Mô phỏng tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi trên cơ sở so sánh với thí nghiệm O-Cell

Luận văn về mô phỏng tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi, so sánh với thí nghiệm O-Cell. Nghiên cứu kỹ thuật xây dựng công trình ngầm.

• Tác giả: Trần Văn Thân
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Tuấn Anh
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình ngầm
• Đề tài: Mô phỏng tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi trên cơ sở so sánh với thí nghiệm O-Cell
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mô Phỏng Tính Sức Chịu Tải Cọc Khoan Nhồi

Cọc khoan nhồi đóng vai trò then chốt trong móng các công trình cao tầng và hạ tầng quan trọng. Việc xác định chính xác sức chịu tải của chúng là vô cùng quan trọng để đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế. Bài toán này càng trở nên cấp thiết khi các công trình cao tầng ngày càng phổ biến, đòi hỏi cọc khoan nhồi có đường kính lớn và khả năng chịu tải cao. Hiện nay, có nhiều phương pháp để xác định sức chịu tải của cọc, trong đó có mô phỏng bằng phần mềm, tính toán theo tiêu chuẩn và thí nghiệm O-Cell. Mỗi phương pháp có những ưu nhược điểm riêng, và việc so sánh, đối chiếu kết quả giữa chúng giúp nâng cao độ tin cậy trong thiết kế và thi công. Luận văn này tập trung vào việc nghiên cứu sức chịu tải của cọc khoan nhồi thông qua việc mô phỏng bằng phần mềm phần tử hữu hạn, đối chiếu với kết quả thí nghiệm O-Cell và tính toán theo TCVN.

1.1. Lịch Sử Phát Triển Thử Nghiệm O Cell Tổng Quan Tiêu Chuẩn

Phương pháp thử tải O-Cell được phát triển bởi Giáo sư Jorj O. Osterberg từ những năm 1970, nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, đặc biệt tại các nước phương Tây. Phương pháp này cho phép thử tải trọng tĩnh lên đến hàng nghìn tấn mà không đòi hỏi mặt bằng và không gian chất tải lớn như các phương pháp truyền thống. Các nghiên cứu hiện đại tập trung vào việc xây dựng tiêu chuẩn cho phương pháp này, dựa trên các giả thiết về sức chịu tải cực hạn của thân và mũi cọc trong các điều kiện đất nền khác nhau. Viện Khoa học công nghệ GTVT và Viện Kỹ thuật xây dựng Hà Nội đã có những nghiên cứu ban đầu về công nghệ này để ứng dụng trong điều kiện Việt Nam.

1.2. Thực Trạng Ứng Dụng Thử Nghiệm O Cell Tại Việt Nam Các Dự Án Tiêu Biểu

Tại Việt Nam, phương pháp thử tải O-Cell mới chỉ được ứng dụng trong một số công trình, bao gồm Cầu Mỹ Thuận, tòa nhà Vietcombank (Hà Nội) và tòa nhà 27 Láng Hạ (Hà Nội). Tại Cầu Mỹ Thuận, phương pháp này được sử dụng để xác định ma sát thành bên giới hạn của các lớp đất khác nhau và sức chống giới hạn ở mũi. Tòa nhà Vietcombank sử dụng thử nghiệm O-Cell cho cọc barrette có kích thước lớn. Các kết quả thí nghiệm thu được được đánh giá là rất tốt, cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của phương pháp này.

II. Vấn Đề Hạn Chế Tính Toán Thử Nghiệm Sức Chịu Tải Cọc

Việc xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi luôn là một thách thức đối với kỹ sư thiết kế. Các phương pháp tính toán truyền thống thường dựa trên các giả định đơn giản hóa về điều kiện địa chất và tương tác giữa cọc và đất, dẫn đến kết quả có thể không chính xác. Thí nghiệm O-Cell là một phương pháp hiệu quả, nhưng chi phí thực hiện khá cao và đòi hỏi thiết bị chuyên dụng. Do đó, việc kết hợp mô phỏng bằng phần mềm với các phương pháp khác là một giải pháp tiềm năng để nâng cao độ tin cậy và giảm chi phí.

