Tài liệu đánh giá hiệu quả kỹ thuật của cọc franki khi áp dụng trên địa bàn tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------------------------- NGUYỄN MINH ĐĂNG LƢƠNG THANH NGUYÊN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP KHOÁ 2016 Đà Nẵng – Năm 2018 MỤC LỤC CHƢƠNG MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1 1. Lý do chọ 2. Mục tiêu nghiên c u ..........................................................................................1 ố 3. tài................................................................................................ 1 ng và ph m vi nghiên c u .....................................................................1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CỌC FRANKI ............................................. 3 1.1 Tổng quan .........................................................................................................3 1.1.1 Định nghĩa về cọc Franki ............................................................................3 1.1.2 Lịch sử phát triển cọc Franki ......................................................................3 1.1.3 Các vấn đề cần nghiên cứu về cọc Franki ................................................. 4 1.1.4 Phạm vi – mục tiêu nghiên cứu ...................................................................5 1.2 Điều kiện áp dụng công nghệ cọc Franki .......................................................5 1.2.1 Sơ lược về khả năng chịu lực của cọc Franki .............................................5 1.2.2 Ưu điểm của cọc Franki ..............................................................................6 1.2.3 Hạn chế của công nghệ cọc Franki.............................................................6 1.3 Độ rung nền khi thi công cọc Franki..............................................................6 1.3.1 Độ rung nền.................................................................................................7 1.3.2 Kết quả nghiên cứu độ rung ........................................................................7 1.4 Kết luận chƣơng .............................................................................................10 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN CỌC FRANKI VÀ CỌC KHOAN NHỒI................................................................................................. 11 2.1 Nguyên lý tính toán sức chịu tải của cọc Franki .........................................11 2.1.1 Sơ lược về sự làm việc của cọc dưới nền đất ............................................11 2.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cọc Franki ........................................................12 2.2 Điều kiện vật liệu, trang bị máy móc thi công cọc Franki .........................23 2.2.1 Vật liệu thi công cọc Franki ......................................................................23 2.2.2 Máy móc thi công cọc Franki....................................................................23 2.3 Quy trình thi công cọc Franki.......................................................................29 2.3.1 Quy trình thi công cọc Franki điển hình ...................................................29 2.3.2 An toàn khi thi công ..................................................................................36 2.3.3 Các phương pháp mở rộng đáy cọc khác .................................................37 2.4 Các dạng cọc Franki khác, quy trình thi công, ƣu nhƣợc điểm từng loại 42 2.4.1 Cọc