Tài liệu Nghiên cứu áp dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ cho xây dựng dân dụng tại thành phố thái nguyên

LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo TS.Trần Thương Bình và các thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, Khoa Sau đại học của nhà trường cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập. Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ nhiệt tình và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Tác giả luận văn Nguyễn Cường Việt LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Tác giả luận văn Nguyễn Cường Việt MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng, biểu Danh mục các hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài. ......................................................................................... 1 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................... 1 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài............................................... 2 Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài: ........................................................... 2 Nội dung nghiên cứu của đề tài ................................................................... 2 NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÓNG CỌC VÀ GIẢI PHÁP MÓNG CỌC ĐƢỜNG KÍNH NHỎ ......................................................................... 3 1.1. Tổng quan về sức chịu tải của móng cọc .............................................. 3 1.1.1. Khái quát về móng cọc ......................................................................... 3 1.1.2. Bản chất mang tải của cọc và khả năng truyền tải trọng của cọc xuống nền……………. ............................................................................................. 6 1.2. Sức chịu tải của cọc theo khả năng chịu tải của đất nền ........................ 9 1.2.1. Khả năng mang tải của đất nền do cọc truyền xuống ........................... 9 1.2.2. Nhóm các phương pháp tính toán theo số liệu thí nghiệm cơ lý trong phòng ……………………………………………………………………….11 1.2.3. Tính toán sức chịu tải theo các kết quả thí nghiệm hiện trường .......... 15 1.2.4. Xác định chịu tải của cọc theo số liệu thí nghiệm thử tải .................... 18 1.3. Móng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ. .............................................. 21 1.3.1. Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ và khả năng truyền tải trọng xuống nền……………… ........................................................................................ 22 1.3.2. Ưu nhược điểm móng cọc khoan cọc nhồi đường kính nhỏ: ............... 24 1.4. Áp dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ các công trình xây dựng ở Thành Phố Thái Nguyên. .............................................................................. 26 1.4.1. Sự triển khai cọc khoan nhồi đường kính nhỏ trong các công trình xây dựng ở Việt Nam .......................................................................................... 26 1.4.2. Thực trạng và xu thế của các giải pháp nền móng công trình ở khu vực Thành phố Thái Nguyên. .............................................................................. 29 1.4.3. Ứng dụng và yêu cầu cấu tạo cọc khoan nhồi đường kính nhỏ ở khu vực thành phố Thái Nguyên. ........................................................................ 33 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ ÁP DỤNG GIẢI PHÁP MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN. ........................................................ 35 2.1. Điều kiện địa lý, địa chất Thành phố Thái nguyên .............................. 35 2.1.1. Điều kiện địa lý .................................................................................. 35 2.1.2. Điều kiện địa chất công trình .............................................................. 36 2.1.3. Đặc điểm các tầng chứa nước: ............................................................ 39 2.1.4. Các dạng cấu trúc đất nền ................................................................... 41 2.2. Lựa chọn biện pháp và xác định cấu tạo móng ................................... 45 2.2.1. Sự biến đổi của các các yếu tố ảnh hưởng đến sức chịu tải của cọc ... 45 2.3. Tính toán thiết kế cho cọc khoan nhồi. ............................................... 49 2.3.1. Lựa chọn biện pháp và xác định cấu tạo móng : ................................. 50 2.3.2. Các loại cọc bê tông khoan nhồi đường kính nhỏ: .............................. 54 2.3.3. Tính toán lựa chọn đường kính cọc: ................................................... 59 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ ÁP DỤNG MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƢỜNG KÍNH NHỎ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TẠI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN................................................................. 62 3.1. Thiết bị và quy trình công nghệ thi công ............................................ 62 3.1.1. Thiết bị thi công: ................................................................................ 62 3.1.2. Quy trình công nghệ thi công ............................................................. 65 3.1.3. Lựa chọn quy trình và thiết bị thi công hợp lý .................................... 72 3.2. Một số ví dụng áp dụng kết quả nghiên cứu ....................................... 