2.1. Sai Số Tiềm Ẩn trong Phương Pháp Tính Toán Sức Chịu Tải Cọc Khoan Nhồi

Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc theo TCVN 10304:2014 dựa trên các công thức kinh nghiệm và các giả định đơn giản hóa. Điều này có thể dẫn đến sai số đáng kể, đặc biệt trong các điều kiện địa chất phức tạp. Ví dụ, việc xác định chính xác các tham số đất như góc ma sát, lực dính và mô đun đàn hồi là rất quan trọng, nhưng thường khó khăn và tốn kém. Ngoài ra, các phương pháp tính toán thường bỏ qua ảnh hưởng của quá trình thi công đến sức chịu tải của cọc.

2.2. Chi Phí và Hạn Chế Về Quy Mô của Thử Nghiệm O Cell Hiện Trường

Thí nghiệm O-Cell cung cấp kết quả trực tiếp về sức chịu tải của cọc, nhưng chi phí thực hiện khá cao, đặc biệt đối với các cọc có đường kính lớn và khả năng chịu tải cao. Việc vận chuyển và lắp đặt thiết bị O-Cell cũng đòi hỏi chuyên môn và kinh nghiệm. Ngoài ra, số lượng cọc có thể thí nghiệm thường bị hạn chế do chi phí và thời gian, do đó kết quả có thể không đại diện cho toàn bộ công trình. Chi phí thí nghiệm O-Cell cũng là một vấn đề đáng quan tâm.

III. Giải Pháp Mô Phỏng Sức Chịu Tải Cọc Khoan Nhồi Bằng PLAXIS

Việc sử dụng phần mềm PLAXIS để mô phỏng sức chịu tải của cọc khoan nhồi là một giải pháp hiệu quả và tiết kiệm chi phí. PLAXIS cho phép mô hình hóa các điều kiện địa chất phức tạp và tương tác giữa cọc và đất một cách chi tiết. Kết quả mô phỏng có thể được sử dụng để kiểm tra và điều chỉnh kết quả tính toán theo tiêu chuẩn, cũng như để dự đoán sức chịu tải của cọc trong các điều kiện khác nhau.

3.1. Ưu Điểm của Mô Phỏng PLAXIS 3D Phân Tích Phi Tuyến Tương Tác Đất Cọc

PLAXIS 3D là một phần mềm phần tử hữu hạn mạnh mẽ, cho phép mô hình hóa các vấn đề địa kỹ thuật phức tạp. PLAXIS có khả năng phân tích phi tuyến, cho phép mô hình hóa sự thay đổi của các tham số đất theo ứng suất và biến dạng. Ngoài ra, PLAXIS cũng cung cấp các mô hình đất tiên tiến như Mohr-Coulomb và Hardening Soil, cho phép mô hình hóa chính xác hơn hành vi của đất. Khả năng mô phỏng tương tác đất-cọc là một lợi thế lớn của PLAXIS.

3.2. Quy Trình Mô Phỏng Thiết Lập Mô Hình Chọn Mô Hình Đất Giải Bài Toán

Quy trình mô phỏng sức chịu tải của cọc khoan nhồi bằng PLAXIS bao gồm các bước sau: (1) Thiết lập mô hình hình học của cọc và đất nền. (2) Xác định các tham số đất từ kết quả khảo sát địa chất. (3) Chọn mô hình đất phù hợp với điều kiện địa chất. (4) Phân chia mô hình thành các phần tử hữu hạn. (5) Áp đặt tải trọng lên cọc. (6) Giải bài toán phần tử hữu hạn để tính toán ứng suất và biến dạng trong cọc và đất. (7) Phân tích kết quả để xác định sức chịu tải của cọc. Việc lựa chọn mô hình đất phù hợp là yếu tố quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả mô phỏng.

