CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VA UNG DUNG MONG CỌC TRONG CÔNG TAC XỬ LY NEN 1.1 Quá trình phát triển móng cọc Toàn bộ lịch sử nhân lại được phát triển từ vị của nén ting kỹ thuật, trong đồ địa kỹ thuật luôn luôn được quan tâm và một số vấn đề về địa kỹ hut lạ rt quan trong như việc xây đựng trên cọc. Khi con người tiền sử xuất hiện từ các hang dng, họ đã bất đầu xây dụng những nơi ở riêng cho mình, ‘Vio thời kỳ cuối thời kỳ đồ đá, những loại cọc đầu tiên được làm theo dạng. cây cử được sử dụng sém nhất, con người định ex tại những thung lũng ven sông trên những ting đất yêu, sinh lẫy hoặc trên những nơi dễ bị ngập lụt để sử dụng nguồn nước và săn bit, Họ dựng những nơi trú ấn trên nền cọc gỗ và gia cổ chắc chin xung quanh những cọc gỗ dé bằng đá, ngày nay nhi di tích được bảo tin & Đông Âu dién hình như trong Rừng đen nước Đức, Vollhynia, và Ba Lan. Vào thời kỹ đồ đã hiện dai, xây dựng trên cọc cây cũng được sử dụng ở những sông, hỗ rit lớn.
CẤu trúc này cũng thuận lợi trong khía cạnh phòng thủ trong đánh trận, hơn 400 khu định cư sử dụng cây cir ở Thuy Si, miễn nam nước Đức, và Bắc Ý là những di tích quen thuộc hay có thể hồi tưởng về pháo dai ki n cổ xung quanh Novgorod Kremlin bên bờ sông Volkhov. Trong quá trình xây dựng, gỗ được sử dụng để củng, cố các ting đất yếu và để đóng cọc. Để đạt được khối lượng và thành quả như vậy chuẩn bị kỹ thuật và việc tổ chức đồng cọc phải đạt mức độ cao đối với con người thời đó, Ngày nay, người ta biết những thông tin về kỹ thuật nền móng cổ đại do sự giới thiệu của Vitruvia, và những mô tà chỉ tit xây dựng cầu được sưu tập bởi Caesar. Viuvia viết rằng có thé dạt được những nỀn móng vững chắc bằng cách sử dạng những cọc gỗ sối được chuẩn bị một cách đặc biệt hoặc là những cọc hình thành từ gỗ trăn precalcined và gỗ 6 liu hay mô tả những thiết bị ding đồng ép cọc đơn giản nhất, các chuyên động của trục kéo va con vật cũng được sử dụng, Ceasar mô tả việc xây dựng c wu bằng gỗ, đoạn qua sông rộng cho quân đội La Mã Hạc viên: Trần Nhật Vũ 3 Trường Đại Học Thủy Loi Luận văn Thạc ST khi d6 cọc gỗ được sử dụng tạo thành trụ edu có thể được xem như một tải liệu tham khảo cô điển về cọc.1: Những thiết bị đồng cọc trong lịch sir Học viên: Trân Nhật Vũ + Trường Đại Học Thủy Loi Luận văn Thạc ST Ngoài ra, một số di tích cần được chủ ý như: nền móng đưới nhà thở Notre Dame de Strasbourg ở Pháp là một điều quan tầm.
Nhà thờ dược xây dựng năm 1015 trên nền ting nền móng trên các cọc gỗ bởi các nhà xây dựng thời La Mã cổ đại từ lâu đã nỗi tiếng là một trong những think tựu cao quý nhất của phương Tây. Khai quật trong lâu dai Baunard ở London (1974-1976) đã chỉ cho thấy các bức tường chịu lực cơ bản cũng nằm yên trên những cọc được đóng vào. thé ky thứ 4 bởi các nhà xây dựng La Mã. ‘Va một bước tiễn vượt bậc trong việc ngành kỹ thuật móng cọc khi năm 1740, Chrisoffer Polhem người Thụy Điễn, một nhà khoa học về vật lý và cơ khí học đã phát minh ra dụng ew không khác mắy thiết bj đóng cọc mà ngày nay sử dung, Kế đến là phát minh của James Hall Nasmyth, một kỹ sư và nhà sáng chế người Scotland đã phát mình ra búa hoi năm 1839 để nâng cao lực đồng khi bị than phiền từ một kỹ sư công ty đóng tau năm 1938 ring những thiết bị bua đóng lớn nhất vẫn không đủ lực đóng để rin trực mái chéo, sau đó được ông cãi tiến thêm thành may đồng cọc vào năm 1843.
