TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA DƯƠNG VŨ LINH NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ VỚI CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ TRÀ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
DƯƠNG VŨ LINH
NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ VỚI CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ TRÀ VINH
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 85 80 201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ KHÁNH TOÀN
Đà Nẵng - Năm 2019
Trang 2Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công
bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tác giả luận văn
Dương Vũ Linh
Trang 3Đề tài: NGHIÊN CỨU SO SÁNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG
KÍNH NHỎ VỚI CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN CHO CÁC CÔNG TRÌNH
XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ TRÀ VINH
Học viên: Dương Vũ Linh Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dụng Công trình
Dân dụng và Công nghiệp
Mã số: 85 80 201- Khóa: K35.XDD.TV - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Đề i n y iến h nh nghiên cứu ánh hả năng dụng cọc h an nhồi
ường ính nhỏ với cọc bê ông cố hép úc ẵn ch các công r nh x y dựng rên ịa
b n h nh phố Tr Vinh hông ua việc ính án phương án cọc ch công r nh cụ
hể Dựa v ổ h p ải rọng ính ư c ặc iể công r nh v các iều iện ịa chấ
ại h nh phố Tr Vinh ác giả hiế ế phương án ng cọc h an nhồi ường ính
nhỏ v ánh với phương án ng cọc bê ông cố hép úc ẵn ế uả nghiên cứu
ch hấy với công r nh c ặ b ng hi công r ng r i hạ ầng gia hông huận iện
phương án ng cọc bê ông cố hép úc ẵn c ưu iể về ặ iến v giá h nh hi
công ố hơn với cọc h an nhồi Tuy nhiên với công r nh c ặ b ng hi công chậ
hẹp công r nh x y chen phương án ng cọc bê ông cố hép hông hi công ư c
h ặc ốn é chi phí nhiều ch phần biện pháp hi công bồi hường d lún nứ công
r nh bên cạnh h phương án ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ l giải pháp ư c
ưu iên lựa chọn ch các công r nh x y dựng ại h nh phố Tr Vinh d hi công huận
l i áp ứng ỹ huậ giá h nh phù h p
Từ khóa: C c khoan nh i, c c p, c c bê tông ly tâm ứng suất trư c, sức ch u tải của
c c, thi công c c khoan nh i
Topic: COMPARING OF USING SMALL-DIAMETER BORED PILES WITH
PRE-CAST REINFORCED CONCRETE PILES FOR CONSTRUCTION WORKS
IN TRA VINH CITY Abstract: This project has conducted a study comparing the ability to use small-diameter
bored piles with pre-cast reinforced concrete piles for construction works in Tra Vinh
city through the calculation of 2 pile options for a specific construction Based on the
load combination which calculated from the work characteristics and geological
conditions in Tra Vinh city, the author has designed and compared between the plans of
small-diameter bored pile foundation with pre-cast reinforced concrete piles foundation
As from the researching results, with the large construction site and comfortable
transportation infrastructure, the option of pre-cast reinforced concrete piles having
advan age f w r pr gre and price ra her han b red pile ’ Bu if he c n ruc i n
site is narrow and many contiguous works the option of pre-cast reinforced concrete
piles can not be carried out and spending much for manner of execution, compensation of
he nex w r ’ ub idence hen he p i n f all-diameter bored piles is prior
solution for works in Tra Vinh city due to (by) advantage execution, meet the technique
and conformable cost
Key words: Bored piles, pre-cast reinforced concrete piles, pre-stressed centrifugal
concrete piles, loading capacity of piles, construction of bored piles
Trang 4
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC H NH
MỞ ĐẦU 1
1 Lý d chọn ề i 1
Mục iêu nghiên cứu 2
3 Đối ư ng v phạ vi nghiên cứu 2
4 Phương pháp nghiên cứu 2
5 N i dung nghiên cứu` 2
6 ngh a h a học v hực i n của ề i 2
7 Cấu rúc luận văn 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CỌC HOAN NHỒI ĐƯỜNG NH NHỎ VÀ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 4
1.1.TỔNGQUANVỀCỌCKHOANNHỒIĐƯỜNGKÍNHNHỎ 4
1 1 1 Định ngh a 4
1 1 Ưu v như c iể của cọc h an nhồi 4
1 1 3 Tổng uan về cọc h an nhồi ường ính nhỏ 5
1 1 4 Ưu iể như c iể của cọc h an nhồi ường ính nhỏ 6
1.2.TỔNGQUANVỀCỌCBÊTÔNGCỐTTHÉPĐÚCSẴN 6
1 1 hái niệ chung về cọc ép 6
1 Chế ạ các l ại cọc ép 7
1.3 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ VÀ CỌC BÊ TÔNG ĐÚCCỐTTHÉPĐÚCSẴN 10
1 3 1 Thi công cọc h an nhồi ường ính nhỏ 10
1 3 Thi công cọc bê ông cố hép úc ẵn cọc ép 15
1.4 ẾTLUẬNCHƯƠNG1 20
CHƯƠNG CƠ SỞ L THUYẾT T NH TOÁN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN VÀ CỌC HOAN NHỒI ĐƯỜNG NH NHỎ 21
2.1.TÍNHTOÁNCỌCKHOANNHỒIĐƯƠNGKINHNHỎ 21
2.1.1 Sức chịu ải ch phép của vậ liệu cọc: 22
1 Sức chịu ải ch phép của cọc he ấ nền 23
Trang 52.2.1 Tính án ức chịu ải của cọc he vậ liệu 28
Tính án ức chịu ải của cọc he ấ nền 29
3 iể ra hả năng chịu ải của cọc 30
4 Tính lún ính chọc hủng 31
2.3 ẾTLUẬNCHƯƠNG2 31
CHƯƠNG 3 T NH TOÁN VÀ SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC HOAN NHỒI ĐƯỜNG NH NHỎ VÀ MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 32
3.1.ĐẶCĐIỂMĐIỀU IỆNĐỊACHẤTCÔNGTRÌNHKHUVỰCTHÀNHPHỐ TRÀVINH 32
3 1 1 Vị rí ịa lý 32
3.1.2 Đặc iể ịa h nh ịa chấ 33
3.2 TÍNH TOÁN SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG CHO CÔNG TRÌNH NHÀ KHÁCHTỈNHTRÀVINH 34
3 1 Giới hiệu về công r nh 35
3 Tính án hiế ế v ánh các phương án ng cọc hác nhau 36
3.3.PHÂNTÍCH,SOSÁNHVÀĐÁNHGIÁCACPHƯƠNGANMONG 64
3 3 1 Về ặ ỹ huậ 64
3 3 Về ặ i chính 65
3.3 ẾTLUẬNCHƯƠNG3 65
ẾT LUẬN VÀ IẾN NGHỊ 67
TÀI LIỆU THAM HẢO 69 PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ BẢN SAO
BẢN SAO ẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN
Trang 6Bảng 3 1 Địa chấ ng vùng của Tỉnh Tr Vinh 33
Bảng 3 Các hông ố hiế ế ch các ng M3 M5 v M7 37
Bảng 3 3 Tổ h p n i lực ch n c ại các ng M3 M5 v M7 [8 39
Bảng 3 4 Thông ố vậ liệu bê ông v hép 40
Bảng 3 5 Bảng ính lực a á của ng lớp ấ cọc i ua 41
