Tài liệu Phân tích đánh giá và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc hợp lý theo các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và kết quả thí nghiệm kiểm tra

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -------------------- HUỲNH LÊ MINH KHOA PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC HỢP LÝ THEO CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số ngành: 8.58.02.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. BÙI TRƯỜNG SƠN Cán bộ chấm nhận xét 1: GS.TS. Trần Thị Thanh Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Lê Trọng Nghĩa Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TPHCM Ngày 08 tháng 01 năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: 1. PGS.TS. Võ Phán Chủ tịch hội đồng 2. TS. Nguyễn Ngọc Phúc Phản biện 01 3. GS.TS. Trần Thị Thanh Phản biện 02 4. TS. Lê Trọng Nghĩa Thư kí 5. ThS. Hoàng Thể Thao Ủy viên Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa Kỹ thuật Xây dựng sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS. VÕ PHÁN i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: HUỲNH LÊ MINH KHOA MSHV: 1870525 Ngày, tháng, năm sinh: 26/04/1994 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng Mã số: 8580211 I. TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN KHẢ NĂNG CHỊU TẢI HỢP LÝ CỦA CỌC THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ THÍ NGHIỆM KIỂM TRA. II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG 1. Tổng hợp lựa chọn và tính toán đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo dữ liệu kết quả xác định đặc trưng cơ lý của đất từ thí nghiệm trong phòng và hiện trường. 2. Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc bằng các phương pháp biểu đồ. 3. Phân tích đánh giá mức độ tin cậy của phương pháp tính trên cơ sở so sánh với kết quả nén tĩnh kiểm tra. ii III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/09/2021 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/12/2021 V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS. TS. BÙI TRƯỜNG SƠN Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO PGS. TS. BÙI TRƯỜNG SƠN TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG iii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Bùi Trường Sơn. Thầy đã tận tình dẫn dắt, chỉ bảo, định hướng tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia Tp.HCM, đã giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong bộ môn Địa cơ – Nền móng, Khoa Kỹ thuật Xây dựng của trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia Tp.HCM đã truyền dạy những kiến thức quý giá cho tôi, đó cũng là hành trang không thể thiếu trên con đường nghiên cứu khoa học và sự nghiệp của tôi sau này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, Ban giám đốc Công ty TNHH Tư vấn và đầu tư xây dựng quốc tế ICIC, các bạn trong lớp Địa kỹ thuật xây dựng khóa 2018, cùng các anh chị em đồng nghiệp đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn! Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021 Huỳnh Lê Minh Khoa iv TÓM TẮT Đối với các dự án sử dụng móng cọc thì tiêu chuẩn bắt buộc hiện nay phải áp dụng để tính toán là “TCVN 10304:2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế”, trong đó có nhiều công thức đề nghị dùng để tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong phòng, kết quả thí nghiệm hiện trường như thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, thí nghiệm xuyên tĩnh, thí nghiệm nén ngang đất, thí nghiệm thử cọc ngoài hiện trường. Thực tế đa số các dự án hiện nay chỉ tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong phòng (tính toán theo chỉ tiêu cơ lý) và tính sức chịu tải cọc từ kết quả tính nghiệm xuyên tiêu chuẩn theo công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản, mà bỏ qua các phương pháp tính sức chịu tải cọc khác được ghi trong tiêu chuẩn như tính sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ, theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn theo công thức đề nghị của Meyerhof, kết quả thí nghiệm xuyên tiêu tĩnh và kết quả thí nghiệm nén ngang đất. Nội dung luận văn tập trung phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và theo các phương pháp phân tích kết quả nén tĩnh. Kết quả cho thấy khả năng chịu tải cọc theo các kết quả nén tĩnh lớn hơn đáng kể so với giá trị thiết kế. Các kết quả tính toán theo thí nghiệm trực tiếp ở hiện trường như thí nghiệm xuyên tĩnh, thí nghiệm nén ngang trong hố khoan phù hợp với kết quả nén tĩnh. v ABSTRACT Regard to a great amount of high-rise project using pile foundation, it’s compulsory to apply the standard “10304-2014: Pile foundation – design standard” which have a lot of recommended formulas to calculate the bearing capacity from experiment results in laboratories, on sites and test pile on fields. Practically, most of project only calculate bearing capacity from laboratory test results (calculate by mechanical, physical soil) and calculate from the results of the standard penetration test according to the formula of the Japanese Institute of Architects and ignore the other methods of