Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh

Hiện nay, phương án móng cọc bê tông cốt thép (BTCT) tiết diện nhỏ được áp dụng tương đối nhiều cho các công trình nhà dân dụng thấp tầng ở khu vực địa chất yếu. Nghiên cứu này đánh giá sức chịu tải của cọc BTCT tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh hiện trường để đưa ra giá trị sức chịu tải thiết kế của cọc đơn BTCT tiết diện nhỏ.

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 1

Trang 1

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 2

Trang 2

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 3

Trang 3

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 4

Trang 4

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 5

Trang 5

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 6

Trang 6

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 7

Trang 7

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 8

Trang 8

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh trang 9

Trang 9

pdf 9 trang Danh Thịnh 12/01/2024 3540
Bạn đang xem tài liệu "Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh

Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh
P. H. Nghĩa, T. V. Hưng / Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu  
 42 
ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 
TIẾT DIỆN NHỎ TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 
 BẰNG THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH 
Phan Hữu Nghĩa (1), Trần Việt Hưng (2) 
1 
Sở Xây dựng Vĩnh Long, TP Vĩnh Long, Vĩnh Long 
2 
Khoa Công trình, Trường Đại học GTVT Hà Nội, Hà Nội 
Ngày nhận bài 11/02/2020, ngày nhận đăng 30/3/2020 
Tóm tắt: Hiện nay, phương án móng cọc bê tông cốt thép (BTCT) tiết diện nhỏ 
được áp dụng tương đối nhiều cho các công trình nhà dân dụng thấp tầng ở khu vực địa 
chất yếu. Nghiên cứu này đánh giá sức chịu tải của cọc BTCT tiết diện nhỏ trên nền 
đất yếu bằng thí nghiệm nén tĩnh hiện trường để đưa ra giá trị sức chịu tải thiết kế của 
cọc đơn BTCT tiết diện nhỏ. Cọc được thí nghiệm theo quy trình quy định trong tiêu 
chuẩn TCVN 9393:2012. Số lượng cọc thí nghiệm là 6 cọc ở 3 công trình thí điểm 
khác nhau. Kết quả cho thấy sức chịu tải của cọc BTCT 15x15 cm có thể lấy bằng 2 
tấn với trường hợp nền công trình đã được gia cố từ trước hoặc nền cũ; 1.5 tấn với các 
trường hợp khác. Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần định hướng cho chủ đầu tư, tư 
vấn thiết kế, cơ quan quản lý chất lượng xây dựng có căn cứ để lựa chọn phương án 
móng phù hợp trong điều kiện địa chất yếu, công trình thấp tầng. 
Từ khóa: Cọc BTCT tiết diện nhỏ; thí nghiệm nén tĩnh; gia cố nền móng; nền đất 
yếu. 
1. Giới thiệu chung 
Hiện nay, khi thiết kế các công trình nhà dân dụng trên nền đất yếu, phương án 
gia cố nền móng bằng cọc cừ tràm vẫn là phương án chủ đạo. Tuy nhiên, việc thiết kế 
móng cọc cừ tràm chỉ dựa vào kinh nghiệm theo mật độ cừ tràm và sức chịu tải của đất 
nền sau khi gia cố nền được chọn từ 5 tấn/m2 đến 8 tấn/m2. Đối với công tác thiết kế nền 
