Bối cảnh và nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật

Đồ án môn học Nền móng (chuyên ngành Xây dựng Công trình Giao thông, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Nha Trang) do sinh viên Nguyễn Trần Trung Hiếu thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Bạch Văn Sỹ. Đề tài tập trung vào việc tính toán, thiết kế và kiểm toán hệ thống kết cấu mố trụ và móng cọc khoan nhồi cho Trụ T2 của một công trình cầu vượt sông có xét đến điều kiện thông thuyền và địa tầng phức tạp nhiều lớp.

Mục tiêu và nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật của đồ án bao gồm:

  1. Thu thập và xử lý số liệu thiết kế: Xác định các thông số hình học sơ bộ của trụ, tổ hợp tải trọng tác dụng (tĩnh tải, hoạt tải, lực ngang, mô men), các mực nước thủy văn thiết kế và các chỉ tiêu cơ lý của 10 lớp địa chất tại vị trí hố khoan trụ T2.
  2. Phân tích và đánh giá điều kiện địa chất - thủy văn: Đánh giá sơ bộ trạng thái và độ chặt của các lớp đất nền theo tiêu chuẩn thí nghiệm hiện trường xuyên tiêu chuẩn (SPT); tính toán bổ sung các chỉ tiêu cơ lý phục vụ thiết kế nền móng (góc ma sát trong, mô đun biến dạng, sức kháng cắt không thoát nước).
  3. Tính toán thiết kế móng cọc khoan nhồi: Lựa chọn kích thước hình học thân trụ, xà mũ, bệ móng; xác định chiều sâu chôn cọc, đường kính cọc, vật liệu chế tạo cọc; tính toán sức kháng của cọc theo vật liệu và theo đất nền; xác định số lượng cọc và quy cách bố trí móng cọc trong bệ.
  4. Mô phỏng kết cấu trên phần mềm chuyên dụng FB-Pier: Thiết lập mô hình bài toán tương tác móng cọc - bệ đài - nền đất nhiều lớp để phân tích nội lực lớn nhất (lực dọc, lực cắt, mô men) và chuyển vị của hệ cọc.
  5. Kiểm toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn: Kiểm tra sức kháng dọc trục của cọc đơn, sức kháng của nhóm cọc, khả năng chịu tải của nền đất dưới đáy móng quy ước theo Trạng thái Giới hạn Cường độ I (CĐ1); kiểm toán chuyển vị, độ lún khối móng quy ước theo Trạng thái Giới hạn Sử dụng I (SD1) và kiểm toán bền vật liệu làm cọc.

Đối tượng nghiên cứu là kết cấu trụ T2 và hệ móng cọc khoan nhồi đường kính $D = 800\text{ mm}$ chịu tác dụng của tổ hợp tải trọng khai thác. Phạm vi nghiên cứu về không gian là vị trí hố khoan trụ T2 với chiều sâu địa tầng khảo sát đến cao độ $-56,4\text{ m}$ (10 lớp đất) và phạm vi bệ móng kích thước $6,4\text{ m} \times 4,0\text{ m}$.

Cơ sở lý thuyết và tiêu chuẩn áp dụng

Đồ án được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành và lý thuyết tính toán móng mố trụ cầu:

  • Tiêu chuẩn thiết kế cầu: Áp dụng Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 11823:2017 (Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ), cụ thể là Phần 3 (Tải trọng và hệ số tải trọng), Phần 4 (Phân tích và đánh giá kết cấu), Phần 5 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép), Phần 10 (Nền móng, móng cọc và móng mố trụ).
  • Tiêu chuẩn khảo sát địa chất và thí nghiệm: TCVN 9351:2022 (Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT) dùng để đánh giá trạng thái đất và tra cứu, hiệu chỉnh các chỉ tiêu cơ lý nền đất.
  • Tiêu chuẩn tính toán độ lún: TCVN 9362:2012 (Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình) để phân tầng tính lún và xác định ứng suất phân bố trong đất.
  • Tiêu chuẩn quốc tế tham chiếu: AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Mục C10.9) về tính toán sức kháng danh định của khối móng tương đương trong đất dính.
  • Tài liệu học thuật: Bài giảng Nền và Móng công trình Cầu đường của ThS. Bạch Văn Sỹ.

Phương pháp tính toán thực tế được triển khai trong đồ án:

  • Phương pháp giải tích:
    • Tính toán sức kháng thân cọc trong đất dính theo phương pháp $\alpha$ (dựa vào sức kháng cắt không thoát nước $S_u$).
    • Tính toán sức kháng thân cọc trong đất rời theo phương pháp $\beta$ (hệ số truyền tải dựa trên góc ma sát hiệu chỉnh và ứng suất có hiệu).
    • Xác định sức kháng mũi cọc $R_p$ dựa trên chỉ số SPT ($N_{60}$).
    • Tính lún nền móng theo phương pháp cộng lún từng lớp kết hợp lý thuyết biến dạng đàn hồi của vật liệu cọc.
  • Phương pháp số: Sử dụng phần mềm FB-Pier để mô phỏng sự làm việc phi tuyến 3 chiều giữa cọc, bệ móng và nền đất phân tầng, trích xuất biểu đồ quan hệ mô men - lực dọc (Biaxial Moment, Uniaxial Moment).
  • Nguồn dữ liệu: Số liệu hố khoan khảo sát địa chất trụ T2, số liệu thủy văn sông thông thuyền và các bảng tải trọng tiêu chuẩn quy định trong đề tài.

Thiết kế và triển khai mô hình tính toán

Đồ án sử dụng phần mềm FB-Pier để phân tích chi tiết ứng xử cơ học của hệ móng trụ T2. Quy trình thiết lập mô hình được thực hiện qua 5 bước:

  1. Thiết lập dự án (Project Setup): Lựa chọn loại mô hình Pile and Cap, hệ đơn vị chuẩn Quốc tế (SI).
  2. Khai báo thông số bệ cọc (Pile Cap):
    • Lưới phần tử bệ: Nhập lưới chia tọa độ $X_p - 4$, $Y_p - 5$.
    • Kích thước hình học: Dài $6,4\text{ m}$, rộng $4,0\text{ m}$, chiều dày bệ $H_b = 2,5\text{ m}$.
    • Đặc trưng vật liệu bệ: Mô đun đàn hồi của bê tông $E = 32.642.200\text{ kPa}$, hệ số Poisson $\nu = 0,2$, trọng lượng riêng $\gamma = 25\text{ kN/m}^3$.
    • Khoảng cách tim cọc: Bố trí theo lưới $3d = 2,4\text{ m}$ và mép cọc cách mép bệ $1d = 0,8\text{ m}$.
  3. Khai báo thông số cọc khoan nhồi (Pile Data):
    • Liên kết cọc với bệ (Pile to Cap Connection): Khai báo liên kết ngàm cố định (Fixed).
    • Kích thước cọc: Cọc tròn đường kính $D = 0,8\text{ m}$, chiều dài cọc $L_c = 57\text{ m}$, trọng lượng riêng $25\text{ kN/m}^3$.
    • Vật liệu bê tông: Bê tông M300 có cường độ chịu nén 28 ngày $f_c' = 30\text{ MPa}$, đường cong ứng suất - biến dạng chuẩn (Default Stress Strain Curve).
    • Cốt thép dọc: $18\Phi 22$ (diện tích tổng $A_{st} = 6.838,92\text{ mm}^2$), giới hạn chảy $f_y = 420\text{ MPa}$, cốt thép đai dạng xoắn (Spiral), ống vách thép dẫn hướng dày $0,01\text{ m}$.
  4. Khai báo điều kiện địa chất (Soil Layer Data):
    • Khai báo 10 lớp địa chất theo chiều sâu hố khoan T2.
    • Mô hình ứng xử ngang (Lateral): Gán mô hình Sand (O'Neill/Reese) cho lớp đất rời (cát) và cường độ cắt không thoát nước Undrained Shear Strength cho lớp đất dính (sét).
    • Mô hình ứng xử dọc trục (Axial): Chọn Drilled Shaft Sand.
    • Mô hình xoắn (Torsional): Chọn Hyperbolic.
    • Nhập cao độ đỉnh, đáy từng lớp đất và mực nước ngầm tương ứng mực nước thấp nhất (MNTN = $3\text{ m}$).
  5. Khai báo tải trọng tác dụng (Load Data):
    • Gán tải trọng tại nút trọng tâm đáy bệ gồm: Lực dọc trục $Z$, lực ngang phương $X$ và $Y$, mô men uốn quanh các trục $X, Y, Z$ tương ứng với các tổ hợp tải trọng CĐ1 và SD1.

