Luận Văn Thạc Sĩ: Đánh Giá Sức Chịu Tải Cọc Barrette Được Xử Lý Phun Vữa Trong Địa Kỹ Thuật Xây Dựng

Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng phân tích sức chịu tải cọc barrette sau xử lý phun vữa, ứng dụng hiệu quả trong công trình.

• Tác giả: Phan Văn Khánh
• Người hướng dẫn: TS. Trần Xuân Thọ
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa kỹ thuật xây dựng
• Đề tài: Đánh giá sức chịu tải cọc Barrette được xử lý phun vữa thân cọc
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Đặt vấn đề
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CỌC BARRETE
• 1.1. Tổng quan cọc Barrette
• 1.2. Ưu và nhược điểm cọc Barrette
• 2. CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ PHUN VỮA ÁP LỰC CAO DỌC THÂN CỌC BARRETTE
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỌC BARRETTE THÔNG THƯỜNG VÀ CỌC BARRETTE ĐƯỢC PHUN VỮA THÂN CỌC
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỌC BARRETTE ĐƯỢC PHUN VỮA THÂN CỌC
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Sức chịu tải cọc Barrette

Sức chịu tải cọc Barrette là một trong những yếu tố quan trọng trong thiết kế nền móng cho các công trình cao tầng. Cọc Barrette, với tiết diện hình chữ nhật, được sử dụng rộng rãi nhờ khả năng chịu tải lớn và hiệu quả kinh tế cao. Phương pháp xử lý phun vữa đã được áp dụng để cải thiện sức kháng ma sát dọc thân cọc, từ đó tăng cường sức chịu tải tổng thể. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, việc phun vữa áp lực cao có thể làm tăng sức kháng ma sát lên 1.4-1.6 lần trong lớp sét và khoảng 2.0 lần trong lớp cát so với cọc thông thường.

1.1. Cơ chế tăng sức chịu tải

Cơ chế tăng sức chịu tải của cọc Barrette được xử lý phun vữa dựa trên việc cải thiện sức kháng ma sát dọc thân cọc. Khi vữa được phun vào đất xung quanh thân cọc, nó tạo ra một lớp vật liệu cứng hơn, giúp tăng độ bám dính giữa cọc và đất. Điều này đặc biệt hiệu quả trong các lớp đất yếu như sét và cát, nơi sức kháng ma sát thường thấp. Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh rằng, phun vữa địa kỹ thuật không chỉ tăng sức chịu tải mà còn giảm thiểu nguy cơ suy giảm sức chịu tải theo thời gian.

1.2. Ứng dụng trong xây dựng

Cọc Barrette trong xây dựng đã được áp dụng rộng rãi tại các công trình cao tầng như tòa nhà Vincom B. Việc sử dụng công nghệ phun vữa giúp giảm chiều dài và số lượng cọc cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí vật liệu và thời gian thi công. Các kết quả từ thí nghiệm nén tĩnh hiện trường và mô hình phần tử hữu hạn (FEM) đã xác nhận hiệu quả của phương pháp này trong việc tăng sức chịu tải và cải thiện độ ổn định của nền móng.

II. Xử lý phun vữa trong địa kỹ thuật

Xử lý phun vữa là một kỹ thuật xử lý nền móng hiện đại, được sử dụng để cải thiện tính chất cơ lý của đất nền. Trong trường hợp cọc Barrette, phun vữa địa kỹ thuật được áp dụng để tăng sức kháng ma sát dọc thân cọc. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả trong các lớp đất yếu, nơi sức kháng ma sát thường thấp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, phun vữa không chỉ tăng sức chịu tải mà còn giảm thiểu nguy cơ suy giảm sức chịu tải theo thời gian.

2.1. Công nghệ phun vữa áp lực cao

Công nghệ phun vữa áp lực cao là một trong những phương pháp tiên tiến trong xử lý địa kỹ thuật. Vữa được phun vào đất với áp lực cao, tạo ra một lớp vật liệu cứng hơn xung quanh thân cọc. Điều này giúp tăng sức kháng ma sát và cải thiện sức chịu tải của cọc. Các thí nghiệm tại công trình Vincom B đã chứng minh rằng, phun vữa có thể làm tăng sức kháng ma sát lên 1.4-1.6 lần trong lớp sét và khoảng 2.0 lần trong lớp cát so với cọc thông thường.

