Sử dụng móng cọc tràm trong công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

Tóm tắt Sử dụng móng cọc tràm trong công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp: ...ỆN CAO LÃN TỈN ỒNG T P 4.1. Trƣờng Tiểu học Mỹ ội 1 a. Giải pháp thiết kế công trình Theo Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đầu tƣ xây dựng công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ Hội 1 đƣợc phê duyệt theo Quyết định số 557/QĐ- UBND ngày 17/11/2017 của UBND huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, khối lớp học đ...,00 m2. Số cọc thực tế bố trí là 25 x 60 = 1500 cọc. d. Kiểm tra điều kiện cường độ của đất nền tại mũi cọc Mũi cọc đặt vào lớp 4, sức chịu tải của đất nền tính toán với đáy móng quy ƣớc b’ = 2,522 m; chiều sâu đặt móng quy ƣớc hqu = 6,5 m; có RM = 234,22 kN/m 2 . Ứng suất tại mặt ... Sức chịu tải của nền khi với nền đất ban đầu tại đáy móng tính toán tƣơng tự công trình Trƣờng TH. Mỹ Hội 1 với các giá trị: m1=1,1; m2=1,0; ktc=1; với θ=2,51 0 có: A=0,037; B=1,149; D=3,367; h=2,0 m; γII=16,5 kN/m 3; γ’II=6,7 kN/m 3; giả thiết chiều rộng móng, b = 2,0 m. Có R ...

pdf8 trang | Chia sẻ: Tài Phú | Ngày: 21/02/2024 | Lượt xem: 68 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Sử dụng móng cọc tràm trong công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ng về độ bền của cọc tràm khu vực Nam 
bộ theo Bảng 1 dƣới đây, những số liệu này đã 
đƣợc sử dụng khá nhiều trong tính toán, thiết kế 
hiện nay. 
Bảng 1. Các đặc trưng sức bền của cọc tràm [1] 
Ứng suất 
trung bình 
(kg/cm
2
) 
Vị trí trên thân cọc 
Gốc Giữa Ngọn 
Rnén 260 374 290 
Rkéo 369 513 296 
Ruốn 57 81 79 
Nhận xét: với các giá trị theo bảng này cho 
thấy các giá trị là khá cao, trong tính toán kiến 
nghị sử dụng hệ số an toàn bằng 3 khi tính về 
cƣờng độ của đất nền tƣơng đƣơng cũng nhƣ 
sức chịu tải theo vật liệu của cọc. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 82 
 ảng 2. Sức kháng đơn vị t nh toán của đất dƣới mũi cọc [1] 
Chiều sâu 
mũi cọc 
tràm kể từ 
mặt đất tự 
nhiên (m) 
Trị số Rc (t/m
2
) 
Các loại đất rời ở trạng thái chặt vừa 
Sỏi Cát to Cát trung Cát nhỏ Cát bụi 
Các loại đất dính với độ sệt IL 
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 
3 750 
400
660 300 
200
310 
120
200 110 60 
4 830 
510
680 380 
250
320 
160
210 125 70 
5 880 
620
700 400 
280
340 
200
220 130 80 
7 970 
690
730 430 
330
370 
220
240 140 85 
10 1050 
730
770 500 
350
400 
240
260 150 90 
Ghi chú: Các giá trị trong bảng trên, t số ứng với đất rời, mẫu số ứng với đất dính. 
2. MỘT SỐ QUAN ỂM TÍN TOÁN 
NỀN MÓNG SỬ DỤNG CỌC TRÀM 
2.1 Xem cọc là một vật liệu làm chặt đất 
Hình 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của 
móng cọc tràm 
Cọc tràm trong trƣờng hợp này đóng vai trò 
nhƣ một loại vật liệu bổ sung cho pha hạt của 
đất. Công thức tính số cọc tràm trên 1 m2 đất 
nhƣ sau [1]: 
 