Bảng 3 6 Bảng ính cường ức háng rên h n cọc 43
Bảng 3.7 Bảng ính giá rị fili he hí nghiệ xuyên iêu chuẩn SPT 44
Bảng 3 8 Lựa chọn ố lư ng cọc r ng các i M3 M5 v M7 46
Bảng 3 9 Thông ố ính chọc hủng d i cọc d c g y ra với M3 M5 v M7 49
Bảng 3 1 Thông ố ính chọc hủng d cọc biên g y ra với ng M3 M5 v M7 50
Bảng 3 11 Thông ố vậ liệu bê ông v hép 52
Bảng 3 1 Bảng ính giá rị fili he chỉ iêu cơ lý ấ nền 54
Bảng 3 13 Bảng ính giá rị fili he chỉ iêu cường ấ nền 56
Bảng 3.14 Bảng ính giá rị fili he hí nghiệ xuyên iêu chuẩn SPT 58
Bảng 3 15 Lựa chọn ố lư ng cọc nhồi r ng các i M3 M5 v M7 59
Bảng 3 16 Thông ố ính chọc hủng d c g y ra với các ng M3 M5 v M7 60
Bảng 3 17 Thông ố ính chọc hủng d cọc biên g y ra với ng M3 M5 v M7 61
Bảng 3 18 Tổng h p ế uả ính án các phương án ng cọc 61
Bảng 3 19 Thông ố i cọc các phương án 62
Bảng 3 20 Dự án chi phí ản xuấ v hi công ng cọc bê ông ứng uấ rước 62
Bảng 3 1 Dự án chi phí ản xuấ v hi công ng cọc ép 4 4 63
Bảng 3 Dự án chi phí ản xuấ v hi công ng cọc h an nhồi D4 63
Trang 7H nh 1 Các hệ ố hi ính án chọc hủng i cọc 27
H nh 3 1 Vị rí ịa lý h nh phố Tr Vinh 32
H nh 3 Phối cảnh công r nh Nh hách ỉnh Tr Vinh 35
H nh 3 3 Mặ b ng iển h nh của công r nh Nh hách ỉnh Tr Vinh 35
H nh 3 4 Mặ cắ ịa chấ công r nh Nh hách ỉnh Tr Vinh 36
H nh 3 5 Mặ b ng v vị rí các ng chọn ính án 37
H nh 3 6 ích hước i v bố rí cọc r ng các ng phương án cọc bê ông ly
ứng uấ rước he hiế ế 39
H nh 3 7 Lựa chọn bố rí cọc ép r ng các i ng 45
H nh 3 8 Thông ố ính án chọc hủng i cọc 50
H nh 3 9 Lựa chọn bố rí cọc nhồi r ng các i ng 59
H nh 3 10 Chi phí vậ liệu nh n công v hi công cọc i cọc 65
Trang 8MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Phương án ng cọc l ự lựa chọn h p lý của các ỹ ư hiế ế ối với các công r nh x y dựng rên nền ấ yếu hi các phương án ng nông hông hường hông áp ứng các yêu cầu chịu lực M ng cọc bê ông cố hép úc ẵn l r ng những giải pháp ế cấu ng ư c ưu iên áp dụng ch các công r nh c chiều ca hông uá lớn ặ b ng hi công r ng r i c hể bố rí áy ép cọc h ặc ảnh hưởng của ự l n ép ấ hi ép cọc hông ảnh hưởng ến các công r nh l n cận Tr ng hời gian gần y phương án ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ư c các ỹ ư hiế
ế ứng dụng há nhiều rên nhiều công r nh x y dựng hay hế ch phương án ng cọc bê ông cố hép úc ẵn ặc biệ ch các công r nh x y chen r ng ô hị d c những ưu hế vư r i về ỹ huậ hi công ính an n với phương án cọc Đối với công r nh cụ hể ể lựa chọn phương án ng cọc h p lý òi hỏi
ph n ích dựa rên nhiều yếu ố hác nhau r ng các yếu ố về ỹ huậ hi công hiệu uả về inh ế hời gian hi công ính an n ả bả hông ảnh hưởng ến công r nh l n cận l những yếu ố cơ bản v uan rọng dùng ể ánh lựa chọn phương án ng h p lý
Ng y 5 háng nă 16 Thủ ướng Chính phủ ra Quyế ịnh ố TTg về việc công nhận h nh phố Tr Vinh l ô hị l ại II rực hu c ỉnh Tr Vinh [1]; ng y 31/1 / 18 Thủ ướng Chính phủ ra Quyế ịnh ố 1443/QĐ-TTg về việc phê duyệ iều chỉnh uy h ạch phá riển inh ế - x h i ỉnh Tr Vinh ến nă
ầ nh n ến nă 3 [2] ại Quyế ịnh n y h nh phố Tr Vinh ư c ịnh hướng l ô hị l ại I rực hu c ỉnh Tr Vinh v nă 3
Với ịnh hướng phá riển như nêu hiện nay rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
v ang riển hai nhiều dự án công r nh x y dựng c uy ô lớn như: bệnh viện
a h a ỉnh Tr Vinh uy ô 7 giường òa nh chính của công r nh n y c chiều
ca 1 ầng; rụ ở Ng n h ng Đầu ư Phá riển Việ Na rụ ở Sac Ban rụ
ở Đông Á Ban ấ cả ều với uy ô 7 ầng các nh phố hu rung ch Tr Vinh với chiều ca 5-6 ầng Hiện nay các công r nh x y dựng n y chủ yếu dụng phương án ng cọc bê ông cố hép hi công b ng công nghệ ép nh
Nghiên cứu r ng luận văn n y ề cập ến hả năng dụng cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc bê ông cố hép úc ẵn hông ua việc hiế ế hai phương án
ng hác nhau ứng với iều iện ịa chấ v hí hậu của h nh phố Tr Vinh ch công r nh cụ hể T ánh ánh giá dựa rên những iêu chí về ỹ huậ hi công hiệu uả inh ế hời gian hi công ính an n hả năng ảnh hưởng ến công
r nh l n cận v ề xuấ hả năng ứng dụng giải pháp ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ch các công r nh x y dựng rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
Trang 92 Mục tiêu nghiên cứu
Tính án hai phương án ng cọc: cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc bê ông cố hép úc ẵn ch công r nh cụ hể;
S ánh ánh giá ưu như c iể của phương án ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ với phương án ng cọc bê ông cố hép úc ẵn;
Đề xuấ hả năng dụng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ch các công r nh
x y dựng rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ v ng cọc bê
ông cố hép úc ẵn
Phạm vi nghiên cứu: áp dụng ch các công r nh x y dựng dụng phương án
ng cọc rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
4 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý huyế : t hiểu các i liệu phương pháp ính án ức chịu ải v
ỹ huậ hi công của cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc bê ông cố hép úc ẵn
Áp dụng ính án rên công r nh hực ế ại ịa phương
5 Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu ổng uan về cọc h an nhồi ường ính nhỏ cọc bê ông cố hép
úc ẵn
Cơ ở h a học ính án ức chịu ải của cọc h an nhồi ường ính nhỏ cọc bê ông cố hép úc ẵn
Áp dụng ính án các phương án ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ng cọc bê ông cố hép úc ẵn ối với công r nh cụ hể rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
Ph n ích ánh v ánh giá ưu như c iể của hai phương án ng cọc Đề xuấ hả năng dụng ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ch các công r nh x y dựng rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
6 ngh a khoa học và thực ti n c a đề tài
Nghiên cứu v ề xuấ hả năng hực ế dụng cọc h an nhồi ường ính nhỏ
r ng phương án hiế ế ng cọc ối với các công r nh rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
7 Cấu tr c uận văn
Mở đầu
1 Lí d chọn ề i
Trang 10Mục iêu nghiên cứu của ề i
3 Đối ư ng v phạ vi nghiên cứu
4 Phương pháp nghiên cứu
5 N i dung nghiên cứu
6 ngh a h a học v hực i n của ề i
