Luận văn thạc sĩ địa kỹ thuật xây dựng phân tích sức chịu tải cọc từ kết quả thử động biến dạng lớn pda và nén tĩnh trong tuyến hành lang ven biển phía nam gms sccp

Luận văn Địa Kỹ Thuật: Phân tích sức chịu tải cọc bằng PDA & nén tĩnh tại tuyến hành lang ven biển phía Nam (GMS-SCCP). Nghiên cứu chuyên sâu!

• Tác giả: Đỗ Quang Trung Dũng
• Người hướng dẫn: TS. Võ Ngọc Hà
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-HCM
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân Tích Sức Chịu Tải Cọc Từ Kết Quả Thử Động Biến Dạng Lớn (PDA) Và Nén Tĩnh Trong Tuyến Hành Lang Ven Biển Phía Nam (GMS-SCCP)
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Sức Chịu Tải Cọc PDA Nén Tĩnh Plaxis 55 Ký Tự

Bài toán sức chịu tải cọc là một trong những yếu tố then chốt trong thiết kế và xây dựng nền móng công trình. Việc xác định chính xác khả năng chịu tải của cọc ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và ổn định của toàn bộ công trình. Có nhiều phương pháp để đánh giá sức chịu tải cọc, trong đó phổ biến nhất là thí nghiệm nén tĩnh, phương pháp PDA (Pile Driving Analyzer), và mô phỏng bằng phần mềm Plaxis. Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, và việc so sánh, đối chiếu kết quả giữa các phương pháp là cần thiết để đưa ra đánh giá chính xác nhất. Luận văn này tập trung vào phân tích và so sánh sức chịu tải cọc thu được từ thí nghiệm PDA, nén tĩnh, và mô phỏng Plaxis, từ đó đề xuất giải pháp tối ưu trong thực tế thi công. Mục tiêu là tìm ra phương pháp kết hợp các ưu điểm của từng phương pháp, giảm thiểu chi phí và thời gian, đồng thời đảm bảo chất lượng công trình. Theo TS. Bùi Trường Sơn, đối với cọc đóng hoặc ép, giá trị xác định từ PDA thường lớn hơn so với nén tĩnh do PDA có thể đạt giá trị cực hạn.

1.1. Giới Thiệu Thí Nghiệm Nén Tĩnh Cọc Độ Tin Cậy Cao

Thí nghiệm nén tĩnh cọc được xem là phương pháp trực tiếp và tin cậy nhất để xác định sức chịu tải cọc. Phương pháp này mô phỏng trực tiếp điều kiện làm việc của cọc trong thực tế bằng cách tác dụng tải trọng tĩnh lên đầu cọc và đo chuyển vị tương ứng. Từ đó, ta có thể xác định được mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị, và suy ra sức chịu tải giới hạn của cọc. Tuy nhiên, thí nghiệm nén tĩnh có chi phí cao, tốn nhiều thời gian chuẩn bị và thực hiện, đặc biệt đối với các cọc có sức chịu tải lớn. Ngoài ra, việc chuẩn bị mặt bằng thí nghiệm và hệ thống phản lực cũng gặp nhiều khó khăn, nhất là đối với các công trình trên biển hoặc ở địa hình phức tạp.

1.2. Phương Pháp PDA Ưu Điểm Nhanh Chóng Chi Phí Hợp Lý

Phương pháp PDA (Pile Driving Analyzer) là phương pháp kiểm tra động, sử dụng thiết bị đo và phân tích sóng ứng suất lan truyền trong cọc khi chịu tác dụng của búa đóng. Dựa trên các thông số đo được, phần mềm chuyên dụng (ví dụ: CAPWAP) sẽ phân tích và đưa ra kết quả về sức chịu tải, phân bố lực dọc cọc, và các thông tin khác về trạng thái của cọc trong quá trình thi công. Ưu điểm của phương pháp PDA là thời gian thực hiện nhanh chóng, chi phí thấp hơn nhiều so với thí nghiệm nén tĩnh, và có thể thực hiện được trên nhiều loại cọc và điều kiện địa chất khác nhau. Tuy nhiên, độ tin cậy của phương pháp PDA phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như chất lượng thiết bị đo, kinh nghiệm của người thực hiện, và mô hình tính toán sử dụng. Các nghiên cứu của Goble và LiKin đã chỉ ra sự tương quan giữa kết quả PDA và nén tĩnh, nhưng cũng nhấn mạnh sự khác biệt trong một số trường hợp.