Franki Composite Pile .......................................................................42 2.4.2 Cọc Franki Excavated Pile .......................................................................43 2.4.3 Cọc Franki Pile with casing topdriven .....................................................43 2.4.4 Cọc Franki VB ...........................................................................................44 2.4.5 Cọc Mini Franki ........................................................................................45 2.4.6 Cọc Franki Pile thi công trong khu vực có mặt bằng hạn chế .................46 2.5 Kết luận chƣơng .............................................................................................47 CHƢƠNG 3 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC FRANKI VỚI ĐIỀU KIỆN ĐẤT NỀN TRÀ VINH..................................................................................... 48 3.1 Tổng quan điều kiện đất nền Trà Vinh ...........................................................48 3.1.1 Giới thiệu chung.............................................................................................48 3.2 Công trình tính toán sánh.................................................................................49 3.2.1 Điều kiện địa chất công trình.........................................................................49 3.2.2 Công trình tính toán so sánh ..........................................................................52 3.2.3 Quy mô kiến trúc công trình .........................................................................52 3.2.4 Giải pháp kết cấu và vật liệu sử dụng............................................................52 3.3 Tải trọng và tác động ........................................................................................54 3.3.1 Tĩnh tải ...........................................................................................................54 3.3.2 Hoạt tải ..........................................................................................................54 3.3.3 Tải trọng gió ..................................................................................................55 3.4 Các bƣớc tính toán và kết quả nội lực.............................................................57 3.5 Bài toán tính toán thiết kế cọc khoan nhồi và cọc Franki .............................58 3.5.1 Địa chất địa điểm xây dựng ...........................................................................58 3.5.2 Bài toán tính toán thiết kế so sánh cọc khoan nhồi và cọc Franki ................59 3.6 Kết luận chƣơng ................................................................................................ 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 82 1. KẾT LUẬN .....................................................................................................82 2. KIẾN NGHỊ ....................................................................................................82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 84 PHỤ LỤC.......................................................................................................... 86 TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KỸ THUẬT CỦA CỌC FRANKI KHI ÁP DỤNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH Họ v dâ dụ v :L T ô M ố: 60580208 K dụ dụ rộ Nghiên y ộ ờv v y : Kỹ ậ xây dự y ị x ọ ô rì r ộ â ệ ô ớ dụ ỉ Tr V L ộ d N ờ ô r T y d ô ệ d ỹ ậ ử rì ở Vệ N ọ Fr vớ ọ ở rộ ọ ự d vậy ệ é v ô ô x y x y ị T v Từ khóa - ọ Fr v ô ị rì - H N ệ ằ ô ớ ọ v r dụ ọ C : K32 Tr ờ ở rộ rộ r y ệ Tóm tắt - Cọ v N ọ ị r ọ ớ ở rộ r y EVALUATING THE EFFICIENCY OF THE FRANKI PILE TECHNIC APPLIED IN TRA VINH PROVINCE Abstract - Bottom extension piles are a method of construction that has been developed and applied extensively due to the advantages and applicability. However, due to the limited use and limited construction equipment in Vietnam. This research was proposed to evaluate the technical efficiency of Franki piles compared to bored piles when applied in Tra Vinh province, contributing to the expansion of options for the foundation of the structure. It is a form of closed pile, so it can penetrate the hard soil, reaching great depth. Thanks to the compressed dry-wall technology, the soil around the bottom of the pile is improved, so the initial load capacity of the soil is also increased significantly. The author has summarized the calculation of the results achieved and set the direction for further development. Key words - Franki pile, closed piles, load bearing capacity, pile bottom extension. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tiêu chuẩn mức độ rung gây phá hoại công trình đặc trưng ....................... 7 Bảng 2.1: Bảng giá trị hệ số không thứ nguyên K (Nordlund, 1982) .......................... 13 Bảng 2.2: Bảng giá trị hệ số K/N cho một vài loại đất (Sharma, 1988) ....................... 14 Bảng 2.3: Giá trị Ks cho một số loại cọc trong đất cát ( Meyerhof 1976) .................... 15 Bảng 2.4: Trị số  2 hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên mũi cọc ..................... 17 Bảng 2.5: Trị số ma sát tới hạn ui (T/m2) ...................................................................... 17 Bảng 2.6: Bảng tra hệ số , Aok, Bok .............................................................................. 18 Bảng 2.7:Bảng tra giá trị Ri ( T/m2) .............................................................................. 19 Bảng 2.8: Bảng tra hệ sối và Kc .................................................................................. 22 Bảng 2.9: Đặc trưng kỹ thuật thiết bị KPF điển hình ................................................... 26 Bảng 2.10: Các số liệu cơ bản của thiết bị KPF ........................................................... 27 Bảng 2.11: Các trang bị ống dẫn và đầu búa thi công cọc Franki ............................... 27 Bảng 2.12: Hệ số thích dụng Kmax của búa đóng cọc .................................................... 28 Bảng 2.13 : Sai số cho phép về lỗ cọc khoan nhồi ........................................................ 30 Bảng 2.14: Giới thiệu một số phương pháp và thiết bị thi công cọc có chân mở rộng ở Nhật Bản ........................................................................................................................ 39 Bảng 3.1: Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn ......................................................................... 54 Bảng 3.2: Hệ số k .......................................................................................................... 55 Bảng 3.3: Phân vùng áp lực gió (Theo TCVN 2737 – 1995) ........................................ 55 Bảng 3.4: Bảng tính toán tải trọng gió tác dụng lên công trình ................................... 56 Bảng 3.5: Bảng tính mfi.li.fi của móng M1 cọc khoan nhồi ............................................ 