Chương 1: Tổng quan về cọc khoan nhồi đường k nh nhỏ và cọc ê tông cốt thép đ c sẵn
1 1 Tổng uan về cọc h an nhồi ường ính nhỏ
1 Tổng uan về cọc bê ông cố hép úc ẵn
1.3 Thi công cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc bê ông cố hép úc ẵn 1.4 ế luận chương 1
Chương 2: Cơ sở ý thuyết t nh toán cọc ê tông cốt thép đ c sẵn và cọc khoan nhồi đường k nh nhỏ
3.1 Đặc iể iều iện ịa chấ công r nh hu vực h nh phố Tr Vinh
3.2 M ố giải pháp ng dụng ch công r nh ở h nh phố Tr Vinh
3.3 Tính án các phương án ng cọc ch công r nh x y dựng ại h nh phố
Trang 11- Cọc h an nhồi B red Pile : he Tiêu chuẩn Việ Na TCVN 9395: 1 - Cọc
h an nhồi - Thi công v nghiệ hu [3] l ại cọc iế diện ròn ư c hi công b ng cách
h an ạ l cọc he các phương pháp h an hác nhau như h an gầu h an với ũi
h an guồng x ắn au lấp ầy b ng bê ông cố hép
- Cọc h an nhồi ở r ng áy: l cọc h an nhồi c ường ính áy cọc ư c ở
r ng lớn hơn ường ính h n cọc Sức ang ải của cọc n y ẽ ăng hơn ch ng 5% ÷10% với cọc c iế diện ổi d ăng ức ang ải dưới ũi
- Cọc h an nhồi c x i r a v bơ vữa xi ăng gia cường áy: l cọc h an nhồi
c áp dụng công nghệ r a ạch áy b ng cách x i nước áp lực ca v bơ vữa xi ăng gia cường áy cũng với áp lực ca Đ y l bước phá riển gần y nhấ r ng công nghệ
hi công cọc nhồi nh l ăng biến ức chịu ải của cọc nhồi c hể ăng ức chịu
ải 200% ÷ 3 % ch phép dụng ối a bền của vậ liệu bê ông cọc
- Cọc Barrette: l cọc nhồi nhưng c iế diện hông ròn với các h nh dạng hác nhau như chữ nhậ chữ hập chữ I chữ H , ư c ạ l b ng gầu ng ạm Sức chịu ải của l ại cọc n y rấ lớn
Hiện nay he ích hước ường ính cọc người a gọi cọc lớn hi ường ính cọc lớn hơn 76 c cọc nhỏ hi ường ính cọc 3 cm ến 76 c
1.1.2 Ưu và nhược điểm c a cọc khoan nhồi
a) Ưu điểm:
- Rú bớ ư c công ạn úc cọc d hông cần các h u x y dựng b i úc lắp dựng ván huôn…
- D cọc úc ngay ại ng nên d hay ổi ích hước h nh học của cọc như chiều d i ường ính cọc ể phù h p với ấ nền
- C hả năng dụng ch ọi l ại ịa ầng hác nhau d d ng vư ua các
Trang 12chướng ngại vậ như á ấ cứng b ng cách dụng các dụng cụ như h an ch òng
áy phá á nổ n…
- C hả năng ận dụng hế hả năng l việc của cọc giả ố cọc r ng ng
v c hể bố rí cố hép phù h p với hả năng chịu lực d d ng hơn
- Ch phép iể ra rực iếp các lớp ấ lấy ẫu các lớp ấ lên c hể ánh giá chính xác iều iện ấ nền hả năng chịu lực của ấ nền dưới áy l h an
- Ch phép chế ạ cọc c ường ính lớn v u lớn phù h p với các công trình c ải rọng ruyền xuống lớn
- g y iếng ồn ô nhi ôi rường trong thi công, phù h p ể x y dựng các công r nh lớn r ng ô hị
- Bê ông xung uanh h n cọc d bị r a rôi lớp xi ăng hi gặp nước ngầ h ặc
g y ra r ặ h n cọc Bê ông ổ h n cọc d hông ồng nhấ v ph n ầng
- L h an nghiêng lệch ụ vách l h an
- Đỉnh cọc h an nhồi hường ế húc ở rên ặ ấ nền c hể é d i hân cọc lên phía rên nhưng phải l vòng v y ngăn nước d g y ốn é hi hi công ng cọc i ca
Quá r nh hi công cọc h an nhồi l ại công rường ng i rời nên phụ hu c nhiều
v hời iế Mặ hác uá r nh hi công c dụng dung dịch giữ vách nếu hông iể
á ố về ỹ huậ d gây lầy l i rên ặ b ng he các phương iện vận chuyển ra ng i công rường nên ảnh hưởng rực iếp ến ôi rường
Chi phí iể ra hí nghiệ với cọc h an nhồi há ốn é
1.1.3 Tổng quan về cọc khoan nhồi đường k nh nhỏ
Cọc h an nhồi ường ính nhỏ l cọc c ường ính nhỏ hơn với hông hường ư c uy ịnh r ng Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn TCVN 9395: 1 [3] chỉ ề cập
ến các l ại cọc h an nhồi c ường ính lớn hơn 6 c Chiều d i cọc h an nhồi ường ính nhỏ cũng hông uá lớn ũi cọc ư c ặ r ng các lớp ấ hông hường Tương ự như cọc h an nhồi n i chung ể hi công cọc h an nhồi ường
Trang 13ính nhỏ người a cũng iến h nh khoan ạ l cọc r ng ống vách h ặc r ng dung dịch giữ vách ặ cố hép v l h an he chiều d i cọc ổ vữa bê tông v hố khoan he phương pháp ổ bê ông r ng nước ổ bê ông dưới lên Quá r nh hi
công l ại cọc n y ẽ ư c r nh b y chi iế ở n i dung iếp he
Cọc h an nhồi ường ính nhỏ c hể chịu ư c ải rọng dọc rục v ải rọng ngang n c hể ư c xe l cọc hay hế ch các cọc ruyền hống h ặc như l
h nh phần r ng nền ấ h n h p ùy hu c v hái niệ hiế ế ư c ứng dụng Các cọc h an nhồi ường ính nhỏ ư c hi công b ng nhiều phương pháp í g y ảnh hưởng ối với các ế cấu xung uanh ối với ấ v ôi rường Các cọc n y c
hể ư c hi công r ng iều iện ôi rường hạn chế ra v v r ng ấ cả các l ại ấ cũng như ấ cả các iều iện ịa chấ
D uy r nh hi công g y ra rung chấn ồn ối hiểu v c hể ư c ứng dụng với các iều iện hông h ảng hấp nên cọc h an nhồi ường ính nhỏ hường ư c dụng ể x lý gia cố ng các ế cấu hiện c Thiế bị h an chuyên dụng hường
ư c dụng ể lắp dựng hi công cọc h an nhồi ường ính nhỏ r ng các công
1.2 TỔNG QUAN VỀ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN
1.2.1 Khái niệm chung về cọc ép
Cọc ép bê ông cố hép l vậ hể dạng hanh h ặc bản ư c cắ v ấ he phương dọc rục của n Cọc l ế cấu c chiều d i lớn với bề r ng iế diện ngang
ư c ưa v r ng ấ b ng cách ép nh
Trang 14Dùng ng cọc ép hi gặp nền ấ yếu bùn cá chảy… hông chịu ư c rực iếp
ải rọng công r nh h ặc dùng ch các công r nh c ải rọng ruyền xuống lớn Tuỳ theo cách là việc chia cọc h nh hai l ại: cọc chống v cọc a á Cọc chống ruyền ải rọng ua ầu cọc lên lớp ấ cứng h ặc á Cọc a á cọc re c ầu cọc ựa lên lớp
ấ bị nén c ruyền ải rọng v ấ phần lớn ua a á ở các ặ bên v phần
ua ầu cọc Cọc ép l cọc ư c hạ b ng năng lư ng nh hông g y nên xung lư ng lên
iể áy c hiế bị hi công au các ạn cọc ẽ ư c nối với nhau r ng uá r nh
ép hạ cọc Vận chuyển v cẩu lắp cọc chỉ ư c hực hiện hi bê ông cọc ạ ủ cường ránh g y ứ va chạ giữa cọc v các vậ hác c hể l hư hỏng cọc S dụng cọc nhỏ v a ủ như vậy nên yêu cầu ối rọng ép nhỏ ránh ư c việc g y ảnh hưởng ch những công r nh l n cận h ặc ặ b ng chậ hẹp h bố rí áy hi công v phục vụ hi công cũng như hi công các cọc biên á nh liền ề Nh n chung với ặ b ng hi công
bị giới hạn bởi công r nh liền ề h i cọc phải cách công r nh liền ề í nhấ 7 cm do hông ba giờ ơn vị hi công c hể ép á cọc với công r nh l n cận ư c v còn diện tích ể ặ hung v giá ép D , phải hiế ế i ng như c ng n Trường h p n y phải ính ng lệch
