›
›

Đề tài Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành TP. Hải phòng

pdf 90 trang huongle 2250
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề tài Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành TP. Hải phòng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfde_tai_nghien_cuu_tinh_chat_co_ly_dat_nen_va_de_xuat_phuong.pdf

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu tính chất cơ lý đất nền và đề xuất phương án nền móng hợp lý phục vụ xây dựng công trình dân dụng tại các quận nội thành TP. Hải phòng

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001 : 2008 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẤT NỀN VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỀN MÓNG HỢP LÝ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH TP. HẢI PHÒNG. Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Đình Đức HẢI PHÕNG, 2012 1
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HÀI PHÕNG ISO 9001 : 2008 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CƠ LÝ ĐẤT NỀN VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỀN MÓNG HỢP LÝ PHỤC VỤ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH TP. HẢI PHÒNG CHUYÊN NGÀNH: CƠ HỌC ĐẤT - NỀN MÓNG Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Đình Đức. Các thành viên: - KS. Trần Trọng Bính - KS. Đào Hữu Đồng. HẢI PHÕNG, 2012 2
  3. 1. LỜI CAM ĐOAN: Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài là trung thực, các kết quả nghiên cứu do chính chủ nhiệm đề tài và những ngƣời tham gia thực hiện, các tài liệu tham khảo đã đƣợc trích dẫn đầy đủ 2. LỜI CẢM ƠN: Tôi xin chân thành cám ơn: - GS.TS. NGƢT. Trần Hữu Nghị - Hiệu trƣởng trƣờng đại học Dân Lập Hải Phòng đã tạo điều kiện về kinh phí, thời gian và cổ vũ đông viên để nhóm nghiên cứu thực hiện thành công đề tài này. - KS. Nguyễn Đức Nghinh, TS. Đoàn Văn Duẩn và Tập thể cán bộ GV khoa xây dựng - đại học Dân Lập Hải Phòng - đã có nhiều góp ý quý báo cho nôi dung nghiên cứu của đề tài . Hải Phòng, tháng 11 năm 2012 Chủ nhiệm đề tài ký và ghi rõ họ và tên. ThS. Nguyễn Đình Đức 3
  4. I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Hải Phòng là một trong những thành phố lớn nhất cả nƣớc, là tam giác tăng trƣởng kinh tế của vùng duyên hải Bắc Bộ. Trong thập kỷ đầu của thế kỷ 21, đặc biệt trong những năm đầu hội nhập gần đây, quá trình xây dựng và phát triển đô thị tại thành phố diễn ra rất mạnh mẽ. Hàng loạt các công trình kiến trúc cao tầng nhƣ nhà ở, trung tâm thƣơng mại, văn phòng đại diện, khách sạn, nhà máy, xí nghiệp đua nhau mọc lên. Tầm vóc, diện mạo thành phố thay da đổi thịt từng ngày. Điều đó làm cho ngành xây dựng thành phố đứng trƣớc một cơ hội mới, cơ hội tham gia sản xuất những sản phẩm đặc biệt, đó là các công trình xây dựng có quy mô lớn, cao tầng, có cơ hội tiếp cận đến những thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến trên thế giới trong lĩnh vực thiết kế, thi công. Trong lĩnh vực đầu tƣ phát triển, việc bỏ vốn đầu tƣ xây dựng công trình tiết kiệm và đạt hiệu quả cao là mục tiêu hàng đầu của Đảng, nhà nƣớc ta. Vấn đề tiết kiệm chi phí trong lĩnh vực đầu tƣ xây dựng công trình đƣợc các chủ đầu tƣ quan tâm hàng đầu, trong đó chất lƣợng công tác khảo sát thiết kế có ý nghĩa quyết định đối với chất lƣợng và giá thành công trình. Trong công tác thiết kế công trình xây dựng, giải pháp thiết kế xử lý nền móng công trình chiếm vai trò hết sức quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến độ bền vững, tuổi thọ và giá thành công trình, đặc biệt là các công trình cao tầng đặt trong nền đất yếu. Trong công trình xây dựng, chi phí cho phần móng thƣờng chiếm tới 20% đến 30 %, thậm chí lên tới 40% giá thành công trình nếu xây dựng trên nền đất yếu và địa chất phức tạp. Vì vậy lựa chọn giải pháp móng hợp lý là vấn đề quan tâm hàng đầu đối với các nhà thiết kế. Hải phòng nằm trên vùng đất bồi đắp của đồng bằng bắc bộ, mặt cắt của nền đất rất phức tạp, khả năng chịu tải của nền đất rất yếu, đòi hỏi phải xử lý gia cố trƣớc khi đặt tải công trình. Để lựa chọn một giải pháp thiết nền móng hợp lý là một vấn đề không đơn giản, phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của các kỹ sƣ kết cấu công trình. Song cho đến nay với nền đất Hải Phòng chƣa có tài liệu nào tổng kết ghi chép cụ thể cấu tạo mặt cắt địa chất của nó, cũng nhƣ chƣa có tài liệu nào chỉ dẫn định hƣớng cho ngƣời kỹ sƣ thiết kế chọn giải pháp xử lý nền móng theo từng loại quy mô công trình một cách hợp lý và tin cậy nhằm giảm bớt chi phí thời gian, công sức trong 4
  5. việc thực hiện lựa chọn các phƣơng án kỹ thuật trong thiết kế cũng nhƣ giảm chi phí cho phần móng, tức là giảm chi phí công trình. Ta đã biết rằng, việc lựa chọn giải pháp nền móng công trình phụ thuộc và quy mô, số tầng cao công trình. Công trình thấp tầng, tải trọng nhẹ có thể dùng móng nông, móng gia cố cọc tre, công trình có chiều cao vừa phải có thể dùng móng cọc ép, cọc đóng, cao hơn nữa có thể dùng cọc khoan nhồi. Ta cũng biết rằng, giá thành cho 1 tấn chịu tải của nền móng gia cố cọc tre, cọc ép, cọc đóng, cọc khoan nhồi là rất khác nhau. Vấn đề đặt ra là, với đặc thù địa chất Hải Phòng, móng nông đặt trên nền gia cố cọc tre dùng cho công trình quy mô, số tầng là bao nhiêu là tối ƣu, điều đó cũng đặt ra với móng cọc ép, cọc khoan nhồi, hay nói một cách khác, với quy mô số tầng cho trƣớc, lựa chon giải pháp móng nào để công trình đảm bảo an toàn và tiết kiệm nhất. Để giải quyết đƣợc vấn đề đặt ra đó nhóm nghiên cứu đã thu thập rất nhiều hố sơ thiết kế của các công trình đã và đang triển khai xây dựng tại thành phố Hải Phòng, thu thập và tiến hành công tác khảo sát địa chất công trình tại nhiều vị trí trên địa bàn thành phố Hải Phòng. Qua đó có thể dựng lên bức tranh cấu tạo địa tầng, địa chất trên địa bàn Hải Phòng và có thể tính toán cho nhiều giải pháp móng khác nhau đối với các công trình xây dựng có số tầng khác nhau. Từ đó lựa chọn một giải pháp hợp lý cho nền móng công trình. II. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI : 1. Làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc địa chất và phân chia các dạng mô hình nền tự nhiên trong khu vực nghiên cứu. 2. Đánh giá hiệu quả kỹ thuật mốt số giải pháp nền móng đã áp dụng trong phạm vi nghiên cứu. 3. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nền móng hợp lý cho các công trình dân dụng có quy mô khác nhau xây dựng trong các khu vực có điều kiện địa chất khác nhau tại các quận trung tâm đô thị thành phố Hải Phòng Sau khi đề tài hoàn thành, với kết quả từ đề tài, khi lập dự án đầu tƣ và lập thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công, khi biết quy mô công trình, ngƣời kỹ sƣ thiết kế có thể lựa chọn giải pháp thiết kế móng cọc hợp lý nhất, khả thi nhất, 5
  6. đảm bảo các điều kiện kỹ thuật cũng nhƣ vệ sinh môi trƣờng và đặc biệt là giá thành hợp lý nhất (rẻ nhất ). Có thể khẳng định, với kết quả từ đề tài, nhà thiết kế có thể lựa chọn ngay giải pháp nền móng trong bƣớc thiết kế cơ sở và có thể khái toán mức đầu tƣ cho phần móng cọc một cách tƣơng đối chính xác. Khi có số liệu khảo sát chi tiết trong bƣớc thiết kế kỹ thuật, ngƣời kỹ sƣ thiết kế chỉ cần tính toán số liệu chi tiết và quyết định chính xác các thông số về nền móng. III. PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Khu vực nền đất trong phạm vi các quận nội thành thanhg phố Hải Phòng. Độ sâu nghiên cứu từ mặt đất tự nhiên đến độ sâu độ sâu 60 m. 2. Nghiên cứu giải pháp nền móng đối với các công trình dân dung ( nhà ở, văn phòng làm việc) quy mô về mức tải trọng từ 5 đến 21 tầng và có dạng kết cấu khung, dầm sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ, lƣới cột có bƣớc và nhịp trong phạm vi từ 5 đến 7m. IV. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để giải quyết các mục tiêu và nội dung nghiên cứu trên, đề tài sử dụng phối hợp các phƣơng pháp nghiên cứu sau: 1. Phƣơng pháp thu thập, kế thừa, phân tích tổng hợp có chọn lọc thông tin và kết quả nghiên cứu. Trong quá trình nghiên cứu có sử dụng chọn lọc kết thừa các kết quả nghiên cứu về đặc điểm điều kiện địa chất công trình nhằm giảm đƣợc thời gian, công sức và tiết kiệm chi phí trong quá trình nghiên cứu. 2. Phƣơng pháp địa chất: Nghiên cứu sự hình thành điều kiện địa chất công trình, đặc điểm địa mạo, đặc điểm địa chất thuỷ văn. 3. Phƣơng pháp thực nghiệm: Tiến hành các thí nghiệm trong phòng nhằm xác định tính chất cơ lý, thành phần của đất đá 4. Phƣơng pháp tính toán lý thuyết. Tính toán định lƣợng các quá trình địa chất, các giải pháp nền móng. 5. Phƣơng pháp tƣơng tự địa chất. Đây là phƣơng pháp có tính chất kinh nghiệm. Dùng tài liệu địa chất của khu vực đã nghiên cứu đầy đủ cho vùng có điều 6
  7. kiện địa chất tƣơng tự. Từ đó giảm nhẹ đƣợc khối lƣợng khảo sát cho các vùng, khu vực nghiên cứu nhằm rút ngắn thời gian và chi phí khảo sát. 6. Phƣơng pháp xác suất thống kê toán học và ứng dụng công nghệ thông tin: Phƣơng pháp này đƣợc áp dung để tính toán, xử lý kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý của đất đá, tính toán sức chịu tải, độ lún. 7. Phƣơng pháp kế thừa: Đề tài đã sử dụng kết quả tính toán về tải trọng của các công trình đã thiết kế và đã đƣợc thẩm định cấp phép xây dựng tại khu vực nghiên cứu, để từ đó xác định một mức tải trong đƣa vào tính toán, Khuyến nghị các phƣơng án xử lý nền móng khi xây dựng công trình . V. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Nghiên cứu phân chia các dạng nền tự nhiên trong khu vực nghiên cứu. 2. Tìm hiểu một số giải pháp nền móng đã áp dụng trong khu vực nghiên cứu trong thời gian vừa qua, phân tích hiệu quả và đánh giá hiệu quả kỹ thuật của các giải pháp nền móng này. Các giải pháp móng gồm: Móng nông, móng sâu (móng cọc ống, móng cọc bê tông cốt thép, móng cọc khoan nhồi). 3. Tính toán khả năng chịu tải của giải pháp móng cọc bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi, cọc ống. 4. Nghiên cứu và khuyến nghị các giải pháp nền móng phục vụ xây dựng các công trình Dân dụng và Công nghiệp có quy mô khác nhau xây dựng trên các dạng nền tự nhiên trong khu vực nghiên cứu. Các giải pháp móng gồm: Móng nông, móng sâu (móng cọc ống, móng cọc bê tông cốt thép, móng cọc khoan nhồi). Để giảm bớt khối lƣợng việc tính toán mà vẫn đảm bảo tính thực tế cao, trong phạm vi nội dung nghiên cứu của đề tài không đi sâu vào tính toán, tổ hợp chi tiết về tải trọng phía bên trên của công trình, mà tải trong công trình ở đây khi đƣa vào xem xét các phƣơng án móng đƣợc xác định trên cơ sở tham khảo các hồ sơ thiết kế kỹ thuật của các công trình có quy mô khác nhau đã đƣợc sở xây dựng Hải Phòng thẩm định và cấp phép xây dựng tại khu vực nghiên cứu. CHƢƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHU VỰC THÀNH PHỐ HẢI PHÕNG. 1. Đặc điểm điều kiện địa chất công trình khu vực thành phố Hải Phòng 7
  8. 1.1. V ị trí địa lý và Đặc điểm địa hình Vị trí địa lý: Thành phố Hải Phòng có toạ độ địa lý từ 20030’ đến 21001’ vĩ độ Bắc; 106025’ đến 107010’ kinh độ Đông, cách thủ đô Hà Nội 102km về phía Đông Nam. Diện tích tự nhiên thành phố là 1.519km2 và 1.677.000 ngƣời gồm 7 quận Nội Thành và 8 huyện, trong đó có 2 huyện đảo. Trung tâm đô thị thành phố phát triển chủ yếu dọc theo hai bên các sông Cấm, sông Lạch Tray, sông Tam Bạc. Đặc điểm địa hình: Hải Phòng là một thành phố ven biển đƣợc hình thành từ đồng bằng sông Thái Bình, có địa hình đa dạng, chủ yếu là đồng bằng có xen đồi núi thấp, núi đá vôi, đá cát kết và các bãi ngập triều. 1.2. Đặc điểm địa tầng Khu vực nghiên cứu đƣợc cấu tạo bởi các trầm tích hệ thứ Tƣ phủ lên trên các đá gốc trầm tích có tuổi khác nhau nhƣ Neogen, Carbon, Devon, Jura. 1.2.1. Đất, đá trầm tích thuộc hệ Đệ tứ Đặc điểm của trầm tích hệ thứ Tƣ ở đây là có bề dày lớn và biến đổi mạnh từ phía Đông sang phía Tây Nam thành phố. Các lớp đất phía trên thƣờng là đất có thành phần và tính chất đặc biệt. Đây là các lớp đất yếu bất lợi trong xây dựng công trình. Hệ thứ Tƣ khu vực thành phố Hải Phòng có mặt các trầm tích sau: - Tàn - sƣờn tích không phân chia (e - dQ). 3 - Hệ tầng Thái Bình, gồm: Trầm tích sông - biến - đầm lầy (amb QIV tb2); 3 Trầm tích sông biển (am QIV tb1) 1-2 - Hệ tầng Hải Hƣng, gồm: Trầm tích biển (m QIV hh2); Trầm tích biển - đầm 1-2 lấy (mb QIV hh1) 2 - Hệ tầng Vĩnh Phúc chủ yếu là trầm tích sông - biển (am QIII vp) thành phần 2 2 gồm: Đất dính (am QIII vp2); Đất rời (am QIII vp1) 1 - Hệ tầng Hà Nội, gồm: Trầm tích sông (a QII-III hn) ; Trầm tích sông - biển 1 (am QII-III hn) 1.2.2. Đá gốc trầm tích thuộc các hệ trước hệ thứ tư Nằm ngay phía dƣới các trầm tích hệ thứ tƣ là các đá gốc trầm tích. Đặc điểm nền đá gốc ở khu vực nghiên cứu là tạo bởi nhiều loại đá thuộc các hệ tầng khác nhau và có tuổi khác nhau gồm: 8