 e1πd
ee4
n
0
2
yc0


 (cọc/m
2
) (1) 
Trong đó: n - số lƣợng cọc; d - đƣờng kính 
trung bình của cọc; e0 - độ rỗng tự nhiên; eyc - 
độ rỗng yêu cầu. 
2.2. Xem cọc nhƣ một loại móng cọc 
Tƣơng tự nhƣ móng cọc gỗ và móng cọc bê 
tông cốt thép, móng cọc tràm và nền dƣới móng 
cọc tràm đƣợc tính toán theo các trạng thái giới 
hạn thứ nhất và thứ hai. Để tiện thi công, thông 
thƣờng các cọc đƣợc bố trí theo lƣới hình ô 
vuông. Khoảng cách giữa các cọc theo tính toán. 
Trình tự thiết kế lúc này giống nhƣ thiết kế 
móng cọc thông thƣờng, bao gồm các bƣớc: tính 
sức chịu tải của cọc và lựa chọn sức chịu tải 
thiết kế; xác định số lƣợng cọc, bố trí cọc; tính 
toán móng (đài cọc) 
- Sức chịu tải theo vật liệu 
Pvl = 0,6RngFc (2) 
Trong đó: 
Rng - cƣờng độ chịu nén tính toán dọc thớ của cọc; 
Fc - diện tích tiết diện ngang mũi cọc. 
- Sức chịu tải theo đất nền 
k
lfd
k
FR
k
Q
k
Q
2
iic
1
cc
2
s
1
P
dP