Cọc bê ông cố hép c bền ca c hả năng chịu ải rọng lớn công r nh ruyền xuống d n ư c ứng dụng r ng r i r ng các l ại ng của các công r nh dân dụng v công nghiệp
1.2.2 Chế tạo các oại cọc ép
Cọc ép ư c chế ạ b ng bê ông cố hép úc ẵn c hể ại xưởng h ặc ngay
ại công rường v dùng hiế bị ép xuống ấ Mác bê ông chế ạ cọc 3 rở lên
L ại cọc phổ biến hường c iế diện vuông c ích hước ến 400×4 Chiều d i v iế diện cọc phụ hu c v hiế ế Nếu chiều d i cọc uá lớn
c hể chia cọc h nh những ạn cọc ngắn ể huận iện ch việc chế ạ v phù h p với hiế bị chuyên chở v hiế bị hạ cọc
Cọc phải chế ạ úng he hiế ế ả bả chiều d y lớp bả vệ ối hiểu l 3
c ể chống b ng ách hi ép cọc v chống rỉ ch cố hép au n y
B i úc cọc phải phẳng hông gồ ghề huôn úc cọc phải hẳng phẳng cần
ư c bôi rơn chống dính ránh ấ nước xi ăng hi ổ bê ông
Đổ bê ông phải liên ục ũi ến ỉnh cọc ầ bê ông b ng ầ dùi cỡ nhỏ
Trang 15Tr ng uá r nh hi công úc cọc cần ánh dấu cọc v ghi rõ lý lịch ể ránh nhầ lẫn khi thi công
Đặ hép h n cọc: Mậ hép cọc ép hông nhỏ hơn 5% cọc ép h n cọc nhỏ v d i hông nên nhỏ hơn 8% Tr ng các rường h p au y ậ hép phải
n ng ca ới 1%-2%:
Mũi cọc phải xuyên ua lớp ấ rắn c d y nhấ ịnh; tỷ ố chiều d i cọc v ường ính L/D của cọc lớn hơn 6 ; cọc bố rí d y rên h ảng lớn Khi L/D ≥ 80,
hả năng chịu lực của cọc ơn rấ lớn ố lư ng cọc dưới i rấ í h ặc cọc chỉ c
h ng h ậ hép phải ư c ăng hê
Đường ính cố dọc r ng cọc hông nên nhỏ hơn 14 hi bề r ng h ặc ường ính cọc lớn hơn 3 h ố hanh hông dưới 8 Các rường h p au y nên ặ hép ăng hê :
Khi dùng 1- c y cọc v h ng cọc ơn nếu c ải rọng lệch h phải ăng
d xuyên v ấ
hi ải rọng hiế ế lớn cọc nhỏ v d i phải xuyên ua ầng ấ cứng c d y nhấ ịnh; r ng vùng c ng ấ h ặc nơi ập rung nhiều cọc h phải dùng phương pháp nối h n
Quy r nh ản xuấ cọc:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên vậ liệu:
Vậ liệu dùng r ng uy r nh ản xuấ cọc bê ông cố hép phải ả bả ư c các yêu cầu ỹ huậ he các iêu chuẩn hiện h nh ồng hời áp ứng các yêu cầu bổ ung của hiế ế Vậ liệu phải ư c cấ giữ v vận chuyển ả bả giữ nguyên chấ
lư ng v ự phù h p của vậ liệu ch công r nh Bên cạnh nguyên vậ liệu cũng ẽ
ư c iể ra v hí nghiệ lại rước hi ưa v dụng ch công r nh
Bước : Thi công cố hép:
Đả bả chấ lư ng nguyên liệu cố hép ể uy r nh ản xuấ ạ chấ lư ng cố
Trang 16hép chủ ư c nắn hẳng cắ úng ích hước ả bả hép úng chủng l ại của bản
vẽ hiế ế
Cố hép ai ư c é hẳng b ng ời cắ b ng c ng lực uốn b ng b n uốn
he úng ích hước hiế ế Thép ai liên ế với hép chủ b ng d y hép bu c 1 ly
h ảng cách giữa các cố ai bu c úng yêu cầu của bản vẽ hiế ế Thép chủ ư c liên ế với h p bích ầu cọc b ng liên ế h n H p bích ầu cọc ư c gia công ả
bả bốn cạnh của ặ cọc phải n cùng rên ặ phẳng ả bả vuông úng
he ích hước hiế ế
Cố hép cọc ư c bố rí v ịnh vị h nh ng lồng úng he bản vẽ hiế ế v
ư c cán b ỹ huậ nghiệ hu rước hi lắp v huôn cốp pha Lồng ghép au hi lắp ặ v huôn phải ư c ịnh vị chính xác v chắc chắn ả bả hông bị xê dịch
h ặc biến dạng r ng lúc ổ bê ông
Bước 3: Thi công bê ông:
Bê ông úc cọc phải ư c r n b ng áy úng he ỷ lệ cấp phối hời gian r n
he úng uy ịnh Cá á rước hi r n phải ả bả ạch hông lẫn ạp chấ Bước 4: Thi công ván huôn:
S dụng cốp pha hép ịnh h nh c ầy ủ các phụ iện gông chống…, bề ặ cốp pha phải phẳng v ư c bôi lớp dầu chống dính Bề ặ n b i úc cọc phải
ả bả phẳng Cốp pha hép phải vuông với ặ nền ư c gông b ng hệ hống gông ịnh h nh v ư c iều chỉnh ích hước b ng nê g h ảng cách gông l 1 5 - 2 m Cốp pha chỉ ư c há dỡ hi bê ông ạ 5% cường hiế ế ức au 1 – 16 giờ he hí nghiệ uy ịnh h iến h nh há dỡ cốp pha Dùng ơn viế v ầu cọc v ặ cọc: ên ạn cọc ng y háng úc cọc ác bê ông
Bước 5: Đúc v bả dưỡng bê ông:
Bả dưỡng cọc l bước uan rọng cuối cùng nhưng vô cùng uan rọng Bê tông phải ư c ổ liên ục v phải ư c ầ chặ b ng áy ầ rung ể ránh ạ ra các l hổng hông hí r ổ ng hay các hiế huyế hác Đặc biệ lưu ý bê ông ổ ến
u phải ầ luôn ến au dụng ặ b n x a ể h n hiện ặ M i cọc phải úc x ng r ng lần v nên bắ ầu ũi cọc ến ỉnh cọc Tr ng hi ầ phải cẩn hận chú ý các g c cạnh hông ể áy ầ chạ l rung cố hép Trong
uá r nh ổ bê ông cọc phải lấy ẫu hí nghiệ he uy ịnh
Công ác bả dưỡng ư c c i l phần hông hể hiếu Tấ cả bê ông ới ổ
ều phải ư c bả dưỡng công ác bả dưỡng phải bắ ầu ngay au hi ổ bê ông
x ng h ảng 4 - 6 giờ hi bề ặ bê ông e lại ấn ay hông lún h iến h nh ến bước b dưỡng Thời gian dưỡng h liên ục 4 - 6 ng y ùy he hời iế ẩ ướ hay
Trang 17hô hanh những ng y iếp he luôn giữ cấu iện ở rạng hái ẩ
Tấ cả các cọc phải c bề ặ phẳng nhẵn hông bị hiế huyế v vuông g c với rục dọc của cọc v ư c h n he úng ích hước như chỉ ra rên b n vẽ Đối với các ạn ũi ũi cọc phải rùng với của cọc
Bước 6: Bốc dỡ vận chuyển v xếp cọc:
Bốc dỡ vận chuyển v xếp cọc phải ả bả cọc hông bị nứ gẫy d rọng
lư ng bản h n cọc v lực bá dính cốp pha ránh g y vỡ hay ứ các cạnh bê tông
Cọc ể ở h b i c hể ư c xếp chồng lên nhau nhưng chiều ca i chống hông ư c uá /3 chiều d i v ư c ê l hi xếp chú ý ể ch c ghi ác bê ông
ra ng i v giữa các chồng c lối i ể iể ra ản phẩ
hi phá hiện các cọc c vế nứ các cọc bị hư r ng uá r nh vận chuyển phải
1.3.1 Thi công cọc khoan nhồi đường k nh nhỏ
Thi công cọc h an nhồi ường ính nhỏ về cơ bản u n hủ Tiêu chuẩn Việ
Na TCVN 9395: 1 - Cọc h an nhồi - Thi công v nghiệm thu [3]
Để ả bả chấ lư ng cọc h an nhồi r ng uá r nh hi công phải ả bả hực hiện ầy ủ v úng ỹ huậ những bước au:
Trang 18nhồi rấ nh lầy v phôi h an v dung dịch r n lẫn rấ d l ấ dấu ịnh vị của các cọc h ặc hiế bị h an di chuyển ẽ l lệch phá dấu ịnh vị
D vậy cách l iện ích nhấ như au: chọn hai rục rên bản vẽ vuông g c ạ
h nh hệ ọa hống chế 4 ốc của hệ rục n y ư c g i lên ch an n nhấ c
hể ở bên ng i hu vực x y dựng T hệ ọa n y ẽ riển hai xác ịnh các vị rí
i cọc Trước hi iến h nh h an ại vị rí i i cọc phải iể ra lại lần nữa Sai ố ịnh vị i cọc au hi hi công hông ư c lệch uá 1/3 ường ính cọc
) Khoan tạo ỗ, kiểm tra địa tầng, kiểm tra độ sâu
Tr ng uá r nh h an ạ l dung dịch h an ẽ i uần h n áy giếng
h an rồi rồi lên hố lắng v ang he phần ùn h an nhỏ lên cùng Nếu r ng