1.3. Mô Phỏng Plaxis Giải Pháp Tiết Kiệm Phân Tích Toàn Diện

Phần mềm Plaxis là công cụ mô phỏng số được sử dụng rộng rãi trong ngành địa kỹ thuật để phân tích bài toán sức chịu tải cọc. Bằng cách xây dựng mô hình số học chi tiết về cọc, đất nền, và điều kiện tải trọng, Plaxis cho phép dự đoán sức chịu tải, chuyển vị, và ứng suất trong cọc và đất nền. Ưu điểm của mô phỏng Plaxis là khả năng phân tích các bài toán phức tạp, xét đến ảnh hưởng của nhiều yếu tố như đặc tính đất nền, hình dạng cọc, và điều kiện biên. Ngoài ra, mô phỏng Plaxis giúp tiết kiệm chi phí và thời gian so với thí nghiệm thực tế. Tuy nhiên, kết quả mô phỏng Plaxis phụ thuộc vào độ chính xác của mô hình đất, các thông số đầu vào, và kinh nghiệm của người thực hiện. Vì vậy, cần có sự kiểm chứng bằng thí nghiệm thực tế để đảm bảo độ tin cậy của kết quả mô phỏng.

II. Thách Thức Khi Xác Định Sức Chịu Tải Cọc Chính Xác 59 Ký Tự

Việc xác định chính xác sức chịu tải cọc là một bài toán phức tạp do sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau. Thứ nhất, đặc tính của đất nền (ví dụ: độ cứng, thành phần, độ ẩm) có thể thay đổi theo không gian và thời gian, gây khó khăn cho việc xây dựng mô hình đất chính xác. Thứ hai, quá trình thi công cọc (ví dụ: đóng, ép, khoan) có thể làm thay đổi trạng thái của đất nền xung quanh cọc, ảnh hưởng đến sức chịu tải. Thứ ba, sự tương tác giữa cọc và đất nền là một hiện tượng phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hình dạng cọc, độ nhám bề mặt, và điều kiện tiếp xúc. Cuối cùng, kết quả thí nghiệm và mô phỏng có thể bị ảnh hưởng bởi sai số đo đạc, sai số mô hình, và kinh nghiệm của người thực hiện. Vì vậy, cần có sự kết hợp giữa kinh nghiệm thực tế, kiến thức chuyên môn, và công cụ phân tích hiện đại để giải quyết bài toán sức chịu tải cọc một cách hiệu quả.

2.1. Sai Số Khảo Sát Địa Chất Ảnh Hưởng Đến Kết Quả Tính Toán

Báo cáo khảo sát địa chất là cơ sở quan trọng để đánh giá sức chịu tải cọc. Tuy nhiên, kết quả khảo sát địa chất có thể không hoàn toàn chính xác do giới hạn về số lượng và vị trí các lỗ khoan, cũng như sai số trong quá trình thí nghiệm và xử lý số liệu. Do đó, cần đánh giá cẩn thận độ tin cậy của báo cáo địa chất và xem xét đến khả năng biến đổi của đất nền trong quá trình thi công. Việc sử dụng nhiều phương pháp khảo sát khác nhau (ví dụ: SPT, CPT, thí nghiệm trong phòng) và so sánh kết quả giúp tăng độ tin cậy của báo cáo địa chất.