calculating bearing capacity which was regarded in the standard, namely, bearing capacity by intensity target, calculation from results of standard penetration test by recommended formula of Meyerhof, static dissipation test results and static horizontal compression test results. The content of the thesis focuses on analyzing and evaluating the bearing capacity of piles according to experimental methods in the laboratory, in the field and according to methods of analyzing static compression results. The results show that the pile load capacity under the static compression results is significantly larger than the design value. Calculation results following direct experiments on sites such as static penetration tests, horizontal compression tests in boreholes are consistent with static compression results. vi LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Bùi Trường Sơn. Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiêm cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung trình bày trong luận văn của mình. Tp. HCM, ngày 12 tháng 12 năm 2021 Huỳnh Lê Minh Khoa vii MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ i LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v LỜI CAM ĐOAN vi DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC HÌNH ẢNH xiii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiv MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC 3 1.1. Công thức chung xác định sức chịu tải của cọc 3 1.2. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm đất trong phòng 3 1.2.1. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 3 1.2.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 12 1.3. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường 15 1.3.1. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 15 1.3.2. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT 18 1.3.3. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm thử động PDA 25 1.3.4. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm cắt cánh VST 28 1.3.5. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT 30 1.4. Kết luận chương 1 39 CHƯƠNG 2 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 40 2.1. Thí nghiệm nén tĩnh cọc 40 2.1.1. Thiết bị thí nghiệm 40 viii 2.1.2. Chuẩn bị thí nghiệm 43 2.1.3. Quy trình gia tải 45 2.2. Các phương pháp tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh 49 2.2.1. Phương pháp Offset Limit 49 2.2.2. Phương pháp Chin-Kondner 50 2.2.3. Phương pháp De Beer 52 2.2.4. Phương pháp Decourt 52 2.2.5. Phương pháp 80% Brinch Hansen 53 2.2.6. Phương pháp 90% Brinch Hansen 54 2.2.7. Phương pháp Mazurkiewicz 55 2.2.8. Phương pháp Fuller và Hoy 56 2.2.9. Phương pháp Butler và Hoy 57 2.3. Kết luận chương 2 58 CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ SO SÁNH VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC 59 3.1. Thông tin dự án và cấu tạo địa chất 59 3.2. Khả năng chịu tải cọc theo các kết quả thí nghiệm đất trong phòng 65 3.2.1. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 65 3.2.2. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 68 3.3. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm hiện trường 70 3.3.1. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 70 3.3.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT 74 3.3.3. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT 77 3.4. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc 81 3.4.1. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc 81 3.4.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc bằng phương pháp vẽ biểu đồ 84 3.5. Phân tích nhận xét về khả năng chịu tải theo các phương pháp tính toán thiết kế và thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra 87 ix 3.6. Kết luận chương 3 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 97 x DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ xác định hệ số  ........................................................................... 14 Hình 1.2 Biểu đồ xác định hệ số p và fL ................................................................. 17 Hình 1.3 Sơ đồ xác định áp lực giới hạn tương đương dưới mũi cọc ...................... 31 Hình 1.4 Cách tính diện tích và chu vi một số loại cọc ........................................... 32 Hình 1.5 Biểu đồ xác định ma sát hông fL của cọc theo pL ...................................... 35 Hình 1.6 Biểu đồ xác định ma sát hông qs của cọc theo pL (Bustamante et al., 2009) .................................................................................................................................. 37 Hình 2.1 Gia tải bằng kích thủy lực, sử dụng cọc neo làm hệ phản lực .................. 42 Hình 2.2 Giả tải bằng kích thủy lực, sử dụng dàn chất tải và đối trọng làm hệ phản lực ............................................................................................................................. 42 Hình 2.3 Gia tải bằng kích thủy lực, dùng dàn chất tải và đối trọng kết hợp cọc neo làm phản lực ............................................................................................................. 