uá r nh h an gặp ịa ầng hấ lớn dung dịch h an ẽ bị hấ nhanh phải nhanh
ch ng iều chỉnh ỉ rọng của dung dịch b ng cách hòa hê v lư ng b é
* Kiểm tra địa tầng
Trước iên ỹ huậ viên hi công h ặc ỹ ư giá á phải ọc ỹ hồ ơ hả á
ịa chấ ể nắ rõ ịa ầng ô ả hi hi công ỹ huậ viên phải c nhiều inh nghiệ ể nhận biế ư c các ịa ầng hực ế c hể ai lệch nhiều h ặc gần úng như
c ịa ầng ô ả r ng hồ ơ hả á ban ầu Điều n y phải dựa v ốc h an
u ắc dung dịch h nh phần ùn h an ức rung lắc của áy h an ế uả
ịa ầng của ng cọc ư c ghi rõ r ng hồ ơ lí lịch cọc
Tr ng rường h p ịa ầng ô ả ở lý lịch cọc uá hác biệ với hồ ơ hả á
ịa chấ ban ầu giá á hi công phải bá ch bên ư vấn hiế ế biế ể c những uyế ịnh cần hiế
Trang 19* Kiểm tra độ sâu c a hố khoan
Dùng hước d y c re uả dọi hả xuống hố h an au hi ước lư ng ũi
h an ạ u hiế ế h ặc au hi vệ inh hố h an h ặc chiều d i của ng cần h an h ặc ống ổ bê ông ể xác ịnh
c) Lấy phôi khoan đáy hố
Đ y l công việc cần hiế uan rọng ể ả bả ch ũi cọc hông chống lên lớp ùn h an lắng ọng uá d y ại ũi h an ảnh hưởng ến ức háng ũi cọc
S dụng ũi h an c nắp ũi h an Lapel hả xuống ận áy hố ể é ấ lên
hi cần hiế phải é hai lần
d) Gia công ồng thép và thả ống đổ
Căn cứ v bản vẽ hiế ế ể iể ra cố hép Đường ính của hép ai hép dọc l ại hép ều ư c iể ra bởi giá á của hai bên rước hi ưa v giếng khoan Chiều d i phần hép nối chồng giữa các ạn lồng thép ≈ d với d: ường ính cố hép dọc iể ra c n ê bả vệ, sau hả lồng hép ư c gia công ẵn
re giữ lồng hép lên h nh ống vách hả các ạn ống ổ bê ông xuống hố hực hiện liên ế các ối nối ống ổ bê ông ả bả ín hí ránh ch dung dịch giữ vách lọ v bên r ng Ống ổ phải ư c l ạch các bùn ấ vữa bê ông còn dính
r ng lần ổ rước h ặc r ng lúc bả uản v di chuyển
e) Vệ sinh hố khoan
Đ y l công ạn uan rọng nhấ r ng uá r nh hi công cọc h an nhồi Tr ng quá trình khoan, lư ng phôi h an hông hể rồi lên hế Thê v hi ng ng
h an những phôi h an lơ l ng r ng dung dịch ẽ lắng rở lại xuống áy hố h an
h ặc những phôi h an c ích hước lớn dung dịch hông hể ưa lên hỏi hố
h an ư c V vậy au hi h an ến chiều u hiế ế cần iến h nh vệ inh hố
h an C phương pháp vệ inh hố h an:
- Phương pháp dùng khí n n: dùng ống PVC h ặc ống i l ại c ường ính
60 mm ến 1 c ng lớn c ng d bơ ưa v r ng lòng ống ổ bê ông v xuống ới áy hố Dùng hí nén áp uấ ca hổi ngư c dung dịch r ng lòng ống
ổ ra ng i
Tr ng hi phía ng i v nh xuyến h ảng hông gian giữa h nh ống ổ v
h nh giếng h an dung dịch h an ư c cấp bổ ung liên ục v di chuyển v bên
r ng ống ổ ra ng i Tr ng uá r nh vận ng dung dịch ẽ ang các vậ liệu hô còn lại r ng giếng lên hỏi iệng giếng Quá r nh ư c iến h nh ch ến hi hông còn cặn lắng hông còn vậ liệu hô lẫn r ng dung dịch l ư c
Trang 20Chú ý:
- Tr ng uá r nh bơ hí nén hố h an phải luôn luôn ư c cấp dung dịch ủ
nh ổn ịnh h nh giếng
- Tr ng hực ế ể iể ra ạch của hố h an giá á hai bên iến h nh ch
v giếng í á 1×2 cm Trong quá r nh hổi dùng lưới hứng lại ể iể ra hi
lư ng á 1× c áy hố h an ư c hổi lên iệng hố phần của lư ng á ổ
v h chấp nhận công ác vệ inh ạ yêu cầu
Phương pháp bơm p ngược: ối với những ịa ầng c ính bở rời d bị ạ lở
như ịa ầng cá á cá bùn lỏng a phải dùng bơ ép ngư c r ng uá r nh vệ inh hố khoan Dùng áy Diezel bơ ép dung dịch v r ng ống ổ luồng dung dịch n y ẽ uần h n r ng ống ổ xuống áy v h á ra ở iệng dưới của ống ổ v uần h n lên trên r ng v nh xuyến giữa ống ổ v h nh l h an r ra ng i về hố dung dịch Tr ng uá r nh uần h n n y dung dịch ẽ ang he các vậ liệu bở rời lên hỏi hố h an
Chú ý:
- Tr ng uá r nh ép ngư c cần phải ê áng áy v chuẩn bị dụng cụ ổ bê ông ch ầy ủ hi d ng ép ngư c h phải ổ bê ông ngay ránh nh rạng ấ bở, rời lắng ọng áy hố
f) Đổ ê tông, r t ống đổ
Mác bê ông ghi r ng bản vẽ hiế ế Đ y l iều iện rấ uan rọng r ng hi công cọc nhồi Người hi công cũng như giá á phải u n hủ he các iể au:
- Cấp phối á 1× c phải úng iêu chuẩn hông lẫn l n các l ại ạp chấ hác
- Cá phải ả bả chấ lư ng ổ bê ông hông ể lẫn l n cu i ỏi h ặc ạp chấ
- Miệng ống ổ phải cách áy hố h an hông uá c phải ư c rú dần lên
r ng uá r nh ổ bê ông dựa v d ng vữa bê ông Tr ng uố uá r nh ổ ống
ổ phải luôn ngập r ng bê ông h ảng hông nhỏ hơn 1 5 hường l Yêu cẩu n y phải ư c u n hủ uyệ ối ể ránh ắc ống ổ v dung dịch giữ vách lẫn v
bê tông
Trước hi ổ bê ông phải iể ra dung ích các công cụ lường cấp phối ể
ui ngư c lại lư ng bê ông ương ứng cần hiế
Thời gian ổ bê ông ch cọc thông hường không quá 4 giờ ể ả bả chấ lư ng cường bê ông uố chiều d i cọc Nếu uá r nh hi công ổ bê ông ống bị ắc cần c biện pháp x lý nhanh ch ng ể cả hời gian x lý h hời gian ổ
bê ông hông ư c vư uá giới hạn nêu rên Tr ng rường h p hông x lý ư c
Trang 21h phải ng ng hi công í nhấ l 4 giờ au vệ inh hố h an lại lần nữa he phương pháp nêu ở rên ới iếp ục ổ bê ông
Trước hi ổ bê ông cần phải ể ra van rư h ặc b ng b ng ca u ư c
ặ v iệng ống ổ Van rư h ặc b ng b ng ca u hi ể v iệng ống ổ dùng
ay é h lên xuống nhẹ nh ng hông ư c lỏng h ặc chặ uá
ỹ huậ viên v giá á he dõi ca của ức bê ông d ng lên r ng hố
h an b ng cách ính ơ b lư ng bê ông ổ ua ng r n v he ường ính danh ịnh của cọc hực ế ường ính ẽ lớn hơn → 4 % ùy he ịa ầng h an qua) Rú dần ống ổ bê ông hi bê ông d ng lên iệng hố h an lớp bê ông rên cùng hường bị nhi bùn r ng uá r nh d ng lên Nên ch ca bê ông ỉnh cọc
ca hơn ca hiế ế h ảng 1 ể hi hi công i ng ẽ ập bỏ ạn bê ông chấ lư ng hấp d nhi dung dịch giữ vách Đối với các cọc ca ỉnh cọc rên
ặ ấ cần iếp ục ổ bê ông ch ến hi bê ông r lên iệng hố cọc v ới hi
b ng ắ hường xác ịnh ư c lớp bê ông ế iếp ạ yêu cầu h ng ng ổ
g) Thu hồi ống vách và ấp ỗ cọc
Sau hi ế húc ổ bê ông 15 ến phú h iến h nh rú ống vách b ng hệ hống chuyên dụng của áy h an h ặc b ng ầu rung he phương hẳng ứng hường l x ay v rú ể l giả a á v hông é bê ông lên he ống vách Sau hi rú ống vách 1 ến giờ iến h nh h n rả hố h an b ng ấ h ặc
cá Cắ biển bá cọc hi công ể ránh phương iện áy c hi công l hỏng ống iêu v hư hỏng ầu cọc ả bả an n
h) Kiểm tra chất ượng ê tông cọc
C hai phương pháp iểm tra: phương pháp nh v phương pháp ng r ng phương pháp nh hường ư c áp dụng phổ biến nhấ l phương pháp nén nh v phương pháp siêu âm
* Phương pháp kiểm tra bằng n n tĩnh: thường chọn phương án n y v giá r
Tr ng bản vẽ hi công cọc ơn vị hiế ế chọn ố cọc hí nghiệ ố lư ng cọc
hí nghiệ phụ hu c ổng ố cọc r ng công r nh Quy ịnh rên 15 cọc h bắ bu c phải c cọc hí nghiệ
Trong quá trình thi công, các cọc hông hí nghiệ ẽ ư c ể hép neo chờ phục
vụ ch ne nén nh cọc hí nghiệ au n y nếu hông gian chậ hẹp hể hí nghiệ b ng gia ải với ối rọng
* Phương pháp siêu âm: trong quá trình thi công ối với cọc h an nhồi ường
ính nhỏ ơn vị hi công phải ặ ống hép chờ uố chiều d i cọc ể phục vụ ch iêu au n y Đường ính ống hép phụ hu c ơn vị hiế ế ưa ra nhưng hường
Trang 22D40÷ D60, y cũng l nguyên nh n i giá h nh nên ca Ống iêu hường
ặ 5 % ổng ố cọc v ẽ iể ra 5% bấ ỳ
L ại cọc n y c hể áp dụng r ng r i ư c nếu h u uản lý chấ lư ng hi công
ư c ả bả Việc ả bả chấ lư ng hi công l ại cọc n y c hể ẽ h hơn với
l ại cọc h an nhồi ường ính lớn Cần phải phải l chủ ư c công nghệ bởi v nếu l hỏng h rấ h a chữa h ặc hông a chữa ư c Tùy inh ế của chủ công r nh c những biện pháp hí nghiệ hác nhau Với công r nh lớn hường chọn cả hai phư ng án
1.3.2 Thi công cọc ê tông cốt thép đ c sẵn (cọc ép)
a) Quy định chung
Thi công ép cọc cần u n he bản vẽ hiế ế hi công r ng ba gồ : dữ liệu
về bố rí các công r nh hiện c v công r nh ngầ ; ường cáp iện c chỉ dẫn u lắp ặ ường d y ải iện v biện pháp bả vệ chúng; danh ục các áy c hiế bị; r nh ự v iến hi công; các biện pháp ả bả an n la ng v vệ inh ôi rường; bản vẽ bố rí ặ b ng hi công ể cả iện nước v các hạng ục ạ hời phục vụ hi công
Để c ầy ủ ố liệu ch hi công ng cọc nhấ l r ng iều iện ịa chấ phức
ạp hi cần hiế Nh hầu phải iến h nh ép các cọc h v iến h nh hí nghiệ cọc
b ng ải rọng ng h ặc ải rọng nh he ề cương của Tư vấn h ặc hiế ế ề ra Trắc ạc ịnh vị các rục ng cần ư c iến h nh các ốc chuẩn he úng quy ịnh hiện h nh Mốc ịnh vị rục hường l b ng các cọc ng n cách rục
ng i cùng của ng hông í hơn 1 Tr ng biên bản b n gia ốc ịnh vị phải c
ơ ồ bố rí ốc cùng ọa của chúng cũng như ca của các ốc chuẩn dẫn lưới ca r nh h nh phố h ặc uốc gia Việc ịnh vị ng cọc r ng uá r nh hi công phải d các rắc ạc viên c inh nghiệ iến h nh dưới ự giá á của ỹ huậ hi công cọc phía Nh hầu v r ng các công r nh uan rọng phải ư c Tư vấn giá á
iể ra Đ chuẩn của lưới rục ịnh vị phải hường xuyên ư c iể ra ặc biệ hi
c ốc bị chuyển dịch h cần ư c iể ra ngay Đ ai lệch của các rục với hiế ế hông ư c vư uá 1 cm trên 100 chiều d i uyến
Chuyên chở bả uản n ng dựng cọc v vị rí hạ cọc phải u n hủ các biện pháp chống hư hại cọc hi chuyên chở cọc bê ông cố hép cũng như hi ắp xếp xuống b i ập ế phải c hệ c n ê b ng g ở phía dưới các c cẩu Nghiê cấ việc lăn h ặc é cọc b ng d y
b) Công tác chuẩn ị
Trước hi hi công hạ cọc cần iến h nh các công ác chuẩn bị au y:
Trang 23- Nghiên cứu iều iện ịa chấ công r nh v ịa chấ hủy văn chiều d y hế
n v ặc rưng cơ lý của chúng;
- Thă dò hả năng c các chướng ngại dưới ấ ể c biện pháp l ại bỏ chúng
ự c ặ của công r nh ngầ v công r nh l n cận ể c biện pháp phòng ng a ảnh hưởng xấu ến chúng;
- Xe xé iều iện ôi rường ô hị iếng ồn v chấn ng he iêu chuẩn
ôi rường liên uan hi hi công ở gần hu d n cư v công r nh c ẵn;
- Chuyên chở v ắp xếp cọc rên ặ b ng hi công;
- Đánh dấu chia ạn lên h n cọc he chiều d i cọc;
- Tổ h p các ạn cọc rên ặ ấ h nh c y cọc he hiế ế;
- Đặ áy rắc ạc ể he dõi hẳng ứng của cọc
c) Lựa chọn phương án thi công ép cọc
Việc hi công ép cọc ở ng i công rường c nhiều phương án ép au ây là hai
phương án ép phổ biến:
* Phương án 1: Đào đất trư c khi p c c
Tiến h nh hố ng ến ca r nh ỉnh cọc au ang áy c hiế bị ép
+ Việc di chuyển áy c hiế bị hi công gặp nhiều h hăn;
+ Với ặ b ng hi công chậ hẹp xung uanh ang ồn ại những công r nh h việc hi công he phương án n y gặp nhiều h hăn ôi hi hông hực hiện ư c
Trang 24* Phương án 2: p c c trư c khi đào đất
Tiến h nh an phẳng ặ b ng ể iện di chuyển hiế bị ép v vận chuyển, sau iến h nh ép cọc he yêu cầu ến u hiế ế Như vậy ể ạ ư c ca r nh ỉnh cọc cần phải ép Cần phải chuẩn bị các ạn cọc dẫn b ng hép h ặc b ng bê ông cố hép ể cọc ép ư c ới chiều u hiế ế Sau hi ép cọc x ng a ẽ iến h nh
+ Bề ặ ở ầu hai ạn cọc nối phải iếp xúc hí với nhau
- Đường h n ối nối cọc phải ả bả úng uy ịnh của hiế ế về chịu lực hông ư c c những huyế ậ au y:
+ ích hước ường h n ai lệch với hiế ế;
+ Chiều ca h ặc chiều r ng của ối h n hông ồng ều;
+ Đường h n hông hẳng bề ặ ối h n bị r hông ngấu uá nhiệ c chảy
l ang lẫn xỉ bị nứ
- Chỉ ư c iếp ục hạ cọc hi iể ra ối nối h n hông c huyế ậ
e) Kiểm tra cọc, vật iệu cọc
Cọc bê ông cố hép c hể l cọc r ng iế diện v nh hăn úc ly h ặc cọc
ặc iế diện a giác ều h ặc vuông úc b ng ván huôn hông hường Bê ông cọc phải ả bả ác hiế ế cọc ư c nghiệ hu he TCVN 9394: 1 [4]
Trang 25e) Phương pháp ép t nh cọc:
- Lựa chọn hiế bị ép cọc cần h ả n các yêu cầu au:
+ Công uấ của hiế bị hông nhỏ hơn 1 4 lần lực ép lớn nhấ d hiế ế uy ịnh;
+ Lực ép của hiế bị phải ả bả ác dụng úng dọc rục cọc hi ép ỉnh cọc v ác dụng ều lên các ặ bên cọc hi ép ô hông g y ra lực ngang lên cọc; + Thiế bị phải c chứng chỉ iể ịnh hời hiệu về ồng hồ áp v các van dầu cùng bảng hiệu chỉnh ích d cơ uan c hẩ uyền cấp;
+ Thiế bị ép cọc phải ả bả iều iện vận h nh v an n la ng hi hi công
- Lựa chọn hệ phản lực ch công ác ép cọc phụ hu c v ặc iể hiện rường
ặc iể công r nh ặc iể ịa chấ công r nh năng lực của hiế bị ép C hể ạ
ra hệ phản lực b ng ne x ắn chặ r ng lòng ấ h ặc d n chấ ải b ng vậ nặng rên
ặ ấ hi iến h nh ép rước h ặc ặ ẵn các ne r ng ng công r nh ể dùng rọng lư ng công r nh l hệ phản lực r ng phương pháp ép au Tr ng ọi rường
h p ổng rọng lư ng hệ phản lực hông nên nhỏ hơn 1 1 lần lực ép lớn nhấ d hiế
ế uy ịnh
- Thời iể bắ ầu ép cọc hi phải dùng rọng lư ng công r nh l phản lực
ép au phải ư c hiế ế uy ịnh phụ hu c v ế cấu công r nh ổng ải rọng
l hệ phản lực hiện c v biên bản nghiệ hu phần i cọc c l chờ cọc v hệ ne chôn ẵn he các uy ịnh về nghiệ hu ế cấu BTCT hiện h nh
+ Trục của hiế bị ạ lực phải rùng với i cọc;
