Nghiên cứu tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và Việt Nam áp dụng cho cống Phú Định, TP.HCM

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

PHẦN MỞ ĐẦU

0.1. Tính cấp thiết của đề tài

0.2. Mục đích nghiên cứu

0.3. Đối tượng nghiên cứu

0.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

0.4.1. Cách tiếp cận

0.4.2. Phương pháp nghiên cứu

0.5. Kết quả đạt được

0.6. Bố cục của luận văn

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC

1.1. Tổng quan tình hình thiết kế móng cọc trong nước và thế giới

1.2. Khái niệm nền, móng

1.2.1. Nền công trình

1.2.2. Móng công trình

1.3. Phân loại nền, móng

1.3.1. Phân loại nền

1.3.2. Phân loại theo độ sâu chôn móng

1.3.2.1. Móng nông

1.3.2.2. Móng sâu

1.4. Khái niệm về móng cọc và phân loại cọc

1.4.1. Tổng quan về móng cọc

1.4.2. Phân loại cọc

1.5. Tổng quan về móng cọc trên thế giới

1.6. Các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong luận văn

1.7. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN TÍNH TOÁN MÓNG CỌC THEO TIÊU CHUẨN MỸ VÀ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

2.1. Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc

2.1.1. Tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn của Mỹ

2.1.1.1. Sức chịu tải của cọc theo phương đứng

2.1.1.2. Sức chịu tải của cọc theo phương ngang

2.1.1.3. Thiết kế của nhóm cọc

2.1.2. Hệ số an toàn trong thiết kế

2.1.3. Tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam

2.1.3.1. Các hệ số an toàn trong thiết kế

2.1.3.2. Sức chịu tải của cọc theo phương đứng

2.1.3.3. Tính toán sức chịu tải ngang của cọc

2.1.3.4. Thiết kế của nhóm cọc

2.2. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC THEO TIÊU CHUẨN MỸ VÀ TIÊU CHUẨN VIỆT NAM (SỬ DỤNG TÀI LIỆU CỦA CÔNG TRÌNH CỐNG PHÚ ĐỊNH)

3.1. Giới thiệu về công trình áp dụng nghiên cứu

3.2. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội trong vùng dự án

3.3. Tài liệu sử dụng trong tính toán

3.4. Nội dung tính toán

3.4.1. Xác định tải trọng tác dụng lên công trình

3.4.2. Các tổ hợp áp dụng tính toán

3.4.3. Tính toán các tải trọng tác dụng

3.4.4. Kiểm tra khả năng chịu tải của nền móng

3.4.5. Tính ứng suất đáy móng

3.4.6. Điều kiện làm việc đàn hồi của nền

3.4.7. Các thông số về cọc

3.4.8. Thiết kế cọc chịu tải đứng theo tiêu chuẩn Mỹ

3.4.9. Tính toán sức chịu tải theo vật liệu

3.4.10. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn

3.4.11. Sức chịu tải dưới mũi cọc

3.4.12. Sức chịu tải của cọc

3.4.13. Tính toán sức chịu tải của nhóm cọc

3.4.14. Thiết kế cọc chịu tải đứng theo tiêu chuẩn Việt Nam

3.4.15. Sức kháng cọc theo vật liệu

3.4.16. Sức kháng dọc trục của cọc theo đất nền

3.4.17. Thiết kế cọc chịu tải trọng ngang

3.4.18. Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Mỹ

3.4.19. Thiết kế cọc chịu tải ngang theo tiêu chuẩn Việt Nam

3.4.20. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

3.4.21. Tổng hợp kết quả tính toán

3.4.22. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Mỹ

3.4.23. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam

3.4.24. Kiểm tra ổn định dưới đáy móng quy ước

3.4.25. Tính toán theo tiêu chuẩn Mỹ

3.4.26. Tính toán theo tiêu chuẩn Việt Nam

3.4.27. Kết quả tính toán và thảo luận

3.4.28. Số liệu địa chất phục vụ tính toán

3.4.29. Về phương pháp tính toán

3.5. Kết luận chương 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

appendix.1. Những vấn đề tồn tại

I. Tính cấp thiết của đề tài

Dự án thủy lợi chống ngập úng tại TP.HCM là một trong những vấn đề cấp bách hiện nay. Các công trình cống kiểm soát triều được thiết kế với khẩu độ lớn nhằm ngăn nước từ sông chảy vào khu vực nội thành. Đặc điểm địa chất tại đây chủ yếu là bùn sét yếu, không đủ khả năng chịu tải trọng lớn. Việc nghiên cứu tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam là cần thiết để đảm bảo an toàn cho các công trình này. Các tiêu chuẩn hiện hành vẫn còn tồn tại những hướng dẫn chưa cụ thể, gây khó khăn cho người sử dụng. Do đó, việc so sánh và phân tích giữa hai hệ thống tiêu chuẩn sẽ giúp cải thiện quy trình thiết kế và thi công móng cọc.