 (3) 
Trong đó: Fc - nhƣ trên; Rc - Sức kháng tính 
toán của đất dƣới mũi cọc theo Bảng 2; dc - 
đƣờng kính trung bình của cọc; fi - ma sát đơn 
vị giữa đất và thành cọc; li - chiều dày lớp đất 
thứ i mà cọc xuyên qua; hệ số an toàn với mũi 
cọc k1 = 2, với thành cọc k2 = 1,5. 
Cƣờng độ sức kháng trung bình trên thân cọc 
fi trong trƣờng hợp tổng quát: 
i
'
zv,iiu,i
tgδσkαcf  (4) 
Trong đó: 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 83 
cu,i - cƣờng độ sức kháng không thoát nƣớc 
của lớp đất dính thứ “i”, (kPa); 
α - hệ số, lấy từ 0,3-0,45 cho sét dẻo cứng và 
bằng 0,6-0,8 cho sét dẻo mềm; 
ki - hệ số áp lực ngang của đất lên cọc. 
3. SỬ DỤNG K T QUẢ T Í NG ỆM 
NÉN T N CỌC TRÀM NGOÀ ỆN 
TRƢỜNG TRONG T T K 
3.1. Thực hiện th nghiệm hiện trƣờng 
Thí nghiệm hiện trƣờng thực hiện theo quy 
trình của TCVN 9393:2012, Cọc - Phƣơng pháp 
thử nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép 
dọc trục và TCVN 9354:2012, Đất xây dựng - 
Phƣơng pháp xác định mô đun biến dạng tại 
hiện trƣờng bằng tấm nén phẳng. 
Thí nghiệm đƣợc thực hiện sau khi đóng cọc 
tại các vị trí thử không ít hơn 7 ngày, sử dụng 
tấm nén phẳng diện tích 1 m2 làm bàn nén. Tải 
trọng tác dụng lên nền gia cố cọc tràm đƣợc 
thực hiện bằng kích thủy lực với hệ phản lực là 
giàn chất tải. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị, 
biến dạng thu đƣợc trong quá trình thí nghiệm 
là cơ sở để phân tích, đánh giá sức chịu tải và 
mối quan hệ tải trọng - chuyển vị của nền. 
Gia tải trƣớc đƣợc tiến hành bằng cách tác 
dụng lên nền gia cố cọc tràm khoảng 5% tải 
trọng thiết kế, sau đó giảm tải về 0, theo dõi 
hoạt động của thiết bị thí nghiệm. Thời gian 
gia tải và thời gian giữ tải ở cấp 0 khoảng 10 
phút. Quy trình tăng tải và giảm tải: Thí 
nghiệm đƣợc thực hiện theo quy trình gia tải 
và giảm tải từng cấp (mỗi cấp giảm tải bằng 2 
lần cấp gia tải), tính bằng phần trăm (%) của 
tải trọng thiết kế. 
4. ỨNG DỤNG TÍN TO N C O MỘT 
SỐ CÔNG TRÌN DÂN DỤNG TẠ 
 UYỆN CAO LÃN TỈN ỒNG T P 
4.1. Trƣờng Tiểu học Mỹ ội 1 
a. Giải pháp thiết kế công trình 
Theo Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đầu tƣ xây 
dựng công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ Hội 1 
đƣợc phê duyệt theo Quyết định số 557/QĐ-
UBND ngày 17/11/2017 của UBND huyện Cao 
Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, khối lớp học đƣợc xây 
dựng với diện tích là 1.250 m², quy mô xây 
dựng 3 tầng, kết cấu khung BTCT chịu lực. 
Số liệu về địa chất công trình đƣợc tổng hợp 
trong Bảng 3 dƣới đây. 
 ảng 3. Số liệu địa chất công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ ội 1 
TT Lớp đất 
Chiều 
dày (m) 
Dung trọng 
tự nhiên, γW 
(kN/m
3
) 
Dung trọng 
đẩy nổi, γđn 
(kN/m
3
) 
Lực dính, 
c, (kN/m
2
) 
Góc ma 
sát trong, 
θ (độ) 
Chỉ số 
dẻo, (Ip) 
1 Sét màu nâu vàng 1,9 17,2 7,8 11,4 6
044’ 17,5 
2 Sét pha màu nâu vàng 2,8 17,2 7,8 6,2 3
015’ 15,3 
3 Sét pha màu xám đen 1,6 19,7 10,2 5,1 20027’ - 
4 Sét pha màu xám nâu 14,0 17,8 8,1 9,7 10
0
00’ 16,1 
Giải pháp nền móng sơ bộ đƣợc chọn là 
móng trên nền gia cố bằng cọc tràm có chiều dài 
4,5 m; độ sâu chôn móng là 2,0 m; cọc đƣợc 
cắm vào lớp đất thứ 4 là 0,2 m. 
Tính toán sơ bộ cho móng băng dƣới cột trục 
E. Tải trọng tính toán tại chân cột từ kết quả tính 
toán khung bên trên nhƣ sau: 
Trục Ntt (kN) Mtt (kNm) Qtt (kN) 
1 225 17 9 
2 460 30 13 
3 330 16 13 
Trục Ntt (kN) Mtt (kNm) Qtt (kN) 
4 400 33 15 
5 310 16 9 
6 440 30 13 
7 350 18 9 
8 430 31 14 
9 400 18 10 
10 510 20 13 
11 300 20 13 
Tổng 4155 249 131 
Sơ đồ móng, cọc trong nền nhƣ Hình 2. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 84 
H nh 2. Sơ đồ móng cọc trường TH. Mỹ Hội 1 
Sức chịu tải của nền khi với nền đất ban đầu 
tại đáy móng R0 là: 
 cDγ'BhAbγ
k
mm
R
IIIIII
c
0
t
21  
Với các giá trị: m1=1,1; m2=1,0; ktc=1; với 
θ=3015’ có: A=0,049; B=1,195; D=3,437; h=2,0 
m; γII=17,2 kN/m
3; γ’II=7,8 kN/m
3; giả thiết 
chiều rộng móng, b = 2,0 m. 
Có R0 = 59,15 kN/m
2. Giả thiết khi gia cố 
cọc tràm, sức chịu tải của nền đất tăng lên 1,5 
lần, nghĩa là R = 88,73 kN/m2. 
Với phƣơng án móng băng 1 phƣơng, nhịp 
cột là 4,0; diện tích đáy móng yêu cầu tính với 
dãy cột trục E là: 
tc
0
tb
sb γ h
NA =
R- = 77,51 m
2
Chiều dài móng l = 36+4 = 40 (m); từ đó có 
chiều rộng móng băng là b = 2,0 (m). 
Với kích thƣớc móng đã chọn: lxb = 40x2 = 
80 m
2. Áp lực trung bình tiêu chuẩn tại đáy 
móng là 79,76 kN/m
2
, nhỏ hơn so với sức chịu 
tải giả thiết của nền sau khi gia cố cọc tràm. 
Tính toán kiểm tra với cơ sở lý thuyết nhƣ 
đƣợc trình bày ở mục 2 với các trƣờng hợp: Sử 
dụng cọc tràm tính nhƣ một giải pháp gia cố nền 
và nhƣ một loại móng cọc; so sánh với kết quả 
thử tải trọng tĩnh ngoài hiện trƣờng đã đƣợc 
thực hiện. 
b. Tính toán theo quan điểm làm chặt đất 
Chiều dài cọc xuyên qua 3 lớp đất 2,3,4; 
trong đó lớp 2 có chỉ tiêu kém nhất. Xác định sơ 
bộ số lƣợng cọc với các chỉ tiêu của lớp này, với 
hệ số rỗng giả thiết sau khi gia cố là 1,1; đƣờng 
kính trung bình của cọc là 8 cm (đƣờng kính 
gốc 12 cm, đƣờng kính ngọn 4 cm). 
Số lƣợng cọc cần thiết: 
 