IV. So Sánh Kết Quả Mô Phỏng PLAXIS Thí Nghiệm O Cell Thực Tế

Để đánh giá độ tin cậy của mô phỏng PLAXIS, cần so sánh kết quả mô phỏng với kết quả thí nghiệm O-Cell thực tế. Sự khác biệt giữa hai kết quả có thể do nhiều yếu tố, bao gồm sai số trong việc xác định tham số đất, đơn giản hóa trong mô hình hóa và ảnh hưởng của các yếu tố khác như quá trình thi công. Việc phân tích và giải thích sự khác biệt này giúp nâng cao độ chính xác của mô phỏng và cải thiện hiểu biết về hành vi của cọc khoan nhồi.

4.1. Phân Tích Sai Số Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Độ Tin Cậy của Mô Phỏng

Có nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của mô phỏng PLAXIS, bao gồm: (1) Sai số trong việc xác định các tham số đất từ kết quả khảo sát địa chất. (2) Đơn giản hóa trong mô hình hóa, ví dụ bỏ qua ảnh hưởng của quá trình thi công hoặc các lớp đất không đồng nhất. (3) Lựa chọn mô hình đất không phù hợp. (4) Sai số trong quá trình giải bài toán phần tử hữu hạn. (5) Ảnh hưởng của các yếu tố khác như mực nước ngầm và sự cố kết của đất.

4.2. Hiệu Chỉnh Mô Hình Điều Chỉnh Tham Số Đất Để Kết Quả Mô Phỏng Gần Thực Tế

Để nâng cao độ tin cậy của mô phỏng, cần hiệu chỉnh mô hình bằng cách điều chỉnh các tham số đất sao cho kết quả mô phỏng phù hợp với kết quả thí nghiệm O-Cell. Quá trình này thường đòi hỏi kinh nghiệm và sự hiểu biết sâu sắc về hành vi của đất. Các phương pháp hiệu chỉnh có thể bao gồm sử dụng phân tích độ nhạy để xác định các tham số đất có ảnh hưởng lớn nhất đến kết quả mô phỏng và sử dụng các thuật toán tối ưu hóa để tìm các giá trị tham số đất phù hợp.

V. Ứng Dụng Tối Ưu Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi Dựa Trên Mô Phỏng

Kết quả mô phỏng sức chịu tải của cọc khoan nhồi có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế cọc, giảm chi phí thi công và nâng cao độ an toàn của công trình. Mô phỏng cho phép đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến sức chịu tải của cọc, như kích thước cọc, chiều sâu chôn cọc, đặc tính đất nền và phương pháp thi công. Từ đó, kỹ sư có thể lựa chọn thiết kế cọc phù hợp nhất với điều kiện cụ thể của công trình.

5.1. Phân Tích Độ Nhạy Xác Định Yếu Tố Ảnh Hưởng Lớn Nhất Đến Sức Chịu Tải

Việc phân tích độ nhạy giúp xác định các yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến sức chịu tải của cọc khoan nhồi. Các yếu tố này có thể bao gồm các tham số đất như góc ma sát, lực dính và mô đun đàn hồi, cũng như các yếu tố thiết kế như đường kính cọc và chiều sâu chôn cọc. Kết quả phân tích độ nhạy giúp kỹ sư tập trung vào việc xác định chính xác các tham số quan trọng nhất và lựa chọn thiết kế cọc phù hợp.

5.2. Tối Ưu Thiết Kế Lựa Chọn Kích Thước Chiều Sâu Chôn Cọc Hiệu Quả Nhất

Dựa trên kết quả mô phỏng và phân tích độ nhạy, kỹ sư có thể tối ưu hóa thiết kế cọc bằng cách lựa chọn kích thước và chiều sâu chôn cọc hiệu quả nhất. Mô phỏng cho phép đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này đến sức chịu tải của cọc và lựa chọn thiết kế đáp ứng yêu cầu về độ an toàn và kinh tế. Việc tối ưu hóa thiết kế cọc có thể giúp giảm chi phí thi công và nâng cao độ an toàn của công trình.