móng, việc xác định sức chịu tải của cọc có ý nghĩa quan trọng nhất vì nó ảnh hưởng đến 
sự an toàn của công trình và giá thành công trình. Cọc trong móng có thể bị phá hoại do 
bản thân cường độ vật liệu cọc bị phá hoại hoặc do đất nền bị phá hoại, do đó khi thiết kế 
phải xác định sức chịu tải của cọc. Đối với phương án móng cừ tràm, sức chịu tải của đất 
nền sau khi được gia cố chưa có lý thuyết thống nhất và chưa có tiêu chuẩn cụ thể. Công 
tác thiết kế móng cừ tràm chủ yếu theo kinh nghiệm [1]. 
Do đặc điểm của phương án móng cừ tràm là phải đảm bảo độ sâu đặt móng sao 
cho trong suốt quá trình sử dụng cừ tràm phải nằm dưới mực nước ngầm để hạn chế 
không bị mối mọt nên chiều sâu đặt móng khá lớn. Đặt biệt, đối với những khu vực đất 
nền san lấp bằng cát đã được đầm chặt hoặc những công trình được xây dựng lại trên nền 
cũ, lớp đất mặt đã được nén chặt hoặc đã được cố kết trước nên có khả năng chịu tải tốt. 
Nếu sử dụng phương án móng cừ tràm thì phải đào bỏ lớp này đến mực nước ngầm để 
gia cố cừ tràm, đồng nghĩa với việc đào bỏ lớp đất tốt và gia cường lớp đất yếu. Điều này 
không hợp lý về mặt kỹ thuật [2]. 
Email: hungtv@utc.edu.vn (T. V. Hưng) 
Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 49, Số 1A/2020, tr. 42-50 
 43 
Do vậy, trong những năm gần đây, phương án gia cố nền đất yếu bằng cọc ngắn 
BTCT tiết diện nhỏ đã được nghiên cứu áp dụng để thay thế phương án móng cừ tràm. 
Tuy nhiên, theo hiểu biết của tác giả, sức chịu tải của cọc chưa được nghiên cứu đầy đủ. 
Cọc BTCT tiết diện nhỏ thường được sử dụng với kích thước 15x15 cm. Loại cọc này 
càng ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng nhà thấp tầng ở khu vực có địa 
chất yếu [3]. Do vậy việc nghiên cứu đánh giá sức chịu tải của loại cọc này là rất cần 
thiết. 
Trong nghiên cứu này, tác giả đánh giá khả năng chịu tải của cọc đơn BTCT tiết 
diện nhỏ trong điều kiện nhà thấp tầng ở khu vực địa chất yếu. Tính hiệu quả của móng 
cọc BTCT tiết diện nhỏ được đánh giá qua sức chịu tải của 6 cọc thí nghiệm tại 3 công 
trình có quy mô dưới 3 tầng ở khu vực có địa chất yếu. 
2. Đánh giá sức chịu tải của cọc đơn 
Sức chịu tải của cọc là sức chịu tải nhỏ nhất theo đất nền và theo vật liệu. Sức 
chịu tải theo đất nền là khả năng chịu tải của sức kháng thành cộng với sức kháng mũi 
cọc. Sức chịu tải theo vật liệu là khả năng chịu tải của vật liệu làm cọc trong quá trình 
chịu lực và thi công, có xét tới các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cọc và sự tương tác 
của nền đất xung quanh cọc. 
Theo 22TCN 272-05, có 2 phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc, bao gồm: 
các phương pháp phân tích (ước tính nửa thực nghiệm) và phương pháp dựa trên thí 
nghiệm hiện trường. Trong phương pháp nửa thực nghiệm (điều 10.7.3.3), có 3 phương 
pháp tính toán sức kháng thân cọc, bao gồm phương pháp α (anpha), phương 
pháp β (beta) và phương pháp λ (lamda) [4]. 
Phương pháp phân tích lý thuyết (ước tính nửa thực nghiệm): Phương pháp này 
được tính toán dựa trên số liệu cường độ kháng cắt không thoát nước của đất Su, xác 