2.2. Khó Khăn Mô Phỏng Chính Xác Tương Tác Cọc Đất Nền

Mô hình hóa tương tác giữa cọc và đất nền là một thách thức lớn trong mô phỏng Plaxis. Các mô hình đất đơn giản (ví dụ: Mohr-Coulomb) có thể không phản ánh chính xác ứng xử phi tuyến của đất nền, đặc biệt là trong điều kiện tải trọng lớn. Các mô hình đất phức tạp hơn (ví dụ: Hardening Soil, Soft Soil) có thể cho kết quả chính xác hơn, nhưng đòi hỏi nhiều thông số đầu vào hơn và khó xác định hơn. Ngoài ra, việc mô hình hóa điều kiện tiếp xúc giữa cọc và đất nền (ví dụ: ma sát, dính bám) cũng ảnh hưởng lớn đến kết quả mô phỏng.

2.3. Chi Phí và Thời Gian Cân Đối Giữa Độ Tin Cậy và Hiệu Quả

Việc lựa chọn phương pháp đánh giá sức chịu tải cọc cần cân nhắc giữa độ tin cậy và chi phí, thời gian thực hiện. Thí nghiệm nén tĩnh cho kết quả tin cậy nhất nhưng chi phí cao, thời gian kéo dài. PDA nhanh chóng, chi phí thấp hơn, nhưng độ tin cậy thấp hơn. Mô phỏng Plaxis tiết kiệm chi phí, nhưng cần kiểm chứng bằng thí nghiệm thực tế. Việc kết hợp các phương pháp, ví dụ như sử dụng PDA để kiểm tra đại trà và nén tĩnh để kiểm chứng một số vị trí, giúp tối ưu hóa chi phí và thời gian, đồng thời đảm bảo độ tin cậy.

III. So Sánh PDA và Nén Tĩnh Cách Đánh Giá Ưu Nhược Điểm 60 Ký Tự

Để lựa chọn phương pháp phù hợp, cần so sánh chi tiết ưu nhược điểm của PDA và nén tĩnh. Nén tĩnh cho kết quả trực tiếp, tin cậy, phản ánh đúng điều kiện làm việc của cọc, nhưng tốn kém và mất thời gian. PDA nhanh chóng, chi phí thấp, có thể đánh giá trong quá trình thi công, nhưng độ tin cậy phụ thuộc nhiều yếu tố, cần có kinh nghiệm và phần mềm chuyên dụng. Việc hiểu rõ ưu nhược điểm giúp kỹ sư lựa chọn phương pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của công trình.

3.1. Ưu Điểm Thí Nghiệm Nén Tĩnh Độ Tin Cậy và Tính Trực Quan

Ưu điểm lớn nhất của thí nghiệm nén tĩnh là độ tin cậy cao và tính trực quan. Kết quả thí nghiệm phản ánh trực tiếp mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị, cho phép xác định chính xác sức chịu tải giới hạn và hệ số an toàn. Thí nghiệm nén tĩnh cũng cung cấp thông tin về ứng xử của cọc dưới tải trọng, giúp đánh giá độ lún và khả năng chịu tải của cọc trong điều kiện làm việc thực tế.

3.2. Nhược Điểm Thí Nghiệm Nén Tĩnh Chi Phí Cao và Thời Gian Dài

Nhược điểm lớn nhất của thí nghiệm nén tĩnh là chi phí cao và thời gian thực hiện dài. Việc chuẩn bị mặt bằng thí nghiệm, hệ thống phản lực, và thiết bị đo đạc đòi hỏi nhiều chi phí. Thời gian thực hiện thí nghiệm, bao gồm giai đoạn gia tải và theo dõi chuyển vị, có thể kéo dài vài ngày hoặc thậm chí vài tuần. Điều này gây ảnh hưởng đến tiến độ thi công và tăng chi phí dự án.

3.3. Ưu Điểm Phương Pháp PDA Nhanh Chóng Tiết Kiệm Chi Phí

Ưu điểm lớn nhất của phương pháp PDA là thời gian thực hiện nhanh chóng và chi phí thấp. Việc đo đạc và phân tích chỉ mất vài giờ, giảm thiểu ảnh hưởng đến tiến độ thi công. Chi phí thực hiện PDA thấp hơn nhiều so với thí nghiệm nén tĩnh, đặc biệt đối với các cọc có sức chịu tải lớn. PDA cũng có thể thực hiện được trên nhiều loại cọc và điều kiện địa chất khác nhau.

