Thạc Sĩ Nghiên cứu phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ trong điều kiện Việt Nam

Luận văn thạc sĩ năm 2011
Đề tài: Nghiên cứu phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ trong điều kiện Việt Nam
Định dạng file word

Mục lục iii
Danh mục hình ảnh, bản vẽ, đồ thị v
Danh mục các bảng biểu vii
Phần Mở đầu 1
Chương I: Tổng quan về móng cọc và cọc siêu nhỏ 4
1.1. Tổng quan về móng cọc 4
1.1.1. Định nghĩa và phân loại 4
1.1.2. Dự báo sức chịu tải của cọc 10
1.1.3. Dự báo độ lún của móng cọc 10
1.2. Tổng quan về cọc siêu nhỏ 11
1.2.1. Khái niệm và lịch sử phát triển của cọc siêu nhỏ 11
1.2.2. Ưu, nhược điểm của cọc siêu nhỏ 13
1.2.3. Phạm vi áp dụng của cọc siêu nhỏ 13
1.2.4.Phân loại cọc siêu nhỏ 13
1.2.5. Kỹ thuật xây dựng và vật liệu 18
Chương ii: Phương pháp tính toán cọc siêu nhỏ 30
2.1. Lý thuyết tính toán sức chịu tải của cọc siêu nhỏ 30
2.1.1. Sức chịu tải theo đất nền 30
2.1.2. Sức chịu tải theo vật liệu 30
2.1.3. Sức chịu tải theo phương ngang 34
2.1.4. ổn định của cọc siêu nhỏ 35
2.2. Lý thuyết tính toán chuyển vị của cọc siêu nhỏ theo phương pháp hệ số nền
36
2.2.1. Lý thuyết thanh trên nền đàn hồi 37
2.2.2. Phương pháp đơn giản tính toán chuyển vị của cọc đơn chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang
71
2.2.3. Phương pháp dùng phần mềm để tính toán 75
Chương iii: áp dụng tính toán cọc siêu nhỏ 77
3.1. Đặc điểm kết cấu công trình 77
3.1.1. Tên công trình 77
3.1.2. Địa điểm xây dựng 77
3.1.3. Kết cấu công trình 77
3.2. Điều kiện địa chất công trình 77
3.3. Giải pháp cọc xi măng đất 78
3.4. Giải pháp cọc bê tông cốt thép đúc sẵn 79
3.5. Giải pháp cọc siêu nhỏ 85
3.5.1. Lựa chọn cọc 85
3.5.2. Sức chịu tải của cọc 85
3.5.3. Chuyển vị của cọc 88
Kết luận và kiến nghị
96
Tài liệu tham khảo