VI. Kết Luận Ưu Nhược Điểm Mô Phỏng Triển Vọng Ứng Dụng

Việc mô phỏng sức chịu tải của cọc khoan nhồi bằng phần mềm PLAXIS là một công cụ hữu ích cho kỹ sư thiết kế. Mô phỏng cho phép mô hình hóa các điều kiện địa chất phức tạp và tương tác giữa cọc và đất một cách chi tiết, giúp nâng cao độ tin cậy của thiết kế và giảm chi phí thi công. Tuy nhiên, mô phỏng cũng có những hạn chế nhất định, và cần được kết hợp với các phương pháp khác như tính toán theo tiêu chuẩn và thí nghiệm O-Cell để đảm bảo độ an toàn của công trình.

6.1. Tổng Kết Ưu Nhược Điểm Khi Nào Nên Sử Dụng Mô Phỏng PLAXIS

Ưu điểm của mô phỏng PLAXIS bao gồm khả năng mô hình hóa các điều kiện địa chất phức tạp, phân tích phi tuyến, và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến sức chịu tải của cọc. Nhược điểm bao gồm đòi hỏi kiến thức và kinh nghiệm về phần tử hữu hạn, và phụ thuộc vào độ chính xác của các tham số đất. Nên sử dụng mô phỏng PLAXIS trong các trường hợp địa chất phức tạp, công trình quan trọng, và khi cần tối ưu hóa thiết kế cọc.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Tích Hợp BIM Mô Phỏng 4D Trong Thiết Kế Cọc

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tích hợp mô phỏng PLAXIS với BIM (Building Information Modeling) và mô phỏng 4D để tạo ra một quy trình thiết kế cọc khoan nhồi toàn diện. BIM cho phép tạo ra một mô hình 3D của công trình, bao gồm cả cọc và đất nền, và mô phỏng 4D cho phép mô hình hóa quá trình thi công theo thời gian. Việc tích hợp mô phỏng PLAXIS với BIM và mô phỏng 4D sẽ giúp kỹ sư thiết kế cọc một cách hiệu quả hơn và giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN .1 Tình hình nghiên CỨU.1 Tình hình nghiên cứu trên thé giới .2 Tinh hình nghiên cứu trong nƯỚC.2 Triển vọng của việc áp dụng thử tai bang hộp tải trọng Osterberg. 20 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LY THUYÊT.- 2-5 SE SE+E+E+E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrree 21 2.1 Nguyên ly thí nghiệm Osterberg .2 Nguyên tac chon hộp tai.3 Phương pháp dat tai.4 Nguyên tac xác định tải trọng giới han của CỌC.5 Phân tích kết quả thử tải.- - k3 SES SE SE cvcư cư g cvcv ng nererreg 30 2.6 Cách chuyền đổi tương đương từ kết quả thử theo phương pháp Osterberg về kết quả thử theo phương pháp thử tĩnh truyền thống .1 Cách quy đổi don giản. -c- k1 S191 5E TT ng ng 34 2.2 Cách quy đổi chỉ tiẾt.7 Sức chịu tải CUA CỌC.1 Công thức chung xác định sức chiu tải của COC .2 Sức chiu tải cua cọc theo các chỉ tiêu cường độ của đất nên. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (theo phụ lục G.4 Xác định sức chịu tai của cọc theo sức kháng mũi xuyên tinh qc (theo phụ lục G.- 1n SH TH TH ng ng tre 43 2.8 Xác định sức chịu tải giới hạn của cọc đơn từ kết quả thử nghiệm hiện trường bang tải trọng tĩnh ép dỌC tỤC.