Nội dung chính theo từng phần của đồ án

Phần 1: Tổng hợp số liệu thiết kế

Phần này thu thập toàn bộ các thông số đầu vào cần thiết cho việc lập phương án thiết kế trụ T2:

  • Số liệu tải trọng thiết kế (tác dụng từ kết cấu nhịp truyền xuống đỉnh trụ):
    • Tĩnh tải tiêu chuẩn: $N_{ttc} = 6.942\text{ kN}$.
    • Hoạt tải tiêu chuẩn: $N_{htc} = 1.480\text{ kN}$.
    • Lực ngang tiêu chuẩn: Phương ngang cầu $H_{xtc} = 200\text{ kN}$, phương dọc cầu $H_{ytc} = 181\text{ kN}$.
    • Mô men tiêu chuẩn: $M_{xtc} = 1.250\text{ kN}\cdot\text{m}$, $M_{ytc} = 1.120\text{ kN}\cdot\text{m}$.
  • Số liệu thủy văn:
    • Mực nước cao nhất (MNCN): $6,0\text{ m}$.
    • Mực nước thấp nhất (MNTN): $3,0\text{ m}$.
    • Mực nước thông thuyền (MNTT): $4,0\text{ m}$.
    • Chiều cao thông thuyền ($H_{tt}$): $2,2\text{ m}$.
    • Cao độ mặt đất tự nhiên: $0\text{ m}$; Cao độ mặt đất sau xói (MĐSX): $-2,0\text{ m}$.
  • Số liệu địa chất: Tổng hợp các thông số cơ lý và chỉ số SPT ($N_{30}$) của 10 lớp đất tại trụ T2.
Tên lớp đất Loại đất Cao độ đáy lớp (m) Chỉ số SPT ($N_{30}$)
Lớp 1 (2A) Bùn sét kẹp cát 0,4 1
Lớp 2 (2B) Cát hạt mịn -3,9 3
Lớp 3 (2A) Bùn sét kẹp cát -21,2 2
Lớp 4 (2B) Cát hạt mịn -26,8 20
Lớp 5 (3) Sét (dẻo mềm - dẻo cứng) -30,3 6
Lớp 6 (5) Sét (dẻo cứng - nửa cứng) -38,4 12
Lớp 7 (6) Sét pha -48,95 16
Lớp 8 (7) Cát hạt trung -54,95 9
Lớp 9 (TK) Sét -55,6 -
Lớp 10 (7) Cát hạt trung -56,4 45

Phần 2: Phân tích đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn tại khu vực xây dựng công trình