+ Mặ phẳng “công ác” của n áy ép phải n ngang phẳng c hể iể a
b ng hủy chuẩn ni vô ;
+ Phương nén của hiế bị ạ lực phải l phương hẳng ứng vuông g c với n
“công ác”;
+ Chạy h áy ể iể ra ổn ịnh của n hệ hống b ng cách gia ải h ảng
1 % ến 15 % ải rọng hiế ế của cọc
Đ ạn ũi cọc cần ư c lắp dựng cẩn hận iể ra he hai phương vuông g c
a ch lệch hông uá 1 Lực ác dụng lên cọc cần ăng a ch ốc xuyên hông uá 1 c / hi phá hiện cọc bị nghiêng phải d ng ép ể căn chỉnh lại
Trang 26+ iể ra bề ặ hai ầu ạn cọc a chữa ch hậ phẳng; iể ra chi iế
ối nối; lắp dựng ạn cọc v vị rí ép a ch rục ạn cọc rùng với rục ạn
ũi cọc nghiêng với phương hẳng ứng hông uá 1%;
+ Gia ải lên cọc h ảng 1 % ến 15% ải rọng hiế ế uố r ng hời gian h n nối ể ạ iếp xúc giữa hai bề ặ bê ông; iến h nh h n nối he uy ịnh r ng hiế ế;
hời gian cuối ca ép ;
+ Mũi cọc xuyên v lớp ấ cứng hơn;
+ Mũi cọc gặp dị vậ ;
+ Cọc bị xiên ũi cọc v gờ nối của cọc bên cạnh
Tr ng các rường h p cần phải biện pháp x lý hích h p c hể l trong các cách sau:
+ Cọc nghiêng uá uy ịnh cọc bị vỡ phải nhổ lên ép lại h ặc ép bổ ung cọc
ới d hiế ế chỉ ịnh ;
+ hi gặp dị vậ vỉa cá chặ h ặc é cứng c hể dùng cách h an dẫn h ặc x i nước như ng cọc;
l chiều d i ngắn nhấ v d i nhấ của cọc ư c hiế ế dự bá he nh h nh biến
ốc xuyên hông uá 1 c / rên chiều u hông í hơn ba lần ường ính h ặc cạnh cọc
Tr ng rường h p hông ạ hai iều iện rên cần bá ch ơn vị hiế ế ể c biện pháp x lý
Trang 27cọc ch ới hi ạ ới Pep min bắ ầu u n y nên ghi ch ng c ch ới
hi ế húc h ặc he yêu cầu cụ hể của Tư vấn Thiế ế
iêu chuẩn hi công v nghiệ hu công ác bê ông v bê ông cố hép hiện h nh
1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Hiện nay ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ư c dụng rấ phổ biến r ng các công r nh d n dụng vốn ư nh n rên ịa b n nhiều ỉnh h nh rên cả nước d những ưu iể vư r i về hả năng chịu lực công nghệ hi công huận l i áp ứng các yêu cầu ỹ huậ cũng như hiệu uả inh ế ặc biệ l giả hiểu hả năng ảnh hưởng ến công r nh l n cận r ng uá r nh hi công phù h p với các công r nh x y chen v h hăn về vận chuyện vậ ư ổ chức ặ b ng hi công Để c hể áp dụng
r ng r i phương án dụng cọc h an nhồi iế ường ính nhỏ ại h nh phố Tr Vinh nhấ l ối với các công r nh vốn nh nước cần c những nghiên cứu ánh giá ánh phương án cọc h an nhồi ường ính nhỏ với phương án cọc bê ông cố hép
hi công b ng phương pháp ép nh N i dung n y ẽ ư c hực hiện ại Chương 3 của luận văn n y rên công r nh cụ hể với iều iện ịa chấ hủy văn ại h nh phố
Tr Vinh
Trang 28CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT T NH TOÁN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC
SẴN VÀ CỌC HOAN NH I ĐƯỜNG NH NHỎ
Tiêu chuẩn Việ Na TCVN 1 3 4: 14 M ng cọc - Tiêu chuẩn hiế ế [5]
tr nh b y cụ hể việc hiế ế ng cọc các l ại N i dung chương n y ẽ r nh b y phương pháp ính án cọc h an nhồi v cọc ép
Theo [5] nền v ng cọc phải ư c ính án he các rạng hái giới hạn:
h ặc nếu các lớp ấ của nền ở hế dốc ứng Việc ính án cần ể ến các biện pháp
ế cấu ể c hể lường rước v ngăn ng a chuyển dịch của ng
- Nhóm trạng thái gi i hạn thứ hai g m:
+ Tính he lún nền ựa cọc v ng cọc chịu ải rọng hẳng ứng;
+ Tính he chuyển vị ồng hời của cọc với ấ nền chịu ác dụng của ải rọng ngang và moment;
+ Tính he ự h nh h nh h ặc ở r ng các vế nứ ch các cấu iện bê ông cố hép ng cọc
Dưới y lần lư r nh b y cơ ở h a học r ng ính án hiế ế cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc bê ông cố hép úc ẵn
2 1 TÍNH TOÁN CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ
M ng cọc l l ại ng u hường dùng hi ải rọng công r nh lớn h ặc lớp ấ ố n u dưới lòng ấ M ng cọc gồ c cọc v i cọc r ng cọc l b phận chính c ác dụng ruyền ải rọng công r nh lên ầng ấ dưới ũi cọc v các lớp ấ xung uanh cọc Đ i cọc l b phận liên ế các cọc h nh hối
Sức chịu ải của cọc dưới áy ng c hể l chịu nén dọc rục hay chịu ải rọng ngang h ặc chịu ồng hời cả hai l ại ải rọng dọc rục v ngang
Sức chịu ải của cọc ư c ph n h nh hai l ại:
- Sức chịu ải he vậ liệu;
Trang 29u: Chu vi iế diện h n cọc;
Tr ng uá r nh l việc của cọc ôi hi còn xảy ra hiện ư ng a á d ấ xung uanh cọc lún nhiều hơn cọc
Nhiều nghiên cứu ch hấy ức háng bên ạ cực hạn rấ nhanh v ức háng
ũi ạ cực ại rấ chậ
Tr ng huôn hổ ề i ác giả ính án rên cơ ở nguyên ắc gần úng l
bỏ ua ức chịu ải của lớp ấ dưới i cọc c i n b ải công r nh ư c cọc iếp nhận
2 1 1 Sức chịu tải cho phép c a vật iệu cọc:
Tr ng :
: L hệ ố l việc của cọc r ng ấ c ể ến ự uốn dọc rục cọc phụ
hu c v ỉ ố giữa chiều d i cọc L v cạnh cọc D L/D;
Trang 30: L hệ ố l việc của bê ông cọc r ng ấ lấy b ng 85 - 1,0;
);
2 1 2 Sức chịu tải cho phép c a cọc theo đất nền
a) Phương pháp dự báo sức ch u tải của c c theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Phương pháp n y dụng các hệ ố an n riêng ể iể ra iều iện ải rọng
ác dụng lên cọc v ức chịu ải hiế ế của cọc
Tải rọng ác dụng lên cọc phải hỏa n iều iện:
0,8;
phương pháp ạ l v iều iện ổ bê ông lấy he Bảng 5 của [5 ;
+ u l chu vi iế diện ngang h n cọc;
he Bảng 3 của [5 ;
Trang 31ặc;
+ 1 nếu ức chịu ải xác ịnh b ng nén nh cọc hiện rường;
+ 1 5 nếu ức chịu ải xác ịnh he ế uả h ng cọc c ể ến biến dạng n hồi của ấ h ặc he ế uả h ấ ại hiện rường b ng cọc ẫu;
+ 1 4 nếu ức chịu ải xác ịnh b ng ính án he ế uả h ng hông
ể ến biến dạng n hồi của ấ ;
+ 1,4 (1,25) ối với ố cầu i hấp cọc a á cọc chống còn hi ở i cọc i ca hi cọc chống chỉ chịu ải rọng hẳng ứng hông phụ hu c
b) Sức ch u tải của c c theo kết quả thí nghiệm uyên tiêu chu n SPT
Tính án ức chịu ải của cọc he ế uả xuyên iêu chuẩn: kế uả xuyên iêu chuẩn SPT r ng ấ rời dụng ể ính án ức chịu ải của cọc he ác giả Meyerhof, 1956
- Sức chịu ải cực hạn của cọc ính he công hức:
Trang 32K2: Là hệ ố lấy b ng ,0 ch cọc ng v 1 ch cọc h an nhồi;
- Sức chịu ải ch phép của cọc:
c) Sức ch u tải của c c theo chỉ tiêu cư ng đ đất nền
Tr ng :
+ u là chu vi tiết diện ngang cọc;
trên thân cọc Trường h p tổng uá ư c xác ịnh theo công thức:
: hệ số phụ thu c v ặc iểm lớp ất n m trên lớp dính, loại cọc và phương pháp hạ cọc, cố kết của ấ r ng uá r nh hi công v phương