  9. - Hệ tầng Đồ Sơn (D3 đs) - Hệ tầng Hà Cối (J1-2 hc) - Hệ tầng Cát Bà (C1cb) 1.3. Tính chất cơ lý Tính chất cơ lý của các loại đất đá thuộc các hệ tầng đƣợc trình bày tại các bảng 1; 2; 3; 4. 1.4. Đặc điểm địa chất thủy văn Trong khu vực nghiên cứu nƣớc ngầm tồn tại trong các loại đất đá có nguồn gốc và tuổi khác nhau. Loại thứ nhất nƣớc tồn tại trong lỗ hổng của các đất sét pha, cát pha hệ tầng Thái Bình. và các trầm tích cát hạt nhỏ đến hạt trung thuộc hệ tầng Vĩnh Phúc, lớp cuội, sạn hệ tầng Hà Nội. Loại thứ hai nƣớc nằm trong các hệ thống khe nứt của đới vỏ phong hoá vật lý của đá cát kết, sạn kết, cuội kết, và trong các hệ thống hang động Karster của đá vôi hệ tầng Cát Bà, hệ tầng Đồ Sơn. 2. Phân chia các dạng mô hình nền tự nhiên khu vực thành phố Hải Phòng Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đặc điểm phân bố, tính chất cơ lý, đặc điểm địa chất thuỷ văn của các loại đất đá thuộc các hệ tầng có mặt trong nền đất khu vực thành phố Hải Phòng. Khu vực nghiên cứu đƣợc phân chia nền đất thành các mô hình nền tự nhiên. Để phục vụ thiết kế nền móng, nền đất trong phạm vi công trình cần đƣợc mô hình hoá thành những mô hình cơ học phù hợp với phƣơng pháp tính toán. Độ sâu nghiên cứu của nền đất phải đƣợc trải sâu tới độ sâu ảnh hƣởng của tải trọng công trình. Thành phố Hải Phòng, nhƣ trên đã trình bày, đƣợc cấu thành từ các đất rất khác nhau về thành phần, nguồn gốc và đƣơng nhiên có bản chất ứng xử cơ học rất khác nhau cũng nhƣ phân bố rất khác nhau theo diện và theo chiều sâu.Vấn đề là ở chỗ phải nghiên cứu phát hiện và loại hoá đƣợc các dạng mô hình nền có mặt trong khu vực nghiên cứu và quy luật phân bố không gian của chúng. Sau đó trên cơ sở các mô hình nền cụ thể đã đƣợc phát hiện và loại hóa, các tính toán cần thiết phục vụ tính toán thiết kế định hƣớng nền móng. Toàn bộ khu vực thành phố Hải Phòng có thể phân chia thành 8 dạng mô hình nền (bảng 1. 5). 9
  10. Bảng 1.1. Tính chất cơ lý của đá hệ tầng Thái Bình và hệ tầng Hải Hưng Bùn cát pha Bùn sét Bùn sét pha Bùn sét 3 1-2 1-2 (amb QIV pha (m QIV (mb QIV Các chỉ tiêu cơ lý 3 tb2) (am QIV hh2) hh1) tb1) Độ ẩm tự nhiên, W, % 40,5 42,7 44,7 52,7 Khối lƣợng thể tích, w, 1,72 1,68 1,75 1,75 g/cm3 Khối lƣợng thể tích khô, c, 1,17 1,10 1,26 1,23 g/cm3 Khối lƣợng riêng, , g/cm2 2,68 2,69 2,69 2,70 Hệ số rỗng tự nhiên, e 1,176 1,19 1,329 1,45 Độ rỗng, n, % 52,9 54,22 56,5 59,12 Độ bão hòa, G, % 91,7 95,97 93,5 98,31 Độ ẩm giới hạn chảy, Wch, 45,3 51,87 37,1 40,37 % Độ ẩm giới hạn dẻo, Wd, % 23,4 24,50 27,4 28,23 Chỉ số dẻo, Ip, % 13,7 15,87 16,6 23,60 Độ sệt, B 1,27 1,21 1,21 1,03 Lực dính kết, C, kG/cm2 0,079 0,037 0,061 0,020 Góc ma sát trong, , độ 7012’ 6033’ 4027’ 2000’ 2 Hệ số nén lún, a1-2, cm /kG 0,078 0,079 0,093 0,110 Sức chịu tải qui ƣớc, R0, 0,41 0,26 0,53 0,41 kG/cm2 Mô đun biến dạng, E0, 35,3 10,4 24,5 15,66 kG/cm2 Hệ số cố kết, Cv, cm2/s 0,60 4,41 3,48 2,78 (n.10-4) Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 3 1 1 2 10
  11. Bảng 1.2. Tính chất cơ lý của đất hệ tầng Vĩnh Phúc Bùn sét Cát pha Sét pha Sét 2 2 2 2 Các chỉ tiêu cơ lý (ma QIII (ma QIII (ma QIII (ma QIII vp2) vp2) vp2) vp2) 25,7 28,3 Độ ẩm tự nhiên, W, % 49,0 27,3 Khối lƣợng thể tích, w, 1,93 1,90 1,70 1,83 g/cm3 Khối lƣợng thể tích khô, c, 1,53 1,48 1,14 1,44 g/cm3 2,680 2,71 Khối lƣợng riêng, , g/cm2 2,70 2,68 0,756 0,83 Hệ số rỗng tự nhiên, e 1,373 0,862 42,9 45,42 Độ rỗng, n, % 57,8 46,0 91,3 92,15 Độ bão hòa, G, % 96,4 84,8 Độ ẩm giới hạn chảy, Wch, 36,0 39,20 50,1 29,8 % 21,0 21,30 Độ ẩm giới hạn dẻo, Wd, % 27,1 23,5 15,0 17,90 Chỉ số dẻo, Ip, % 23,0 6,3 0,31 0,39 Độ sệt, B 0,95 0,59 0,163 0,183 Lực dính kết, C, kG/cm2 0,044 0,104 16015’ 15037’ Góc ma sát trong, , độ 3043’ 16042’ 2 0,031 0,035 Hệ số nén lún, a1-2, cm /kG 0,085 0,045 Sức chịu tải qui ƣớc, R0, 1,14 1,42 0,31 0,97 kG/cm2 11
  12. Mô đun biến dạng, E0, 112,5 146 37,7 89,9 kG/cm2 Hệ số cố kết, Cv, cm2/s 1,26 (n.10-4) 9 Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 1 14 15 Bảng 1. 3. Tính chất cơ lý của đất hệ tầng Vĩnh Phúc và hệ tầng Hà Nội Cát Sét pha Cuội sỏi 2 1 1 Các chỉ tiêu cơ lý (ma QIII (am QII-III hn) (a QII-III hn) vp1) Độ ẩm tự nhiên, W, % 12,90 17,4 3 Khối lƣợng thể tích, w, g/cm 2,10 3 Khối lƣợng thể tích khô, c, g/cm 1,79 Khối lƣợng riêng, , g/cm2 2,65 2,70 2,64 Góc nghỉ khi khô, , độ 31007’ Góc nghỉ khi ƣớt, , độ 28040’ Hệ số rỗng tự nhiên, e 0,515 Độ rỗng, n, % 33,7 Độ bão hòa, G, % 91,3 Độ ẩm giới hạn chảy, Wch, % 35,8 Độ ẩm giới hạn dẻo, Wd, % 19,9 Chỉ số dẻo, Ip, % 15,9 Độ sệt, B - 0,16 Lực dính kết, C, kG/cm2 0,326 Góc ma sát trong, , độ 42030’ 20031’ 46009’ 2 Hệ số nén lún, a1-2, cm /kG 0,017 2 Sức chịu tải qui ƣớc, R0, kG/cm 6,2 2,21 2 Mô đun biến dạng, E0, kG/cm 346 258,8 1132 Hệ số cố kết, Cv, cm2/s (n.10-4) Giá trị xuyên tiêu chuẩn N30 62 56 >100 12
  13. Bảng 1.4. Tính chất cơ lý của đá hệ tầng Đồ Sơn, hệ tầng Hà Cối và hệ tầng Cát Bà Chỉ tiêu cơ lý Cát kết Sét kết Đá Vôi (D3 đs) (J1-2 hc) (C1 cb) Dung trọng ẩm γw , g/cm3 2,535 2,010 2,60 Khối lƣợng riêng Δ , g/cm3 2,66 2,47 2,70 Cƣờng độ kháng nén σn , kg/cm2 Tự nhiên 745 187 416 Bão hoà 523 166 388 Bảng 1.5. Các dạng mô hình nền tự nhiên khu vực thành phố Hải Phòng Khu Phụ khu Khoảnh, Dạng mô hình nền Tên Đặc Tên Đặc Tên Địa tầng Diện phân bố điểm điểm Nền Không - Đá vôi (C1 cb); đá cát kết và sét Đồ Sơn; gồm có mặt A- kết (J1-2 hc). Thuỷ các lớp các đất a Nguyên; Cát đất đá trầm Bà A có liên tích - Vỏ phong hoá Đồ Sơn; kết Thứ Tƣ - Đá vôi (C1 cb); đá cát kết , sét Thuỷ A- cứng. kết (J1-2 hc) Nguyên; b Kiến An; An Lão Không - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc, 2 B-1 có mặt (ma QIII vp2). Cát Bà đất yếu - Đá vôi, Hệ tầng Cát Bà (C1 cb) - Đất bùn, Hệ tầng Hải Hƣng (m Kiến An; 1-2 B Có mặt QIV hh2) Thuỷ B- B-2 lớp đất - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc Nguyên (phía 2-a 2 yếu (ma QIII vp2) sông Cấm) tầng - Đất cát, Hệ tầng Vĩnh Phúc (ma 13
  14. 2 Hải QIII vp1) Hƣng. - Đá cát kết, Hệ tầng Hà Cối (J1-2 hc). - Đất bùn, Hệ tầng Hải Hƣng (mb Ngô Quyền; 1-2 QIV hh1). Lê Chân; - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc Hồng Bàng. 2 (ma QIII vp2). B- Nền - Đất cát, Hệ tầng Vĩnh Phúc (ma 2-b 2 gồm QIII vp1). các đất - Đất loại sét, Hệ tầng Hà Nội, 1 đá (am QII-III hn). mềm - Đá cát kết, Hệ tầng Hà cối (J1-2 rời. hc). Có mặt - Đất bùn, Hệ tầng Thái Bình (am Thuỷ 3 lớp đất QIV tb1). Nguyên; yếu - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc Hồng Bàng; 2 B-3 tầng (ma QIII vp2) An Dƣơng; Thái B- - Đất cát, Hệ tầng Vĩnh Phúc (ma Vĩnh Bảo; 2 Bình 3-a QIII vp1). Tiên Lãng - Đất cuội sỏi, Hệ tầng Hà Nội (a 1 QII-III hn). - Đá cát kết (J1-2 hc); Đá vôi (C1 cb). - Đất bùn, Hệ tầng Thái Bình (am 3 QIV tb1). - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc Hải An B- 2 (ma QIII vp2). 3-b - Đát cát, hệ tầng Vĩnh Phúc (ma 2 QIII vp1). - Đá vôi, Hệ tầng Cát Bà (C1 cb). Nền có - Đất bùn, Hệ tầng Thái Bình (am Lê Chân; 3 hai lớp QIV tb1). Thuỷ 14
  15. B-4 đất yếu - Đất bùn, Hệ tầng Hải Hƣng (m Nguyên (phía 1-2 tầng QIV hh2). Bắc sông Thái - Đất loại sét, Hệ tầng Vĩnh Phúc Cấm) Kiến 2 Bình và (ma QIII vp2). Thụy; Hải - Đất cát, Hệ tầng Vĩnh Phúc (ma Dƣơng Kinh; 2 Hƣng QIII vp1)} Đồ Sơn - Đá cát kết, Hệ tầng Hà Côi (J1-2 hc). 3. Mặt cắt địa chất công trình đặc trƣng của các dạng nền khu vực nội thành TP Hải Phòng. Việc đầu tƣ xây dựng các công trình nhà ở, văn phòng làm việc cao tầng chủ yếu tập trung tại các 5 quận nội thành là Lê Chân, Ngô Quyền, Hồng Bàng, Hải An, Dƣơng Kinh, và huyện đảo Cát Hải. Trong khuôn khổ đề tài, tác giả chỉ xem xét nghiên cứu địa chất tại các 5 quận nội thành nói trên và khu vực huyện đảo Cát Hải ( chủ yếu ở đảo Cát Bà ), nơi mà tốc độ xây dựng đang và sẽ tập trung hầu hết các công trình nhà ở và văn phòng cao tầng của thành phố. Do đó nhóm nghiên cứu đã lựa chọn 3 khu vực điển hình để tập trung vào làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và tính toán các giải pháp móng, gồm : - Dang nền B-2-b gồm các quận Lê Chân, Ngô Quyền, Hồng Bàng - Dang nền B-3-b gồm các quận Hải An, Dƣơng Kinh. - Dang nền B-1 là huyện đảo Cát Hải. Các điểm khoan đƣợc thực hiện với chiều sâu hố khoan từ 10 đến 60m, theo chiều sâu từ 1,5m - 3m lấy 1 mẫu thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý và thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT. Dang nền B-2-b gồm các quận nội thành, là khu phố cổ với trung tâm là dải vƣờn hoa trung tâm và khu vực hồ Tam Bạc. Đây là trái tim thành phố với lịch sử lâu đời các địa danh nhƣ Sông Lấp, Nhà Hát thành phố, bảo tàng, quán hoa vv Toàn bộ các khu phố trung tâm nhƣ phố Nguyễn Đức Cảnh, Trần Phú, Điện Biên Phủ, Trần Hƣng Đạo, Quang Trung vv là khu vực xây dựng rất nhiều nhà cao 15
  16. tầng. Ngoài ra Khu đô thị mới Ngã 5 sân bay Cát Bi nằm trong địa giới quận Ngô Quyền cũng là khu vực tập trung rất nhiều văn phòng làm việc, khu chung cƣ cao cấp, trung tâm thƣơng mại cao tầng. Quận Hải An nằm trong khu vực Dang nền B-3-b là nơi tập trung các khu đô thị mới của thành phố nhƣ khu đô thị Ngã Năm sân bay Cát Bi, khu đô thị Lạch Tray - Hồ Đông, khu Đằng Lâm, Đằng Hải vv Quận Dƣơng Kinh là quận mới thành lập trên cơ sở tách ra từ huyện Kiến Thuỵ, là nơi tập trung các khu công nghiệp, khu văn phòng thƣơng mại dọc theo đƣờng 353 từ Cầu Rào đi Đồ Sơn. Khu vực Dang nền B-1 là thị trấn Cát Bà, là điạ danh du lịch nổi tiếng, thu hút hàng vạn lƣợt khách du lịch trong và ngoài nƣớc mỗi năm. Trong tƣơng lai rất nhiều công trình cao tầng nhƣ văn phòng khách sạn, nhà nghỉ, tổ hợp vui chơi giải trí sẽ mọc lên. 3.1. Mặt cắt địa chất điển hình, các chỉ tiệu cơ lý đặc trưng cho khu vực dạng nền B-2-b: Mặt cắt địa chất điển hình khu vực có dạng nền B-2-b đƣợc xây dựng trên cơ sở tổng hợp mặt cắt địa chất của rất nhiều hố khoan khảo sát trên khu vực này. Trên cơ sở rất nhiều hình trụ hố khoan, lựa chọn một hố khoan có tính đại diện cho toàn bộ khu vực ( căn cứ vào số lớp, đặc điểm các lớp, các chỉ tiêu cơ lý của lớp, độ sâu lớp, độ dày lớp v.v ). Sau khi tổng hợp số liệu, ta có thể rút ra những kết luận cơ bản sau : - Khu vực có Dạng nền B-2-b là nơi có nền đất tƣơng đối yếu, chỉ gặp đất tốt ở độ sâu 30m trở lên. Độ sâu dƣới 30m là các lớp đất yếu, từ 30 đến 50m là lớp cát và trên 50m là đá phong hoá. Cấu tạo hình trụ hố khoan nhƣ sau : 1. Lớp đất lấp : Độ sâu trung bình 1,5m 2. Lớp bùn sét : Độ sâu trung bình 3,5m, độ dày lớp trung bình 2,0m. 3. Lớp bùn sét pha : Độ sâu trung bình 6,5m, độ dày lớp trung bình 3m 16
  17. 4. Lớp bùn sét : Độ sâu Chiều sâu trung bình 12,1m, độ dày lớp trung bình 4,8m. 5. Lớp sét pha : Độ sâu trung bình 16,9m, độ dày lớp trung bình 4,8m 6. Lớp sét dẻo mềm : Độ sâu trung bình 23,2m, độ dày lớp trung bình 6,3m 7. Lớp sét dẻo chảy : Độ sâu trung bình 28,7m, độ dày lớp trung bình 5,5m 8. Lớp sét pha : Độ sâu trung bình 30,5m, độ dày lớp trung bình 1,8m. 9. Lớp cát hạt mịn : Độ sâu trung bình 37m, độ dày lớp trung bình 6,5m 10. Lớp cát hạt trung, thô : Độ sâu trung bình 48,2m, độ dày lớp trung bình 11,2m 11. Lớp sét pha xen kẹp cát mịn: Độ sâu trung bình 49,5m, độ dày lớp trung bình 1,3m 12. Lớp sét dẻo cứng xen lẫn sỏi cuội : Độ sâu trung bình 51,2m, độ dày lớp trung bình 1,7m 13. Lớp đá phong hoá : Khoan đến 54,5m vẫn là lớp này. Bảng 1.6. Các chỉ tiêu cơ lý đặc trƣng : 17
