguyên nhân và tìm giải pháp khắc phục Nhưng nhìn chung, tất cả các giải pháp đều là giải quyết tình thế và còn tồn tại những vấn đề nhất định

làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công và phát sinh chi phí rất lớn

Như vậy việc dự đoán trước những sự cố công trình nếu được quan tâm đúng mức có thể là việc làm hết sức ý nghĩa góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí

đài cao

Sự cố xảy ra ở trụ T5 cầu Rạch Lá là hiện tượng đầu cọc (của hệ móng cọc đỡ bệ trụ) bị chuyển vị rất lớn sau khi đóng Do đó, các lý thuyết tính toán được đề cập trong chương này liên quan đến các vấn đề ổn định và biến dạng của cọc trong đất yếu như: sức chịu tải cọc, biến dạng của đất nền dưới mũi cọc, ổn định mái dốc lòng sông

Chương này cũng đưa ra cơ sở lý thuyết để tính toán ổn định mái dốc bằng phần mềm GEO-SLOPE và cơ sở lý thuyết của phương pháp phần tử hữu hạn, cụ thể là cơ sở lý thuyết tính toán bằng phần mềm Plaxis cùng với mô hình sử dụng để mô tả ứng xử của đất nền là mô hình Mohr – Coulomb

3.2 Cơ sở lý thuyết của phương pháp giải tích:

3.2.1 Lý thuyết tính toán sức chịu tải của cọc BTCT: [3]

3.2.1.1 Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu:

Cọc làm việc như một thanh chịu nén đúng tâm, lệch tâm hoặc chịu kéo

(khi cọc bị nhổ) và sức chịu tải của cọc theo vật liệu có thể được tính theo công

thức sau:

Q VL: sức chịu tải của cọc theo vật liệu

A p : diện tích tiết diện ngang cọc

ϕ: hệ số ảnh hưởng bởi độ mảnh của cọc

Cọc làm việc trong nền đất chịu tác động của áp lực nén của đất xung

quanh cọc, nên thông thường ta không xét đến ảnh hưởng của uốn dọc Ngoại trừ

các trường hợp đặc biệt như cọc quá mảnh hoặc do tác động của sự rung động

gây ra sự triệt tiêu áp lực xung quanh hay cọc đi qua lớp bùn loãng Lúc đó ảnh

hưởng của độ mảnh phải được xét đến trong sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Với cọc bê tông cốt thép, sức chịu tải cực hạn của cọc theo vật liệu xác

định theo công thức thanh chịu nén có xét dến ảnh hưởng của uốn dọc Sự uốn

dọc được xét như tính một cột trong tính toán bê tông:

R at : sức chịu kéo hay nén cho phép của thép

R n : sức chịu nén cho phép của bê tông

A at : diện tích tiết diện ngang cốt thép dọc trong cọc

ϕ: hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc độ mảnh và

theo thực nghiệm Có thể tính như sau:

ϕ = 1.028 – 0.0000288λ2 + 0.0016λ

ϕ = 1.028 – 0.0000288(λd ) 2 + 0.0016λd

λ: độ mảnh của cọc tròn hoặc vuông

λd : độ mảnh của cọc tiết diện chữ nhật (d là bề rộng)

3.2.1.2 Sức chịu tải dọc trục của cọc theo đất nền:

Sức chịu tải của đất nền thường được đề cập đến là sức chịu tải của đất nền dưới móng nông Từ phương thức tính toán ứng xử của đất trong quá trình gánh đỡ một móng nông có thể phát triển lên xây dựng các công thức tính móng sâu hoặc ổn định của đất trong nhiều tình huống khác Sức chịu tải của đất nền phụ thuộc vào sức chống cắt của đất, sức chống cắt này bị ảnh hưởng bởi lịch sử chịu tải của đất, và quá trình thoát nước nên có thể phân chia các phương pháp tính toán sức chịu tải của nền đất thành hai nhóm:

i) Sức chịu tải tức thời với các đặc trưng chống cắt không thoát nước c u

và ϕu còn được gọi là phương pháp tính theo tổng ứng suất tức là không quan tâm đến quá trình thay đổi áp lực nước lỗ rỗng

ii) Sức chịu tải với các đặc trưng chống cắt có thoát nước c’ và ϕ’ tương ứng với nền đất đã lún ổn định do cố kết thấm, còn được gọi là phương pháp tính theo ứng suất hữu hiệu tức là xét đến quá trình thay đổi áp lực nước lỗ rỗng

