MMóóngng CCọọcc
1 Khái niệm
2 Phân lọai
3 Ảnh hưởng của thi công cọc
4 Sức chịu tải dọc trục của cọc
5. Các bước thiết kế móng cọc
3
MMóóngng CCọọcc 3.1 Khái niệm 3.1 Khái niệm
1
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 2
MMóóngng CCọọcc
3
3.2 Phân lọai 3.2 Phân lọai
3.2.1 Vật liệu 3.2.1 Vật liệu
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 3
MMóóngng CCọọcc
3
Chiều dài
5-70m
Cọc bê tông cốt thép
Tải trọng thiết kế
400 kN – 20,000 kN
350 5x54=270
8000
300
300
1500
1500
300
4100
Þ 14
Þ 14
Þ 8 @ 100
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 100
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 200
0 5 3
0 7 2 = 4 5 x 5
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 50
350
1600
1600
ÑOAÏN COÏC A TL 1 / 20
8000 4100
300
1500
1500
300
Þ 14
Þ 14
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 200
Þ 8 @ 100
Þ 8 @ 100
Þ 8 @ 50
Þ 8 @ 50
350
1600
ÑOAÏN COÏC B TL 1 / 20
1600
300
230
70
Þ 22
5 7
0 5 3
30
600
2
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 4
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 5
MMóóngng CCọọcc
3
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 6
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 7
MMóóngng CCọọcc
3
4
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 8
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 9
MMóóngng CCọọcc
3
-1.200
300
0 0 6
Daàm saøn taàng haàm 300 x 600
Þ 8 @ 200
16
0 0 0 1
-2.800
100
650
1800
6700 1800
1800
650
Þ 14 @ 200
Þ 14 @ 200
5
6
100 0 0 1
Þ 14 @ 200
5
Þ 36 @ 180
Þ 36 @ 80
4
3
0 0 7 1
0 5 6
0
0
8
0 5 1
0 5 5
-4.500
0 0 1
Bt loùt ñaù 4 x 6 B#150
0 0 8 1
700
0 5 5
0 0 9 4
16Þ 25 keùo daøi töø ñaàu coïc ñeán 2/3 coïc, sau ñoù caét theùp chöaø laïi 4 Þ 25 ñi tieáp ñeán cuoái coïc
62 Þ 36 @ 80
4
0 0 8 1
38 Þ 36 @ 180
3
0 5 6
4Þ 25 ôû 4 goùc keùo daøi suoát coïc
0 0 1
5
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 10
MMóóngng CCọọcc
3
Cọc Thép
Chiều dài
5-40m
Tải trọng thiết kế
400 kN – 2500 kN
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 11
MMóóngng CCọọcc
3
Cọc Gổ
Chiều dài
4-20m
Tải trọng thiết kế
100 kN – 500 kN
6
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 12
MMóóngng CCọọcc
3
Chiều dài
4-20m
Cọc Composite
Tải trọng thiết kế
100 kN – 1800 kN
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 13
MMóóngng CCọọcc
3
3.2.2 Sức chịu tải 3.2.2 Sức chịu tải
Cọc chống
Cọc ma sát
2.2.3 Theo vị trí đài cọc 2.2.3 Theo vị trí đài cọc
Cọc đài thấp
Cọc đài cao
7
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 14
MMóóngng CCọọcc
3
3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THI CÔNG CỌC 3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THI CÔNG CỌC
3.3.1 Đất dính 3.3.1 Đất dính
Đất xung quanh cọc bị phá hủy cấu trúc
Mặt đất có thể bị trồi lên
Thay đổi trạng thái ứng suất ở đất xung quanh cọc
Tăng và quá trình thóat nước của áp lực nước lỗ rổng
Tăg cường độ thoát nước
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 15
MMóóngng CCọọcc
3
8
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 16
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 17
MMóóngng CCọọcc
3
9
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 18
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 19
MMóóngng CCọọcc
3
C=const
dh = 0.5L
C tăng tuyến tính
dh = 0.67L
10
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 20
MMóóngng CCọọcc
3
Tăng độ chặt
3.3.2 Đất cát 3.3.2 Đất cát
Cát rời
o
20
N 15 +
'1 =φ
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 21
MMóóngng CCọọcc
3
Tăng ứng suất ngang tác dụng lên cọc
11
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 22
MMóóngng CCọọcc
3
3.3.3 Chuyển vị của đất và công trình lân cận do đóng 3.3.3 Chuyển vị của đất và công trình lân cận do đóng
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 23
MMóóngng CCọọcc
3
3.3.4 Ảnh hưởng của nhóm cọc 3.3.4 Ảnh hưởng của nhóm cọc
12
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 24
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 25
MMóóngng CCọọcc
3
3.3.5 Ảnh hưởng thi cộng cọc khoan nhồi 3.3.5 Ảnh hưởng thi cộng cọc khoan nhồi
