Nghiên cứu các yếu tố về hiệu quả kinh tế khi lựa chọn phương án cọc khoan nhồi hoặc cọc barrette cho nhà cao tầng ở tp hồ chí minh

Cả phương pháp PCA và phương pháp xếp đều đưa ra một số yếu tố chính quan trọng giống nhau, từ các yếu tố này, tiến hành thu thập số liệu thực tế từ Công ty CPXD Long Giang và để tiện ch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

ĐOÀN QUANG PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ VỀ HIỆU QUẢ KINH TẾ KHI LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI HOẶC CỌC BARRETTE CHO NHÀ CAO TẦNG Ở

CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 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 DƯƠNG HỒNG THẨM

TS LƯU TRƯỜNG VĂN

Cán bộ chấm phản biện 1: ………

Cán bộ chấm phản biện 2: ………

Luận Văn Thạc Sĩ được bảo vệ tại Hội Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TPHCM, ngày …… tháng …… năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1 ………

2 ………

3 ………

4 ………

5 ………

Chủ tịch Hội đồng Trưởng Khoa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

- -oOo -

TP HCM, ngày 01 tháng 08 n ăm 2012

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên : ĐOÀN QUANG PHƯƠNG Giới tính: Nam

Ngày tháng năm sinh : 02/07/1984 Nơi sinh: Ninh Thuận

Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN:

phương án cọc để thấy hiệu quả đạt được khi lựa chọn

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/07/2011

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 01/08/2012

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS DƯƠNG HỒNG THẨM & TS LƯU TRƯỜNG VĂN

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2

TS DƯƠNG HỒNG THẨM TS LƯU TRƯỜNG VĂN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA

TS LƯƠNG ĐỨC LONG

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS DƯƠNG HỒNG THẨM và Thầy TS LƯU TRƯỜNG VĂN, quý Thầy đã tận tâm hướng dẫn và truyền đạt cho tôi rất nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình tôi thực hiện luận văn

Bên cạnh đó, tôi xin chân thành cám ơn quý Thầy cô đã giảng dạy, truyền đạt nhiều kiến thức chuyên ngành quý giá, từ đó giúp tôi có được nền tảng khoa học để thực hiện đề tài này, đồng thời giúp tôi phát huy khả năng bản thân trong học tập cũng như trong công việc

Ngoài ra, tôi cũng xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp đã đóng góp những kiến thức

và kinh nghiệm thực tế đầy hữu ích trong suốt thời gian tôi học tập cũng như thu thập

dữ liệu để thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo cùng quý đồng nghiệp Công ty CPXD

Long Giang đã tạo điều kiện, giúp đỡ tận tình trong qua trình thu thập dữ liệu

Và cuối cùng, tôi xin đặc biệt cám ơn đến Cha mẹ, Anh chị, Vợ cùng các thành viên khác trong gia đình đã luôn đồng hành, cổ vũ, động viên hỗ trợ về mọi mặt để tôi

yên tâm hoàn thành tốt luận văn này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 08 năm 2012

Người thực hiện luận văn

Đoàn Quang Phương

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đối với các dự án cao tầng hiện tại, phần móng của công trình luôn được tính toán một cách kỹ lưỡng để chịu toàn bộ tải trọng công trình trong suốt thời gian thi công và đưa vào sử dụng Có nhiều phương án móng được tính toán để chịu tải công trình được đưa ra để lựa chọn, việc lựa chọn này dựa trên nhiều tiêu chí, trong đó tiêu chí về yếu tố kinh tế luôn được chú trọng

Thông qua các nghiên cứu trước và các ý kiến chuyên gia, bảng câu hỏi gồm 24 yếu tố liên quan đến chi phí của 02 phương án cọc: Khoan nhồi và Cọc Barrette, trong

đó bao gồm 14 yếu tố chung, 05 yếu tố riêng cho phương án Cọc khoan nhồi và 05 yếu

tố riêng cho phương án cọc Barrette, có 275 bảng câu hỏi được gửi đi, 88 bảng trả lời hợp lệ được phân tích Kết quả phân tích cho thấy còn cho thấy ít có sự khác biệt trong các xếp hạng các yếu tố giữa các nhóm Chủ đầu tư/ Ban Quản lý dự án, Tư vấn Giám

sát và Nhà thầu thi công Đồng thời thông quan hệ số tương quan Spearman’s rho cho

thấy có sự đồng thuận cao về quan điểm đánh giá các yếu tố giữa các nhóm

Phân tích số liệu khám phá theo phương pháp thành phần chính PCA cho các yếu

tố của Cọc khoan nhồi đã đưa ra 03 thành phần chính gồm 13 yếu tố, cho cọc Barrette cũng đưa ra 03 thành phần chính gồm 10 yếu tố

Cả phương pháp PCA và phương pháp xếp đều đưa ra một số yếu tố chính quan trọng giống nhau, từ các yếu tố này, tiến hành thu thập số liệu thực tế từ Công ty CPXD Long Giang và để tiện cho việc so sánh hiệu quả kinh tế, Hàm mục tiêu về chi phí cho Cọc khoan nhồi và Barrette được thiết lập

Kết quả kiểm tra 02 Hàm mục tiêu với các dự toán của các công trình thực tiễn cho thấy kết quả tương đối gần với thực tiễn

ABSTRACT

For the current high-rise projects, the project’s foundation should be carefully calculated to carry the whole load of work during construction and service phase Many types of foundations were selected using criteria Among them, economic factor

is focused

Thanks to previous studies and expert opinions, the survey (questionnaire) indicates 24 factors related to the cost of 02 types of pile_ Bored pile and Barrette pile There are 14 common factors, together with 05 factors for bored pile and Barrette pile

as well A total amount of 275 questionnaires were deliveried, 88 available responses are received for analysis Results indicate slight difference in the ranking factors between groups of Investors / Project Management, Consultant and Contractor

furthermore, the correlation coefficient Spearman's rho resulted in a high consensus of

opinion assessment factors between the groups

Explore Factor Analysis with PCA methods was used for all factors of Bored pile, its result have 03 major components including 13 factors, and for all factors of Barrette pile have 03 major components including 10 factors

Both the PCA method and the Mean Range method gave out same important factors With these factors, together with collected actual data from Long Giang Construction Joint Stock Company, 02 Target functions of cost for Bored pile and Barrette pile were established

Checking some Bill of Quantities of many projects with these two Target functions, the results of cost as function of variables show a good match with real results

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1

1.1 Giới thiệu chung 1

1.2 Xác nhận vấn đề nghiên cứu 3

1.2.1 Lý do hình thành nghiên cứu 3

1.2.2 Các câu hỏi nghiên cứu 4

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 4

1.4 Phạm vi nghiên cứu 5

1.5 Đóng góp của nghiên cứu 5

1.5.1 Đóng góp về mặt thực tiễn 5

1.5.2 Đóng góp về học thuật 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 7