43 Hình 2.4 Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian ...................................................... 48 Hình 2.5 Biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị ....................................................... 48 Hình 2.6 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Offset Limit ... 49 Hình 2.7 Đường phá hoại Offset Limit không giao với đường cong tải trọng – chuyển vị ............................................................................................................................... 50 Hình 2.8 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Chin - Konder 51 Hình 2.9 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp De Beer ......... 52 Hình 2.10 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Decourt và biểu đồ kết quả thí nghiệm né tĩnh tương ứng ................................................................. 53 Hình 2.11 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp 80% Brinch Hansen ...................................................................................................................... 54 Hình 2.12 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp 90% Brinch Hansen ...................................................................................................................... 55 Hình 2.13 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Mazurkiewicz .................................................................................................................................. 56 Hình 2.14 Biểu đồ xác định tải trọng giới hạn Qu theo phương pháp Fuller và Hoy , Butler và Hoy ........................................................................................................... 57 xi Hình 3.1 Vị trí công trình Khu trung tâm Nam Rạch Chiếc (ảnh từ Google Map) .59 Hình 3.2 Hình trụ hố khoan điển hình BH C10 .......................................................62 Hình 3.4 Biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian cọc UTP 05 ......................83 Hình 3.5 Biểu đồ quan hệ độ lún - thời gian cọc UTP 05 ........................................83 Hình 3.6 Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ lún cọc UTP 05 ........................................84 Hình 3.7 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Chin – Kondner..........................85 Hình 3.8 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Decourt ......................................85 Hình 3.9 Biểu đồ xác định Qu theo phương pháp Mazurkiewicz ............................86 Hình 3.10 Biểu đồ kết quả tính sức chịu tải cọc từ kết quả nén tĩnh so với giá trị tải thiết kế ......................................................................................................................87 Hình 3.11 Biểu đồ tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm trong phòng, hiện trường .......................................................................................................................91 Hình PL.1 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Offset Limit cọc UTP05..........97 Hình PL.2 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp De Beer cọc UTP 05 ...............97 Hình PL.3 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp 80% Brinch Hansen cọc UTP 05 ..................................................................................................................................98 Hình PL.4 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp 90% Brinch Hansen cọc UTP 05 ..................................................................................................................................98 Hình PL.5 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Fuller và Hoy cọc UTP 05 ......99 Hình PL.6 Biều đồ xác định Qu theo phương pháp Butler và Hoy cọc UTP 05 ......99 xii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Hệ số giảm cường độ Ks trong nền đá ........................................................ 4 Bảng 1.2 Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc đóng hoặc ép qb ...................... 5 Bảng 1.3 Cường độ sức kháng trên thân cọc đóng hoặc ép fi .................................... 6 Bảng 1.4 Các hệ số điều kiện làm việc của đất cq và cf cho cọc đóng hoặc ép ....... 7 Bảng 1.5 Tên đất theo phân phối hạt.......................................................................... 8 Bảng 1.6 Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất cf ........................................... 9 Bảng 1.7 Các hệ số 1, 2 , 3 và 4 trong công thức (1.6) & (1.7) ........................ 11 Bảng 1.8 Cường độ sức kháng qb của đất dính dưới mũi cọc nhồi .......................... 12 Bảng 1. 9 Giá trị các hệ k, ZL và N’q cho cọc trong đất cát ..................................... 15 Bảng 1.10 Các hệ số hiệu chỉnh cho thí nghiệm SPT (Skempton, 1986) ................ 18 Bảng 1.11 Các hệ số chuyển đổi 1, 2 và i ........................................................... 20 Bảng 1.12 Cường độ sức kháng qb và fi của đất đối với cọc khoan nhồi theo qc .... 