Có rất nhiều phương pháp thết lập công thức tính sức chịu tải của đất nền như: phương pháp hạn chế phát triển vùng biến dạng dẻo, phương pháp dựa trên giả thiết mặt trượt bên dưới đáy móng là mặt gãy phẳng, phương pháp cân bằng giới hạn điểm trong phạm vi nền đất ngay sát dưới đáy móng; cũng như phương pháp phần tử hữu hạn với nhiều mô hình ứng xử của đất khác hơn mô hình Mohr – Coulomb

Sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất nền:

Q ult : Sức chịu tải cực hạn của cọc

Q s : Sức chống cắt cực hạn giữa đất và cọc ở mặt bên của cọc

Q p : Sức gánh đỡ cực hạn của đất ở mũi cọc

W: Trọng lượng cọc

Tính Q s = A s f s :

Với A s là diện tích xung quanh cọc tiếp xúc với đất, f s là lực chống cắt

đơn vị trên toàn bộ mặt tiếp xúc của đất và cọc Lực chống cắt này được xác

định bằng biểu thức của Coulomb:

a v s a a h a

σ = : ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng

γ’: Trọng lượng riêng đẩy nổi

Z: Chiều dày lớp đất

K s : Hệ số áp lực ngang của đất

K 0 : Hệ số áp lực ngang của đất ở trạng thái tĩnh

K 0 = 1-sinϕ’ (đất cố kết thường) (3.8)

K 0 = (1-sinϕa ) OCR (đất cố kết trước) (3.9)

OCR : Hệ số cố kết trước Tính Q p = q p A p : phương pháp Meyerhof

Trong công thức trên A p là diện tích tiết diện ngang cọc, q p là sức chịu

tải đơn vị diện tích của phần đất nằm dưới mũi cọc Công thức của Meyerhof có

xét đến hình dạng và chiều sâu đóng cọc có dạng như sau:

* '

*

q c

N : hệ số sức chịu tải của Meyerhof có xét đến ảnh hưởng

của chiều sâu và hình dạng cọc

Theo Meyerhof sức kháng mũi của cọc trong đất nền gia tăng theo

chiều sâu cọc chôn trong đất (đặc biệt là đất cát) và đạt cực đại khi tỷ số:

cr

b b

D

L D

Trong đó L b là chiều dài cọc cắm trong đất tốt Tỷ số (L b / D) cr phụ

thuộc vào góc ma sát trong của đất và được tra từ biểu đồ

Hình 3.1 Sơ đồ chọn chiều dài cọc ngàm vào đất L b

Khi (L b / D) > (L b / D) cr sức chịu mũi của cọc trong đất đạt cực đại và

không đổi kể từ độ sâu đó (ứng với chiều sâu L b ) Sức chịu mũi cực đại đó ứng

với các hệ số *

c

q

N max tra từ biểu đồ của Meyerhof

Cũng theo Meyerhof, mỗi loại đất nền có một sức chịu mũi lớn nhất

phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất gọi là sức chịu mũi giới hạn:

Q FS

Q

p

p s

q p (kPa) bằng 400N cho cọc đóng và 120N cho cọc nhồi, trong dó

N là chỉ số SPT trung bình của đất trong khoảng 1D dưới mũi cọc và

4D trên mũi cọc

f s bằng 2N tb cho cọc đóng và bằng N tb cho cọc nhồi và cọc nhỏ

* Theo TCXD 195: sức chịu tải cho phép của cọc trong đất dính và đất rời được tính như sau

N : chỉ số SPT trung bình của đất trong khoảng 1D dưới mũi cọc

và 4D trên mũi cọc Nếu N > 60 khi tính toán lấy N = 60,

nếu N > 50 thì trong công thức lấy N = 50

N c : chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời

N s : chỉ số SPT trung bình trong lớp đất dính

L c : chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất rời (m)

L s : chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất dính (m)

Ω: chu vi tiết diện cọc (m)

A p : diện tích tiết diện mũi cọc (m 2)