2.1 Định nghĩa về CKN và Cọc Barrette, phương pháp thi công và nghiệm thu 7

2.1.1 Định nghĩa cọc 7

2.1.2 Định nghĩa cọc đổ tại chỗ 7

2.1.3 Các tiêu chuẩn xây dưng Việt Nam hiện hành để nghiệm thu 7

2.1.4 Phương pháp thi công cọc 8

2.2 Sơ lược các nghiên cứu trước 20

2.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới 20

2.2.2 Các nghiên cứu trong nước 21

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

3.1 Quy trình nghiên cứu 26

3.2 Thu thập dữ liệu 28

3.2.1 Thiết kế bảng câu hỏi 28

3.2.2 Kiểm tra thử nghiệm và kiểm định độ tin cậy của thông tin khảo sát: 30

3.2.3 Xác định số lượng mẫu: 31

3.3 Các yếu tố khảo sát 32

3.3.1 Các yếu tố chung cho 02 phương án 32

3.3.2 Các yếu tố riêng cho từng phương án 35

3.4 Thông tin chung 38

3.4.1 Đơn vị công tác 38

3.4.3 Số năm kinh nghiệm 39

3.5 Công cụ nghiên cứu 39

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 40

4.1 Quy trình phân tích số liệu 40

4.2 Thống kê miêu tả 40

4.2.1 Đơn vị công tác 41

4.2.2 Số năm kinh nghiệm 42

4.2.3 Vị trí đảm nhiệm 43

4.2.4 Dự án đã tham gia 44

4.3 Kiểm tra độ tin cậy của thang đo 45

4.4 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố 47

4.4.1 Trị trung bình và xếp các yếu tố: 48

4.4.2 Sự tương quan về xếp hạng giữa các nhóm tham gia dự án 50

4.4.3 Nhận xét 51

4.4.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng lớn đến chi phí: 51

4.4.3.2 Các yếu tố ít ảnh hưởng đến chi phí: 52

4.5 Phân tích yếu tố khám phá theo phương pháp PCA 53

4.5.1 Các yếu tố cọc khoan nhồi: 53

4.5.1.1 Chỉ số Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) và Bartlett’s Test: 53

4.5.1.2 Các thành phần chính: 54

4.5.1.3 Ma trận thành phần 58

4.5.2 Các yếu tố cọc Barrette : 60

4.5.2.1 Chỉ số Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) và Bartlett’s Test: 60

4.5.2.2 Các thành phần chính: 61

4.5.1.3 Ma trận thành phần 64

4.6 Xây dựng hàm mục tiêu 66

4.6.1 Xây dựng Hàm mục tiêu cho cọc khoan nhồi 68

4.6.1.1 Thu thập dữ liệu 68

4.6.1.1 Mã hóa dữ liệu 71

4.6.1.2 Kiểm tra sự tương quan giữa các biến 71

4.6.1.3 Kiểm tra độ phù hợp của mô hình 73

4.6.1.4 Hàm mục tiêu 76

4.6.2 Xây dựng Hàm mục tiêu cho Cọc Barrette 77

4.6.2.1 Thu thập dữ liệu 77

4.6.2.1 Mã hóa dữ liệu 76

4.6.2.2 Kiểm tra sự tương quan giữa các biến 76

4.6.2.3 Kiểm tra độ phù hợp của mô hình 78

4.6.2.4 Hàm mục tiêu 81

4.7 Kiểm tra hàm mục tiêu với các dự toán thực: 82

4.7.1 Dự án Delta River Tower: 82

4.7.2 So sánh Hiệu quả kinh tế giữa Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette: 84

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

5.1 Kết luận 85

5.2 Kiến nghị 87

5.2.1 Khắc phục yếu tố làm tăng chi phí cọc 87

5.2.2 Nâng cao độ tin cậy của Hàm mục tiêu 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89

PHỤ LỤC 91

CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Các dự án cao tầng đã hoàn thành 1

Bảng 1.2: Các dự án cao tầng đang thi công 2

Bảng 1.3: Các dự án cao tầng được thiết kế tính toán với nhiều phương án móng 3

Bảng 2.1: Thông số yêu cầu của dung dịch khoan 11

Bảng 3.1: Mức độ đồng ý và ảnh hưởng của các yếu tố 30

Bảng 3.2: Các yếu tố chung của 02 phương án 32

Bảng 3.3: Các yếu tố đặc trưng cho cọc Barrette 35

Bảng 3.4: Các yếu tố đặc trưng cho cọc Khoan nhồi 37

Bảng 4.1: Thống kê kết quả phân phối và thu thập bảng trả lời 41

Bảng 4.2: Thống kê đơn vị công tác của người trả lời 41

Bảng 4.3: Thống kê số năm kinh nghiệm của người trả lời 42

Bảng 4.4: Thống kê vị trí công tác đảm nhiệm của người trả lời 43

Bảng 4.5: Thống kê dự án đã tham gia của người trả lời 44

Bảng 4.6: Hệ số Cronbach’s Anpha các yếu tố 45

Bảng 4.7: Hệ số Cronbach’s Anpha tổng thể 47

Bảng 4.8: Trị trung bình các yếu tố theo tổng thể và từng nhóm 48

Bảng 4.9: Hệ số tương quan giữa CĐT/Ban QLDA và Tư vấn Giám sát 50

Bảng 4.10: Hệ số tương quan giữa CĐT/Ban QLDA và Nhà thầu 50

Bảng 4.11: Hệ số tương quan giữa Tư vấn Giám sát và Nhà thầu 51

Bảng 4.12: Chỉ số KMO và Bartlett’s Test 53

Bảng 4.13: Giá trị Communalities 55

Bảng 4.14: Chỉ số KMO và Bartlett’s Test sau khi loại bỏ A11 56

Bảng 4.15: Các thành phần chính 56

Bảng 4.16: Ma trận thành phần 58

Bảng 4.17: Các yếu tố của 03 thành phần chính 59

Bảng 4.18: Các yếu tố quan trọng theo Phương pháp xếp hạng và PCA 60

Bảng 4.19: Chỉ số KMO và Bartlett’s Test 60

Bảng 4.20: Giá trị Communalities 61

Bảng 4.21 : Chỉ số KMO và Bartlett’s Test sau khi loại bỏ A8, B2 62

Bảng 4.22: Các thành phần chính 62

Bảng 4.23: Ma trận thành phần 64

Bảng 4.24: Các yếu tố của 03 thành phần chính 65

Bảng 4.25: Các yếu tố quan trọng theo Phương pháp xếp hạng và EFA 65

Bảng 4.26: Số liệu về Cọc khoan nhồi 70

Bảng 4.27: Mã hóa loại đất 71

Bảng 4.28: Mã hóa kích thước cọc 71

Bảng 4.29: Hệ số tương quan giữa các biến 72

Bảng 4.30: Kiểm định F 73

Bảng 4.31: Các hệ số hồi qui theo các biến 76

Bảng 4.32: Số liệu về Cọc Barrette 75

Bảng 4.33: Mã hóa loại đất 76

Bảng 4.34: Mã hóa kích thước cọc 76

Bảng 4.35: Hệ số tương quan giữa các biến 77

Bảng 4.36: Kiểm định F 78

Bảng 4.37: Các hệ số hồi qui theo các biến 81

Bảng 4.38: Dữ liệu công trình Delta River 82

Bảng 4.39: Chi phí qui đổi trên m2 sàn 83

Bảng 4.40: Mã hóa số liệu 83

Bảng 4.41: So sánh kết quả thực tế và tính toán 84

Bảng 4.42: So sánh hiệu quả kinh tế giữa 02 phương án 84

CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Quy trình thi công cọc 8

Hình 2.3: Định vị vị trí cọc khoan nhồi và cọc Barrette 11

Hình 2.4: Thổi rữa bằng máy nén khí 15

Hình 2.5: Thổi rữa bằng bơm hút đáy 16

Hình 3.1: Mô hình nghiên cứu 27

Hình 3.2: Sơ đồ thiết kế bảng câu hỏi 29

Hình 4.1: Quy trình phân tích số liệu 40

Hình 4.2: Thống kê kết quả phân phối và thu thập bảng trả lời 41

Hình 4.3: Thống kê đơn vị công tác của người trả lời 42

Hình 4.4: Thống kê số năm kinh nghiệm của người trả lời 43

Hình 4.5: Thống kê vị trí công tác đảm nhiệm của người trả lời 44

Hình 4.5: Thống kê dự án đã tham gia của người trả lời 44

Hình 4.6: Quy trình đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhóm trả lời 47

