TIÊU
CHUẨN QUỐC GIA
TCVN
10834:2015
MÓNG
CỌC ỐNG THÉP DẠNG CỌC ĐƠN DÙNG CHO CÔNG TRÌNH CẦU - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Steel pipe
pile for bridge foundation -
Design Specification
Lời nói đầu
TCVN 10834:2015 do Ban Kỹ thuật Tiêu
chuẩn Bộ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục
Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
MÓNG CỌC ỐNG
THÉP DẠNG CỌC ĐƠN DÙNG CHO CÔNG TRÌNH CẦU - TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ
Steel pipe
pile for bridge foundation - Design Specification
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tiêu chuẩn này được áp dụng cho thiết
kế móng cọc ống thép (hở mũi và có bịt
mũi) dạng cọc đơn (bố trí các cọc đơn) cho công trình cầu đường bộ và đường sắt.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết
cho việc áp dụng Tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố
thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm
công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu
có).
TCVN 9245:2012, Cọc ống thép;
TCVN 9351-2012, Đất Xây dựng -
Phương pháp Thí nghiệm Hiện trường - Thí nghiệm xuyên Tiêu chuẩn;
TCVN 9352:2012, Đất Xây dựng -
Phương pháp Thí nghiệm xuyên tĩnh;
TCVN 9393:2012, Cọc - Phương pháp
thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục;
TCVN 9394:2012, Đóng và ép cọc thi
công và nghiệm thu;
TCVN 9437:2012, Khoan thăm dò địa
chất công trình;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
JRA 2012, Specification for
Highway Bridges;
AASHTO LRFD Bridge 2012, Specification for
Bridge Design;
ASTM D 4719, Standard Test Method
for Prebored Pressuremeter Testing in Soils;
ASTM D 6635, Standard Test Method
for Performing the
Flat Plate Dilatometer,
ASTM D 1586, Standard Test Method
Standard Penetration Test;
ASTM D 6066, Standard Practice
Determining Normalized;
ASTM D 5092, Standard Practice
Design Installation of Ground;
JGS 1531-2012, Pressuremeter Test
for Index Evaluation of the Ground;
JIS A 1219, Method For Standard
Penetration Test.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ
và định nghĩa sau đây, ngoài ra cũng sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong các tiêu
chuẩn viện dẫn:
3.1. Cọc
ống thép (Steel pipe pile): Các ống thép được sử dụng
làm cọc trong các công trình xây dựng, giao thông; có đường kính lớn
hơn 300 mm (Bảng 4 của TCVN 9245: 2012). Các loại cọc ống thép được phân loại dựa
trên cấu tạo của mũi cọc, thân cọc và phương pháp thi công.
3.2. Móng cọc
ống thép dạng đơn (distinct steel pipe piles foundation):
Móng sử dụng các cọc ống thép riêng lẻ tạo thành nhóm cọc liên kết
với bệ cọc
3.3. Cọc ống
thép hở mũi không có
hiệu ứng bịt mũi cọc (Unplugged open-ended steel pipe
pile): Cọc ống thép hở cả đầu cọc
và mũi cọc và được đóng vào trong đất. Sau khi cọc được đóng, cao độ của
đất bên trong và bên ngoài cọc xấp xỉ
bằng nhau.
3.4. Cọc ống thép hở
mũi có hiệu ứng bịt mũi cọc (Plugged open-ended steel
pipe pile): Cọc ống thép hở cả đầu cọc và mũi cọc
và được đóng vào trong đất. Sau khi cọc được đóng,
cao độ của đất bên trong thấp hơn cao độ của đất ở
bên ngoài
cọc. Trạng thái bịt mũi cọc được xác định dựa trên sự chênh lệch giữa cao độ của
đất ở bên trong và
bên ngoài cọc.
3.5. Cọc ống
thép bịt mũi bằng thép tấm (Steel pipe pile closed with bottom
plate): Bao gồm cọc ống thép và thép tấm hàn vào mũi của cọc ống thép. Tấm thép
này phủ kín đầu dưới của ống sẽ xuyên sâu vào lớp đất chịu lực dưới mũi cọc.
Bên trong cọc ống không có đất.
3.6. Hệ số phản lực nền hay hệ số nền (Subgrade
reaction coefficient): Hệ số đặc trưng cho độ cứng của nền, bằng tỷ số giữa lực
đơn vị và chuyển vị tương ứng. Hệ số phản lực nền phản ánh sức chịu tải và
biến dạng của đất nền, thường được sử dụng trong mô hình hóa tương tác
giữa móng và nền đất.
3.7. Độ cứng lò xo của cọc (Constant
spring of pile): Hệ số đặc trưng
cho tương tác giữa bệ móng, cọc và nền đất.
3.8. Môđun biến dạng của đất (Deformation
modulus of soil): Đặc trưng biểu thị khả năng biến dạng của đất; là hệ số tỷ lệ giữa
gia số của áp lực thẳng
đứng tác dụng lên tấm nén với gia số tương ứng của độ lún tấm nén, được quy ước
lấy trong đoạn quan hệ tuyến tính.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.1. Các khảo
sát cơ bản
Các khảo sát sau đây cần được thực hiện
trong thiết kế và thi công móng cọc ống thép:
- Khảo sát địa chất
- Khảo sát thủy văn
- Khảo sát các điều kiện xây dựng
Đối với khảo sát trong trường hợp cụ
thể dưới các điều kiện sau đây, cần đặc biệt quan tâm thu thập các dữ liệu hiện
trạng, địa lý, địa chất, môi trường:
- Đất yếu
- Đất có khả năng hóa lỏng khi động đất
- Khu vực núi
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Khu vực gần các công trình hiện hữu
4.2. Khảo sát
địa chất
4.2.1. Tổng
quan
Công tác khảo sát địa chất tuân theo
TCVN 9437:2012 hoặc tương đương.
Công tác khảo sát địa chất phải được
thực hiện để cung cấp các thông tin cần thiết cho việc thiết kế và thi công
móng. Mức độ khảo sát được dựa trên điều kiện đất nền, kiểu kết cấu và các yêu
cầu của dự án. Công tác khảo sát phải đảm bảo để có thể làm rõ được bản chất của các
lớp đất hoặc đá, các đặc trưng của đất hoặc đá, khả năng hóa lỏng, khả năng xói
mòn và các điều kiện nước ngầm.
Thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm
trong phòng được coi trọng như nhau. Quy mô và mức độ chi tiết của các thí
nghiệm hiện trường và các thí nghiệm trong phòng phụ thuộc vào các yếu tố: đặc
trưng dự án, địa hình, địa chất, môi trường, ứng dụng, thời gian thực hiện...
Khi khảo sát địa chất cần xem xét tới
các yếu tố ảnh hưởng chính như:
Mục đích của việc xây dựng công trình, điều kiện địa chất, điều kiện thủy văn,
kỹ thuật thiết kế, công nghệ và phương pháp thi công, thời gian thiết kế và xây
dựng, các yêu cầu an
toàn cho môi trường và các công trình xung quanh, dự toán, khả năng rủi ro;
kinh nghiệm vận hành, thiết kế và xây dựng.
4.2.2. Thí
nghiệm trong phòng
4.2.2.1. Tổng
quan
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Mục đích của thí nghiệm trong phòng là
bổ sung các
thông tin khảo sát cho các thí nghiệm hiện trường để phục vụ cho việc phân loại
đất, xác định chỉ số của đất trên
tính chất của đất, mật độ, cường độ và cường độ nén.
4.2.2.2. Các
thông số đặc tính cơ lý của đất phục vụ thiết kế
Các đặc trưng cơ bản của đất sẽ được
xác định từ kết quả khảo sát hiện trường và các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm,
tùy theo yêu cầu của chủ đầu tư có thể bao gồm:
• Phân loại đất (đối với tất cả các loại
đất);
• Phân bố thành phần hạt (đất không
dính), trọng lượng riêng;
• Hàm lượng hạt mịn (đất hỗn hợp bao gồm
đất thô và hạt mịn);
• Độ ẩm tự nhiên (chủ yếu là đất hạt mịn),
hàm lượng nước;
• Giới hạn Atterberg (đất hạt mịn);
• Hàm lượng hữu cơ (đất hạt mịn);
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.2.3. Thí
nghiệm hiện trường
4.2.3.1. Tổng quan
Các thí nghiệm hiện trường được tiến hành
theo các tiêu chuẩn được ghi trong thư mục tài liệu tham khảo hoặc các tiêu chuẩn
do chủ đầu tư quy định.
4.2.3.2. Thu thập
và kiểm tra các tài liệu địa kỹ thuật hiện có
Trước khi tiến hành công tác khảo sát
hiện trường, cần phải kiểm tra hồ sơ địa kỹ thuật với các thông tin dữ liệu
liên quan đến: hiện trạng khu vực dự án, các kết cấu hiện hữu, điều kiện địa kỹ
thuật ... Các thông tin có thể bao gồm:
• Các bản đồ địa hình, bản đồ địa chất,
hình ảnh chụp từ trên không, mặt bằng xây dựng và các số liệu điều tra ...;
• Các dữ liệu địa chất, đặc điểm xói
mòn, hiện tượng lún trượt đất trong khu vực lân cận ...;
• Các báo cáo địa chất có sẵn tại khu
vực dựng các và các khu vực lân cận ...;
• Các dữ liệu về các công trình hiện
có (nếu có, bao gồm cả tường neo trong đất hoặc các hệ thống tương tự ...)
trong khu vực;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
• Các dữ liệu địa chấn, chẳng hạn như:
sự thay đổi của mặt đất, hóa lỏng và mức
độ khuếch đại khi động đất xảy ra tại khu vực xây dựng...
Khi đánh giá độ chính xác và hiệu quả
của các thông
tin này cho dự án mới, cần phải hết sức thận trọng. Đồng thời cũng phải cẩn thận
khi ngoại suy các điều kiện địa chất nếu móng cọc ống thép được xây dựng trong
khu vực ở cách vị trí
khảo sát một khoảng cách nhất định.
4.2.3.3. Các
thí nghiệm hiện trường
Khảo sát hiện trường bao gồm cả kiểm
tra, thí nghiệm trực quan tại chỗ và thu thập các dữ liệu liên quan về các
đặc tính của khu vực này có thể ảnh hưởng đến công việc thiết kế, xây dựng và bảo
trì (nếu cần thiết) của công trình sẽ xây dựng.
1) Thí nghiệm
xuyên tiêu chuẩn (SPT)
Tiến hành theo TCVN 9351-2012 hoặc
tương đương (ASTM D 1586, ASTM D 6066, JIS A 1219).
Trong trường hợp không có đầy đủ số liệu
từ thí nghiệm trong phòng có thể xác định góc ma sát trong (j) và lực dính (c) theo
các công thức sau đây hoặc tham khảo phụ lục A.
(1) Công thức 1 (JRA)
Góc ma sát trong của cát (j) có thể xác định
thông qua giá trị SPT theo công thức sau:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(1)
Lực dính của đất sét (c)
có thể xác định
trực tiếp từ các thí nghiệm trong phòng trên các mẫu không bị phá hoại hoặc
tham khảo công thức sau:
c=6N đến 10N (kN/m2) (2)
(2) Công thức 2 (AASHTO LRFD-2012)
Góc ma sát trong thoát nước có thể xác
định như sau:
Bảng 1. Quan
hệ giá trị SPT Nl60 và góc ma
sát trong thoát nước của cát (Bowles, 1977)
Nl60
ff
<4
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4
27-32
10
30-35
30
35-40
50
38-43
Trong đó
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Nl = CNN : (số búa/300mm)
CN = [0.77log10(1.92/s'v)], và CN < 2.0
s'v : ứng suất pháp hữu hiệu (MPa)
N: số búa SPT chưa hiệu chỉnh
(búa/300mm)
N60 = (ER/60%)N: số
búa SPT hiệu chỉnh theo búa đóng (búa/300mm)
ER: hiệu suất búa thể hiện như phần
trăm của lý thuyết năng lượng rơi tự do phân phối bởi hệ thống
búa thực tế sử dụng (60% cho thả búa thông thường sử dụng cáp và đầu mèo, 80%
cho búa tự động)
2) Thí nghiệm xuyên côn (CPT)
Tiến hành theo TCVN 9352:2012 hoặc
tương đương (ASTM D 5778, JIS A 1220).
3) Thí nghiệm cắt cánh hiện trường
(VST)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4) Thí nghiệm nén ngang trong lỗ khoan
(PMT và DMT)
Thí nghiệm nén ngang trong lỗ khoan
(PMT) và thí nghiệm nén ngang kết hợp xuyên liên tục trong lỗ khoan (DMT) được
sử dụng không nhiều. Tiến hành theo ASTM D 4719, ASTM D 6635 hoặc JGS 1531. Từ
kết quả DMT có thể xác định
các thông số địa kỹ thuật của đất hoặc nội suy các chỉ số thí nghiệm
khác.
5) Các kỹ thuật kiểm tra lỗ khoan
Tiến hành theo ASTM D 4700 hoặc tương
đương.
6) Khảo sát địa tầng
Khi đã có đủ thông tin từ các lỗ khoan
và từ các thí nghiệm hiện trường, có thể tiến hành khảo sát địa tầng để biết được
tất cả các biến đổi
địa chất có ảnh hưởng tới việc
thiết kế và xây dựng
móng cọc ống thép.
4.2.4. Nước
ngầm
Hiện tượng nước ngầm ở trong đất có thể
có những ảnh hưởng khác nhau
tới việc thiết kế và công năng làm việc lâu dài của móng cọc ống thép.
Vì vậy, cần khảo sát để phát hiện sự tồn tại và cao độ mực nước ngầm tại vị
trí xây dựng.
Nước ngầm cần được đánh giá ngay từ
khi khảo sát hiện trường bằng các lỗ khoan thăm dò và sau khi khoan phải quan
trắc ít nhất là 24 giờ. Các
thiết bị đo áp lực
nước lỗ rỗng (Piezometer) hoặc các giếng quan sát phải được lắp đặt và quan trắc
trong các chu kỳ thời tiết khác nhau. Khi nước ngầm chứa trong nhiều tầng ngậm
nước được tách biệt bởi các lớp không thấm, có thể đặt các piezometer tại các cao
trình khác nhau để ghi lại cột
áp trong mỗi tầng chứa nước. Có thể tham khảo ASTM D 5092.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ảnh hưởng của nước ngầm
và lực đẩy nổi danh định sẽ được xác định bằng cách sử dụng mực nước ngầm phù hợp
với những điều kiện đã sử dụng để tính toán ứng
suất hiệu quả dọc theo thân cọc và đầu
cọc. Hiệu quả của áp lực thủy tĩnh sẽ được xem xét trong thiết kế.
Nước ngầm có thể có ảnh
hưởng đáng kể đến
đất nền, với một số loại đất sét nước ngầm có thể làm tăng thể tích của đất. Khi độ ẩm
tăng, độ dẻo của đất sét tăng có thể dẫn đến sự sụt
trượt.
4.3. Xói cầu
Khảo sát các điều kiện xói cầu cần được
thực hiện với các điều kiện thiết kế sau:
+ Lũ thiết kế xói: Vật liệu đáy sông
trong lăng thể xói ở phía trên đường
xói chung được giả định là đã được chuyển đi trong các điều kiện thiết kế. Lũ
thiết kế do mưa kèm triều dâng hoặc lũ hỗn hợp thường nghiêm trọng hơn
là lũ 100 năm hoặc lũ tràn với chu kỳ tái xuất hiện nhỏ hơn. Các trạng
thái giới hạn cường độ và trạng thái giới sử dụng phải áp dụng cho điều kiện
này.
+ Lũ kiểm tra xói: ổn định móng cầu phải
được nghiên cứu đối với các điều kiện xói gây ra do lũ dâng đột xuất vì bão mưa
kèm triều dâng, hoặc lũ hỗn hợp không vượt quá lũ 500 năm hoặc lũ tràn với chu
kỳ tái xuất hiện nhỏ hơn. Dự trữ vượt quá yêu cầu về ổn định trong điều kiện
này là không cần
thiết. Phải áp dụng trạng thái giới hạn đặc biệt cho điều kiện này.
Nếu điều kiện tại chỗ do tích rác và dềnh
nước ở gần nơi hợp
lưu đòi hỏi phải dùng
lũ sự cố lớn hơn thay cho lũ thiết kế xói hoặc lũ kiểm tra xói thì người thiết
kế có thể dùng lũ sự cố đó.
Bệ móng nên được thiết kế
với đỉnh bệ thấp
hơn mức xói chung tính toán để giảm thiểu trở ngại cho dòng lũ và tránh dẫn đến xói cục bộ.
Tại những nơi mà bắt buộc phải bố trí
đỉnh bệ cọc ở cao hơn đáy sông cần chú ý xét đến xói tiềm tàng.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ổn định của mố trong vùng có dòng chảy xoáy cần
được nghiên cứu kỹ và mái dốc nền đắp nhô ra phải được bảo vệ với các biện pháp
chống xói phù hợp.
4.4. Khảo sát
các điều kiện xây dựng
Khảo sát điều kiện xây dựng là thu thập các
thông tin về vị trí được đề xuất đặt móng. Cần phải khảo sát các điều kiện
trên mặt đất ảnh hưởng tới điều kiện và vị trí đặt móng như địa hình, các
công trình hiện hữu,
các di tích lịch sử hay cảnh quan thiên
nhiên... Cũng cần phải xem xét các điều kiện tự nhiên như vùng đầm lầy hoặc các
khu vực sụt lở đất. Nếu cần
thiết phải khảo sát môi trường xung quanh và công trường thi công. Hiện trạng của khu vực xây
dựng được thể hiện trên bình đồ hiện trạng và các hình ảnh.
5. Nguyên tắc thiết kế
5.1. Nguyên
lý thiết kế
Móng cọc ống thép phải được thiết kế
theo các trạng thái giới hạn quy định để đạt được các mục tiêu thi công được,
an toàn và sử dụng được, có xét đến các vấn đề khả năng dễ kiểm tra, tính kinh tế.
Bất kể dùng phương pháp phân tích kết
cấu nào thì luôn luôn cần được thỏa mãn với mọi ứng lực và các tổ hợp được ghi
rõ của chúng.
Mỗi cấu kiện và liên kết phải thỏa mãn
bất phương trình (3) với mỗi trạng thái giới hạn, trừ khi có các quy định
khác. Đối với các trạng thái giới hạn sử dụng và trạng thái giới hạn đặc biệt,
hệ số sức kháng được lấy bằng 1,0. Mọi trạng thái giới hạn được coi trọng như
nhau.
ågiQi ≤ jRn (3)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
gi: hệ số tải trọng - hệ
số nhân dựa trên thống kê dùng cho hiệu ứng lực;
j: hệ số sức kháng - hệ số dựa trên thống kê
dùng cho sức kháng danh định;
Qi: Hiệu ứng lực
Rn: Sức kháng danh định
Rr: Sức kháng
tính toán: Rn = jRn
5.2. Phân
tích kết cấu
5.2.1. Tổng
quát
Có thể sử dụng bất cứ phương pháp phân
tích kết cấu nào thỏa mãn các yêu
cầu về điều kiện cân bằng và tính tương hợp và sử dụng được mối liên hệ ứng suất
- biến dạng cho loại vật liệu đang xét, chúng bao gồm các phương pháp sau và
danh sách này còn có thể mở rộng hơn nữa:
• Phương pháp mô hình hệ khung,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
• Phương pháp phần tử hữu hạn.
Người thiết kế được sử dụng các chương
trình máy tính để dễ phân tích kết cấu và giải trình cũng như sử dụng các kết
quả.
Trong tài liệu tính toán và báo cáo
thiết kế cần chỉ rõ tên, phiên bản và ngày phần mềm được đưa vào sử dụng.
Các mô hình toán học phải bao gồm tải
trọng, đặc trưng hình học và tính năng vật liệu của kết cấu, và khi thấy
thích hợp, cả những đặc trưng ứng xử của móng. Trong việc lựa chọn mô hình, phải dựa vào
các trạng thái giới hạn đang xét, định lượng, hiệu ứng lực
đang xét và độ chính xác yêu cầu.
Phải đưa cách thể hiện thích hợp về đất
và/hoặc đá làm móng cầu vào trong mô hình toán học của nền móng.
Kết cấu móng cọc được sử dụng trong
công trình cầu có cấu tạo bao gồm nhóm cọc và bệ móng. Tải trọng tác dụng
lên kết cấu trên sẽ truyền xuống nhóm cọc thông qua bệ móng. Chuyển vị theo
phương ngang, phương đứng và phản lực của mỗi cọc có thể được tính toán bằng cách sử
dụng mô hình phân tích hệ khung với các hệ số phản lực nền hoặc phương pháp
chuyển vị với các hệ số đàn hồi.
Khi thiết kế về động đất, phải xét đến
sự chuyển động tổng thể và sự hóa lỏng của đất (nếu có).
5.2.2. Phương
pháp mô hình hệ khung
Mô hình hệ khung sử dụng hệ số phản lực
nền được thiết lập theo chiều sâu (có thể sử dụng các phần mềm phân tích kết cấu
theo phương pháp phần tử hữu hạn) thể
hiện trong hình 1.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Hình 1. Mô hình phân
tích hệ khung
5.2.3. Phương
pháp chuyển vị
Tính toán móng cọc dựa trên phương
pháp chuyển vị (phương pháp phân tích đàn hồi), có xem xét đến chuyển vị của bệ
móng, bao gồm chuyển vị theo phương thẳng đứng, phương ngang và góc quay. Giả định
rằng bệ móng là cứng tuyệt đối,
có thể sử dụng
mô hình phân tích ở Hình 2, đặc
điểm biến dạng của mỗi cọc được thay thế bằng một hệ lò xo tại đầu cọc có giá
trị tương đương và bệ móng được mô
hình hóa như một khối cứng trên nhiều gối lò xo đại diện cho một nhóm cọc.
Phương pháp chuyển vị sử dụng
các hệ số đàn hồi (KV, K1, K2, K3, K4)
theo phương ngang và phương đứng tại đầu cọc như trong hình 2 sẽ trình bày
trong mục 9.