  18. 3.2. Mặt cắt địa chất điển hình, các chỉ tiệu cơ lý đặc trưng cho khu vực dạng nền B-3-b : Mặt cắt địa chất điển hình khu vực có dạng nền B-3-b đƣợc xây dựng trên cơ sở tổng hợp mặt cắt địa chất của rất nhiều hố khoan khảo sát trên khu vực này. Trên cơ sở rất nhiều hình trụ hố khoan, lựa chọn một hố khoan có tính đại diện cho toàn bộ khu vực ( căn cứ số lớp, đặc điểm các lớp, các chỉ tiêu cơ lý của lớp, độ sâu lớp, độ dày lớp v.v ). Sau khi tổng hợp số liệu, ta có thể rút ra những kết luận cơ bản sau : - Khu vực nền đất có Dạng nền B-3-b là nơi có nền đất tƣơng đối yếu, chỉ gặp đất tốt ở độ sâu 36m trở lên. Độ sâu dƣới 37m là các lớp đất yếu, từ 37 đến 54m là lớp cát và trên 53m là đá cát kết hạt mịn, đá phong hoá nhẹ. Cấu tạo hình trụ hố khoan nhƣ sau : 1. Lớp đất lấp : Độ sâu trung bình 2m, độ dày lớp trung bình 2m 2. Lớp sét pha màu nâu gụ, nâu xám, độ sâu trung bình 5,5m, độ dày lớp trung bình 3,5m 3. Lớp bùn sét màu xám đen, xám tro, độ sâu trung bình 18,5m, chiều dày lớp trung bình 13m 4. Lớp sét pha màu xám vàng, nâu gụ, độ sâu trung bình 22m, chiều dày lớp trung bình 3,5m 5. Lớp sét màu nâu gụ, nâu xám, chiều sâu trung bình 27m, độ dày trung bình 5m 6. Lớp sét pha màu nâu xám, xám tro, chiều sâu trung bình 33m, chiều dày lớp trung bình 6m 7. Lớp cát hạt trung, hạt thô màu xám, xám vàng, xám trắng, độ sâu trung bình 42m, độ dày trung bình 9m 8. Lớp đá cát kết hạt mịn màu xám xanh, xám trắng, nâu tím phong hoá mạnh, chiều sâu trung bình 56m, độ dày lớp trung bình 14m 11. Lớp đá cát kết hạt mịn màu xám xanh, xám trắng, nâu tím phong hoá nhẹ, chiều từ 56m đến 60, vẫn là lớp này. Bảng 1.7. Các chỉ tiêu cơ lý đặc trƣng : 19
  19. 3.3. Mặt cắt địa chất điển hình, các chỉ tiệu cơ lý đặc trưng cho khu vực dạng nền B - 1 : Mặt cắt địa chất điển hình cho khu vực có Dạng nền B-1 đƣợc xây dựng trên cơ sở tổng hợp mặt cắt địa chất của nhiều hố khoan khảo sát trên khu vực này. Trên cơ sở rất nhiều hình trụ hố khoan, lựa chọn một hố khoan có tính đại diện cho toàn bộ khu vực ( căn cứ số lớp, đặc điểm các lớp, các chỉ tiêu cơ lý của lớp, độ sâu lớp, độ dày lớp v.v ). Sau khi tổng hợp số liệu, ta có thể rút ra những kết luận cơ bản sau : - Nền đất khu vực Dạng nền B-1 là nền đất tƣơng đối tốt. Từ 15m đến 39m là dăm sạn lẫn sét, từ 39m trở lên là đá phong hoá, trạng thái cứng đến vừa cứng. Cấu tạo hình trụ hố khoan nhƣ sau : 1. Lớp đất lấp : Độ sâu trung bình 0,8m, độ dày lớp trung bình 0,8m. 2. Lớp sét lẫn dăm sạn, màu nâu xám, vàng nhạt, độ sâu trung bình 13m, độ dày lớp trung bình 12,2m. 3. Lớp sét dẻo cứng màu vàng nhạt, độ sâu trung bình 14,8m, chiều dày lớp trung bình 1,8m 4. Lớp dăm sạn lẫn sét, màu xám vàng, xám nhạt, độ sâu trung bình 39,2m, chiều dày lớp trung bình 9,2m 5. Lớp đá phong hoá, bắt đầu từ độ sâu 39,2m, đến hết đáy hố khoan ( 45m ) vẫn là lớp này. Bảng 1.8. Các chỉ tiêu cơ lý đặc trƣng : 21
  20. CHƢƠNG 2 MỘT SỐ GIẢI PHÁP MÓNG ĐÃ ĐƢỢC THỰC HIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HẢI PHÒNG VÀ XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN TRONG THỜI GIAN TỚI I .TỔNG KẾT MỘT SỐ GIẢI PHÁP XỨ LÝ NỀN MÓNG ĐẶC TRƢNG ĐÃ ĐƢỢC THỰC HIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HẢI PHÒNG 1. Đối với nhà dân dụng từ 2 - 5 tầng; 6 - 8 tầng ; 9 - 11 tầng trên địa bàn Hải Phòng : 1.1. Nhà cao từ 2 - 5 tầng : Từ kết quả bảng thống kê số lƣợng các công trình đã thiết kế và thi công trên địa bàn Hải Phòng tù năm 1975 đến nay thì thấy: Với các công trình là nhà dân dụng, nhà ở từ 2 - 5 tầng, giải pháp chung là xử lý móng nông là đáy móng đƣợc đặt ở độ sâu từ 1 - 1.20m so với mặt đất tự nhiên, nền đƣợc gia cố cọc tre dài 3m, mật độ 25 - 30 cọc/m2, kết cấu móng băng bê tông cốt thép ( BTCT ) hoặc móng gạch dƣới tƣờng và móng trụ độc lập BTCT dƣới cột. Có thể kể ra một số công trình nhƣ Nhà làm việc công ty Thảm Len Hàng Kênh tầng; Nhà chung cƣ Lý Thƣờng Kiệt 4 tầng; Nhà chung cƣ 83 Dƣ Hàng 3 tầng; Nhà ở chung cƣ 92 Tam Bạc 4 tầng. Một số công trình nền gia cố đệm cát đầm chặt dày 1.5 - 2.0m, móng đặt trên đệm cát. Có một số công trình nền gia cố bằng cọc cát hoặc cọc nhồi xi măng cát. Nhìn chung lớp gia cố nền dƣới móng đƣợc gia cố dày từ 3 - 4m, nằm trong phạm vi lớp đất bùn sét hoặc bùn sét pha. Có thể kể ra nhƣ khu chung cƣ Đổng Quốc Bình 5 tầng, Khu chung cƣ Vạn Mỹ 5 tầng; Khu chung cƣ Cầu Tre 5 tầng, Khu chung cƣ Vạn Mỹ, Quán Toan đều sử dụng móng bè đệm cát. Qua việc quan sát hiện trạng bằng mắt thƣờng và đo độ lún bằng thiết bị đo chuyên ngành thì thấy rằng các công trình 2 - 3 tầng, với các giải pháp móng nhƣ trên nói chung công trình nhiều năm sử dụng đều ổn định, độ lún nằm trong giới hạn cho phép, chƣa thấy công trình nào lún nghiêng quá lớn, ảnh hƣởng đến việc sử dụng bình thƣờng của công trình. Đối với công trình 4 tầng, cũng giải pháp nền móng nhƣ trên thì công trình nào dùng móng bè trên nền gia cố cọc tre chƣa thấy hƣ hỏng do lún nhiều hoặc lún 23
  21. lệch quá phạm vi cho phép. Công trình nào dùng móng đơn, móng băng đặt trên nền gia cố cọc tre thì đã thấy xuất hiện lún nhiều, lún lệch có thể thấy bằng mắt thƣờng. Đối với nhà 5 tầng dùng phƣơng án móng băng hoặc móng bè trên đệm cát hoặc cọc tre thì có nhiều công trình lún quá phạm vi cho phép hoặc lún lệch làm ảnh hƣởng công trình lân cận hoặc phá vỡ cục bộ kết cấu công trình, nhất là hệ thống đƣờng ống kỹ thuật làm ảnh hƣởng đến điều kiện sử dụng bình thƣờng của công trình, ví dụ nhƣ khu nhà ở chung cƣ Đổng Quốc Bình, Vạn Mỹ, Quán Toan. 1.2. Nhà cao tầng 6 - 8 tầng : Đối với loại nhà ở từ 6 - 8 tầng, có cả một số nhà cao 5 tầng dùng móng sâu là móng cọc ép, tiết diện 0.2x0.2m hoặc 0.25x0.25m, ngập sâu vào đất từ 15 - 20m thì thấy rằng, sau khi xây dựng và sử dụng, công trình vẫn ổn định, độ lún nằm trong phạm vi cho phép, công trình vẫn đảm bảo sử dụng bình thƣờng. Có thể kể ra các công trình nhƣ Cục thuế thành phố 7 tầng, Chi cục thuế quận Lê Chân 5 tầng, Trung tâm thƣơng mại số 18 Trần Hƣng Đạo 7 tầng. 1.3. Nhà cao từ 9 -11 tầng : Đối với loại nhà từ 9 - 11 tầng dùng móng cọc tiết diện 0.35x0.35m, sâu 36 - 40m. Sau khi xây dựng và đƣa vào sử dụng, công trình ổn định, độ lún nằm trong phạm vi cho phép và chƣa thấy biểu hiện ảnh hƣởng tới việc sử dụng công trình. Có thể kể ra các công trình nhƣ Trung tâm Thƣ viện tổng hợp 10 tầng, Khách sạn 11 tầng công ty Du lịch Hải Phòng, Khách sạn Tray Hotel 9 tầng, Toà nhà Khánh Hội 11 tầng, Nhà ở tái định cƣ ngã 5 sân bay Cát Bi 11 tầng, Văn phòng trung tâm thƣơng mại 22 Lý tự Trọng 9 tầng vv. 1.4. Nhà từ 12 - 20 tầng : Dùng móng cọc khoan nhồi, đƣờng kính từ 800 - 1200, chiều sâu cọc từ 60 - 70m. Sau khi xây dựng và đƣa vào sử dụng, công trình ổn định, độ lún nằm trong phạm vi cho phép và chƣa thấy biểu hiện ảnh hƣởng tới việc sử dụng công trình. Có thể kể đến các công trình tiêu biểu nhƣ : Toà nhà TD Plaza 18 tầng, Trung tâm thƣơng mại và Điều hành dự án khu đô thị ngã 5 sân bay Cát Bi 21 tầng. Các công trình dân dụng từ thấp đến cao tầng đều có kết cấu đặc trƣng là móng bê tông cốt thép đặt trên nền gia cố cọc tre hoặc móng cọc bê tông cốt thép, phần thân có kết cấu hệ khung cột bê tông cốt thép đổ tại chỗ kết hợp vách cứng 24
  22. chịu lực, sàn sƣờn toàn khối bê tông cốt thép đổ tại chỗ, tƣờng xây gạch chỉ bao che. 2. Với nhà công nghiệp và công trình công cộng : 2.1. Các công trình nhà xưởng, kho có khẩu độ nhỏ, không có cầu trục : Với loại công trình này khẩu độ từ 12 - 15m, bƣớc cột 6m, đỉnh mái thấp hơn 8m, mái lợp phibrô XM, không có cầu trục, tải trọng chân cột không lớn, dùng móng độc lập tựa trên nền gia cố cọc tre với ứng suất đáy móng < 0.8kg/cm2 thì hầu hết là ổn định, chƣa thấy có sự cố do móng. 2.2. Các công trình nhà xưởng có dầm cầu trục, các công trình công cộng có tải trọng chân tường và cột lớn : Loại công trình công nghiệp, có khẩu độ lớn hơn 15m, có dầm cầu trục nên tải trọng chân cột rất lớn, dùng giải pháp móng sâu, cọc móng đƣợc hạ vào đất ở độ sâu 30 - 50m. Các công trình đƣa vào sử dụng đều ổn định chƣa thấy sự cố xảy ra. Có thể kể ra các công trình nhƣ nhà máy thép Việt úc, Việt Hàn, Việt Nhật, nhà xƣởng của các doanh nghiệp trong khu công nghiệp Nomura Hải Phòng vv. Qua nghiên cứu một số giải pháp xử lý nền móng đặc trƣng đã đƣợc thực hiện trên địa bàn Hải Phòng, rút ra một số kết luận sơ bộ sau : - Các công trình nhà ở xây dựng trên địa bàn Hải Phòng từ 2 - 3 tầng hầu hết đều sử dụng móng nông giống nhau, nền đất đƣợc gia cố cọc tre, đệm cát, chỉ khác nhau ổ bề rộng móng để đảm bảo ứng suất đáy móng từ 0.6 - 0.7kg/cm2, đều ổn định, sử dụng an toàn. Các công trình nhà ở 4 - 5 tầng cũng sử dụng móng nông đặt trên nền gia cố cọc tre, cọc tre và đệm cát đã nhiều năm đƣa vào sử dụng, cho đến nay độ lún và lún lệch làm gãy vỡ các đƣờng ống kỹ thuật ảnh hƣởng điều kiện sử dụng bình thƣờng của công trình. - Các công trình nhà ở từ 5 - 11 tầng dùng móng cọc đƣa sâu vào nền đất 15 - 40m. Công trình đảm bảo ổn định, sử dụng bình thƣờng. - Các công trình từ 12 - 20 tầng dùng móng cọc khoan nhồi, đƣa sâu vào nền đất 60 - 70m. Công trình đảm bảo ổn định, sử dụng bình thƣờng. - Đối với nhà công nghiệp và công trình công cộng có tải trọng tập trung lớn ở chân cột : Dùng móng cọc BTCT hạ sâu vào nền đất chịu lực là hợp lý. 25
  23. - Từ kết quả nén tĩnh thấy rằng : Sau khi gia cố bằng cọc tre, cƣờng độ đất nền lấy bằng 0.6 - 0.7 kg/cm2, E0 = 40 - 60 kg/cm2 dùng thiết kế móng là có thể chấp nhận đƣợc. - Đối với móng cọc BTCT tiết diện từ 0.3 - 0.35m hạ sâu vào nền đất > 35m tải trọng đầu cọc lấy 40m, tải trọng đầu cọc lấy bằng 60m, tải trọng đầu cọc < 500 tấn là có thể chấp nhận đƣợc. II. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NHÀ Ở, VĂN PHÒNG CAO TẦNG SẼ ĐƢỢC XÂY DỰNG TẠI HẢI PHÒNG : Trong thời gian tới, Hải Phòng sẽ xây dựng rất nhiều nhà cao tầng. Theo thống kê, sắp tới có hàng trăm công trình từ trung bình đến cao tầng sẽ xây dựng trên địa bàn Hải Phòng. Chiều cao trung bình từ từ 10 - 15 tầng, cao nhất là 25 tầng. Có thể kể ra một số công trình tiêu biểu của các khu vực B-2-b, B-3-b, B-1 nhƣ sau 1. Khu vực Dạng nền B-2-b (gồm các quận Lê Chân, Ngô Quyền, Hồng Bàng): Bảng 2.1. Bảng tổng hợp các công trình đã và đang xây dựng. Số Công trình Địa điểm xây dựng Số tầng Giải pháp TT móng 1 Siêu thị văn phòng 35 Quang Trung Hồng 17 tầng Cọc khoan nhồi cho thuê Bàng 2 Khách sạn COINCO 26 - 28 Nguyễn Trãi 11 tầng Cọc khoan nhồi 3 Nhà ở chung cƣ cao Khu đô thị ngã 5 sân 21 tầng Cọc khoan nhồi tầng bay Cát Bi 4 Khu Văn phòng cho 35 Quang Trung Hồng 17 tầng Cọc khoan nhồi thuê Bàng 5 Trung tâm thƣơng 43 Quang Trung Hồng 18 tầng Cọc khoan nhồi mại Hải Phòng Bàng 6 Trung tâm điều hành 4 Lạch Tray Ngô Quyền 11 tầng Cọc ép BTCT viễn thông Bƣu điện Hải Phòng 26
  24. 7 Trụ sở Ngân hàng á 15A Hoàng Diệu Hồng 9 tầng Cọc ép BTCT Châu Bàng 8 Trung tâm TM và 69 Điện Biên Phủ Hồng 15 tầng Cọc khoan nhồi VP làm việc Chi Bàng Hải Phòng nhánh vải sợi may mặc Hải Phòng 9 Trung tâm thƣơng 123 - 133 Điện Biên 11 tầng Cọc ép BTCT mại siêu thị Phủ Hồng Bàng 10 Nhà ở chung cƣ cao Đ2 Đổng Quốc Bình 11 tầng Cọc ép BTCT cấp Ngô Quyền 11 Văn phòng Khách số 7 Nguyễn Tri 14 tầng Cọc khoan nhồi sạn Phƣơng quận Hồng Bàng 12 Khách sạn Hoàng số 7 Trần Hƣng Đạo 13 tầng Cọc khoan nhồi Yến quận Hồng Bàng 13 Trung tâm thƣơng Khu đô thị Ngã 5 sân 21 tầng Cọc khoan nhồi mại EIE bay Cát Bi 14 Hải phòng PLAZA Khu đô thị Ngã 5 sân 25 tầng Cọc khoan nhồi bay Cát Bi 15 Tổ hợp dịch vụ văn Khu đô thị Ngã 5 sân 21 tầng Cọc khoan nhồi phòng, nhà ở thƣơng bay Cát Bi mại 16 Trung tâm thƣơng Khu đô thị Ngã 5 sân 21 tầng Cọc khoan nhồi mại dịch vụ khách bay Cát Bi sạn 17 Chung cƣ cao cấp đa Lô S và Lô Q Văn Cao 13 tầng Cọc ép BTCT năng Ngô Quyền 18 Trung tâm thƣơng 15 Trần Phú Ngô 15 tầng Cọc khoan nhồi mại dịch vụ văn Quyền phòng căn hộ cho thuê 27