IV. Kết Hợp PDA và Plaxis Tối Ưu Hóa Đánh Giá Sức Chịu Tải 58 Ký Tự

Việc kết hợp PDA và Plaxis mang lại giải pháp tối ưu cho việc đánh giá sức chịu tải cọc. PDA cung cấp dữ liệu thực nghiệm để kiểm chứng và hiệu chỉnh mô hình Plaxis. Plaxis cho phép phân tích các trường hợp phức tạp, dự đoán sức chịu tải trong điều kiện khác nhau, và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố như hình dạng cọc, đặc tính đất nền. Sự kết hợp này giúp tăng độ tin cậy của kết quả đánh giá, đồng thời giảm thiểu chi phí và thời gian.

4.1. Dùng PDA Hiệu Chỉnh Mô Hình Đất Trong Plaxis Nâng Cao Độ Tin Cậy

Kết quả PDA có thể được sử dụng để hiệu chỉnh các thông số đất trong mô hình Plaxis, giúp tăng độ tin cậy của mô phỏng. Ví dụ, có thể điều chỉnh mô đun đàn hồi và góc ma sát trong của đất để kết quả mô phỏng Plaxis phù hợp với kết quả đo đạc PDA. Phương pháp này được gọi là “back-analysis”.

4.2. Plaxis Dự Đoán Sức Chịu Tải Trong Điều Kiện Khác Biệt

Sau khi mô hình Plaxis đã được hiệu chỉnh bằng kết quả PDA, có thể sử dụng Plaxis để dự đoán sức chịu tải trong các điều kiện khác biệt, ví dụ như tải trọng ngang, tải trọng động, hoặc sự thay đổi mực nước ngầm. Plaxis cũng cho phép đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác như hình dạng cọc, độ nhám bề mặt, và điều kiện tiếp xúc.

4.3. Giải Pháp Tiết Kiệm Chi Phí và Thời Gian Ứng Dụng Thực Tế

Việc kết hợp PDA và Plaxis giúp tiết kiệm chi phí và thời gian trong quá trình đánh giá sức chịu tải cọc. Có thể sử dụng PDA để kiểm tra đại trà và hiệu chỉnh mô hình Plaxis, sau đó sử dụng Plaxis để dự đoán sức chịu tải cho các cọc còn lại, giảm thiểu số lượng thí nghiệm nén tĩnh cần thực hiện.

V. Ứng Dụng Thực Tế Phân Tích Sức Chịu Tải Cọc Dự Án GMS 59 Ký Tự

Luận văn này áp dụng các phương pháp phân tích sức chịu tải cọc (PDA, Nén tĩnh, Plaxis) vào dự án tuyến hành lang ven biển phía Nam (GMS-SCCP). Dữ liệu thu thập từ các thí nghiệm PDA và nén tĩnh được sử dụng để xây dựng mô hình Plaxis, hiệu chỉnh các thông số đất, và so sánh kết quả giữa các phương pháp. Phân tích này giúp đánh giá độ tin cậy của PDA trong điều kiện địa chất cụ thể của dự án, và đề xuất giải pháp tối ưu cho việc kiểm tra sức chịu tải cọc trong quá trình thi công.

5.1. Mô Tả Dự Án Tuyến Hành Lang Ven Biển Phía Nam GMS SCCP

Dự án tuyến hành lang ven biển phía Nam (GMS-SCCP) là một dự án giao thông quan trọng, kết nối các tỉnh ven biển miền Tây Nam Bộ. Dự án có nhiều cầu và đường trên nền đất yếu, đòi hỏi phải sử dụng cọc để gia cố nền móng. Việc đánh giá chính xác sức chịu tải cọc là rất quan trọng để đảm bảo an toàn và ổn định của công trình.