75 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ Số hiệu hình Tên hình Hình 1.1. Quy trình thi công cọc khoan nhồi Hình 1.2. Cọc khoan nhồi cho công trình xây chen Hình 1.3. Móng cọc dưới bè Hình 1.4. Trường phổ thông trung học Dương Tự Minh Hình 1.5. Viễn thông Thái Nguyên Hình 1.6. Trung tâm thương mại Thái Nguyên Hình 2.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên Hình 2.2. Các kiểu cấu trúc nền Hình 2.3. Hình 2.4. Hình 2.5. Mối quan hệ giữa hệ số lực dính và sức chống cắt không thoát nước của đất Mối quan hệ giữa φ0, hệ số sức chịu tải, chỉ số SPT – N (theo PECK, HASEN và THORNSURN, 1974) Mối quan hệ giữa Nq và φ0 (theo BEREZANTZEV, V.G.(1961) Thiết bị khoan thủ công khoan xoay, kết hợp với bơm dung Hình 3.1. dịch Hình 3.2. Khoan đập Hình 3.3. Khoan xoay cơ khí bằng guồng xoắn Hình 3.4. Thiết bị khoan chuyên dụng Hình 3.5. Quy trình làm sạch lỗ khoan trước khi đổ bê tông Hình 3.6. Quy trình đổ bê tông Hình 3.7. Sơ đồ thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ Hình 3.8. Trụ địa chất kết cấu nền D1/L1 Hình 3.9. Trụ địa chất kết cấu D2/L1 Hình 3.10. Biểu đồ ma sát bên thân cọc Hình 3.11. Chi tiết cấu tạo cọc khoan nhồi đường kính nhỏ Hình 3.12. Mặt bằng tầng hầm DANH MỤC BẢNG, BIỂU Số hiệu bảng, biểu Bảng1.1. Tên bảng, biểu Bảng kinh nghiệm hàm tương quan thực nghiệm với hệ số tương quan Bảng1.2. Trị số Ktc khi kể đến số lượng cọc Bảng 2.1. Chỉ tiêu cơ lý của các loại đất Bảng 2.2. Chỉ tiêu cơ lý của các loại đá Bảng 2.3. Các hệ số A0k, B0k, α và β Bảng 2.4. Hệ số n Bảng 2.5. Hệ số tương quan np Bảng 2.6. Bảng tra hệ số ns Bảng 3.1. Chỉ tiêu cơ lý bùn pha sét lẫn hữu cơ Bảng 3.2. Chỉ tiêu cơ lý sét pha dẻo mềm Bảng 3.3. Chỉ tiêu lớp cuội, sỏi Bảng 3.4. Phản lực đầu cọc THÔNG BÁO Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội. Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội. Email: [email protected] TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 93 KẾT LUẬN 1. Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ rất phù hợp với điều kiện địa hình địa chất ở khu vực Thành phố Thái nguyên, nhất là đối với các công trình xây liền kề, an toàn trong thi công. 2. Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao. Bê tông đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên tránh được tình trạng chắp nối giữa các cọc. Nhờ tháp dẫn hướng, độ chênh lệch của cọc đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép. 3. Xác định được địa tầng mà cọc xuyên qua, từ đó xác định chính xác chiều sâu của cọc để đảm bảo an toàn cho công trình. Xác định được độ ngầm của cọc trên nền đất tốt. 4. Các công trình quy mô trung bình 5-7 tầng: giá thành phương án cọc nhồi nhỏ tương đương hoặc cao hơn ko đáng kể so với cọc ép nếu tính đến cả chi phí phần đài giẳng giảm. 5. Các công trình nhiều tầng xây chen, từ 9 tầng trở lên: giá thành phương án cọc nhồi nhỏ giảm hơn so với phương án cọc ép và có độ an toàn cao hơn. 6. Tùy theo các điều kiện cụ thể và kiểu cấu trúc nền trên khu vực thành phố Thái Nguyên mà ta áp dụng các biện pháp thi công cọc khoan nhồi khác nhau. Từ đó đưa ra được những phân tích, kết luận mang tính chính xác đối với thực tế thi công cọc cũng như các phương pháp tính toán trong thiết kế. Nhất là đối với kiểu cấu trúc nền D1/L1 cần phải xác định một cách cẩn thận về sức chịu tải của cọc từ thực tế cho đến thiết kế và đối với kiểu cấu trúc nền D2/L3 cần có những biện pháp để ổn định cho các công trình. 7. Đối với các cấu trúc nền tương đối tốt, cấu trúc nền đơn giản D2/L4 và D2/L1 cần phải áp dụng biện pháp thi công hợp lý để có thể tiết kiệm chi phí, chất lượng thi công vẫn đảm bảo tránh gây thất thoát lãng phí cho người sử dụng 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Bản đồ địa chất công trình khu vực Thành phố Thái Nguyên. Tỷ lệ 1:25000. Tổng cục địa chất Việt Nam. 2. TCVN 10304-2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế 3. Tài liệu khoan khảo sát địa chất các khu vực tỉnh Thái Nguyên 4. Trần Đình Ngọc,(2002) Sóng bề mặt của nền đất do đóng cọc và ảnh hưởng đến công trình lân cận, Luận án tiến sỹ, Viện khoa học công nghệ xây dựng, Hà Nội 5. Vương Văn Thành,(2011) Thực hành tính toán nền móng, nhà xuất bản xây dựng; 6. Vũ Công Ngữ, Nguyễn thái, Móng cọc, Phân tích và thiết kế, Nhà xuất bản kỹ thuật; 7. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái, Thí nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong phân tích nền móng Tiếng Anh 8. Robert L.Herndon, Design of pile foundation, US army crops of engineers 9. Shamsher Prakash – Hari D.sharma,(1999) Móng cọc trong thực tế xây dựng, Nhà xuất bản xây dựng 10. M.W.O’neill, F.C Townsend, K.M.Hassan, A.Butller, P.S.Chan,(1995) Load tranfers for drilled shafts in intermediate geomaterial, FHWA-USA 11. M.W.O’neill, L.Creese, Drilled shafs,(1995) Contruction procedures and design methods, FHWA-USA 12. P.J.Hanigan, G.G.Goble, G.Thendean, G.E.Linkins, F.Rausche,(1995) Design and construction of driven pile foundations, FHWA-USA 95 13. Ir. Tan Yean chin & chow chee meng gue & partners Sdn Bhn,(2003) Design & construction of bored pile foundation, Geotechical cause for pile foundation design & Contrucion, Ipoh 14. G.Sanglerat,(1996) Khảo sát đất bằng phương sát xuyên, nhà xuất bản xây dựng Hà Nội 15. B.G.Fletcher and S.A.lavan,(1987) Civil engineering construction, Heinemann, London 16. Roy Holmes,(1995) Introduction to civil engineering contruction, College of Estate Management, University of Ready 17. Pile design and contruction, Geo Publication No.1/96, Civil Engineering Department, HKSAR Govt. 18. Robert Peurifoy,(1996) Construction planning, equipment and methods, Mcgraw hill