Hình 2. Mô
hình phương pháp chuyển vị
Chi tiết phương pháp chuyển vị có thể tham khảo
Phụ lục B.
6. Tải trọng và phân
bố tải trọng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Gồm các tải trọng và lực thường xuyên
và nhất thời theo quy định của Tiêu chuẩn thiết kế cầu hiện hành. Việc bố trí móng cọc
phải được thiết kế sao cho có hiệu quả nhất đối với các tải trọng này.
6.2. Phân bố
tải trọng
Tải trọng phân bố lên cọc cần được xem
xét dựa trên độ cứng của bệ cọc, liên kết tại đầu cọc và mũi cọc. Trong thực tế cọc chịu tác
dụng đồng thời của lực dọc, lực ngang, mô men. Khi thiết kế có thể sử dụng
các phần mềm để tính toán. Trong trường hợp tính toán sơ bộ có thể sử dụng
giả thiết cọc là cứng, liên kết khớp ở đầu cọc và mũi cọc, cọc chỉ chịu tác dụng của
lực dọc trục.
7. Vật liệu
Các yêu cầu về cấp vật liệu, thành phần hóa học,
đặc tính cơ học của cọc ống thép tuân theo tiêu chuẩn TCVN 9245: 2012 hoặc
tương đương.
8. Hệ số phản lực nền
8.1. Tổng
quát
Về nguyên tắc, hệ số phản lực nền có thể được xác
định bằng cách sử dụng mô đun biến dạng thu được từ kết quả khảo sát và sự phân
bố bề rộng tải trọng của móng. Đây là hệ số cần thiết trong thiết kế để tìm ra chuyển vị
và phản lực của móng, do đó hệ số này cần phải được xác định dựa trên các kết quả khảo
sát và thí nghiệm.
Hệ số phản lực nền dùng để tính toán độ
cứng lò xo theo phương ngang và phương đứng cho mô hình hệ khung (Mục 5.2) và sử
dụng cho tính toán hệ số đàn hồi (Mục 9) cho phương pháp chuyển vị (Mục 5.3).
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(4)
Trong đó:
k: Hệ số nền (hệ số phản lực nền)
(kN/m3)
P: Phản lực nền trên một đơn vị diện
tích (kN/m2)
S: Chuyển vị (m)
Đất không phải là môi trường đàn hồi
mà có mật độ và nén theo chiều sâu, đường cong quan hệ biến dạng - phản lực có dạng phi tuyến
được thể hiện trong hình 3. Hệ số nền thay đổi theo chuyển vị, đồ thị này xác định
tỷ số giữa phản lực nền
trên một đơn vị diện tích và chuyển vị.