2.2. Hiệu quả kinh tế

Phun vữa cải tạo đất không chỉ mang lại hiệu quả kỹ thuật mà còn có lợi ích kinh tế đáng kể. Việc tăng sức chịu tải của cọc Barrette thông qua phun vữa giúp giảm số lượng và chiều dài cọc cần thiết, từ đó tiết kiệm chi phí vật liệu và thời gian thi công. Các phân tích tại công trình Vincom B cho thấy, phương án cọc Barrette được phun vữa là một giải pháp tiên tiến, giúp giảm chi phí xây dựng kết cấu móng cho các công trình cao tầng trên đất yếu.

III. Phương pháp đánh giá tải trọng cọc

Đánh giá tải trọng cọc là một bước quan trọng trong thiết kế nền móng. Đối với cọc Barrette, các phương pháp như phương pháp giải tích, thí nghiệm nén tĩnh hiện trường và phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) được sử dụng để xác định sức chịu tải. Các kết quả từ thí nghiệm nén tĩnh hiện trường và mô hình FEM đã xác nhận hiệu quả của phun vữa trong việc tăng sức chịu tải và cải thiện độ ổn định của nền móng.

3.1. Phương pháp giải tích

Phương pháp giải tích là một trong những phương pháp truyền thống để xác định sức chịu tải của cọc Barrette. Phương pháp này dựa trên các công thức lý thuyết và các thông số địa kỹ thuật của đất nền. Tuy nhiên, phương pháp giải tích thường có độ chính xác thấp hơn so với các phương pháp hiện đại như thí nghiệm nén tĩnh hiện trường và phương pháp phần tử hữu hạn (FEM).

3.2. Phương pháp phần tử hữu hạn

Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) là một công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích và đánh giá sức chịu tải của cọc Barrette. Với sự hỗ trợ của phần mềm Plaxis 3D Tunel, phương pháp FEM cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện địa kỹ thuật và tải trọng tác động lên cọc. Các kết quả từ mô hình FEM đã xác nhận hiệu quả của phun vữa trong việc tăng sức chịu tải và cải thiện độ ổn định của nền móng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển đô thị nhanh chóng tại các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu xây dựng các công trình cao tầng với tải trọng lớn ngày càng tăng. Theo ước tính, thành phần sức kháng ma sát dọc thân cọc chiếm từ 60% đến 85% tổng sức chịu tải của cọc khoan nhồi, đặc biệt là đối với các cọc có tiết diện lớn như cọc Barrette. Cọc Barrette, với tiết diện hình chữ nhật và khả năng chịu tải cao, đã trở thành giải pháp móng ưu việt cho các công trình cao tầng trong điều kiện đất yếu, đặc biệt là tại các khu vực ven sông rạch với lớp đất sét và cát phức tạp.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá sức chịu tải dọc trục của cọc Barrette được xử lý bằng biện pháp phun vữa áp lực cao thân cọc, thông qua việc so sánh kết quả tính toán bằng phương pháp giải tích, phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường tại công trình Vincom B. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các cọc Barrette có kích thước từ 0,8x2,8m đến 1,5x2,8m, chiều dài cọc từ 46m đến 69,5m, với chiều dài phun vữa từ 25m đến 47,5m.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện rõ qua việc cải thiện sức kháng ma sát dọc thân cọc từ 1,4 đến 1,6 lần trong lớp đất sét và khoảng 2,0 lần trong lớp đất cát so với cọc Barrette thông thường. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả kỹ thuật mà còn giảm đáng kể chi phí xây dựng, thời gian thi công và vật liệu sử dụng, góp phần phát triển bền vững các công trình cao tầng trên nền đất yếu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết Mohr-Coulomb về cơ học đất và mô hình phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích ứng xử của cọc Barrette. Mô hình Mohr-Coulomb được sử dụng để mô phỏng đặc tính chống cắt và ma sát của đất nền, trong khi phần mềm Plaxis 3D Tunel hỗ trợ mô phỏng FEM giúp dự đoán sức chịu tải và phân bố ứng suất quanh cọc.

