Phân tích sức chịu tải của cọc: Lý thuyết và thí nghiệm hiện trường tại Vĩnh Long

LỜI CÁM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM MÓNG CỌC

1.1. Đánh giá chung về địa chất công trình trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long

1.2. Đặc điểm móng cọc và tiêu chuẩn thiết kế

1.2.1. Đặc điểm móng cọc

1.2.2. Phân loại cọc

1.2.2.1. Phân loại theo vật liệu

1.2.2.2. Phân loại theo chức năng chịu tải

1.2.3. Tiêu chuẩn thiết kế

1.3. Một số công trình sử dụng móng cọc khu vực tỉnh Vĩnh Long

1.4. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC VÀ KIỂM TRA BẰNG THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH

2.1. Tính toán sức chịu tải dọc trục của cọc đơn bê tông cốt thép đúc sẵn

2.1.1. Nguyên tắc xác định

2.1.2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền

2.1.3. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

2.1.4. Một số phương pháp xác định sức chịu tải của cọc đơn

2.1.5. Tính toán sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu

2.1.6. Tính toán sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu đất nền

2.2. Phương pháp thí nghiệm cọc tại hiện trường

2.2.1. Thí nghiệm nén tĩnh cọc

2.2.2. Thử tải động

2.2.3. Thí nghiệm bằng hộp kích Osterberg

2.2.4. Thí nghiệm Statnamic

2.3. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH MÔ PHỎNG SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

3.1. Mục đích việc mô phỏng bài toán tính sức chịu tải của cọc

3.2. Giới thiệu chương trình Plaxis

3.2.1. Cấu trúc chương trình

3.2.2. Một số lỗi thường gặp

3.2.3. Đặc tính hữu hiệu của Plaxis

3.3. Mô hình nền dùng để mô phỏng nén tĩnh cọc

3.3.1. Mô hình Mohr-Coulomb

3.3.2. Phân tích các thông số của đất nền, cọc để phục vụ mô phỏng

3.3.3. Phần tử tiếp xúc

3.3.4. Xác lập trạng thái ban đầu

3.3.4.1. Trạng thái áp lực nước lỗ rỗng ban đầu

3.3.4.2. Trạng thái ứng suất ban đầu trong nền

3.3.5. Xác lập các giai đoạn tính toán

3.4. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ỨNG DỤNG CHO MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH VĨNH LONG

4.1. Tính toán ứng dụng công trình Trường Lưu Văn Liệt

4.1.1. Giới thiệu về công trình

4.1.2. Tài liệu địa chất công trình, đặc điểm công trình

4.1.3. Phương pháp xác định sức chịu tải của cọc thí nghiệm

4.1.4. Mô phỏng sức chịu tải của cọc đơn bằng Plaxis 3D

4.2. Tính toán ứng dụng công trình Trụ sở Huyện ủy huyện Vũng Liêm

4.2.1. Giới thiệu về công trình

4.2.2. Tài liệu địa chất công trình, đặc điểm công trình

4.2.3. Phương pháp xác định sức chịu tải của cọc thí nghiệm

4.2.4. Mô phỏng sức chịu tải của cọc đơn bằng Plaxis 3D

4.3. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Những kết quả đạt được của luận văn

5.2. Những tồn tại trong quá trình thực hiện luận văn

5.3. Những kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

I. Tính cấp thiết của đề tài

Đề tài "Phân tích sức chịu tải của cọc theo lý thuyết và theo thí nghiệm hiện trường tại khu vực tỉnh Vĩnh Long" có tính cấp thiết cao trong bối cảnh hiện nay. Việc xác định sức chịu tải cọc là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong thiết kế móng cọc. Các công thức lý thuyết hiện có chủ yếu dựa trên nghiên cứu và thực nghiệm từ các nước phát triển, không hoàn toàn phù hợp với điều kiện địa chất tại Vĩnh Long. Do đó, nghiên cứu này nhằm xác định hệ số hiệu chỉnh cho kết quả tính toán, từ đó tối ưu hóa trong việc thiết kế và thi công. Điều này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao trong ngành xây dựng.

II. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là sức chịu tải dọc trục của cọc đơn bê tông cốt thép. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các khu vực có số liệu địa chất và kết quả thử nghiệm cọc bê tông cốt thép dự ứng lực bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục trên địa bàn tỉnh Vĩnh Long. Nghiên cứu sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sức chịu tải cọc, từ đó đưa ra các phương pháp xác định và kiểm tra bằng thí nghiệm hiện trường. Việc này sẽ giúp nâng cao độ chính xác trong thiết kế và thi công các công trình xây dựng tại khu vực này.

III. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc thu thập và tổng hợp tài liệu về địa chất và kết quả thí nghiệm thực tế. Các khu vực có địa tầng tương đồng sẽ được phân chia và lập sơ đồ phân bố theo địa tầng. Từ đó, tiến hành tính toán và đánh giá để thiết lập hệ số hiệu chỉnh cho từng khu vực. Phương pháp này không chỉ giúp xác định sức chịu tải cọc một cách chính xác mà còn tạo điều kiện cho việc áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn xây dựng. Việc sử dụng các phương pháp thí nghiệm như thí nghiệm nén tĩnh cọc và thí nghiệm Statnamic sẽ cung cấp dữ liệu thực tế để so sánh và hiệu chỉnh các công thức lý thuyết.

IV. Tổng quan về điều kiện địa chất và đặc điểm móng cọc

Vĩnh Long có bề mặt được bao phủ bởi tầng đất sét mềm yếu, với sức chịu tải dưới 0,5 kg/cm². Các lớp đất cứng hơn nằm ở độ sâu lớn hơn, với sức chịu tải từ 2 kg/cm² đến 4 kg/cm². Điều này đặt ra thách thức lớn cho việc thiết kế móng cọc. Đặc điểm của móng cọc là khả năng truyền tải trọng từ công trình xuống lớp đất có cường độ lớn, giúp tiết kiệm vật liệu và giảm khối lượng đào đắp. Các loại cọc như cọc bê tông, cọc khoan nhồi được sử dụng phổ biến trong xây dựng tại Vĩnh Long. Việc phân loại cọc theo vật liệu và phương pháp thi công sẽ giúp xác định phương pháp tối ưu cho từng công trình.

V. Một số phương pháp xác định sức chịu tải của cọc

Có nhiều phương pháp để xác định sức chịu tải cọc, bao gồm tính toán theo lý thuyết và kiểm tra bằng thí nghiệm hiện trường. Các phương pháp như thí nghiệm nén tĩnh cọc và thử tải động được áp dụng để đánh giá khả năng chịu tải thực tế của cọc. Việc sử dụng mô hình mô phỏng như Plaxis cũng giúp phân tích và dự đoán chính xác hơn về sức chịu tải cọc. Các kết quả từ thí nghiệm sẽ được so sánh với các công thức lý thuyết để xác định hệ số hiệu chỉnh, từ đó tối ưu hóa thiết kế cho các công trình xây dựng tại Vĩnh Long.

VI. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc xác định sức chịu tải cọc là rất quan trọng trong thiết kế móng cọc. Các phương pháp thí nghiệm hiện trường cung cấp dữ liệu thực tế cần thiết để hiệu chỉnh các công thức lý thuyết. Đề tài cũng kiến nghị cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn về địa chất tại Vĩnh Long để có thể áp dụng các phương pháp tính toán một cách chính xác hơn. Việc này không chỉ giúp nâng cao chất lượng công trình mà còn giảm thiểu rủi ro trong quá trình thi công.

Phân tích sức chịu tải của cọc theo lý thuyết và thí nghiệm hiện trường tại tỉnh Vĩnh Long