5.2. Phân Tích và So Sánh Kết Quả PDA Nén Tĩnh Tại Dự Án

Dữ liệu từ các thí nghiệm PDA và nén tĩnh được thu thập tại các vị trí khác nhau trên tuyến hành lang ven biển. Kết quả được phân tích và so sánh để đánh giá độ tin cậy của PDA trong điều kiện địa chất cụ thể của dự án. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả, như loại đất, phương pháp thi công, và kinh nghiệm của người thực hiện, cũng được xem xét.

5.3. Đề Xuất Giải Pháp Tối Ưu Cho Kiểm Tra Sức Chịu Tải Cọc

Dựa trên kết quả phân tích, luận văn đề xuất giải pháp tối ưu cho việc kiểm tra sức chịu tải cọc trong quá trình thi công dự án GMS-SCCP. Giải pháp này kết hợp ưu điểm của PDA và Plaxis, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian, đồng thời đảm bảo độ tin cậy của kết quả đánh giá. Giải pháp này có thể áp dụng cho các dự án tương tự trên nền đất yếu.

VI. Kết Luận Tương Lai Phát Triển Phương Pháp Đánh Giá 57 Ký Tự

Luận văn này đã trình bày tổng quan về các phương pháp đánh giá sức chịu tải cọc (PDA, Nén tĩnh, Plaxis), so sánh ưu nhược điểm, và đề xuất giải pháp kết hợp để tối ưu hóa quá trình đánh giá. Các kết quả phân tích trên dự án thực tế (GMS-SCCP) cho thấy tiềm năng của việc sử dụng PDA và Plaxis để giảm thiểu chi phí và thời gian, đồng thời đảm bảo độ tin cậy. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp đánh giá sức chịu tải cọc tiên tiến hơn, cũng như xây dựng các quy trình kiểm tra và đánh giá chất lượng công trình hiệu quả hơn.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu và Đóng Góp Của Luận Văn

Luận văn đã góp phần làm rõ hơn về sự tương quan giữa kết quả PDA, nén tĩnh, và mô phỏng Plaxis. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng các quy trình kiểm tra sức chịu tải cọc hiệu quả hơn, giúp giảm thiểu chi phí và thời gian, đồng thời đảm bảo an toàn và ổn định của công trình.

6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Ứng Dụng AI và Machine Learning

Trong tương lai, có thể ứng dụng các công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) để phân tích dữ liệu PDA và Plaxis, dự đoán sức chịu tải cọc một cách chính xác hơn, và tự động hóa quá trình kiểm tra và đánh giá chất lượng công trình.

6.3. Đề Xuất Cải Tiến Tiêu Chuẩn và Quy Trình Kiểm Tra Sức Chịu Tải

Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các tiêu chuẩn và quy trình kiểm tra sức chịu tải cọc, cập nhật các phương pháp đánh giá tiên tiến, và đảm bảo tính minh bạch và khách quan trong quá trình kiểm tra và nghiệm thu công trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TONG QUANSUC CHIU TAI COC TỪ PDA VA NEN TĨNH 1.1 Sức chịu tai coc từ tương quan thử động biến dang lớn (PDA) và nén tĩnh Phương pháp thử động biến dạng lớn (PDA) dùng Capwap xác định sức chịu tải CỌC bằng thí nghiệmvới tải trọng động với độ tin cậy cao và có thể thay thế một phân thí nghiệm nén tĩnh. Năm 1980, Goble và các cộng sự đã nghiên cứu sức chịu tải cọc từ kết quả PDA và nén tĩnh. Sức chịu tải coc theo hai phương pháp có đồ thị như hình 1., + ° + 0 0 1000 2000 3000 (kN] Nền tinh Hình 1.1 Đồ thị sức chịu tải cọc từ kết quả PDA dùng Capwap và nén fĩnh theo Goble. Nhận xét: e_ Trong khoảng giá trị sức chịu tải cọc nhỏ (đến 1000 T), dự đoán sức chịu tải cọc theo PDA cho giá trị gan giéngkét quả xác định theo nén tĩnh.