PHầN Mở đầu
* Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây tốc độ phát triển công nghiệp và đô thị hóa ngày càng nhanh, nhiều hệ thống giao thông, khu công nghiệp, khu đô thị phát triển mạnh đòi hỏi phải có nhiều giải pháp xử lý, gia cố nền móng đảm bảo hiệu quả ổn định cho công trình xây dựng.
Việc lựa chọn giải pháp móng hợp lý trong điều kiện phức tạp cả về địa chất và thi công là vấn đề được đặc biệt quan tâm. Để gia cố và xây dựng móng công trình có quy mô vừa và nhỏ trong điều kiện đất nền yếu hay điều kiện thi công khó khăn chật hẹp, người ta thường sử dụng các loại móng cọc khác nhau. Một trong số các loại cọc đã được sử dụng khá hiệu quả khi xây dựng các công trình quy mô nhỏ trong điều kiện địa chất phức tạp là cọc siêu nhỏ. Đây là loại cọc có đường kính tiết diện dưới 300 mm đối với cọc nhồi và dưới 150 mm đối với cọc đóng [1]. Trên thế giới, cọc siêu nhỏ đã được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng mới và gia cố các công trình. Cọc siêu nhỏ được sử dụng rộng rãi tại nhiều nước châu Âu, Mỹ v.v. từ những năm 50 của thế kỷ XX.
Tại Việt Nam, cọc siêu nhỏ cũng đã được sử dụng trong các công trình xây dựng vừa và nhỏ nhưng chủ yếu dưới dạng cọc chế sẵn thi công bằng phương pháp đóng, ép còn loại cọc đổ tại chổ thi công bằng phương pháp khoan nhồi đến nay vẫn chưa được sử dụng do chúng ta chưa có một chỉ dẫn kỹ thuật nào để làm căn cứ áp dụng trong tính toán thiết kế và thi công loại cọc này.
Trong điều kiện này, việc nghiên cứu phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ trong điều kiện Việt Nam là cấp thiết. Các nghiên cứu này bước đầu có thể cung cấp cơ sở cho việc xây dựng phương pháp tính toán và thiết kế cọc siêu nhỏ trong điều kiện Việt Nam. Giải quyết vấn đề trên đây sẽ giúp hoàn thiện thêm lý thuyết tính toán móng cọc tại Việt Nam, đồng thời tăng thêm sự lựa chọn cho người thiết kế về các giải pháp móng khi thiết kế các công trình xây dựng.
Xuất phát từ yêu cầu trên việc nghiên cứu phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ vào điều kiện Việt Nam để xử lý, gia cố nền móng các công trình xây dựng là rất cần thiết.
* Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu phương pháp tính toán cọc siêu nhỏ khi xây dựng, xử lý, gia cố các công trình trên nền đất yếu hoặc trong các điều kiện thi công khó khăn. Trên cơ sở đó đưa ra những kiến nghị về phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ phù hợp với điều kiện Việt Nam.
* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu là các công trình xây dựng .
- Phạm vi nghiên cứu là phương pháp tính toán ứng dụng cọc siêu nhỏ đổ tại chổ để đáp ứng yêu cầu ổn định của các công trình xây dựng trong điều kiện Việt Nam
* Nội dung nghiên cứu:
- Thu thập và phân tích kinh nghiệm nước ngoài về sử dụng cọc siêu nhỏ trong xây dựng các công trình.
- Phương pháp tính toán cọc siêu nhỏ dưới tác dụng của tải trọng đứng và tải trọng ngang
- áp dụng tính toán cọc siêu nhỏ
* Hướng kết quả nghiên cứu:
Các kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu và áp dụng cho việc lựa chọn giải pháp nền móng khi xử lý, gia cố và xây dựng công trình, và nếu được hoàn thiện thêm, sẽ là cơ sở khoa học để kiến nghị sử dụng rộng rãi cọc siêu nhỏ trong thực tiễn xây dựng các công trình ở Việt Nam.
* Cấu trúc luận văn
- Toàn bộ luận văn được trình bày trong 03 chương, phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài dày 99 trang khổ A4.
Chương 1: Tổng quan về móng cọc và cọc siêu nhỏ
Chương 2: Phương pháp tính toán cọc siêu nhỏ
Chương 3: áp dụng tính toán cọc siêu nhỏ
- Luận văn được thực hiện từ 11/10/2010 đến 18/2/2011 tại Khoa sau đại học - Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo: PGS.TS. Đoàn Thế Tường.
- Các tài liệu cơ bản đã sử dụng cho luận văn gồm:
+ Nền và móng các công trình dân dụng- công nghiệp, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
+ Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
+ Phương pháp tính toán chuyển vị của cọc đơn, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
+ Micropile - Design and Construction Guidelines Manual, US Department of Transportation Federal Highway.
+ Một số tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam về thiết kế và thi công móng cọc.
+ Phần mềm tính toán cọc LSPILE và VSPILE của công ty TNHH phần mềm SSISOFT Việt Nam.