  • Đánh giá sơ bộ các lớp đất theo TCVN 9351:2022:
    • Lớp 1 và Lớp 3 (Bùn sét): Trạng thái chảy đến dẻo chảy, kết cấu kém chặt, sức chịu lực rất yếu.
    • Lớp 2 và Lớp 8 (Cát mịn/trung): Kết cấu rất xốp đến xốp, sức chịu lực kém.
    • Lớp 4 (Cát mịn, $N_{30} = 20$): Trạng thái chặt vừa, sức chịu lực tốt.
    • Lớp 6 (Sét, $N_{30} = 12$) và Lớp 7 (Sét pha, $N_{30} = 16$): Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, sức chịu tải tốt.
    • Lớp 10 (Cát hạt trung, $N_{30} = 45$): Trạng thái chặt, sức chịu lực rất tốt, được chọn làm tầng đất tựa mũi cọc.
  • Tính toán bổ sung các chỉ tiêu cơ lý:
    • Hiệu chỉnh năng lượng búa SPT: Xác định $N_{60} = N \times (ER / 60%)$ với $ER = 60%$.
    • Tính góc ma sát trong $\varphi$ của đất rời theo Phụ lục B (TCVN 9351:2022).
    • Tính mô đun biến dạng nền $E$ ($\text{kG/cm}^2$) theo tương quan với $N_{SPT}$ và $N_{60}$.
    • Xác định sức kháng cắt không thoát nước $S_u$ cho các lớp đất dính.

Phần 3: Tính toán thiết kế

  • Xác định kích thước hình học công trình:
    • Cao độ đáy dầm (CĐĐD): $\max(MNCN + 1; MNTT + H_{tt}) = \max(6 + 1; 4 + 2,2) = 7,0\text{ m}$.
    • Cao độ đỉnh trụ (CĐĐT): $CĐĐD - 0,7\text{ m} = 6,3\text{ m}$ (ghi nhận theo bảng tổng hợp là $6,7\text{ m}$).
    • Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB): $\le MNTN - 0,5\text{ m} = 2,5\text{ m}$.
    • Chiều cao bệ cọc ($H_b$): Chọn $H_b = 2,5\text{ m}$ (thỏa mãn $1\text{ m} < H_b \ge 3d < 3\text{ m}$).
    • Kích thước bệ cọc: Dài $6,4\text{ m}$, rộng $4,0\text{ m}$. Cao độ đáy bệ $CĐĐaB = 2,5 - 2,5 = 0,0\text{ m}$.
    • Chiều cao thân trụ $H_{tr} = 2,9\text{ m}$ (chiều dày mũ trụ $1,3\text{ m}$).
  • Quy đổi tải trọng và tổ hợp về trọng tâm đáy bệ:
    • Trọng lượng bản thân trụ (đã trừ lực đẩy Ác-si-mét $663,65\text{ kN}$ do ngập nước $1,0\text{ m}$): $G = 1.655,89\text{ kN}$.
    • Tổ hợp Trạng thái Giới hạn Cường độ I (CĐ1): Lực thẳng đứng tính toán $V = 13.337\text{ kN}$; Mô men uốn phương dọc $M_x = 4.082\text{ kN}\cdot\text{m}$, phương ngang $M_y = 4.533\text{ kN}\cdot\text{m}$.
    • Tổ hợp Trạng thái Giới hạn Sử dụng I (SD1): Lực thẳng đứng tiêu chuẩn $N = 10.078\text{ kN}$; Lực ngang $H_x = 181\text{ kN}, H_y = 200\text{ kN}$; Mô men uốn $M_x = 2.333\text{ kN}\cdot\text{m}, M_y = 2.450\text{ kN}\cdot\text{m}$.
  • Tính toán sức kháng của cọc khoan nhồi:
    • Chọn cọc đường kính $D = 800\text{ mm}$, cao độ mũi cọc đặt tại $-57,0\text{ m}$ (cắm vào Lớp 10), chiều dài cọc $L_c = 57\text{ m}$.
    • Sức kháng của cọc theo vật liệu: $P_{vl} = 9.608,6\text{ kN}$.
    • Sức kháng danh định mũi cọc: $R_p = q_p A_p = 1.288,656\text{ kN}$ (với $q_p = 2,565\text{ MPa}$).
    • Tổng sức kháng danh định thân cọc trong đất dính: $R_{s(dính)} = 2.385,332\text{ kN}$.
    • Tổng sức kháng danh định thân cọc trong đất rời: $R_{s(rời)} = 4.417,11\text{ kN}$.
    • Sức chịu tải tính toán theo đất nền: $P_{đn} = 3.716,138\text{ kN}$.
    • Sức chịu tải cho phép của cọc đơn: $[P] = \min(P_{vl}; P_{đn}) = 3.716,138\text{ kN}$.
  • Xác định số lượng cọc và bố trí móng:
    • Số lượng cọc sơ bộ: $n_c = 1,1 \times \frac{13.337}{3.716,138} \approx 3,94$ cọc $\rightarrow$ Chọn $n_c = 6$ cọc.
    • Bố trí đối xứng 2 hàng $\times$ 3 cột, khoảng cách cọc $3d = 2,4\text{ m}$, mép cọc cách mép bệ $1d = 0,8\text{ m}$.
  • Kết quả mô phỏng từ phần mềm FB-Pier:
    • Lực dọc trục cọc lớn nhất: $N_{max} = 3.279\text{ kN}$.
    • Cọc số 4 chịu mô men lớn nhất trong hệ với giá trị $M_{max} = 320,2\text{ kN}\cdot\text{m}$.
    • Chuyển vị lớn nhất của hệ cọc: Phương ngang ($Y_p$) là $1,02\text{ cm}$; Phương dọc ($X_p$) là $0,29\text{ cm}$.