Ảnh hưởng của sự thay đổi đô ẩm trên lục dính giữa đất và cọc
(cid:190) Đất hút nước từ cọc khoan nhồi ướt
(cid:190) Nước từ đất chảy vào lỗ khoan
Đất xung quanh cọc và mũi cọc bị phá hủy kết cấu do việc khoan
Dung dịch bentonite tạo ra lớp áo phủ trên bề mặt tiếp xúc giữa cọc
và đất
Giảm ma sát giữa đất và cọc
13
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 26
MMóóngng CCọọcc
3
3.4 SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC 3.4 SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC
3.4.1 Sức chịu tải theo vật liệu 3.4.1 Sức chịu tải theo vật liệu
Cọc đóng, ép Q
)
( = ϕ
+
a
AR n
p
AR a at
ϕ: heä soá aûnh höôûng bôûi ñoä maûnh cuûa coïc
Cọc tròn và cọc vuông: ϕ = 1,028-0,0000288λ2-0,0016λ
Cọc hình chữ nhật: ϕ = 1,028-0,0003456λb
2-0,00554λb
λb=l0/b
λ=l0/r = l0/d
Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc l0
l0 = vl
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 27
MMóóngng CCọọcc
3
v =2
v = 0.7
v = 0.5
Coù theå tham khaûo heä soá ϕ theo Jacobson
λ=L/r
50
70
85
105
120
140
ϕ
1
0,8
0,588
0,41
0,31
0,23
14
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 28
MMóóngng CCọọcc
3
Theo Qui Phạm TCXD 21-86
ARkm (
)
=
+
Q vl
n
p
AR a a
k = 0,7 laø heä soá ñoàng nhaát,
m= 1 laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc,
(cid:190) Cường độ chịu kéo nhổ
Q
=, vl
kmR a
A a
nh
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 29
MMóóngng CCọọcc
3
Theo Qui Phạm TCXD 195:1997
Cọc khoan nhồi
=
+
Q vl
AR u
p
AR an a
(cid:57) Cọc bê tông đổ dưới nước R
2
Ru =
60
kg
/
cm
Ru ≤
5,4
(cid:57) Cọc bê tông trong lỗ khoan khô
R
2
Ru =
70
kg
/
cm
Ru ≤
4
2
mm28φ<
2200
kg
/
cm
(cid:57)
R = an
Ran ≤
2
mm28φ>
2000
kg
/
cm
R = an
Ran ≤
R c 5.1 R c 5.1
15
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 30
MMóóngng CCọọcc
3
Kiễm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp
2 móc cẩu
Sơ đồ dựng cọc
0,207 L
0,207 L
0,586 L
0,293L
L
Mmax = 0,043qL2
Mmax = 0,0214qL2
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 31
MMóóngng CCọọcc
3
3.4.2 Sức chịu tải của cọc theo nền đất 3.4.2 Sức chịu tải của cọc theo nền đất
16
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 32
MMóóngng CCọọcc
3
Sức chịu tải giới hạn
Qu = Qs + Qp
Qp = Apqp; Qs = ∑Asifsi
Qu = ∑Asi fsi + Ap qp- W
Sức chịu tải cho phép
Q
=
+
Q a
Q s FS
p FS
s
p
FS, FSp , FS ≈ 2-3
Q
a =
Q u FS
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 33
MMóóngng CCọọcc
3
Công thức tổng quát
q
cN
=
+
5,0+
p
ND γ f
q
c
BN γγ
f
c
K
'
=
+
s
a
φσ tan s a
v
Vật liệu cọc
φa
Thép Bê Tông Gổ
0,67 φ - 0.83 φ 0,90 φ - 1.00 φ 0,80 φ - 1.00 φ
17
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 34
MMóóngng CCọọcc
3
3.4.2.1 Sức chịu tải cọc ở mũi cọc 3.4.2.1 Sức chịu tải cọc ở mũi cọc
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 35
MMóóngng CCọọcc
3
A. Không thóat nước – Tổng ứng suất A. Không thóat nước – Tổng ứng suất
Sét –short term
1=qN
0=γN
0=uφ
q
=
D γ+
p
cN × c u
f
Skempton (1959)
9=cN
18
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 36
MMóóngng CCọọcc
3
Lọai đất
Reference
London clay
Skempton (1959)
Sowers (1961)
Model test
Nc Nc= 9 5 < Nc < 8
Skempton (1959)
5.7 < Nc < 8.2
Sét trương nở
Reese và O’Neil (1988))
N
=
c
L D b
⎛ ⎜⎜ 2.016 + ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
⎡ ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
7.4 < Nc < 9.3
Ladanyi (1963))
Sét độ nhạy nhỏ
Vesic (1975)
N
ln
I
1
=
+
(
) 1 ++
c
rr
4 3
π 2
Bishop (1945))
N
ln
1 +=
+
c
4 3
E u c 3 u
⎞ ⎟⎟ ⎠
⎛ ⎜⎜ ⎝
⎡ 1 ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 37
MMóóngng CCọọcc
3
B. Thóat nước – ứng suất có hiệu B. Thóat nước – ứng suất có hiệu
Cát hay Sét – long term
q
( 'σ×
0=c
p N =
q
)bz
Lọai đất
Reference
Nq
2
2
Sét
Janbu (1976)
1
tan
exp(
tan
' + φ
+
' φ
2 tan )' φψ
=
p
qN
)
58.03/ −
π
( =p πψ
Berezantzevet al (1961)
Cát
API (1984) Berezantzevet al (1961) Vesic (1975) Poulos (1988) Datta et al. (1980)
Lấy giá trị ψ nhỏcho sét mềm, cố kế thường Giá trị lớn cho cát chặt, sét quá cố kết Nq= f(φ’) Nq= 40 Nq= f(φ’) (ứng dụng cho cát chặt) Công thức (*) Nq= 8 – 20 Nq= 20
19
