>> StructDesignPro

structdesignpro · Site Admin

- Cọc chống: thường phải chống lên đá, không có lún, sức chịu tải hoàn toàn do yếu tố mũi cọc, không có yếu tố ma sát.
- Cọc ma sát: ngược lại: sức chịu tải của cọc hoàn toàn do ma sát, phần mũi cọc nếu có thì chỉ tham gia với một tỷ lệ rất nhỏ.
- Cọc nhồi có cả hai yếu tố trên, có thể mỗi thứ là 50 % nên có thể nói cọc nhồi là cọc nửa chống, nửa ma sát. (thường thiết kế lấy khoảng cách 2 cọc nhồi là 2,5 d; trong khi theo Tiêu chuẩn, cọc chống có khoảng cách là 2d, cọc ma sát thì tối thiều là 3d).
- Cọc nhồi tuy được tựa trên tầng đất cuội sỏi (như ở HN) nhưng thông thường do thi công nên đáy cọc còn bị bẩn nên có thể cọc bị lún do lớp bùn bẩn này. Khi đó khi chịu tải, cọc sẽ bị lún và yếu tố ma sát sẽ huy động hết thì mới đến yếu tố mũi cọc.
Nếu công nghệ làm sạch đáy cọc được áp dụng (ví dụ CT 83 Lý Thường Kiệt) đảm bảo mũi cọc chống lên lớp cuội sỏi (có trị số E lớn hơn 500 Mpa) thì có thể quan niệm cọc khoan nhồi là cọc chống và không cần tính lún (Theo TCXD 205:1998), khi cọc được tựa trên lớp đất có E>500 Mpa thì không cần tính lún).
Như vậy, việc quan niệm cọc nhồi là chống hay ma sát thì đều từ cái đáy cọc mà ra, và nó chỉ là cọc chống khi nó có được làm sạch đáy hay không !

Có ý kiến cho rằng: cọc UST còn có 1 nhược điểm tương đối lớn vì trong tiêu chuẩn không cho phép dùng cáp UST neo vào trong đài, như vậy đoạn cọc cuối cùng sẽ phải là đoạn cọc có đặt thêm đoạn thép neo vào đài, tuy nhiên chiều dài đoạn thép này để tiết kiệm các nhà cung cấp cọc thường để khoảng vài m. Nếu địa chất đồng đều và lớp cát mỏng thì không sao, nhưng địa chất phức tạp và cọc gặp lớp cát dày sẽ sinh chuyện, có thể hụt lồng thép chờ vì chiều dài cọc có thể ngắn hơn nhiều so với chiều dài thiết kế dự kiến.
Tuy nhiên cọc ống dự ứng lực (PC hoặc PHC) không phải đặt thêm đoạn neo vào đoạn cuối cùng. Đoạn thép neo thêm vào đài cọc được thiết kế đỗ tại chỗ (insitu concreting) còn gọi là pile plug để tạo thép chờ (nếu thích thì có thể neo dài bao nhiêu tùy thích _ trường hợp không tính toán). Nên kết luận là nếu dùng cọc dự ứng lực thì không phải lo thép chờ vào đài. Dùng cho cao ốc thì không có vấn đề gì.
_________________
Mời bạn đến với bách khoa toàn thư về kết cấu:.
http://vi.ketcau.wikia.com

structdesignpro · Site Admin

1. Cọc chống hay ma sát

Việc phân biệt cọc là chống hay ma sát sẽ phụ thuộc vào chuyển vị tương đối giữa cọc và đất nền xung quanh. Nếu cọc có chuyển vị tương đối so với đất nền dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoằi (tải trọng, mực nước ngầm, san lấp...), ma sát giữa cọc và đất đã hình thành. Trong trường hợp này cọc là cọc ma sát.

Nếu chuyển vị của cọc lớn hơn chuyển vị của đất nền xung quanh, ma sát là có hướng ngược lên (qui ước là ma sát dương). Ngược lại, nếu chuyển vị của cọc nhỏ hon so với nền, ma sát đổi chiều có hướng xuống dưới (qui ước là ma sát âm).

Căn cứ vào kết quả thí nghiệm của Bjerum và Fellenius trên các cọc thí nghiệm có gắn thiết bị quan trắc biến dạng, chỉ cần chuyển vị tương đối của cọc và đất đạt mức vài milimet là đã đủ để làm cho ma sát bên thân cọc hình thành.

Tại vị trí chuyển vị giữa cọc và nền bằng nhau, ma sát bằng không đây la điểm đổi dấu giữa ma sát âm và dương trên thân cọc. Mặt phẳng tại vị trí này gọi là mp trung hòa (neutral plan).