định bằng thí nghiệm nén 3 trục không cố kết - không thoát nước theo Tiêu chuẩn ASTM 
D2850 hoặc AASHTO T 234. Phương pháp này chỉ áp dụng cho đất dính, sức kháng là 
hàm của Su. Có 3 phương pháp xác định sức kháng thành bên của cọc (chi tiết tham 
chiếu tiêu chuẩn), bao gồm phương pháp α, phương pháp β, phương pháp λ. 
Phương pháp hiện trường (dựa trên các thí nghiệm hiện trường): Phương pháp 
này sử dụng kết quả SPT hoặc CPT và chỉ áp dụng cho đất rời. 
Thực tế cho thấy, việc tính toán sức chịu tải của cọc BTCT dựa vào kết quả thí 
nghiệm trong phòng thường cho kết quả không chính xác do nhiều nguyên nhân như: 
điều kiện lấy mẫu hiện trường, công tác bảo quản và vận chuyển mẫu không đảm bảo 
tính nguyên dạng, gây xáo động mẫu đất, trình độ tay nghề của thí nghiệm viên không 
đảm bảo làm cho kết quả thí nghiệm không phản ánh đúng tính chất của mẫu đất tại hiện 
trường. Do đó, việc xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm hiện trường 
thường được sử dụng. Trong đó thí nghiệm nén tĩnh cọc tại hiện trường được đánh giá là 
phương pháp mô phỏng được gần đúng nhất sự làm việc của cọc trong công trình, do đó 
có độ tin ... ang được sử dụng ngày càng rộng rãi. Tuy 
nhiên, chưa có nghiên cứu nào được công bố về sức chịu tải của loại cọc này đối với nhà 
dân dụng, có quy mô thấp tầng, khu vực xây dựng trong thành phố. Do vậy, khi thiết kế 
phương án móng cọc này, các kỹ sư thiết kế chỉ ước chừng sức chịu tải của cọc theo kinh 
nghiệm mà không có số liệu tính toán cụ thể dựa trên một kết quả thí nghiệm đáng tin 
cậy. Trong quá trình thi công, hầu hết không thực hiện thí nghiệm nén tĩnh cọc tại hiện 
trường để xác định, kiểm tra lại sức chịu tải của cọc [6], [7]. Đặc biệt, với những công 
trình nhà dân, thấp tầng, hầu hết chủ đầu tư đều muốn giảm chi phí tối đa. Do đó 
thường bỏ qua thí nghiệm xác định sức chịu tải cọc hiện trường. 
Phương pháp nén tĩnh cọc có chi phí khá cao, thời gian thực hiện tương đối lâu. 
Tuy nhiên phương pháp này cho kết quả gần đúng với điều kiện làm việc thực tế của cọc 
dưới công trình hơn. Do đó, việc thí nghiệm thí nghiệm nén tĩnh cọc BTCT tiết diện nhỏ 
không chỉ có ý nghĩa đối với các đơn vị thiết kế, thi công trong việc lựa cho sức chịu tải 
giới hạn, sức chịu tải cho phép của loại cọc này mà còn giúp cho các đơn vị quản lý xây 
dựng trong công tác thẩm định công trình. 
3. Quy trình thí nghiệm nén tĩnh 
Cọc BTCT tiết diện nhỏ có tiết diện vuông cạnh 15 cm, dài 4 m; cốt thép dọc 
gồm 4∅10, cốt thép đai ∅6@150; bê tông đá 1x2 mác M200. Cọc sau khi đủ cường độ sẽ 
được ép tại 3 công trình khác nhau, quy mô mỗi công trình là 3 tầng với số lượng tổng 
cộng là 6 cọc. Sau thời gian 7 ngày, cọc sẽ được tiến hành thử nghiệm nén tĩnh hiện 
trường theo tiêu chuẩn TCVN 9393:2012. 
Các công trình thí điểm đều ở khu vực đã được khảo sát địa chất có địa tầng như 
bùn sét pha, sét, bùn sét, cát bụi, cát pha và bụi cát pha. Đây là những địa tầng xuất hiện 
ở những khu vực nền đất yếu. 
Hình 2: Cấu tạo cọc BTCT tiết diện nhỏ 15x15 cm 
Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 49, Số 1A/2020, tr. 42-50 