Chương 4: Kiểm toán

Chương 4 thực hiện các phép kiểm tra an toàn kết cấu theo các trạng thái giới hạn:

  • Kiểm toán theo Trạng thái Giới hạn Cường độ I (CĐ1):
    • Kiểm tra sức kháng dọc trục cọc đơn: $N_{max} + P_c = 3.279 + 429,552 = 3.708,552\text{ kN} \le [P] = 3.716,138\text{ kN}$ (Đạt).
    • Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc: Tổng tải trọng tác dụng $N_{CD} = 13.337\text{ kN} \le \phi_g R_g = 18.631,597\text{ kN}$ (Đạt).
    • Kiểm tra khả năng chịu lực của nền đất dưới đáy khối móng quy ước:
      • Góc ma sát trung bình tính theo bình quân gia quyền: $\varphi_{tb} = 17,65^\circ \rightarrow$ góc truyền lực $\alpha = \varphi_{tb} / 4 = 4,41^\circ$.
      • Kích thước đáy khối móng quy ước: Chiều dài $L = 14,10\text{ m}$, chiều rộng $B = 11,70\text{ m}$.
      • Tổng lực thẳng đứng tác dụng $V = 13.337,363\text{ kN} \le q_R A' = 386.505,07\text{ kN}$ (Đạt).
  • Kiểm toán theo Trạng thái Giới hạn Sử dụng I (SD1):
    • Tổng tải trọng tiêu chuẩn quy đổi về đáy khối móng quy ước (bao gồm trọng lượng cọc $N_3 = 4.295,52\text{ kN}$ và trọng lượng đất $N_2 = 69.879,35\text{ kN}$): $N = 84.252,87\text{ kN}$.
    • Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy khối móng: $p_{tb} = 510,74\text{ kPa}$; Ứng suất gây lún: $p_{gl} = 61,18\text{ kPa}$.
    • Tính toán độ lún tổng cộng $S = S_c + S_e$ theo phương pháp phân tầng cộng lún (TCVN 9362:2012) kết hợp độ lún đàn hồi của cọc $S_e$.