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 38
MMóóngng CCọọcc
3
0
20
N
15
=
+
' φ 1
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 39
MMóóngng CCọọcc
3
Vesic (1972, 1975) (*)
sin
' φ
2
sin
' φ
N
I
tan
tan
=
−
' φ
q
4 3 1 + rr
3 sin
3
' φπ + 4 2
π 2
−
' φ
⎞ ⎟ ⎠
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
⎤ ' φ ⎥ ⎦
⎡ ⎛ ⎜ ⎢ ⎝ ⎣
⎧ ⎪ exp ⎨ ⎪ ⎩
⎫ ⎪ ⎬ ⎪ ⎭
Chỉ số độ cứng Irr
εp biến dạng thể tích
I
=
rr
1
I r ε+
I rp
G’ modulus cắt
G
I = r
σ’z(b) ứng suất do trọng lượng bản thân tại mũi cọc
' tan
' φ
' σ bz )(
20
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 40
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 41
MMóóngng CCọọcc
3
21
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 42
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 43
MMóóngng CCọọcc
3
22
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 44
MMóóngng CCọọcc
3
3.4.2.2 Sức chịu tải cọc do ma sát xung quanh cọc 3.4.2.2 Sức chịu tải cọc do ma sát xung quanh cọc
A. Không thóat nước – Tổng ứng suất A. Không thóat nước – Tổng ứng suất
Sét –short term
α method (Tomlinson)
0=uφ
f
c
s
= α ×= a
c u
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 45
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Tomlinson
Heä soá α (theo Tomlinson)
Loaïi ñaát
L/D
1/ Đất Caùt nằm trên lớp seùt cöùng
< 20 >20
1,25 cu <75 : α =1,25 cu = 75 – 180 : α = 1,25 – 0,4
2/ Seùt meàm hay silt nằm trên ñaát dính cöùng
8 – 20 > 20
0,4 cu =0 – 25 : α =1,25 – 0,7 cu > 25 : α = 0,7
3/ Seùt cöùng
8 – 20
0,4 cu =0 – 30 : α =1,25 – 1 cu =30 – 80 : α = 1 cu = 80 – 130 : α = 1 - 0,4 cu > 130 : α = 0,4
L – độ sâu cọc xuyên qua lớp sét cứng
23
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 46
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 47
MMóóngng CCọọcc
3
24
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 48
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 49
MMóóngng CCọọcc
3
25
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 50
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Cọc khoan nhồi
Lọai đất
Giá trị
Reference
α
ca/cu
Sét london
0.25 – 0.7 0.45 0.7 cọc đóng
Golder and Leonard (1954) Skempton (1959) Fleming et al. (1985)
Reese và O’Neill (1988)
0 khi z ≤ 1.5m và z > L-D 0.55 còn lại
Sét nhạy cao
1
Golder (1975)
Sét trương nỡ
0.5
Mohanand Chandra (1961)
ca/cu ca/cu
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 51
MMóóngng CCọọcc
3
λ method (Vijayvergiya và Focht, 1972)
f
( ' = σλ
+
s
c )2 u
m
σ’m ứng suất trung bình ở giữa chiều dài cọc
26
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 52
MMóóngng CCọọcc
3
B. Thóat nước – Ứng suất có hiệu B. Thóat nước – Ứng suất có hiệu
Cát hay Sét – long term
β method 0=c
f
tan
'
×=
s K =
' ' σβφσ s a
v
v
tanφ '
β=
sK
a
(cid:190) Sét cố kết thường, cát rời
sin
φ−=sK 1 ' (cid:190) Sét quá cố kết, cát chặt
sin
' φ−=
( 1
) OCR
K s
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 53
MMóóngng CCọọcc
3
27
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 54
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 55
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Cọc khoan nhồi
28
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 56
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Đối với đất cát (Vesic)
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 57
MMóóngng CCọọcc
3
29
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 58
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 59
MMóóngng CCọọcc
3
3.4.2.3 Dựa theo kết quả thí nghiệm ngòai hiện trường 3.4.2.3 Dựa theo kết quả thí nghiệm ngòai hiện trường
A. Dựa theo kết quả SPT A. Dựa theo kết quả SPT
Meyerhof (1956)
(
kPa
)
400
N
=
q p
(cid:190) Cọc đóng
f
(
kPa
)
2
N
=
s
tb
N - chæ soá SPT trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1D döôùi muõi coïc vaø 4D treân muõi coïc
Ntb – giá trị trung bình N dọc theo thân cọc
(
kPa
)
120
N
=
(cid:190) Cọc nhồi
q p f
(
kPa
N
=)
s
tb
30
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 60
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 61
MMóóngng CCọọcc
3
31
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 62