Ba khái niệm trọng tâm được nghiên cứu gồm:

• Sức kháng ma sát dọc thân cọc (Qs): lực chống cắt giữa đất và thân cọc, chiếm phần lớn sức chịu tải tổng thể.
• Sức kháng mũi cọc (Qp): lực phản ứng tại mũi cọc, thường không được huy động đầy đủ do chuyển vị lớn cần thiết.
• Hiệu quả của biện pháp phun vữa áp lực cao: cải thiện sức kháng ma sát bằng cách tăng áp lực ngang và độ chặt đất quanh thân cọc.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu thí nghiệm nén tĩnh hiện trường trên các cọc Barrette thông thường và cọc Barrette được phun vữa áp lực cao tại công trình Vincom B. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 132 cọc Barrette với kích thước và chiều dài đa dạng, được khảo sát trong khoảng thời gian thi công từ năm 2008 đến 2011.

Phương pháp phân tích gồm:

• Phương pháp giải tích: tính toán sức chịu tải dựa trên các công thức truyền thống của Terzaghi, Meyerhof và tiêu chuẩn TCXD 205-1998, tập trung vào thành phần sức kháng ma sát và sức kháng mũi.
• Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM): mô phỏng ứng xử cọc và đất nền theo mô hình Mohr-Coulomb bằng phần mềm Plaxis 3D Tunel, cho phép phân tích chi tiết sự phân bố ứng suất và hiệu quả của biện pháp phun vữa.
• Thí nghiệm nén tĩnh hiện trường: đo trực tiếp sức chịu tải của cọc, cung cấp dữ liệu thực tế để so sánh và hiệu chỉnh mô hình tính toán.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2009 đến 2011, bao gồm giai đoạn thu thập số liệu, phân tích mô hình và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Cải thiện sức kháng ma sát trong lớp đất sét: Sức kháng ma sát dọc thân cọc Barrette được phun vữa áp lực cao tăng từ 1,4 đến 1,6 lần so với cọc Barrette thông thường trong cùng điều kiện đất sét.
2. Tăng sức kháng ma sát trong lớp đất cát: Dựa trên phân tích ngược các hệ số tính toán, sức kháng ma sát trong lớp cát của cọc phun vữa đạt khoảng 2,0 lần so với cọc không được xử lý.
3. Hiệu quả kinh tế rõ rệt: Phân tích chi phí tại công trình Vincom B cho thấy phương án cọc Barrette phun vữa thân cọc giúp giảm đáng kể chiều dài cọc và số lượng cọc cần thiết, tiết kiệm vật liệu và thời gian thi công.
4. Độ bền và ổn định lâu dài: Các nghiên cứu thực nghiệm và quan sát thực tế cho thấy sức kháng ma sát của cọc phun vữa không suy giảm theo thời gian, đảm bảo tính bền vững cho công trình.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự cải thiện sức kháng ma sát là do biện pháp phun vữa áp lực cao giúp khôi phục áp lực ngang đất nền, gia tăng độ chặt và cải thiện tính chất cơ lý của đất quanh thân cọc. Lớp vữa xi măng tạo thành một lớp bao phủ, xi măng hóa các hạt đất rời, đồng thời lấp đầy các khe nứt và khuyết tật trên bề mặt thân cọc, tăng cường sự tiếp xúc giữa cọc và đất.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả tương đồng với mức tăng sức kháng ma sát từ 1,5 đến 3,0 lần được ghi nhận trong các dự án tại Bangkok, Hồng Kông và Ai Cập. Việc sử dụng mô hình FEM với phần mềm Plaxis 3D Tunel cho phép mô phỏng chính xác hơn sự phân bố ứng suất và hiệu quả của biện pháp phun vữa, hỗ trợ thiết kế móng tối ưu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh sức kháng ma sát giữa cọc thông thường và cọc phun vữa theo từng lớp đất, cũng như bảng tổng hợp chi phí và thời gian thi công giữa hai phương án.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng rộng rãi biện pháp phun vữa áp lực cao cho cọc Barrette: Động viên các chủ đầu tư và nhà thầu sử dụng công nghệ này nhằm nâng cao sức chịu tải và tiết kiệm chi phí, đặc biệt cho các công trình cao tầng trên nền đất yếu. Thời gian áp dụng: ngay trong các dự án mới.
2. Phát triển quy trình kiểm soát chất lượng vữa và thi công: Đảm bảo vữa đạt các tiêu chuẩn về độ nhớt, cường độ và đồng nhất, đồng thời kiểm soát áp lực phun và bố trí ống phun vữa hợp lý. Chủ thể thực hiện: các đơn vị thi công và tư vấn giám sát.
3. Nâng cao năng lực nghiên cứu và đào tạo chuyên sâu: Tổ chức các khóa đào tạo về công nghệ phun vữa thân cọc và mô hình phân tích FEM cho kỹ sư thiết kế và thi công. Thời gian: trong vòng 1-2 năm tới.
4. Mở rộng nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố thi công: Nghiên cứu tác động của áp lực phun, thành phần vữa và quy trình thi công đến hiệu quả cải thiện sức kháng ma sát, nhằm tối ưu hóa công nghệ. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu và trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu và địa kỹ thuật: Cung cấp cơ sở lý thuyết và dữ liệu thực nghiệm để lựa chọn phương án móng tối ưu, đặc biệt trong điều kiện đất yếu phức tạp.
2. Nhà thầu thi công móng cọc: Hướng dẫn kỹ thuật thi công phun vữa áp lực cao, kiểm soát chất lượng và áp dụng công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quả thi công.
3. Chủ đầu tư và quản lý dự án: Hiểu rõ lợi ích kinh tế và kỹ thuật của biện pháp phun vữa thân cọc để đưa ra quyết định đầu tư hợp lý.
4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng: Tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo về công nghệ móng cọc và mô hình phân tích FEM.