  25. 19 Trung tâm dịch vụ 37 - 39 Điện Biên Phủ 17 tầng Cọc khoan nhồi thƣơng mại và Hợp Hồng Bàng tác quốc tế 20 Trụ sở làm việc cao 233 Trần Nguyên Hãn 11 tầng Cọc ép BTCT tầng có khu để xe Lê Chân ôtô 2. Khu vực Dạng nền B-3-b ( gồm các quận Hải An, Dƣơng Kinh ) Bảng 2.2. Bảng tổng hợp các công trình đã và đang xây dựng. Số Công trình Địa điểm xây dựng Số tầng Giải pháp TT móng 1 Trụ sở Công ty Bảo quận Hải An 14 tầng Cọc khoan nhồi đảm Hàng Hải 2 Trung tâm viễn quận Hải An 7 tầng Cọc ép BTCT thông thành phố 3 Khu chung cƣ Quận Dƣơng Kinh 11 tầng Cọc ép BTCT 13 - 5 4 Khu tái định cƣ phục Quận Hải An 7 tầng Cọc ép BTCT vụ GPMB quận Hải và An 9 tầng 5 Khu tái định cƣ phục Quận Hải An 11 tầng Cọc khoan nhồi vụ GPMB quận Hải và An 15 tầng 6 Trung tâm hành Quận Hải An 5 tầng Cọc ép BTCT chính quận Hải An 7 Khách sạn Quốc Tế Quận Dƣơng Kinh 11 tầng Cọc ép BTCT 3. Khu vực Dạng nền B-1 (huyện đảo Cát Hải): Bảng 2.3. Bảng tổng hợp các công trình đã và đang xây dựng. Số Công trình Địa điểm xây dựng Số tầng Giải pháp 28
  26. TT móng 1 Khách sạn Hùng Thị trấn Cát Bà 14 tầng Cọc khoan nhồi Long 2 Khách sạn CLB Thị trấn Cát Bà 9 tầng Cọc khoan nhồi thuỷ thủ 3 Nhà khách Văn Thị trấn Cát Bà 14 tầng Cọc khoan nhồi phòng thành uỷ Hải Phòng Các công trình xây dựng theo thống kê đều có kết cấu đặc trƣng là móng cọc bê tông cốt thép thi công bằng phƣơng pháp ép hoặc đóng ( công trình dƣới 11 tầng ) hoặc móng cọc khoan nhồi ( công trình trên 11 tầng ), phần thân có kết cấu hệ khung cột bê tông cốt thép đổ tại chỗ kết hợp vách cứng chịu lực, sàn sƣờn toàn khối bê tông cốt thép đổ tại chỗ, tƣờng xây gạch chỉ bao che. CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CỌC TRONG NỀN ĐẤT YẾU HẢI PHÒNG ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH NHÀ Ở, VĂN PHÒNG CAO TẦNG I. CƠ SỞ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG HỢP LÝ: Hải Phòng là thành phố có các mỏ đá trữ lƣợng lớn, chất lƣợng tốt ở các huyện Thuỷ Nguyên, An lão. Cát bê tông có các bãi cát ở Cây Số Bảy Đƣờng Năm, bãi Cầu Rào, Cầu Niệm trữ lƣợng lớn, chất lƣợng tốt, giá thành rẻ vì đƣợc chuyên chở từ các mỏ cát ở Việt Trí, Hà Bắc về Hải Phòng bằng đƣờng sông. Hải Phòng có các nhà máy sản xuất xi măng lớn, chất lƣợng hàng đầu Việt Nam nhƣ nhà máy xi măng Hải Phòng, nhà máy xi măng Chinh Phong, sản lƣợng hàng triệu tấn/năm. Đặc biệt Hải Phòng có rất nhiều nhà máy thép với sản lƣợng hàng triệu tấn/năm tại khu công nghiệp Quán Toan nên giá xi măng, sắt thép Hải Phòng rất rẻ so với các địa phƣơng khác. 29
  27. Vì vậy, nếu xem xét các phƣơng án móng cọc sử dụng tại Hải Phòng gồm móng cọc thép, móng cọc bê tông cốt thép thì sử dụng móng cọc bê tông cốt thép là hiệu quả nhất về kinh tế vì móng cọc bê tông cốt thép sử dụng vật liệu cát, đá, xi măng, sắt thép có sẵn tại địa phƣơng, giá thành rẻ. Ngoài ra công nghệ thi công hạ cọc bê tông cốt thép hiện nay rất phát triển nên rất việc thi công hạ cọc dễ dàng. Vì vậy, trong khuôn khổ đề tài, đối với nền đất Hải Phòng, tác giả quyết định chọn giải pháp móng cọc bê tông cốt thép để nghiên cứu. Các loại cọc bê tông cốt thép có tiết diện thông dụng là 20x20, 25x25, 30x30, 35x35, cọc ống bê tông cốt thép D60, cọc khoan nhồi đƣờng kính D60, D80, D100, D120. Chiều dài cọc nghiên cứu từ 6m đến 60m. Nhƣ vậy có tổng số 9 loại cọc tiết diện khác nhau. Để đảm giảm thiểu chấn động và hạn chế ô nhiễm môi trƣờng, tác trong khuôn khổ đề tài tác giả chỉ nghiên cứu cọc bê tông cốt thép đƣợc hạ bằng phƣơng pháp ép trƣớc và cọc khoan nhồi. Để có cơ sở so sánh chọn lựa giải pháp móng cọc hợp lý nhất cho các công trình xây dựng cao tầng, ta tiến hành tính toán thiết kế móng cọc với nhiều phƣơng án khác nhau: Móng cọc ép, cọc khoan nhồi với nhiều loại tiết diện, chiều sâu hạ cọc khác nhau. Ứng với mỗi phƣơng án móng, ta tính toán giá thành ( trên cơ sở đơn giá định mức của Nhà nƣớc tại thành phố Hải Phòng ban hành theo quyết định số 2539/QĐ-UBND ngày 17/12/2009 của UBND TP Hải Phòng) cho phƣơng án móng đó (bằng tiền). Phƣơng án móng nào có giá thành thấp nhất sẽ là phƣơng án " hợp lý " nhất và là phƣơng án chọn lựa. Xác định tải trọng công trình để tính toán Để giảm bớt đƣợc khối lƣợng và rút ngắn đƣợc thời gian cho việc tính toán mà vẫn đảm bảo đƣợc tính khoa học và tính thực tiễn. Trong phạm vi nội dung nghiên cứu của đề tài không tập trung vào việc tính toán và tổ hợp chi tiết tải trọng của công trình bên trên, tải trọng theo quy mô công trình ở đây khi đƣa vào tính toán các phƣơng án móng đƣợc xác định trên cơ sở tổng hợp từ các hồ sơ thiết kế kỹ thuật của các công trình đã đƣợc sở xây dựng thẩm định và cấp phép xây dựng tại khu vực nghiên cứu. (Danh mục các công trình đƣợc liệt kê trong chƣơng II). 30
  28. Bảng 3.1.Kết quả tổng hợp nội lực tại chân cột CT1 (giá trị lực dọc tại chân cột ): Quy mô 5 7 9 11 13 15 18 21 CT1 (tầng) N (FZ) Min 315.8 464.8 522.9 697.2 787.7 990.0 1162.0 1320.0 (tấn) N (FZ) 384.7 566.3 626.6 731.8 915.4 1041.4 1276.5 1362.3 Max (tấn) Nhƣ vậy, ứng với công trình có số tầng cho trƣớc sẽ có một phƣơng án móng khả thi và giá thành thấp nhất. Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng hợp lý cho các công trình có số tầng là 5 tầng, 7 tầng, 9 tầng, 11 tầng, 13 tầng, 15 tầng, 18 tầng, 21 tầng. Để tăng độ tin cậy của số liệu, đối với mỗi khu vực có dạng nền B-1; B-2; B- 3 ta tính toán cho mỗi công trình CT1 có quy mô khác nhau để từ đó tìm ra phƣơng án hợp lý nhất. Nhƣ vậy khu vực có Dạng nền B-2-b phải tính toán cho 10 công trình CT1 từ 5 đến 21 tầng, mỗi công trình gồm 4 đến 7 phƣơng án cọc khác nhau, nhƣ vậy tính toán cho khoảng 63 trƣờng hợp. Với khu vực địa chất có Dạng nền B-3-b tƣơng tự, phải tính toán cho 63 trƣờng hợp bài toán móng cọc khác nhau. Với khu vực địa chất có Dạng nền B-1 phải tính cho 63 trƣờng hợp bài toán móng cọc khác nhau. Nhƣ vậy toàn bộ đề tài phải tính toán xem xét 189 bài toán nền móng khác nhau. Để rút bớt thời gian tính toán, mỗi công trình CT1có quy mô nhất định ta lựa chọn một đài cọc đại diện để thiết kế (thay vì tính cho toàn bộ móng cả công trình ) gồm đài cọc, số lƣợng cọc trong đài, cấu tạo, bố trí thép đài cọc và tính tính toán kinh phí tƣơng ứng của móng cọc và đài cọc đó. Khi coi phƣơng án về kỹ thuật là hợp lý tức là nếu ta lựa chọn các loại cọc có đƣờng kính khác nhau phải đảm bảo đủ điều kiện chịu lực từ chân cột công trinh truyền xuống đài. Khi đó kinh phí xây dựng móng cọc phụ thuộc rất lớn vào loại cọc có đƣờng kính và chiều dài tối ƣu khác nhau. Từ đó đƣa đến bài toán để đánh 31
  29. giá lựa chọn phƣơng án nền móng hợp lý đƣa về việc lựa chọn các phƣơng án cọc trong đài ( gồm đƣờng kính cọc, chiều dài cọc, và số lƣợng cọc) Kết quả tính toán sau khi xem xét các phƣơng án cọc sẽ cho ta bài toán so sánh các phƣơng án với nhau. Phƣơng án tối ƣu là phƣơng án có giá thành xây dựng thấp nhất. II. GIỚI THIỆU SƠ BỘ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC : Móng cọc là một loại móng sâu, thƣờng dùng khi tải trọng công trình lớn hoặc lớp đất tốt nằm sâu dƣới lòng đất. Móng cọc gồm có cọc và đài cọc, trong đó cọc là bộ phận chính có tác dụng truyền tải trọng từ công trình lên tầng đất dƣới mũi cọc và các lớp đất xung quanh cọc. Đài cọc là bộ phận liên kết các cọc thành một khối. Sức chịu tải của cọc dƣới đáy móng có thể là chịu nén dọc trục hay chịu tải trọng ngang hoặc chịu đồng thời cả hai loại tải trọng dọc trục và ngang. Sức chịu tải của cọc đƣợc phân thành hai loại: 1. Sức chịu tải theo vật liệu; 2. Sức chịu tải theo nền đất; Về phƣơng diện sức chịu tải theo vật liệu thì sức chịu tải cực hạn đƣợc tính toán dựa trên sức chịu tải cực hạn của vật liệu. Về phƣơng diện sức chịu tải của cọc theo đất nền, cọc đƣợc sử dụng để truyền tải trọng từ kết cấu bên trên xuống nền theo sức kháng bên và sức kháng mũi cọc. Sức chịu tải cực hạn là tải trọng mà tại đó vật liệu hoặc đất nền bị phá hoại và đƣợc lấy giá trị nhỏ nhất của giá trị sức chịu tải theo vật liệu và theo đất nền. Qu = Min (Quvl , Quđn) Phƣơng trình tổng quát về sức chịu tải của cọc: Qu = Qf + Qp Trong đó: Qf = u fi Zi là sức kháng bên; Qp = qpAc là sức kháng mũi; u: Chu vi tiết diện thân cọc; fi: Ma sát bên đơn vị cực hạn của cọc; Zi: Chiều dài đoạn phân tố cọc mà trên đó fi là hằng số; Ac: Tiết diện ngang mũi cọc; 32
  30. Nếu cọc chịu nhổ (chịu kéo) không mở rộng chân thì Ac = 0; còn mở rộng chân thì Ac = diện tích phần mở rộng tiếp xúc với đất. Trong quá trình làm việc của cọc đôi khi còn xảy ra hiện tƣợng ma sát âm do đất xung quanh cọc lún nhiều hơn cọc. Nhiều nghiên cứu cho thấy sức kháng bên đạt cực hạn rất nhanh và sức kháng mũi đạt cực đại rất chậm. Trong khuôn khổ đề tài, tác giả tính toán trên cơ sở nguyên tắc gần đúng, đó là bỏ qua sức chịu tải của lớp đất dƣới đài cọc, coi toàn bộ tải công trình đƣợc cọc tiếp nhận. 1. Tính toán sức chịu tải của cọc : 1.1. Sức chịu tải cho phép của vật liệu cọc: Qvl = (m.Rn.Fb+Ra.Fa) Trong đó: - Là hệ số làm việc của cọc trong đất có kể đến sự uốn dọc trục cọc, phụ thuộc vào tỉ số L/D; m - Hệ số làm việc của bê tông cọc trong đất, lấy bằng 0,85 1,0; 2 Rn - Cƣờng độ chịu nén của bê tông ( kg/m ); 2 Ra - Cƣờng độ của cốt thép dọc trục cọc ( kg/m ); 2 Fn - Diện tích tiết diện bê tông ( m ); 2 Fa - Diện tích cốt thép dọc trục cọc ( m ); 1.2. Sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền: 1.2.1. Phương pháp dự báo sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền ( theo SNIP 2.02.03.85 ) Phƣơng pháp này sử dụng các hệ số an toàn riêng để kiểm tra điều kiện tải trọng tác dụng lên cọc và sức chịu tải thiết kế của cọc. Tải trọng tác dụng lên cọc phải thỏa mãn điều kiện: tt N Qa Sức chịu tải cho phép của cọc đơn Qa theo đất nền đƣợc xác định bằng công thức sau: Qa = Qtc/ktc Trong đó: Qtc - Sức chịu tải tiêu chuẩn tính toán theo đất nền. Ktc - Hệ số an toàn lấy bằng: 33
  31. 1,2 Nếu sức chịu tải xác định bằng nén tĩnh cọc hiện trƣờng; 1,25 Nếu sức chịu tải xác định theo kết quả thử động cọc có kể đến biến dạng đàn hồi của đất hoặc theo kết quả thử đất tại hiện trƣờng bằng cọc mẫu; 1,4 Nếu sức chịu tải xác định bằng tính toán, theo kết quả thử động không kể đến biến dạng đàn hồi của đất; 1,4 (1,25) Đối với mố cầu đài thấp, cọc ma sát, cọc chống, còn khi ở đài cọc đài cao, khi cọc chống chỉ chịu tải trọng thẳng đứng, không phụ thuộc vào số lƣợng cọc trong móng; Đối với đài cao hoặc đài thấp mà đáy của nó nằm trên đất có tính nén lớn và đối với cọc ma sát chịu tải trong nén, cũng nhƣ bất kỳ loại đài nào mà cọc treo, cọc chống chịu tải trọng nhỏ thì phụ thuộc vào số lƣợng cọc trong móng ta lấy Ktc nhƣ sau: Móng có trên 21 cọc Ktc = 1,4 (1,25) Từ 11 đến 20 cọc Ktc = 1,55 (1,4 ) Từ 06 đến 10 cọc Ktc = 1,65 (1,550 ) Từ 01 đến 05 cọc Ktc = 1,75 (1,6 ) Số trong ngoặc đơn là trị số Ktc khi sức chịu tải của cọc được xác định từ kết quả nén tĩnh ở hiện trường. 1.2.2. Dự báo sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên: 1.2.2.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn: Kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT trong đất rời, sử dụng để tính toán sức chịu tải của cọc theo tác giả Meyerhof, 1956. - Sức chịu tải cực hạn của cọc tính theo công thức: Qu = K1NAp + K2NtbAs Trong đó: N - Là chỉ số SPT trung bình trong khoảng ld dƣới mũi cọc và 4d trên mũi cọc ( d là đƣờng kính hay cạnh cọc ); 2 Ap - Diện tích tiết diện ngang mũi cọc, m ; Ntb - Chi số SPT trung bình dọc thân cọc trong phạm vi lớp đất rời; 2 As - Diện tích mặt bên cọc trong phạm vi đất rời, m ; K1 = 400 cho cọc đóng; K1 = 120 cho cọc khoan nhồi; K2 - Hệ số lấy bằng 2 cho cọc đóng và 1,0 cho cọc khoan nhồi; 34