Hình 4.7: Biểu đồ Scree Plot 57

Hình 4.8: Biểu đồ Scree Plot 63

Hình 4.9: Ma trận biểu đồ phân tán của biến độc lập và phụ thuộc 74

Hình 4.10: Đồ thị phân tán giữa phần dư và giá trị dự đoán 75

Hình 4.11: Đồ thị so sánh phần dư quan sát với pha phối chuẩn kỳ vọng 75

Hình 4.12: Ma trận biểu đồ phân tán của biến độc lập và phụ thuộc 79

Hình 4.13: Đồ thị phân tán giữa phần dư và giá trị dự đoán 80

Hình 4.14: Đồ thị so sánh phần dư quan sát với pha phối chuẩn kỳ vọng 80

Hình 5.1: Các yếu tố chính ảnh hưởng đến chi phí 87

PCA : Principal Component Analysis

EFA : Explore Factor Analysis

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Giới thiệu chung

Hiện nay, để đáp ứng về yêu cầu nhà ở, dịch vụ, thương mại…thì việc xây dựng nhà cao tầng ngày một phổ biến ở Việt Nam nói chung và ở Thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) nói riêng Với các dự án cao tầng tiêu biểu đã hoàn thành như sau:

Bảng 1.1: Các dự án cao tầng đã hoàn thành

STT Tòa nhà cao (m) Chiều tầng Số hoàn Năm

thành Khu vực

2 Keangnam Hà Nội Landmark Tower 212 48 2011 Hà Nội

… …

[Nguồn: http://ketcau.wikia.com]

Và một số dự án đang thi công như sau:

Bảng 1.2: Các dự án cao tầng đang thi công

… …

[Nguồn: http://ketcau.wikia.com]

Như vậy, để xây dựng các dự án cao tầng thì phương án móng được lựa chọn nhằm chịu toàn bộ tải trọng công trình luôn được tính toán, cân nhắc kỹ lưỡng Có nhiều phương án móng được đưa ra như: Cọc khoan nhồi, cọc Barrette hoặc kết hợp đan xen giữa hai loại…

Với thời gian hơn 03 năm công tác tại Phòng đấu thầu của Công ty Cổ phần Xây dựng Long Giang, học viên đã có cơ hội tiếp xúc với nhiều dự án được thiết kế với nhiều phương án móng để lựa chọn như sau:

Bảng 1.3: Các dự án cao tầng được thiết kế tính toán với nhiều phương án móng

Cọc nhồi Barrette Kết hợp

Trên cơ sở nhiều phương án được đưa ra, Chủ đầu tư muốn cân nhắc và lựa chọn giải pháp cho phương án móng sao cho vừa đảm bảo khả năng chịu lực vừa đạt sự tối

ưu về chi phí bằng cách so sánh giá trị kinh tế của các phương án được tính toán và đưa

ra bởi các Nhà thầu tham gia Đấu thầu hoặc Chào giá Như vậy, yếu tố kinh tế đã đóng góp vai trò quan trọng trong việc lựa chọn của Chủ đầu tư

1.2 Xác nhận vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Lý do hình thành nghiên cứu

Như đã nêu trên việc lựa chọn phương án móng cho dự án rất quan trọng vì nó là nền tảng chịu mọi tải trọng của công trình, việc lựa chọn dựa vào nhiều yếu tố như cấu

tạo địa tầng của địa chất, qui mô, vị trí công trình, diện tích xây dựng, sự đáp ứng của công nghệ hiện hành đối với yêu cầu công năng của dự án, năng lực thi công của Nhà thầu, năng lực của đơn vị TVKT, TVGS, năng lực tài chính của CĐT… Phương án móng được lựa chọn luôn phải đạt tối ưu về chi phí và đảm bảo chất lượng Trong giới hạn của đề tài, tác giả chỉ nghiên cứu 02 loại cọc là: Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette Như vậy, yếu tố nào là quan trọng quyết định đến chi phí của từng loại cọc? Đối với mỗi phương án sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cụ thể cho CĐT như thế nào?

Từ đó đặt ra cho học viên một nhu cầu nghiên cứu về Hiệu quả kinh tế đạt được khi lựa chọn phương án cọc khoan nhồi hoặc cọc Barrette cho Nhà cao tầng ở Tp.HCM nhằm hỗ trợ cho CĐT cũng như đơn vị TVKT có thể dễ dàng lựa chọn

phương án thi công móng giữa 02 phương án trên

Ngoài ra, môi trường làm việc của học viên là Công ty CPXD Long Giang với số năm hoạt động là 18 năm, chuyên thi công Cọc khoan nhồi, cọc Barrette và Tường vây nên việc thu thập dữ liệu để thực hiện đề tài tương đối thuận lợi

1.2.2 Các câu hỏi nghiên cứu

- Các yếu tố nào ảnh hưởng đến chi phí của từng loại cọc, mức độ ảnh hưởng như thế nào?

- Đối với các nhóm tham gia dự án như CĐT/ Ban QLDA, TVTK, TVGS, NT thì quan điểm đánh giá về sự quan trọng của các yếu tố của từng nhóm giống nhau không?

- Hiệu quả kinh tế mang lại của 02 phương án Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette như thế nào? Chênh lệch về chi phí cụ thể ra sao?

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí của 02 phương án Cọc khoan nhồi

và Cọc Barrette

- Khảo sát và thu thập dữ liệu của các yếu tố trên

- Nhận định sự khác biệt về sự quan điểm đánh giá các yếu tố của các bên tham gia dự án

- Phân tích các yếu tố quan trọng bằng phương pháp phương pháp xếp hạng trị trung bình và EFA

- Xây dựng phương trình hàm mục tiêu kinh tế cho 02 phương án cọc dựa trên các yếu tố chính của từng phương án cọc để thấy hiệu quả đạt được khi lựa chọn

- Kiểm tra Hàm mục tiêu với số liệu thực tế từ Công ty CPXD Long Giang

- Quan điểm phân tích: Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí và hiệu quả kinh tế của từng phương án cọc trong giai đoạn thi công dưới quan điểm của Nhà thầu thi công