Câu hỏi thường gặp

1. Phun vữa áp lực cao thân cọc Barrette là gì?
   Là biện pháp bơm vữa xi măng với áp lực cao qua các ống phun đặt trong thân cọc nhằm cải thiện sức kháng ma sát giữa cọc và đất, tăng sức chịu tải tổng thể của cọc.

2. Biện pháp này có ảnh hưởng như thế nào đến sức chịu tải của cọc?
   Nghiên cứu cho thấy sức kháng ma sát dọc thân cọc tăng từ 1,4 đến 2,0 lần tùy loại đất, giúp giảm chiều dài và số lượng cọc cần thiết, tiết kiệm chi phí và thời gian thi công.

3. Có những tiêu chuẩn kỹ thuật nào cần tuân thủ khi phun vữa?
   Vữa phải đạt cường độ nén ≥ 20 MPa sau 14 ngày, độ nhớt ≤ 40s, dung trọng ≥ 1,65 kg/lít; áp lực phun không vượt quá 40 bar; quy trình phá nước và kiểm soát áp lực được thực hiện nghiêm ngặt.

4. Phương pháp phân tích nào được sử dụng để đánh giá hiệu quả?
   Kết hợp phương pháp giải tích truyền thống, mô hình phần tử hữu hạn (FEM) với phần mềm Plaxis 3D Tunel và thí nghiệm nén tĩnh hiện trường để đánh giá chính xác sức chịu tải.

5. Biện pháp phun vữa có phù hợp với mọi loại đất không?
   Hiệu quả cao nhất trong các lớp đất sét và cát có tính dẻo và chặt vừa đến chặt; cần nghiên cứu thêm về ảnh hưởng của các loại đất khác và điều kiện thi công cụ thể.

Kết luận

• Biện pháp phun vữa áp lực cao thân cọc Barrette cải thiện đáng kể sức kháng ma sát, tăng sức chịu tải cọc từ 1,4 đến 2,0 lần so với cọc thông thường.
• Phương pháp kết hợp phân tích giải tích, FEM và thí nghiệm hiện trường cho kết quả đồng nhất, tin cậy.
• Ứng dụng công nghệ này giúp giảm chiều dài và số lượng cọc, tiết kiệm chi phí và thời gian thi công cho các công trình cao tầng trên nền đất yếu.
• Công nghệ phun vữa thân cọc đã được áp dụng thành công tại các dự án lớn như Vincom B, Sunrise City, Golden Square Complex.
• Đề xuất mở rộng nghiên cứu và đào tạo kỹ thuật để nâng cao hiệu quả và phổ biến công nghệ trong ngành xây dựng.

