MỤC LỤC
PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG MA SÁT ÂM
I.1. Định nghĩa hiện tượng ma sát Trang 2
I.2. Các thuật ngữ liên quan đến ma sát âm Trang 5
I.3. Các nguyên nhân gây ra lực ma sát âm Trang 7
I.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiện tượng ma sát âm Trang 14
I.5. Aûnh hưởng của ma sát âm đến nền móng công trình Trang 15
I.6. Các nghiên cứu về ma sát âm Trang 15
I.7. Một số ảnh hưởng của MSA đến các công trình thực tế Trang 34
PHẦN II : NGHIÊN CỨU MA SÁT ÂM CỦA BỘ GIAO THÔNG MỸ
II.1. Hiện tượng ma sát âm Trang 43
II.2. Phương pháp sát định ma sát âm Trang 44
II.3. Các bước tính toán ma sát âm Trang 44
II.4. Ví d tính tốn Trang 46
PHẦN III : TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN
ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM
III.1. Lý thuyết tính toán Trang 57
III.2. Ứng dụng tính toán vào bài toán thực tế Trang 62
III.2.1 Bài toán mố phía Nam Cầu Peach Trang 62
III.2.2 Phần mở rộng Trang 66
III.2.3 Công trình khách sạn Thái Bình – Thị Xã Long Xuyên – An Giang Trang 70
PHẦN IV : CÁC BIỆN PHÁP LÀM GIẢM ẢNH HƯỞNG
CỦA MA SÁT ÂM
IV.1. Biện pháp làm tăng nhanh tốc độ cố kết của nền đất Trang 77
IV.2. Biện pháp làm giảm giảm tải trọng lên đất nền Trang 77
IV.3. Biện pháp làm giảm ma sát giữa đất và cọc trong vùng
92 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3628 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tiểu luận Móng cọc: Ma sát âm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
uyeån töông ñoái giöõa ñaát vaø coïc caàn
thieát ñeå huy ñoäng ñeán giaù trò ma saùt aâm cöïc ñaïi.
Moät CT ñôn giaûn xaùc ñònh vuøng aûnh höôûng cuûa ma saùt aâm:
1 d
S
z H
S
−
=
Trong ñoù:
Sñ: Ñoä luùn cuûa coïc ñôn
S: Ñoä luùn oån ñònh cuûa neàn
H: Chieàu daøy lôùp ñaát yeáu
Coâng thöùc treân xem nhö ñoä luùn cuûa ñaát neàn phaân boá tuyeán tính theo chieàu saâu
lôùp ñaát. Tuy nhieân, neáu nhö caùc ñöôïc caùc keát quaû tính luùn cho töøng phaân lôùp ñaát, ta
neân söû duïng caùc keát quaû naøy, bôûi coâng thöùc treân cho sai soá khaù lôùn.
Moät vaán ñeà cuûa baøi toaùn öôùc löôïng ñoä luùn cuûa moät coïc ñôn laø vieäc xaùc ñònh
ñöôïc caùc thaønh phaàn söùc khaùng, bao goàm söùc khaùng beân (Qs) vaø söùc khaùng muõi (Qp)
taïi taûi troïng thieát keá. Caùc giaù trò naøy ñöôïc huy ñoäng phuï thuoäc vaøo chuyeån dòch
töông ñoái giöõa ñaát vaø coïc. Ñoàng thôøi caùc giaù trò naøy cuõng khoâng huy ñoäng ñeán giaù trò
cöïc ñaïi taïi cuøng moät ñoä chuyeån dòch töông ñoái cuûa coïc, nghóa laø, thoâng thöôøng thì
söùc khaùng beân (ma saùt) ñöôïc huy ñoäng ñeán giaù trò cöïc ñaïi tröôùc söùc khaùng muõi. Do
ñoù, khoâng theå xaùc ñònh tröïc tieáp caùc giaù trò naøy trong baøi toaùn.