63 Bảng 3.6: Bảng tính lún................................................................................................. 70 Bảng 3.7: Bảng tính lún cọc Franki .............................................................................. 80 DANH MỤC CÁC HÌNH - BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Cọc Franki mở rộng đáy ............................................................................... 3 Biểu đồ 1.1 Mối liên hệ giữa mức độ rung của công trình và khoảng cách ................ 8 Biểu đồ 1.2 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương đứng ................ 8 Biểu đồ 1.3 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương truyền .............. 8 Biểu đồ 1.4 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương ngang .............. 8 Biểu đồ 1.5 Tổng hợp ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại ........................................... 9 Biểu đồ 1.6 Vận tốc điểm hạt max đối với chiều sâu hạ đáy ống và khoảng cách ...... 9 Biểu đồ 1.7 Mặt cắt dọc phương ngang của phổ vận tốc hạt cực đại .......................... 9 Hình 2.1 Dạng cọc chống ............................................................................................. 11 Hình 2.2 Dạng cọc ma sát ............................................................................................ 11 Hình 2.3 Thiết bị hạ cọc ............................................................................................... 24 Hình 2.4 Thiết bị đổ bê tông cọc .................................................................................. 25 Hình 2.5 Quá trình thi công cọc Franki điển hình ....................................................... 29 Hình 2.6 Thiết bị thi công hạ cọc Franki ..................................................................... 32 Hình 2.7 Quá trình tạo lỗ thi công cọc Franki ............................................................. 33 Hình 2.8 Quá trình đổ bê tông cọc ............................................................................... 34 Hình 2.9 Thiết bị mở rộng cọc bằng gầu đào............................................................... 38 Hình 2.10 Cọc Franki Composite ................................................................................. 43 Hình 2.11 Một số hình ảnh thiết bị thi công ................................................................. 45 Hình 2.12 Dạng đáy một loại cọc Franki ..................................................................... 46 Hình 2.13 Thiết bị khoan cọc Franki có đường kính nhỏ ............................................ 46 Hình 3.1 Mặt cắt địa chất ven biển châu thổ Sông Cửu Long ..................................... 49 Hình 3.2 Mặt cắt địa chất công trình ........................................................................... 50 Hình 3.3 Thể hiện chiều sâu Zi .................................................................................... 63 Hình 3.4 Mặt bằng bố trí cọc cho móng M1 ................................................................ 66 Hình 3.5 Sơ đồ tính lún khối móng quy ước ................................................................. 71 Biểu đồ 3.1 So sánh khả năng chịu lực của cọc Franki và cọc khoan nhồi ................. 81 Biểu đồ 3.2 So sánh độ sâu cọc Franki và cọc khoan nhồi .......................................... 