1.5 Đóng góp của nghiên cứu

1.5.1 Đóng góp về mặt thực tiễn

Trên cơ sở phân tích về các yếu tố quan trọng ảnh hưởng nhiều đến chi phí của 02 phương án cọc và xây dựng Hàm mục tiêu về hiệu quả kinh tế của từng phương án nhằm giúp cho CĐT và đơn vị TVTK biết được lợi ích của phương án được lựa chọn,

từ đó, dễ dàng quyết định lựa chọn phương án cọc

1.5.2 Đóng góp về học thuật

- Là một đề tài khoa học, đưa ra những vấn đề đã được giả quyết như thiết lập yếu

tố quan trọng ảnh hưởng về chi phí của 02 phương án Cọc khoan nhồi và Barrette, xây

dựng Hàm mục tiêu về chi phí cho từng loại cọc, những kết luận hữu ích được rút ra, những kiến nghị và giải pháp cần thiết Đồng thời bên cạnh đó là những hạn chế chưa thể giải quyết, ít nhiều cũng giúp cho những đề tài sau tham khảo và phát triển rộng và cao hơn từ những hạn chế này

- Đề tài này giúp cho học viên hiểu biết rõ hơn những yếu tố Kinh tế của 02 phương

án móng trên thông qua sự hướng dẫn của Giảng viên, sự đóng góp ý kiến của các chuyên gia và số liệu thu thập từ Công ty

2.1.2 Định nghĩa cọc đổ tại chỗ

Cọc đổ tại chỗ là loại cọc được đúc bê tông tại chỗ vào lỗ trống được đào hoặc khoan trong lòng đất, tiết diện tròn, hình chữ nhật… Để ổn định thành vách các lỗ trống này trong đất dễ bị sạt lở, có thể sử dụng ống vách hoặc sử dụng bùn khoan

Bentonite (Châu Ngọc Ẩn, 2005)

2.1.3 Các tiêu chuẩn xây dưng Việt Nam hiện hành để nghiệm thu

Các Tiêu chuẩn Xây Dựng Việt Nam (TCXDVN) hiện hành áp dụng cho quá trình thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi như sau:

- TCXDVN 326-2004 “Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu”

- TCXD 206-1998 “Cọc khoan nhồi – Yêu cầu về chất lượng thi công”

- TCXDVN 269-2002 “ Cọc – Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục”

- TCXDVN 358-2005 “Cọc khoan nhồi – Phương pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông”

- TCVN 4453-1995 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Qui phạm thi công và nghiệm thu”

2.1.4 Phương pháp thi công cọc

Theo TCXDVN 326-2004 “Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu” và theo các đề tài nghiên cứu trước của các tác giả Hoàng Thanh Vân (2007) - Nghiên cứu các phương pháp tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho khu vực Tp.HCM; Trần Bảo Phương (2008) – Nghiên cứu xác định khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi có khuyết tật… được tóm tắt lại theo qui trình sau:

Hình 2.1: Quy trình thi công cọc

a) Các công tác chuẩn bị

Chuẩn bị vật liệu:

- Bê tông được sử dụng thông thường là bê tông thương phẩm có cấp phối và độ sụt thực hiện theo yêu cầu của Hồ sơ thiết kế

- Nước dùng để trộn bêtông phải sạch, không chứa các ion axit và các tạp chất Bê tông được vận chuyển từ trạm trộn tới công trình và đổ trực tiếp từ xe chở bê tông Bê tông đổ cọc đảm bảo các điều kiện sau:

+ Trước khi thi công trình cấp phối cho Tư vấn và đúc mẫu để thí nghiệm kiểm tra Thời gian từ lúc trộn đến lúc đổ không nên vượt quá thời gian ninh kết của bê tông

+ Bê tông khi đổ phải có độ dính kết và linh động cao, nếu dùng phụ gia phải được đơn vị Tư vấn giám sát chấp thuận

- Thép được dùng có thể là các sản phẩm do các nhà máy trong nước hoặc liên doanh sản xuất Mỗi lô thép được vận chuyển đến công trường sẽ được lấy mẫu kéo để kiểm tra cường độ Cốt thép là loại thép có cường độ chịu kéo cao tương ứng với các quy định của TCXDVN hiện hành

- Ống siêu âm phải đảm bảo về khả năng chịu áp lực, thông thường có 02 ống siêu

âm thường được sử dụng là ống thép và ống nhựa, tùy thuộc theo yêu cầu của Hồ sơ thiết kế mà ống siêu âm được lựa chọn phù hợp

Các công tác chuẩn bị cho thi công khoan cọc như sau :

- Trước khi thi công cọc khoan nhồi hoặc cọc Barrette, tập hợp đầy đủ và nghiên cứu kỹ các tài liệu thiết kế kỹ thuật, quy trình công nghệ, tài liệu về khảo sát địa chất công trình và khảo sát các công trình ngầm trong mặt bằng thi công như: điện, cáp quang, hệ thống cấp thoát nước…

- Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị trí các tim mốc, hệ trục công trình, đường vào, vị trí đặt các thiết bị cơ sở, khu vực thi công lồng thép, kho và các công trình phụ trợ Kỹ sư hiện trường phải nắm chắc hồ sơ thiết kế cọc như: địa chất công trình, đường kính, cấu tạo cốt thép, bê tông, các cao độ: đáy cọc, đáy đài, cao độ cắt cọc, cấu tạo ống siêu âm

- Căn cứ các thiết bị dự kiến sử dụng và đã được duyệt, lập tiến độ thi công chi tiết cho từng cọc nhằm đảm bảo theo đúng yêu cầu Ban Quản lý dự án Từ đó, lập tiến

độ thi công tổng thể và sơ đồ khoan cho toàn bộ khu cọc

- Chuẩn bị các mẫu bảng biểu và nhật ký công trường theo dõi quá trình thi công

và quản lý chất lượng thi công

- Chuẩn bị đầy đủ máy móc thiết bị, vật tư thi công và các thiết bị thí nghiệm kiểm tra độ sụt của bê tông, dung dịch bentonite, đo độ sâu cọc v.v

- Dung dịch Bentonite đảm bảo đủ số lượng và chất lượng cho công tác thi công

- Chuẩn bị đầy đủ lưu lượng và đảm bảo chất lượng nguồn nước trộn dung dịch khoan

- Hệ thống cung cấp điện phải an toàn và đáp ứng được công suất của máy móc thiết bị thi công

- Kiểm tra và đảm bảo chắc chắn tất cả các thiết bị trong tình trạng hoạt động tốt

- Dung dịch khoan phải phù hợp với đặc điểm địa chất hố khoan và thường xuyên được kiểm tra các thông số kỹ thuật trong quá trình khoan và đổ bê tông Các thông số

kỹ thuật của dung dịch khoan tuân thủ theo bảng sau:

Bảng 2.1: Thông số yêu cầu của dung dịch khoan

1 Độ nhớt Giây (s) 18÷45(500/700ml) Phễu côn + Đồng hồ

c) Định vị hố khoan

- Công tác định vị căn cứ vào tài liệu thiết kế, mốc định vị công trình và mặt bằng

bố trí cọc để xác định vị trí tim cọc và vị trí các góc của cọc Barrette theo đúng thiết

kế Việc xác định vị trí tim cọc được thực hiện bằng 02 máy kinh vĩ giao hội hoặc máy kinh vĩ điện tử

- Sai số cho phép của vị trí tim cọc là : +/-50mm

- Đồng thời lập các mốc phụ bằng các cọc thép để chuyển tim và kiểm tra lại tim cọc khi thi công hạ ống vách tạm thời Các điểm này phải được bảo vệ và duy trì cho đến khi hạ và kiểm tra xong ống vách