Moät höôùng giaûi quyeát ñöôïc ñeà nghò laø thieát laëp moät baøi toaùn laëp, vôùi ñieàu kieän
kieåm tra laø söï phuø hôïp giöõa söùc khaùng huy ñoäng ñöôïc vaø ñoä luùn töông ñoái cuûa coïc
ñöôïc xaùc ñònh töông öùng. Cuï theå nhö sau:
Giaû thieát söùc khaùng beân ñôn vò ñöôïc huy ñoäng ñeán giaù trò : ss ff .
* β= .
Töø ñaây tính ñöôïc giaù trò söùc khaùng beân toång: Qs*
Xaùc ñònh söùc khaùng muõi ñöôïc huy ñoäng: Qp* = Ntc – Qs*. Vôùi ñieàu
kieän : Qp* ≤ Qp.
Xaùc ñònh caùc ñoä luùn thaønh phaàn ∆L, Sm, Sb, vaø giaù trò toång ñoä luùn Sd.
Tính chuyeån dòch trung bình taïi giöõa coïc:
2
L
Sd
∆
−=
Öôùc löôïng giaù trò ñoä luùn töông ñoái cuûa coïc ñoøi hoûi ( Srequire) ñeå huy
ñoäng söùc khaùng beân ( ma saùt ) toái ña theo kinh nghieäm.
Xaùc ñònh heä soá huy ñoäng söùc khaùng beân
require
d
i
S
L
S
2
∆
−
=β
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
62
So saùnh giaù trò naøy vôùi giaù trò βi vôùi giaù trò β giaû thieát ban ñaàu. Neáu
sai khaùc lôùn thì giaû thieát laïi giaù trò β.
3. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CHO PHEÙP THEO TCVN 205-1998
p
p
s
s
a
FS
Q
FS
Q
Q +=
Trong ñoù:
FSs : Heä soá an toaøn cho thaønh phaàn ma saùt beân, laáy baèng 1.5 – 2.0
FSp : Heä soá an toaøn cho thaønh phaàn choáng muõi, laáy baèng 2.0 – 3.0
III.2. ÖÙNG DUÏNG BAØI TOAÙN THÖÏC TEÁ
III.2.1. VÍ DUÏ TÍNH TOAÙN LAÏI BAØI TOAÙN MOÁ PHÍA BÔØ NAM CAÀØU
PEACH:
1. Tính ñoä luùn cuûa neàn:
Ñoä luùn cuûa neàn ñöôïc xaùc ñònh töông töï nhö ví duï treân.
2. Tính ñoä luùn cuûa coïc ñôn:
Giaù trò taûi troïng tieâu chuaån tính luùn:
)(781
14.1
890
14.1
kN
N
N tc ===
Caùc giaù trò söùc khaùng cöïc haïn ñöôïc xaùc ñònh nhö trong ví duï treân:
Söùc khaùng beân ñôn vò cöïc haïn:
Lôùp 1: fs,1 = 33 kPa.
Lôùp 2: fs,2 = 85 kPa.
Lôùp 3: fs,3 = 67 kPa.
Söùc khaùng beân ñôn vò trung bình treân toaøn chieàu daøi coïc:
)(66
5.17
5.2675.9855.533... 33,22,11,
kPa
L
lflflf
f
sss
s =
×+×+×
=
++
=
Söùc khaùng muõi ñôn vò cöïc haïn:
qt = 9 x Cu = 9 x 159 = 1.431 kPa.
Caùc heä soá tính toaùn:
Beâtoâng coïc B25 ( M350), Eb = 2.7x107 (kPa)
αs = 0.67 ( ma saùt phaân boá tuyeán tính treân thaân coïc)
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
63
Cp = 0.025
.051.0025.0)
356.0
5.17
16.093.0()16.093.0( =+=+= ps C
B
L
C
Giaû thieát heä soá huy ñoäng söùc khaùng beân β = 0.4
)(182)(123658781
)(658
)(4.26664.0.