81 1 CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay, ở ớ dụng một biện pháp c i thiện kh y cọc khoan nh i mở rộ ằ ịu t i c a cọ kh ịu t i c a ng thời có th … áp dụng cho việc xử lý các sự cố, khuy t tật cọc khoan nh y ọc còn có các biện pháp mở rộ Ngoài cọc khoan nh i có mở rộ khác áp dụng cho các d ng cọc khác nhau. Một trong những d ng cọ y rộng r c mở d ng cọc Franki. D ng cọc này ời Bỉ P ô tc ây ột d ng cọ ọ ô ọ ổ t i chổ, mở rộ y d vậy nó có th xuyên qua ộ sâu lớn. Nhờ công nghệ é v t tớ y ọ y n giao c a th kỷ bởi kỹ c phát tri n vào nhữ Fr lớ y c c i thiệ v d ô ịu t ô uc t xung c . Tr ịa bàn tỉ Tr V v t c quy ho ch và phát tri n, các nhà cao v ệc,.....sẽ c xây dựng rộng rãi trong thời gian tới. Do vậy, việc nghiên c u và áp dụng công nghệ thi công cọc mới nói chung và cọ Fr r r ịa bàn tỉnh Trà Vinh là h p lý, góp ph n mở rộng các ị g án lựa chọn k t c u móng cho các công trình, tuỳ theo từ m, quy mô và yêu c u sử dụng. Vì vậy trong thời gian s p tới Trà Vinh sẽ là một tỉnh trọ v ô rì ớn sẽ m trong khu vực với nhi khác nhau. Chính vì những lý do trên chọ t k thi công tài “Đánh giá hiệu quả kỹ thuật của cọc Franki khi áp dụng trên địa bàn tỉnh Trà Vinh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu tài sẽ tập trung nghiên c u và làm rõ kh ịu lực c a cọc Franki khi ọc khoan nh i v hiệu qu kỹ thuật. chịu t i và so sánh vớ ệu qu kỹ thuật c a cọc Franki so với cọc khoan nh i và tính kh thi khi thực hiện áp dụng cọ Fr r ịa bàn tỉnh Trà Vinh. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2 ố ng nghiên c u: Cọc Franki. Ph m vi nghiên c : ịa bàn tỉnh Trà Vinh.  Bố cục luận văn: Ngoài ph n mở bày g u, k t luận và ki n nghị, nội dung luậ v 3 c trình : − Chƣơng 1: Tổng quan v cọc Franki − Chƣơng 2: C ở lý thuy t áp dụng cọc Franki − Chƣơng 3: Nghiên c u ng dụng cọc Franki vớ n n Trà Vinh. u kiệ t 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ CỌC FRANKI 1.1 Tổng quan 1.1.1 Định nghĩa về cọc Franki: r Cọc Franki là một d ng cọ ống, mở rộ y ọc bằ công mở rộ y ọc. Quá trình thi y ọc. Nhờ c thực hiện t có biện pháp thi công cọc trong ống, mở rộ y d vậy ch ng cọ m b o, ịu lực cao. kh Hình 1.1 Cọc Franki được mở rộng đáy. 1.1.2 Lịch sử phát triển cọc Franki 1.1.2.1 Trên thế giới Cọ Fr c bi n và sử dụng rộng rãi trên th giới. D ng cọc này ập niên 60 – 70 bởi kỹ c phát tri n vào nhữ Bỉ. T i B c Mỹ, hệ thống cọ Fr Fr c bi ời i cọc phun áp su t y ọc. y Cọ Fr K từ rộ A r r r r ớ T … ọ Fr d v y ớ r r ử dụ Mỹ C dự ọ ị xây dự ô Cô ẽv ệ d ớ v rì A dụ P y vớ y xây dự y ở ô ớ 4 r x ô ệ r ô é ữ dự y ô T i khu vự ậ v Fr ộ r 7 dự ô ọ ô vớ ổ dụ Á v 2 v D r ọ Từ ọ ô ỉ ô ô 2400 ọ ổ ô ỉởJ d d D r S r v I d r ố y dự I d ổ d rở ố ớ 460 000 ọ ị Fr M 2002 FT Fr 1 ộ I d y y FT Fr 3 ị ữ y ô I d ố M d S r ệ FT Fr FT Fr ố ử dụ ô 1975 vớ ố I d y ở rộ ớ I d Tr dụ ớ y 8/11/1973 V ị ị xây dự ô rộ N ớ 39 000 x y Y ọ v r dụ T ổ 3474 dự d ô ọ 6 755 250 1.1.2.2 Trong nước Hiện nay, ọ Fr ỉ 70 ớ rộ dù dụ ọ r 2–4 ờ X â M dụ ở rộ -S ộ A2 N ọ K TCVN 10304 - 2014 “ M ọ ở rộ d ớ Fr y ây ộ ố ô Tr ờ K ệ v Cô rì C - Số 1 P H yT ô ọ -T ổ ệ ở ố dụ ộ â ố v - H Nộ v ” y ằ v rì rì Lý T ô H L VD: Cô ệ ọ Fr dự Tây G ậ r ệ y ệ ố ì v ổ ô ớ C ô ở y ọ EVER FORTUNE - 83 Vệ N 40 – 60 ờ y vớ rọ ổ ở ệ yở ô y ớ ị dụ ớ 1.1.3 Các vấn đề cần nghiên cứu về cọc Franki ở lý thuy t tính toán, thi t k cọc Franki. - Nghiên c - Biện pháp thi công cọc Franki. y dụ ô rì xây 5 1.1.4 Phạm vi – mục tiêu nghiên cứu ệu qu kỹ thuật c a cọc Franki khi áp dụ Nghiên c r ịa bàn tỉnh Trà Vinh. 1.2 Điều kiện áp dụng công nghệ cọc Franki 1.2.1 Sơ lược về khả năng chịu lực của cọc Franki T i trọng nén dọc trục c a é dọ 10 M ữ ọ ố Lự vệ hình (kN) â rụ ọ r ộ ọ v é ọ rì ữ ọ y r : 400 500 600 125 400 1000 1750 2500 12 20 40 50 50 500 750 1200 1500 1750 1:4 1:4 1:4 1:4 1:4 ớ T é ử dụ 250 ì ữ v ừ8 150 ọ ớ K r ự ị rọ ờ 16 M â Đƣờng kính cọc C ọ é dọ rụ r T rụ 4x10mm 4x10mm 4x10mm 4x10mm 4x10mm T ố ớ K z yd ọ Q y ệ rọ vớ 40 rì vệ rọ Dự ọ rọ ị M ổ ry ộ ọ d ẫ rọ ù 5 Cọ ệ 14 7 r T r ọ ự C ộ r ự ọ d 14 r ờ vớ vớ rọ ọ ộ Vị d r ệ ọ C é 1560 N K ọ 1335 N K 440 y ọ r vệ y Câ y ô ọ O vệ r ệ K ộ ở rộ ọ Fr ộ vớ Dự dụ ô ọ ọ 50 4200 N ổ dự dụ ử V dụ: Cô ờ 1985 v w 2670 N ọ rọ vớ 2 14 6 M rờ F rd ọ d ẫ vô Cọ 84 ờ 6 vớ rọ v ệ 1335 N K vớ 2 rọ vệ N ữ ị ố ổ ộ r ự ệ rọ ọ y rằ ộ vớ 2670 N 16 ọ ở rộ y ộ d ọ ọ 1.2.2 Ưu điểm của cọc Franki c thi công trong ống vì vậy các v - Cọ ô hố i. y - Công nghệ mở rộ rung ở m y ọc, do vậy v c thi công t ộ vừa ph i. Cọ Fr ộ rung n n t i chỗ ớc ng m và sụp thành v ộ v ộ n nh trong các lo i cọ ô ộ ô c ghi nhận và nằm ở d ới m c tiêu chu n cho phép. y ọ - Việc mở rộ Do vậy ịu t i c a cọc và c với các cọ i l i ích kinh t t n n. ng có cùng ớc và chi u sâu h cọc. ống, vì vậy nó có th xuyên qua lớp - Do thi công bằ tc ộ sâu theo yêu c u và có th thi công t i mọ t tớ (có th ộ â >60 t tớ r v ọc neo, có th mở rộ ối với các t i trọ cọc tùy theo yêu c u chịu lự t tn n u kiện thuận l i). ô - Cọc Franki có th u kiệ : i trọ c biệ y ộ t, … 1.2.3 Hạn chế của công nghệ cọc Franki - Giá c thi t bị - K t. ô ộ rung n n. Qua nghiên c u v y M r J - ọ Ad Ad d é ằ M d – Mỹ v R y ổ ọ ỗ rị ây ờ N ô C Gr ff ố ở rộ ừ â ộr ọ Fr vậ ố ô rì vậy K ỹ r W Gr d ố ệ v ộr v ọ ổ ậ xây dự K ọ ỗ v ở rộ ô r ờ ị – ô ậ rằ H ọ 15 ực ịx ố y ộ 1.3 Độ rung nền khi thi công cọc Franki rọ ô ọ Fr ì ộr y v 7 1.3.1 Độ rung nền Cọ Fr ô y ộr m ô ô ọ G rộ rị vậ ố ọ 35 ọ ô ổ môi tr ờ ọ ộ ự y rằ ằ ỗ ở rộ 88 ừ â r ố ớ rì / ọ vì vậy ô C ở dữ ệ y dụ ô ố 1.3.2 Kết quả nghiên cứu độ rung 1.3.2.1 Đo mức độ rung của nền đất r Một vài quốc gia và một số các tổ ch c quốc t m vận tốc h t cự G dr 2000 y n cáo v i cho một số lo i công trình khác nhau. Amick và ổng h p l i theo b ng sau: Bảng 1.1 Tiêu chuẩn mức độ rung gây phá hoại công trình đặc trưng Loại công trình C ô D ô N ở dâ N ở dâ Vận tốc hạt (mm/s) rì ô ệ 100 rì 100 50 ô rì ớ xây dự 50 Nhà ở dâ 25 N ở dâ r Cô rì x ố Cô rì ị ử Cô rì ị ử d Khi m 12.5 rọ 3 ổ 2 ộ phá ho i công trình là quan trọ r ớc m ghi l i mộ thị v 4 ộ phàn nàn, lo l ng c ì ỷ lệ v tiêu chu n ờ W 1981 ộ rung c a n n t i một số lo i thi t bị thi công khác nhau, bao g m c các lo i cọ 8 Biểu đồ 1.1Mối liên hệ giữa mức độ rung của công trình và khoảng cách (Wiss 1981) 1.3.2.2 Một số biểu đồ phân tích độ rung khi thi công cọc Vận tốc h t i những thờ c tính toán bởi quá trình tập h p giá trị ờng gia tốc m quan trọng. Biểu đồ 1.2 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương đứng (đã lọc) Biểu đồ 1.3 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng - phương truyền Biểu đồ 1.4 Ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại đặc trưng – phương ngang (đã lọc) 9 Biểu đồ 1.5 Tổng hợp ghi nhận vận tốc điểm hạt cực đại (đã lọc) Những k t qu vận tốc h t cự tính từ â ờng hoàn thành v ối với chi â yố ộ rung c a n n, trong giới h n c a ọc và kho ng cách phía sau ọ Biểu đồ 1.6 Vận tốc điểm hạt max đối với chiều sâu hạ đáy ống và khoảng cách Biểu đồ 1.7 Mặt cắt dọc phương ngang của phổ vận tốc hạt cực đại 10 So sánh với giá trị lớn nh t là 8 8 ệ ở 11 y rằ rì ữ ô rì r y công trình ị / vớ rị ớ ở rộ ị ử ọ rì ô y y ỉ ở ổ ớ y ác rị ố r ọ G rị d . 