21 Bảng 1.13 Hệ số kc và  ........................................................................................... 22 Bảng 1.14 Giá trị hệ số Cs theo loại đất ................................................................... 24 Bảng 1.15 Hệ số  của vật liệu làm cọc ................................................................... 26 Bảng 1.16 Hệ số M trong công thức (1.30).............................................................. 27 Bảng 1.17 Năng lượng xung kích tính toán của một nhát búa đóng Ed ................... 27 Bảng 1.18 Năng lượng tính toán tương đương một nhát búa của máy rung ............ 28 Bảng 1.19 Giá trị α theo Tomlinson ......................................................................... 29 Bảng 1. 20 Giá trị  theo Peck, 1974 ....................................................................... 29 Bảng 1.21 Giá trị k cho cọc theo tóm tắt LCPC - SETRA (1985) ........................... 32 Bảng 1.22 Chọn loại đường cong để xác định giá trị fL ........................................... 33 Bảng 1.23 Mô tả phân loại 418 cọc được phân tích (Bustamante et al.,2009) ........ 36 Bảng 1.24 Giá trị hệ số khả năng chịu tải kp (Bustamante et al., 2009) ................. 37 Bảng 1.25 Chọn loại đường cong Qi để xác định giá trị ma sát hông qs.................. 38 Bảng 2.1 Thời gian theo dõi chuyển vị và ghi chép số liệu ..................................... 46 Bảng 2.2 Đánh giá cọc phá hoại theo chỉ tiêu chuyển vị giới hạn ........................... 47 Bảng 3.1 Thông số kĩ thuật cọc ................................................................................65 xiii Bảng 3.2 Đặc trưng cơ lý các lớp đất sử dụng để xác định khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý .............................................................................................................65 Bảng 3.3 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền .....................................66 Bảng 3.4 Đặc trưng cơ lý các lớp đất sử dụng xác định khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền.........................................................................................68 Bảng 3.5 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ .................................................69 Bảng 3.8 Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ở hố khoan điển hình BH C10 ..................................................................................................................................71 Bảng 3.9 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo Meyerhof ........72 Bảng 3.10 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo Viện kiến trúc Nhật Bản ...................................................................................................................73 Bảng 3.11 Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu tĩnh CPT ................................................74 Bảng 3.12 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo thí nghiệm CPT, ma sát trên thân cọc tính gián tiếp thông qua qc.......................................................75 Bảng 3.13 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc được xác định theo thí nghiệm CPT, ma sát thân cọc sử dụng giá trị fs đo trực tiếp từ thí nghiệm....................................77 Bảng 3.14 Số liệu thí nghiệm nén ngang PMT ........................................................77 Bảng 3.15 Sức kháng ma sát dọc theo thân cọc từ kết quả thí nghiệm PMT theo phương pháp LCPC – SETRA (1985) .....................................................................79 Bảng 3.16 Sức kháng ma sát trên dọc theo cọc từ kết quả thí nghiệm PMT theo phương pháp Bustamante và Gianeselli (2006) .......................................................80 Bảng 3.17 Thông tin cọc thí nghiệm nén tĩnh ..........................................................81 Bảng 3.18 Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc UTP05 ................................................82 Bảng 3.19 So sánh kết quả tính sức chịu tải cọc từ thí nghiệm nén tĩnh với giá trị thiết kế ..............................................................................................................................87 Bảng 3.20 So sánh kết quả tính sức chịu tải cọc từ thí nghiệm trong phòng, hiện trường với kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc .............................................................90 xiv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT  Hệ số trong các công thức tính khả năng chịu tải cọc  Hệ số tính khả năng chịu tải cọc theo chi tiêu cơ lý Ab Diện tích tiết diện ngang của cọc p Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng (ép) B Đường kính cọc tương đương 1, 2, i Hệ số trong thí nghiệm xuyên tĩnh c Lực dính đơn vị C1, C2 Độ dốc của đường thẳng CE, CB, CS, CR Hệ số hiệu chỉnh năng lượng hiệu quả trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn CPT Thí nghiệm xuyên tĩnh CPTu Thí nghiệm xuyên tĩnh có đo áp lực nước lỗ rỗng Cs Hệ số hiệu chỉnh sức kháng ma sát cuu Lực dính từ thí nghiệm 3 trục UU D Đường kính cọc De Độ sâu chôn tương đương i  Góc ma sát