  32. - Sức chịu tải cho phép của cọc: Qa = Qu/Fs Fs = 2.5 - 3 ( Hệ số an toàn ) 1.2.2.2. Sức chịu tải của cọc theo công thức của Nhật Bản: - Sức chịu tải cho phép của cọc xác định theo công thức sau: Qa = (1/3)[ Na.Ap + (0,2NsLs + CLc) d ] Trong đó: Na - Chỉ số SPT của đất dƣới mũi cọc; Ns - Chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc; Ls - Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, m; Lc - Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét, m; : Hệ số phụ thuộc vào phƣơng pháp thi công cọc; = 30 cho cọc bê tông cốt thép thi công bằng phƣơng pháp đóng; = 15 cho cọc khoan nhồi; d - Là chu vi thân cọc, m; C- Lực dính đơn vị của lớp đất i, T/m2; 1.2.2.3. Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT: Dựa vào sức kháng xuyên đầu mũi qc và góc ma sát trong để xác định sức chịu tải cực hạn của cọc: Qu = Qp + Qs Trong đó: Qp - Sức chống cực hạn ở mũi cọc xác định theo công thức sau: Qp = Ap. qp qp = kcqc Trong đó: Kc - Là hệ số mang tải lấy theo bảng C.1 - Phụ lục C - “Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 205-1998 - Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế”. tb qc - Sức chống xuyên trung bình lấy trong khoảng 3d phía trên và 3d phía dƣới mũi cọc; Sức kháng bên cực hạn của cọc: Qs = Uùsili U - Chu vi thân cọc, m. li - Chiều dày lớp đất thứ i, m 35
  33. fsi - Ma sát bên đơn vị của lớp đất thứ i, xác định theo sức chống xuyên của đất đầu mũi qc ở cùng độ sâu: fsi = qci/ i Trong đó: i : Là hệ số lấy theo phụ lục C, bảng C.1 “Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 205- 1998 - Tiêu chuẩn thiết kế thi công và nghiệm thu móng cọc”. Fs = 2 - 3 là hệ số an toàn; 1.3. Xác định sức chịu tải theo kết quả nén tĩnh: - Phƣơng pháp thí nghiệm: Thí nghiệm đƣợc tiến hành bằng phƣơng pháp dùng tải trọng tĩnh ép dọc trục cọc, sao cho dƣới tác dụng của lực ép cọc lún thêm sâu vào đất nền. Tải trọng tác dụng lên cọc đƣợc thực hiện bằng kích thủy lực với hệ phản lực dàn chất tải, neo hoặc kết hợp cả hai. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị, biến dạng thu đƣợc trong quá trình thí nghiệm làm cơ sở để phân tích đánh giá sức chịu tải của cọc, quan hệ giữa tải trọng - chuyển vị của cọc trong nền đất. 1.3.1. Xác định sức chịu tải theo tiêu chuẩn ngành TCXD 190-1996 - móng cọc tiết diện nhỏ - tiêu chuẩn thiết kế thi công và nghiệm thu: - Quy trình gia tải: Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn nhất (bằng từ 150% - 200% tải trọng thiết kế). Mỗi cấp gia tải không đƣợc lớn hơn 25% tải trọng thiết kế. Cấp mới chỉ đƣợc tăng nếu sau khoảng thời gian 1 giờ quan sát thấy độ lún của cọc nhỏ hơn 0,2mm và giảm dầu sau mỗi lần đọc trong khoảng thời gian trên. Thí nghiệm gia tải theo hai chu kỳ. Chu kỳ 1 gia tải từng cấp đến 100% tải trọng thiết kế, sau đó giảm tải về cấp 0. Chu kỳ 2 gia tải lại từng cấp đến cấp tải trọng thí nghiệm lớn nhất. ở mỗi cấp gia tải và giảm tải tiến hành đọc và ghi chép các số liệu về tải trọng, chuyển vị theo thời gian quy định. - Sức chịu tải cho phép của cọc đƣợc xác định nhƣ sau: + Tải trọng tƣơng ứng với chuyển vị đầu cọc là 8mm chia cho hệ số 1.25; + Tải trọng tƣơng ứng với chuyển vị đầu cọc bằng 10% chiều rộng cọc hoặc tải trọng lớn nhất đạt đƣợc trong quá trình thí nghiệm, chia cho hệ số an toàn bằng 2. 1.3.2. Xác định sức chịu tải theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 269-2002 - Cọc phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục: - Quy trình gia tải: Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn nhất (bằng từ 150%-200% tải trọng thiết kế). Đối với cọc thăm dò, cấp tải trọng lớn nhất có thể 36
  34. lên đến 300% tải trọng thiết kế. Mỗi cấp gia tải không đƣợc lớn hơn 25% tải trọng thiết kế. Cấp mới chỉ đƣợc tăng khi tốc độ lún đầu cọc đạt ổn định quy ƣớc ( nhƣng không quá 2 giờ) nhƣ sau: + Không quá 0,25mm/h đối với cọc chống vào lớp đất hòn lớn, đất cát, đất sét từ dẻo đến cứng; + Không quá 0,1mm/h đối với cọc ma sát trong đất sét dẻo mềm đến dẻo chảy; Giữ cấp tải trọng lớn nhất cho đến khi độ lún đầu cọc đạt ổn định quy ƣớc hoặc 24 giờ, lấy thời gian nào lâu hơn. Thí nghiệm gia tải có thể một hoặc hai chu kỳ. ở mỗi cấp gia tải và giảm tải tiến hành đọc và ghi chép các số liệu về tải trọng, chuyển vị theo thời gian quy định. - Sức chịu tải cho phép của cọc chịu nén dọc trục xác định từ kết quả nén tĩnh hiện trƣờng xác định theo công thức sau: Qa = Qgh/ Kđ Trong đó: Kđ 2 là hệ số an toàn theo đất nền; Qgh là sức chịu tải giới hạn của cọc, đƣợc xác định theo một trong ba trƣờng hợp sau: - Tổng chuyển vị đầu cọc vƣợt quá 10% đƣờng kính hoặc chiều rộng tiết diện cọc (có kể đến biến dạng đàn hồi của cọc khi cần thiết); - Vật liệu cọc bị phá hoại; - Tổng chuyển vị đầu cọc dƣới tải trọng thí nghiệm lớn nhất và biến dạng dƣ của cọc vƣợt quá quy định nêu trong đè cƣơng; * Sức chống giới hạn Qgh của cọc đƣợc xác định từ biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún có đƣợc từ kết quả thử tĩnh: - Là giá trị tải trọng gây ra độ lún tăng liên tục. - Là giá trị ứng với độ lún Sgh trong các trƣờng hợp còn lại. Trong đó: Sgh : Là độ lún giới hạn trung bình trong tiêu chuẩn thiết kế móng, đƣợc qui định trong nhiệm vụ thiết kế hoặc lấy theo tiêu chuẩn đối với nhà và công trình tƣơng ứng, theo SNIP Sgh = 8cm. - Hệ số chuyển từ độ lún lúc thử đến độ lún lâu dài của cọc, thƣờng lấy =0,1. Khi có cơ sở thí nghiệm và quan trắc lún đầy đủ, có thể lấy =0,2. 37
  35. Nếu độ lún Sgh > 40mm, thì sức chịu tải cực hạn của cọc Qu nên lấy ở tải trọng ứng với Sgh = 40mm. - Đối với các cầu, sức chịu tải cực hạn của cọc chịu tải trọng nén phải lấy tải trọng giới hạn (cực hạn) bé hơn 1 cấp so với tải trọng mà dƣới tải trọng này gây ra: + Sự tăng độ lún sau một cấp gia tải (ở tổng độ lún Sgh > 40mm) vƣợt quá 5 lần sự tăng độ lún của một cấp gia tải trƣớc đó. + Độ lún không tắt dần trong một thời gian một ngày đêm hoặc hơn (ở tổng độ lún của cọc Sgh > 40mm). - Nếu khi thử, tải trọng lớn nhất đã đạt đƣợc có trị số bằng hoặc lớn hơn 1,5 Qtc (trong đó Qtc là sức chịu tải tính toán theo các công thức của mục 1.2.3) mà độ lún của cọc bé hơn giá trị Sgh , đối với cầu thì bé hơn 40mm, trong trƣờng hợp này sức chịu tải cực hạn của cọc lấy bằng tải trọng lớn nhất có đƣợc lúc thử. - Khi thử cọc bằng tải trọng tĩnh theo hƣớng ngang hoặc nhổ, thì sức chịu tải giới hạn Qgh lấy ở cấp tải trọng mà dƣới tác dụng của nó, chuyển vị cọc tăng không ngừng. Bảng 3.2. Một số giá trị chuyển vị giới hạn quy ƣớc để xác định sức chịu tải giới hạn Chuyển vị giới hạn Điều kiện áp dung Tiêu chuẩn 10% D Các loại cọc TC Pháp DTU 13-2 TC Anh BS 8004 - 1986 TC Nhật JSF 1811 - 1993 2 Smax Pgh ứng với 1/2 Sgh Brinch Hassen Smax ứng với 0,9P Thụy Điển 2,5%D Cọc khoan nhồi De Bees (3% - 6%) D Cọc khoan nhồi chống Trung Quốc 40-60mm Cọc có L/d > 80-100 60-80mm hoặc 2PL/3EA + 20mm 2. Tính toán móng cọc : 38
  36. Gọi N, Mx, Qy là lực dọc, lực cắt, mô men do công trình tác dụng lên chân cột. Ta ký hiệu Nc là sức chịu tải cho phép của cọc, nc là số cọc bố trí trong đài cọc, b là kích thƣớc cạnh cọc ( hoặc đƣờng kính cọc với cọc khoan nhồi, cọc ống ); H là độ sâu chôn đài cọc, Hđ là chiều cao đài cọc; 2.1. Chọn số cọc, kích thước sơ bộ của đài cọc : - Ứng suất trung bình dƣới đế đài : tb = Nc/(3b)2 - Diện tích đế đài sơ bộ: Fđ = N/( tb - tb H ) - Sơ bộ trọng lƣợng đài cọc và đất phủ trên đài cọc là : Qđ = 1,1 x Fđ x tb x H ( tb là trọng lƣợng trung bình của đài cọc và đất trên đài, bằng 2tấn/m3 ). - Số lƣợng cọc : nc = x N/nc ( là hệ số kể đến ảnh hƣởng của mô men, bằng 1,2 ). Ta lấy nc trên cơ sở tròn số và thuận lợi cho bố trí cọc trong đài. - Chọn kích thƣớc đài cọc thực tế : Fđtt = a1 x b1 Với a1, b1 là kích thƣớc đáy đài chọn trên cơ sở số lƣợng cọc nc, khoảng cách các cọc C = 3b và sự bố trí hợp lý các cọc. 2.2. Tính toán thép đài cọc : - Tổng lực dọc truyền xuống móng cọc : N = N + Qđtt , trong đó Qđtt = 1,1 x Fđtt x tb x H - Tính toán thép đài cọc: Fa = M/ 0,9 HoRa với M = NciXi trong đó Nci là phản lực cọc thứ i, Xi là khoảng cách từ cọc thứ i đến tiết diện đang xét. 2.3. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc: đ 2 Pmax, min = N/Nc M x Yma x/ NY i với : Yi là khoảng cách từ hàng cọc thứ i tới trọng tâm đài cọc và đ đ M x là mô men tác dụng lên đáy đài, M x = Qy Hđ + Mx. Phải thoả mãn điều kiện Pmax 0 III. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CỌC HỢP LÝ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN KHU VỰC CÓ DẠNG NỀN B-2-b. 1. Lựa chọn chiều dài cọc " hợp lý " đối với tiết diện cọc cho trƣớc tại khu vực có dạng nền B-2-b: 39
  37. Với địa chất khu vực có dạng nền B-2-b, ta phải tính toán để chọn chiều sâu hạ cọc tối ƣu đối với mỗi loại cọc có tiết diện cho trƣớc. Đối với địa chất khu vực nhất định, với mỗi loại cọc có tiết diện cho trƣớc, sức chịu tải của cọc thay đổi theo chiều sâu hạ cọc. Chiều dài cọc ( hay chiều sâu hạ cọc ) là hợp lý nhất khi mà khả năng chịu tải cọc trên 1 đơn vị chiều dài cọc ( gọi là sức chịu tải đơn vị, T/m ) là lớn nhất. Khi đó giá thành cho 1 tấn chịu tải của cọc là nhỏ nhất, vì giá thành 1m dài cọc sau khi hạ ( gồm vật liệu + nhân công + máy ) là nhƣ nhau. Trên cơ sở mặt cắt địa chất điển hình của vùng B-2-b, ta chọn chiều dài cọc sao cho mũi cọc nằm tại điểm kết thúc của một lớp đất đối với các lớp đất yếu bên trên và cọc xuyên sâu từ 1,5 - 3m vào lớp cát hạt mịn, hạt trung; xuyên sâu 0,5m với lớp đá phong hoá. Từ yêu cầu trên ta chọn cọc có chiều dài lần lƣợt là 6,5m; 15,2m; 20m; 26m; 32m; 37m, 40m; 43m; 48m, 55m và 60m và tính toán sức chịu tải tƣơng ứng. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Trong đó : Rbt : Cƣờng độ chịu nén giới hạn của bê tông Fbt : Diện tích tiết diện phần bê tông Rct : Cƣờng độ chịu kéo giƣới hạn của cốt thép Fct : Diện tích tiết diện cốt thép : Hệ số uốn dọc. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền Căn cứ thiết kế móng cọc của rất nhiều công trình cao tầng xây dựng tại địa bàn Hải Phòng thì dự báo sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật bản trong TCXD 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế so với các công thức tính toán khác thì kết quả dự báo theo công thức Nhật bản có giá trị gần với kết quả nén tĩnh hơn cả. Vì vậy tác giả sử dụng công thức Nhật bản trong TCXD 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế để tính toán dự báo sức chịu tải của cọc. Sử dụng công thức Nhật Bản ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d 40
  38. Trong đó : Na - Chỉ số SPT của đất dƣới mũi cọc Ns - Chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc Ls - Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, m Lc - Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét, m - Hệ số phụ thuộc phƣơng pháp thi công cọc : - Cọc bê tông cốt thép thi công bằng phƣơng pháp đóng : = 30 - Cọc khoan nhồi : = 15. 1.1. Tính toán chiều dài cọc tối ưu với cọc ép tiết diện 20x20cm: 1.1.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Cọc 20x20cm có mr =0,85; Fbt = 400cm2; Với cọc 20x20 có chiều dài 6,5m có Ltt/b = 6,5m/0,20=32,5 nên = 0,59. Nhƣ vậy các chiều dài khác đều lớn hơn 6,5m nên = 0,59. Bê tông M350 có Rbt = 145kg/cm2; Chọn thép 4 12 có Fct = 4,52cm2; Rct = 2800kg/cm2. Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Ta có : Pv = 0,59 ( 0,85 x 145 x 400 + 2800 x 4,52 ) = 36.554kg = 36,554 Tấn. 1.1.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta lập bảng và tính toán đƣợc có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 1 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối cùng. Bảng 3.3. Kết quả tính toán đối với loại cọc 20x20 cm Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 1,12 0,172 9 41