Neutral plan có ý nghĩa khá quan trọng trong việc tính lún của móng cọc (nhóm cọc). Về nguyên tắc, chỉ tính lún cho nhóm cọc từ vị trí neutral plan trở xuống. Tuy nhiên lún của đất nền từ vị trí neutral plan tới mũi cọc là khá nhỏ nên trong thực hành chỉ tính lún cho nhóm cọc - móng khối qui ước từ mũi cọc trở xuống.

Trong tiêu chuẩn TCXD 205-1998, vị trí 1/3 chiều dài cọc hay qui tắc 1/3... để xác định móng khối qui ước bản chất là liên quan tới neutral plan này. các qui tắc trong TCXD 205 tuân thủ đề xuất của Terzaghi.

Vị trí neutral plan thực tế thay đổi tùy vào đặc tính của đất nền, tải trọng san lấp, thay đổi của mực nước ngầm. Trong trường hợp mũi cọc nằm trong lớp đá gốc, cọc không chuyển vị, giả sử đất nền chuyển vị do tải đất san lấp, lúc này toằn bộ ma sát là âm, vị trí của neutral plan ngay tại mũi cọc. Trường hợp này không cần tính lún nhưng khi kiểm tra sức chịu tải theo điều kiện vật liệu cọc cần xét tới ảnh hưởng của ma sát âm. Cọc sẽ chịu thêm tải trọng do ma sát âm gọi là down drag force.

Trường hợp ngược lại, nếu cọc cắm hoằn toằn trong một nền đất đồng nhất, đất nền không chuyển vị (do tải san lấp, thay đổi mực nước ngầm...), toằn bộ ma sát là dương, vị trí neutral plan nằm ngay đáy đài cọc, trường hợp này phần lớn sức kháng cọc là do ma sát.

Hầu hết bài toắn cọc trong thực tế đều là trung gian giữa hai trường hợp trên, nên cả sức kháng ma sát và sức kháng mũi đều được xét tới khi thiết kế.

Ma sát âm, gây ra tải trọng tác động lên kết cấu cọc (ảnh hưởng tới P vật liệu) nhưng không ảnh hưởng tới khả năng chịu tải cọc theo đất nền. Tuy nhiên khi tính lún cần rất quan tâm tới vấn đề này. Lực do ma sát âm sinh ra sẽ bị triệt tiêu bởi hoặt tải (tham khảo thêm các paper của Fellenius trên ASCE database về chủ đề này).

Thông thường, sức kháng mũi chỉ được huy động đầy đủ khi mũi cọc chuyển dịch khá lớn vào đất nền. Nếu bác nào đã xem các kết quả thí nghiệm PDA trên cọc với các mức năng lượng khác nhau sẽ thấy rõ điều này.

2. Cọc ép so với cọc nhồi

Cọc ép:

Ví dụ kế cọc ép cho các công trình chung cư (17 - 20 tầng, 1 tầng hầm, PIT lõi cứng âm thêm 1.7m so với sàn tầng hầm), chiều sâu ép âm lớn nhất khoẳng 7m. Thông số cọc như sau:

Cọc D500mm, Pvl ngắn hạn = 480 tấn, dài hạn = 240 tấn. Tải trọng thiết kế từ 150 tấn - 190 tấn, tải ép Pmax = 400 tấn, cọc hạ sâu -45 - 48m kể từ mặt đất tự nhiên.

Thi công bằng giàn ép thủy lực tự hành với tải ép cao nhất là 600 tấn.

Chất lượng cọc ép tương đối ổn định, bên tôi đã làm việc với hầu hết các nhà cung cấp cọc PHC có uy tín ở TPHCM.

Các công trình đến nay có cái đã đưa vào sử dụng, cái vừa xong phần thô, cái đang thi công sàn 6...

Quan trắc lún cho thấy hầu như không lún (< 10mm), nhỏ hơn kết quả tính lún theo lý thuyết khá nhiều.

Rủi ro cọc ép:

Các vấn đề không thể tránh khỏi khi sử dụng cọc ép cho công trình có lớp đất yếu trên bề mặt và ép âm sâu (2 tầng hầm).

- Cọc bị lệch tim quá dung sai cho phép
- Cọc bị nghiêng
- Không ép tới cao trình thiết kế nhất là khi phải ép qua các lớp cát thô trạng thái chặt bên dưới.
- Gãy cọc khi đào.
- Không bổ sung được cọc khi đã bắt đầu thi công đào đất.
- Có những trường hợp không thể thí nghiệm kiểm tra do không có không gian và mặt bằng.

Khi lựa chọn giải pháp cọc ép cho công trình cần rất thận trọng trong khâu giám sát và đòi hỏi nhà thầu phải rất cẩn thận. nếu không thì sẽ có sự cố (không phải do chất lượng cọc, mà do kiểm soát chất lượng khi thi công ép cọc).

Cọc nhồi:
_________________
Mời bạn đến với bách khoa toàn thư về kết cấu:.
http://vi.ketcau.wikia.com