 45 
Trong thí nghiệm nén tĩnh có sử dụng một số thiết bị thí nghiệm như đối trọng, 
thiết bị gia tải, hệ thống đo lực, bơm dầu thủy lực, hệ thống đo chuyển vị. Các thiết bị 
này được quy định rất rõ trong TCVN 9393:2012. 
Những cọc được tiến hành thí nghiệm cần được kiểm tra chất lượng theo các tiêu 
chuẩn hiện hành về thi công và nghiệm thu cọc. 
Công tác thí nghiệm nén tĩnh được tiến hành cho cọc đã đủ thời gian phục hồi cấu 
trúc của đất bị phá hoại trong quá trình thi công hoặc bê tông đạt cường độ. Đầu cọc thí 
nghiệm có thể được cắt bớt hoặc nối thêm nhưng phải đảm bảo các yêu cầu sau: 
- Khoảng cách từ đầu cọc đến dầm chính phải đủ để lắp đặt kích và thiết bị đo; 
- Mặt đầu cọc được làm bằng phẳng, vuông góc với trục cọc, nếu cần thiết phải 
gia cố thêm để không bị phá hoại cục bộ dưới tác dụng tải trọng thí nghiệm; 
- Cần có biện pháp loại trừ ma sát phần cọc cao hơn cốt đáy móng nếu xét thấy nó 
có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. 
Kích phải đặt trực tiếp trên tấm đệm đầu cọc, chính tâm so với tim cọc. Khi dùng 
nhiều kích thì phải bố trí các kích sao cho tải trọng được truyền dọc trục, chính tâm lên 
đầu cọc. 
Dụng cụ kẹp đầu cọc được bắt chặt vào thân cọc, cách đầu cọc khoảng 0,5 đường 
kính hoặc chiều rộng tiết diện cọc. 
Các dầm chuẩn được đặt song song hai bên cọc thí nghiệm, các trụ đỡ dầm được 
chôn chặt xuống đất. Chuyển vị kế được lắp đối xứng hai bên đầu cọc và được gắn ổn 
định trên các dầm chuẩn, chân của chuyển vị kế được tựa lên dụng cụ kẹp đầu cọc hoặc 
tấm đệm đầu cọc (hoặc có thể lắp ngược lại) 
Khoảng cách lắp dựng thiết bị được quy định như sau: 
- Từ tâm cọc thí nghiệm đến tâm cọc neo hoặc cánh neo đất lớn hơn 3D nhưng 
trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 2 m; 
- Từ cọc thí nghiệm đến điểm gần nhất của các gối kê lớn hơn 3D nhưng trong 
mọi trường hợp không nhỏ hơn 1,5 m; 
- Từ cọc thí nghiệm đến các gối đỡ dầm chuẩn không nhỏ hơn 1,5 m; 
- Từ mốc chuẩn đến cọc thí nghiệm, neo và các gối kê dàn chất tải lớn hơn 5D 
nhưng trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 2,5 m. 
Cọc được gia tải theo 2 chu kỳ như sau: 
- Chu kỳ 1: Gia tải đến 1,5 tấn sau đó giảm tải về không. 
- Chu kỳ 2: Gia tải đến khi cọc bị phá hoại. 
Mỗi cấp gia tải được giữ cho đến khi đạt ổn định biến dạng: chuyển vị lún giảm 
dần và không vượt quá 0,1 mm trong 1 giờ quan trắc sau cùng, nhưng không được quá 2 
giờ với mỗi cấp tải. Khi dỡ tải, mỗi cấp áp lực được duy trì 30 phút và quan trắc chuyển 
vị của cọc, riêng cấp giảm về 0% được giữ 1 h. Đối với chu kỳ 2, gia tải cọc đến khi bị 
phá hoại, tăng tải mỗi cấp 25% cho đến khi chuyển vị mũi cọc đạt 1,5 cm (tương ứng 1,5 
lần đường kính cọc, d=15 cm). 
Trước khi tiến hành thí nghiệm, thí nghiệm viên gia tải trước nhằm kiểm tra hoạt 
động của thiết bị và tạo tiếp xúc giữa đầu cọc thí nghiệm và thiết bị thí nghiệm. Tiến 
hành gia tải trước bằng 5% tải trọng thiết kế, giử tải trong 10 phút, sau đó giảm tải về cấp 
0%, điều chỉnh lại các đồng hồ đo chuyển vị ứng với cấp tải 0%. 