Hình 3. Hệ số
phản lực nền
Trong tính toán hệ số phản lực nền có thể được xác
định như là hàm của mô đun biến dạng của nền đất. Mô đun biến dạng của nền là giá trị vật
lý phụ thuộc vào độ lớn của biến dạng xảy ra trong nền đất do tải trọng truyền
xuống từ móng, ứng suất trong đất và thời gian gia tải. Do đó, giá
trị của hệ số phản lực nền cũng thay đổi theo các yếu tố này. Bên cạnh
đó hệ số phản lực
nền bị ảnh hưởng bởi các biến thể
của tính chất vật lý của đất theo chiều sâu và sự khác biệt trong điều kiện gia
tải lên kết cấu trong điều kiện thí nghiệm và điều kiện thực tế và nó là ứng xử khá phức tạp.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
8.2.
Hệ số phản lực nền theo phương đứng
Hệ số phản lực nền theo phương
đứng xác định theo công thức 5:
(5)
Trong đó:
kV: Hệ số phản lực nền theo
phương đứng (kN/m3)
kV0: Hệ số phản
lực nền theo phương đứng (kN/m3) tương đương với giá trị của thí
nghiệm gia tải lên bàn nén đường
kính 0,3m (tham khảo TCVN 9354:2012), có thể được xác định từ mô đun biến dạng
của nền xác định được từ thí nghiệm hay từ khảo sát địa chất theo công thức (6)
(6)
BV: Bề rộng chịu tải của cọc
(m), BV = D
E0: Mô đun biến dạng của
nền đất được đo tại vị trí thiết kế, hoặc có thể xác định theo các phương pháp trong bảng
2 (kN/m2)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
AV: Diện tích chịu tải theo
phương thẳng đứng (m2)
D: Đường kính cọc (m)
Bảng 2. Mô
đun biến dạng của đất Eo và a
Phương pháp xác định
mô đun biến dạng Eo (kN/m2)
a
TTGH Cường độ và Sử dụng
Trạng thái
giới hạn đặc biệt
Mô đun biến dạng xác định được bằng
½
giá
trị thu được từ đường cong lặp của thí nghiệm gia tải lên bàn
nén hình tròn đường kính 0,3m.
1
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Mô đun biến dạng xác định từ thí
nghiệm gia tải theo phương ngang trong hố khoan.
4
8
Mô đun biến dạng xác định từ thí
nghiệm nén 1 trục hay 3 trục mẫu thí nghiệm.
4
8
Mô đun biến dạng xác định dựa trên
giá trị N của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn Eo=2800N
1
2
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hệ số nền theo phương ngang xác định
theo công thức (7)
(7)
Với:
kH: Hệ số phản lực nền
theo phương ngang (kN/m3)
kH0: Hệ số phản lực nền
theo phương ngang (kN/m3) tương đương với giá trị của thí nghiệm gia
tải lên bàn nén đường kính 0,3m (tham khảo TCVN 9354:2012), có thể được xác
định từ mô đun biến dạng của nền xác định được từ thí nghiệm hay từ khảo sát địa
chất theo công thức (8)
(8)
BH: Bề rộng chịu tải
quy ước của móng (m), xác định theo công thức:
(9)
Eo: Mô đun biến dạng của
nền đất được đo tại vị trí thiết kế, hoặc có thể xác định theo các phương pháp trong bảng 2 (kN/m2)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
D: Đường kính của cọc
(m)
b: Hệ số đặc tính của cọc
(m-1)
El: Độ cứng chống uốn của
tiết diện cọc (kNm2)
8.4. Hệ số
trượt CS
Hệ số trượt thành bên của cọc CS
được định nghĩa là độ dốc đường
cát tuyến của đường cong của ma sát thành cọc - độ lún như trong hình 4.
Hệ số trượt CS có thể được
ước tính theo các phương pháp sau:
a) Công thức (1) [Viện nghiên cứu kỹ
thuật Xây dựng Nhật Bản]:
CS có thể xác định từ giá
trị SPT theo công thức:
(10)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 4. Định
nghĩa hệ số trượt CS
b) Công thức (2) [Okahar]
+ Với cọc đóng trong đất
rời: CS = 360N
+ Với cọc đóng trong đất dính: CS
= 580N
c) Công thức (3) [Fujita]
(11)
Với Le là độ xuyên sâu của
cọc (m)
c) Công thức (4) [Sato]
Sato đã giả thiết rằng KV
có thể thu được dựa trên thí nghiệm thử tải của cọc ống thép mở mũi và CS
có thể thu được từ công thức
(12) và hình 5.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Hình 5. Phạm
vi phân phối của CS
9. Hệ số đàn hồi (độ
cứng lò xo) của cọc
9.1. Tổng
quát
Hệ số đàn hồi của cọc được sử dụng
tính toán chuyển vị của móng và phản lực của cọc theo “phương pháp chuyển vị”
đã trình bày trọng mục 5.3.
Hệ số đàn hồi (hay độ cứng lò xo) được
tính toán cho các trạng thái giới hạn khác nhau, bao gồm lò xo theo hướng dọc
trục cọc (KV) và các lò xo theo hướng vuông góc với trục cọc (K1, K2, K3, K4) như thể hiện
trong hình 2 mục 5.3.
9.2. Hệ số
đàn hồi của cọc theo hướng dọc trục
9.2.1. Tổng quát
Hệ số đàn hồi của cọc theo hướng dọc
trục KV có thể được ước tính được bằng cách sử dụng ba
phương pháp sau đây:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[2] Phương pháp sử dụng các kết quả thí nghiệm
thử tải thẳng đứng
của cọc trong quá khứ
[3] Phương pháp sử dụng các kết quả khảo
sát địa chất
Trong đó, phương pháp [1] được đánh
giá là chính xác nhất, phương pháp [2] có thể chấp nhận được, phương pháp [3]
liên quan đến hệ số phản lực nền phụ thuộc rất nhiều vào khảo sát địa chất.
9.2.2. Phương
pháp ước tính sử dụng đường cong tải trọng - độ lún trong thí
nghiệm thử tải thẳng đứng
của cọc
Độ cứng lò xo của đầu cọc KV
(kN / m) được định nghĩa là P0/S0, nó cho thấy độ lún
phi tuyến, như được hiển thị trong Hình 6. Vì vậy, cần thiết phải xác định được
độ lún để sử dụng cho
phương pháp chuyển vị dựa trên phân tích tuyến tính.

Hình 6. Đường
cong tải trọng - độ lún đầu cọc
Độ lún tiêu chuẩn có thể được giả định
là 10mm cho cả tính toán hệ số nền theo phương đứng và theo phương ngang hoặc lựa
chọn phù hợp với đường kính, chiều dài cọc và phương pháp thi công. Việc đánh giá sự
an toàn của kết cấu có thể thông
qua các trạng thái giới hạn, cọc được mô hình hóa thành các hệ lò xo
thông qua hệ số đàn hồi. Do
đó, giới hạn chảy trên đường
cong P0-S0 có thể được
xem như giá trị tiêu chuẩn, độ cứng lò xo dọc trục của cọc KV được định
nghĩa là độ nghiêng của
cát tuyết tại độ lún Sy.
9.2.3. Phương pháp ước
tính sử dụng kết quả
thử tải thẳng đứng của cọc
trong quá khứ
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hệ số đàn hồi theo phương dọc trục KV
của cọc xác định theo công thức (13):
(13)
Trong đó:
KV: Hệ số đàn hồi dọc trục
của cọc (kN/m)
Ap: Tiết diện thực
của cọc (m2)
Ep: Mô đun đàn hồi của vật
liệu của thân cọc (kN/m2)
L: Chiều dài cọc (m)
a: Hệ số được xác định theo tỷ lệ
xuyên sâu (L/D) của phương pháp thi công, được xác định như sau:
+ Thi công cọc bằng búa đóng a = 0,014 (L/D) + 0,72 (14)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các dữ liệu trong công thức (13, 14) được dựa
trên L/D ≥ 10, do đó
công thức (13) chỉ nên áp dụng cho các cọc có L/D ≥ 10. Với các cọc
có L/D <
10
cần tham khảo các kết quả thử tải trong điều kiện tương tự v.v.
9.2.4. Phương
pháp ước tính dựa trên kết quả khảo sát địa chất
Giả sử cọc là một thể đàn hồi có lò xo
thành bên và ở mũi cọc, hệ số đàn hồi KV(kN/m2) có thể thu được
từ hệ số phản lực nền theo phương đứng kV (kN/m3) ở mũi cọc
và hệ số trượt CS (kN/m3) mặt ngoài của cọc.
Khi lực dọc trục tác dụng lên đầu cọc
như trong Hình 7, hệ số trượt thành bên của cọc được giả định không đổi theo
chiều sâu, dựa trên điều kiện cân bằng lực của các phân tố và các điều kiện
liên tục của
chuyển
vị ứng suất, công thức cơ bản cho sự chuyển vị của cọc được thể hiện như trong công
thức (16):
(16)
Trong đó:
v: Chuyển vị dọc trục của cọc tại độ
sâu X (m)
U: Chu vi của cọc (m)

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cách giải cho công thức (16) được thể
hiện trong công thức (17).
v=Aeax + Be-ax (17)
Trong đó:

Lực dọc trục của cọc thu được qua công
thức (18)
(18)
Công thức (19) cho các hằng số tích hợp
A và B thu được bằng cách giải công thức (17) và công thức (18), sử dụng các điều
kiện biên tại các đầu cọc và mũi cọc.
Tại điểm này, các điều kiện biên là
N=PN tại x=0 và N=kv.Ai.v(x=L) tại x=L.
(19)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Công thức (16) thu được dựa trên Kv=PN/v(x=L).
APEP/L là độ cứng
lò xo chỉ do sự biến dạng đàn hồi trong công thức (16) và KV thu được
bằng cách nhân với hệ số đàn hồi của a mặt đất. Hệ số a thu được từ công thức (20).
(20)
Trong đó:
(21)
(22)
Ai: Diện tích khép kín ở đầu cọc (m2)
U: Chu vi của cọc (m)
kV: Hệ số phản lực nền thẳng
đứng ở mũi cọc (kN/m3)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Bảng 3 chỉ ra một số giá trị của a khi CS hoặc
kV là giá trị đặc biệt
Bảng 3. a đối với CS,
kV đặc biệt
Cs
kv
a
0
kv
g/(1+g)
0
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
1
Cs
0
l.tanh l
Cs
¥
l / tanh l
a có xu hướng lớn hơn 1 khi chiều dài (trong đất)
của cọc lớn và nhỏ hơn 1 khi
chiều dài (trong đất) của cọc nhỏ.
Khi chiều dài (trong đất) của cọc lớn
(l > 2), giả
định rằng tanhl (> 0,964)
→ 1, a → l, kết quả là, công thức
(16) trở thành công
thức (23) với giả thiết kV không liên quan đến chất lượng của đất tại
đầu cọc hoặc chiều dài của cọc.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Khi xét đến độ dẻo của nền đất liên
quan đến CS hoặc khi độ cứng mặt cắt của cọc không phải là hằng số
theo chiều sâu hoặc ngay cả trong trường hợp cọc được dự đoán, các phương pháp
thu được KV được khuyến cáo.
KV có thể thu được từ công
thức (16) hoặc công thức (23), bằng cách xác định CS hoặc kV
dựa trên kết quả thí nghiệm địa chất. Trong trường hợp tỷ lệ xuyên sâu của cọc
(L/D) lớn hơn hoặc
bằng 10, hệ số a được xác định theo công thức (17) hoặc (18). Tuy nhiên, trong
trường hợp L/D < 10, có thể tham khảo
cách xác định kV trong mục 8.2, cách xác định CS theo mục
8.4.
9.3. Hệ số
đàn hồi theo phương vuông góc với trục của cọc
Hệ số đàn hồi theo phương vuông góc với
trục của cọc có thể được xác định dựa trên lý thuyết dầm trên nền đàn hồi sử dụng
hệ số phản lực nền theo phương ngang.
Các hệ số đàn hồi K1, K2, K3,
K4 được định nghĩa như sau:
K1, K3: Lực
hướng tâm (kN/m) và mô men uốn (kNm/m) khi dịch chuyển đầu cọc một đơn vị trong
khi vẫn giữ cho nó xoay.
K3, K4: Lực hướng
tâm (kN/rad) và mô men uốn (kNm/rad) khi xoay đầu cọc một đơn vị trong khi vẫn
giữ cho nó di chuyển theo phương hướng tâm.
9.3.1. Cọc có
chiều dài bán vô hạn (bLe≥3).
Với giả thiết hệ số phản lực nền theo
phương ngang không phụ thuộc vào độ sâu và chiều dài xuyên sâu của cọc là đủ
dài, hệ số đàn hồi có thể được tính theo công thức trong bảng 4.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Liên kết cứng
đầu cọc
Liên kết khớp
đầu cọc
h # 0
h=0
h # 0
h=0
K1

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

2Elb3
K2, K3

2Elb2
0
0
K4

...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0
0
Trong đó:
b:
Hệ số đặc tính của cọc
(m-1)

kH: Hệ số phản lực nền theo
phương ngang (kN/m3)
D: Đường kính của cọc
(m)
El: Độ cứng chống uốn của tiết
diện cọc (kNm2)
h: Chiều dài tự do của cọc (chiều dài
của cọc trên mặt đất) (m)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Dịch chuyển hướng tâm và lực cắt của của
cọc với cọc có chiều dài hữu hạn là điều kiện cần thiết khi xem xét điều kiện khả
năng chịu tải của mũi cọc. Tuy nhiên nếu mũi cọc được đặt vào lớp
đất chịu lực có chất lượng tốt tới độ sâu tương đương với đường kính cọc, có thể coi như
liên kết khớp ở mũi cọc.
Nếu giả thiết hệ số phản lực nền theo
phương ngang (kH) không đổi theo chiều sâu, phương pháp chuyển vị có thể được
tính bằng cách sử dụng các giá trị K1f1, K2f2, K3f3, K4f4 thu được khi
nhân các hệ số đàn hồi K1, K2, K3, K4
với hệ số điều chỉnh fi.
Hệ số điều chỉnh fi là hàm của bLe và bh và giá trị của
chúng được thể hiện trong hình 8. Các giá trị trong Bảng 5 áp dụng cho phạm vi
1 ≤ bLe ≤ 3.
Bảng 5. Độ cứng
lò xo của cọc có chiều dài hữu hạn
Cọc có chiều dài hữu
hạn (1 ≤ bLe ≤ 3)
Cọc có chiều dài
bán vô hạn (bLe ≤ 3)
Điều kiện của mũi cọc
Tự do (f)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ngàm (c)
Hình vẽ minh họa




Hệ số đàn hồi
K1f1f
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
K1f1c
K1
K2f2f
K2f2h
K2f2c
K2
K3f3f
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
K3f3c
K3
K4f4f
K4f4h
K4f4c
K4


...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10. Thiết kế kết cấu
móng cọc ống thép
10.1. Tổng
quan
10.1.1. Kích
thước của cọc ống thép
Cọc ống thép phải phù hợp với tiêu chuẩn
TCVN 9245 : 2012.
(1) Cọc ống thép khác với các quy định
tại điều này có thể được sử dụng khi được kiểm chứng bằng cách thực hiện các
thí nghiệm cần thiết và chúng có các khả năng tương đương hoặc cao hơn các quy
định trong điều khoản. Việc xác định chiều dài cọc xét tới phương pháp vận chuyển,
khả năng của máy móc thi công, số lượng mối hàn ghép và các vấn đề tương tự
khác là cần thiết.
(2) Chiều dày của cọc ống thép phải được
xác định sao cho cọc đảm bảo khả năng chịu lực có kể đến chiều dày bị suy giảm
do ăn mòn. Yêu cầu này được thỏa mãn khi chiều dày của cọc thiết kế đảm bảo các
vấn đề sau đây:
a) Chiều dày của cọc ống thép phải được
xác định bằng tổng chiều dày yêu cầu từ tính toán thiết kế và độ giảm chiều dày
do ăn mòn. Chiều dày nhỏ nhất của cọc
phải là 9 mm.
b) Việc giảm chiều dày của cọc ống
thép do ăn mòn được xét cho bề mặt ngoài tiếp xúc với đất và nước, không cần
xét cho bề mặt trọng của cọc.
Chiều dày mỗi phần của một cọc ống
thép phải đảm bảo an toàn
với tất cả các ứng suất thiết kế phát sinh trong cọc, như ứng suất nén, kéo, uốn
và ứng suất cắt, và phần được thêm vào bởi chiều dày có thể bị giảm do ăn
mòn. Trong trường hợp cọc ống thép sử dụng phương pháp đóng, tham khảo
Bảng 6 về phạm vi của đường kính và chiều dày cọc ống thép. Đối với cọc ống
thép dự định thi công bằng phương pháp đào trong không có lo ngại hình dạng cọc
bị vênh bởi sự truyền động
lệch tâm hoặc tương tự trong quá trình thi công, chiều dày có thể được lấy giá
trị lớn nhất của t/D = 1% (t/D là tỷ số giữa
chiều dày và đường kính ống) và 9mm hoặc lớn hơn, xét tới sự thuận lợi trong quá
trình gia công
và vận chuyển.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(Bảng 4 - TCVN
9245:2012)
Đường kính
danh định (mm)
Chiều dày
(mm)
400
9 - 12
500
9 - 14
600 - 800
9 - 16
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
12 - 19
1.200 - 1.400
14 - 22
1.500 - 1.600
16 - 25
1.800 - 2.000
19 - 25
Liên quan đến sự giảm chiều dày
do ăn mòn của cọc ống thép, khuyến cáo rằng nên tính ăn mòn cho phép là 1 mm trong
các trường hợp tổng quát với các phần của cọc luôn trong nước hoặc trong đất (bao
gồm cả những phần trong nước ngầm), khi cọc không chịu ảnh hưởng trực tiếp của
nước biển hoặc nước thải công nghiệp
độc hại thì không cần phải kiểm tra ăn mòn. Khi cọc bị ảnh hưởng bởi những yếu tố
trên hoặc khi thường xuyên phải chịu các quá trình khô và ướt, thì cần phải đảm
bảo đủ khả năng chống
ăn mòn.
Cọc ống thép bị ăn mòn chủ yếu bởi các hoạt động
điện hóa: vì dòng điện ăn mòn được tạo ra dọc theo bề mặt thép và loại bỏ sắt theo
hình thức ion làm cọc bị ăn mòn. Sự xuất hiện của ăn mòn cần có ba yếu tố sau
đây xuất hiện cùng lúc:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Xuất hiện của hiệu số điện thế trong
mỗi phần của cọc ống thép
- Có cung cấp oxy
Nếu không có bất kỳ các yếu tố này, phản
ứng sẽ không tiếp tục và ăn mòn sẽ được ngăn chặn. Do đó, các biện pháp chống
ăn mòn là làm biến mất bất kỳ trong ba điều kiện gây ăn mòn ở trên.
Các biện pháp chống ăn mòn điển hình
được trình bày sau
đây:
1/- Sơn
Sơn có hiệu quả để phòng
tránh ăn mòn và làm giảm tốc độ ăn mòn với tốc độ trong đất chậm hơn
trong môi trường khí quyển. Tuy nhiên, tuổi thọ của lớp sơn phủ ngoài phải
được xem xét một cách thích hợp khi áp dụng sơn với mục đích này.
2/- Lớp phủ hữu cơ
Lớp phủ hữu cơ bao gồm:
- Lớp phủ bảo vệ ống thép bằng polyethylene,
polyurethane, v.v.. tại nhà
máy và
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3/- Lớp phủ vô cơ
Một phương pháp chống ăn mòn khác là bọc
cọc ống thép bằng vật liệu xi măng cứng (như vữa và bê tông) có độ tin cậy
cao, nhưng đòi hỏi chất lượng
cao và xử lý cẩn thận để đảm bảo sự bền vững của vật liệu. Cũng rất quan trọng
trong việc đảm bảo chiều dày và tránh khỏi bị nứt.
4/- Phủ các tấm thép
Đây là một phương pháp che phủ ở vùng
rửa trôi (vùng nằm giữa mức nước cao và thấp) với một tấm thép dày (chiều dày
khoảng 12 mm) và hàn chúng lại với nhau, phương pháp này chỉ ra hiệu quả chống
ăn mòn và chịu va đập rất tốt.
5/- Chống ăn mòn bằng phương pháp điện
hóa
Đây là phương pháp sử dụng dòng điện
nhân tạo chạy qua cọc ống thép để ngăn chặn dòng ăn mòn và được chia thành 2 loại
sau:
- Phương pháp cấp điện từ bên ngoài:
Nhúng một anode trong nước hoặc trên mặt đất và cung cấp dòng trực tiếp thông
qua một chỉnh lưu tới cọc ống thép để ngăn chặn ăn mòn.
- Phương pháp anode điện môi: Nhúng anode được
làm bằng một kim loại nguyên chất (như kẽm và magiê) có thể được ion
hóa dễ dàng hơn sắt để ngăn ngừa ăn mòn bằng dòng điện chạy giữa các kim loại
khác nhau. Phương pháp này phù hợp với những vùng mà năng lượng ít có sẵn,
nhưng nó phải được thay thế anode kim loại trong một chu kỳ vòng đời bởi chúng bị
hao mòn trong hệ điện môi.
10.1.2. Chiều
dài của cọc
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Độ sâu cần thiết phải đủ để chịu được
tải trọng tác dụng lên đầu cọc và đáp ứng các điều kiện ổn định tổng thể.
Trường hợp địa chất có lớp đất yếu dày
ở trên lớp đất
tốt (lớp chịu lực), độ xuyên sâu của cọc vào lớp chịu lực (có trị số SPT ≥ 30)
cần đảm bảo đủ khả năng chịu tải và hạn chế sự chuyển vị của cọc.
10.1.3. Tương tác giữa cọc
và nền đất
Cần xét đến việc hạ cọc vào nền sẽ làm
chặt nền đất yếu và các vật liệu dạng hạt, cũng có thể làm tơi xốp nền
đất tốt và các vật liệu dạng hạt.
Nếu đóng cọc trong nền đất hạt rời, có khả năng
đóng cọc đến độ sâu lớn không thực hiện được.
Việc thi công cọc ảnh hưởng đến đất
trong khoảng từ khoảng 1,5m đến 3,0m đường kính ngang từ cọc và theo phương dọc
từ mũi cọc, vì vậy người thiết kế cần xét hiệu ứng này tùy theo loại đất nền.
Cần phải xử lý cọc hoặc đất nền để không xảy ra
hiện tượng cố kết, ma sát âm hoặc chảy dẻo.
10.1.4. Các
xem xét về động học
Dưới tác dụng tải trọng động,
móng và khu vực xung quanh có thể bị chuyển vị do hiện tượng hóa lỏng của đất. Hiện tượng
hóa lỏng thường xảy
ra do động đất và một số trường hợp
do dao động khi đóng cọc hoặc các dao động trong quá trình khai thác. Nếu đất
dưới móng và khu vực xung quanh có thể bị hóa lỏng thì nên xem xét khả năng
thay đất hoặc làm chặt đất cùng với việc thiết kế các phương án móng phù hợp. Các tần số
dao động riêng đầu tiên của hệ thống kết cấu - đất nền nên được đánh giá và so
sánh với các tần số vận hành để đảm bảo rằng không xảy ra cộng hưởng (không kết
hợp với hóa lỏng).
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.1.5. Ma sát
âm
Khi một cọc được đóng xuống đất, lún cố
kết có khả năng xảy
ra, ảnh hưởng của ma sát
âm đến khả năng chống chịu lực thẳng đứng, cường độ và độ lún của cọc sẽ được
kiểm tra để tránh phá hủy và để duy trì chức năng của kết cấu.
Độ sâu phân phối gây của cọc và đất
xung quanh cọc do cố kết, được thể hiện trong hình 9. Các vị trí mà tại đó gây lún của
cọc và đất bằng nhây được biết đến như là điểm trung hòa. Ở phần cao hơn
điểm trung hòa, ma sát âm tác dụng lên cọc.