Chương i: tổng quan về móng cọc và cọc SIÊU NHỏ
1.1. Tổng quan về móng cọc
1.1.1. Định nghĩa và phân loại
Móng cọc là loại móng dùng trong xây dựng công trình trên nền đất yếu với nguyên lý cơ bản là sử dụng các cọc để truyền tải trọng từ công trình xuống các lớp đất chịu lực nằm phía dưới hoặc cải thiện tính chất cơ lý của lớp đất yếu dưới đế móng
Các loại cọc hiện nay khá đa dạng về mặt vật liệu, kích thước và biện pháp thi công. Mỗi loại cọc đều có những ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng khác nhau.
Theo vật liệu làm cọc người ta chia ra: Cọc gỗ, cọc tre, cọc bê tông, cọc bê tông cốt thép, cọc thép .[5]
Theo phương thức làm việc cọc được phân ra:
- Cọc chống: Là cọc có sức chịu tải chủ yếu do lực chống của đất, đá tại mũi cọc [10]
- Cọc ma sát: Là cọc có sức chịu tải chủ yếu do ma sát của đất và cọc tại mặt bên cọc [10]
- Cọc hỗn hợp: Là cọc có sức chịu tải kết hợp của hai loại trên [10]
Theo phương thức hạ cọc được phân ra:
- Cọc đóng: Là cọc chế tạo sẵn, được đóng xuống đất bằng búa máy hoặc hạ xuống đất bằng máy rung [5].
- Cọc ép: Là cọc chế tạo sẵn, được hạ xuống đất bằng thiết bị ép thủy lực [5].
- Cọc nhồi: Là cọc được đổ tại chổ trong các hố khoan hoặc hố tạo bằng cách đóng ống thiết bị [5].
1. Cọc đóng: Bao gồm cọc gỗ, cọc BTCT đúc sẵn, cọc thép .
- Cọc gỗ thường được dùng trong những công trình nhỏ hoặc công trình tạm với những ưu điểm là trọng lượng bản thân nhỏ, vận chuyển, cẩu lắp, hạ cọc dễ dàng, công nghệ chế tạo đơn giản, nhanh chóng. Tuy nhiên nó có một

TàI LIệU THAM KHảO
Tiếng Việt
1. BS EN 14199:2005, Execution of special geotechnical work - Micropiles
2. Gs.TSKH. Bùi Anh Định,PGs.TS. Nguyễn Sỹ Ngọc (2005), Nền và móng công trình cầu đường, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
3. Ts. Nghiêm Mạnh Hiến (2009), Phương pháp tính toán chuyển vị của cọc đơn, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
4. Gs,Ts Vũ Công Ngữ - Ths. Nguyễn Thái (2006), Móng cọc phân tích và thiết kế, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
5. Gs.Ts Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất (1996), Nền và móng các công trình dân dụng- công nghiệp, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
6. Shamsher Prakash, Hari D. Sharma (2008), Móng cọc trong thực tế xây dựng, Nhà xuất bản xây dựng, Hà Nội.
7. Gs.Ts. Nguyễn Viết Trung (2008), Cọc khoan nhồi trong xây dựng công trình giao thông, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
8. Tiêu chuẩn xây dựng 189-1996: Móng cọc tiết diện nhỏ – Tiêu chuẩn thiết kế.
9. Tiêu chuẩn xây dựng 190-1996: Móng cọc tiết diện nhỏ – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
10. Tiêu chuẩn xây dựng 205-1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
11. Tiêu chuẩn xây dựng 326-2004: Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.
12. Tiêu chuẩn xây dựng 385-2006: Gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng.
13. Tiêu chuẩn BS 8081:1989, Neo trong đất, NXB Xây dựng
14. Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
Tiếng Anh
15. Chan, S.F. and Ting, W.H.(1996), Micropiles. 12th Southeast Asian Geotechnical Conference, 93-99. KualaLumpur, Malaysia
16. Dr.Jesús Gomez, P.E (2008), Micropiles Subject to Lateral Loading, Schnabel Engineering
17. Federal Highway Administration (1997), Drilled and Grouted Micropiles, State-of-Practice Review, Report No. FHWA-RD-96-016/O 19, United States Department of Transportation,July 1997. Four Volumes.
18. Palmerton, J.B.(1984), Stabilization of Moving Land Masses by Cast-in-Place Piles. Geotech Lab, USACOE, WES. Vicksburg, Mississippi. Final Report GL-84-4
19. Raymond Mc Cormik (1997), Micropile - Design and Construction Guidelines Manual, US Department of Transportation Federal Highway
20. Sabatini, P.J., Tanyu, B., Armour, T., Groneck, P., and Keeley, J. (2005), Micropile Design and Construction. FHWA NHI-05-039; NHI Course 132078 Reference Manual, December, 436 p.