Lựa chọn hệ số an toàn khi xác định sức chịu tải cho phép của cọc khoan nhồi

Bài viết Lựa chọn hệ số an toàn khi xác định sức chịu tải cho phép của cọc khoan nhồi đề xuất phương pháp xác định hệ số an toàn hợp lý khi xác định sức chịu tải cho phép của cọc dựa trên việc phân tích cơ chế truyền tải trọng dọc trục của cọc vào đất nền thông qua sự phát triển ma sát hông và sức kháng mũi theo chuyển vị của cọc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lựa chọn hệ số an toàn khi xác định sức chịu tải cho phép của cọc khoan nhồi KHOA H“C & C«NG NGHª Lựa chọn hệ số an toàn khi xác định sức chịu tải cho phép của cọc khoan nhồi Choosing the safety factors when determining the permissible bearing capacity of bored piles Nguyễn Thị Thanh Hương Tóm tắt 1. Đặt vấn đề Bài báo đề xuất phương pháp xác định Cọc được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng có tải trọng lớn hay tại khu vực có địa chất có tính biến dạng lớn, với mục đích truyền tải trọng xuống các hệ số an toàn hợp lý khi xác định sức lớp đất sâu hơn có khả năng chịu lực cần thiết. Cơ chế truyền tải trọng của cọc vào chịu tải cho phép của cọc dựa trên việc các lớp đất nền thông qua ma sát hông quanh thân cọc và sức kháng mũi cọc. Đối phân tích cơ chế truyền tải trọng dọc trục với cọc thi công thông thường sự hình thành và phát triển sức chịu tải của cọc do ma của cọc vào đất nền thông qua sự phát sát và sức kháng mũi phụ thuộc vào sự dịch chuyển tương đối giữa cọc và đất nền triển ma sát hông và sức kháng mũi theo và có khuynh hướng phát triển khác nhau. Thành phần ma sát hông phát triển rất chuyển vị của cọc. sớm và đạt đến giá trị cực hạn khi cọc có chuyển vị nhỏ, trong khi đó thành phần chịu Từ khóa: Hệ số an toàn mũi chỉ phát triển và đạt đến giá trị cực hạn khi cọc có chuyển vị đủ lớn. Do đó, sức kháng hông và sức kháng mũi của cọc đạt giá trị tối đa không xảy ra đồng thời mà có sự phân phối tải trọng cho thành phần ma sát và thành phần mũi chịu. Như vậy, việc Abstract cộng hai thành phần ma sát hông cực hạn và sức kháng mũi cực hạn thành sức chịu This paper suggests the appropriate value tải cực hạn của cọc thực chất không hợp lý. Do đó, cần đề xuất phương pháp điều of safety factors used for bearing-capacity chỉnh sai số này bằng cách sử dụng hệ số an toàn cho ma sát hông FSs, cho sức of pile calculation based on the analysis of kháng mũi FSp và hệ số an toàn chung FS. the load-transfer mechanism of the pile to 2. Cơ sở lý thuyết the foundation through skin friction and end-bearing which depend on the settlement 2.1 Cơ chế huy động sức chịu tải của cọc trong thực tế of the pile. Khi cọc làm việc, ma sát hông xung quanh cọc được xem là huy động trước và Key words: Safety-factors sau đó sức mang tải mũi sẽ được huy động ở các mức độ khác nhau. Đặc điểm huy động sức mang tải mũi của cọc phụ thuộc nhiều vào phương pháp thi công cọc. Nhiều thí nghiệm đo mức độ huy động ma sát hông và sức cản mũi của cọc khoan nhồi cho thấy: Cọc huy động ma sát hông trước và đạt cực hạn khi chuyển vị còn rất nhỏ (khoảng 1%D, D: đường kính cọc), nhưng sức cản mũi huy động rất chậm chạp khi chuyển vị của cọc lớn (khoảng 5%D) giá trị này mới đạt đến cực hạn. Đặc điểm huy động chậm chạp sức mang tải mũi của cọc khoan nhồi có thể được giải thích xuất phát từ công nghệ thi công. Thực tế, cho thấy lượng mùn khoan lắng đọng dưới đáy hố khoan là lớn, không thể làm sạch hoàn toàn trước khi đổ bê tông và chất lượng bê tông mũi cọc đã bị giảm đáng kể. Để cải thiện tình hình này, biện pháp thi công thổi rửa gia cường chân cọc khoan nhồi đã và đang được áp dụng rộng rãi, thực tế cho thấy sức mang tải mũi đã được huy động đáng kể. Tuy nhiên, phương pháp thổi rửa gia cường mũi cọc khoan nhồi không phải lúc nào cũng được thực hiện. Điều đó có nghĩa sức kháng mũi sẽ huy động rất chậm. Do vậy, hệ số an toàn cần được lựa chọn hợp lý để có thể dự báo sức chịu tải cho phép của cọc gần với thực tế thi công. 2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo các hệ số an toàn Sức chịu tải cực hạn của cọc Qu (kN) bao gồm: Qu = Qsu + Qpu = As fsu + Ap qpu (1) trong đó: Qsu: Ma sát hông cực hạn, kN; ThS. Nguyễn Thị Thanh Hương Qpu: Sức kháng mũi cực hạn, kN; Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Xây dựng As: Diện tích xung quanh cọc tiếp xúc với đất, m2; Email: huongkxd@yahoo.com ĐT: 0983695880 Ap: Diện tích mũi cọc, m2; fsu: Ma sát hông đơn vị cực hạn, kN/m2; ...