  )4,11(3,14x0,08
1,1)-4(1,4
e1πd
ee4
n
2
0
2
yc0




 
 = 24,8 (cọc/m2) 
Chọn mật độ 25 cọc/m2 (lƣới cọc ô 
vuông 20x20 cm). Với đƣờng kính mũi cọc 
là 4 cm; sức chịu tải của nền tƣơng đƣơng 
là 332,39 kN/m
2. Đảm bảo điều kiện áp lực 
dƣới đáy móng. 
Tổng số cọc cần thiết cho móng là: 
N = 25 x 80 = 2.000 (cọc). 
c. Tính theo quan điểm như móng cọc 
- Sức chịu tải theo vật liệu: 
Pvl = 0,6RngFc = 0,6 x 260 x 3,14 x 2
2
 = 1960 kG = 19,6 kN. 
Trong đó: Rng - cƣờng độ chịu nén dọc thớ 
của cây tràm; Fc - diện tích tiết diện ngang của 
mũi cọc. 
- Sức chịu tải theo đất nền: 
kN12,6
5,1
01,8
2
56,1
k
Q
k
Q
2
s
1
P
dP  
Sức chịu tải cho phép của cọc lấy theo Pmin = 
Pđ = 6,12 kN/cọc. 
- Phản lực đất nền tại đáy móng: 
kN/m94,152
2,0
6,12
(3d)
P
p 2
22
đtt 
- Diện tích đáy móng sơ bộ cần thiết: 
38,14m
1,1x20x2152,94
4155
1,2x
hγnp
N
βA 2
tb
tt
tt
0
sb





Tổng tải trọng đứng đến đáy móng: 
5833,2kN1678,24155NNN ttđ
tt
0
tt  
Trong đó tải trọng đứng do móng và đất trên móng: 
1678,2kN20x1,138,14x2,0xN t tđ  
Số lƣợng cọc cần thiết: 
1430(coc)
6,12
5833,2
1,5x
p
N
kn
đ
tt