Hình 2.3: Định vị vị trí cọc khoan nhồi và cọc Barrette

d) Công tác khoan cọc

Hạ ống vách

- Sau khi định vị vị trí tim cọc, tiến hành khoan với tốc độ chậm đến chiều sâu bằng chiều dài ống vách và thực hiện hạ ống vách Chiều dài ống vách được xác định căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất, ống vách phải được hạ với chiều sâu tối thiểu qua các lớp đất yếu bên trên, chiều dài ống vách thông thường là 6 ÷ 9m

- Ống vách có tác dụng bảo vệ thành hố khoan ở phần đầu cọc, tránh mọi trường hợp sập lở đất bề mặt do tác động của các thao tác khi thi công và đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc neo giữ lồng cốt thép, ống vách phải được hạ thẳng đứng và kê chắc chắn tránh bị xô, lệch, trượt trong quá trình thi công, đầu trên ống vách cao hơn mặt đất ít nhất 20cm dể tránh cho bùn đất chảy vào trong hố khoan Vị trí ống vách, độ thẳng đứng phải được kỹ sư tư vấn giám sát kiểm tra nghiệm thu trước khi khoan tiếp Các yêu cầu kỹ thuật về hạ ống vách:

- Trước khi tiến hành khoan, cân chỉnh chính xác độ nằm ngang của máy khoan

và độ thẳng đứng của cần khoan bằng máy trắc đạc hoặc nivo nước Vị trí máy khoan đứng phải được gia cố chắc chẵn bằng các tấm tôn hoặc tấm bê tông

- Dung dịch khoan được bơm vào hố khoan khi khoan đạt độ sâu 1.5 ÷ 2 mét và liên tục trong suốt quá trình khoan để duy trí áp lực vào thành hỗ khoan Dung dịch khoan phải luôn được kiểm tra đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật trong qúa trình thi

công Mực dung dịch khoan luôn duy trì cao hơn mực nước ngầm trong hố khoan tối thiểu là 1.5mét

- Mùn khoan và dung dịch Bentonite lẫn đất được vận chuyển ngay ra xa khỏi vị trí hố khoan hoặc tích trữ trong các thùng chứa, tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng hố khoan và gây cản trở cho các thao tác thi công

- Cần khoan phải luôn giữ thẳng đứng trong suốt quá trình khoan, tim cần khoan trùng với tim cọc và thường xuyên được kiểm tra bằng máy kinh vĩ

- Công tác khoan được tiến hành liên tục trong phạm vi một cọc, tránh hiện tượng lắng cặn và sập thành vách do gián đoạn Trong quá trình khoan phải theo dõi, mô tả mặt cắt địa chất của các lớp đất đá khoan qua và thể hiện bằng các báo cáo chi tiết Ở các điểm có địa tầng sai khác nhiều so với hồ sơ khảo sát địa chất ban đầu phải tiến hành lấy mẫu và ghi chép đầy đủ vào nhật ký, báo cáo với đơn vị thiết kế và các Nhà tư vấn để có biện pháp kỹ thuật xử lý phù hợp

- Tốc độ khoan phải khống chế thích hợp với từng địa tầng khoan qua Gầu khoan được đưa lên, xuống từ từ và xoay để tránh ảnh hưởng chân không và ma sát với thành

- Các công tác trên được duy trì tới khi khoan đến cao độ thiết kế

Công tác kiểm tra và làm sạch sơ bộ

Sau khi khoan đạt tới độ sâu thiết kế và tư vấn giám sát nghiệm thu xác nhận, tiến hành chờ lắng trong khoảng 1 ÷ 2 (giờ) và dùng gàu vét vét cặn lắng vệ sinh đáy

hố khoan trước khi hạ lồng thép

Tập kết và xử lý mùn khoan

Mùn khoan khi đưa lên được lưu trữ trung chuyển vào các thùng chứa và vận chuyển ra khỏi công trường bằng ô tô tự đổ có bạt che phủ để tránh ô nhiễm môi trường

e) Gia công và hạ lồng thép

- Lồng thép được gia công theo đúng Hồ sơ thiết kế

- Quá trình gia công thép cần chú ý: bãi gia công thép phải được đổ đá sạch sẽ, thép được bảo quản che mưa và kê cách mặt đất

- Công tác hạ cốt thép tiến hành ngay sau khi được sự đồng ý của tư vấn giám sát: nghiệm thu hố khoan về chiều sâu, độ thẳng đứng, tình trạng thành vách, đường kính,

độ sạch.v.v

- Các lồng thép được liên kết chắc chắn theo đúng thiết kế và có số mối nối thép chủ là tối thiểu Các con kê bê tông hoặc thép được sử dụng để đảm bảo chiều dày lớp

bê tông bảo vệ cốt thép

- Cần có biện pháp kỹ thuật để tránh cốt thép bị tụt hoặc bị đẩy trồi: các mối nối phải thật đảm bảo, lồng thép sau khi hạ được liên kết chặt chẽ với ống vách ở phía trên

- Việc hạ lồng thép được thực hiện từ từ, nhẹ nhàng tránh va đập vào thành hố khoan

- Khi hạ lồng thép đến cao độ thiết kế thì tiến hành treo cố định lồng thép vào ống vách, tránh mọi chuyển vị lồng trong quá trình đổ bê tông

f) Làm sạch hố khoan

- Theo tiêu chuẩn TCXDVN 206 -1998, chiều dày cặn lắng cho phép đối với cọc chống là ≤5cm và cọc chống + neo là ≤10cm Do vậy, khi chiều dày cặn lắng vượt quá

giới hạn cho phép phải tiến hành làm sạch hố khoan bằng phương pháp thổi rữa Phương pháp này được thực hiện theo nguyên lý chuyển dung dịch khoan sạch từ nơi trạm cấp đến hố khoan và thu hồi dung dịch khoan có chứa mùn, cặn khoan trong hố khoan Hiện nay có 02 phương pháp thổi rữa: Thổi rữa bằng máy nén khí và Thổi rữa bằng bơm hút đáy

Thổi rửa bằng máy nén khí:

Công tác thổi rửa được thực hiện bằng ống đổ bê tông kết hợp với ống dẫn mềm bơm khí nén xuống nằm bên trong ống đổ Áp lực khí nén được giữ thường xuyên là 1,5 lần áp lực cột dung dịch tại đáy hố khoan và lưu lượng khí > 15m3/phút Dung dịch khoan hoà lẫn (ngậm) mùn khoan ở dưới đáy hố khoan được áp lực khí nén đẩy lên và

ra khỏi hố khoan bằng ống D90 Một phần được tái chế để sử dụng lại và một phần có chất lượng xấu hơn sẽ bị loại thải Cần bổ xung dung dịch mới vào hố khoan khi dung dịch trong hố tụt khoảng 1.5m so với cao độ đỉnh ống vách

Hình 2.4: Thổi rữa bằng máy nén khí

Thổi rửa bằng bơm hút đáy:

Cũng căn cứ theo nguyên tắc trên, công tác thổi rữa này được thực hiện kết hợp giữa ống đổ bê tông và bơm hút đáy, do công suất của bơm tương đối lớn (9KW) nên

vị trí bơm hút đáy thường đặt cách mũi cọc từ 15 ÷ 20m Theo phương pháp này thì thời gian thổi rữa được rút ngắn lại và hố khoan được sạch mùn khoan và căn lắng hơn