Triển khai áp dụng rộng rãi biện pháp phun vữa thân cọc trong các dự án mới, đồng thời phát triển nghiên cứu chuyên sâu về vật liệu vữa và quy trình thi công.

Các kỹ sư thiết kế, nhà thầu và chủ đầu tư nên cân nhắc tích hợp công nghệ phun vữa áp lực cao trong thiết kế và thi công móng cọc Barrette nhằm tối ưu hóa hiệu quả kỹ thuật và kinh tế cho công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN VĂN KHÁNH ĐÁNH GIÁ SUC CHIU TAI COC BARRETTE ĐƯỢC XỬ LÝ PHUN VỮA THÂN CỌC Chuyên ngành: DIA KY THUAT XAY DUNG Mã sốngành: 60.60 LUAN VAN THAC SI TP. HO CHi MINH, 12/2011 DAI HOC QUOC GIA TP. HCM CONG HOA XA HOI CHU NGHIA VIET NAM TRUONG DAI HOC BACH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc an ---000--- Tp.

HCM, ngay 05 thang 12 nam 2011 NHIEM VU LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: PHAN VĂN KHÁNH Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 03/09/1985 Nơi sinh: Tỉnh Ninh Thuận Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG Khoá (Năm trúng tuyển) : 2009 1- TÊN ĐÈ TÀI: ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỌC BARRETTE ĐƯỢC XỬ LÝ PHUN VỮA THÂN CỌC. 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: e_ Xác định sức chịu tải dọc trục của các cọc Barrette thí nghiệm tại Vincom B bằng các phương pháp giải tích, phương pháp thí nghiệm nén tĩnh hiện trường và phương pháp phần tử hữu hạn - FEM với sự hỗ trợ bởi phần mềm Plaxis 3D Tunel. e Phan tich va danh gia tác dụng cũng như mức độ ảnh hưởng của biện pháp phun vữa áp lực cao đối với thành phần ma sát dọc thân cọc Barrette. Luận văn gồm có 4 chương: Mé dau.

Chuong 1: Téng quan vé coc Barrette. Chương 2: Công nghệ phun vita ap luc cao doc than coc Barrette. Chương 3: Phương pháp xác định sức chịu tải dọc trục của cọc Barrette thông thường và cọc Barrette được phun vữa thân cọc. Chương 4: Phân tích sức chịu tải dọc trục cọc Barrette được phun vữa thân cọc.

Kết luận và kiến nghị. 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:. /2011 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 05/12/2011. 5- HQ VA TEN CAN BO HUONG DAN: TS.

TRAN XUAN THỌ Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên và chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) TS. TRAN XUAN THO PGS.TS VO PHAN LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sau đại học là sự nỗ lực to lớn của trí tưởng tượng, của sự làm việc chăm chỉ, sáng tạo, bên bỉ của cả các thầy giảng dạy, hướng dẫn và học viên trong quá trình học tập cũng như thực hiện luận văn nghiên cứu khoa học. Sự thành công của quá trình nghiên cứu đòi hỏi một tỉnh thần làm việc nghiêm túc, kết hợp hài hòa với phương thức làm việc nhóm phù hợp và đặc biệt là sự giúp đỡ về đường hướng nghiên cứu, cũng như các vấn đề kỹ thuật gặp phải trong quá trình thi công thực tế.

Điều đầu tiên và trước nhất, tôi muốn bày tỏ tình cảm sâu sốc, lòng biết ơn chân thành đến cán bộ hướng dẫn TS. Trần Xuân Thọ. Tát cả những sự trợ giúp về phương pháp luận, những đề xuất hướng nghiên cứu cũng như các giải pháp mà thây đưa ra là một phần hết sức có giá trị và quan trọng đổi với sự thành công của dé tài nghiên cứu này. Tôi chân thành cảm ơn các giảng viên bộ môn Địa cơ Nên móng - Khoa Kỹ thuật Xây dựng — Trường ĐH Bách Khoa TP.