 Ở đây, hệ số k lấy bằng 1,5 do kể đến móng 
chịu tải lệch tâm. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 85 
Diện tích đáy móng theo phƣơng án móng 
cọc khoảng 40 x 1,5 = 60,00 m2. Số cọc thực tế 
bố trí là 25 x 60 = 1500 cọc. 
d. Kiểm tra điều kiện cường độ của đất nền 
tại mũi cọc 
Mũi cọc đặt vào lớp 4, sức chịu tải của đất 
nền tính toán với đáy móng quy ƣớc b’ = 2,522 
m; chiều sâu đặt móng quy ƣớc hqu = 6,5 m; có 
RM = 234,22 kN/m
2
. 
Ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc: 
- Do trọng lƣợng bản thân của đất nền: ζbt = 
54,60 kN/m
2
. 
- Do tải trọng ngoài gây ra: với móng băng 
có z/b = 6,5/2,522 = 2,58. Có k0 = 0,2389; tính 
đƣợc pz = 6,23 kN/m
2
. 
Tổng ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc: 
ζbt + pz = 54,60 + 6,23 = 60,83 kN/m
2
 < RM 
= 234,22 kN/m
2. Thỏa điều kiện cƣờng độ của 
đất nền tại mặt phẳng mũi cọc. 
Đến đây, có thể thấy rằng: với cả 2 phƣơng 
pháp tính toán đều thỏa mãn điều kiện áp lực đất 
dƣới đáy móng và tại mặt phẳng mũi cọc. Tuy 
nhiên, với cách tính nhƣ một cọc cứng chịu lực, số 
lƣợng cọc cần thiết là ít hơn so với phƣơng án gia 
cố nền. Cần kết hợp với kết quả thử tải trọng tĩnh 
ngoài hiện trƣờng để xem xét quyết định. 
e. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường 
Báo cáo kết quả nén tĩnh bằng bàn nén có 
kích thƣớc 1x1 (m2) trên nền gia cố cọc tràm 
ngoài hiện trƣờng do Trung tâm Kiểm định chất 
lƣợng công trình xây dựng Đồng Tháp thực hiện 
tại 2 vị trí cột trục 4-E và cột trục 10-E với sức 
chịu tải tính toán yêu cầu là 8 Tấn/m2; Tải trọng 
thí nghiệm là 20 Tấn - tƣơng đƣơng 250% tải 
trọng thiết kế. 
Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn 
nhất theo là 250% Ptk với mỗi cấp gia tải bằng 
25% tải trọng thiết kế. 
 ảng 4. Kết quả th nghiệm nén tĩnh tại 
móng cột trục 4-E Trƣờng T . Mỹ ội 1 
Tải trọng Độ lún (mm) 
Cấp tải 
(%) 
Tải trọng 
ép (Tấn) 
Tăng tải Giảm tải 
0 0 0 65,22 
25 2 8,94 
Tải trọng Độ lún (mm) 
Cấp tải 
(%) 
Tải trọng 
ép (Tấn) 
Tăng tải Giảm tải 
50 4 16,34 66,93 
75 6 24,90 
100 8 33,45 69,69 
125 10 40,54 
150 12 47,98 72,32 
175 14 53,45 
200 16 61,50 74,17 
225 18 66,94 
250 20 75,93 
Dƣới tác dụng của 250% tải trọng thiết kế là 
20 Tấn, lƣu tải trong 7 giờ độ lún của nền gia cố 
cừ tràm là 75,93 mm, độ lún dƣ khi giảm tải về 
0 là 65,22 mm. 
Hình 3. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún móng 
cột trục 4-E Trường TH. Mỹ Hội 1 
 ảng 5. Kết quả th nghiệm nén tĩnh tại 
móng cột trục 10-E Trƣờng T . Mỹ ội 1 
Tải trọng (tấn) Độ lún (mm) 
Cấp tải 
(%) 
Tải trọng 