Hình 9. Ma
sát âm và điểm trung hòa
Chỉ có tĩnh tải được xem xét trong việc
tính toán ma sát âm. Điều này là do hoạt tải sẽ làm giảm ma sát âm nếu hiện tại
có ma sát âm,
và có thể làm tăng ma sát chủ động. Cũng vì lý do đó, ma sát âm không nên đưa
vào tính toán kháng chấn.
Có thể sử dụng phương pháp bọc
vật liệu nhựa đường cho cọc ống thép để giảm ma sát âm.
10.1.6. Thử tải cọc
Trừ trường hợp có quy định
khác của Chủ đầu tư, sử dụng các tiêu chuẩn sau khi thử tải cọc:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- TCVN
9393:2012: Cọc - Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.
Quy định về thử tải cọc theo quy định
của các tiêu chuẩn liên quan. Các thử nghiệm cơ bản như sau:
10.1.6.1. Thử tải
tĩnh (thí nghiệm ép cọc)
Thí nghiệm ép cọc (Hình 10(a)) dùng
các cọc neo để chịu phản lực
từ cọc thí nghiệm, và là tiêu chuẩn để thử tải tĩnh cho cọc mà tải trọng tác dụng
lên đầu cọc bằng một thiết bị ép ví dụ như các kích thủy lực, thường thí nghiệm khoảng
1 cọc cho mỗi vị trí công trường.
10.1.6.2. Thử tải
tĩnh (Thí nghiệm đặt tải mũi cọc - Hộp Ostenberg Cell)
Thí nghiệm đặt tải mũi đầu cọc
(Hình 10(b)) là phương pháp để đặt sức kháng mũi cọc và sức kháng bề mặt cọc bằng
cách đặt kích đặt ở gần mũi cọc và không yêu cầu thiết bị đặt tải từ bên ngoài.
10.1.6.3. Thí nghiệm nhổ cọc
Thí nghiệm nhổ cọc là phương pháp thí
nghiệm để xác định tải trọng nhổ
tĩnh tại đầu cọc, phương pháp đặt tải theo phương pháp thí nghiệm ép cọc.
10.1.6.4. Thí
nghiệm gia tải nhanh
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.1.6.5. Thí
nghiệm biến dạng lớn (PDA)
Thí nghiệm biến dạng lớn PDA (Hình 10(d)) là thí nghiệm để
đánh giá các tính chất của khả năng chịu tải thẳng đứng thông qua quan hệ tải
trọng - chuyển vị, v,v... của đầu cọc bằng cách đo dạng sóng lịch sử thời gian của
gia tốc và biến dạng gần đầu cọc,
thực hiện việc phân tích dạng sóng dựa trên cơ sở lý thuyết sóng một
chiều khi gõ vào đầu cọc bằng một
búa thủy lực hoặc búa rơi.

Hình 10. Sơ đồ
nguyên tắc của các phương pháp thử tải thẳng đứng
10.1.7. Bảo vệ
chống hư hỏng
Ít nhất các loại hư hỏng sau đây phải
được xét tới:
• Ăn mòn móng cọc thép, đặc biệt là
trong đất đắp, đất có độ pH thấp và môi trường biển; và
• Sự tấn công của Sunfat, Clorua và
Axit với móng cọc bê
tông.
Các điều kiện dưới đây được coi là dấu
hiệu của sự suy giảm chức năng hoặc tình trạng ăn mòn của cọc:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
• Độ pH thấp hơn 5,5,
• Độ pH nằm trong khoảng 5,5 và 8,5 trong đất có hàm lượng hữu
cơ cao,
• Nồng độ Sunfat lớn hơn
1000 ppm,
• Rác và xỉ than,
• Đất trong khu vực mỏ và thoát nước
công nghiệp, và
• Khu vực với hỗn hợp đất có điện trở suất cao và
đất có hàm lượng chất kiềm (đất phèn) cao với điện trở suất thấp.
Các điều kiện dưới đây của nước được
coi là dấu hiệu của sự suy giảm chức năng hoặc tình trạng ăn mòn của cọc:
• Hàm lượng clorua lớn hơn 500 ppm,
• Nồng độ Sunfat lớn hơn 500
ppm,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
• Hàm lượng hữu cơ cao,
• Độ pH thấp hơn 5,5 và
• Cọc bị phơi nhiễm trong nhiều chu kỳ
ướt/khô.
Khi các chất thải hóa học bị nghi
ngờ, phải xem xét phân tích hóa học đầy đủ mẫu thử đất và nước.
10.2. Trạng
thái giới hạn và hệ số sức kháng
10.2.1. Tổng quan
Các trạng thái giới hạn được nêu trong
mục 5, trong mục này đưa ra các yêu cầu chi tiết.
10.2.2. Trạng thái giới hạn cường độ
(cực hạn)
Thiết kế móng theo trạng
thái giới hạn cường độ phải xét đến:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Mất ma sát quá nhiều,
- Trượt tại đáy móng,
- Mất chống đỡ ngang,
- Mất ổn định chung, và
- Khả năng chịu lực kết cấu.
Móng phải được thiết kế về mặt kích
thước sao cho sức kháng tính toán không nhỏ hơn tác động của tải trọng tính
toán.
10.2.3. Trạng thái giới
hạn sử dụng bao gồm:
Thiết kế móng theo trạng thái giới hạn
sử dụng phải bao gồm:
- Lún,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Sức chịu tải ước tính dùng áp lực chịu
tải giả định
Xem xét lún phải dựa trên độ tin cậy
và tính kinh tế.
10.2.4. Trạng
thái giới hạn đặc biệt
Trạng thái giới hạn đặc biệt được thực
hiện để đảm bảo kết cấu móng an toàn khi động đất, lũ lụt, khi
va chạm bởi tàu xe.
10.2.5. Hệ số
sức kháng
Hệ số sức kháng xác định theo bảng 7.
Bảng 7. Hệ số
sức kháng
Điều kiện /
Phương pháp xác định sức kháng
Hệ số sức
kháng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Tất cả các loại đất
- dùng cho công thức (25) và (26)
0,45
- dùng cho công thức (29)
0,30
Sức kháng nhổ của cọc đơn
Tất cả các loại đất
0,35
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,35
10.3. Khả
năng chịu tải của cọc theo đất nền
10.3.1. Tổng
quan
Khả năng chịu lực của cọc được xác định
hoặc dựa trên khả năng chịu lực của kết cấu và đất nền đảm bảo cọc đủ chịu lực
trong các trường hợp tải khác nhau, độ lún và chuyển vị ngang phải nằm trong
dung sai cho phép.
Khả năng chịu lực của cọc theo đất nền
bao gồm khả năng chịu lực tại mũi cọc, tức là sức kháng mũi, và khả năng chịu lực
dọc trục, tức là kháng bên. Việc huy động sức kháng mũi đòi hỏi một độ lún lớn
hơn đáng kể so với huy động sức kháng bên. Những ảnh hưởng của ma sát
âm và hiệu ứng bịt
mũi cọc đối với cọc hở mũi đối với sức chịu tải theo đất nền được kiểm tra một
cách riêng biệt, khi ma sát âm phát triển hay hiệu ứng bịt mũi cọc được hình
thành. Khả năng ăn mòn của cọc không thấp hơn khả năng chịu lực theo đất nền.
10.3.2. Xác định
khả năng chịu lực
Đối với cọc đóng có sức chịu tải
theo đất nền được xác định dựa trên độ xuyên sâu của cọc và mũi cọc, khả năng
chịu lực của cọc theo đất nền có thể được xác định bằng nhiều cách khác nhau.
Các phương pháp bao gồm phương pháp trực tiếp và gián tiếp.
Phương pháp gián tiếp bao gồm:
- Công thức ước tính khả năng chịu lực
tĩnh,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Công thức động đóng cọc
- Phân tích sóng ứng suất mà không đo
sóng ứng suất trên công trường xây dựng.
Phương pháp trực tiếp bao gồm:
- Thí nghiệm tải trọng động dựa trên
lý thuyết sóng ứng suất
- Thí nghiệm tải trọng tĩnh.
Trong giai đoạn thiết kế các phương
pháp gián tiếp được sử dụng trong thiết kế kích thước cọc, độ xuyên sâu của cọc
và kích thước của búa đóng. Công tác kiểm tra trên hiện trường thường được thực
hiện bằng cách sử dụng phương
pháp trực tiếp, thường là bằng thí nghiệm tải trọng động.
Khả năng chịu lực của cọc bịt mũi bao
gồm sức kháng mũi và sức kháng ma sát thành bên. Khả năng chịu lực của cọc hở mũi bao gồm
sức kháng mũi, sức ma sát thành trong và kháng ma sát thành ngoài. Khả năng
chịu lực của cọc hở mũi có hiệu ứng
bịt mũi cọc do đất bao gồm sức kháng mũi và sức kháng bên thành ngoài.
Khả năng chịu lực của nhóm cọc lấy là
trị số nhỏ nhất trong
các trị số sau:
- Tổng khả năng chịu tải của các cọc đơn; điển hình cho
nhóm cọc chống,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Tác động, gây độ lún lớn nhất của
nhóm cọc.
10.3.3. Công
thức xác định khả năng chịu lực tĩnh
10.3.3.1. Tổng
quan
Các công thức trong mục này áp dụng
cho cọc ống thép có đường kính đến 1500mm.
Sức chịu tải tính toán xác định theo
công thức sau:
Rr=jRn = jstatRp+jstatRs
Rp=qpAp; Rs=qsAs (24)
Trong đó
jstat: Hệ số sức kháng
(cho phân tích tĩnh)
lấy theo Bảng 7
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
qp, q3: Sức
kháng đơn vị mũi cọc, sức kháng ma sát bên đơn vị của cọc (kN/m2)
:
Diện tích mũi cọc (m2)
As = pDL: Diện tích
thành bên của cọc (m2)
D: Đường kính cọc (m)
L: Chiều sâu cọc trong đất (m)
10.3.3.2. Sức
kháng mũi cọc
Trường hợp cọc hở mũi, sử dụng
công thức (25).
Trong trường hợp cọc bịt mũi, sử dụng
công thức (26) hoặc các công thức tương đương (29).
(1) Công thức 1 [JRA]
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
qp = 300N.l/(5.D) (25)
qp = 200N.l/(5.D) + 100 N (26)
N: Số búa SPT của lớp đất mũi cọc chưa
hiệu chỉnh do áp lực tầng phủ (N≤40)
l: Độ xuyên sâu của cọc trong lớp đất
chịu lực (lớn nhất là 5D) (m)
D: Đường kính cọc (m)

Hình 11. Đồ
thị xác định sức kháng mũi cọc
Đồ thị Hình 11. có thể sử dụng để xác
định sức kháng mũi cọc với các chiều sâu ngàm và đường kính khác nhau.
Công tác đóng cọc sẽ được
kết thúc sau khi xem xét đầy đủ các điều kiện kết thúc để đảm bảo khả
năng chịu lực. Các điều kiện kết thúc nên được xác định dựa trên kết quả thử tải
đóng cọc, và được
đại diện bởi các yếu tố
như chiều dài của cọc, khả năng chịu tải trọng động, độ xuyên sâu để kết
thúc đóng. Đóng cọc
sẽ được kết thúc khi được kiểm tra đầy đủ các điều kiện kết thúc.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Khả năng chịu tải trọng động:
Khả năng chịu chịu tải trọng động
trong phương pháp đóng cọc có thể được tính bằng cách sử dụng công thức để kiểm
soát giai đoạn kết thúc. Kể từ khi giá trị khả năng chịu tải trọng động tìm thấy bằng
công thức này bị phân tán, công thức này không phải là một chỉ số tuyệt đối
kiểm soát công đoạn kết thúc và cần được công nhận là một trong những kỹ thuật kiểm
soát công đoạn kết thúc.
Công thức này không nên áp dụng cho
các trường hợp đóng cọc có thể
làm cho áp lực nước gia tăng cực hạn trong các lớp đất theo chủng loại và do
đó độ chối bất thường lớn nơi cọc bịt mũi được sử dụng.
(27)
Trong đó, Ra: Sức
kháng của cọc (kN)
A: Diện tích mặt cắt
ngang thực của cọc (m2)
E: Mô đun đàn hồi của vật liệu cọc (kN/m2)
Cọc ống thép E=2,0x108 (kN/m2)
l1: Chiều dài cọc sử dụng trong
tính toán sức kháng tải trọng động tại mũi cọc thể hiện trong bảng 8 (m)
l2 : Chiều dài
của cọc trong đất (m)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
:
Giá trị N trung bình của các lớp đất xung quanh cọc
K: Tổng độ chối (m)
eo, er: Hệ số hiệu chỉnh, thể hiện
trong bảng 9
Bảng 8 Chiều
dài cọc hiệu chỉnh
Giá trị e0
Giá trị l1
e0≥1
lm
1>e0≥lm/l
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
e0 ≤ lm/l
l
l: Chiều dài
từ mũi cọc tới vị trí búa rơi (m)
lm: Chiều dài từ mũi
cọc tới vị trí xác định độ
chối của cọc
(m)