  39. 12 5,078 0,423 5 17 5,136 0,302 6 23 4,691 0,204 7 29 5,182 0,178 8 34 22,69 0,667 4 37 34,16 0,923 3 43 60,883 1,415 2 48 77,75 1,620 1 Hình 3.1. Sức chịu tải cọc 20x20 theo độ dài của móng cọc 100 2.00 90 1.80 1.620 80 77.751.60 70 1.416 1.40 60 60.883 1.20 50 1.00 (tấn) 0.923 40 0.80 (tấn/mét) 0.667 34.16 30 0.60 22.69 20 0.423 0.40 0.302 10 0.172 0.204 0.179 0.20 5.078 5.136 4.691 5.182 0 1.12 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng trên ta thấy cọc 20x20 nếu chọn độ mảnh tối đa là 100 thì cọc chỉ có thể dài tối đa 23m. Lúc đó sức chịu tải của cọc rất nhỏ ( xấp xỉ 5 tấn ) vì mũi cọc hạ vào lớp sét trạng thái dẻo chảy, các lớp đất tạo ma sát cho thành cọc cũng là đất yếu gồm bùn sét, sét trạng thái dẻo chảy, dẻo nhão. Muốn cọc có sức chịu tải lớn thì phải hạ cọc vào độ sâu từ 30m trở lên, nếu nhƣ vậy cọc có thể bị phá hoại do mất ổn định. Vì vậy ta bỏ qua, không sử dụng cọc tiết diện 20x20cm đối với địa chất vùng B-2-b. 1.2. Tính toán chiều dài cọc " hợp lý " với cọc ép tiết diện 25x25cm: 1.2.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Cọc 25x25cm có mr =0,85; Fbt = 625cm2; 42
  40. Bê tông M350 có Rbt = 145kg/cm2; Với cọc 25x25 có chiều dài 6,5m có Ltt/b = 6,5m/0,25=26 nên = 0,59. Nhƣ vậy các chiều dài cọc khác đều lớn hơn 6,5m nên = 0,59. Chọn thép 4 14 có Fct = 6,16cm2; Rct = 2800kg/cm2. Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Ta có : Pv = 0,59 ( 0,85 x 145 x 625 + 2800 x 6,16 ) = 55,624kg = 55,624 Tấn. 1.2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 2 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối xùng. Bảng 3.4. Kết quả tính toán đối với loại cọc 25x25 cm Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 1,65 0,254 8 12 7,723 0,643 5 17 7,543 0,444 6 23 6,618 0,287 7 29 6,31 0,218 9 34 32,075 0,943 4 37 47,959 1,296 3 43 84,31 1,961 2 48 101,34 2,111 1 43
  41. Hình 3.2. Sức chịu tải cọc 25x25 theo độ dài của móng cọc 110 2.50 100 101.342.30 90 2.1112.10 84.311.961 1.90 80 1.70 70 1.50 60 1.296 1.30 (tấn) 50 47.959 1.10 0.943 (tấn/mét) 40 0.90 0.70 30 0.644 32.075 0.50 20 0.444 0.254 0.288 0.218 0.30 10 7.723 7.543 6.618 6.31 0.10 0 1.65 -0.10 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng trên ta thấy cọc 25x25 nếu chọn độ mảnh tối đa là 100 thì cọc chỉ có thể dài tối đa 25m. Lúc đó sức chịu tải của cọc rất nhỏ ( xấp xỉ 6 tấn ) vì mũi cọc hạ vào lớp sét trạng thái dẻo chảy, các lớp đất tạo ma sát cho thành cọc cũng là đất yếu gồm bùn sét, sét trạng thái dẻo chảy, dẻo nhão. Muốn cọc có sức chịu tải lớn thì phải hạ cọc vào độ sâu từ 30m trở lên, nếu nhƣ vậy cọc có thể bị phá hoại do mất ổn định. Vì vậy ta bỏ qua, không sử dụng cọc tiết diện 25x25cm đối với địa chất vùng B-2-b. 1.3. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc ép tiết diện 30x30cm: 1.3.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Cọc 30x30cm có mr =1; Fbt = 900cm2; Bê tông M350 có Rbt = 145kg/cm2; Với cọc 30x30 : Chiều dài 6,5m có Ltt/b = 6,5m/0,30=21,66 nên = 0,77. Chiều dài 12m có Ltt/b = 12m/0,30=40 nên = 0,59 Chiều dài cọc khác : = 0,59 Chọn thép 4 18 có Fct = 10,18cm2; Rct = 2800kg/cm2. Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Ta có : Pv = 0,59 ( 1 x 145 x 900 + 2800 x 10,18 ) = 93,812kg = 93,812 Tấn. 44
  42. 1.3.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 3 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối cùng. Bảng 3.5. Kết quả tính toán đối với loại cọc 30x30 cm Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 2,28 0,35 8 12 10,918 0,91 5 17 10,4 0,611 6 23 8,84 0,384 7 29 8,977 0,309 9 34 44,545 1,310 4 37 65,73 1,776 3 43 112,85 2,624 2 48 128,41 2,675 1 Hình 3.3. Sức chịu tải cọc 30x30 theo độ dài của móng cọc 150 3.00 140 2.80 2.675 130 2.624 128.412.60 120 2.40 110 112.85 2.20 100 2.00 90 1.776 1.80 80 1.60 (tấn) 70 1.310 65.73 1.40 60 1.20 (tấn/mét) 50 1.00 0.910 44.545 40 0.80 30 0.612 0.60 20 0.40 0.351 0.384 0.310 10 10.918 10.4 8.84 8.977 0.20 0 2.28 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài 45
  43. Từ bảng thấy cọc dài 48m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 2,675T/m, tức là kinh phí cho 1 tấn chịu tải là nhỏ nhất. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 93,812. Vì lực ép đầu cọc khi hạ cọc phải gấp 1,5 - 2 lần sức chịu tải của cọc nên sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc chỉ có thể lấy tối đa là 93,812/1,5 = 62,57 tấn. Vì vậy chọn chiều dài cọc 34m ứng với Qa = 44,545T ( xấp xỉ sức chịu tải theo vật liệu ) là khả thi và có giá thành rẻ nhất so với các chiều dài cọc nhỏ hơn. Giá trị này cũng phù hợp với kết quả nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải của cọc. Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc ép 30x30cm thì chọn cọc dài 34m hạ vào lớp cát hạt mịn là hợp lý và sức chịu tải Qa = 44,545T. 1.4. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc ép tiết diện 35x35cm: 1.4.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Cọc 35x35cm có mr =1; Fbt = 1225cm2; Bê tông M350 có Rbt = 145kg/cm2; Với cọc 35x35 : Chiều dài 6,5m có Ltt/b = 6,5m/0,35=18,57 nên = 0,85. Chiều dài 12m có Ltt/b = 12m/0,35=34 nên = 0,59 Chiều dài cọc khác : = 0,59 Chọn thép 4 20 có Fct = 12,56cm2; Rct = 2800kg/cm2. Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Ta có : Pv = 0,59 ( 1 x 145 x 1225 + 2800 x 12,56 ) = 125.547kg = 125,547 Tấn. 1.4.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 4 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên 46
  44. tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối cùng. Bảng 3.6. Kết quả tính toán đối với loại cọc 35x35 cm Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 3,01 0,463 8 12 14,66 1,220 5 17 13,72 0,807 6 23 11,36 0,494 7 29 11,17 0,403 9 34 58,10 1,708 4 37 85,25 2,304 3 43 144,35 3,356 1 48 156,80 3,266 2 Hình 3.4. Sức chịu tải cọc 35x35 theo độ dài của móng cọc 180 3.50 170 3.36 3.273.30 160 156.83.10 150 2.90 140 144.35 2.70 130 2.50 120 2.30 2.30 110 2.10 100 1.90 90 1.71 1.70 (tấn) 85.25 80 1.50 70 1.22 1.30 (tấn/mét) 60 58.1 1.10 50 0.81 0.90 40 0.70 30 0.46 0.49 0.50 20 0.39 0.30 10 14.66 13.72 11.36 11.17 0.10 0 3.01 -0.10 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng thấy cọc dài 43m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 3,356T/m, tức là kinh phí cho 1 tấn chịu tải là nhỏ nhất. 47
  45. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 125,547. Vì lực ép đầu cọc khi hạ cọc phải gấp 1,5 - 2 lần sức chịu tải của cọc nên sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc chỉ có thể lấy tối đa là 125,547/1,5 = 83,698 tấn. Vì vậy chọn chiều dài cọc 34m ứng với Qa = 58,1T là khả thi và có giá thành rẻ nhất so với các chiều dài cọc nhỏ khác. Giá trị này cũng phù hợp với kết quả nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải của cọc ( Thực tế cho thấy khi chiều dài cọc hạ vào lớp cát hạt mịn số 9 thì không thể đóng hoặc ép sâu hơn ). Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc ép 35x35cm thì chọn cọc dài 34m hạ vào lớp cát hạt mịn là hợp lý và sức chịu tải Qa = 58,10T. 1.5. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc ống tiết diện D60: 1.5.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Cọc ống D60cm có mr =1; Fbt = 1570cm2; Bê tông M350 có Rbt = 145kg/cm2; Với cọc ống D600 : Chiều dài 6,5m có Ltt/b = 6,5m/0,60=10,8 nên = 0,93. Chiều dài 12m có Ltt/b = 12m/0,60=20 nên = 0,81 Chiều dài cọc khác : = 0,59 Chọn thép 8 16 có Fct = 16,08cm2; Rct = 2800kg/cm2. Theo công thức : Pv = ( mr. Rbt.Fbt + Rct.Fct ) Ta có : Pv = 0,59 ( 1 x 145 x 1570 + 2800 x 16,08 ) = 160.877kg = 160,877 Tấn. 1.5.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền: Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối xùng. 48
  46. Bảng 3.7. Kết quả tính toán đối với loại cọc D600 Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 3,89 0,59 10 12 18,867 1,572 7 17 17,75 1,04 8 23 14,817 0,64 9 29 14,71 0,50 11 34 75,72 2,22 6 37 110,87 2,99 5 43 188,56 4,125 3 48 210,86 4,39 2 52 217,1 4,17 4 55 311,3 5,66 1 Hình 3.5. Sức chịu tải cọc ống D60 theo độ dài của móng cọc Hình 3.4. Sức chịu tải cọc 35x35 theo độ dài của móng cọc 6.00 330 5.66 311.35.50 300 5.00 270180 3.50 170 3.36 3.30 4.39 4.39 3.27 4.50 240160 4.18156.83.10 150 144.35 2.904.00 210140 210.86217.1 2.70 130 2.503.50 180120 188.562.30 2.30 110 3.00 2.103.00 (tấn) 150 100 1.902.50 90 1.71 1.70 (tấn/mét) (tấn) 2.23 85.25 12080 110.87 1.502.00 70 1.30 (tấn/mét) 90 1.571.22 60 75.72 58.1 1.101.50 50 0.81 0.90 6040 1.04 0.701.00 3030 0.600.46 0.64 0.490.51 0.50 20 18.867 0.39 0.300.50 14.6617.7513.7214.81714.71 010 3.89 11.36 11.17 0.100.00 0 3.01 -0.10 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 52 55 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 Chiều dàidài cọccọc (m)(m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng thấy cọc dài 55m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 5,66T/m, tức là kinh phí cho 1 tấn chịu tải là nhỏ nhất. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 160,877. Vì lực ép đầu cọc khi hạ cọc phải gấp 1,5 - 2 lần sức chịu tải của cọc 49
  47. nên sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc chỉ có thể lấy tối đa là 160,877/1,5 = 107,25 tấn. Vì vậy chọn chiều dài cọc 37m ứng với Qa = 110T là khả thi và có giá thành rẻ nhất so với các chiều dài cọc nhỏ khác. Giá trị này cũng phù hợp với kết quả nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải của cọc ( Thực tế cho thấy khi chiều dài cọc hạ vào lớp cát hạt mịn số 9 thì không thể đóng hoặc ép sâu hơn ). Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc ống D60cm thì chọn cọc dài 37m hạ vào lớp cát hạt mịn là hợp lý và sức chịu tải Qa = 110T. 1.6. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc khoan nhồi tiết diện D60: 1.6.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Theo TCVN 205 - 1998, với cọc nhồi chịu nén, hàm lƣợng thép chịu lực từ 0,2 - 0,4% và Ra = 2200Kg/cm2 với thép 28mm. Thép đai dùng 6 - 10 khoảng cách 200 - 300mm. Vì vậy, chọn thép có < 28mm, Ra = 2200Kg/cm2. Đai 10 khoảng cách 200. Theo TCXD - 195 - 1997, sức chịu tải cọc nhồi chịu nén : Pv = Ru.A + Rn.Fa Trong đó Ru lấy bằng R/4,5 = 350/4,5 = 77Kg/cm2 và không lớn hơn 60 Kg/cm2 nên Ru = 60kg/cm2. Với cọc D60: A = 2826cm2; Fa = 0.4% x 2826 = 11,3cm2. Chọn 6 16 có Fa = 12,06cm2. Do đó : Pv = 60 x 2826 + 2200 x 12,06 = 196,92T. 1.6.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 5 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Kết quả xếp loại trên nguyên tắc phƣơng án tốt nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ 2 xếp thứ 2 .vv cho đến phƣơng án cuối cùng. 50
  48. Bảng 3.8. Kết quả tính toán đối với loại cọc D60 Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 3,58 0,55 10 12 17,08 1,423 7 17 16,28 0,958 8 23 13,82 0,60 9 29 14,02 0,483 11 34 70,08 2,06 6 37 103,33 2,793 5 43 177,40 4,125 3 48 201,80 4,204 2 52 211,00 4,058 4 55 295,80 5,378 1 Hình 3.6. Sức chịu tải cọc khoan nhồi D60 theo độ dài của móng cọc 330 6.00 311.35.665.50 300 5.00 270 4.50 240 4.39 4.39 4.18 4.00 210 210.86 217.1 3.50 180 188.56 3.00 3.00 (tấn) 150 2.50 2.23 (tấn/mét) 120 110.87 2.00 90 1.57 75.72 1.50 60 1.04 1.00 30 0.60 0.64 0.51 0.50 18.867 17.75 14.817 14.71 0 3.89 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 52 55 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng thấy cọc dài 55m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 5,378T/m. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 196,92T. 51
  49. Vì vậy chọn chiều dài cọc 48,2m ứng với Qa = Pv = 196,92T. Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc khoan nhồi D60 thì chọn cọc dài 48,2m hạ vào lớp sét pha xen kẹp cát mịn là hợp lý và sức chịu tải Qa = 196,92T. 1.7. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc khoan nhồi tiết diện D80: 1.7.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Chọn thép có < 28mm, Ra = 2200Kg/cm2. Đai 10 khoảng cách 200. Sức chịu tải cọc nhồi chịu nén : Pv = Ru.A + Rn.Fa Trong đó Ru lấy bằng R/4,5 = 350/4,5 = 77Kg/cm2 và không lớn hơn 60 Kg/cm2 nên Ru = 60kg/cm2. Với cọc D800: A = 5024cm2; Fa = 0.4% x 5024 = 20,09cm2. Chọn 10 16 có Fa = 20,1cm2. Do đó : Pv = 60 x 5024 + 2200 x 20,1 = 345,66T. 1.7.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 6 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Bảng 3.9. Kết quả tính toán đối với loại cọc D80 Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 6,026 0,927 10 12 29,76 2,48 7 17 27,43 1,613 8 23 22,27 0,968 9 29 21,3 0,734 11 34 115,22 3,388 6 37 168,4 4,55 5 52
