Cọc ép là loại móng phổ biến khi xây dựng các công trình trong đô thị. Bản chất làm việc chịu tải của kết cấu cọc ép không khác cọc đóng, chỉ khác nhau về phương pháp thi công. Do tính chất xây dựng ở khu đông dân cư, việc dùng phương pháp đóng để thi công cọc gây ra nhiều bất lợi về tiếng ồn, xung động gây hư hại các công trình xung quanh. Một ưu điểm nữa của cọc ép, thi công bằng lực nén xuống của tạo bởi kích thuỷ lực, là có thể đo được lực ép trong suốt quá trình thi công. Điều đó giúp cung cấp dữ liệu để ra các quyết định thi công, nghiệm thu, cho người kỹ sư thiết kế xử lý khi cần.
Các thông số
Đồ án thiết kế xây dựng cần đưa ra được các thông tin: kích thước cọc, chiều
sâu cọc, sức chịu tải của cọc đơn P. Để
thi công, cần thêm: Pmin, Pmax, Lmin.
Pmin: Lực ép nhỏ nhất, đảm bảo đưa cọc xuyên qua các lớp đất
tới chiều sâu đủ chịu tải P theo thiết kế.
Pmax: Lực ép lớn nhất, không được vượt quá khi ép cọc. Ý
nghĩa để đảm bảo an toàn, không bị vỡ cọc do lực ép.
Kỹ sư thiết kế quy định Pmin, Pmax dựa trên kinh nghiệm. Thường
lấy Pmin = (1,5-2)P; Pmax = (2-3)P và nhỏ hơn sức chịu tải theo vật liệu cọc $P_{VL}$.
Số càng lớn nếu các lớp đất cọc phải xuyên qua hay vướng thấu kính càng “khoẻ”.
Ví dụ cát chặt vừa-chặt, sét cứng… Nhiều trường hợp thiết kế mũi cọc xuyên vào
lớp cát dày trên 10m có thể phải lấy Pmax đến 90%$P_{VL}$ để đủ thắng lực cản của
đất khi hạ cọc xuống.
Lmin: Chiều sâu cọc nhỏ nhất dựa trên tính toán dự báo sức
chịu tải cọc theo đất nền (phương pháp phổ biến nhất là tính P theo SPT), kể đến biến động chiều sâu của các hố khoan theo kết quả khảo sát địa chất.
Ép cọc đến khi nào dừng?
2️⃣Nếu lực ép đã đạt Pmin mà chưa đạt chiều
sâu Lmin, tăng lực ép đến khi đạt Lmin thì dừng.
3️⃣Nếu lực ép đã tăng đến Pmax mà chưa đạt
chiều sâu Lmin. Buộc phải dừng và hỏi ý kiến công ty tư vấn thiết kế: Cần điều chỉnh thiết kế
gì không.
Clip ngắn minh họa
@kynangxaydung TalkXD009 Điều kiện dừng Ép cọc #kynangxaydung #NềnMóng #XâyDựngNhàCaoTầng #TưVấnThiếtKế ♬ original sound kynangxaydung
Như thế nào là dừng ép cọc? Nhà thầu thi công và giám sát hiện
trường cần lưu ý quy định của TCVN 9394:2012 “Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi
công và nghiệm thu”, điều 7.8: Lực ép phải duy trì đủ lâu để vận tốc cọc xuống ≤1cm/s trong
một đoạn đường ≤3 lần đường kính (hoặc cạnh) cọc. Vì thực tế có nhiều trường hợp
lực ép vừa đạt các điều kiện như trên đã dừng ép ngay dù chưa duy trì lực đó, cọc
còn có thể xuống được nữa, dẫn tới kết quả thí nghiệm nén tĩnh không đạt.
Xử lý tình huống
Khi rơi vào tình huống 3️⃣ người thiết kế cần xem xét gì để đưa ra quyết định xử lý. Liệu có chấp nhận được chiều sâu nhỏ hơn này không? Như đã nói căn cứ cao nhất là kết quả thí nghiệm Nén tĩnh, nhưng khi chưa thí nghiệm thì quyết định thế nào. Có đồng ý cho nén tĩnh cọc chưa đạt Lmin đó không? Hay đề nghị ép cọc khác đạt Limin rồi mới thí nghiệm?
Lúc này cần thực hiện bài toán tính lún móng cọc, với chiều
sâu cọc nhỏ hơn Lmin. Điều kiện lún theo TCVN 10304:2014 “Móng cọc-Tiêu chuẩn
thiết kế”:
- Độ lún tuyệt đối không nhỏ vượt quá 15cm
- Độ lún lệch giữa các móng không vượt quá 0,003
(Các con số giới hạn này ứng với trường hợp phổ biến của nhà
dân dụng, trường hợp khác theo phụ lục E của tiêu chuẩn).
Phương pháp tính lún móng cọc thông thường là Móng khối quy
ước, coi cả cụm cọc và đài cọc như móng đơn tương đương gây lún lên các lớp đất
ở chiều sâu từ mũi cọc trở xuống. Kết quả tính toán rơi vào:
🔲Trường hợp 1: đảm bảo điều
kiện lún, tư vấn thiết kế có thể đồng ý giảm chiều sâu để tiến hành thí nghiệm nén tĩnh.
🔲Trường hợp 2: không đảm
bảo điều kiện lún, cần cân nhắc tăng lực ép Pmax, vốn dẫn tới phải tăng kích
thước cọc. Thậm chí tính đến phương án khoan dẫn trước khi ép hoặc đổi sang cọc
khoan nhồi. Lý do lúc này đất quá cứng, cọc không thể xuyên xuống chiều sâu để
làm việc như thiết kế mong muốn.
Sau khi có kết quả thí nghiệm nén tĩnh, kỹ sư thiết kế quy định
lại các giá trị Pmin, Pmax, Lmin trong Công văn chấp thuận thi công cọc đại trà.
Đây là căn cứ pháp lý về điều kiện dừng ép cọc cho công tác thi công và nghiệm
thu. Kết quả nén tĩnh lại có 2 trường hợp🤭:
🔲Trường hợp 1: đạt. Có thể
giữ giá trị P, Pmin, Pmax, Lmin đưa vào công văn.
🔲Trường hợp 2: không đạt, cọc bị phá hoại.
P có thể giảm đi so với dự báo lúc thiết kế và tính toán được theo kế quả thí
nghiệm nén tĩnh. Các con số khác cũng cần thay đổi tương ứng.
Trên đây là vấn đề cơ bản về thi công cọc, đòi hỏi sự tham
gia phán đoán, xử lý của người thiết kế. Một số kinh nghiệm như đã nêu, hy vọng
có thể giúp ích cho các bạn trong nhiều tình huống thực tế gặp phải.
===============================
Kỹ năng liên quan:
- Tính toán sức chịu tải cọc theo TCVN 10304:2014
- Tính lún móng cọc
- Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm nén tĩnh
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét