Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi từ kết quả nén tĩnh tại hiện trường

Bài báo "Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi từ kết quả nén tĩnh tại hiện trường" dựa trên kết quả thí nghiệm nén tĩnh dọc trục cọc khoan nhồi tại một số công trình trong khu vực đất yếu ở Thành phố Hồ Chí Minh để so sánh, đánh giá với giá trị sức chịu tải được tính toán từ các phương pháp lý thuy ết khác nhau trong TCVN 10304: 2014.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi từ kết quả nén tĩnh tại hiện trường BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TỪ KẾT QUẢ NÉN TĨNH TẠI HIỆN TRƯỜNG Nguyễn Ngọc Thắng1 Tóm tắt: Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi từ thí nghiệm nén tĩnh dọc trục là phương pháp đáng tin cậy, cho phép kiểm nghiệm lại các phương pháp tính toán sức chịu tải theo lý thuyết, từ đó chọn ra giá trị sức chịu tải chính xác nhất của cọc. Nguyên lý của phương pháp thí nghiệm là gia tải nén dọc trục theo từng cấp lên cọc thử và tiến hành đo độ lún ổn định của cọc tương ứng cho tới lúc đạt giá trị cực hạn của cấp tải đó. Phương pháp này phù hợp với mô hình làm việc thực tế của cọc và đất nền nên cho kết quả đánh giá sức chịu tải của cọc có độ tin cậy cao. Tuy nhiên việc định lượng chuyển vị đầu cọc ứng với tải trọng cực hạn mới chỉ là quy ước; hoặc như tải trọng nén dọc trục, Pthử , được chỉ định lấy bằng hai trăm phần trăm sức chịu tải thiết kế, Ptk , trong khi trị số Ptk này lại phụ thuộc vào phương pháp tính toán lý thuyết sức chịu tải của cọc, điều kiện địa chất, chiều sâu cọc nên kết quả thu được có những sai số khác nhau. Bài báo này dựa trên kết quả thí nghiệm nén tĩnh dọc trục cọc khoan nhồi tại một số công trình trong khu vực đất yếu ở Thành phố Hồ Chí Minh để so sánh, đánh giá với giá trị sức chịu tải được tính toán từ các phương pháp lý thuyết khác nhau trong TCVN 10304:2014. Từ khoá: Cọc khoan nhồi, thí nghiệm nén tĩnh, sức chịu tải cọc, sức chịu tải thiết kế. 1. GIỚI THIỆU CHUNG * trôi, rỗ bề mặt, lẫn các tạp chất làm giảm khả Trong nhiều năm qua, công nghệ - cọc khoan năng chịu lực của cọc. Bên cạnh đó công trường nhồi đã được áp dụng mạnh mẽ trong xây dựng thi công lộ thiên và ngoài trời nên tiến độ thi công trình ở nước ta. Ước tính hàng năm chúng công phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, môi ta thực hiện khoảng 50 ÷ 70 nghìn mét dài cọc trường (Phan Trường Phiệt, 2007; Nguyễn Hữu khoan nhồi có đường kính 0,8 ÷ 2,5m, với chi Đẩu, 2014). phí khoảng 1300 ÷ 1400 tỷ đồng. Cọc khoan Tính toán thiết kế cọc khoan nhồi được chỉ nhồi là cọc bê tông cốt thép ở đó bê tông được dẫn khá cụ thể, chi tiết và tường minh trong thi công đổ tại chỗ vào nền đất trong các lỗ tạo TCVN 10304 : 2014 (Tiêu chuẩn thết kế Móng bằng phương pháp khoan hoặc ống thiết bị. Cọc cọc, 2014) và các chỉ dẫn thiết kế. Tuy nhiên vì khoan nhồi được gọi theo công nghệ tạo lỗ và sức chịu tải cọc khoan nhồi phụ không chỉ phụ đổ bê tông, tên Tiếng Anh gọi là bored pile thuộc vào các chỉ tiêu, cường độ thông số nền hoặc drilled piers đối với cọc có đường kính đất, vật liệu kích thước đường kính và chiều sâu lớn hoặc Micropile cho các loại cọc có đường cọc, các giả thiết ứng xử của đất đối với cọc mà kính nhỏ hơn (Nguyễn Văn Quảng, 2014). Công còn phụ thuộc vào biện pháp thi công, kỹ thuật nghệ thi công cọc khoan tạo lỗ và thi công bê và giải pháp thi công. Do vậy để chọn được sức tông trực tiếp, do vậy quá trình thi công cọc chịu tải của cọc sát với điều kiện tính toán và nằm trong lòng đất dễ sinh ra các khuyết tật co làm việc thực tế cần được thí nghiệm kiểm tra, thắt, hẹp cục bộ, bê tông quanh thân cọc bị rửa đánh giá sức chịu tải cọc trước khi thiết kế đại 1 trà (Nguyễn Viết Trung, 2012). Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi 70 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 83 (3/2023) Phương pháp thử tải trọng tĩnh truyền thống nhiều ngày. Sơ đồ hiện trường gia tải thí nghiệm là phương pháp trực tiếp xác định sức chịu tải nén tĩnh cọc được thể hiện như trên 1 trong đó của cọc, thực chất là xem xét ứng xử của cọc tải trọng thí nghiệm được cung cấp bởi các kích (độ lún) trong điều kiện cọc làm việc như thực thuỷ lực, biến dạng lún đo bằng các đồng hồ, tế dưới tải trọng công trình. Dựa trên quan hệ tải minh họa ở hình 2 (Nguyễn Bá Kế, 2020). trọng-độ lún, sức chịu tải của cọc được xác định với một hệ số an toàn xác định bởi thiết kế. Hiện nay phương pháp này vẫn được coi là phương pháp có độ chính xác cao nhất. Ở Việt Nam hiện nay phương pháp thí nghiệm nén tĩnh đã trở nên quen thuộc và được sử dụng khá phổ biến (Nguyễn Hữu Đẩu, 2014). 2. THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI 2.1. Phương pháp gia tải bằng tải trọng tĩnh Quy trình nén chậm với tải trọng không đổi, Hình 1. Hiện trường gia tải thí nghiệm nén tĩnh cọc cho phép đánh giá đồng thời khả năng chịu tải (Nguồn: https://www.kynangxaydung. com và độ lún của cọc theo thời gian, tuy vậy quy /2020/09/thiet-ke-xay-dung-suc-chiu-tai-nen-tinh/) trình này đòi hỏi nhiều thời gian có thể kéo dài Hình 2. Minh họa thiết bị đo lực và đồng hồ chuyển vị thí nghiệm nén tĩnh cọc (Nguồn: https://hoplong1295.com/thu-nghiem-kiem-tra-suc-chiu-tai-cua-coc/) 2.2. Đánh giá sức chịu tải cọc từ kết quả chịu tải giới hạn là tải trọng tương ứng với thí nghiệm nén tĩnh điểm đường cong bắt đầu thay đổi tốc độ đột Xác định sức chịu tải giới hạn theo phương ngột hoặc đường cong gần như song song với pháp đồ thị: dựa trên đường cong quan hệ tải trục chuyển vị; 2) Trường hợp đường cong S trọng – chuyển vị, các dạng đường cong được = f(P) thay đổi chậm không thể xác định điểm thiết lập khá đa dạng, tùy thuộc vào phương uốn, khi đó sử dụng phương pháp xác định pháp gia tải và độ lớn các cấp tải hoặc tùy khác nhau như phương pháp Davisson, thuộc vào thời gian c ...