giữa đất và cọc  Hệ số phục hồi xung kích E Module đàn hồi của vật liệu làm cọc Ed Năng lượng xung kích tính toán fi Sức kháng ma sát hông đơn vị fL Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh cọc fmax Cường độ sức kháng lớn nhất trên thân cọc trong thí nghiệm xuyên tĩnh fs Sức kháng ma sát hông fT Sức kháng đơn vị trong thí nghiệm xuyên tĩnh g Gia tốc trọng trường  Dung trọng tự nhiên xv ’I  Dung trọng tính toán của nền đất dưới mũi cọc c Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất cf Hệ số điều kiện làm việc của đất trên thân cọc cq Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi d Dung trọng khô I Dung trọng tính toán trung bình của đất nằm trên mũi cọc  Hệ số phụ thuộc vào vật liệu h Chiều sâu hạ cọc IL Chỉ số sệt IP Chỉ số dẻo  Góc ma sát trong uu Góc ma sát trong từ thí nghiệm 3 trục UU k Hệ số trong các công thức tính khả năng chịu tải cọc k1, k2 Hệ số trong các công thức của Meryerhof kc Hệ số chuyển đổi sức kháng mũi xuyên thành sức kháng mũi cọc kp Hệ số khả năng chịu tải Ks Hệ số giảm cường độ trong nền đá L Chiều dài cọc lc,i Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính ls,i Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời M Hệ số trong thí nghiệm PDA m1 Khối lượng của búa máy hay búa rung m2 Khối lượng cọc và đệm đầu cọc m3 Trọng lượng cọc dẫn m4 Khối lượng quả búa N Số búa thu được của 30 cm sau cùng trong thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn N'c, N'q Hệ số sức chịu tải của đất dưới mũi cọc xvi Nc,i Chỉ số búa trung bình của lớp đất dính nf Hệ số chuyển đổi từ sức kháng động của đất sang sức kháng tĩnh của đất đối với đất trên thân cọc NP Chỉ số búa trung bình trong khoảng 4d phía dưới và 1d phía trên mũi cọc Ns,i Chỉ số búa trung bình của lớp đất rời P Chu vi của mặt cắt ngang cọc PDA Thí nghiệm cọc bằng phương pháp biến dạng lớn pL Áp lực giới hạn pLe Áp lực giới hạn tương đương trong thí nghiệm nén ngang pLi Áp lực giới hạn của các lớp đất trong cùng độ sâu chôn D gần mũi cọc PMT Thí nghiệm nén ngang đất trong hố khoan pOH Tổng áp lực ngang tĩnh  Hệ số phục hồi xung kích Q Tải trọng tác tác dụng trong thí nghiệm nén tĩnh qb Sức kháng mũi đơn vị qc Cường độ sức kháng ở mũi xuyên qOV Tổng áp lực đứng của đất tại độ sâu mũi cọc Qp Sức kháng mũi của đất dưới mũi cọc Qs Sức kháng ma sát dọc thân cọc qs Sức kháng ma sát hông Qu Khả năng chịu tải giới hạn của cọc Qu Sức chịu tải giới hạn Rc,m,n Trị tiêu chuẩn của giá trị bền chịu nén một trục của khối đá trong trạng thái no nước Rc,n Trị tiêu chuẩn giới hạn bền chịu nén một trục của khối đá Rc,u Khả năng chịu tải trọng nén của cọc Rm Cường độ sức kháng tính toán của khối đá dưới mũi cọc chống xvii S Chuyển vị đầu cọc trong thí nghiệm nén tĩnh cọc Sa Độ chối dư thực tế Sel Độ chối đàn hồi của cọc SPT Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn Su Sức kháng cắt không thoát nước tại mũi cọc Su,i Sức kháng cắt không thoát nước của lớp đất dính thứ “i” u Chu vi tiết diện ngang cọc VST Thí nghiệm cắt cánh W Độ ẩm của đất ZL Hệ số của cọc trong đất cát khi tính khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ γg Hệ số tin cậy của đất Δz Bề dày các phân tố đất 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Công trình có tải trọng vừa và lớn thường được thiết kế với biện pháp móng cọc. Tải trọng công trình thông qua cọc truyền xuống các lớp đất tốt dưới sâu qua sức chịu tải đầu mũi và ma sát bên giữa cọc và đất. Việc tính toán đánh giá khả năng chịu tải của cọc chủ yếu căn cứ các đặc trưng cơ lý được xác định từ thí nghiệm trong phòng hoặc các kết quả thí nghiệm hiện trường cũng như tải trọng phần bên trên công trình truyền xuống. Việc chọn lựa kích thước cọc và thi công cọc ở công trường được thực hiện căn cứ vào kết quả thiết kế. Sau khi thi công cọc, để đánh giá chính xác khả năng chịu tải của cọc, các thí nghiệm hiện trường được thực hiện để kiểm tra. Các phương pháp này nhằm kiểm tra độ chính xác của các giá trị thiết kế và chất lượng toàn bộ quá trình thi công tại hiện trường. Hiện nay ở nước ta, phương pháp nén tĩnh là giải pháp truyền thống được tin cậy và sử dụng rộng rãi. Đề tài “Phân tích đánh giá và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc hợp lý theo các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và kết quả thí nghiệm kiểm tra” được lựa chọn cho luận văn nhằm tổng hợp các phương pháp tính toán khả năng chịu tải của cọc từ thí nghiệm trong phòng, hiện trường và so sánh giá trị sức chịu tải của cọc tính toán được với kết quả thử tĩnh cọc tại hiện trường. Kết quả này cho phép đánh giá mức độ tin cậy về giá trị tính toán sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm trong phòng, hiện trường nhằm kiến nghị lựa chọn phương pháp tính toán phù hợp. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá kết quả tính sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm trong phòng. Đánh giá kết quả tính sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường. Phân tích đánh giá khả năng chịu tải của cọc theo kết quả kiểm tra. Phân tích lựa chọn phương pháp đánh giá khả năng sức chịu tải hợp lí cho cọc.