1.3.2.3 Kết luận T ô ố ử dụ rự ố v ố ừ â ớ y v vậ r y ự ô 15 ở rộ rì vậ ớ ý / ổ rì ì r ị vậ ửv ố d ổ T ô ố T rị ô rì ọ ịx ố ô ỗ ố T y ữ vậ vớ ự ừ ọ ỉ ô r ờ ử dụ ô 3 ở 35 r ớ ý rằ ố 88 ộ ố â ô ớ ị ở ây ô ố ây r rị y vớ ố y y ố rọ ở rộ y ữ dụ ố ệ ệ r ờ v d 1.4 Kết luận chƣơng Từ những v c nêu ở trên cho th y mỗi lo i cọ u có nhữ m riêng c a nó. Việc áp dụng lo i cọc nào tùy thuộ v y ô c m và vị trí xây dựng c a công trình. Cùng với thực t xây dựng ở ớc ta cho th y cọc Franki là lo i cọc mớ c áp dụng t i một số công trình. Tuy nhiên cọc Franki vẫ c sử dụng t i Trà Vinh, vì vậy việc nghiên c u và áp dụng công nghệ cọc Franki cho các công trình xây dự chung là h p lý và c n thi t. u kiệ t n n Trà Vinh nói riêng và ở ớc ta nói 11 Chƣơng 2 CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN CỌC FRANKI VÀ CỌC KHOAN NHỒI 2.1 Nguyên lý tính toán sức chịu tải của cọc Franki 2.1.1 Sơ lược về sự làm việc của cọc dưới nền đất ô Trong thực tiễn t i trọ rì c truy n xuống n t thông qua một d ới chân cột khung ho bộ phận gọi là móng. Móng là bộ phận k t c ờng, ti p nhận t i trọng từ trên xuống và truy n t i xuống n n. N n là bộ phận cuối cùng c a công trình, ti p nhận t i trọng công trình truy n v qua móng. Hình d ớc c a n n phụ thuộc vào lo t làm n n, vào lo i móng và công trình bên trên. â Móng cọc là d r ọc là bộ phận chính có tác dụng truy n d ớ t i trọng từ công trình lên t ọc (s u cọc) và các lớ t ọc là bộ phận liên k t các cọc thành xung quanh cọc (s c kháng bên c a cọ một khối. Dựa theo cách truy n t i c a cọc ta có th phân ra d ng cọc chống, d ng cọc ma sát và d ng cọc chống + ma sát, dựa theo tr ng thái chịu lực c a cọc có th phân ra d ng cọc nén và cọc uốn. Cọc chống rọ y d ọ ô rì r y ọ ọ ố Cọ d ọ ẳ ự v ọ v ọ ộ v ọ vớ M x ọ v r ọ D ờ â y ự ọ v ọ N ọ vậy ì ẽ r y rọ ô ố r x ố ô r T ớ y D rì ự d ọ y ọ ọ vệ y rằ r y ự ọ ữ x ọ ọ ọ ô Hình 2.1: Dạng cọc chống ọ x ố ờ ị ộ Hình 2.2: Dạng cọc ma sát ị ố ọ ự ố r 12 v V sự làm việc c a cọ r thái ng su v t do cọ z ì vớ d r ỗ ọ ọc gây ra cho th y rằng các cọc càng rụ ọ d ọ ệ 6D D: ự vệ y ị vớ ờ ở rộ ọ ây r vớ ớ ộ rị ố v ở rộ ở rộ ộ ọ ì ô ữ ọ r ị ọ ọ ẽ ớ ọ ớ ọ ọ ờ ọ ây r Vì vậy ộ N (Dmr: ọc thông qua việc nghiên c u v tr ng ự Q y rụ ọ ừ 2 5D y y ô Dmr+1 1 5D mr vớ ọ ờ ý ĩ >2 2.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán cọc Franki Khi thi t k móng cọc, việ x ịnh s c chịu t i c a cọ â Cọc trong móng có th bị phá ho i do b D phá ho ờ ự t k c n thi t ph ộ vật liệu ọ rị Vớ x ọ v ộ vật liệu ho d t n n bị ịnh hai giá trị v s c chịu t i c a cọc ờ dù ọ ờ rọng. ộ S rị r ọ ô v ị é ị vậ ệ : P    (m1.m2 .Rbt .F1  Rct .Fct ) Tr : Rbt : C ờ ộ Fbt : D ệ Rct : C ờ ô é dệ ô ộ Fct : D ệ ố dệ m1: Hệ ố dị m2 : Hệ ố C ẫ ì rụ; ; é ; ố  : Hệ ố ố dọ d (2.1) é ; ọ ; ệ y vệ ẳ ố vớ ré ệ ọ ì ổ 1= ằ ố 0.85 vệ rị ô ô ị ọ ờ ộ : 2.1.2.1 Tính toán cọc Franki thi công mở rộng đáy bằng búa đóng S c chịu t i c a cọc bao g m 2 thành ph n: S kháng ma sát bên c a cọc. ọc và s c 13  Xác định sức kháng mũi cọc cho phép theo công thức tính toán Nordlund, 1982: ọ S c ệ é Qp)all ị ừ ô : Q  2/3 p all Tr N V  W  H  b K (2.2) : W: Trọ dù H: C ô r r ở rộ rì ô Nb: Số ô Cô ệ ố ô ốv 10 ọ y 2.2 ệ ố 22 G é y f 3) K: Hệ ố ô f y V: L rị y ọ WxH ô G y ọ y 25 K x rị x y SPT y ô rị ô ở yv ô ị 2.1. Khi ta có rị K ự ố ô â ọ S r x ị rị é ĩ 1988 Bảng 2.1: Bảng giá trị hệ số không thứ nguyên K (Nordlund, 1982) L S ộ C ô C r r ị Cát thô C r C ị C r ù ù ị r ớ ô r Hệ ố K Hệ ố K (Trường hợp cọc bê (Trường hợp cọc bê tông đầm nén đặc tông có khuôn bọc - chắc) dạng túi) 9 12 11 14 14 18 18 23 22 28 27 35 32 40 14 18 17 22