Nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép không bịt mũi trong xây dựng cầu tại TP.HCM

• Tác giả: Đinh Văn Phong
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Tuyết Trinh
• Trường học: Trường Đại học Giao thông Vận tải
• Chuyên ngành: Xây dựng Cầu Hầm
• Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép (dạng cọc ống đóng không bịt mũi) cho các công trình cầu trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh
• Loại tài liệu: luận văn thạc sỹ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 0.1. Sự cần thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 0.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 0.4. Phương pháp nghiên cứu
• 0.5. Nội dung nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC ỐNG THÉP
• 1.1. Giới thiệu chung, lịch sử phát triển của cọc ống thép
• 1.2. Ưu nhược điểm của cọc ống thép
• 2. CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG CỦA CỌC ỐNG THÉP TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
• 2.1. Ứng dụng cọc ống thép trong công trình cầu ở các nước trên Thế giới
• 2.2. Ứng dụng cọc ống thép trong công trình cầu tại Việt nam
• 2.3. Đặc điểm của móng cọc ống thép
• 3. CHƯƠNG 3: TRIẾT LÝ THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CỌC ỐNG THÉP THEO TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05
• 3.1. Triết lý thiết kế tính toán
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN ÁP DỤNG VÀO CÔNG TRÌNH CẦU SỬ DỤNG CỌC ỐNG THÉP TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về cọc ống thép

Chương này giới thiệu tổng quan về cọc ống thép, bao gồm lịch sử phát triển và các dạng kết cấu móng công trình. Cọc ống thép được phân loại thành hai dạng chính: dạng đơn và dạng giếng. Dạng đơn tương tự như các loại cọc phổ biến khác, trong khi dạng giếng được sử dụng cho các vùng nước sâu, giúp giảm thời gian thi công. Cọc ống thép có nhiều ưu điểm như khả năng chịu tải cao, phù hợp với điều kiện địa chất phức tạp, nhưng cũng có nhược điểm như cần biện pháp chống ăn mòn.

1.1. Lịch sử phát triển

Cọc ống thép đã được sử dụng từ đầu thế kỷ XX tại các nước như Đức và Nga. Tại Nhật Bản, cọc ống thép được ứng dụng rộng rãi trong các công trình cầu và bến cảng từ những năm 1950. Tính đến nay, hàng nghìn công trình sử dụng cọc ống thép đã được xây dựng tại Nhật Bản, châu Âu và châu Mỹ.

1.2. Ưu nhược điểm

Cọc ống thép có ưu điểm vượt trội về khả năng chịu tải và phù hợp với địa chất phức tạp. Tuy nhiên, nhược điểm chính là cần biện pháp chống ăn mòn, đặc biệt trong môi trường có độ ẩm cao hoặc tiếp xúc với nước biển.

II. Ứng dụng cọc ống thép trên thế giới và tại Việt Nam

Chương này phân tích ứng dụng cọc ống thép trong các công trình cầu trên thế giới và tại Việt Nam. Trên thế giới, cọc ống thép được sử dụng rộng rãi trong các công trình cầu và bến cảng từ đầu thế kỷ XX. Tại Việt Nam, cọc ống thép đã được sử dụng trong các công trình như cầu Sài Gòn, cảng Tân Cảng, và cầu Trần Hưng Đạo. Tuy nhiên, việc ứng dụng cọc ống thép tại Việt Nam vẫn còn hạn chế do thiếu kinh nghiệm và tiêu chuẩn thiết kế cụ thể.

2.1. Ứng dụng trên thế giới

Cọc ống thép được sử dụng rộng rãi tại các nước phát triển như Nhật Bản, châu Âu và châu Mỹ. Các công trình tiêu biểu bao gồm cầu vượt sông Ishikari tại Nhật Bản và nhiều bến cảng lớn.

2.2. Ứng dụng tại Việt Nam

Tại Việt Nam, cọc ống thép đã được sử dụng trong các công trình như cầu Sài Gòn và cảng Tân Cảng. Tuy nhiên, việc ứng dụng vẫn còn hạn chế do thiếu kinh nghiệm và tiêu chuẩn thiết kế cụ thể. Cần nghiên cứu thêm để phát triển cọc ống thép trong tương lai.

III. Thiết kế và tính toán cọc ống thép

Chương này trình bày triết lý thiết kế và tính toán cọc ống thép theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05. Các yếu tố như hệ số tải trọng, hệ số sức kháng và các trạng thái giới hạn được phân tích chi tiết. Cọc ống thép cần đáp ứng các yêu cầu về cường độ, độ lún và khả năng chịu tải trọng động đất hoặc lực va chạm.

3.1. Triết lý thiết kế

Theo tiêu chuẩn 22TCN 272-05, cọc ống thép cần đáp ứng các yêu cầu về cường độ và độ bền. Các hệ số tải trọng và sức kháng được tính toán dựa trên thống kê và điều kiện thực tế của công trình.

3.2. Tính toán sức kháng

Sức kháng của cọc ống thép được tính toán dựa trên các yếu tố như đặc tính đất nền và tải trọng công trình. Cần đảm bảo cọc ống thép có khả năng chịu tải trọng lớn và độ lún trong giới hạn cho phép.

IV. Nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép tại TP

Chương này tập trung vào nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép trong các công trình cầu tại TP.HCM. Địa chất khu vực TP.HCM có đặc điểm là lớp đất yếu và phức tạp, đòi hỏi giải pháp móng phù hợp. Cọc ống thép được so sánh với cọc khoan nhồi về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và thời gian thi công. Kết quả cho thấy cọc ống thép có nhiều ưu điểm vượt trội trong điều kiện địa chất phức tạp.

4.1. Đặc điểm địa chất TP.HCM

TP.HCM có địa chất yếu với lớp đất dày khoảng 20m, đòi hỏi giải pháp móng phù hợp. Cọc ống thép được xem là giải pháp hiệu quả cho các công trình cầu tại khu vực này.

4.2. So sánh với cọc khoan nhồi

Cọc ống thép được so sánh với cọc khoan nhồi về các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và thời gian thi công. Kết quả cho thấy cọc ống thép có ưu điểm về khả năng chịu tải và thời gian thi công ngắn hơn.

V. Kết luận và kiến nghị

Chương này tổng kết các kết quả nghiên cứu và đưa ra các kiến nghị cho việc ứng dụng cọc ống thép trong các công trình cầu tại TP.HCM. Cọc ống thép được đánh giá là giải pháp hiệu quả cho các công trình cầu tại khu vực có địa chất yếu và phức tạp. Cần xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế và thi công cụ thể để phát triển cọc ống thép tại Việt Nam.

5.1. Kết luận

Cọc ống thép là giải pháp hiệu quả cho các công trình cầu tại TP.HCM, đặc biệt trong điều kiện địa chất yếu và phức tạp. Nghiên cứu đã chứng minh ưu điểm vượt trội của cọc ống thép so với các loại cọc khác.

5.2. Kiến nghị

Cần xây dựng các tiêu chuẩn thiết kế và thi công cụ thể cho cọc ống thép tại Việt Nam. Đồng thời, cần nghiên cứu thêm về các biện pháp chống ăn mòn để nâng cao tuổi thọ của cọc ống thép.