II. Tổng quan về tính toán móng cọc

Móng cọc là một trong những giải pháp phổ biến trong xây dựng, đặc biệt là trên nền đất yếu. Móng cọc có nhiệm vụ truyền tải trọng từ công trình xuống lớp đất có khả năng chịu tải. Việc phân loại nền và móng là rất quan trọng trong thiết kế. Nền có thể được phân loại thành nền thiên nhiên và nền nhân tạo, trong khi móng có thể là móng nông hoặc móng sâu. Móng cọc được sử dụng rộng rãi trên thế giới, với nhiều loại cọc khác nhau như cọc bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi, và cọc ống thép. Việc hiểu rõ về các loại móng cọc và ứng dụng của chúng sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong thiết kế và thi công.

2.1. Khái niệm về móng cọc

Móng cọc là kết cấu dùng để truyền tải trọng của công trình xuống đất. Cọc có thể được đóng hoặc khoan vào đất, giúp tăng khả năng chịu tải cho công trình. Đài cọc là phần kết cấu liên kết các cọc lại với nhau, phân bố tải trọng lên các cọc. Việc lựa chọn loại cọc phù hợp phụ thuộc vào tải trọng và tính chất đất nền.

2.2. Phân loại cọc

Cọc được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm cọc bê tông cốt thép, cọc thép, và cọc xi măng đất. Mỗi loại cọc có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại công trình và điều kiện địa chất cụ thể. Việc lựa chọn loại cọc phù hợp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả và độ bền của công trình.

III. Cơ sở lý luận tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam

Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam có sự khác biệt rõ rệt. Tiêu chuẩn Mỹ thường sử dụng các phương pháp tính toán hiện đại, dựa trên các mô hình và phần mềm tính toán, trong khi tiêu chuẩn Việt Nam chủ yếu dựa vào các bảng tra và kinh nghiệm thực tiễn. Việc hiểu rõ các phương pháp này sẽ giúp kỹ sư có thể áp dụng đúng đắn trong thực tế. Hệ số an toàn trong thiết kế cũng là một yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của cọc. Cần có sự so sánh và phân tích kỹ lưỡng giữa hai tiêu chuẩn để đưa ra những khuyến nghị hợp lý cho việc thiết kế móng cọc.

3.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Mỹ

Tiêu chuẩn Mỹ sử dụng các phương pháp tính toán hiện đại, cho phép xác định sức chịu tải của cọc một cách chính xác hơn. Các phương pháp này bao gồm tính toán sức chịu tải theo phương đứng và phương ngang, cũng như thiết kế nhóm cọc. Hệ số an toàn trong thiết kế cũng được xác định dựa trên các tiêu chí nghiêm ngặt, đảm bảo an toàn cho công trình.

3.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Việt Nam

Tiêu chuẩn Việt Nam chủ yếu dựa vào các bảng tra và kinh nghiệm thực tiễn để xác định sức chịu tải của cọc. Các hệ số an toàn trong thiết kế cũng được quy định rõ ràng, tuy nhiên vẫn còn tồn tại một số hướng dẫn chưa cụ thể. Việc áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại có thể giúp cải thiện quy trình thiết kế và thi công móng cọc.

IV. Tính toán thiết kế móng cọc cho cống Phú Định

Cống Phú Định là một trong những công trình tiêu biểu cho việc áp dụng tính toán móng cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội tại khu vực này có ảnh hưởng lớn đến thiết kế móng cọc. Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình và các tổ hợp tải trọng là rất quan trọng trong quá trình tính toán. Kết quả tính toán cho thấy khả năng chịu tải của cọc đáp ứng được yêu cầu thiết kế, đảm bảo an toàn cho công trình. Việc kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo cả hai tiêu chuẩn cũng cho thấy sự khác biệt trong cách tiếp cận và tính toán, từ đó đưa ra những khuyến nghị cho các công trình tương tự trong tương lai.

4.1. Giới thiệu về công trình cống Phú Định

Cống Phú Định được xây dựng nhằm mục đích kiểm soát triều và ngăn ngập úng cho khu vực TP.HCM. Công trình này có thiết kế phức tạp, yêu cầu tính toán kỹ lưỡng về móng cọc để đảm bảo khả năng chịu tải và ổn định. Việc áp dụng các tiêu chuẩn tính toán hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả và độ bền của công trình.

4.2. Kết quả tính toán và thảo luận

Kết quả tính toán cho thấy sức chịu tải của cọc đáp ứng được yêu cầu thiết kế theo cả hai tiêu chuẩn. Việc kiểm tra khả năng chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Mỹ và Việt Nam cho thấy sự khác biệt trong cách tiếp cận và tính toán. Điều này cho thấy cần có sự điều chỉnh và cải tiến trong quy trình thiết kế để đảm bảo an toàn cho các công trình tương tự trong tương lai.

Luận Văn Thạc Sĩ: Tính Toán Móng Cọc Theo Tiêu Chuẩn Mỹ Và Việt Nam Áp Dụng Cho Cống Phú Định, TP.HCM