Hồ Chí Minh, đã nhiệt tình giảng dạy hướng dẫn trong suốt quá trình tôi học tập, nghiên cứu tại bộ môn. Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến công ty Bachy Soletanche Việt Nam, đặc biệt là anh Phạm Quốc Dũng và các đông nghiệp tại Phòng Kỹ thuật nơi tôi đang công tác, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu khoa học, và đặc biệt đã nhiệt tình giúp đỡ về mặt kỹ thuật thi công thực tế của công nghệ mới mà tôi đang quan tâm nghiên cứu. Cuối cùng, tôi muốn bày tỏ sự biết ơn đến Hội động chấm phản biện luận văn, Hội đồng đánh giá luận văn đã làm việc hết lòng, xem xét đánh giá đề tài để phản biện và chỉ ra các thiếu sót trong đề tài nghiên cứu này. Đây là các ý kiến vô cùng có giá trị giúp hoàn thiện hướng nghiên cứu cũng như tạo nên tảng vững chắc để phát triển nghiên cứu trong tương lai.

Xin cảm ơn tất cả. Phan Văn Khánh. LUẬN VĂN THẠC SĨ CBHD: TS. TRAN XUAN THO TOM TAT Đề tài luận văn được lập với hướng nghiên cứu và đánh giá mức độ ảnh hưởng của biện pháp phun vữa thân cọc đối với ứng xử của cọc Barrette tại công trình cao ốc Vincom B.

Kết quả dự đoán sức chịu tải cọc Barrette cùng các thành phần sức kháng bằng phương pháp giải tích, phương pháp phần tử hữu hạn ứng với mô hình Mohr - Coulomb thông qua phần mềm Plaxis 3D Tunel được tiễn hành so sánh và phân tích cùng với kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường trên cọc Barrette thông thường và cọc Barrette được phun vữa áp lực cao. Các kết quả phân tích cho thấy rằng sức kháng ma sát đối với các cọc Barrette phun vữa được cải thiện đáng kể. Trong lớp sét, thành phần này tăng lên từ 1,4 — 1,6 lần so với cọc Barrette thông thường trong cùng điều kiện. Mặc dù không có các số liệu so sánh thực tế đối với lớp cát, tuy nhiên dựa vào các giá trị phân tích ngược của các hệ số tính toán thì sức kháng ma sát trong lớp cát đạt khoảng 2,0 lần so với trường hợp không được phun vữa.

Căn cứ vào việc phân tích hiệu quả kinh tế đạt được tại công trình Vincom B, có thể kết luận rằng phương án cọc Barrette được phun vữa thân cọc là một trong những giải pháp tiên tiến và giảm được chi phí xây dựng kết cấu móng cho các công trình cao tầng trên đất yếu. HV: PHAN VĂN KHÁNH MSHV: 09090300 LUẬN VĂN THẠC SĨ CBHD: TS. TRAN XUAN THO ABTRACT This thesis is concentrated on researching and evaluating the effects of shaft grouting on the behaviors of Barrette piles of the Vincom B project. The predicted results of bearing capacities and the resistances of the Barrettes by analytic method, Finite Element Method with Mohr — Coulomb soil model of Plaxis 3D Tunel are compared with the results from the static loading tests of the plain Barrette without shaft grouting and shaft grouted Barrette.

The analysis results are pointed out that the friction resistance of shaft grouted Barrettes is significantly improved. In clayey soil, for the shaft grouted Barrettes, this component is higher approximately 1,4 — 1,6 times than that of without shaft grouting in the same conditions. In sandy soil, although the testing data are inadequate, but based on the back analysis of coefficients, the results indicate that the friction resistance is higher approximately 2.0 times than that of without shaft grouting. Based on the analysis of economic efficiency achieved at the Vincom B project, it can be concluded that the shaft grouted Barrettes is one of the innovative, relatively simple and low cost solutions for high-rise buildings on soft soils.