+ c: Lực dính của ất ũi cọc cắm vào;
Meyerhof
Trang 33p s
a
Q Q Q
Đối với cọc re ơn hông ở r ng ũi:
1
N s
,
d) Tính toán, kiểm tra ch c thủng đài c c
- Tính chọc hủng i cọc d c g y ra: lực chống chọc hủng d c g y ra ƣ c ính án he công hức 18
Trang 34+ l hệ ố lấy b ng 1 với i cọc ổ bê ông n hối;
ình 2.1 Các hệ số khi tính toán ch c thủng đài c c
2 2 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN
N i dung phần n y ẽ r nh b y phương pháp ính án cọc bê ông cố hép úc
ẵn hi công he phương pháp ép nh he Tiêu chuẩn Việ Na TCVN 1 3 4: 14 -
Trang 35M ng cọc - Tiêu chuẩn hiế ế [5]
2 2 1 T nh toán sức chịu tải c a cọc theo vật iệu
Hầu hế rường h p thiết kế thực tế là cọc chịu lực nén úng d i ruyền vào t công trình bên trên, vật liệu cọc bê tông cố hép hường Dùng công thức tính
án như cấu kiện bê tông chịu nén úng của TCVN 5574: 1 - ế cấu bê ông
cố hép - Tiêu chuẩn hiế ế [6 như au:
khoan, ống vách
khoan nhồi ương ứng rường h p ghi trong TCVN 10304:2014 [5] Trong các nền, việc h an v ổ bê tông vào lòng hố h an dưới dung dịch khoan
- φ l hệ số giảm khả năng chịu lực do ảnh hưởng của uốn dọc he TCVN 5574: 1 - ế cấu bê ông cố hép - Tiêu chuẩn hiế ế [6 phụ hu c
v ỉ ố giữa chiều d i ạn cọc v cạnh cọc: l/d
- hi ính án he cường vật liệu, xem cọc như t thanh ngàm cứng
E l dule n hồi của vật liệu làm cọc (bê tông);
là bán kính quán tính của tiết diện cọc
Trang 362 2 2 T nh toán sức chịu tải c a cọc theo đất nền
- Sức chịu tải của cọc he ất nền xác ịnh ối với cọc chịu nén nhƣ au:
nền ất khi s dụng móng cọc, lấy b ng 1 ối với cọc ơn v lấy b ng 1,15 trong móng nhiều cọc;
1 1 ƣơng ứng với tầm quan trọng của công trình cấp I, II và III ( Phụ lục F của tiêu chuẩn) ;
- Trong thực hành thiết kế hiện nay, sức chịu tải trọng nén cực hạn của cọc phổ biến tính toán theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) dùng 2 công thức Meyerhof và công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản nhƣ au:
Công thức Meyerhof về sức chịu tải trọng nén cực hạn:
nhồi;
+ h l chiều u hạ cọc;
+ α l hệ số xác ịnh theo biểu ồ trên hình G.2 của tiêu chuẩn
Công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản:
Trang 37R c,u = q b A b +u∑(f c,i l c,i + f s,i l s,i ) (2.23)
cho cọc khoan nhồi;
mảnh h/d của cọc ng b ng 1 cho cọc khoan nhồi xác ịnh như các biểu
ồ sau:
20MPa cho cọc ng/ép v cọc khoan nhồi có biện pháp làm sạch ũi cọc tin cậy v bơ vữa xi ăng gia cường ấ dưới ũi cọc
Thông hường ối với nền có nhiều lớp ất dính dọc theo thân cọc, giá trị sức chịu tải ất nền tính theo công thức Nhật Bản thường lớn hơn công hức Meyerhof Người thiết kế nên chọn giá trị làm sức chịu tải dự báo theo m t trong hai công thức trên, t uyế ịnh giá trị tải trọng thí nghiệ nén nh lớn nhấ l căn cứ iều chỉnh cho cọc ại trà sau này
2 2 3 Kiểm tra khả năng chịu tải c a cọc
- The uy ịnh của TCVN 10304:2014, tải trọng nén dọc trục tác dụng lên cọc cần so sánh với sức chịu tải tính toán theo vật liệu v he ất nền Qa như ính án ở trên
- Tải trọng công trình truyền lên móng là tải trọng tính toán (có hệ số vư t tải) theo tiêu chuẩn Việt Nam, do tiêu chuẩn ính án he phương pháp Trạng thái giới hạn
Cách thực hành tốt nhất là lập bảng tính Excel tính toán sức chịu tải he ất nền tại t ng u ũi cọc so với mặ ất, t c hể vẽ biểu ồ sức chịu tải cọc theo
Trang 38chiều sâu hạ cọc v người thiết kế lựa chọn chiều sâu hạ ũi cọc ể ư c sức chịu tải
ức chịu ải ư c ính án rên cơ ở 2 phương pháp: ức chịu ải của cọc he vậ liệu
v ức chịu ải của cọc he ấ nền The ức chịu ải rọng nén cực hạn của cọc
ư c ính toán theo chỉ iêu cơ lí nền h ặc he ế uả hí nghiệ xuyên iêu chuẩn (SPT) Đ y l cơ ở ể hực hiện ính án cọc h an nhồi ường ính nhỏ v cọc ép
bê ông cố hép r ng Chương 3 của luận văn n y
Trang 39CHƯƠNG 3
T NH TOÁN VÀ SO SÁNH PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC HOAN
NH I ĐƯỜNG NH NHỎ VÀ MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
ĐÚC SẴN
Tr ng chương n y ác giả iến h nh ính án v ánh phương án ng cọc:
ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ v ng cọc bê ông úc ẵn rên cùng công r nh cụ hể ại h nh phố Tr Vinh ế uả hu ư c l cơ ở ể ề xuấ hả năng ứng dụng phương án ng cọc h an nhồi ường ính nhỏ ch các công r nh
x y chen rên ịa b n h nh phố Tr Vinh
3.1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THÀNH PHỐ TRÀ VINH
3.1.1 Vị tr địa ý
Trà Vinh là m t tỉnh duyên hải thu c ồng b ng sông C u Long; vị rí ịa lý giới hạn t 9°31'46" ến 1 °4'5" v Bắc và t 105°57'16" ến 1 6°36' 4" inh Đông Phía Đông giáp Biển Đông phía T y giáp ỉnh V nh L ng phía Na giáp ỉnh Sóc Trăng phía Bắc giáp tỉnh Bến Tre, có 65 km bờ biển Trà Vinh cách thành phố Hồ Chí Minh 200 i b ng quốc l 53 qua tỉnh V nh L ng, khoảng cách rút ngắn thời gian chỉ còn 130 km nếu i b ng quốc l 60 qua tỉnh Bến Tre, cách thành phố Cần Thơ 95 km Tr Vinh ư c bao bọc bởi sông Tiền, sông Hậu với 02 c a Cung Hầu và Định An nên giao hông ường thủy c iều kiện phát triển
ình 3.1 trí đ a lý thành phố Trà inh
Trang 40Th nh phố Tr Vinh n m bên bờ sông Tiền, trên Quốc l 53, cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 202 km, cách thành phố Cần Thơ 1 km, cách bờ biển Đông
h ảng 40 km Thành phố Trà Vinh là tỉnh lỵ của tỉnh Trà Vinh, có diện tích tự nhiên 68,035 km² chiếm gần 3% diện tích của tỉnh N m ở phía Nam sông Tiền có tọa ịa
giáp sông Cổ Chiên, tỉnh Bến Tre; phía Tây Bắc giáp huyện Càng Long; phía Đông v Đông Na giáp huyện Châu Thành; phía Nam giáp huyện Châu Thành; phía Tây và Tây Nam giáp huyện Châu Thành
3.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất
Trà Vinh n m ở phần cuối cù lao kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu Địa hình chủ yếu là những hu ất b ng phẳng với ca rên dưới 1 m so với mặt biển Đặc iể iều iện ịa chấ h nh phố Tr Vinh ư c r nh b y r ng Bảng 3 1 [7]
B 3 1 Địa chất từng vùng của Tỉnh Trà Vinh
Cá hạ nhỏ màu vàng
Cá bụi u n u v ng Bùn é pha u xá en
Sé u n u v ng xá en Bùn é pha u xá en
Sé pha u xá en
Cá hạ nhỏ u xá en
Cá pha u xá en Bùn é u xá en