e Trong khoảng giả trị sức chịu tải cọc tu 1000 T:đến 2000 T, dự đoán theo Capwap thường cho giá trị nhỏ hơn kết quả xác định theo nén tĩnh với độ lệch nhỏ. e Trong khoảng giả tri sức chịu tai cọc từ 2,000T đến 3,000 T, dự đoán theo Capwap thường cho giá trị lon hơn kết quả xác định theo nén tĩnh, nhưng với độ lệch lớn. e Goble và các cộng sự chưa xét đến loại cọc (cọc bê tông cối thép, cọc thép ) và biện pháp thi công (đóng, ép hay đồ tại chỗ) Năm 1996, LiKin và các cộng sự đã nghiên cứu tương quan giữa thu động dùng CAPWAP và nén tĩnh. Kết quả thể hiện ở hình 1.* + ẨỔẦồỎ + > 2000 3 _— _ ws 1 + 0 + ` 0 2000 4000 6000 8000 [kN] Nén tinh Hình 1.2 Đồ thi sức chịu tải coc từ kết qua PDA ding Capwap và nén tĩnh theo LiKin Nhận xét: Kết quả trình bày của LiKin gan giống với Goble, năm 1980: e 7rong khoảng giá trị sức chịu tải cọc đến 2000 T, dự đoán theo Capwap cho giá trị sức chịu tai cọc gan giông két qua xác định theo nén tinh.

e - Trong khoảng giá tri sức chịu tai coc tu 2000 Tián đến 4000 Tần, dự đoán theo Capwap thường cho gid trị nhỏ hơn kết quả xác định theo nén tinh, nhưng với độ lệch nhỏ. e - Trong khoảng giá tri sức chịu tai cọc tu 4000 1:án đến 6000 Tần, dự đoán theo Capwap thường cho giá trị lớn hơn kết quả xác định theo nén tĩnh, với độ lệch lớn hơn. Nguyên nhân là do nén tĩnh cọc có tai trọng lớn thì phải tập kétdoi trọng lớn, điều kiện thi công không cho phép. Trong kỳ hội nghị lần thứ 6 về sóng ứng suất, tổ chức tại Brazil từ ngày 11 đến 13 tháng 9 năm 2000 ( [13]) có vô số bài báo viết về tương quan giữa xác định sức chịu tải bằng phương pháp động dùng CAPWAP với nén tĩnh.

Thống kê kết quả thé hiện ở bang sau : Bảng 1. Thống kê tương quan giữa sức chịu tai từ PDA với nén tinh, [18]. Thời gan HệsốK C.OV Sôcọc Hệ sô tương quan 1980 1.168 77 0960 Goble etai 1980 study 1996 0.177 Si 0951 Best match 1996 1012 0.971 radiation damping “SW” from 6 “Stress SW 0.984 all piles: Wave” Conferences SW 0.987 all driven piles SW 0.161 70 0,968 all driven concrete SW 0.149 46 0,990 all driven steel SW 1.981 all drilled and cía SW 1,028 0.990 BOR 5+ days SW 0972 0.200 49 0,933 all piles SW 0.989 all piles All 0.146 75 Paikowsky Hệ số K = Kết quả từ Capwap/ kết từ nén tĩnh ; C.V là độ lệch Nhận xét số liệu trong bang 1.1: Trong da số các trường hợp thong kê ở bang 1.1, hệ số tương quan dao động trong khoảng [0.990] gan bằng Ichứng tỏdự đoán theo Capwap cho gid trị gân giống kết quả theo nén tĩnh. e Hệ số K = (Kết quả từ Capwap)/(kết qua từ nén tinh) dao động quanh giá trị 1 có lúc giá trị từ Capwap lớn hơn giá trị từ nén tinh và có lúc ngược lại fùy theo dia chất, điều kiện thi công, thời gian cọc nghỉ.