MMóóngng CCọọcc
3
A. Dựa theo kết quả CPT A. Dựa theo kết quả CPT
Nottingham và Schmertman (1975)
KQ =
+
s
_ Af s s
_ Af s s
(cid:190) Đất rời
1 2
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
d
8
80 −
Ld −
⎡ ⎢ ⎣
⎤ ⎥ ⎦
L/d
L/d
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 63
MMóóngng CCọọcc
3
Trường hợp không có giá trị của fs khi xuyên
CQ
s
f
Aq c s
∑=
32
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 64
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Đất dính
'α=
Q s
_ Af s s
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 65
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190)
Q = p
Aq p
p
L-8d
8d
q
q
c 1
c
2
q
=
p
L
+ 2
0.7d – 3.5d
33
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 66
MMóóngng CCọọcc
3
3.4.2.3 Theo tiêu chuẩn Việt Nam 3.4.2.3 Theo tiêu chuẩn Việt Nam
A. Dựa theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền A. Dựa theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Q = a
Q tc k
tc
(khi neàn ñaát coù Es > 50 MPa = 500 kg/cm2)
(cid:190) CỌC CHỐNG
Qtc = Apqp
* Đaát neàn coïc töïa laø ñaù, ñaát haït lôùn vaø seùt cöùng
qp = 20Mpa = 2000 Tf/m2
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 67
MMóóngng CCọọcc
3
* Cọc nhồi,cọc ống có nhồi bề tông ngàm vào đá không bị phong hóa không nhỏ hơn 0.5m
q
q
5,1
=
+
p
tc pn k
h 3 d
d
3
⎛ ⎜⎜ ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
cöôøng ñoä chòu neùn trung bình cuûa ñaù ôû traïng thaùi no nöôùc;
tc pnq kd = 1,4 hệ số an tòan theo đất h3 (m): ñoä saâu choân coïc trong ñaù ; d3 (m): ñöôøng kính ngaøm trong ñaù
* Cọc ống chống lên bề mặt đá
q
q = p
tc pn k
d
34
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 68
MMóóngng CCọọcc
3
n
(cid:190) CỌC MA SÁT =
+
Q tc
Aqm pR p
f
∑ lfmu isi
i
1 =
Phöông phaùp haï coïc
Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïc Döôùi muõi coïc mR Ôû maët beân coïc mf
1
1
1,2 1,1 1
1 1 1
0,9 0,8 0,7 1
0,9 0,9 0,9 1
1/ Haï coïc ñaëc vaø coïc roãng coù bòt ñaàu, baèng buùa hôi buùa diesel 2/ Rung vaø eùp coïc vaøo : a/ Ñaát caùt chaët vöøa : • haït thoâ vaø haït vöøa • haït mòn • haït buïi b/ Ñaát seùt coù ñoä seät IL =0,5 • AÙ caùt • AÙ seùt • Seùt c/ Ñaát seùt coù ñoä seät IL < 0
Caùc heä soá mR vaø mf cuûa ñaát coù ñoä seät trong khoaûng töø [0 ÷5] coù ñöôïc baèng pheùp noäi suy
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 69
MMóóngng CCọọcc
3
Söùc chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc qp
Ñoä saâu cuûa muõi coïc, m
Thoâ
Buïi
Soûi
Söùc choáng caét cuûa ñaát ôû muõi coïc, qp ,T/m2 Cuûa ñaát caùt chaët vöøa coù haït laø Mòn Thoâ vöøa Cuûa ñaát seùt vôùi chæ soá ñoä seät IL 0,3 0,4 200 (120) 310 (200) 210 (160) 320 (250) 220 (200) 340 (280) 240 (220) 370 (330) 260 (240) 400 (350) 290 440 (400) 320 480 (450) 350 520 380 550 410 600
0,2 300 380 400 430 500 560 620 680 740 800
0,1 660 (400) 680 (510) 700 (620) 730 (690) 770 (730) 820 (750) 850 900 950 1000
0,5 110 125 130 140 150 165 180 195 210 225
0 750 830 880 970 1050 1170 1260 1340 1420 1500
0,6 60 70 80 85 90 100 110 120 130 140
3 4 5 7 10 15 20 25 30 35
Caùc giaù trò trong ngoaëc cho ñaát seùt
35
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 70
MMóóngng CCọọcc
3
Ma saùt beân cuûa coïc, fs , T/m2 Cuûa caùt chaët vöøa
Ñoä saâu trung bình cuûa lôùp ñaát, m
Mòn
Buïi
Thoâ vaø vöøa
0,8 0,4 0,5 0,7 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,9 0,9
0,7 0,4 0,7 0,8 0,9 1 1 1 1 1,1 1,2 1,2 1,2 1,3
Cuûa ñaát seùt coù ñoä seät IL laø 0,6 0,5 1,2 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 1,9 2 2 2 2,1 2,2
0,5 1,2 1,7 2 2,2 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 3 3,2 3,4 3,6
0,4 1,5 2,1 2,5 2,7 2,9 3,1 3,3 3,4 3,8 4,1 4,4 4,7 5
0,3 2,3 3 3,5 3,8 4 4,2 4,4 4,6 5,1 5,6 6,1 6,6 7
0,2 3,5 4,2 4,8 5,3 5,6 5,8 6,2 6,5 7,2 7,9 8,6 9,3 10
1 0,2 0,4 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7
0,9 0,3 0,4 0,6 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,8 0,8
1 2 3 4 5 6 8 10 15 20 25 30 35 - Caùc giaù trò cuûa fs cuûa caùt chaët taêng theâm 30% -khi xaùc ñònh fs neân chia caùc lôùp ñaát moûng hôn 2m.
