Phân tích, đánh giá và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc hợp lý theo phương pháp thí nghiệm hiện trường và phòng thí nghiệm

• Tác giả: Huỳnh Lê Minh Khoa
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Trường Sơn
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Phân tích đánh giá và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc hợp lý theo các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và kết quả thí nghiệm kiểm tra
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC
• 1.1. Công thức chung xác định sức chịu tải của cọc
• 1.2. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm đất trong phòng
• 1.2.1. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
• 1.2.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
• 1.3. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường
• 1.3.1. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
• 1.3.2. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
• 1.3.3. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm thử động PDA
• 1.3.4. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm cắt cánh VST
• 1.3.5. Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT
• 1.4. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC TỪ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH
• 2.1. Thí nghiệm nén tĩnh cọc
• 2.1.1. Thiết bị thí nghiệm
• 2.1.2. Chuẩn bị thí nghiệm
• 2.1.3. Quy trình gia tải
• 2.2. Các phương pháp tính sức chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh
• 2.2.1. Phương pháp Offset Limit
• 2.2.2. Phương pháp Chin-Kondner
• 2.2.3. Phương pháp De Beer
• 2.2.4. Phương pháp Decourt
• 2.2.5. Phương pháp 80% Brinch Hansen
• 2.2.6. Phương pháp 90% Brinch Hansen
• 2.2.7. Phương pháp Mazurkiewicz
• 2.2.8. Phương pháp Fuller và Hoy
• 2.2.9. Phương pháp Butler và Hoy
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG PHÒNG, HIỆN TRƯỜNG VÀ SO SÁNH VỚI KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC
• 3.1. Thông tin dự án và cấu tạo địa chất
• 3.2. Khả năng chịu tải cọc theo các kết quả thí nghiệm đất trong phòng
• 3.2.1. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
• 3.2.2. Khả năng chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền
• 3.3. Khả năng chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường
• 3.3.1. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
• 3.3.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
• 3.3.3. Khả năng chịu tải cọc từ thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT
• 3.4. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc
• 3.4.1. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc
• 3.4.2. Khả năng chịu tải cọc từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc bằng phương pháp vẽ biểu đồ
• 3.4.3. Phân tích nhận xét về khả năng chịu tải theo các phương pháp tính toán thiết kế và thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Phân tích khả năng chịu tải của cọc

Phân tích khả năng chịu tải của cọc là bước quan trọng trong thiết kế móng cọc. Các phương pháp tính toán dựa trên kết quả thí nghiệm trong phòng và hiện trường được sử dụng để xác định sức chịu tải của cọc. Các thí nghiệm trong phòng bao gồm xác định đặc trưng cơ lý của đất, trong khi thí nghiệm hiện trường như thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) và thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) cung cấp dữ liệu thực tế về đất nền. Các phương pháp này giúp đánh giá chính xác khả năng chịu tải của cọc, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thiết kế.

1.1. Phương pháp thí nghiệm trong phòng

Thí nghiệm trong phòng tập trung vào việc xác định các đặc trưng cơ lý của đất như lực dính, góc ma sát, và độ ẩm. Các chỉ tiêu này được sử dụng trong các công thức tính toán sức chịu tải của cọc. Ví dụ, công thức Meyerhof dựa trên chỉ tiêu cơ lý để tính toán sức chịu tải đầu mũi và ma sát bên. Tuy nhiên, kết quả từ thí nghiệm trong phòng có thể không phản ánh chính xác điều kiện thực tế của đất nền.

1.2. Phương pháp thí nghiệm hiện trường

Thí nghiệm hiện trường như SPT và CPT cung cấp dữ liệu thực tế về đất nền. SPT đo lường số nhát búa cần thiết để đẩy ống xuyên vào đất, trong khi CPT đo lực cản của đất khi xuyên một đầu dò. Các kết quả này được sử dụng để tính toán sức chịu tải của cọc thông qua các công thức như Meyerhof và Viện Kiến trúc Nhật Bản. Các phương pháp này được đánh giá cao về độ chính xác và độ tin cậy.

II. Lựa chọn khả năng chịu tải của cọc

Lựa chọn khả năng chịu tải của cọc dựa trên kết quả từ các phương pháp thí nghiệm khác nhau. Việc so sánh giữa kết quả tính toán từ thí nghiệm trong phòng, hiện trường và thí nghiệm nén tĩnh giúp đánh giá độ chính xác của các phương pháp. Thí nghiệm nén tĩnh là phương pháp kiểm tra trực tiếp khả năng chịu tải của cọc, cung cấp dữ liệu thực tế để đối chiếu với các giá trị tính toán.

2.1. So sánh kết quả thí nghiệm

Kết quả từ thí nghiệm nén tĩnh thường lớn hơn đáng kể so với giá trị thiết kế tính toán từ thí nghiệm trong phòng và hiện trường. Điều này cho thấy các phương pháp tính toán có thể bảo thủ hơn so với thực tế. Việc so sánh này giúp điều chỉnh các phương pháp tính toán để đạt được độ chính xác cao hơn.

2.2. Phương pháp lựa chọn tối ưu

Dựa trên kết quả so sánh, các phương pháp tính toán từ thí nghiệm hiện trường như CPT và SPT được đánh giá là phù hợp hơn so với thí nghiệm trong phòng. Các phương pháp này cung cấp dữ liệu thực tế và có độ tin cậy cao, giúp lựa chọn khả năng chịu tải của cọc một cách tối ưu.

III. Ứng dụng trong địa kỹ thuật xây dựng

Địa kỹ thuật xây dựng đòi hỏi việc tính toán và lựa chọn khả năng chịu tải của cọc một cách chính xác. Các phương pháp phân tích và lựa chọn được áp dụng trong các dự án xây dựng lớn, đảm bảo an toàn và hiệu quả. Việc sử dụng kết hợp các phương pháp thí nghiệm trong phòng, hiện trường và thí nghiệm nén tĩnh giúp tối ưu hóa thiết kế móng cọc.

3.1. Thiết kế cọc trong dự án thực tế

Trong các dự án thực tế, việc thiết kế cọc dựa trên kết quả từ thí nghiệm hiện trường và thí nghiệm nén tĩnh được ưu tiên. Các phương pháp này cung cấp dữ liệu thực tế, giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong thiết kế. Ví dụ, trong dự án Khu trung tâm Nam Rạch Chiếc, các kết quả từ CPT và nén tĩnh được sử dụng để thiết kế móng cọc.

3.2. Đánh giá độ tin cậy của phương pháp

Việc đánh giá độ tin cậy của các phương pháp tính toán dựa trên so sánh với thí nghiệm nén tĩnh. Các phương pháp từ thí nghiệm hiện trường được đánh giá là có độ tin cậy cao hơn so với thí nghiệm trong phòng. Điều này giúp cải thiện độ chính xác trong thiết kế và thi công móng cọc.