- «+ + s33 EEE AE Erxrkrkrererkes 45 2.1 Theo phương pháp d6 thị.2 Theo giới hạn chuyỀn Vị QUY ƯỚC. Theo tinh trạng thực tế thí nghiệm và cọc thí nghiệm.9 Mô hình đất.-cccct th Hee 46 2.1 Mô hình Morh-Coulomb .2 Mô hình Hardening-SOIÏ. Mô hình Linear EÏASẨHC.- -- G G1391 1 vn ng ven 49 CHƯƠNG 3: KET QUA SỐ. GB TS 11111111111 111111 511111111 E11 nerkrkg 50 3.2 Đặc điểm địa chất thuỷ văn.3 Tinh toan suc chiu tai cua coc theo phuong phap giai tich TCVN 10304- “0L .1 Sức chiu tai cực hạn của cọc theo chỉ tiêu co lý đất nên.2 Sức chiu tai cực han cua coc theo chi tiêu cường độ của đất nén.3 Sức chịu tải cực han của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT).4 Phân tích ngược quá trình thí nghiệm hiện trường bang hộp tai trong theo phương pháp phan tử hữu hạn Plaxis 2 D.5 So sánh kết quả thí nghiệm O-cell cọc khoan nhôi với kết quả tinh toán sức CHIU tal 00107 .6 Bài toán mô phỏng xác định sức chịu tải cực hạn của cọc.7 Đánh giá tổng quan vé sự chênh lệch giữa sức chịu tải coc theo tính toán với kết quả quan tTẮC.

- - - k1 E19E9E5 3 E111 1 1 9111110111111 11 T111 HH ng rreg 79 CHƯƠNG 4: KET LUẬN VA HƯỚNG NGHIÊN CỨU.2 HurOng nghién CUU0n a4. 81 TÀI LIEU THAM KHAO. 84 Phụ luc A — Hỗ khoan địa Chat: .ccccccccccccssscscssssescseesesesesscseseseesesesceseseseesessescseseeceas 84 Phu luc B — Một số hình ảnh ở hiện trường: voces eseeeeesesesceesesesececscscscesesesevens 86 LY LICH TRÍCH NGANG.--- Sa St S3 18188581818 E5113 1811131111311 E15 1115155115 5e xeE 90 -X- DANH MUC CAC HINH VE Hình 2.1: Nguyên lý tạo lực va truyền lực của hộp O-cell.2: Sơ đồ bố trí thiết bị và chất tải.3: Nguyên lý thí nghiệm OsterberØE.4: So đồ thí nghiệm Osterberg cho cọc khoan nhồi. 2 2-2 +s+cz se: 24 Hình 2.5: Vị trí bố trí hộp tải trọng Osterberg.

cv gererree 25 Hình 2.6: Vị trí cọc lúc ban đầu và sau khi chuyển 2.7: Đường cong chuyển vi - tai trọng (ma sát bên đạt cực hạn).8: Đường cong chuyên vị - tải trọng do chất tải đầu cọc tương đương.9: Đường cong chuyén vi - tải trong (sức chống mũi dat cực hạn).10: Đường cong chuyên vị - tải trọng do chất tải đầu cọc tương đương.11: Sơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyẾ.-- - + << SE eveveeeeecee 35 Hình 2.12: Sơ đồ tính độ nén đàn hồi lý thuyết trong thí nghiệm chất tai đầu cọc (TLT) dựa theo sự phát triển của ứng suất cắt thành bên.13: Biéu đồ lực dọc 0700155992000 d4: 38 Hình 2.14: Biểu đồ xác định hệ số. ¿522cc tre 39 Hình 2.15: Biểu d6 xác định hệ số Op và ÍI.16: Quan hệ ứng suất biến dạng hyperbo liC.1: Phối cảnh của công trÌnh. --¿- - kk+E#E#E#E#ESESESESESESEEEEEsErkekrkrkeerkekeed 50 Hình 3.2: Mặt bằng cầu Binh Lợi và nút giao thông Bình Triệu.3: Mặt cắt ngang địa chất công trình.4: Mô hình đối xứng trục coc đơn trong Plaxis 2Ì).5: Mesh lưới mô hình đối XUN frỤục COC ƠI.6: Mô phỏng quá trình thí nghiỆm.7: Kết quả mô phỏng thi nghidn. cs sececeesseesesesesesescscscscecscscececssssavavens 65 ~xj- Hình 3.8: Biểu đồ chuyển vị theo thời Gian.