*
*
*
kNQkNQ
kNQ
kPaff
pp
s
ss
=<=−=
=
=×== β
Tieán haønh tính toaùn theo caùc COÂNG THÖÙC ñöôïc ñeà nghò bôûi Vesic:
)(9.2)(109.2
107.2356.0
5.17)65867.0123( 3
72
mmm
EA
LQ
l
cp
tb =×=
××
××+
==∆ −
)(04.6)(1004.6
1431356.0
123025.0 3 mmm
Bq
QC
S
pp
m =×=×
×
== −
)(24.10 mmSd =
Chuyeån dòch trung bình taïi giöõa coïc:
)(79.8
2
9.2
24.10 mm=−=
Trong baøi baùo Fellenius vaø Brom ( 1969), Fellenius (1972) ñaõ trình baøy moät keát
quaû cuûa ñoä chuyeån dòch töông ñoái giöõa coïc ( D = 30mm) vaø ñaát (seùt) ñuû huy ñoäng
söùc khaùng hoâng cöïc ñaïi laø 2-3mm. Theo moät coâng thöùc kinh nghieäm ñöôïc trình baøy
trong saùch “ Moùng coïc – Phaân tích vaø Thieát keá” cuûa Vuõ Coâng Ngöõ vaø Nguyeãn Thaùi,
ñoä chuyeån dòch töông ñoái naøy trong ñaát loaïi seùt khoaûng 0.01B = 0.01 x 35.6(mm) ≈
4mm, nhö vaäy:
Srequire ≈ 4(mm).
21.2
4
79.82 ==
∆
−
=
require
i
S
L
S
β
Thöïc hieän baøi toaùn laëp. Ta nhaän thaáy raèng giaù trò βi ñaït cöïc tieåu taïi laân caän β =
0.475
Keát quaû sau cuøng: vôùi β = 0.475
Töông öùng vôùi keát quaû naøy, söùc khaùng muõi khoâng ñöôïc huy ñoäng.
Söùc khaùng hoâng huy ñoäng: Qs* = 797.7 (kN).
Söùc khaùng muõi huy ñoäng : Qp* = 0 (kN).
Caùc ñoä luùn thaønh phaàn töông öùng :
).(3.1)(103.1
14315.17
658051.0 3
mmm
Lq
QC
S ssb =×=×
×
== −
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
64
)(68.2 mm
EA
LQ
l
cp
tb ==∆
)(59.1 mm
Lq
QC
S ssb ==
)(0 mm
Bq
QC
S
pp
m ==
Toång ñoä luùn:
Sd = 4.27 (mm).
Nhaän xeùt: Ñoä luùn cuûa coïc ñôn laø 4.27 (mm). Maëc duø keát quaû tính toaùn Sd =
4.27mm, nhöng söùc khaùng tính theo caùc COÂNG THÖÙC treân vaãn chöa huy ñoäng ñeán
cöïc ñaïi, ñieàu naøy laø khoâng hôïp lyù. Ñieàu naøy cuõng coù nghóa laø ñoä luùn cuûa coïc nhoû
hôn giaù trò tính toaùn ñöôïc. Theo quan ñieåm cuûa Fellenius, neáu nhö coïc ñöôïc tính
toaùn vôùi heä soá an toaøn laø phuø hôïp ( trong bieåu thöùc tính söùc chòu taûi cho pheùp), thì
coïc seõ khoâng bò luùn. Ñoä luùn chuû yeáu laø do co ngaén ñaøn hoài trong coïc, coäng vôùi moät
chuyeån dòch raát nhoû ñeå huy ñoäng söùc khaùng.
Tuy nhieân, trong moät chöøng möïc naøo ñoù, theo phöông phaùp naøy, ta coù theå chaáp
nhaän giaù trò keát quaû treân.
Nhö ñöôïc ñeà caäp ôû treân, ñeå ma saùt döông, cuõng nhö ma saùt aâm ñaït giaù trò cöïc
ñaïi, ñoøi hoûi chuyeån vò giöõa coïc vaø ñaát khoaûng 4mm. Do ñoù, vuøng coù khaû naêng xuaát
hieän ma saùt aâm phaùt huy cöïc ñaïi laø vuøng ñaát coù ñoä luùn lôùn hôn hoaëc baèng 4.27 + 4 ≈
8mm.