Sức chịu tải của cọc xác định băng phương pháp thử động cho 119 cọc đóng và 23 cọc đô tại cho rat gân với giá tri nén tinh.3D6 thi sức chịu tải coc từ kết quaPDA và nén tinh cọc dong, [18].4D6 thi sức chịu tải coc từ kết quaPDA và nén tĩnhcọc khoan nhôi, [18]. Nhận xét: Đối với cọc đóng, sức chịu tải nhỏ (đến khoảng 20001) hệ số tương quan gan bằng nhau, dự đoán theo Capwap cho giá trị tin cậy. Vào năm 1984, Seidel và Rausche đã dùng CAPWAP dự đoán sức chịu tải cọc là 21,200 kN và nén tĩnh dự đoán là 20,000 KN. Duzzceer ( 2002 ) so sánh 12 trường hop phá hoại khác nhau bang nén tĩnh trên tong số 24 cọc thử nghiệm ( 14 cọc đóng va 10 cọc khoan nhdi ), tương quan kết quagitta CAPWAP và nén tĩnh là 0,98.

CW versus SLTmax (N= 179) 40000 30000 $ CW(kN) 20000 *# 0 10000 20000 30000 40000 SLT max (KN) Hình 1.5 Đồ thị sức chịu tải coc từ kết quảPDA dùng CAPWAP và nén tinh [18]. Kết hợp nghiên cứu của Goble và LiKins năm 1996 trước hội nghị về sóng ứng suất, 303 trường hợp được trình bay ở hình 1.6,thi nghiệm PDA dùng CAPWAP có độ tin cậy cao khi mô hình độ cứng cọc, đất và thành phần ma sát. Tương quan PDA và nén tỉnh (N=303) 40,000 oe 30,000 ¬ š š 20,000 : ˆ m. + & ©Ẳ > 10,000 ot 0 Fi0 10000 20,000 30,000 40,000} SLT [kN] Hình 1.6 Dé thị sức chịu tai coc từ PDA ding CAPWAP và nén tinh, {18].

CAPWAP cing da du doan lakét quả sức chịu tải coc cao hon nén tinh, thể hiện ở hình 1. Tổng số cọc thí nghiệm N = 179 2 25.0% + ©Ô + z 2 $ PF PF b ` SF ££ ^ SF ` LK bì LF N N LPS NX & “ eC? (@ FFP vy S SCX SX Kết quả sức chịu tải cọc theo CAPWAP/nén tĩnh Hình 1.7 Biểu đô kết quả sức chị tải theo CAPWAP và nén tĩnh, [18]. Đồ thị giữa kết quả CAPWAP với kết quả nén tĩnh ứng với chuyền vị 20 mm thé hiện trong hình 1. CAPWAP (KN) So sánh tại mức chuyên vị 20mm 15,000 10,000 ‡ + © 5,000 ‡ oa 0 + r i 0 5.000 10000 15,000 Nén tĩnh (KN) Hình 1.8 Đồ thị sức chịu tảitừ kết quả CAPWAP và nén tinh, [18].

Tại Việt Nam, TS. Bùi Trường Son đã nghiên cứu khả năng chịu tai cọc từ kết quả PDA và nén tinh, [6] e Đối với coc đóng hoặc ép,giá tri xác định từ PDA lớn hon giá tri theo nén tĩnh. Do nén tĩnh chịu giới han giá trị nén theo hồ sơ thiết kế nên đa số chưa đạt giá trị cực hạn còn PDA có thể đạt gia tri cực hạn nên cho giá tri dự đoán chính xác hơn. e_ Đối với cọc khoan nhôi, giá tri xác định từ PDA gần VỚI gia tri theo nén tĩnh,do nén tinh tới giá tri giới han.3, độ chênh sức chịu tải cực hạn theo PDA và nén tinh có gia tri trung bình là 5,57 %, phù hợp với kết quả nén fĩnh nếu được nén với tải trọng cực hạn.2Stc chịu tải cọc từ kết qua PDA dùng CAPWAP và nén tinhcuc hạn, |6].