eee esesececeesseesesessessetstseseeeeteeeteen 66 Hình 3.9: Biểu đồ tải trong theo thời gian. - -- c9 SE EEEEgEererrerers 66 Hình 3.10: Đường cong tải trong - chuyên vị di lên từ Plaxis 2D.11: Đường cong tải trọng - chuyên vị đi xuống từ Plaxis 2D.12: Đường cong tải trọng - chuyỂn vị. ¿xxx SE SE 5E Exrkrkrerereeo 69 Hình 3.13: Đường cong tải trọng - chuyển vị (tăng tải).- ¿cà exrxeeeree 69 Hình 3.14: Đường cong tải trọng Net - chuyỀn vị.15: Đường cong tải trong Net - chuyển vi ngoại SUy.---- sec cererees 71 Hình 3.16: Đường cong tải trọng - chuyén vị đầu coc tương đương (mô phỏng).17: Đường cong tải trọng - chuyền vị đầu cọc tương đương (quan trắc).18: Đường cong tải trọng - chuyền vị đầu cọc tương đương chưa ké đến độ nén dan hồi bố Sung. ----- + + tk 5 519151511111 1 1 1 111111 H1 0111 1311 01 re rrkg 75 Hình 3.19: Đường cong tải trọng - chuyển vị đầu cọc tương đương có kế đến độ nén ibn8 02 :5— 7 1277 75 Hình 3.20: Các phase dé tính sức chịu tải cực hạn của cọc bang Plaxis 2D.21: Quá trình tính sức chịu tải cực han của cọc băng Plaxis 2D.22: Quá trình tính toán Phase 3 bi ÍaIÏL.23: Sức chịu tải cực han của cọc bang mô phỏng Plaxis 2D.- - - 78 -XII- DANH MỤC CÁC BANG BIEU Bảng 2.1: Giá tri các hệ số k, ZL và Nh cho cọc trong đất cát.

ác con se sec seresssrez 40 Bang 2.3: Chuyén vị giới han Quy UGC.1: Dac trưng chỉ tiêu co lý trung bình của các lớp đất.3: Tinh toán gl1á tri Ufsilic cc ccccccccesssssssssneceeeeeceeeeeeeseeeseeesssssaaeeeeeeeceeeeeeeeees 57 Bang 3.4: Tính toán gl1á tri Lfcileincccccccsssssssssscceeeeeccceececeesesesesssssaceecaaeeeeseceeeeeseeeseegas 59 Bang 3.5: Tính toán gia tri 3Í: ¡Ì: ¡. cG G0101 0111113331 11111111 1 18011111 ng 1 re 60 Bảng 3.6: Kết qua tong hợp sức chịu tai Ca CỌC. set SE SEEEEkrkrkrkekekeed 60 Bảng 3.7: Bảng tong hợp thông số mô hình.- - - SE +E+E£E#E+E£E£E+EeEeEeEererrerees 63 Bảng 3.8: Bảng tong hợp chu kì nén tinh CỌC.-- - 5+ + SE ‡keveveeeeseee 64 Bảng 3.9: Bảng tổng hợp chuyỂn vị. --- x31 5E SE 5E Event 68 Bang 3.10: Bảng quy đổi tải trọng Gross thành tải trọng Net.11: Bang chuyển đổi tương đương từ kết quả thử theo phương pháp Osterberg về kết quả thử theo phương pháp thử tĩnh truyền thống (mô phỏng).12: Bảng chuyền đổi tương đương từ kết quả thử theo phương pháp Osterberg về kết quả thử theo phương pháp thử tĩnh truyền thống (quan trắc).13: Bảng kết quả tinh sức chiu tải cực hạn của CỌC.---------++<<<<<<<<s 79 SO KY HIỆU VA VIET TAT FEM Phuong pháp phan tử hữu han HTT Hộp tai trong TOS* Chuyén vi lén cua dau coc COMP Bién dang nén dan hồi của đoạn cọc phía trên O-cell BP Chuyén vị của tâm thép dưới SPT Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn Chuyên vi Trọng lượng ban thân cọc tính từ O-cell trở lên TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Ci Hệ số trọng tâm Lo Chiều dài từ tắm thép trên đến đỉnh cọc Diện tích tiết điện cọc Chu vi tiết diện cọc Mô hình Hardening Soil dp Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc fj Cường độ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i Chiều dài đoạn cọc năm trong lớp đất thứ i Sức chịu tải cực hạn của cọc Đường kính cọc Số thứ tự Modul đàn hồi Hệ số quá cô kết Chiều dài cọc Mực nước ngâm -XiV- unsat Dung trọng của đất trên mực nước ngầm sat Dung trọng của đất dưới mực nước ngầm Hệ số mũ Es g'ef Độ cứng gia tải 3 trục Ew! Độ cứng d6/nén lại 3 trục Eoe get Độ cứng gia tải nén cô kết Vur Hệ số Poisson dỡ tải và gia tải lại p ref Ứng suất tham chiếu KVÈC Hệ số áp lực ngang cho đất cô kết thường Lực dính Góc ma sát Góc giãn nở Rinter Hệ số tương tác giữa cọc và đất kx Hệ số thắm theo phương ngang Hệ số thâm theo phương đứng -15- MO DAU 1.