Chi tiết quy trình thí nghiệm được trình bày ở Bảng 1. 
P. H. Nghĩa, T. V. Hưng / Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu  
 46 
Bảng 1: Quy trình gia tải, theo dõi và ghi số liệu thí nghiệm nén tĩnh cọc BTCT [8] 
Cấp tải trọng 
thí nghiệm 
Thời gian duy trì tải trọng thí 
nghiệm lên đầu cọc thử 
Thời gian theo dõi và ghi chép 
số liệu thí nghiệm 
5 % 
Giữ trong 10’ để loại trừ các 
biến dạng do xếp tải gây ra 
0 % Ghi số liệu ban đầu 
25 % Tối thiểu 1 giờ và đạt độ lún ổn 
định quy ước 0,25 mm/giờ, nhưng 
không quá 2 giờ 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’ và 60’ 
50 % 
75 % 
100 % 
Duy trì trong 6 giờ và đạt độ lún ổn 
định quy ước 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’ và 60’; 120’ và 
tiếp tục 60’ một lần cho đến hết 
thời gian quy định 
50 % 30 phút 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’ và 30’ 
0 % 60 phút 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’ và 60’ 
25 % 
30 phút 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’ và 30’ 
50 % 
75 % 
100 % 
125 % Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn 
định quy ước 0,25 mm/giờ, nhưng 
không quá 2 giờ 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’ và 60’ 
150 % 
175 % 
200 % 
Duy trì trong 24 giờ và đạt độ lún 
ổn định quy ước, lấy thời gian nào 
lâu hơn 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’; 60’; 120’ và 
tiếp tục 60’ một lần cho đến hết 
thời gian quy định 
150 % 
30 phút 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’ và 30’ 
100 % 
50 % 
0 % 1 giờ 
Ghi kết quả ở các thời điểm 0; 
10’; 20’; 30’; 45’ và 60’ 
4. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc BTCT tiết diện nhỏ 
Từ số liệu thu được khi thí nghiệm nén tĩnh các cọc BTCT tiết diện 15x15 cm, 
các biểu đồ sau đây đã được thành lập: 
- Biểu đồ quan hệ Tải trọng - Chuyển vị. 
- Biểu đồ quan hệ Chuyển vị - Thời gian. 
Trong nghiên cứu này, số lượng cọc triển khai nén tĩnh là 6 cọc ở 3 địa điểm. 
Hình 3 và Hình 4 thể hiện đường cong quan hệ tải trọng - chuyển vị và quan hệ chuyển 
vị - thời gian của cọc 1A và 2B tại 2 công trình khác nhau, trong đó: 
- Trong biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị, đường cong chu kỳ I thể hiện kết 
quả thí nghiệm nén tĩnh của cọc khi gia tải theo chu kỳ I, từ 0% lên 100% rồi giảm dần 
Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 49, Số 1A/2020, tr. 42-50 
 47 
về 0%. Đường cong chu kỳ II thể hiện kết quả thí nghiệm đo chuyển vị của cọc khi gia 
tải theo chu kỳ II, tức là gia tải từ 0% đến khi cọc bị phá hoại hoặc dừng thí nghiệm do 
các nguyên nhân quy định trong tiêu chuẩn TCVN9393:2012. 
- Trong biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian, giá trị chuyển vị trung bình của cọc 
đo được tương ứng với các cấp tải trọng từ 0% đến khi phá hoại được thể hiện trên đồ thị. 
Từ hai đồ thị này của mỗi cọc, giá trị sức chịu tải sẽ được xác định. Sức chịu tải 
của cọc được xác định theo tiêu chuẩn như sau: 
a. Phương pháp đồ thị dựa trên hình dạng đường cong quan hệ tải trọng - chuyển 