Hình 12. Chiều dài cọc
hiệu chỉnh
Bảng 9. Chiều dài cọc
hiệu chỉnh
Biện pháp
thi công
e0
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Ghi chú
Phương pháp
đóng bằng búa
1,5 WH/WP
0,25
Áp dụng cho
búa diezen
Phương pháp
đóng bằng búa
(1,5 WH/WP)1/3
0,25
Áp dụng cho
búa thủy lực
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
WP: Trọng lượng
cọc (kN); Khi sử dụng đoạn
cọc nối dài (Đoạn cọc nối kho đóng cọc mà đầu cọc ở thấp hơn mặt
đất hoặc mặt nước), giá trị này bao gồm cả trọng lượng của đoạn cọc nối dài.
(28)
Trong đó,

A0, E0, l0: Diện tích mặt
cắt ngang của thân cọc (m2), mô đun đàn hồi (kN/m2)
và chiều dài (m)
Ai, Ei, li: Diện tích mặt
cắt ngang tại tiết diện thứ i của thân cọc (m2), mô đun đàn hồi (kN/m2)
và chiều dài (m)
(2) Công thức 2 [Phương pháp
Meyerhof
-
AASHTO]
(29)
Trong đó:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Db: Độ xuyên sâu của cọc
trong lớp đất chịu lực (mm)
D: Đường kính cọc (mm)
Nl60: số đếm SPT
gần mũi cọc đã hiệu chỉnh
cho áp lực tầng phủ, (Búa/300mm)
qt: sức kháng mũi giới hạn
tính bằng 0,4Nl60 cho cát và 0,3Nl60 cho bùn không
dẻo (MPa).
10.3.3.3. Sức
kháng do ma sát bề mặt
Sức kháng ma sát danh định của cọc, kN/m2,
có thể xác định
theo công thức:
Đối với đất rời: qs=2N (Lớn
nhất là 100)
Đối với đất dính: qs=c hoặc 10N (Lớn
nhất là 150)
N: SPT Số búa SPT chưa hiệu chỉnh bởi áp lực
tầng phủ
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.3.3.4. Sức
kháng nhổ
Sức kháng nhổ đã nhân hệ số
được lấy theo công thức sau:
RUP
= jupRn
=
jupRS (31)
Fup: Hệ số sức kháng
(cho phân tích tĩnh), lấy theo Bảng 7
Rs: Sức kháng do ma sát bên
cọc (kN), lấy theo công
thức (24)
RUP: Sức kháng nhổ đã nhân
hệ số
Rn: Sức kháng nhổ danh định
10.3.4. Độ lún của cọc
Giới hạn độ lún đều tổng thể của mố trụ
cầu là 25,4mm.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Lún nhóm cọc sẽ được đánh giá cho móng
cọc trong đất dính, đất bao gồm các lớp liên kết chặt chẽ, và cọc trong đất dạng
hạt lỏng lẻo. Tải trọng
tính lún là tải trọng
tác dụng thường xuyên trên móng.
Đối với bệ móng tương
đương, sẽ sử dụng kích thước tương đương B và L'. Thiết kế cọc phải đảm bảo
theo trạng thái giới hạn cường độ và sử dụng.
Đối với cọc trong cát chặt, trong trường
hợp không có ma sát âm, có thể bỏ qua tính lún theo nhóm cọc.


Móng tương đương tại độ sâu D
Độ lún của nhóm cọc = Biến dạng nén
của lớp
H1 và H2 dưới tác dụng của tải trọng phân bố
a) Mũi cọc chống trong sét cứng hoặc sét nằm
dưới lớp sét mềm
Móng tương đương tại độ sâu 2/3D
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
b) Cọc được chống đỡ bởi sức kháng
bên trong đất sét


Móng tương đương tại độ sâu 8/9D
Độ lún của nhóm cọc = Biến dạng nén
của lớp H1, H2 và H3
dưới tác dụng của tải trọng phân bố nQa được giới hạn bởi sức kháng
đỡ của lớp sét
b) Cọc được chống đỡ bởi sức kháng
thân trong đất cát nằm dưới lớp sét
Móng tương đương tại độ sâu 2/3D
Độ lún của nhóm cọc = Biến dạng nén của lớp H1,
H2 và H3
dưới tác dụng của tải trọng phân bố
c) Cọc được chống đỡ bởi sức kháng
thân và sức kháng mũi trong địa tầng phân lớp
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(1) Diện tích mặt bằng chu vi nhóm cọc =
(B)(Z).
(2) Diện tích mặt bằng (B1)(Z1)
= hình chiếu của diện tích (B)(Z) tại độ sâu dựa trên áp lực phân bố.
(3) Khi bệ cọc liên kết tương đối cứng, áp
lực phân bố được giả thiết theo chiều sâu.
(4) Khi móng bản mềm hoặc nhóm bệ cọc nhỏ
riêng biệt, tính toán áp lực bằng các giải pháp đàn hồi.
Hình 13. Phân
bố ứng suất dưới bệ móng tương đương cho nhóm cọc theo Hannigan và cộng sự
(2006)

(a)

(b)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
10.4. Khả
năng chịu tải theo vật liệu kết cấu cọc
Khả năng chịu tải theo vật liệu của kết
cấu cọc được
xác định bởi cường độ cọc
ống thép. Khả năng chịu lực kết cấu được kiểm tra đối với các tác
động từ kết cấu bên trên cũng như mô men uốn từ các tải trọng ngang, độ lệch
tâm hay mô men cố định tác dụng lên cọc. Ngoài các yêu cầu của kết cấu bên
trên, khả năng chịu lực của cọc cần được xem xét với uốn dọc, các tải trọng gia
tăng chẳng hạn
như ma sát âm và uốn của cọc nghiêng do độ lún hoặc uốn gây ra bởi
áp lực đất hoặc sức kháng bên. Độ dày tối thiểu của cọc ống thép đóng là 10 mm.
Với ống có đường kính
nhỏ hơn 600 mm chiều dày có thể là 8 mm. Mức độ ăn mòn cọc cần được xem xét khi
xác định khả năng chịu lực dài hạn của cọc.
Trong một kết cấu hoàn thiện
cọc ống thép thường bị chèn đầy đất. Phần trên của cọc hở mũi đôi khi
trống rỗng và trong cọc bịt mũi thì toàn bộ bên trong cọc trống rỗng. Khả năng
chịu lực kết cấu của cọc được hình thành bởi khả năng chịu lực của ống thép.
10.4.1. Yêu cầu
chung
(1) Ứng suất giới hạn của
vật liệu của cọc được xác định trên cơ sở vật liệu cọc và điều kiện đất nền.
Trong điều kiện địa chất có nhiều đá tảng nên giảm ứng suất giới hạn của vật liệu so
với trong các điều kiện thông thường.
(2) Khả năng của kết cấu của cọc được
kiểm tra khi điều chỉnh các tình huống tải có xem xét mức độ suy giảm do ăn
mòn.
(3) Năng lượng búa yêu cầu cho khả
năng chịu tải theo đất nền được xác định và ứng suất khi đóng được kiểm tra với
hệ số an toàn. Sự ăn mòn của cọc có thể được bỏ qua.
10.4.2. Kiểm
soát khi đóng cọc
Việc kiểm soát ứng suất giới hạn liên
quan đến phương pháp
và trình tự đóng cọc
là cần thiết. Trừ trường hợp quy định khác, phân tích khi đóng cọc được
thực hiện bởi Kỹ sư bằng cách phân tích phương trình sóng hoặc kiểm tra động đối
với lực và gia tốc ở đầu cọc
trong quá trình đóng cọc.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
sdr = 0.9fda¦y (32)
Với: ¦y: cường độ chảy của
thép (MPa)
fda (=1,0): hệ số sức
kháng
10.4.3. Sự mất
ổn định
Kiểm tra mất ổn định cọc
trong giai đoạn khai thác là không cần thiết do cọc chôn trong đất. Tuy nhiên cần
xem xét mất ổn định trong giai đoạn thi công. Trong trường hợp này sức kháng kết
cấu chống mất ổn định được tính toán theo quy trình thi công cọc, cho phép giảm
sự ăn mòn cọc.
10.5. Thiết kế
nhóm cọc
10.5.1. Tổng
quát
Các quy định về nhóm cọc, hệ số nhóm cọc, khoảng
cách giữa các cọc, bố trí cọc trong bệ cọc tuân theo tiêu chuẩn thiết kế cầu hiện
hành. Ngoài ra có thể tham khảo các phân tích nêu trong mục này.
10.5.2. Phân
tích nhóm cọc
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Phần lớn móng cọc gồm một nhóm các cọc,
hành động trong vai trò kép của gia cố đất, và cũng truyền tải trọng tác dụng
xuống sâu hơn, tới lớp đất có khả năng chịu tải lớn hơn. Sự phá hủy nhóm cọc có thể
xảy ra khi một cọc bị phá hoại hoặc coi như cả khối đất bị phá hoại. Khả năng chống đỡ của
một nhóm các cọc chịu tác dụng của lực dọc trong nhiều trường hợp có thể ít hơn
nhiều so với tổng số học khả năng chịu lực của các cọc trong nhóm. Tác động của
nhóm trong móng cọc có thể
dẫn đến phá hủy hoặc lún quá nhiều, mặc dù thí nghiệm thử tải được thực
hiện trên một cọc đơn đã chỉ ra khả năng chịu tải là thỏa mãn. Trong mọi trường
hợp tính đàn hồi và lún cố kết của nhóm đều lớn hơn so với cọc đơn mang tải trọng
làm việc tương tự như trên mỗi cọc trong nhóm. Điều này là do các vùng đất hoặc
đá mà ứng suất gây ra bởi toàn bộ nhóm kéo dài đến chiều rộng lớn hơn và sâu
hơn so với các vùng bên dưới cọc
đơn (hình 15).

Hình 15 - So
sánh các vùng ứng suất dưới cọc đơn và nhóm cọc
Khi thiết kế cần xem xét việc này nhằm
các mục đích sau:
- Để tính toán và dự đoán khả năng chịu
lực thiết kế của nhóm cọc trong các loại đất khác nhau
- Để đánh giá những yếu tố chi phối
trong thiết kế của nhóm cọc
- Để thiết kế các nhóm cọc với khoảng
cách thích hợp giữa các cọc. Nhóm cọc đóng vào cát có thể gia cường cho đất. Trong một số
trường hợp, sức kháng bên của cọc đóng vào cát có thể tăng 2 lần hoặc
nhiều hơn.
Nhưng trong trường hợp của cọc đóng
vào đất sét dễ bị
phá hủy, sự gia tăng căng ứng
suất hiệu quả trong đất xung quanh với cọc trong nhóm có thể nhỏ hơn so với cọc
đơn. Điều này sẽ dẫn đến sức kháng bên ít hơn.
Nhìn chung, khả năng chịu lực của nhóm
cọc có thể được tính toán trong
việc xem xét để ngăn chặn sự phá hủy trong một cách tương tự như của cọc đơn, từ
diện tích bề mặt khối và diện tích đáy của khối, bằng cách viết lại phương trình chung,
chúng ta nhận được:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 16. Nhóm
cọc hoạt động như một khối