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 71
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) CỌC CHỊU NHỔ
n
=
tc
f
∑ lfmumQ isi i
1 =
m laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc chòu nhoå, * vôùi coïc haï vaøo ñaát < 4m laáy heä soá m= 0,6 * vôùi coïc haï vaøo ñaát > 4m heä soá m=0,8
36
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 72
MMóóngng CCọọcc
3
B. Dựa theo chỉ tiêu cường độ của đất nền B. Dựa theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
Qu = Qs + Qp
Qu = ∑Asi fsi + Ap qp- W
Q
=
+
Q a
Q s FS
p FS
s
p
0.25.1 −
=sFS
0.30.2 −
=pFS
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 73
MMóóngng CCọọcc
3
Đất sét
Sử dụng α method (Tomlinson)
+
Q u
A = α × s
c u
cNA uc p
(cid:190) Cọc đóng
37
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 74
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 75
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Cọc nhồi
Lọai đất
α
Sét dẻo cứng
0.3 - 0.45
Sét dẻo mềm
0.6 – 0.8
(cid:190) Nc = 9 cho cọc đóng trong đất sét cố kết thường
Nc = 6 cho cọc khoan nhồi
38
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 76
MMóóngng CCọọcc
3
Đất rời
Sử dụng β method
'
A
N
=
+
Q u
KA s
tan φσ s a
v
' σ p
vp
q
Sử dụng phương pháp Vesic
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 77
MMóóngng CCọọcc
3
39
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 78
MMóóngng CCọọcc
3
C. Dựa theo kết quả CPT C. Dựa theo kết quả CPT
32 −=FS
q = p
c
f
=
si
qK c q ci α i
cq
söùc choáng xuyeân trung bình, laáy trong khoaûng 3d phía treân vaø 3d beân döôùi muõi coïc
(cid:190) cu xác định từ CPT
q
c
=
σv ứng suất do trọng lượng bản thân
c u
σ− v 15
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 79
MMóóngng CCọọcc
3
Loaïi ñaát
qc (MPa)
Kc
αi Coïc nhoài
Coïc ñoùng
qq Coïc nhoài
Coïc ñoùng
Theùp
Theùp
Beâ toâng
Theùp
Coïc nhoài 0,4
Coïc ñoùng 0,5
Beâ toâng 30
30
Beâ toâng 30
Theù p 30
15
15
< 2
Beâ toâng 15
15
Seùt meàm vaø buøn
Seùt cöùng vöøa
2 - 5
0,35
0,45
40
80
40
80
35
(80) 35
(80) 35
(80) 35
> 5
0,45
0,55
60
120
60
120
35
Seùt cöùng, raát cöùng
(80) 35
(80) 35
(80) 35
Caùt chaûy
0 – 2,5
0,4
0,5
150
35
35
35
35
(60) 120
(60) 80
(120) 80
Caùt chaët vöøa
2,5 - 10
0,4
0,5
1000
80
(100) 180
(200) 250
(200) 250
(120) 80
(120) 35
(120) 80
Caùt chaët
> 10
0,3
0,4
150
150
120
300 (200)
300 (200)
(150) 120
(150) 80
(150) 120
phaán
> 5
0,2
0,3
100
120
100
120
35
35
35
35
Ñaù (meàm)
0,2
> 5
phaán
0,4
80
60
60
80
120
(150) 120
(120) 80
(150) 120
Ñaù phong hoùa qc söùc choáng xuyeân cuûa muõi xuyeân ñôn giaûn Caùc giaù trò trong ngoaëc duøng cho : coïc nhoài thi coâng toát vaø coïc ñoùng coù eùp ñaát
40
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 80
MMóóngng CCọọcc
3
D. Dựa theo kết quả SPT D. Dựa theo kết quả SPT
(cid:190) Dựa theo kết quả của Meyerhof (1956)
NAKQ
=
+
u
1
NAK 2 s
tb
p
N - chæ soá SPT trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1d döôùi muõi coïc vaø 4d treân muõi coïc
Ntb – giá trị trung bình N dọc theo thân cọc trong phạm vi lớp đất rời
400
Cọc đóng
2
1 =K 2 =K
120
Cọc nhồi
1
1 =K 2 =K
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 81
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Dựa theo công thức của Nhật (cọc đóng)
1
=
+
( 2.0
)
{ α
}uLNLN +
Q a
AN a p
cc
ss
3
Ap, u – diện tích và chu vi tiết diện ngang cọ
Na – chỉ số SPT trung bình của đất trong phạm vi 1d dưới mũi cọc và
4d trên mũi cọc
Ns, Nc – chỉ số SPT trung bình dọc theo thân cọc trong phạm vi lớp đất
rời và đất dính
Ls, Lc (m) – chiều dài đọan cọc nằm trong đất cát và đất sét
α – hệ số phụ thuộc biện pháp thi công
α = 30 : cọc đóng
α = 15 : cọc khoan nhồi
41
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 82
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Sức chịu tải của cọc nhồi trong đất rời
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 83
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Sức chịu tải cho phép của cọc nhồi trong nền gồm các lớp đất
dính và đất rời
5,1
AN
15,0(
43,0
)
W
Tf (
)
=
+
+
−Ω
Q a
LN c c
LN s s
p
p
N
chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1d döôùi
N
muõi coïc vaø 4d treân muõi coïc. Neáu N > 60, khi tính toaùn
laáy N = 60 ;
neáu
> 50 thì trong coâng thöùc laáy =50;
N
N
Nc giaù trò trung bình cuûa chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trong lôùp ñaát rôøi; Ns giaù trò trung bình cuûa chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trong lôùp ñaát dính; Ap dieän tích tieát dieän muõi coïc; ; Ls (m) chieàu daøi phaàn thaân coïc naèm trong lôùp ñaát dính; Lc (m) chieàu daøi phaàn thaân coïc naèm trong lôùp ñaát rôøi; Ω chu vi tieát dieän coïc m;
Wp hiệu số giữa trọng lượng cọc và đất nền do cọc thay thế
42
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 84
MMóóngng CCọọcc
3
5.4.3 Dựa theo Công thức động lực học 5.4.3 Dựa theo Công thức động lực học
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 85
MMóóngng CCọọcc
3
43
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 86
MMóóngng CCọọcc
3
Wellington
=
=
Q u
e
c
WH e c +
kE +
f
f
W troïng löôïng phaàn rôi cuûa buùa
H chieàu cao rôi cuûa buùa
ef ñoä choái cuûa buùa c haèng soá xeùt ñeán naêng löôïng thaát thoaùt
c = 2,54 cm vôùi buùa rôi
c = 2,54 mm vôùi buùa hôi vaø buùa diesel.