Hình 29. Bieåu ñoà phaân boá ñoä luùn cuûa coïc vaø cuûa ñaát neàn theo chieàu saâu.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
65
Döïa vaøo bieåu ñoà phaân boá ñoä luùn neàn ñaát vaø coïc, xaùc ñònh vò trí maët phaúng
trung hoaø naèm ôû ñoä saâu 14(m) döôùi maët ñaát, nhö vaäy, tieân ñoaùn ñöôïc chieàu saâu coù
theå phaùt sinh ma saùt aâm laø töø 0 – 14(m). Tuy nhieân, neáu thieát keá theo keát quaû vò trí
maët trung hoaø nhö treân, ta deã daïng nhaän thaáy raèng chieàu daøi coïc ñeå ñuû khaû naêng
chòu taûi seõ lôùn hôn nhieàu so vôùi ví duï phaàn treân ( laø moät coâng trình thöïc teá). Laøm
nhö vaäy seõ quaù an toaøn khoâng caàn thieát. Nhö vaäy moät keát quaû coù theå chaáp nhaän
ñöôïc laø vuøng phaùt sinh ma saùt aâm laø vuøng coù ñoä luùn lôùn hôn 8mm. Döïa vaøo bieåu ñoà
phaân boá ñoä luùn, coù theå xaùc ñònh vuøng naøy töø maët ñaát ñeán ñoä saâu 7m.
3. Tính söùc chòu taûi cuûa coïc khi xeùt ñeán ma saùt aâm:
Sau khi ñaõ xaùc ñònh ñöôïc vò trí maët phaúng trung hoaø (ñoàng nghóa vôùi vieäc xaùc
ñònh ñöôïc vuøng coù khaû naêng xuaát hieän ma saùt aâm ), quan ñieåm cuõng caùc böôùc tính
toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc ñôn khi xeùt ñeán ma saùt aâm cuõng töông töï nhö ví duï ôû phaàn
tröôùc.
Löïc ma saùt aâm cöïc haïn trong vuøng neàn töø 0 – 7(m):
)(259)..( 11,1 kNulfQQ ss −=−==
−−−
Söùc khaùng ma saùt döông cöïc haïn treân ñoaïn coïc coøn laïi:
)(13892391150
)...( 33,22,32
kN
ulflfQQQ sss
=+=
+=+= +++++
Söùc khaùng muõi cöïc haïn:
)(182 kNQp =
Söùc chòu taûi tôùi haïn cuûa coïc
)(13121821389259 kNQQQQ pssu =++−=++−=
+−
Nhö vaäy, ñoái vôùi trong tröôøng hôïp naøy, caàn phaûi taêng chieàu saâu ñoùng coïc.
Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc:
)(626
3
182
2
1389259
32
kN
QQQ
Q
pss
a =+
+−
=+
+−
=
+−
Söùc chòu taûi tôùi haïn cuûa coïc khi khoâng coù ma saùt aâm
Qu = QS1+ QS2+ QS3 + Qp = 259 + 1.150 + 239 + 182 = 1.830 (kN)
Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc khi khoâng coù ma saùt aâm
)(885
32
321 kN
QQQQ
Q
pSSS
a =+
++
=
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
66
III.2.2 PHAÀN MÔÛ ROÄNG:
1. Lyù thuyeát:
Theo quan nieäm truîeàn thoáng töø tröôùc tôùi nay, xeùt moät caùch an toaøn, thì ta vaãn
xem laø ñoä lôùn ma saùt aâm laáy baèng ñoä lôùn ma saùt döông trong cuøng moät phaïm vi taùc
duïng. Vaø caàn phaûi hieäu tröø löïc keùo do ma saùt aâm gaây ra trong bieåu thöùc tính söùc chòu
taûi cho pheùp. Tuy nhieân, Fellenius töø raát sôùm ñaõ quan nieäm khaùc. Fellenius cho raèng
caàn phaûi phaân bieät baûn chaát cuûa “Dragload”, vaø “Downdrag” trong khaùi nieäm ma
saùt aâm.