Trong đó:
Rb: Sức kháng đáy của khối
As: Diện tích bề mặt của khối
Ab: Diện tích đáy
của khối
Cb, Cs: Lực dính
trung bình của đất sét xung quanh nhóm và bên dưới nhóm
Nc: Hệ số khả năng chịu lực.
Với chiều sâu thích hợp của cọc giá trị xấp xỉ của Nc = 9
Wp và Ws: Trọng lượng
của cọc và trọng lượng phần đất tương ứng bị chiếm chỗ
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
• Nhóm độc lập, trong đó mũ cọc không
tiếp xúc với đất nằm bên dưới.
• “Móng cọc”, trong đó mũ cọc tiếp xúc với đất nằm bên dưới.
• Khoảng cách cọc
• Tính toán độc lập, cho thấy khả năng chịu lực của
khối và khả năng chịu tải của cọc đơn trong nhóm nên được thực hiện.
• Liên hệ giữa khả năng chịu lực cực hạn
của khối với tổng khả năng chịu lực của các cọc đơn (tỷ lệ khả năng chịu lực của
khối với khả năng chịu lực của cọc đơn) càng cao càng tốt.
• Trong trường hợp nơi mà khoảng cách
cọc theo một hướng là lớn hơn nhiều
so với hướng vuông góc, khả năng chịu lực của nhóm không như trong hình 16b nên
được xem xét.
Khi khoảng cách nhỏ nhất giữa
tim hai cọc liền kề nhỏ, ảnh hưởng của
hiệu ứng nhóm trở nên lớn hơn,
và khả năng chịu lực dọc trục và hệ số phản lực nền theo phương ngang cần phải
giảm. Tuy nhiên, trong trường hợp khoảng cách giữa các cọc liền kề lớn hơn 2,5
lần đường kính cọc, lượng giảm tác động của nhóm cọc có thể là không đáng kể
và không có vấn đề lớn với
các hoạt động xây dựng. Cần lưu ý rằng những ảnh hưởng của khoảng cách giữa các
cọc trong nhóm liên quan đến các yếu tố khác nhau bao gồm các loại đất.
10.5.3. Trình
tự thiết kế móng
Trình tự thiết kế móng có thể theo sơ
đồ hình 17 dưới đây:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 17.
Trình tự thiết kế móng cọc ống thép
11. Liên kết giữa cọc
và bệ móng
11.1. Tổng
quát
Có hai phương pháp liên kết đầu cọc là
liên kết cứng và liên kết khớp. Trong thiết kế kết cấu móng cọc ống thép liên kết
giữa cọc và bệ móng phải là liên kết cứng vì liên kết cứng có khả năng khống chế
chuyển vị ngang và chịu động đất tốt hơn.
11.2. Phương
pháp liên kết
Dưới đây chỉ ra một phương pháp mà
momen uốn đầu cọc được kháng lại chủ yếu bởi các thanh thép tăng cường trong khi vẫn giữ nguyên chiều
dài chôn cọc vào bệ móng, chiều dài này có thể được áp dụng cho tất cả các loại
cọc được nói đến trong tài liệu này ở mức nhỏ nhất là 100mm - thể hiện trong Hình 17. Có
thể tham khảo phương pháp với chiều dài chôn cọc vào bệ móng để kháng lại momen
uốn đầu cọc bằng hoặc lớn hơn đường kính cọc thể hiện bên
phải của Hình 17.
11.3. Cơ sở
thiết kế
Cần phải thiết kế đảm bảo an toàn xét
tới lực nén, lực nhổ, lực ngang và momen uốn tác động lên đầu cọc bằng cách thiết
kế liên kết giữa cọc - bệ móng là liên kết cứng. Tuy nhiên, trong điều kiện cọc được
liên kết với bệ móng phù hợp với các chi tiết kết cấu khi các cự ly mép tiêu
chuẩn được xác định cho bệ dày giả thiết cứng thì việc kiểm tra có thể được bỏ
qua.
Trong điều kiện cọc liên kết với bệ
phù hợp với các chi tiết kết cấu, (giả sử có một mặt cắt bê tông cốt thép bên trong
bệ móng - gọi là mặt
cắt bê tông cốt thép giả định), việc xác định cường độ ứng suất trong thanh
thép của liên kết đầu cọc phải được thực hiện. Để xác định, tâm của mặt cắt bê
tông cốt thép giả định và tâm của mặt cắt cọc phải được bố trí tương ứng và đường
kính của mặt cắt bê tông cốt thép giả định (đường kính hiệu dụng) là đường kính
cọc D cộng với phần thêm 0.25D + 100 (mm) (phần thêm lớn nhất là 400mm). Việc
xác định cường độ ứng suất cho bê tông có thể cũng được bỏ qua vì thí nghiệm
đã chỉ ra rằng với sự phát triển ứng suất trong bệ móng, không có tác
động chi phối đến ứng xử đầu cọc.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Chiều dài chôn của thanh cốt thép tăng
cường vào bệ
móng là L0f+10f (f = đường kính của
thanh thép) từ vị trí tâm của thanh cốt chủ phía dưới của bệ móng phải được
xác định. L0f là chiều dài
chôn tính toán từ công thức (33) sử dụng cường độ ứng suất dính bám cho phép,
...của bê tông bệ móng.
Chiều dài chôn của thanh thép vào thân
cọc, tùy thuộc vào nguyên tắc kết hợp với chiều dài chôn vào bệ móng, kết quả thí nghiệm
tải trọng cho
trường hợp sử dụng cọc SPP490 với thanh cốt thép và các xem xét khác với chiều
dài chôn L0p + 10 f (f = đường kính của
thanh thép) phải được xác định.
a. Đai nối bên trong của cọc đặt tại
hai cao độ với chiều dày quy định trong Bảng 10. Bề rộng đai nối nhỏ nhất bằng
hai lần chiều dày của chúng. Khi xem xét tới khả năng hoạt động, hàn đai nối tại
hiện trường phải là mối hàn góc toàn bộ chu vi ở bề mặt trên của đai
nối.
(34)
Trong đó:
L0: Chiều dài neo cần
thiết của thanh thép (mm)
t0a: Ứng suất dính
bám giới hạn cho phép của bê tông (N/mm2)
f: Đường kính thanh thép (mm)
ssa: Ứng suất kéo giới hạn cho phép của thanh thép
(N/mm2)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Đường kính
cọc D (mm)
Bề dày đai
nối (mm)
Nhỏ hơn 800
9
800 ≤ D ≤ 1200
12
1200 ≤ D ≤ 1500
16
b. Khoảng trống giữa đai nối và thanh
thép nhìn chung nhỏ nhất là 15mm. Khoảng cách giữa cọc và thanh thép tối thiểu
bằng đường kính của thanh thép.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Hình 18.
Phương pháp liên kết

Hình 19 - Lưới thép
gia cường bệ móng
d. Cốt thép tăng cường đầu cọc bao gồm
một hệ thống khung cốt thép.
e. Trong trường hợp cọc xiên,
chiều dài chôn cọc vào bệ móng được đặt là 100mm cho phần ngắn nhất-thể hiện trong
Hình 18. Nếu một cọc ống thép giao với cốt thép ở mặt dưới của bệ
móng, phải xử lý cọc ống thép bằng các phương pháp như cắt chúng theo phương
ngang, vv... như thể hiện trong Hình 18.
12. Thiết kế các chi
tiết khác của cọc
12.1. Đầu cọc
Trong trường hợp khi búa đóng xuống có nguy cơ gây
ra hư hỏng, mũ cọc phải
được tăng cường để kháng lại tải trọng tác động.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
12.2. Mũi cọc
Trong trường hợp mũi cọc có khả năng bị
hư hỏng hoặc khi cần thiết tạo điều kiện thuận lợi đóng cọc vào đất cứng, mũi cọc
phải được tăng cường.
Một cách lắp đặt chuẩn của đai tăng cường
được gắn tại mũi
cọc được thể hiện trong
hình 20. Vì đai tăng cường có vai trò giảm ma sát bên vì vậy chúng cần thiết phải được
xem xét để có thể giảm được
lực ma sát mặt khi đai dày hơn 9 mm.

Hình 20. Lắp đặt tiêu
chuẩn của Đai tăng cường
Trong đó
t: nên là 9 mm.
l: 200 mm cho cọc có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng
600 mm, hoặc 300 mm cho cọc có đường kính lớn hơn 600 mm.
l0: nên là 18 mm.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
12.3. Kỹ thuật
hàn nối cọc ống thép
Mối nối lắp ghép cọc ống thép phải đảm
bảo yêu cầu về
cường độ và tính dễ gia công. Các mối nối bằng hàn hồ quang với kim loại lấp đầy
có thể được sử dụng và hàn nối hai đầu
mà toàn bộ xung quanh ngấu hoàn toàn có thể được chấp nhận.
Mối nối giữa các phần của cọc ống thép
phải đảm bảo cường độ cũng
như có kết cấu xét
tới khả năng thi công. Về nguyên
tắc, các mối nối theo quá trình hàn bán tự động có kết cấu thể hiện
trong Hình 21.

Hình 21. Hình
dạng và kích thước tiêu chuẩn mối nối Cọc ống thép đưa vào Hàn bán tự động tại Công trường
Phụ
lục A
(Tham khảo)
Các đặc trưng tiêu chuẩn của đất
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
A.1. Đất cát
Loại cát
Đặc trưng của
đất
Đặc trưng của
đất khi hệ số rỗng bằng
0,45
0,55
0,65
0,75
Sỏi và cát thô
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,02
0,01
-
-
j
43
40
38
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
20,5
19,5
19,0
-
Cát hạt
trung
C
0,03
0,02
0,01
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
j
40
38
35
-
g
20,5
19,5
19,0
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Cát hạt nhỏ
C
0,06
0,04
0,02
-
j
38
36
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
28
g
19,5
19,5
19,0
19,0
Cát bụi
C
0,08
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,04
0,02
j
36
34
30
26
g
19,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
19,0
19,0
Chú thích: Đối với đất đắp phải giảm
giá trị của j đi 5 độ và
giảm giá trị của g
đi
10%
A.2. Đất sét trầm
tích kỉ thứ tư
Tên
đất và chỉ
số sệt IL
- B
Đặc
trưng của
đất
Đặc
trưng của đất khi Hệ số rỗng bằng
0,45
0,55
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,75
0,85
0,95
1,05
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
(7)
(8)
(9)
Á cát
0 ≤ IL ≤ 0,25
g
21,0
20,0
19,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
-
-
-
C
0,15
0,11
0,08
-
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
-
j
30
29
27
-
-
-
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,25 ≤ lL
≤ 0,75
g
21,0
2,00
19,5
19,0
-
-
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,13
0,09
0,06
0,03
-
-
-
j
28
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
24
21
-
-
-
Á cát
0,25 ≤
IL ≤ 0,75
g
21,0
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
19,5
19,0
18,5
18,0
17,5
C
0,47
0,37
0,31
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,22
1,19
0,15
j
26
25
24
23
22
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
20
Á sét
0 ≤ IL
0,25
g
21,0
20,0
19,5
19,0
18,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
-
C
0,39
0,34
0,28
0,23
0,18
0,15
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
24
23
22
21
19
17
-
Á sét
0,25 ≤
lL ≤ 0,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
-
-
19,5
19,0
18,5
18,0
17,5
C
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,25
0,20
0,16
0,14
0,12
j
-
-
19
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
16
14
12
Á sét
0,5 ≤ lL ≤ 0,75
g
-
20,0
19,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
18,5
18,0
17,5
C
-
0,81
0,68
0,54
0,47
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,36
j
-
21
20
19
18
16
14
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,25 ≤ IL
≤
0,5
g
-
-
19,5
19,0
18,5
18,0
17,5
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
-
-
0,57
0,50
0,43
0,37
0,32
j
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
18
17
16
14
11
Sét
0,5 ≤ lL ≤ 0,75
g
-
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
19,5
19,0
18,5
17,0
17,5
C
-
-
0,45
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,36
0,33
0,29
j
-
-
15
14
12
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
7
*) Tham khảo
từ tiêu chuẩn TCVN 9860-2013
Phụ
lục B
(Tham khảo)
Phương pháp chuyển vị xác định chuyển vị và
phản lực của cọc
Phản lực và chuyển vị của cọc được tính
toán bằng cách biểu diễn bệ móng như một khối cứng và tương tác giữa cọc - nền
đất là tương tác đàn hồi được mô tả là thông qua các hệ số đàn hồi theo phương
đứng và phương ngang.
1) Cơ sở tính toán theo
phương pháp chuyển vị
Để thuận tiện tính toán, phản lực cọc
và chuyển vị móng được giả định trong phương pháp chuyển như sau:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
2. Cọc là đàn hồi tuyến tính khi chịu
nén, chịu nhổ, chuyển vị uốn, hệ số đàn hồi theo phương dọc trục và theo phương
vuông góc với trục cọc tại đầu cọc là hằng số, không phụ thuộc vào tải trọng.
Hệ số đàn hồi này
cũng được áp cụng cho cả cọc chịu nén, cọc chịu nhổ
3. Bệ móng là cứng tuyệt đối
và xoay quanh trọng tâm của nhóm cọc.
2) Phương pháp tính toán
Trong tính toán bằng phương pháp chuyển
vị, hệ tọa độ được giả sử như trong hình 9.9, thiết lập gốc tại một điểm O tùy ý của móng, xác định
các lực bên ngoài làm việc tại điểm O như minh họa trong hình, tại điểm O, thiết lập
chuyển vị theo phương các trục dx,
dy và chuyển vị
xoay a có hướng như
minh họa.