vị. 
- Trường hợp đường cong biến đổi nhanh, thể hiện rõ điểm tại đó độ dốc thay đổi 
đột ngột (sau đây gọi là điểm uốn), sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với 
điểm đường cong bắt đầu biến đổi độ dốc. 
- Nếu đường cong biến đổi chậm, khó hoặc không thể xác định chính xác điểm 
uốn thì căn cứ vào gia tải và quy trình thí nghiệm để chọn phưởng pháp xác định sức 
chịu đựng tải giới hạn. 
b. Phương pháp dùng chuyển vị giới hạn tương ứng với sức chịu tải giới hạn: Sức 
chịu tải giới hạn bằng tải trọng tương ứng với chuyển vị bằng 10 % đường kính hoặc 
chiều rộng cọc. 
c. Xét theo tình trạng thực tế thí nghiệm và cọc thí nghiệm 
- Sức chịu tải giới hạn bằng tải trọng lớn nhất khi dừng thí nghiệm (trường hợp 
phải dùng thí nghiệm sớm hơn dự kiến do điều kiện gia tải hạn chế); 
- Sức chịu tải giới hạn được lấy bằng cấp tải trọng trước cấp tải gây ra phá hoại 
vật liệu cọc. 
Hình 3: Các biểu đồ quan hệ của cọc 1A - Công trình nhà ông Lê Văn Đạt 
0, 1.49 
3, 20.63 
0
10
20
30
-1 0 1 2 3 4
C
h
u
y
ển
 v
ị 
(m
m
) 
Tải trọng thí nghiệm (tấn) 
Quan hệ tải trọng - chuyển vị 
Chu kỳ I Chu kỳ II 
0
10
20
0 100 200 300 400
ch
u
y
ển
 v
ị 
(m
m
) 
THỜI GIAN (PHÚT) 
Quan hệ chuyển vị - thời gian 
25% 50% 75%
100% 125% 150%
175%
P. H. Nghĩa, T. V. Hưng / Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu  
 48 
Hình 4: Các biểu đồ quan hệ của cọc 2B - Công trình nhà ông Phạm Văn Tao 
Từ các phương pháp nêu trên, sức chịu tải của cọc thử nghiệm được xác định và 
thể hiện trong Bảng 2. 
Bảng 2: Sức chịu tải của cọc thử nghiệm 
TT Tên cọc Công trình 
Thời điểm 
thí nghiệm 
Sức chịu tải 
 (T) 
1 1A Nhà ông Lê Văn Đạt 27, 28/5/2019 2.625 
2 3A Nhà ông Lê Văn Đạt 29, 30/5/2019 3.375 
3 1A Nhà ông Phạm Văn Tao 10, 11/7/2019 2.625 
4 2B Nhà ông Phạm Văn Tao 12, 13/7/2019 2.625 
5 2A Nhà bà Lê Thị Ngọc Hương 09, 10/3/2020 2.625 
6 3B Nhà bà Lê Thị Ngọc Hương 11, 12/3/2020 3.000 
Tại mỗi công trình có 02 cọc được thí nghiệm. Theo kết quả tổng hợp ở Bảng 2, 
tác giả có một số nhận xét sau: 
- Sức chịu tải giới hạn của cọc nhỏ nhất là 2.625 tấn (4/6 cọc). Sức chịu tải lớn 
nhất đạt 3.375 tấn (01 cọc). Cọc còn lại cho giá trị sức chịu tải 3.000 tấn. Như vậy, giá trị 
sức chịu tải phổ biến là 2.625 tấn. 
- Với quy mô công trình là nhà thấp tầng, nhà dân cấp 4 và từ kết quả thí nghiệm 
nén tĩnh hiện trường, giá trị sức chịu tải cho phép của cọc BTCT tiết diện nhỏ có thể lấy 
bằng 2 tấn (đối với trường hợp nền công trình đã được gia cố từ trước, hoặc nền cũ) và 
1,5 tấn (với các trường hợp khác). 
0
5
10
15
20
-1.000 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000
C
h
u
y
ển
 v
ị 
(m
m
) 
Tải trọng thí nghiệm (tấn) 
Quan hệ tải trọng - chuyển vị 
Chu kỳ I Chu kỳ II 
0
10
20
0 100 200 300 400
C
h
u
y
ển
 v
ị 
(m
m
) 
Thời gian (phút) 
Quan hệ chuyển vị - thời gian 
25% 50% 75% 100%
125% 150% 175% 200%
Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 49, Số 1A/2020, tr. 42-50 
 49 
4. Kết luận 
Nghiên cứu đánh giá sức chịu tải của cọc BTCT tiết diện nhỏ trên nền đất yếu 