Từ đó, thúc diy việc phát triển cọc chịu tai lớn hơn, bền hơn chủ yéu dựa vào vật liệu lâm cọc. Đầu tiên là cọc thép được ra đôi vào khoảng năm 1800, sau đó đến năm 1824 Joseph Aspdin đã phát minh ra xỉ mang Porland, vật liệu không thể thiếu khi tạo thảnh bê tông, tiếp đến năm 1897 A.Raymond lần đầu tiên tim ra hệ thống cọc được trộn bằng hỗn hợp bê tông mang tinh kinh tế hơn so với cọc thép, và đến năm 1903 R.Beale phát triển thành phương pháp cọc bê tông nhi trong ống thép, đến những năm 1960 đến nay với mây móc công nghệ thi công phát tiễn cho ra đồi cọc vô, cọc xi ming đất, cọc cát, và cọc kiểu kết hợp với nhau để tạo thành cọc phù hợp nhất với những lo n đất nhất định. Có lẽ, không có khu vực nảo trên trái đất không sử dụng cọc, thời gian đã khẳng định độ tin cậy, tuổi thọ của các nỀn móng từ thời cổ đại trong nhiều vùng, đất rất khác nhau của Châu A Châu A và Châu Phi Điều này cho thấy móng coe có tm ảnh hưởng rit quan trong rong việc nẵng cao sức chịu ti của nề đất và vốn đã là một biện pháp Không thể thiểu đối với bắt cứ công trinh xây dựng có quy mô tương đối lớn nào trở lên. Cho đến ngày nay.
công nghệ rit tiên tin nhưng vẫn Hạc viên: Trần Nhật Vũ 5 Trường Đại Học Thủy Loi Luận văn Thạc ST “chưa thé áp dụng một biện pháp cải thiện nền nao khác ngoài cọc đổi với những công trình lớn như nhà cao ting, công trình thủy lợi, cầu ding. Vi vậy, mồng cọc vẫn dang là một đề tà rất được quan tâm cho đến ngày nay như v8 công nghệ làm coe, vật liệu làm c tông nghệ thi công cọc, biện pháp thi công cọc, chiễu di sọc cần thiết, phương án rút ngắn cọc vẫn đảm bảo an toàn kỹ thuật 1.2 Khái niệm chung vỀ mong cọc Méng cọc thuộc loại mồng sâu, nổ bao gồm một cọc hoặc miu cọc lên kết với nhau bằng một dai cọc có chức năng chung nhất là truyén tải trọng xuống tng đắt, 4 sâu ở những nơi mà ting đắt nông không đủ khả năng chịu lực nhằm những mục dich thông dụng sau: m tải trọng công trình xuyên qua nước hoặc lớp đất yếu xuống lớp dat tốt ở sâu bên đưới bằng mũi cọc. Coc làm việc như vậy được gọi là cọc chống hoặc cọc chịu mũi. = Truyền tai trọng công trinh qua các lớp đất chịu lực xung quanh cọc bằng sự ma sắt giữa cọc và đất.
Cge làm việc như vậy gọi là cọc ma sắt hoặc cọc treo, - Ding để lên chặt đất cải tạo nền tăng khả năng chịu tải của đất = Truyễn tải trọng công trình qua khỏi độ sâu bị xối lớ = Neo công trình để chịu lực diy nổi hoặc moment lật = Coc được hạ nghiêng một góc so với phương thẳng đứng được gọi là cọc xiên chịu tải trọng ngang, tải trọng nghiêng lớn hoặc làm hệ thông neo. ~ Lam hệ thống neo chịu tải trong ngang từ ấp lực đất tác dụng lên tường cử. = Lam hệ thống chống va đập cho các bến cảng ~ Chiu tải trong động khi có động đất hoặc cọc dưới các mồng máy, Cấu tạo mang cọc gồm: Một cục hoặc nhiều cọc được đồng, p hay thi công đỗ ti chủ các ting đất, đá đủ khả năng chịu tải. Dai cọc dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bổ ti trong của công trình lên các cọc phía đướ đãi Hạc viên: Trần Nhật Vũ 6 Trường Đại Học Thủy Loi Luận văn Thạc ST J 4 — ber =— Lew TI TT TƑTT H Huyền H TT TTT AT i TH Lp alts sie 3 Ỹ th Vt ph ptm Irltlt Lực chốn mỗi Perce (a) Cọc chống.