W p : hiệu số trọng lượng cọc và trọng lượng đất do cọc thay thế

3.2.2 Kiểm tra ổn định móng cọc BTCT:

3.2.2.1 Sức chịu tải của móng cọc BTCT: [3]

Sức chịu tải đứng của móng cọc BTCT chính là sức chịu tải của nhóm cọc trong móng Khi khoảng cách cọc lớn hơn 6d ảnh hưởng lẫn nhau của các cọc có

thể bỏ qua Do đó, khoảng cách trong một móng cọc thường được bố trí từ 3d đến 6d Hiệu ứng nhóm tác động lên sức chịu tải của cọc, do sự ảnh hưởng lẫn

nhau của các cọc trong nhóm nên sức chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn

Công thức hiệu ứng nhóm η thường được sử dụng trong tính toán móng cọc

của Converse – Labarre có dạng sau:

1 2 2 1

90

1 1

1

n n

n n n n

θ

n 1 : số hàng cọc trong nhóm cọc

n 2 : số cọc trong một hàng

s

d arctg

=

θ tính bằng độ

s: khoảng cách hai cọc tính từ tâm

d: đường kính hoặc cạnh cọc

3.2.2.2 Ổn định móng cọc BTCT: [6]

Tính toán ổn định móng cọc BTCT trong đề tài này là tính toán cho móng

trụ cầu BTCT Đặc điểm của móng trụ cầu là móng cọc đài cao, móng cọc đài

cao theo quan điểm tĩnh học có thể coi như một khung không gian gồm các cọc

đứng và xiên ngàm đàn hồi vào đất kết hợp với một thanh ngang (đài cọc) cứng

hoặc mềm Trong trường hợp móng cọc trụ cầu ta tính với khung và một thanh

ngang cứng tuyệt đối

Để tính toán móng cọc đài cao, ta dùng hai giả thuyết đơn giản hóa cơ bản

sau:

i) Sự ngàm các cọc không phụ thuộc vào trị số nội lực trong cọc và

không phụ thuộc vào loại cọc: coi rằng trong đất có hai loại liên kết cứng độc lập

với nhau một loại liên kết chống lại chuyển vị dọc và một loại khác ngăn cản lại

sự quay

ii) Chia hệ không gian ra thành hai khung phẳng và tính toán tách biệt

nhau theo phương pháp chuyển vị

Khi đài tuyệt đối cứng và các cọc phân bố đối xứng thì các phương trình

chính tắc của phương pháp chuyển vị có dạng:

=

= +

M wr ur

P vr

H wr ur

ww uw

vv

uu uu

(3.17)

u, v, w: chuyển vị ngang, chuyển vị đứng và góc xoay của đài

P: tổng các lực đứng tác dụng ở đáy đài

H: tổng các lực ngang

M: tổng các moment

r uu , r uw , r vv , r ww : phản lực do chuyển vị đơn vị gây ra

Các phản lực do chuyển vị đơn vị gây ra được xác định theo các công thức

i

i uu

l L

J

F EJ r

1 3 2

1

2

cos 12

i

i i i ww

l L

x J

F EJ r

1 3 1

cos 6 sin

F EJ r

1 3 1

vv

L

x J

F EJ r

1

2

E, F: module đàn hồi và diện tích tiết diện ngang của cọc

J: moment quán tính chính trung tâm của tiết diện cọc

αi : góc nghiêng của cọc so với trục thẳng đứng

n: số lượng cọc trong sơ đồ tính

L i : khoảng cách từ đáy đài đến điểm khống chế chuyển vị dọc

(bằng chiều dài cọc)

l i : khoảng cách từ đáy đài đến điểm ngàm (khống chế chuyển vị

xoay), lấy l i = l oi + 6d (loi là chiều dài tự do của cọc, d là đường kính hay cạnh cọc)

x i : tọa độ tim cọc tại cao trình đáy đài

Giải phương trình 3.32 ta tìm được chuyển vị của đài:

uw ww uu

uw uu vv

uw ww uu

uu ww

r r r

Hr Mr w r

P v

r r r

Mr Hr

u

(3.19)

Móng cọc BTCT, hay đài cọc của của hệ móng cọc, được xem là ổn định

khi các kết quả chuyển vị tìm được nhỏ hơn một giá trị giới hạn cho phép:

[ ] [ ] [ ]

v v

u u

(3.20)