E naêng löôïng buùa
k heä soá naêng löôïng buùa.
Coâng thöùc treân ñöôïc tính vôùi heä soá an toaøn FS = 6.
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 87
MMóóngng CCọọcc
3
Hieäu buùa
Loaïi
Soá nhaùt trong moät phuùt
Troïng löôïng phaàn va ñaäp, W, (kN)
K- Kobe Diesel;
L–Link, Belt, Cedar Rapids,Iowa;
M–Mitsubishi Int. Corporation; MKT-McKienan- Terry, New Jersey
V–Vulcan Iron Works, Florida
Naêng löôïng, E KN-m 379,7 191,2 - 86 143,3 123,5 113,9-51,3 96 85,4-57 68,8 44,1 35,7 35,3-16,1 33,4 24,7 24,4-16,3 11,9 11
K M K K M K MKT K V L M V L MKT MKT L
K150 MB70 K-60 K-45 M-43 K-35 DE70B K-25 N-46 520 M-14S N-33 440 DE20 DE-10 180
45-60 38-60 42-60 39-60 40-60 39-60 40-50 39-60 50-60 80-84 42-60 50-60 86-90 40-50 40-50 80-95
147,2 70,5 58,7 44 42,1 34,3 31,1 24,5 17,6 22,6 13,2 13,3 17,8 8,9 4,9 7,7
44
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 88
MMóóngng CCọọcc
3
2
kE
=
Hilley
Q u
WeW + c WW + c
e
+
+
+
)
f
c 2
c 3
1 ( c 12
e heä soá hoài phuïc coù giaù trò nhö sau :
• coïc co đaầâu bịt thép, e = 0,55
• coïc theùp coù ñeäm ñaàu coïc baèng goã meàm, e = 0,4
• coïc beâ toâng coát theùp coù ñeäm ñaàu coïc baèng goã, e=0,25
c1 (m) bieán daïng ñaøn hoài cuûa ñaàu coïc, ñeäm ñaàu coïc vaø coïc daãn, c2 (m)bieán daïng ñaøn hoài cuûa coïc
c =2
LQ u EA p
p
c3 bieán daïng ñaøn hoài cuûa ñaát neàn cuûa coïc, thöôøng ñöôïc laáy baèng 0,005m
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 89
MMóóngng CCọọcc
3
Thởi gian nghĩ để xác định độ chối
45
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 90
MMóóngng CCọọcc
3
5.4.4 Dựa theo thử tải tại hiện trường 5.4.4 Dựa theo thử tải tại hiện trường
Q
2≥FS
a =
Q u FS
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 91
MMóóngng CCọọcc
3
46
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 92
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 93
MMóóngng CCọọcc
3
c. Taûi troïng truyeàn leân coïc phaûi ñuùng taâm, ñoàng truïc. Khi duøng thieát bò kích thuyû
löïc, keát caáu choã töïa cuûa kích leân coïc phaûi baûo ñaûm thaät chính xaùc söï ñoàng truïc
giöõa taûi troïng vaø coïc thöû.
d. Khi thöû nghieäm coïc coù söû duïng sô ñoà coïc neo thì phaûi caên cöù vaøo taûi troïng lôùn
nhaát (söùc chòu taûi cuûa coïc tính theo lyù thuyeát vaø tính ra söùc söùc chòu nhoå tôùi haïn
cuûa coïc
c. Chieàu saâu cuûa caùc muõi coïc neo khoâng ñöôïc vöôït quaù chieàu saâu coïc thöû nghieäm.
d. Khoaûng caùch tính töø ñöôøng truïc cuûa coïc thöû nghieäm ñeán coïc neo hoaëc ñeán ñieåm
goái gaàn nhaát trong sô ñoà chaát phuï taûi (ñoái troïng) hoaëc ñeán caùc ñieåm moác coá ñònh
khoâng ñöôïc nhoû hôn 5 laàn caïnh coïc thöû (neáu coïc troøn thì lôùn hôn 5 laàn ñöôøng kính
coïc)
S ≥ 5d (hoaëc 5φ), thöôøng choïn S = 8d hoaëc 8φ
47
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 94
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 95
MMóóngng CCọọcc
3
48
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 96
MMóóngng CCọọcc
3
Trình tự thữ nghiệm nén tĩnh cọc
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 97
MMóóngng CCọọcc
3
49
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 98
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 99
MMóóngng CCọọcc
3
ζ= 0.1
ζ = 0.2: khi có cơ sở thí nghiệm và quan trắc lún đầy đủ
50
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 100
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Canadian Foundation Engineering
(cid:190) Davission
S
,0
0038
(
m
)
=
+
+
f
d 120
QL P AE
P
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 101
MMóóngng CCọọcc
3
3.5 Các bước thiết kế móng cọc 3.5 Các bước thiết kế móng cọc
3.5.1 Dữ liệu tính tóan 3.5.1 Dữ liệu tính tóan
- Dữ liệu bài toán và các đặc tính của móng cọc
- Số liệu tải trọng (tính toán)
- Chọn vật liệu thiết kế móng: mác BT, cường độ thép, tiết diện và chiều dài cọc (cắm vào đất tốt ≥ 2m), đoạn neo ngàm trong đài cọc (đoạn ngàm + đập đầu cọc ≈ 0,5 ÷ 0,6m); chọn đường kính cốt thép dọc trong cọc.