Do đó, phương pháp này được áp dụng phổ biến

Hình 2.5: Thổi rữa bằng bơm hút đáy

g) Đổ bê tông

Lắp đặt ống đổ

- Ống đổ (ống tremie) là các ống thép có đường kính ngoài 273 mm, đường kính trong 250mm, tổ hợp của các đoạn ống dài L = 1m, 2m, 3m và 6m Các đoạn ống được liên kết với nhau bằng gen và có gioăng chống thấm Chiều dài ống đổ phải tới tận đáy

hố khoan, khoảng cách giữa đáy ống đổ và đáy hố khoan tuỳ thuộc vào đường kính hố khoan (thường khoảng 20cm) và luôn luôn có biện pháp ống đổ dự phòng

- Ống đổ bê tông và mối nối phải đảm bảo kín, cách nước, luôn luôn kiểm tra chiều dài khi nối ống, tháo ống trong quá trình đổ

- Đoạn ống đầu tiên phải được nút kín bằng bóng cao su hoặc bọt xốp dày >5cm

để tạo nút chân không nhằm đảm bảo không có sự tiếp xúc trực tiếp của mẻ bê tông đầu với dung dịch khoan

Quá trình đổ bê tông

- Trước khi đổ bê tông, cần có kế hoạch chặt chẽ về việc cung cấp bê tông giữa đơn vị thi công và đơn vị cung cấp Cụ thể, bê tông phải đảm bảo cung cấp đủ về số lượng, chất lượng, liên tục không gián đoạn

- Cấp phối và độ sụt bê tông đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo các yêu cầu thiết

kế

- Công tác đổ bê tông được thực hiện sao cho bê tông cấp cho cọc liên tục không

bị gián đoạn, tránh bê tông bị phân tầng

- Bê tông trong ống đổ phải đủ độ cao và luôn luôn lớn hơn áp lực dung dịch xung quanh Ống đổ có thể được nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông nhưng không được thao tác quá mạnh và nhiều để tránh bê tông bị phân tầng và gây sập thành vách Trong quá trình đổ, ống đổ được tháo dần ra song phải được tính toán đảm bảo luôn nằm ngập trong bê tông với chiều sâu không nhỏ hơn 2m Việc đổ bê tông diễn ra liên tục tạo thành dòng chảy tự do và bê tông chiếm chỗ đẩy dần dung dịch khoan ra khỏi

hố khoan

- Trong quá trình đổ bê tông phải thường xuyên kiểm tra theo dõi lượng bê tông

đổ tương ứng với các mức cao độ bê tông trong hố khoan bằng thước dây và dọi để kịp thời điều chỉnh cao độ chân ống cho phù hợp và kiểm soát được chất lượng thành vách

hố khoan, phát hiện kịp thời trường hợp hố khoan bị sụt lở hoặc thu hẹp

- Quá trình đổ bê tông được thể hiện trong các báo cáo chi tiết theo các biểu mẫu

có sẵn và có sự xác nhận của cán bộ thi công và tư vấn giám sát

h) Rút ống vách

- Ống vách cần được rút lên ngay trong thời gian địa chất xung quanh chưa cố kết chắc chắn và bê tông còn có độ dẻo và chưa ninh kết nhằm đảm bảo bê tông không

bị kéo theo khi rút ống và phá vỡ kết cấu ban đầu của bê tông

- Trong quá trình rút ống vách phải đảm bảo ống được giữ thẳng đứng và đồng trục với cọc Rút ống phải từ từ và nhẹ nhàng để bê tông có đủ thời gian choán hết khoảng không phía sau ống vách mà không bị trộn lẫn với bùn đất

- Sau khi ống chống được rút lên cần kiểm tra khối lượng bê tông và cao độ đầu cọc nhằm đảm bảo tiết diện cọc không bị thu nhỏ và bê tông không bị lẫn bùn đất xung quanh do áp lực của đất, nước, mùn khoan Trong trường hợp cần thiết phải bổ sung ngay bê tông trong quá trình rút ống

i) Lấp đầu cọc (đối với cọc đại trà)

- Cọc sau khi đổ bê tông đến cao độ thiết kế và bê tông cọc đã ninh kết sẽ được lấp lại để đảm bảo tránh các tác động của bên ngoài đến sự hình thành cường độ cọc và đồng thời trả lại mặt bằng thi công các cọc tiếp theo Việc lấp đầu cọc được tiến hành ngay sau khi bê tông ninh kết Vật liệu dùng để lấp đầu cọc có thể dùng đất cấp II, đá dăm, gạch vỡ hoặc cát thô đầm kỹ

- Để đảm bảo thuận lợi cho máy thi công di chuyển trên công trường phải tiến hành lấp đầu cọc ngay sau khi thi công xong

j) Hoàn thiện đầu cọc (đối với cọc thí nghiệm):

- Sau khi ống vách đã được rút lên, lúc này tôn bảo vệ đầu cọc có vai trò như ống vách giữ cho đầu cọc được toàn vẹn Tiến hành vệ sinh khu vực xung quanh đầu cọc bằng cách bơm bỏ Ben bẩn và bê tông xấu

- Tiếp tục đổ xả bê tông lên đầu cọc và hoàn thiện bề mặt đầu cọc bằng bay, thước nivo… sao cho bằng phẳng, các ống siêu âm được bịt và cố định cẩn thận

- Cao độ đỉnh cọc thí nghiệm sau khi hoàn thiện thường cao hơn so với cao độ mặt đất hiện hữu tại vj trí cọc là 30cm nhằm thuận lợi cho công tác thí nghiệm sau này

- Trong quá trình chờ bêtông ninh kết, tránh mọi ảnh hưởng có sự rung động bằng lực tác động đến cọc

Qui trình kiểm tra chất lượng thi công cọc (đối với cọc thí nghiệm) bao gồm các công tác sau:

- Thí nghiệm Koden (kiểm tra độ thẳng đứng của cọc trong quá trình khoan)

- Thí nghiệm siêu âm (kiểm tra độ đồng nhất của bê tông sau khi bê tông được ninh kết 14/28 ngày tuổi)

- Thí nghiệm khoan mùn mũi cọc (kiểm tra chất lượng mũi cọc sau khi bê tông đạt đủ cường độ)

- Thí nghiệm biến dạng lớn PDA (Pile Dynamic Analyzer) hoặc thử tĩnh theo phương pháp tải trọng ép dọc trục (kiểm tra khả năng chịu tải thực tế của cọc sau khi

bê tông đạt đủ cường độ)

Ứng với mỗi công tác đều được giám sát và nghiệm thu đúng theo tiêu chuẩn và theo yêu cầu của bản vẽ thiết kế thi công đã được phê duyệt

2.2 Sơ lược các nghiên cứu trước

2.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới

Jianye Ching, Horn Da Lin, Ming Tso Yen (2010) đưa ra phương pháp xác định hệ số chịu tải của cọc khoan nhồi dựa trên kết quả thí nghiệm thử tĩnh đầy đủ Trong thực tế nhiều cọc thử tĩnh không thực hiện đến mức phá hũy mà chỉ đến 02 lần tải trọng thiết kế, do đó dẫn đến tình trạng khó khăn trong việc xác định đầy đủ các thông tin Nghiên cứu này đã xây dựng một khuôn khổ xác suất để có thể cung cấp đầy