3.2.2.3 Ổn định trượt trong điều kiện tự nhiên: [22]

Trong điều kiện tự nhiên mái dốc ổn định khi có một hệ số an toàn lớn hơn

1 và ngược lại, hệ số an toàn được định nghĩa như là hệ số mà sức kháng cắt của

đất phải giảm đi để đưa khối đất sang trạng thái cân bằng giới hạn dọc theo một

mặt trượt nào đó Đối với phân tích ứng suất hiệu quả, cường độ kháng cắt được

φ’: góc nội ma sát hiệu quả

σn : ứng suất pháp toàn phần

u: áp lực nước (kể cả áp lực khe rỗng)

Đối với phân tích ứng suất toàn phần, các thông số cường độ được định

nghĩa theo ứng suất toàn phần và không cần kể đến áp lực nước

Phân tích ổn định bao gồm việc vẽ một mặt trượt ngang qua khối đất và

chia mặt trượt thành các cột đất thẳng đứng Mặt trượt có thể là tròn, hỗn hợp

(gồm cả cung tròn lẫn đoạn thẳng) hoặc bất kỳ hình dạng nào được định nghĩa

bởi một dãy các đoạn thẳng Ở đây ta chỉ xét mặt trượt tròn do đặc thù của địa

chất công trình là mặt trượt chỉ có thể nằm trong lớp đất đầu tiên

β α

Hình 3.4 Lực tác dụng lên mặt trượt dạng tròn

Hình 3.4 chỉ tất cả các lực tác dụng lên mặt trượt dạng tròn Các biến được định nghĩa như sau:

W: trọng lượng toàn bộ của cột đất có bề rộng b chiều cao h

N: lực pháp tuyến toàn phần tại đáy cột đất

S: lực cắt huy động được tại đáy cột đất

E: lực pháp tuyến nằm ngang tại mặt tiếp xúc giữa các cột đất Chỉ số

L và R để chỉ phía trái và phía phải của cột đất

X: lực cắt theo phương đứng tại mặt tiếp xúc giữa các cột đất Chỉ số L

và R để chỉ phía trái và phía phải của cột đất

D: ngoại tải phân bố (chỉ xét phân bố dạng đường dọc theo chiều dài

mái dốc)

kW: lực động đất nằm ngang đặt tại trọng tâm mỗi cột đất

R: bán kính mặt trượt hay cánh tay đòn của lực cắt huy động được S m

f: độ lệch thẳng góc của lực pháp tuyến tính từ tâm xoay hoặc tâm

moment Giả thiết rằng các khoảng cách f ở phía phải tâm xoay của

mái dốc âm (tức là dốc hướng về phía phải) là âm và các khoảng cách ở phía trái của tâm xoay là dương Đối với mái dốc dương các quy ước dấu là ngược lại

x: khoảng cách nằm ngang từ tâm cột đất đến tâm xoay hay tâm

h: khoảng cách thẳng đứng từ tâm đáy cột đất đến mặt đất trên cùng

(thường là mặt đất tự nhiên)

a: khoảng cách thẳng góc từ hợp lực của áp lực nước ngoại lực đến

tâm xoay hay tâm moment Chỉ số L và R để chỉ phía trái và phía

phải của mái dốc

A: hợp lực của áp lực nước ngoại lực Chỉ số L và R để chỉ phía trái và

phía phải của mái dốc

ω: góc hợp bởi phương của tải phân bố với phương nằm ngang Góc

này đo theo chiều kim dồng hồ tính từ chiều dương của trục x

α: góc hợp bởi tiếp tuyến tại tâm đáy cột đất với phương nằm ngang

Quy ước dấu như sau: góc là dương khi nghiêng theo cùng phương với độ dốc tổng thể của mái dốc và ngược lại

Giá trị của lực cắt huy động được để thỏa mãn các điều kiện cân bằng giới

F

σn = N/β : ứng suất pháp trung bình (toàn phần) tại đáy cột đất

β: chiều dài đáy cột đất dọc theo mặt trượt

F: hệ số an toàn

Các phương trình cân bằng tĩnh học có thể được dùng để thiết lập hệ số an

toàn là tổng hình chiếu các lực theo hai phương và tổng moment Các phương

trình này cùng với các tiêu chuẩn phá hoại là chưa đủ để làm cho bài toán xác

định Cần phải biết thêm các thông tin về phân bố lực pháp tuyến ở đáy các cột

đất hoặc phân bố lực tại mặt tiếp giáp giữa các cột đất

Hệ số an toàn theo phương pháp cân bằng moment:

kWe Nf

Wx

R N

R c

±

± +

−

− +

N c

±

− +

− +

αφμβα

β

cos sin

cos ' tan cos

'