Kết quả và đóng góp

Bảng tổng hợp kết quả kiểm toán kỹ thuật

Nội dung kiểm toán Đại lượng tác dụng / Giá trị tính toán Sức kháng cho phép / Giới hạn quy định Kết luận
Sức kháng dọc trục cọc đơn (CĐ1) $N_{max} + P_c = 3.708,55\text{ kN}$ $[P] = 3.716,14\text{ kN}$ Thỏa mãn (Đạt)
Sức kháng nhóm cọc (CĐ1) $N_{CD} = 13.337,00\text{ kN}$ $\phi_g R_g = 18.631,60\text{ kN}$ Thỏa mãn (Đạt)
Khả năng chịu tải nền đất đáy KMQU $V = 13.337,36\text{ kN}$ $q_R A' = 386.505,07\text{ kN}$ Thỏa mãn (Đạt)
Chuyển vị ngang lớn nhất ($Y_p$) $1,02\text{ cm}$ Nằm trong ngưỡng cho phép Thỏa mãn (Đạt)
Chuyển vị dọc lớn nhất ($X_p$) $0,29\text{ cm}$ Nằm trong ngưỡng cho phép Thỏa mãn (Đạt)

Giải pháp kỹ thuật đề xuất

  • Đề xuất phương án móng gồm 6 cọc khoan nhồi đường kính $D = 800\text{ mm}$, bố trí thành 2 hàng $\times$ 3 cột trong bệ kích thước $6,4\text{ m} \times 4,0\text{ m} \times 2,5\text{ m}$.
  • Xác định cao độ mũi cọc tối ưu ở mức $-57,0\text{ m}$ để ngàm sâu vào Lớp 10 (cát hạt trung có $N_{SPT} = 45$), đảm bảo triệt tiêu nguy cơ trượt lún qua các tầng bùn sét yếu phía trên (Lớp 1, Lớp 3).
  • Sử dụng bê tông M300 ($f_c' = 30\text{ MPa}$) kết hợp 18 thanh thép dọc $\Phi 22$ ($f_y = 420\text{ MPa}$) và cốt đai xoắn để tăng cường khả năng chịu uốn nén đồng thời khi cọc số 4 chịu mô men lớn ($320,2\text{ kN}\cdot\text{m}$).

Đóng góp kỹ thuật của đồ án

  • Thiết lập quy trình tính toán hoàn chỉnh kết hợp giữa phương pháp giải tích truyền thống theo TCVN 11823:2017 và phân tích số 3D tương tác cọc - đất bằng phần mềm FB-Pier.
  • Làm rõ sự phân bố nội lực không đều giữa các cọc trong nhóm bệ đài thấp, xác định chính xác vị trí cọc bất lợi nhất (cọc số 4) để kiểm toán bền cục bộ.

Hạn chế và phạm vi áp dụng

  • Đồ án tập trung tính toán cho một vị trí hố khoan địa chất cụ thể tại Trụ T2, chưa mở rộng phân tích biến thiên địa tầng trên toàn tuyến cầu.
  • Số liệu thủy văn mới chỉ xét các giá trị tĩnh danh định (MNCN, MNTN, MNTT, cao độ xói $-2,0\text{ m}$), phần thuyết minh nêu rõ chưa thực hiện đánh giá chuyên sâu các yếu tố thủy lực dòng chảy phức tạp như vận tốc xói lở cục bộ theo chu kỳ lũ.
  • Tính toán tương tác phi tuyến cọc - đất phụ thuộc vào các đường cong phản lực đất ($p-y$, $t-z$, $q-z$) mặc định trong phần mềm FB-Pier theo chỉ tiêu đất rời và đất dính quy đổi.

Giá trị tham khảo và đối tượng sử dụng

Tài liệu đồ án mang giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông, Kỹ thuật Cầu đường, Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp: Làm tài liệu mẫu cho đồ án môn học Nền móng, Đồ án Thiết kế Cầu hoặc Khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành cầu đường.
  • Kỹ sư thiết kế kết cấu nền móng công trình giao thông: Tham khảo quy trình áp dụng thực tế tiêu chuẩn TCVN 11823:2017 trong tính toán cọc khoan nhồi mố trụ cầu.
  • Nội dung nổi bật đáng tham khảo: Quy trình 5 bước mô hình hóa tương tác móng cọc - bệ - nền đất trên phần mềm FB-Pier và phương pháp lập bảng kiểm toán chi tiết theo Trạng thái Giới hạn Cường độ I và Sử dụng I.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao chiều dài cọc khoan nhồi được chọn là $57\text{ m}$ và mũi cọc đặt ở cao độ $-57\text{ m}$?
Dựa trên kết quả khảo sát địa chất hố khoan T2, các lớp đất bên trên (Lớp 1, 2, 3, 5, 8) có sức chịu tải kém ($N_{SPT} \le 9$, đất bùn sét dẻo chảy hoặc cát xốp). Cọc được kéo dài $57\text{ m}$ từ đáy bệ (cao độ $0\text{ m}$) xuống cao độ $-57\text{ m}$ để cắm mũi trực tiếp vào Lớp 10 (cát hạt trung có $N_{SPT} = 45$), đảm bảo đủ sức kháng mũi ($R_p = 1.288,66\text{ kN}$) và sức kháng thân.