đủ các thông tin để hiệu chỉnh sức chịu tải của cọc và được áp dụng tại Đài Loan

Limin Zhang và Florence L.F Chu (2010) phát triển các yếu tố về thiết kế khả năng chịu tải giới hạn của cọc khoan nhồi đường kính lớn, đề cập đến sự ảnh hưởng của hệ số nhóm cọc đến tổng độ lún của từng cọc, từ đó các yếu tố này đưa ra giới hạn

độ lún cho phép ở mức độ an toàn trong giai đoạn thiết kế Để giải quyết vấn đề này tác giả đã tổ hợp 5 phương pháp khoan cọc đường kính lớn trong đất và 6 phương pháp khoan cọc đường kính lớn trong đá

Limin Zhang (2006) đưa ra vấn đề kiểm tra chất lượng thường xuyên về độ tin cậy của cọc khoan nhồi và được tiến hành bằng cách khoan lõi mũi cọc với ba trường hợp như sau: mũi cọc không có khuyết tật, mũi cọc có khuyết tật và tiến hành

xử lý khuyết tật, mũi cọc có khuyết tật và không được xử lý Sử dụng phương pháp Bayes đưa ra xác suất khả năng xuất hiện của từng trường hợp, đồng thời tiến hành cập nhật lại dộ tin cậy của cọc theo thời gian và phương pháp xử lý, mức độ cải thiện độ tin cậy của cọc phụ thuộc chi tiết cụ thể của cọc

C.E.Ho (2002) nghiên cứu các đặc tính của cọc khoan nhồi trong trường hợp

có lớp vữa Jet Grouting Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng lớp vữa đã làm tăng khả năng chịu tải dọc trục và độ ổn định cho cả loại cọc chịu nén và cọc chịu kéo, sự gia tăng này phụ thuộc vào bề dày cũng như cấu trúc của lớp vữa

San Shyan Lin, Jen Cheng Liao, Kun Jui Wang (2010) nghiên cứu khả năng chịu tải của cọc Barrettee trong đá andesit thông thử tải cọc, được tiến hành trên 02 cọc chịu nén và chịu kéo Căn cứ trên biểu đồ thể hiện đường cong t-z ở vị đầu cọc và dọc theo thân cọc, đặc biệt tại vị trí có lớp đá andesit

Narong Thasnanipan (2004) nghiên cứu sự phát triển của công nghệ thi công phần móng bằng cọc khoan nhồi và cọc barrette ở Thái Lan trong khoảng thời gian 30 năm sắp tới

Narong Thasnanipan, Muhammad Ashfaq Anwar, Aung Win Maung và P Tangseng (1999) nghiên cứu về cọc khoan nhồi đường kính 1.5m và cọc Barrette 1.5x3m, cùng chiều dài cọc 57.5m và trong cùng một dự án Phương án cọc Barrette được chọn để chịu tải trọng của vách cứng với tải trọng 6,000 tấn và cọc khoan nhồi được sử dụng để chịu tải các khu vực lân cận với sức mang nhỏ hơn

D Q Li, L M Zhang và W H Tang (2006) nghiên cứu vấn đề chi phí và lợi ích của việc kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi thường xuyên Tác động của một kiểm tra đảm bảo chất lượng về độ tin cậy của cọc có thể qui chuyển đổi về mặt chi phí Mô hình về chi phí – lợi ích được thiết lập, vai trò của một chương trình đảm bảo chất lượng được định lượng thông qua những thay đổi về xác suất của sự thất bại của cọc trước và sau khi thực hiện chương trình Kết quả cho thấy khả năng cập nhật sự thất bại

có thể nhỏ hơn đáng kể so với trước khi tiến hành kiểm tra chất lượng

2.2.2 Các nghiên cứu trong nước

Trần Văn Phước (2006) nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi trong công trình cầu đã đề cập đến các yếu tổ ảnh hưởng như sau:

“Thiết bị và biện pháp thi công có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của cọc khoan nhồi, việc lựa chọn này phụ thuộc vào điều kiện địa chất khu vực xây dựng và khả năng huy động thiết bị của đơn vị thi công”

“Thời gian thi công cũng là yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cọc, đặc biệt khi cọc thi công trong điều kiện có sử dụng dung dịch Bentonite để ổn định thành vách hố khoan Cần rút ngắn thời gian giữa công tác tạo lỗ và đổ bê tông đến mức thấp nhất”

“Độ linh hoạt, khả năng tự lèn của bê tông, phương pháp, thời gian đổ bê tông, thao tác rút ống đổ, tác động của mực nước ngầm… ảnh hưởng đến chất lượng của bê tông của cọc khoan nhồi”

“Công tác kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi là công tác rất quan trọng trong suốt quá trình thi công nhằm đảm bảo chất lượng sau cùng của cọc khoan nhồi”

Hoàng Thanh Vân (2007) nghiên cứu các phương pháp tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi cho khu vực Thành phố Hồ Chí Minh đã đề cập đến sức chịu tải theo kết quả xuyên tiêu chuẩn theo công thức của tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCXD 205-

1998 cho ta kết quả nhỏ hơn so với kết quả nén tĩnh tại hiện trường từ 11.7 -37.7%, tuy

nhiên biên sai số dao động là nhỏ nhất so với các phương pháp trên, do đó có thể dùng trong thiết kế sơ bộ cho khu vực Tp.HCM

Trần Bảo Phương (2008) nghiên cứu xác định khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi có khuyết tật đã đưa ra một số kết luận sau:

“ Khi đường kính lỗ khoan lớn hoặc nhỏ hơn sai số cho phép thì sức chịu tải của cọc sẽ không bị ảnh hưởng nhiều Khi bê tông bị phân tầng, không đạt chất lượng thì tùy thuộc vào mức độ và vị trí của khuyết tật mà ta có thể kết luận ảnh hưởng của khuyết tật đến sức chịu tải của cọc Khi lồng thép bị tụt thì tùy vào vị trí của khuyết tật

và kết quả tính toán cụ thể ta có thể kết luận ảnh hưởng của khuyết tật đến sức chịu tải của cọc Khi chiều dày mũi mùn lớn hơn cho phép thì sức chịu tải của cọc sẽ bị ảnh hưởng lớn vì khi đó xem như sức chịu tải của cọc chỉ có ma sát bên”

Lê Hồng Quí (2009) nghiên cứu giải pháp gia tăng thành phần ma sát trong sức chịu tải của cọc Barrette bằng công nghệ phun vữa áp lực đưa ra 03 kết luận sau:

“ Cọc Barrette phun vữa là giải pháp cải tiến cho cọc khoan nhồi truyền thống: Sử dụng cọc Barrette cho phép tăng diện tích tiếp xúc với đất nền xung quanh cọc lên 20%

so với cọc khoan nhồi có cùng tiết diện ngang Giải pháp cọc Barrette phun vữa cho phép giảm đáng kể chiều dài cọc, với tải trọng thiết kế P=1900T ở dự án Sài gòn M&C, nếu không phun vữa, chiều dài cọc tính toán tối thiểu là 51m ứng với độ lún 1,87cm, sau khi phun vữa tăng ma sát, chiều dài cọc giảm còn 25m ứng với độ lún 4,34cm Việc giảm chiều dài cọc sẽ tăng độ chính xác của phương pháp thử PIT trong thí nghiệm đánh giá chất lượng cọc”

“Ảnh hưởng của vữa phun đối với các thành phần của sức kháng bên: Ảnh hưởng lớn đến hai thành phần là dung trọng γ và lực dính C, còn thành phần góc ma sát trong