Tinh cấp thiết của đề tài Tại các nước phương Tây phương pháp thử tải trọng cọc băng hộp tải trọng Osterberg được ứng dung từ những năm 70 của thé kỉ trước và đã được đưa vào tiêu chuẩn của nhiều nước phát triển. Ưu điểm của phương pháp nay là có thé thử tai trọng tĩnh tới tải trọng lên đến nhiều nghìn tan với giá thành hợp lí, không đòi hỏi mặt bằng và không gian chất tải lớn như các phương pháp thử tải tĩnh truyền thống. Dé xác định sức chịu tải của cọc trong phương pháp thử tải này nhiều nhà nghiên cứu đã đưa ra một số giả thiết chung quanh sức chịu tải cực hạn thân cọc và mũi cọc cho những điều kiện đất nên khác nhau. Hiện nay, tại các nước phát triển việc xây dựng tiêu chuân cho phương pháp thử này nói chung đều xoay quanh việc lựa chọn các giả thiết như vậy.

Viện Khoa học công nghệ GTVT, Viện Kỹ thuật xây dựng Ha Nội và một số đơn vị nghiên cứu khác trong nước đã có những nghiên cứu bước đầu về cơ sở khoa học và trình tự công nghệ của phương pháp để ứng dụng trong điều kiện Việt Nam theo hướng làm chủ công nghệ thí nghiệm, xây dựng quy trình thực hiện và phương pháp luận khoa học dé giải thích các kết quả thí nghiệm. Hiện nay, nhu cầu xây dựng các công trình cao tầng ở nước ta rất lớn, các cọc barette và khoan nhéi đường kính lớn có sức chịu tải trên một ngàn tan đang được áp dụng pho bién, vi vậy việc xác định sức chịu tải của chung là điều không thể tránh khỏi. Như vậy việc xác định sức chịu tải của các cọc khoan nhồi đường kính lớn và cọc barette có sức chiu tải lớn dang là vấn đề thời sự của Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh cũng như các công trình lớn khác trong cả nước. Chúng ta đã biết một số thí nghiệm của nước ngoài sử dụng phương pháp thử tải băng HTT Osterberg tại Việt Nam và đã đến lúc chúng ta phải nghiên cứu để làm chủ công nghệ này và có được thêm một phương pháp đánh giá sức chịu tải tin cậy với giá thành hợp lí.

Đến một giai đoạn nhất định tự chủ hoàn toàn thực hiện phương pháp này. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lí thuyết — khoa học, trình tự công nghệ của phương pháp thí nghiệm O-cell và những van đề phải giải quyết để có kha năng ứng dụng công nghệ.