(h) Cọc ma sát Thanh no Tưởng cit l Coe xita Coe xin Các đứng Cyeehiv nên Coe shia ko (Coe chịu kéo (4) Coc chịu ti trọng ngang Hình 1.2: Chức năng eta cọc 1.3 Phân loại móng cọc Có thể phân loại cọc theo nhiều cách khác nhau nhưng chung quy dựa vào 5 căn 1, Vật liệu làm cọc: Căn cứ vào vật liệu chính để làm cọc như: cọc gỗ, cọc tre, cọc bê tông, cọc thép, cọc cát, cọc kết hợp giữa bê tông với c thếp hay cọc xi mãng đất Hạc viên: Trần Nhật Vũ 7 Trường Bai Hoe Thủy Lợi Luận văn Thạc St 2. Phương pháp chế tạo cọc: Có thé xác định các loại cọc nếu chúng được chế: tạo sẵn hay đúc tại chỗ, Coe gỗ và cọc thép luôn được gia công trước, còn coe bé tông có thể được đúc sẵn hoặc đúc tại chỗ 3. Mức độ lâm dich chuyển đất khí ha cọc: Có thé phân thành 4 loại sau a/ Coe địch gây chuyển vị lớn: như cọc ép, cọc rung, cọc đóng. b/ Coc gây chuyên vĩ nhỏ: như cọc thép tiết điện chữ I, cọc ống hở đầy, cọc vít eí Coe gần như không gây chuyển vị: như cọc khoan nhdi, cọc khoan dẫn.
i Cgc kết hợp gồm hai trong ba loại trên: - Coe vừa gây chuyển vị nhỏ và chuyển vị lớn: như cọc có phần bên dưới là cọc thép nối với phần bên trên là cọc bể tông, - Coe vin gây chuyển vị nhỏ và có phần không gây chuyển vi: như cọc có phần cưới là cọc hở đáy phần trên là bê tông cốt thép, 4, Phuong pháp bạ cọc: Có thé chia thinh cọc đồng, cọc ép, cọc khoan nhỏ ce khoan dẫn, cọc rung và cọc kết hợp cả đồng và khoan. Phương pháp truyền tải trọng từ cọc vào đất có thé chia thành: cọc chồng hay sạc chịu mũi, cọc ma sắt, cọc chẳng và cọc ma sắt phối hợp, cọc chịu ti trọng ngang 1.4 Đặc điểm, điều kiện làm việc và phạm vi áp dụng các lo cọc Hiện nay, có rit nhiều loại cọc để xử lý nền đất yêu pho b nur cọc tre, cọc trim, cọc p cọc bể tổng cốt thép, cọc xỉ mang đất, cọc cấc Mỗi một gi pháp móng cọc đều có những wu nhược điểm và phạm vi ứng dụng nhất định 141 Coctre Việc sử dụng một số loại tre lâm cọc củ thiện chit lượng nén móng đã được ứng dụng khá lâu đời. Ngày nay tre vẫn rất được ưa chuộng trong việc sử dụng làm cọc. cải thiện khả năng chịu tải cia nền để nâng cao độ chặt của đất và giảm hệ số rổng của nỀn nâng cao sức chịu ti của nén ở những công trình có tải trong không lớn và những công trình quy mô nhỏ.
Tre ding làm cọc là loại re tươi, giả, trẻ đực, dang long thẳng, chọn đoạn có đường kính từ 70-100mm, dai 1,5-4m, chặt vat ở mũi cọc.