ép (Tấn) 
Tăng tải Giảm tải 
0 0 0 52,38 
25 2 4,37 
50 4 10,60 53,86 
75 6 17,81 
100 8 24,05 56,24 
125 10 31,04 
150 12 38,29 57,91 
175 14 44,08 
200 16 48,53 59,52 
225 18 55,16 
250 20 61,25 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 86 
Dƣới tác dụng của 250% tải trọng thiết kế là 
20 Tấn, lƣu tải trong 7 giờ độ lún của nền gia cố 
cừ tràm là 61,25 mm, độ lún dƣ khi giảm tải về 
0 là 52,38 mm. 
Hình 4. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún trục 
10-E Trường TH. Mỹ Hội 1 
Tại 2 vị trí thử nghiệm ngoài hiện trƣờng, 
nền gia cố cừ tràm đảm bảo khả năng chịu tải là 
8 Tấn/m2. 
Nhận xét 
Sau khi tính toán cụ thể cho công trình 
trƣờng tiểu học Mỹ Hiệp 1 với 2 cách tiếp cận 
(làm chặt đất và móng cọc), về điều kiện áp lực 
và độ lún của nền đều đáp ứng yêu cầu. 
Ở phƣơng án tính toán cọc tràm nhƣ một cọc 
cứng, diện tích đáy móng và số lƣợng cọc cần 
thiết đều giảm so với phƣơng án tính toán làm 
chặt đất. 
Nền đất sau khi gia cố bằng cọc tràm có sức 
chịu tải tăng 1,5 lần so với nền đất yếu ban đầu, 
về tính toán theo phƣơng án móng cọc, sức chịu 
tải của cọc đạt đến 6,12 kN/cọc. 
4.2. Trƣờng Tiểu học Mỹ iệp 1 
a. Số liệu công trình 
Công trình đƣợc thiết kế với quy mô 2 tầng; 
diện tích xây dựng khối 12 phòng học 450m²; 
khối hành chính quản trị, phục vụ học tập 592 
m²; khối 6 phòng học 372 m². 
Căn cứ vào hồ sơ địa chất ta có các số liệu về 
đất nền theo Bảng 6 dƣới đây. 
Với lớp 1 là loại đất rất yếu nên không thể sử 
dụng phƣơng án móng trên nền tự nhiên, ở đây tính 
toán với việc sử dụng giải pháp móng cọc tràm, mũi 
cọc nằm trong lớp 2A - cách đỉnh lớp 2 là 2,5 m. 
 ảng 6. Số liệu địa chất công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ iệp 1 
TT Lớp đất 
Chiều 
dày lớp 
(m) 
Dung 
trọng tự 
nhiên, γW 
(kN/m
3
) 
Góc ma 
sát trong, 
θ (độ) 
Độ sệt 
IL 
Lực 
dính, c 
(kN/m
2
) 
Mô đun 
biến dạng, 
Eo 
(kG/cm
2
) 
1 Cát pha kẹp bùn 2,5 16,5 2,51 1,93 9 23,27 
2A Sét pha 6,5 18,8 8,14 0,40 4 72,70 
2 Sét nửa cứng 7,5 15,9 4,34 0,20 10 25,47 
3 Cát pha, dẻo, chặt vừa - 18,5 25,30 0,03 12 64,90 
Sức chịu tải của nền khi với nền đất ban 
đầu tại đáy móng tính toán tƣơng tự công 
trình Trƣờng TH. Mỹ Hội 1 với các giá trị: 
m1=1,1; m2=1,0; ktc=1; với θ=2,51
0 
có: 
A=0,037; B=1,149; D=3,367; h=2,0 m; 
γII=16,5 kN/m
3; γ’II=6,7 kN/m
3; giả thiết 
chiều rộng móng, b = 2,0 m. 
Có R = 54,18 kN/m
2. Giả sử khi gia cố cọc 
tràm, sức chịu tải của nền đất tăng lên 1,5 lần, 
nghĩa là Ryc = 81,27 kN/m
2
. 
Tổng tải trọng tác dụng lên khung trục D tại 
cao độ chân cột là: 
1909kN;N tc
0