Hình B1. Hệ tọa
độ trong phương pháp chuyển vị
Gốc tọa độ O có thể chọn tùy
ý, nhưng khuyến khích nên chọn O trùng với trọng tâm của nhóm cọc ở mặt dưới của bệ móng.
Trong trường hợp này, chuyển vị của gốc tọa
độ có thể thu được bằng cách giải hệ phương trình sau đây với ba ẩn.
Axx × dx + Axy × dy + Axa × a = H0 (B.1)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Aax × dx + Aay × dy + Aaa × a = M0 (B.3)
Giả sử rằng đáy móng nằm ngang, mỗi hệ
số có thể thu được bằng cách sử dụng các phương trình sau đây:
Axx = å(K1 × cos2qi + Kv × sin2qi) (B.4)
Axy = Ayx = å(Kv - K1)× sinqi × cosqi (B.5)
Axy = Ayx = å{(Kv - K1)x1× sinqi × cosqi - K2 × cosqi} (B.6)
Ayy = å(Kv × cos2qi + k1 × sin2qi) (B.7)
Aya = Aay = å{(Kv × cos2qi + k1× sin2qi)x1 + K2
× sinqi} (B.8)
Aaa = å{(Kv × cos2qi + k1× sin2qi)x21
+ (K2 + K3)x1× sinqi + K4} (B.9)
Trong đó:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
V0: Tải trọng thẳng đứng
tác dụng lên đáy bệ móng (kN)
M0: Mô men do tải trọng
ngoài quanh điểm O (kN×m)
dx: Chuyển vị ngang tại điểm O (m)
dy: Chuyển vị thẳng đứng tại điểm O (m)
a: Góc xoay của bệ móng (rad)
xi: Tọa độ của đầu cọc
thứ i (m)
q: Góc nghiêng so với phương thẳng đứng của cọc
thứ i (độ). Ký hiệu như hình B1
Bằng cách sử dụng chuyển vị (dx, dy, a) tại điểm gốc móng
thu được từ kết quả của các phép tính nêu trên, lực dọc trục cọc PNi, lực vuông
góc với trục cọc PHi, và mô men Mti
tác dụng lên mỗi đầu cọc có thể thu được bằng cách sử dụng các
phương trình sau đây:
PNi = Kv × d’yi (B.10)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Mti = - K3 × d’xi + K4
× a (B.12)
d’xi = dx × cosq - (dy + axi) × sinqi (B.13)
d’yi = dx × sinq - (dy + axi) × cosqi (B.14)
Trong đó:
dxi’: Chuyển vị theo
phương vuông góc với trục cọc của đầu cọc thứ i (m)
dyi’: Chuyển vị theo
phương dọc trục của đầu cọc thứ i (m)
Kv: lực dọc trục để tạo ra
chuyển vị đơn vị của đầu cọc (hệ số đàn hồi dọc trục của cọc) (kN/m)
K1, K2, K3,
và K4: Hệ số đàn hồi theo phương ngang
xi: tọa độ x của đầu cọc
thứ i(m)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
PNi: Lực dọc của cọc thứ i (kN)
PHi: Lực vuông góc với
trục cọc của cọc thứ i (kN)
Mti: Mô men do tải trọng
ngoài tác dụng lên đầu cọc thứ i (kN×m)
Trong số các giá trị thu được như
trên, Mti là mô men do
tải trọng ngoài được phân phối trên đầu cọc, và mô men uốn Mbi là nội
lực trên đầu cọc là một giá trị có dấu ngược lại. (Cụ thể, Mbi
= - Mti)
Sau đó, phản lực thẳng đứng đầu cọc Vi
và phản ứng ngang Hi được cho bởi phương trình sau đây, và được sử dụng
trong việc tính toán bố trí cốt thép của bệ móng:
Vi = PNi × cosqi - PHi × sinqi (B.15)
Hi = PNi × sinqi + PHi × cosqi (B.16)
Các phương trình sau đây giúp các nhà
thiết kế kiểm tra quá trình tính toán là đúng hay không:
åHi = H0 (B.17)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
å(Hi + Vi × xi) = M0 (B.19)
3) Cọc thẳng đứng bố trí đối xứng
Dưới đây là công thức
tính toán thực tế với các cọc thẳng đứng bố trí đối xứng (qi = 0), đây là
các tính toán thường được sử dụng nhất, với các hằng số lò xo K1, K2,
K3, K4 và và KV
là giống nhau giữa các cọc.
Giả sử rằng tổng số cọc là n,
(B.20)
(B.21)
(B.22)
(B.23)
(B.24)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Trong đó
(B.26)
(B.27)
Trong trường hợp liên kết khớp.
TÀI
LIỆU THAM KHẢO
Ngoài các tiêu chuẩn viện dẫn đã nêu tại
mục 2 có thể tham khảo
các tài liệu sau:
[1] 22TCN 272-05 (2005), Tiêu chuẩn
thiết kế cầu
[2] TCCS 03/2012-TCDBVN (2012), Tiêu
chuẩn thiết kế cọc ống thép dạng giếng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[4] TCXDVN 375:2006 (2006), Tiêu chuẩn
Thiết Kế Công Trình Chịu Động Đất
[5] TCVN 2737:1995, Tiêu chuẩn tải trọng và tác động
[6] JIS A5525, Specification for
Japanese Industrial Standard rules for welded steel pipe.
[7] ASTM A252 - 98 (2007), Guideline
for Steel pipe pile welding and casting
[8] Hướng dẫn thiết kế cọc ống thép
(2012), NSSMC và nhóm nghiên cứu Trường ĐH GTVT (bản song ngữ Anh-Việt)
[9] Recommended Practice for Planning,
Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms - Working Stress
Design, API, 2012.
Các tiêu chuẩn thí nghiệm đất trong
phòng
[10] Water Content - ASTM D 4643
[11] Specific Gravity -
AASHTO T 100 (ASTM D 854)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[13] Liquid Limit and Plastic Limit -
AASHTO T 90 (ASTM D4318)
[14] Direct Shear Test - AASHTO T 238
(ASTM D 3080)
[15] Unconfined
Compression Test - AASHTO T 208 (ASTM D 2166)
[16] Unconsolidated-Undrained Triaxial
Test - ASTM D 2850
[17] Consolidated-Undrained Triaxial
Test - AASHTO T 297 (ASTM D 4767)
[18] Consolidation Test - AASHTO T 216
(ASTM D 2435 or D 4186)
[19] Method of classification of
geomaterials for engineering purposes - JGS 0051
[20] Method of Unconfined
Compression Test of Soil - JIS A-1216
[21] Method of Test for Specific Gravity
and Absorption of Fine Aggregate - JIS A-1109
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[23] Method of Test for Density of
Soil Part icicle - JIS A1202
[24] Method of Test for Wet Unit Weight - JIS
A1225
[25] Method of Test for Minimum and
Maximum Density of Sand - JIS A1224
[26] Method of Test for Grain-size
Distribution of Soils - JIS A1204
[27] Method of Test for Liquid Limit Test and Plastic
Limit Test - JIS A1205
[28] Method of Test for
Moisture-density relation of soil - JIS A1210
[29] Method of California Bearing
Ratio - JIS A1211
[30] Method of Consolidation - JIS A1217,1227
[31] Method of Test for Unconfined Compression
test - JIS A1216
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[33] Method for consolidated
constant volume direct box shear test on soils - JGS 0560
[34] Method for consolidated
constant pressure direct box shear test on soils - JGS 056
Các tiêu chuẩn thí nghiệm đá
trong phòng
[35] Determination of Elastic Module -
ASTM D 3148
[36] Triaxial Compression Test -
AASHTO T 286 (ASTM D 2664)
[37] Unconfined
Compression Test - ASTM D 2938
[38] Splitting Tensile Strength
Test - ASTM D 3967
[39] Method for unconfined
compression test on rocks - JGS 2521
[40] Method for triaxial compression
test on rocks -
JGS
2531,2532,2533,2534
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các tiêu chuẩn thí nghiệm đất tại hiện
trường
[42] TCVN 9351-2012 Đất xây dựng:
Phương pháp thí nghiệm hiện trường - Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)
[43] TCVN 9352-2012 Đất xây dựng:
Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh
[44] 22 TCN 355-06 - Quy trình thí
nghiệm cắt cánh hiện trường
[45] Specification
Penetration Test - AASHTO T 206 (ASTM D 1586)
[46] Static Cone Test -
ASTM D 3441
[47] Field Vane Test - AASHTO T 223
(ASTM D 2573)
[48] Pressuremeter Test - ASTM D 4719
[49] Plate Bearing Test - AASHTO T 235
(ASTM D 1194)
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[51] Method of Penetration Test for
Soils - JIS A-1219
[52] Method for Dutch double-tube cone
penetration test -
JIS
A-1220
[53] Method for Portable Cone
Penetration Test -
JGS
1431
[54] Method for Field Vane Shear Test - JGS 1411
[55] Pressuremeter Test in Borehole - JGS 1421
Các tiêu chuẩn thí nghiệm đá tại hiện trường
[56] Deformability and
strength of Weak Rock by an In-Situ Uniaxial Compressive Test - ASTM D 4555
[57] Determination of Direct Shear
Strength of Rock Discontinuities - ASTM D 4554
[58] Modulus of Deformation of
Rock Mass Using the Flexible Plate Loading Method - ASTM D 4395
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
[60] Modulus of Deformation of
Rock Mass Using the Rigid Plate Loading Method - ASTM D 4394
[61] Stress and Modulus of Deformation
Determination Using the Flatjack Method - ASTM D 4729
[62] Stress in Rock Using the Hydraulic
Fracturing Method - ASTM D 4845
[63] Method for In-situ Direct Shear
Test on Rocks - JGS 3511
[64] Method for In-situ Rigid Plate
Loading Test on Rocks -
JGS
3521
[65] Method for Pressuremeter Test on
Rocks - JGS 3531
MỤC LỤC
1. Phạm vi áp dụng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
3. Thuật ngữ và định nghĩa
4. Khảo sát phục vụ thiết kế
4.1. Các khảo sát cơ bản
4.2. Khảo sát địa chất
4.3. Xói cầu
4.4. Khảo sát các điều kiện xây dựng
5. Nguyên tắc thiết kế
5.1. Nguyên lý thiết kế
5.2. Phân tích kết cấu
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
6.1. Tải trọng
6.2. Phân bố tải trọng
7. Vật liệu
8. Hệ số phản lực nền
8.1. Tổng quát
8.2. Hệ số phản lực nền theo phương đứng
8.3. Hệ số nền theo phương ngang
8.4. Hệ số trượt Cs
9. Hệ số đàn hồi (độ cứng lò xo) của cọc
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
9.2. Hệ số đàn hồi của cọc theo hướng dọc trục
9.3. Hệ số đàn hồi theo phương vuông góc với trục
của cọc
10. Thiết kế kết cấu móng cọc ống thép
10.1. Tổng quan
10.2. Trạng thái giới hạn và hệ số
sức kháng
10.3. Khả năng chịu tải của cọc theo
đất nền
10.4. Khả năng chịu tải
theo vật liệu kết cấu cọc
10.5. Thiết kế nhóm cọc
11. Liên kết giữa cọc và bệ móng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
11.2. Phương pháp liên kết
11.3. Cơ sở thiết kế
11.4. Chi tiết kết cấu
12. Thiết kế các chi tiết khác của cọc
12.1. Đầu cọc
12.2. Mũi cọc
12.3. Kỹ thuật hàn nối cọc ống thép
Phụ lục A (Tham khảo) Các đặc
trưng tiêu chuẩn của đất
Phụ lục B (Tham khảo)
Phương pháp chuyển vị xác định chuyển vị và phản lực của cọc
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66