ϕ ảnh hưởng không đáng kể và có thể lấy giá trị trung bình cho đất sau khi phun vữa là

ϕpv= 30o khi phân tích bằng phần mềm Plaxis Sự gia tăng giá trị của dung trọng γ là đáng kể với đất cát và ít hơn với đất sét Lực dính C cũng tăng, đăc biệt là với đất cát,

do vữa tạo ra các liên kết xi măng kết dính khung hạt đất nền nên tăng sức chống cắt, điều này rất có ý nghĩa trong việc hạn chế tác hại của hiện tượng hóa lỏng các tầng đất cát quanh cọc ở vùng chịu ảnh hưởng động đất”

“Sức chịu tải của cọc Barrette bằng phương pháp phần tử hữu hạn: Với cọc không phun vữa có chiều dài tính toán là 51m, có độ lún là 2,98cm ứng với tải trọng P=1900T, kết quả này tương đồng với kết quả tính toán phương pháp giải tích Khi đạt đến tải trọng nén tĩnh, độ lún của cọc có sự sai lệch lớn theo hướng bất lợi so với kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường, kết quả nén tĩnh hiện trường cho thấy sức chịu tải thực tế của cọc phun vữa lớn hơn so với tính toán theo phương pháp giải tích và phương pháp phần tử hữu hạn”

Nguyễn Thanh Xuân (2010) nghiên cứu đánh giá độ tin cậy các phương pháp thiết kế móng cọc trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh đã đưa ra 04 kết luận sau:

“Phương pháp tính toán theo hợp lý nhất cho khu vực khảo sát thực hiện đề tài này (Quận 7 và khu vực lân cận) là sử dụng phương pháp theo chỉ tiêu cơ lý của đất

(TCXD 195 -1997), đường kính cọc hợp lý nhất là D800, D1000 và chiều dài hợp lý nhất là khoảng L=40m-50m”

“Khi sử dụng cọc với các đường kính D800 và D1000 có chiều dài yêu cầu lớn hơn (>50m, nhưng phải đạt yêu cầu về độ mảnh theo điều kiện chống lật của kết cấu) thì nên sử dụng phương pháp tính toán theo chỉ tiêu cường độ đất nền (Terzaghi)”

“Khi sử dụng cọc có đường kính lớn (D>1000) thì nên sử dụng phương pháp tính theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT (Nhật Bản)”

“Ngoài ra khi sử dụng các phương pháp khác như phương pháp theo chỉ tiêu cương độ đất nền (TCXD 205-1998) thì nên sử dụng các hệ số điều kiện (mf-hệ số làm việc của đất ở thành cọc, mR- hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, …) ở cận dưới, sử dụng hệ số an toàn (FSs- hệ số an toàn áp dụng cho ma sát bên, FSp- hệ số an toàn áp dụng cho sức chịu tải dưới mũi cọc) ở cận trên Còn theo phương pháp xuyên tiêu chuẩn SPT (TC XD 205-1998) thì sử dụng hệ số an toàn ở cận dưới”

Nguyễn Huy Cường (2010) phân tích đánh giá sức chịu tải của cọc bằng phương pháp thử động biến dạng lớn (PDA) và kết quả nén tĩnh đã đưa ra 05 kết luận sau:

“Sức chịu tải của cọc theo phương pháp thử động biến dạng lớn trên cơ sở mô hình CAPWAP (Case Pile Wave Analyses Program) tương đồng với kết quả nén tĩnh cọc hiện trường nếu được thực hiện đến tải trọng cực hạn”

“Sức chịu tải của cọc từ kết quả nén tĩnh cọc hiện trường thường thường chưa đạt đến giá trị cực hạn không cho phép đánh giá chính xác sức chịu tải của cọc”

“Theo điều kiện địa chất khu vực hệ số Jc (hệ số cản nhớt) của mô hình Case có giá trị khác biệt và thường nhỏ hơn giá trị trung bình 0,7 theo đề nghị của Case”

“Sự phân bố ma sát đơn vị theo chiều sâu của đất nền thu nhận từ kết quả thử động biến dạng lớn hợp lý với điều kiện địa tầng đối với cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

hạ cọc bằng phương pháp đóng hay ép và không tuân theo qui luật qua các lớp đất đối với cọc bê tông cốt thép đổ tại chỗ thi công bằng phương pháp khoan nhồi”

“Sức chịu tải của cọc theo ma sát chiếm tỷ lệ đáng kể từ 50 – 82% đối với cọc đúc sẵn hạ cọc bằng phương pháp đóng hay ép, chiếm 75-85% trong cọc bê tông đổ tại chỗ thi công cọc bằng phương pháp khoan nhồi trong tổng sức chịu tải của cọc”

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Quy trình nghiên cứu

Nghiên cứu này được công việc thành các bước sau:

Bước 1: Phỏng vấn các kỹ sư, chuyên gia, giám đốc dự án đang hoạt động tại Tp HCM hoặc qua các báo cáo, tạp chí chuyên ngành để xác định các nhân tố dẫn đến tranh chấp, các chiến thuật được sử dụng trong đàm phán thương lượng và các kết quả đạt được

Bước 2: Thiết kế bảng câu hỏi khảo sát sơ bộ dựa vào các yếu tố trên, sau đó gửi bảng khảo sát sơ bộ đến những kỹ sư xây dựng có nhiều kinh nghiệm, các chuyên gia

để tham khảo ý kiến và đánh giá nhằm tu chỉnh và hoàn thiện trước khi đưa ra bảng

câu hỏi chính thức

Bước 3: Từ kết quả khảo sát sử dụng phương pháp Phân tích dữ liệu khám phá thông qua PCA để đánh giá yếu tố chính và phụ ảnh hưởng đến chi phí của 02 phương

án Cọc khoan nhồi và cọc Barrette

Bước 4: Xây dựng Hàm mục tiêu về chi phí của Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette (tính theo đơn vị VNĐ/m2)

Bước 5: Đánh giá lại kết quả phân tích thông qua số liệu thu thập từ các dự án

thực tế đã thi công (thuộc Công ty CPXD Long Giang)

Bước 6: Đưa ra kết luận và kiến nghị

Hình 3.1: Mô hình nghiên cứu

Tham khảo ý kiến chuyên gia, những người có kinh nghiệm.

Tham khảo các nghiên cứu trước,

tạp chí, sách báo, mạng…

Đặt vấn đề:

Nghiên cứu các yếu tố về hiệu quả kinh tế khi lựa chọn phương

cọc khoan nhồi hoặc cọc Barrette cho nhà cao tầng ở Tp.HCM

Phân tích các yếu tố về mặt kỹ thuật

của Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette

Phân tích các yếu tố về mặt chi phí của Cọc khoan nhồi và Cọc Barrette

Thiết kế Bảng câu hỏi khảo sát sơ bộ

Khảo sát thử nghiệm, tham khảo ý kiến các chuyên gia

Thiết kế Bảng câu hỏi khảo sát chính thức

Phân phát và thu thập số liệu

Phân tích số liệu thu thập

Đánh giá các yếu tố chính và phụ ảnh hưởng đến

chi phí

Xây dựng hàm mục tiêu chi phí cho CKN và Cọc Barrette

Đánh giá, kiểm tra kết quả phân tích bằng số liệu

thực tế từ Công ty

Kết luận và kiến nghị