kN1952N t t
0

kNm;24M tc
0

kNm84M t t
0

8kN;75Q tc
0

kN66Q t t
0

Với phƣơng án móng băng 1 phƣơng, nhịp 
cột là 4,0; diện tích đáy móng yêu cầu tính với 
cột trục D là: 
tc
0
tb
sb γ h
NA =
R- = 46,25 m
2
Chiều dài móng l = 20+4 = 24 (m); từ đó có 
chiều rộng móng băng là b = 2,0 (m); diện tích 
đáy móng là 48,00 m2. 
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 87 
Kiểm tra tƣơng tự nhƣ công trình Trƣờng 
Tiểu học Mỹ Hội 1, cho thấy thỏa mãn điều kiện 
áp lực với giả thiết sức chịu tải nền gia cố cọc 
tràm tăng lên 1,5 lần so với ban đầu. 
Sơ đồ móng cọc với mặt cắt ngang nhƣ hình 
5. Đáy móng ở lớp 1, mũi cọc đặt trong lớp 2A, 
cách đỉnh lớp 2 là 2,5 m. 
Hình 5. Sơ đồ móng cọc trường TH. Mỹ Hiệp 1 
b. Tính toán theo quan điểm làm chặt đất 
Tính toán tƣơng tự điểm b, mục 4.1, có số 
lƣợng cọc tràm yêu cầu là 22,6 cọc/m2; chọn 
mật độ 25 cọc/m2. Sức chịu tải của nền tƣơng 
đƣơng là 327,42 kN/m2. Thỏa mãn điều kiện áp 
lực dƣới đáy móng. 
Tổng số cọc cần thiết cho móng là: 
N = 25 x 48 = 1.200 (cọc). 
c. Tính theo quan điểm như móng cọc 
- Sức chịu tải theo vật liệu: 
Tƣơng tự nhƣ trên, có Pvl = 19,6 kN. 
- Sức chịu tải theo đất nền: 
kN78,6
5,1
41,9
2
00,1
k
Q
k
Q
2
s
1
P
dP  
Sức chịu tải cho phép của cọc lấy theo 
Pmin = Pđ = 6,78 kN/cọc. 
Tính toán tƣơng tự nhƣ điểm c, mục 4.1, có 
kết quả các bƣớc tiếp theo: 
- Phản lực đất nền tại đáy móng: ptt = 169,47 
kN/m
2
. 
- Diện tích đáy móng sơ bộ cần thiết: 
Asb = 33,12 m
2
.
- Tổng tải trọng đứng đến đáy móng: 
N
tt
 = 2195 + 1957 = 3652 kN. 
Số lƣợng cọc cần thiết: 808 cọc 
Diện tích đáy móng theo phƣơng án móng 
cọc là 24 x 1,5 = 36,00 m2. Số cọc thực tế bố trí 
là 25 x 36 = 900 cọc. 
Kết quả kiểm tra áp lực xuống cọc khi xét 
đến các thành phần M và Q đều thỏa mãn với 
sức chịu tải thiết kế đã lựa chọn là 6,78 kN/cọc. 
d. Kiểm tra điều kiện cường độ của đất nền 
tại mũi cọc 
Mũi cọc đặt vào lớp 2A, sức chịu tải của đất 
nền tính toán với đáy móng quy ƣớc b’ = 2,3 m; 
chiều sâu đặt móng quy ƣớc hqu = 6,5 m; có RM 
= 147,34 kN/m
2
. 
Ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc: 
- Do trọng lƣợng bản thân của đất nền: 
ζbt = 52,75 kN/m
2
. 
- Do tải trọng ngoài gây ra: với móng băng 
có z/b = 6,5/2,32 = 2,83. Có k0 = 0,24; tính đƣợc 
pz = 6,70 kN/m
2
. 
Tổng ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc: 
ζbt + pz = 52,75 + 6,707 = 59,45 kN/m
2
 < RM 
= 147,34 kN/m
2. Thỏa điều kiện cƣờng độ của 
đất nền tại mặt phẳng mũi cọc. 
e. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường 
 ảng 7. Kết quả th nghiệm nén tĩnh 
ngoài hiện trƣờng công trình 
Trƣờng tiểu học Mỹ iệp 1 
% tải 
trọng 
thiết kế 
Tải trọng 
thí nghiệm 
(T/m
2
) 
Độ lún 
sau từng 
cấp, Si 
(mm) 
Số gia độ 
lún, ∆Si 
(mm) 
20 1,4 4,61 4,61 
40 2,8 6,26 1,65 
60 4,2 7,74 1,48 
80 5,6 9,67 1,93 
100 7,0 11,40 1,73 
120 8,4 13,30 1,89 
140 9,8 15,11 1,81 
160 11,2 16,82 1,72 
180 12,6 18,84 2,01 
200 14,0 22,33 3,50 
Thực hiện thí nghiệm nén tĩnh nền gia cố cừ 
tràm ngoài hiện trƣờng do Cty TNHH địa kỹ 
thuật và môi trƣờng Cửu Long thực hiện. 
 ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021 88 
Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn 