Các phương trình 3.23 và 3.24 là các phương trình phi tuyến bởi vì lực pháp

tuyến N cũng là hàm số của hệ số an toàn Hệ số an toàn được ký hiệu là F m khi

tính theo phương pháp cân bằng moment, và F f khi tính theo phương pháp cân

c u

X X W

' tan sin cos

sin sin

' ' tan sin

φαα

ωα

βφαβ+

+

− +

− +

Phương trình 3.25 không thể giải một cách trực tiếp vì hệ số an toàn F và

các lực cắt giữa các cột đất (tức X L và X R ) chưa biết Do đó, lực pháp tuyến N

thường được giải lặp

Phương pháp Fellenius hay Ordinary:

Giả thiết: X = 0 và E = 0 (tức không xét đến các lực pháp tuyến và

lực cắt tại mặt tiếp giáp giữa các cột đất) Chiếu tất cả các lực tác dụng lên mỗi

cột đất theo phương thẳng góc với đáy cột đất, ta được lực pháp tuyến:

Thay phương trình 3.26 vào phương trình 3.23 ta được hệ số an toàn

F m theo phương pháp Fellenius (dựa theo phương trình cân bằng moment với giả

thiết X = 0 và E = 0) Thay phương trình 3.26 vào phương trình 3.24 ta được hệ

số an toàn F f theo phương pháp thông thường (dựa theo phương trình cân bằng

lực với giả thiết X = 0 và E = 0) Trong trường hợp này F m = F f

Phương pháp Bishop đơn giản hóa:

Giả thiết: X = 0 và E ≠ 0 (tức không xét đến các lực cắt tại mặt tiếp

giáp giữa các cột đất) Phương trình 3.25 trở thành:

F

D F

c u

W N

' tan sin cos

sin sin

' ' tan sin

φαα

ωα

βφαβ

+

+

− +

Thay phương trình 3.27 vào phương trình 3.23 và giải lặp (vì hệ số an

toàn F xuất hiện ở cả hai vế của phương trình), ta được hệ số an toàn theo

phương pháp Bishop (dựa theo phương trình cân bằng moment với giả thiết X = 0

và

E ≠ 0) Đối với phương pháp Bishop lực tác dụng lên mỗi cột đất thường không

thỏa điều kiện cân bằng theo phương ngang

Phương pháp Janbu đơn giản hóa:

Giả thiết: X = 0 và E ≠ 0 (tức không xét đến các lực cắt tại mặt tiếp

giáp giữa các cột đất) Lực pháp tuyến tại đáy cột đất tính theo phương trình

3.27 Thay phương trình 3.27 vào phương trình 3.24 và giải lặp (vì hệ số an toàn

F xuất hiện ở cả hai vế của phương trình), ta được hệ số an toàn theo phương

pháp Janbu (dựa theo phương trình cân bằng lực với giả thiết X = 0 và E ≠ 0)

Đối với phương pháp Janbu lực tác dụng lên khối trượt thường không thỏa điều

kiện cân bằng moment

3.2.3 Biến dạng của cọc trong móng cọc BTCT: [3]

3.2.3.1 Lún của một cọc riêng lẻ:

Độ lún s của một cọc làm việc riêng lẻ gồm độ co của vật liệu làm cọc s 1,

độ biến dạng nén của đất nền dưới mũi cọc s 2 và độ chuyển vị đứng (hoặc

phương dọc trục cọc) của đất nền xung quanh cọc do ma sát giữa đất và mặt bên

cọc s 3

Độ lún s 1 do biến dạng co của thân cọc được tính như một thanh chịu nén

bởi lực Q ap ở hai đầu và lực Q as ma sát xung quanh cọc theo công thức sau:

L AE

A: Diện tích tiết diện ngang

E: Module đàn hồi cọc

L: Chiều dài cọc