  50. 43 281,78 6,553 3 48 293,9 6,123 2 52 306,24 5,88 4 55 457,0 8,3 1 Hình 3.7. Sức chịu tải cọc khoan nhồi D80 theo độ dài của móng cọc 457.00 8.31 450.00 8.00 400.00 7.00 350.00 6.55 6.12 5.89 6.00 300.00 293.90 306.24 281.78 5.00 250.00 4.55 (tấn) 4.00 200.00 3.39 (tấn/mét) 168.40 3.00 150.00 2.48 115.22 2.00 100.00 1.61 1.00 50.00 0.93 0.97 0.73 29.76 27.43 22.27 21.30 0.00 6.03 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 52 55 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo chiều sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng thấy cọc dài 55m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 8,30T/m. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 345,66T. Vì vậy chọn chiều dài cọc 55m ứng với Qa = Pv = 345,66T. Như vậy, với cọc khoan nhồi D800 thì chọn cọc dài 55m hạ vào lớp đá phong hoá là hợp lý và sức chịu tải Qa = 345,66T. 1.8. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc khoan nhồi tiết diện D100: 1.8.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Chọn thép có < 28mm, Ra = 2200Kg/cm2. Đai 10 khoảng cách 200. Sức chịu tải cọc nhồi chịu nén : Pv = Ru.A + Rn.Fa Trong đó Ru lấy bằng R/4,5 = 350/4,5 = 77Kg/cm2 và không lớn hơn 60 Kg/cm2 nên Ru = 60kg/cm2. Với cọc D1000: 53
  51. A = 7850cm2; Fa = 0.4% x 7850 = 31,4cm2. Chọn 13 18 có Fa = 33cm2. Do đó : Pv = 60 x 7850 + 2200 x 33 = 543,6T. 1.8.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 7 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Bảng 3.10. Kết quả tính toán đối với loại cọc D100 Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 9,11 1,401 10 12 45,84 3,82 7 17 41,35 2,432 8 23 32,54 1,414 9 29 29,76 1,026 11 34 171,49 5,043 6 37 248,9 6,727 5 43 409,13 9,514 2 48 398,8 8,308 3 52 414,2 7,965 4 55 649,7 11,812 1 54
  52. Hình 3.8. Sức chịu tải cọc khoan nhồi D100 theo độ dài của móng cọc 11.8112.00 640.00 649.70 11.00 560.00 10.00 9.51 9.00 480.00 8.31 7.97 8.00 400.00 409.13398.80 414.20 6.73 7.00 6.00 (tấn) 320.00 5.04 5.00 (tấn/mét) 240.00 248.90 3.82 4.00 160.00 171.49 3.00 2.43 2.00 80.00 1.40 1.41 1.03 1.00 45.84 41.35 32.54 29.76 0.00 9.11 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 52 55 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo độ sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài Từ bảng thấy cọc dài 55m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 11,812T/m. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 543,6T. Vì vậy chọn chiều dài cọc 55m ứng với Qa = Pv = 543,6T. Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc khoan nhồi D100 thì chọn cọc dài 55m hạ vào lớp đá phong hoá là hợp lý và sức chịu tải Qa = 543,6T. 1.9. Tính toán chiều dài cọc hợp lý với cọc khoan nhồi tiết diện D120: 1.9.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc : Chọn thép có < 28mm, Ra = 2200Kg/cm2. Đai 10 khoảng cách 200. Sức chịu tải cọc nhồi chịu nén : Pv = Ru.A + Rn.Fa Trong đó Ru lấy bằng R/4,5 = 350/4,5 = 77Kg/cm2 và không lớn hơn 60 Kg/cm2 nên Ru = 60kg/cm2. Với cọc D120: A = 11.304cm2; Fa = 0.4% x 11.304 = 45,21cm2. Chọn 15 20 có Fa = 47cm2. Do đó : Pv = 60 x 11.304 + 2200 x 47 = 781,64T. 1.9.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền : Ta có : Qa = 1/3 NaAp + ( 0,2NsLs + CLc ) d Ta có bảng tính toán Qa theo điều kiện đất nền ( bảng 7 ) : Căn cứ kết quả trong bảng, ta lập bảng so sánh sức chịu tải trên một đơn vị chiều dài ứng với các cọc có chiều dài L khác nhau. Bảng 3.11. Kết quả tính toán đối với loại cọc D120 55
  53. Chiều dài QA QA/L Xếp loại L ( M ) ( Tấn ) ( T/M) 6,5 12.81 1,970 9 12 65,37 5,447 7 17 58,1 3,417 8 23 44,71 1,943 10 29 39,48 1,361 11 34 238,79 7,023 6 37 344,85 9,32 5 43 409,13 9,514 4 48 516,25 10,755 2 52 534,7 10,282 3 55 873,9 15,889 1 Hình 3.9. Sức chịu tải cọc khoan nhồi D120 theo độ dài của móng cọc 880.00 15.89 873.9016.00 800.00 14.00 720.00 640.00 12.00 560.00 10.76 10.28 9.51 516.25534.70 10.00 480.00 9.32 (tấn) 8.00 400.00 409.13 7.02 (tấn/mét) 344.85 6.00 320.00 5.45 240.00 238.79 4.00 160.00 3.42 1.97 1.94 2.00 80.00 1.36 65.37 58.10 44.71 39.48 0.00 12.81 0.00 6.5 12 17 23 29 34 37 43 48 52 55 Chiều dài cọc (m) Sức chịu tải theo độ sâu đặt cọc Sức chịu tải trên 1 mét dài 56
  54. Từ bảng thấy cọc dài 55m theo tính toán là hiệu quả nhất, với sức chịu tải đơn vị đạt 15,889T/m. Tuy nhiên, theo kết quả tính toán trên, sức chịu tải của cọc theo vật liệu cọc Pv = 781,64T. Vì vậy chọn chiều dài cọc 55m ứng với Qa = Pv = 781,64T. Kết quả này cũng tƣơng đƣơng kết quả nén tĩnh thực hiện với các cọc có tiết diện, chiều sâu tƣơng tự tại khu vực địa chất này. Như vậy, với cọc khoan nhồi D120 thì chọn cọc dài 55m hạ vào lớp đá phong hoá là hợp lý và sức chịu tải Qa = 781,64T. Tổng hợp lại, ta có kết quả chiều dài cọc hợp lý và sức chịu tải tƣơng ứng đối với từng loại tiết diện cọc ở vùng B-2-b nhƣ sau: Bảng 3.12. Chiều dài cọc hợp lý và sức chịu tải tƣơng ứng Tiết diện cọc Chiều dài cọc QA Loại cọc (cm) hợp lý ( Tấn ) ( m ) 30x30 34 44,545 Cọc ép 35x35 34 58,10 Cọc ép Cọc ống D60 37 110,0 Cọc ép D60 48 196,92 Cọc khoan nhồi D80 55 345,66 Cọc khoan nhồi D100 55 543,60 Cọc khoan nhồi D120 55 781,64 Cọc khoan nhồi 57
  55. Sau khi tính toán, ta có giá thành 1 cọc, bao gồm tiền mua cọc, công ép cọc nhƣ sau : Bảng 3.13. Bảng tổng hợp kinh phí 1 cọc ( Gồm giá thành cọc, công ép cọc ) Thứ Loại cọc Sức chịu tải Biện pháp Kinh phí tự ( Tấn ) hạ cọc 1 cọc 1 30x30x34m 44,545 Cọc ép 13.718.000đ 2 35x35x34m 58,10 Cọc ép 18.193.000đ 3 Cọc ống 110,0 Cọc ép 30.854.000đ D60x37m 4 Cọc khoan nhồi 196,92 Khoan nhồi 60.713.000đ D60x48m 5 Cọc khoan nhồi 345,66 Khoan nhồi 87.919.000đ D80x55m 6 Cọc khoan nhồi 543,6 Khoan nhồi 118.636.000đ D100x55m 7 Cọc khoan nhồi 781,64 Khoan nhồi 153.095.000đ D120x55m 58
  56. 2. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 5 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 5 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. 2.1. Công trình CT1: Trên cơ sở phƣơng án thiết kế móng cọc gồm đài cọc ( kích thƣớc đài, bố trí thép đài, số lƣợng cọc trong đài, tiết diện cọc, chiều dài cọc ) ta tiến hành tính toán giá thành hoàn chỉnh cho 1 đài cọc điển hình, gồm kinh phí đài cọc ( bê tông, cốt pha, cốt thép ), kinh phí sản xuất chế tạo cọc, kinh phí ép cọc bằng máy ( với cọc đúc sẵn ), kinh phí khoan, lắp đặt ống vách, bê tông, bentônít ( với cọc khoan nhồi ). Sau khi có giá thành hoàn chỉnh cho tổng số cọc trong 1 đài cọc ta tiến hành so sánh các phƣơng án móng cọc khác nhau. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 4 . Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình ( CT1 - 5 Tầng ) TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 8 109.744 2 2 35x35x34m Cọc ép 6 109.158 1 59
  57. 3 ống D60x37m Cọc ép 4 123.416 4 4 D60x48m Khoan 2 121.436 3 Nhồi Như vậy với công trình 5 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc 35x35cm, dài 34m, hạ vào tầng cát hạt mịn. 3. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 7 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 đều có quy mô 7 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 5. Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-7 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 12 164.616 3 2 35x35x34m Cọc ép 8 145.544 1 3 ống D60x37m Cọc ép 5 154.270 2 4 D60x48m Khoan nhồi 3 182.154 5 5 D80x55m Khoan nhồi 2 175.638 4 Như vậy với công trình 7 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc ép 35x35m, dài 34m hạ vào lớp cát hạt mịn. 4. Tính toán móng cọc " hợp lý" đối với công trình 9 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 9 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 6 . 60
  58. Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-9 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 15 205.770 5 2 35x35x34m Cọc ép 9 163.737 1 3 ống D60x37m Cọc ép 6 185.124 3 4 D60x48m Khoan nhồi 3 182.154 4 5 D80x55m Khoan nhồi 2 175.638 2 6 D100x55m Khoan nhồi 2 237.268 6 Như vậy với công trình 9 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc ép 35x35cm dài 34m, hạ vào lớp cát hạt mịn. 5. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 11 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 11 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 6 . Bảng 3.17. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình ( CT1-11 Tầng ): TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 16 219.488 4 2 35x35x34m Cọc ép 12 218.316 3 3 Cọc ống D60x37m Cọc ép 7 215.978 2 4 D60x48m Khoan nhồi 4 242.872 6 61
  59. 5 D80x55m Khoan nhồi 2 175.638 1 6 D100x55m Khoan nhồi 2 237.268 5 Như vậy với công trình 11 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc ép D80 dài 55m, hạ vào lớp đá phong hóa. 6. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 13 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 13 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.18. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-13 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 20 274.360 3 2 35x35x34m Cọc ép 15 272.895 2 3 ống D60x37m Cọc ép 9 277.686 5 4 D60x47m Khoan nhồi 4 242.872 6 5 D80x55m Khoan nhồi 3 263.457 4 6 D100x55m Khoan nhồi 2 237.268 1 7 D120x55m Khoan nhồi 2 306.190 7 Như vậy với công trình 13 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc ép D100 dài 55m hạ vào lớp Đá có mức độ phong hóa thấp. 7. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 15 tầng: 62
  60. Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 15 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.19. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-15 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 24 329.232 6 2 35x35x34m Cọc ép 16 291.088 4 3 ống D600x37m Cọc ép 9 277.686 3 4 D60x48m Khoan nhồi 6 364.308 7 5 D80x55m Khoan nhồi 3 263.457 2 6 D100x55m Khoan nhồi 2 237.268 1 7 D120x55m Khoan nhồi 2 306.190 5 Như vậy với công trình 15 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D100 dài 55m, hạ vào lớp đá phong hoá. 8. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 18 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 18 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.20. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình: CT1-18 Tầng 63
  61. TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 30 411.540 7 2 35x35x34m Cọc ép 20 363.860 4 3 ống D60x37m Cọc ép 12 370.248 6 4 D60x48m Khoan nhồi 6 364.308 5 5 D80x55m Khoan nhồi 4 351.276 3 6 D100x55m Khoan nhồi 2 237.268 1 7 D120x55m Khoan nhồi 2 306.190 2 Như vậy với công trình 18 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D100 dài 55m hạ vào lớp đá phong hoá. 9. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 21 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 21 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 9 . Bảng 3.21. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-21 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 30 411.540 5 2 35x35x34m Cọc ép 24 436.632 7 3 ống D600x37m Cọc ép 12 370.248 4 4 D60x48m Khoan nhồi 7 425.026 6 5 D80x55m Khoan nhồi 4 351.276 2 64
  62. 6 D100x55m Khoan nhồi 3 355.902 3 7 D120x55m Khoan nhồi 2 306.190 1 Như vậy với công trình 21 tầng, phương án móng hợp lý là dùng cọc khoan nhồi D120 dài 55m, hạ vào lớp đá phong hoá. 10. Giải pháp móng cọc " hợp lý " cho các công trình xây dựng tại khuc vực Dạng nền B-2-b Từ kết quả trên, tổng hợp lại ta có giải pháp hợp lý cho các công trình xây dựng tại vùng có dạng nền B-2-b đối với số tầng khác nhau nhƣ sau: Bảng 3.22. Tổng hợp kết quả lựa chọn phƣơng án móng cọc đối với dạng nền B-2-b Thứ tự Số tầng Phƣơng án móng hợp lý lựa chọn 1 5 Cọc ép 35x35x34m 2 7 Cọc ép 35x35x34m 3 9 Cọc ép 35x35x34m 4 11 Cọc ép 35x35x34m 5 13 Cọc ép 35x35x34m 6 15 Cọc khoan nhồi D100 x 55m 7 18 Cọc khoan nhồi D100 x 55m 8 21 Cọc khoan nhồi D120 x 55m 65