“Dragload” laø taûi troïng phaùt sinh trong coïc khi ñaát xung quanh coïc luùn töông
ñoái vôùi coïc. “Dragload” phaùt sinh khi maø dòch chuyeån giöõa ñaát vaø coïc laø raát nhoû, vaø
neáu nhö cöôøng ñoä vaät lieäu cuûa coïc ñuû khaû naêng chòu taûi ( coù xeùt ñeán löïc neùn
Dragload naøy) thì öùng suaát do Dragload trong coïc coù taùc duïng höõu ích. Baûn chaát cuûa
noù gioáng nhö DÖL trong coïc.
Trong khi ñoù “ Downdrag” laø thuaät ngöõ chæ hieän töôïng coïc bò keùo xuoáng do
hieän töôïng neàn ñaát xung quanh vaø döôùi muõi coïc bò luùn. “Downdrag” thöôøng ñi ñoâi,
keát hôïp vôùi taûi Dragload raát nhoû, vaø noù coù lieân quan ñeán ñoä luùn. Hieän töôïng naøy
mang yù nghóa tieâu cöïc, khoâng ñöôïc mong muoán. Downdrag chæ xuaát hieän, vaø caàn
ñöôïc xem xeùt trong tröôøng hôïp söùc khaùng muõi coïc laø nhoû. Ñieàu ñoù ñoàng nghóa vôùi
muõi coïc ñöôïc ñaët vaøo trong lôùp ñaát yeáu, coù khaû naêng neùn luùn, ñoä luùn cuûa ñaát coù theå
xuaát hieän trong lôùp beân döôùi muõi coïc khi öùng suaát coù hieäu gia taêng bôûi söï gia taûi
treân maët ñaát vaø taûi troïng treân nhoùm coïc.
Theo quan ñieåm nhö treân, thì löïc “dragload” khoâng coù aûnh höôûng gì ñeán khaû
naêng chòu taûi cuûa coïc. Do ñoù, theo Fellenius, söùc chòu taûi cuûa coïc khoâng ñöôïc tröø ñi
giaù trò löïc Dragload, khi xaùc ñònh taûi troïng cho pheùp. Vaø ñieàu ñoù cuõng ñoàng nghóa laø
noù cuõng khoâng ñöôïc coäng theâm vaøo taûi troïng thieát keá khi kieåm tra ñieàu kieän söùc
chòu taûi cuûa coïc. Chæ moät ñieàu kieän caàn ñöôïc ñaûm baûo ôû trong tröôøng hôïp naøy laø taûi
troïng thieát keá + taûi “dragload” sinh ra öùng suaát ( neùn hoaëc keùo) khoâng ñöôïc vöôït
quaù khaû naêng chòu neùn ( hoaëc keùo) trong vaät lieäu coïc. Ñaây chæ laø ñieàu kieän veà vaät
lieäu.
Ñoàng thôøi, cuõng phaûi chuù yù raèng, Dragload khoâng gaây ra ñoä luùn cuûa coïc.
“Dradload” laø löïc coù ích, gaây ra DÖL trong coïc, vaø coù taùc duïng laøm giaûm khaû
naêng bieán daïng cuûa coïc khi chòu taûi ñoäng, vaø taûi ngang. Neáu ñaûm baûo ñöôïc ñieàu
kieän veà vaät lieäu, thì khi löïc “Dragload” caøng lôùn, moùng coïc caøng cöùng vaø toát hôn.
Ngoaøi caùi teân laø “ Ma saùt aâm”, nhöng thöïc chaát laø khoâng coù thaønh phaàn naøo aâm
trong khaùi nieäm “Ma saùt aâm”.
Trong baøi baùo Fellenius vaø Broms (1969) vaø Fellenius (1972) ñaõ cho thaáy raèng
söï gia taêng taûi troïng ñoät ngoät, trong moät thôøi gian ngaén coù theå laøm giaûm ma saùt aâm,
nghóa laø ñaûo ngöôïc moät phaàn ma saùt aâm thaønh ma saùt döông. Thaäm chí löôïng giaûm
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
67
cuûa ma saùt aâm baèng vôùi giaù trò taûi troïng gia taêng. Ñieàu ñoù chöùng toû raèng taûi troïng
ñoäng vaø taûi Dragload laø khoâng keát hôïp vôùi nhau, nghóa laø khoâng taùc duïng ñoàng thôøi.