2. Cọc nào trong hệ 6 cọc chịu mô men uốn lớn nhất và giá trị là bao nhiêu theo mô phỏng FB-Pier?
Trong hệ thống 6 cọc bố trí 2 hàng $\times$ 3 cột, cọc ở vị trí số 4 chịu mô men lớn nhất với giá trị $M_{max} = 320,2\text{ kN}\cdot\text{m}$. Do đó, cọc số 4 được chọn làm đối tượng đại diện để trích xuất biểu đồ tương tác uốn - nén (Biaxial Moment và Uniaxial Moment).

3. Phương pháp nào được áp dụng để tính toán sức kháng thân cọc cho các lớp đất dính và đất rời?
Sức kháng thân cọc trong các lớp đất dính (sét, bùn sét) được xác định theo phương pháp $\alpha$ ($q_{s(dính)} = \alpha S_u$) dựa trên sức kháng cắt không thoát nước $S_u$. Đối với các lớp đất rời (cát), sức kháng thân được tính theo phương pháp $\beta$ ($q_{s(rời)} = \beta \sigma_v'$), trong đó $\beta$ là hệ số truyền tải phụ thuộc vào góc ma sát trong hiệu chỉnh và ứng suất tiền cố kết.

4. Kết quả kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn theo Trạng thái Giới hạn Cường độ I có thỏa mãn không?
Kết quả kiểm toán hoàn toàn thỏa mãn. Tổng lực dọc lớn nhất tác dụng lên đầu cọc từ phần mềm kết hợp trọng lượng bản thân cọc ($P_c = 429,552\text{ kN}$) là $N_{max} + P_c = 3.708,552\text{ kN}$, nhỏ hơn sức chịu tải cho phép của cọc đơn $[P] = 3.716,138\text{ kN}$.

5. Kích thước hình học bệ móng và quy cách bố trí cọc được xác định như thế nào?
Bệ cọc có kích thước mặt bằng dài $6,4\text{ m}$, rộng $4,0\text{ m}$, chiều cao bệ $H_b = 2,5\text{ m}$. Hệ móng gồm 6 cọc khoan nhồi $D = 800\text{ mm}$ được bố trí đối xứng gồm 2 hàng và 3 cột; khoảng cách giữa các tim cọc là $3d = 2,4\text{ m}$ và khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ là $1d = 0,8\text{ m}$.

Kết luận

Đồ án môn học Nền móng của sinh viên Nguyễn Trần Trung Hiếu đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán thiết kế kết cấu mố trụ và móng cọc khoan nhồi cho Trụ T2 cầu vượt sông. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa tiêu chuẩn thiết kế cầu TCVN 11823:2017 và mô hình số 3D trên phần mềm FB-Pier, tác giả đã lựa chọn giải pháp móng 6 cọc $D = 800\text{ mm}$ ngàm vào tầng cát chặt lớp 10 ở chiều sâu $57\text{ m}$. Toàn bộ các chỉ tiêu kiểm toán về sức kháng cọc đơn, sức kháng nhóm cọc, ổn định nền đáy móng quy ước và chuyển vị đều thỏa mãn điều kiện an toàn chịu lực và khai thác.