nhất theo dự kiến là 200% Ptk với mỗi cấp gia 
tải bằng 20% tải trọng thiết kế. 
 ảng 8. Kết quả th nghiệm và t nh toán 
TT Thông số Kết quả 
1 Chuyển vị trí lớn nhất (mm) 22,33 
2 Sức chịu tải giới hạn (T/m2) 14,00 
3 Hệ số poison µ 0,42 
4 Hệ số không thứ nguyên  0,79 
5 Cạnh tấm nén hình vuông (cm) 100 
6 Pd (MPa) 0,014 
7 Pc (MPa) 0,14 
8 ∆P = Pc - Pd (Mpa) 0,126 
9 Sd (cm) 0,461 
10 Sc (cm) 2,233 
11 ∆P = Sc - Sd (cm) 1,772 
12 Mô đun biến dạng E (MPa) 4,63 
Hình 6. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún 
Trường TH Mỹ Hiệp 1 
Từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh, sức chịu tải cho 
phép đƣợc xác định với hệ số an toàn là 2, có Pcp = 7 
Tấn/cọc, tƣơng ứng với độ lún bằng 22,33 mm. 
Kết quả tính toán cũng cho thấy khi tính theo 
mô hình móng cọc, kích thƣớc móng nhỏ hơn so 
với mô hình cọc làm chặt đất (36,00 m2 so với 
48,00 m
2); tƣơng ứng số lƣợng cọc khi tính theo 
mô hình móng cọc cũng ít hơn (900 cọc so với 
1.200 cọc). 
5. K T LUẬN K N NG Ị 
Cùng với những giải pháp xử lý nền móng 
khác, cọc tràm nên đƣợc sử dụng ở khu vực 
huyện Cao lãnh, Đồng Tháp nói riêng và khu 
vực Nam bộ nói chung với những ƣu điểm 
nổi bật nhƣ khả năng cải thiện về sức chịu tải 
khá tốt, sử dụng nguồn vật liệu tại chỗ nên 
giá thành hạ, biện pháp thi công đơn giản; 
Trong thực tế, có thể xem xét, tính toán cọc 
tràm ở các phƣơng diện nhƣ một vật liệu gia cố 
nền hoặc nhƣ một loại móng cọc. Tùy theo đặc 
điểm của nền đất yếu, sử dụng móng cọc tràm có 
thể làm tăng sức chịu tải của nền lên ít nhất 1,5 lần 
so với nền đất ban đầu; trƣờng hợp tính toán nhƣ 
móng cọc cứng, sức chịu tải của một cây cọc tràm 
có thể đạt đƣợc 0,5 - 0,7 Tấn/cọc. Kết quả tính 
toán ở cả 2 công trình đều cho thấy tính toán theo 
mô hình cọc cứng sẽ cho kích thƣớc móng cũng 
nhƣ số lƣợng cọc cần thiết nhỏ hơn so với phƣơng 
án làm chặt đất; 
Để đảm bảo tính pháp lý, cần sớm ban hành 
các tiêu chuẩn, quy định hoặc hƣớng dẫn về 
thiết kế, thi công và đánh giá chất lƣợng, 
nghiệm thu đối với cọc tràm sử dụng trong các 
công trình xây dựng hiện nay. 
TÀ L ỆU T AM K ẢO 
[1]. Hoàng Văn Tân và nnk. Quy trình tính 
toán và thiết kế móng cọc tràm trên nền đất yếu 
- Đề tài KHCN mã số RD-9513; 
[2]. TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế 
nền nhà và công trình; 
[3]. TCVN 9393:2012, Cọc - Phƣơng pháp 
thử nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép 
dọc trục; 
[4]. TCVN 9354:2012, Đất xây dựng - 
Phƣơng pháp xác định mô đun biến dạng tại 
hiện trƣờng bằng tấm nén phẳng; 
[5]. Ban Quản lý dự án huyện Cao Lãnh, tỉnh 
Đồng Tháp - Tài liệu về khảo sát, thiết kế các 
công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ Hội 1; Trƣờng 
Tiểu học Mỹ Hiệp 1; 
[6]. Thái Thành Dƣơng, Nghiên cứu giải pháp 
nền móng bằng cọc tràm trong công trình xây 
dựng dân dụng trên nền đất yếu thuộc huyện Cao 
lãnh - tỉnh Đồng Tháp, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng 
Đại học Kiến trúc TP.HCM, năm 2019. 
Người phản biện: PGS, TS TRƢƠNG QUANG THÀNH 

File đính kèm:

  • pdfsu_dung_mong_coc_tram_trong_cong_trinh_xay_dung_dan_dung_tre.pdf
Ebook liên quan