bằng thí nghiệm nén tĩnh nhằm thực hiện một số thí nghiệm hiện trường để đưa ra giá trị 
sức chịu tải của cọc BTCT tiết diện nhỏ. Kết quả cho thấy sức chịu tải của cọc BTCT 
15x15 cm có thể lấy bằng 2 tấn với trường hợp nền công trình đã được gia cố từ trước, 
hoặc nền cũ; 1,5 tấn với các trường hợp khác. Mặc dù số lượng cọc thí nghiệm còn ít (6 
cọc), nhưng kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần định hướng cho chủ đầu tư, tư vấn thiết 
kế, cơ quan quản lý chất lượng xây dựng có căn cứ để lựa chọn phương án móng phù hợp 
trong điều kiện địa chất yếu, công trình thấp tầng. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Ngọc Bích, Các phương pháp cải tạo đất yếu trong xây dựng, NXB Xây 
dựng, 2013. 
[2] Nguyễn Ngọc Bích, Lê Thị Thanh Bình, Vũ Đình Phụng, Đất xây dựng, địa chất công 
trình và kỹ thuật cải tạo đất trong xây dựng, NXB Xây dựng, tr. 159-171, 2005. 
[3] Hà Huy Hoàng, Nghiên cứu ứng dụng cọc nhỏ trong xây dựng công trình tại khu vực 
Hà Nội, Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Trường Đại học Kiến trúc, Hà Nội, 2014. 
[4] Đinh Minh Thảo, Nghiên cứu lựa chọn giải pháp nền móng cho nhà cao đến 25 tầng 
phù hợp địa chất thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình dân 
dụng và công nghiệp, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, 2011. 
[5] Lê Quốc Tiến, Nghiên cứu lựa chọn giải pháp nền móng hợp lý với điều kiện địa chất 
công trình xây dựng ở thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình 
dân dụng và công nghiệp, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, 2014. 
[6] Huỳnh Phước Minh, Đề xuất giải pháp thi công ép cọc bê tông cốt thép trong xây 
dựng nhà xây chen tại thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại 
học Kiến trúc Hà Nội, 2016. 
P. H. Nghĩa, T. V. Hưng / Đánh giá sức chịu tải cọc bê tông cốt thép tiết diện nhỏ trên nền đất yếu  
 50 
SUMMARY 
EVALUATE THE LONGITUDINAL FORCE - BEARING CAPACITY 
OF SMALL SECTION PILES 
ON SOFT GROUND BY STATIC LOAD TEST 
Currently, the small-section concrete piles foundation is applied relatively much 
for low-rise residential buildings in weak geological areas. This study assessed the 
longitudinal force - bearing capacity of small-section concrete piles on soft ground by 
static load test. The aim of the research is to evaluate the bearing capacity of single 
concrete pile. Piles were tested according to the procedure specified in TCVN9393: 
2012. The results show that the bearing capacity of 15x15 cm concrete piles can be equal 
to 2 tons in the case of previously reinforced buildings, or old foundations, and 1.5 tons 
in other cases. The results of this study will contribute to the orientation for investors, 
design consultants, construction quality management agencies to select the appropriate 
foundation plan in weak geological conditions and for low-rise buildings. 
Keywords: Small section concrete pile; static load test; foundation 
reinforcement; weak geological area. 

File đính kèm:

  • pdfdanh_gia_suc_chiu_tai_coc_be_tong_cot_thep_tiet_dien_nho_tre.pdf