51
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 102
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.2 Kiễm tra móng cọc làm việc đài thấp 3.5.2 Kiễm tra móng cọc làm việc đài thấp
H
Df Df
Ep Ep
H
≤
đ DbK γ
2 f
1 02
D
≥
f
H 2 bK γ o h
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 103
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc 3.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc
Theo vật liệu làm cọc Theo vật liệu làm cọc
Theo điều kiện đất nền Theo điều kiện đất nền
(cid:57) Theo chỉ tiêu cơ học
Q
p
s
=
+
=
+
Q a
Q s FS
p FS
fA s FS
qA p FS
s
p
s
p
(cid:57) Theo chỉ tiêu vật lý
(21-86)
Qa = km (Rp Ap + u Σfsi li)
Q
(205-1998)
a =
Qtc = mR qp Ap + u Σmf fsi li
Q tc k
52
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 104
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:57) Theo thí nghiệm SPT
(cid:57) Theo thí nghiệm CPT
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 105
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí 3.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí
tt
N
n
β
=
β = 1,2 ÷ 1,6
tt WN + đ Q a
= ∑ β Q a
3.5.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc 3.5.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc
tt
N
Q
=
±
±
yx ,(
)
∑ n
tt xM i y ∑ 2 x i
tt yM i x ∑ 2 y i
tt
Qmax ≤ Qa
N
Q
=
±
±
max min
∑ n
max 2 x i
tt xM y ∑
tt yM max x ∑ 2 y i
Qmin ≥ 0
53
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 106
MMóóngng CCọọcc
3
Ảnh hưởng của nhóm cọc Ảnh hưởng của nhóm cọc
Converse-Labarre
(
)1
)1
−
−
n 1
n 1
η
θ
1 −=
n 2 90
n ( + 2 nn 1 2
⎤ ⎥ ⎦
⎡ ⎢ ⎣
[deg]
arctg
=
θ
d s
⎛ ⎜ ⎝
⎞ ⎟ ⎠
n1 : số hàng cọc n2 : số cọc trong 1 hàng d : đường kính hoặc cạnh cọc s : khoảng cách giữa các cọc
QG = ηnc Qa
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 107
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc 3.5.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc
N
M
Đài cọc
ΔM = H dH
H
H/n
Hệ cọc
N + W
M+ΔM
Nền của móng cọc
α=
φ tb
tbφ 4
∑= lφ i i ∑ l i
54
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 108
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 109
MMóóngng CCọọcc
3
55
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 110
MMóóngng CCọọcc
3
N
M
tc qu
σ
=
±
±
max/
min
tc y W y
tc M x W x
∑ F qu
tc qu
=σ tb
N∑ F
qu
2
=
+γ
* +γ
R
Ab(
Bh
≤σ tb
II
qu
)Dc II
mm 1 k
tc
σmax ≤ 1,2 RII
σmin ≥ 0
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 111
MMóóngng CCọọcc
3
Xác định độ lún của móng cọc Xác định độ lún của móng cọc
p
h
=
gl
γσ − tb
n
n
2
i
S
=
i
h i
∑∑ S =
i
i
1 =
1 =
e e − 1 i 1+ e 1 i
N + W
M+ΔM
S ≤ Sgh = 8 cm
56
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 112
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.7 Kiểm tra chuyển vị ngang của cọc 3.5.7 Kiểm tra chuyển vị ngang của cọc
H ≤ Png (Png : sức chịu tải ngang của cọc)
β
Δ
=
P ng
ng 1000 l
EJ 3 0
Δng = 1 cm: chuyển vị ngang tại đầu cho phép EJ : độ cứng của cọc β = 0,65 : khi cọc đóng trong đất sét β = 1,2 : khi cọc đóng trong đất cát lo ≈ 0,7 d ; d [cm]: cạnh hay đường kính cọc.
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 113
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 3.5.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc
Pxt ≤ Pcx
Pxt = Σ phản lực của những cọc nằm ngoài tháp xuyên ở phía nguy hiểm nhất
Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên
57
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 114
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.9 Xác định cốt thép cho đài cọc 3.5.9 Xác định cốt thép cho đài cọc
y y
Tính moment: dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là phản lực đầu cọc.