Hình 30 Bieåu ñoà phaân boá taûi troïng trong coïc II ( Bjerin,1977)
Hình 31 Löïc caét hoâng trung bình trong coïc I vaø II trong khoaûng M2-M3, vaø
M6-M7 ( Bjerin, 1977)
Trong baùo caùo cuûa Bozozuk (1981) cuõng xaùc nhaän khaúng ñònh treân cuûa
Fellenius vaø caùc coäng söï, nghóa laø ban ñaàu söï gia taêng taûi troïng laøm hieäu tröø bôùt ma
saùt aâm. Nhöng ñaëc bieät, khi taùc giaû coá tình gia taêng ñeán giaù trò baèng vôùi giaù trò cuûa
taûi Dragload, thì coïc bò chìm luùn. Söùc khaùng ôû beân döôùi maët trung hoaø khoâng gia
taêng. Ñieàu naøy cho thaáy raèng, taûi Dragload khoâng khoâng aûnh höôûng ñeán khaû naêng
chòu taûi cuûa coïc.
Töø caùc nhaän ñònh treân, cuoái cuøng, Fellenius ñöa ra moät keát luaän nhö sau:
. Taûi troïng cho pheùp vaø taûi thieát keá: Taûi troïng cho pheùp laø moät haøm cuûa khaû
naêng chòu taûi cöïc haïn, nhöng khoâng hieäu tröø taûi Dragload. Taûi troïng thieát keá ñöôïc
kieåm tra bôûi taûi cho pheùp cuõng khoâng ñöôïc coäng vaøo taûi Dragload.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
68
. Taûi troïng lôùn nhaát vaø cöôøng ñoä vaät lieäu: Taûi troïng lôùn nhaát xuaát hieän taïi
maët phaúng trung hoaø vaø baèng tónh taûi coäng vôùi taûi Dragload. Taûi troïng ñoäng khoâng
ñöôïc xeùt vaøo. Cöôøng ñoä vaät lieäu taïi cuûa coïc phaûi coù khaû naêng chòu ñöôïc taûi troïng
naøy.
Caùc bieåu ñoà phaân boá ñieån hình ñöôïc Fellenius trình baøy :
Hình 32. Xaùc ñònh maët phaúng trung hoaø ( Groudrealt vaø Fellenius, 1994)
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
69
2. AÙp duïng cho ví duï treân
Theo baûng keát quaû tính luùn coá keát cuûa neàn ñaát, cho thaáy, phaàn lôùp ñaát beân döôùi
muõi coïc coù ñoä luùn laø 0.7mm. Ñoä luùn ñaàu coïc khoaûng 6mm. Taïi maët phaúng trung hoaø,
ñoä luùn cuûa coïc laø 4mm. Nhö vaäy coïc xuyeân vaøo trong lôùp ñaát khoaûng 2mm. Nhö vaäy
ta thaáy raèng muõi coïc khoâng bò luùn nhieàu. Do ñoù, hieän töôïng ma saùt aâm seõ phaùt sinh
löïc Dragload trong coïc, khoâng xuaát hieän tröôøng hôïp “Downdrag”.
a. Xaùc ñònh taûi Dragload:
Löïc keùo xuoáng ( dragload) cöïc haïn trong vuøng neàn töø 0 – 7(m):
)(2591 kNQQ
dragload
s ==
−
Nhö vaäy, theo quan ñieåm treân, toång taûi ñöùng taùc duïng leân coïc:
Ptt = Ntt + Qsdragload = 890 + 211.5 = 1101.5 (kN).