HV: PHAN VAN KHANH MSHV: 09090300 LUẬN VĂN THẠC SĨ CBHD: TS. TRAN XUAN THỌ MO DAU 1. Dat van dé Trong hai thập kỷ gần đây, ngành xây dựng của nước nhà đã gặt hái được nhiều thành tựu đáng kể, với những công trình dân dụng và giao thông có tầm vóc lớn không chỉ trong nước mà cả trong khu vực đã được thực hiện thành công. Không nằm ngoài xu hướng chung của thế giới về phát triển đô thị, nhằm tận dụng tối đa không gian, tại các thành phố lớn như Tp.

HCM, Đà Nẵng, Hà Nội ngày càng nhiều công trình cao tầng, và số tầng hằm lớn được xây dựng. Đặc điểm chung của các công trình này thường có mặt bằng thi công chật hẹp, liền kề các công trình hiện hữu khác, tải trọng công trình lớn cùng với các yêu cầu khắc khe về mặt kỹ thuật, và mức độ an toàn cho chính bản thân công trình cũng như các công trình lân cận liền kề. Do đó, hệ thống nền móng chống đỡ khối cao tang bên trên cũng được đòi hỏi về khả năng chịu tải cũng như các yêu cầu kỹ thuật cao hơn. So với các loại cọc khác, thì cọc Barrette có nhiều ưu điểm về mặt kỹ thuật cũng như về hiệu quả kinh tế.

Với sức chịu tải theo điều kiện đất nền và vật liệu khá lớn, cùng với các ưu điểm nỗi trội khác, phương án cọc Barrette là một trong những phương án tốt và nên được cân nhắc đến đối với các công trình cao tầng trong khu vực nội thị. Với đặc điểm địa chất tại khu vực thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các khu vực ven sông rạch, việc phân tích tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi cho thấy rằng, thành phần sức kháng ma sát chiếm một tỷ lệ vượt trội so với sức kháng mũi. Hơn nữa, theo cơ chế huy động các thành phần sức chịu tải của cọc đường kính lớn, sức kháng ma sát thân cọc hầu như được huy động rất sớm so với sức kháng mũi. Đối với các cọc đường kính lớn, chuyên vị để huy động đầy đủ sức kháng mũi đôi khi vượt quá chuyển vị cho phép của công trình.

Đồng thời, các nghiên cứu, quan trắc thực tế cũng cho thấy rằng sức kháng mũi gần như không được huy động đầy đủ ứng với chuyên vị do tải trọng thiết kế gây ra. Ngoài ra, việc thi công các cọc kích thước lớn nói chung và cọc Barrette nói riêng được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam hiện nay hầu hết sử dụng biện pháp thi công khoan hoặc dao trong bun bentonite hay vat liéu polyme. Trong quá trình thi công luôn chứa đựng các nguy cơ mũi cọc tồn tại lớp bùn cặn lắng gây ảnh hưởng không tốt và làm suy giảm đáng kế sức kháng mũi cọc. Do đó, có thể khăng định thành phần sức kháng ma sát có ý nghĩa rất quan trọng và nhìn chung là thành phần chủ yếu trong sức kháng tông thể của cọc khoan nhi.

Nhiều kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm chỉ ra rằng trong một lớp đất, sức chịu tải của cọc chỉ tăng đến một độ sâu giới hạn D„; (hay Z„;). Vượt quá độ sâu này, sức kháng ma sát dọc thân cọc có xu hướng là hằng số. HV: PHAN VĂN KHÁNH MSHV: 09090300 Trang 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ CBHD: TS. TRAN XUAN THỌ Biện pháp phụt vữa than coc Barrette bang ap lyc cao (Shaft Grouted Barrette) trong các lớp đất cát va sét có thể gia tăng đáng kể sức kháng ma sát thân cọc, nâng cao sức chịu tải cọc, từ đó giúp giảm số lượng, chiều dài cọc, tiết kiệm vật liệu và thời gian thi công.

Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trên thế giới như Gouvenot và Gabaix (1975) [41], Stocker (1983) [40],, Bruce (1986) [29], Troughton và Stocker (1996), Littlechild, Plumbridge và Free (1998) [34],.