«oe | RutheoCAPWAP | Néntnh | Tỷ chênh lệch cọc ? (Tén) (Tan) (%) TP02 1653.84 1698 2,60 Coc TN0I ¡099,28 1102 0, 25 khoan | TNO2 961,42 1102 12,76 nhôi P3 1014.4 1193 4,33 10 Sức chịu tải cọc xác định từ Capwap và nén tinh cho cọc đóng va cọc khoan nhoi thé hiện ở bảng 1.3Suc chịu tải cọc từ Capwap và nén tinh, |6]. Khả năng chịu tải của cọc (tan) ee vn oe CAPW AP Nén tĩnh | Thiết kế Coc | G055 | 172,86 173,20 150 60 hic dn G158 | 227,93} 221482 150 60 G282 | 252,14 | 25187 150 60 G455 | 205,78 | 206,15 150 60 G561 | 229,41 228,88 150 60 P908 | 157,60 157,99 128 64 P925 | 146,35 | 14647 | 128 64 P952 | 128,56 | 128,72 | 128 64 P25 | 23937| 24024 | 180 | 9 TP02 | 16504 1653.84 | 1698 750 Coc | TN01| 74457| 109928 | 1102 380 khoan | TN02 | 812,72 961,42 1102 380 hhổi | pạ | 96844) 101459 | 1102 380 0 | 82641 | 11414 | 1193 530 1.2 Tổng quan phương pháp thí nghiệm độngbiến dạng lớn PDA.[2] Phương pháp tiễn hành thu nhận và phân tích dữ liệu về lực và vận tốc của cọc dưới tác dụng của lực xung kích để đánh giá sức chịu tải của cọc, độ đồng nhất, và tương quan về độ lún- tải trọng. Đây là phương pháp thí nghiệm không phá hủy, cho kết quả nhanh và có tính cơ động cao. Phương pháp này sử dụng lý thuyết truyền sóng và các mô hình búa -cọc -đất dé dự báo sức chịu tải cọc , độ chối cọc, đánh gia Ứng suất và biễn dạng cọc với ba mô hình cơ bản: Smith, Case và CAPWAP.

Mô hình Smith chưa đề cập đến như sự lan truyền sức cản động, quá trình dỡ tải và tai chat tải, sứckháng động của vật liệu cọc, ứng xử củamũi cọc. 11 Mô hình Case cho phép tinh toán sức chịu tải ngay sau khi kết thúc thí nghiệm, phươngpháp tính toán không dựa trên sự phù hợp tín hiệu sóng tính toán giả định và sóng thực đo, đây là sự khác biệt so với hai mô hình còn lại. Mô hình CAPWAP là mô hình phát triển hoàn thiện hơn của mô hình Smith do sự kế thừa, kết hop mô hình Smith và mô hình Case trên cơsở chung của nguyên lý truyền sóng ứng suất và ứng dụng phương trình truyền sóng ứng suất trong phân tích ứng xử khác của hệ cọc - đất và đặcbiệt là sự tiếp cận đến ứng xử đàn hồi -déo - nhớt củađất nền(xem chỉ tiết trong phụ lục 1) 1. Tổng quan phương pháp thí nghiệm nén tĩnh.[2] Phương pháp thí nghiệm là tăng tải từng cấp lên cọc thử và đo độ lún ồn định tương ứng, cho tới lúc đạt giá trị cực hạn của tải tác động.

Từ đường quan hệ tải - độ lún có thể suy ra sức chịu tải cực han Q„sức chịu tải từ biến Q., và sức chịu tải cho phép Q; của cọc. Tuy nhiên hiện nay có nhiều khác biệt giữa các tiêu chuẩn và đòi hỏi vai trò người kỹ sư thiết kế chon lựa các tiêu chuẩn dé áp dụng cho thiết kế cua mình. Theo quy phạm Mỹ, ASTM 1143 về thử cọc nghiệm lưu tải (thí nghiệm nén tĩnh) và thí nghiệm nén nhanh. Phương pháp nén với nhịp xuyên vào đất với vận tốc hăng số gần với thí nghiệm động, chỉ được sử dụng cho cọc trong nên cát.