Pmax Pmax x x Pmax Pmax
M
M
Pmax Pmax
=
≈
F a
9,0
g γ
R a
h 0
g hR a 0
d d
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 115
MMóóngng CCọọcc
3
3.5.10 Tính tóan cọc chịu tải trọng ngang 3.5.10 Tính tóan cọc chịu tải trọng ngang
(Theo TCXDVN 205-1998)
M0
H0
y
σ’
y (kN/m2)
0
IE
=
+ z σ y
4 yd b dz 4
L
y
×
z =σ y
C z y
=
zK ×
C z y
z
z
58
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 116
MMóóngng CCọọcc
3
Loaïi ñaát quanh coïc
Heä soá K (Tf/m4)
Coïc ñoùng 65 - 250 200 - 500
Coïc nhoài 50 - 200 200 - 400
500 - 800
400 - 600
800 - 1300
600 - 1000
Seùt, aù seùt deûo chaûy, IL =[0,75 - 1] Seùt, aù seùt deûo meàm, IL = ]0,5 – 0,75] AÙ seùt deûo, IL = [0 – 1] Caùt buïi, e = [0,6 – 0,8] Seùt, aù seùt deûo vaø nöûa cöùng, IL = [0 – 0,5] AÙ seùt cöùng, IL < 0 Caùt nhoû, e = [0,6 – 0,75] Caùt haït trung, e = [0,55 – 0,7] Seùt, aù seùt cöùng, IL <0 Caùt haït thoâ, e = [0,55 – 0,7]
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 117
MMóóngng CCọọcc
3
- Áp lực tính toán σz [Tf/m2]:
z
=
−
+
+
z σ y
Ay 1 0
B 1
C 1
D 1
e
K α bd
ψ 0 α bd
M 2 α bd
0 IE b
H 3 α bd
0 IE b
⎛ ⎜⎜ ⎝
⎞ ⎟⎟ ⎠
- Moment uốn Mz [Tf.m]:
0
M
CMB
=
−
+
+
AIyE 3
0
0
3
3
D 3
z
2 α bd
b
IE ψα 0 b
bd
H α bd
- Lực cắt Qz [Tf]
Q
B
=
−
+
+
z
3 α bd
AIyE 4
b
0
IE ψα b 0
2 bd
4
α bd
CM 0
4
DH 0
4
59
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 118
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 119
MMóóngng CCọọcc
3
ze : chiều sâu tính đổi, ze = αbd z le : chiều dài cọc trong đất tính đổi, le = αbd l αbd : hệ số biến dạng (1/m)
5
bd =α
Kb c IE b
bc : chiều rộng qui ước của cọc: d ≥ 0,8 m => bc = d + 1 m; d < 0,8 m => bc = 1,5d + 0,5 m (TCXD 205-1998)
60
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 120
3
MMóóngng CCọọcc
N
M
ψ
N
Δn
H
H
δH M
δM M
ψ0
l0
δHH
δMH
y0
M0=1
H0=1
z
z
z
l
l l
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 121
MMóóngng CCọọcc
3
- Chuyển vị ngang y0 và góc xoay ψ0 tại z = 0 (mặt đất)
Hy = 0
δ 0
HH M +
δ 0
HM
H
=
ψ 0
δ 0
MH M +
δ 0
MM
- Chuyển vị ngang δHH , δHM , δMH , δMM do các ứng lực đơn vị
C
δ =
δ =
0
A 0
MM α
HH α
bd
1 IEb
3 bd
1 IEb
B
δ
δ
=
=
0
MH
HM
1 IEb
2 α bd
Mo, Ho : Moment uốn và lực cắt của cọc tại z = 0 (mặt đất)
61
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 122
MMóóngng CCọọcc
3
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 123
MMóóngng CCọọcc
3 (cid:190) Chuyển vị ngang của cọc ở cao trình đặt lực hay đáy đài
y
+
ψ
+
+
0
l 00
=Δ n
3 Hl 0 3 IE b
2 Ml 0 2 IE b
(cid:190) Góc xoay của cọc ở cao trình đặt lực hay đáy đài
+
+
=ψψ 0
2 Hl 0 2 IE b
Ml 0 IE b
62
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 124
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Ổn định nền xung quanh cọc
tg
+
≤ ηησ 21
z y
( c ξϕσ I
, v
)I
4 cos ϕ I
σ’v : ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại độ sâu z cI , ϕI : lực dính và góc ma sát trong tính toán của đất ξ : hệ số = 0,6 cho cọc nhồi và cọc ống, = 0,3 cho các cọc còn lại
η1 : hệ số = 1 cho mọi trường hợp; trừ ct chắn đất, chắn nước = 0,7 η2 : hs xét đến tỉ lệ ảnh hưởng của phần tải trọng thường xuyên trong tổng tải
=2η
MM + p nM
v M
+
p
v
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 125
MMóóngng CCọọcc
3
Mp : moment do tải thường xuyên
Mv : moment do tải tạm thời
n = 2,5, trừ:
n = 4 cho móng 1 hàng cọc chịu tải trọng lệch tâm thẳng đứng
Đối với công trình quan trọng:
le ≤ 2,5 lấy n = 4;
le ≥ 2,5 lấy n = 2,5
le : chiều dài cọc trong đất tính đổi, le = αbd l
63
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 126
MMóóngng CCọọcc
3
(cid:190) Khi le ≤ 2,5 : coïc ngaén hay coïc cöùng, oån ñònh neàn theo phöông ngang
ñöôïc kieåm tra taïi hai ñoä saâu z = L vaø z = L/3
(cid:190)Khi le > 2.5 Coïc daøi hay coïc chòu uoán, oån ñònh neàn theo phöông ngang
ñöôïc kieåm tra taïi ñoä saâu
z
=
85,0 α bd
64
BM ĐBM Địịa Cơ N a Cơ Nềền Mn Móóngng 127