  63. IV. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CỌC HỢP LÝ CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN KHU VỰC CÓ DẠNG NỀN B-3-b. 1. Lựa chọn chiều dài cọc " hợp lý " đối với tiết diện cọc cho trƣớc tại khu vực có dạng nền B-3-b: Tƣơng tự nhƣ đối với khu vực có địa chất dạng nền B-2-b, sau khi tính toán, so sánh ta có kết quả chiều dài cọc tối ƣu và sức chịu tải tƣơng ứng đối với từng loại tiết diện cọc ở khu vực có dạng nền B-3-b nhƣ sau : Bảng 3.22. Chiều dài cọc hợp lý và sức chịu tải tƣơng ứng Tiết diện cọc Chiều dài cọc QA ( Tấn ) Loại cọc ( CM ) hợp lý ( M ) 30x30 34 51,47 Cọc ép 35x35 35 61,59 Cọc ép Cọc ống D60 36 69,0 Cọc ép D60 50 209,44 Cọc khoan nhồi D800 50 342,08 Cọc khoan nhồi D100 50 506,07 Cọc khoan nhồi D120 50 701,48 Cọc khoan nhồi 66
  64. Sau khi tính toán, ta có giá thành 1 cọc, bao gồm tiền mua cọc, công ép cọc nhƣ sau: Bảng 3.23. Bảng tổng hợp kinh phí 1 cọc ( Gồm giá thành cọc, công ép cọc ) Thứ Loại cọc Sức chịu tải Biện pháp Kinh phí tự ( Tấn ) hạ cọc 1 cọc 1 30x30x34,0m 51,47 Cọc ép 13.580.000đ 2 35x35x35,0m 61,59 Cọc ép 18.496.000đ 3 Cọc ống 69,0 Cọc ép 29.847.000đ D60x36,0m 4 Cọc khoan nhồi 209,44 Khoan nhồi 62.820.000đ D60x50,0m 5 Cọc khoan nhồi 342,08 Khoan nhồi 73.323.000đ D80x50,0m 6 Cọc khoan nhồi 506,07 Khoan nhồi 98.784.000đ D100x50,0m 7 Cọc khoan nhồi 701,48 Khoan nhồi 127.372.000đ D120x50,0m 67
  65. 2. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 5 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 5 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 4 . Bảng 3.24. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1 - 5 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 6 814.800 2 2 35x35x35m Cọc ép 4 739.840 1 3 ống D60x36m Cọc ép 4 119.388 3 4 D60x50,0m Khoan 2 125.640 4 nhồi Như vậy với công trình 5 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc ép 35x35cm dài 35 m, hạ vào lớp cát hạt trung. 3. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 7 tầng: 68
  66. Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 7 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 5. Bảng 3.25. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-7 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 9 122.220 2 2 35x35x35m Cọc ép 6 110.976 1 3 ống D60x36m Cọc ép 5 149.235 4 4 D60x50,0m Khoan nhồi 3 188.460 5 5 D80x50,0m Khoan nhồi 2 146.646 3 Như vậy với công trình 7 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc 35x35cm dài 35 m, hạ vào lớp cát hạt trung. 4. Tính toán móng cọc " hợp lý" đối với công trình 9 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc tối ƣu trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 9 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp tối ƣu nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất, phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 6. Bảng 3.26. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-9 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34 m Cọc ép 10 135.800 2 69
  67. 2 35x35x35 m Cọc ép 7 129.472 1 3 ống D60x36 m Cọc ép 6 179.082 4 4 D60x50,0m Khoan nhồi 3 188.460 5 5 D80x50,0m Khoan nhồi 2 146.646 3 8 D100x50,0m Khoan nhồi 2 197.568 6 Như vậy với công trình 9 tầng, phương án móng hợp lý là - Nếu dùng cọc ép loại cọc 35x35cm dài 35 m, hạ vào lớp cát hạt trung. -Nếu dùng cọc khoan nhồi loại cọc D80 dài 50 m, hạ vào lớp đá phong hóa. 5. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 11 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 11 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 6. Bảng 3.27. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-11 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34m Cọc ép 11 149.380 2 2 35x35x35m Cọc ép 9 166.464 3 3 ống D60x36m Cọc ép 7 208.929 5 4 D60x50,0m Khoan nhồi 4 251.280 6 5 D80x50,0m Khoan nhồi 2 146.646 1 8 D100x50,0m Khoan nhồi 2 197.568 4 Như vậy với công trình 11 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D80 dài 50,0m, hạ vào đá phong hóa. 70
  68. 6. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 13 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 13 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.28. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-13 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34,0m Cọc ép 15 217.280 2 2 35x35x35,0m Cọc ép 12 221.952 4 3 ống D60x36,0m Cọc ép 9 268.623 6 4 D60x50,0m Khoan nhồi 4 376.920 7 5 D80x50,0m Khoan nhồi 3 219.969 3 6 D100x50,0m Khoan nhồi 2 197.568 1 7 D120x50,0m Khoan nhồi 2 254.744 5 Như vậy với công trình 13 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D100 dài 50,0m, đáy cọc nằm ở lớp đá phong hóa. 7. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 15 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 15 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 9 . Bảng 3.29. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình: CT1-15 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự 71
  69. cọc 1 30x30x34,0m Cọc ép 16 217.280 2 2 35x35x35,0m Cọc ép 12 221.952 4 3 ống D60x36,0m Cọc ép 9 268.623 6 4 D600x50,0m Khoan nhồi 6 376.920 7 5 D80x50,0m Khoan nhồi 3 219.969 3 6 D100x50,0m Khoan nhồi 2 197.568 1 7 D120x50,0m Khoan nhồi 2 254.744 2 Như vậy với công trình 15 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D1000 dài 50,0m, đáy cọc nằm ở lớp đá phong hóa. 8. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 18 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 18 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.30. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-18 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 1 30x30x34,0m Cọc ép 20 271.600 3 2 35x35x35,0m Cọc ép 15 277.440 4 3 ống D60x36,0m Cọc ép 12 358.164 6 4 D60x50,0m Khoan nhồi 6 376.920 7 5 D80x50,0m Khoan nhồi 4 293.292 5 6 D100x50,0m Khoan nhồi 2 197.568 1 7 D120x50,0m Khoan nhồi 2 254.744 2 72
  70. Như vậy với công trình 18 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D100 dài 50,0m, đáy cọc nằm ở lớp đá phong hóa. 9. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 21 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 21 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.31. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-21 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp pháp hại trong đài (1.000Đ) thứ tự cọc 3 30x30x34,0m Cọc ép 20 271.600 5 4 35x35x35,0m Cọc ép 16 295.936 7 5 ống D60x36,0m Cọc ép 12 358.164 4 6 D60x50,0m Khoan nhồi 7 439.740 6 7 D80x50,0m Khoan nhồi 4 293.292 3 8 D100x50,0m Khoan nhồi 3 296.352 2 9 D120x50,0m Khoan nhồi 2 254.744 1 Như vậy với công trình 21 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc khoan nhồi D1200 dài 55,5m hạ vào lớp đá phong hóa. 10. Giải pháp móng cọc " hợp lý " cho các công trình xây dựng tại khu vực có dạng nền B-3-b: Từ kết quả trên, tổng hợp lại ta có giải pháp tối ƣu cho các công trình xây dựng tại khu vực có dạng nền B-3-b đối với số tầng khác nhau nhƣ sau: Bảng 3.32. Tổng hợp kết quả lựa chọn phƣơng án móng cọc đối với dạng nền B-3-b 73
  71. Thứ tự Số tầng Phƣơng án móng hợp lý lựa chọn 1 5 Cọc ép 35x35x35,0m 2 7 Cọc ép 35x35x35,0m 3 9 Cọc ép 35x35x35,0m Cọc khoan nhồi D80x50,0m 4 11 Cọc khoan nhồi D80x50,0m 5 13 Cọc khoan nhồi D100x50,0m 6 15 Cọc khoan nhồi D100x50,0m 7 18 Cọc khoan nhồi D100 x 50,0m 8 21 Cọc khoan nhồi D120 x 50,0m 74
  72. V. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CỌC HỢP LÝ NHẤT CHO CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN KHU VỰC CÓ DẠNG NỀN B-1. 1. Lựa chọn chiều dài cọc " hợp lý " đối với tiết diện cọc cho trƣớc tại khu vực có dạng nền B-1: Tƣơng tự nhƣ các khu vực có dạng nền B-2-b; B-3-b, sau khi tính toán, so sánh ta có kết quả chiều dài cọc tối ƣu và sức chịu tải tƣơng ứng đối với từng loại tiết diện cọc ở khu vực có dạng nền B-1 nhƣ sau : Bảng 3.33. Chiều dài cọc tối ƣu và sức chịu tải tƣơng ứng. Tiết diện cọc Chiều dài cọc QA ( Tấn ) Loại cọc ( CM ) tối ƣu ( M ) 20x20 20 41,35 Cọc ép 25x25 20 62,84 Cọc ép 30x30 20 79,5 Cọc ép 35x35 20 106,39 Cọc ép Cọc ống D60 17 110,0 Cọc ép D60 30 196,92 Cọc khoan nhồi D80 35 345,66 Cọc khoan nhồi D100 39 543,60 Cọc khoan nhồi D120 40 781,64 Cọc khoan nhồi 75
  73. Sau khi tính toán, ta có giá thành 1 cọc, bao gồm tiền mua cọc, công ép cọc nhƣ sau: Bảng 3.34. Bảng tổng hợp kinh phí 1 cọc ( Gồm giá thành cọc, công ép cọc ) Thứ Loại cọc Sức chịu tải Biện pháp Kinh phí tự ( Tấn ) hạ cọc 1 cọc 1 20x20x20m 41,35 Cọc ép 4.054.000đ 2 25x25x20m 62,84 Cọc ép 5.460.000đ 3 30x30x20m 79,5 Cọc ép 8.189.000đ 4 35x35x20m 106,39 Cọc ép 10.891.000đ 5 Cọc ống 110,0 Cọc ép 14.361.000đ D60x17m 6 Cọc khoan nhồi 196,92 Khoan nhồi 41.004.000đ D60x30m 7 Cọc khoan nhồi 345,66 Khoan nhồi 58.915.000đ D80x35m 8 Cọc khoan nhồi 543,6 Khoan nhồi 86.698.000đ D100x39m 9 Cọc khoan nhồi 781,64 Khoan nhồi 114.061.000đ D120x40m 2. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 5 tầng: 76
  74. Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 quy mô 5 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Bảng 3.35. Kết quả tính toán cho kết quả theo bảng sau : CT1 - 5 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp thứ pháp hạ trong đài (1.000Đ) tự cọc 1 20x20x20m Cọc ép 8 324.320 2 2 25x25x20m Cọc ép 5 273.000 1 3 30x30x20m Cọc ép 4 327.560 4 4 35x35x20m Cọc ép 3 326.730 3 5 ống D60x17m Cọc ép 3 430.830 5 6 D60x30m Khoan nhồi 2 820.088 6 Như vậy với công trình 5 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc 25x25cm, dài 20m, hạ vào lớp dăm sạn lẫn sét. 3. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 7 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 7 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2. Phƣơng án cuối xếp thứ 7 . Bảng 3.36. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-7 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp thứ pháp hạ trong đài (1.000Đ) tự cọc 1 20x20x20m Cọc ép 10 405.400 2 77
  75. 2 25x25x20m Cọc ép 7 382.200 1 3 30x30x20m Cọc ép 6 491.340 4 4 35x35x20m Cọc ép 4 435.640 3 5 ống D60x17m Cọc ép 5 718.050 5 6 D60x30m Khoan nhồi 3 123.012 6 7 D80x35m Khoan nhồi 2 117.830 7 Như vậy với công trình 7 tầng, phương án móng hợp lý nhất là dùng cọc 25x25cm, dài 20m, hạ vào lớp dăm sạn lẫn sét. 4. Tính toán móng cọc " hợp lý" đối với công trình 9 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 9 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 8 . Bảng 3.37. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-9 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp thứ pháp hạ cọc trong đài tự (1.000Đ) 1 20x20x20m Cọc ép 14 56.756 2 2 25x25x20m Cọc ép 9 49.140 1 3 30x30x20m Cọc ép 8 65.512 4 4 35x35x20m Cọc ép 6 65.346 3 78
  76. 5 ống D60x17m Cọc ép 6 86.166 5 6 D60x30m Khoan nhồi 3 123.012 6 7 D80x35m Khoan nhồi 2 117.830 7 8 D100x39m Khoan nhồi 2 173.396 8 Như vậy với công trình 9 tầng, phương án móng hợp lý nhất là: + Dùng cọc 25x25cm, dài 20m, hạ vào lớp dăm sạn lẫn sét. + Dùng cọc ống D60cm, dài 17m, hạ vào lớp dăm sạn lẫn sét. 5. Tính toán móng cọc " hợp lý " đối với công trình 11 tầng: Ta tính toán lựa chọn giải pháp móng cọc hợp lý trên cơ sở nghiên cứu công trình CT1 có quy mô 11 tầng. Từ kết quả tổng hợp chọn ra giải pháp móng hợp lý nhất. Với phƣơng án giá thành thấp nhất xếp thứ nhất , phƣơng án thứ nhì có giá thành thấp thứ 2 . Phƣơng án cuối xếp thứ 8 . Bảng 3.38. Tổng hợp kết quả tính toán phƣơng án móng cọc đối với công trình : CT1-11 Tầng TT Loại cọc Phƣơng Số cọc Kinh phí Xếp thứ pháp hạ trong đài (1.000Đ) tự cọc 1 20x20x20m Cọc ép 16 64.860 2 2 25x25x20m Cọc ép 11 60.060 1 3 30x30x20m Cọc ép 9 73.701 3 4 35x35x20m Cọc ép 7 76.237 4 5 ống D60x17m Cọc ép 7 100.527 6 6 D60x30m Khoan nhồi 4 164.016 7 79