Coïc phaûi ñaûm baûo khoâng bò phaù hoaïi theo ñieàu kieän vaät lieäu.
b. Söùc chòu taûi coïc theo vaät lieäu:
)( atapna ARARQ +=ϕ
Trong ñoù:
Ra : laø söùc chòu keùo hay neùn cho pheùp cuûa theùp. Giaû thieát theùp CII, Rat =
280Mpa. Söû duïng 4 caây φ 18
Rn : laø söùc chòu neùn cuûa beâtoâng. Söû duïng beâtoâng B25(M
350) )(5.14 MPaRb = . (TCXDVN 356:2005)
ϕ : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa uoán doïc. Tra theo
B
l0 ; vôùi
).(25.125.177.0.0 mlvl =×== Tra ϕ = 0.93.
Nhö vaäy:
)(1960
)
4
018.0
4(10280)
4
018.0
4356.0(105.1493.0
)(
2
3
2
23
kNQ
ARARQ
a
atapna
=
××××+××−××=
+=
pipi
ϕ
Nhö vaäy : Qa > Ptt, ñieàu kieän vaät lieäu ñöôïc thoaû maõn (OK).
c. Tính toaùn söùc chòu taûi cuûa coïc ( Theo ñieàu lieän ñaát neàn )
Löïc keùo xuoáng ( dragload) cöïc haïn trong vuøng neàn töø 0 – 7(m):
)(2591 kNQQ
dragload
s ==
−
Söùc khaùng ma saùt hoâng cöïc haïn:
)(1648321 kNQQQQs =++=
Söùc khaùng muõi cöïc haïn:
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
70
)(182 kNQp =
Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc khi coù ma saùt aâm:
)(18301821648 kNQQQ psu =+=+=
Söùc chòu taûi cho pheùp:
)(885
22
kN
QQ
Q
ps
a =+=
III.2.3 COÂNG TRÌNH KHAÙCH SAÏN THAÙI BÌNH – TX LONG XUYEÂN – TÆNH
AN GIANG
Hình 33. Maët Ñöùng Coâng Trình Khaùch Saïn Thaùi Bình-Long Xuyeân
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
71
Noäi löïc tính toaùn lôùn nhaát taïi maët caét chaân coät laø:
Ntt = 155.86(T) Ntc = 135.53(T); Mtt3 = -9.81(T.m) Mtc3 =-8.53(T.m);
Mtt2 = 6.01 (T.m) Mtc2 = 5.23 (T.m); Vtt2 = -4.86 (T) Vtc2 = -4.32(T);
Vtt3 = 3.74 (T) Vtc3 = 3.34(T);
Hình 34. Sô ñoà boá trí coïc vaø maët caét ñòa chaát coâng trình
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
72
Hình 35. Maët baèng moùng coïc
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
73
Baûng 4. Caùc thoâng soá cuûa coïc:
Haïng muïc Ñôn vò Giaù trò
Bieän phaùp thi coâng EÙp
Tieát dieän coïc cm 25 x 25
Chieàu daøi coïc ñoaïn x m 4 x 11.5
Chieàu daøi tính toaùn m 45
Cao ñoä ñænh m -2.0
Cao ñoä muõi m - 47.0
Cao ñoä maët ñaát m 0.0
Möïc nöôùc ngaàm m -1.0
Beâtoâng M300
Theùp AII
1. Tính toaùn SCT cuûa coïc:
a) SCT theo vaät lieäu
b) SCT cöôøng ñoä:
Söùc khaùng beân Qs:
Lôùp C ϕ 1-sinϕ tgϕ h z γ σ’v fs
1 0.20 5.87 0.898 0.103 2.0 1.0 0.828 0.83 0.307
2 0.39 3.22 0.944 0.056 35.2 19.6 0.616 12.50 1.315
3 0.51 18.30 0.686 0.331 9.8 42.1 0.930 27.90 9.379
Söùc khaùng muõi Qp:
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
74
Vôùi ϕ = 18.3o, tra baûng ta coù:
Nc = 13.10 Nq = 5.26 Nγ = 4.07
Vaäy söùc chòu taûi cuûa coïc laø:
c) Kieåm tra taûi cuûa moãi coïc:
Noäi löïc taïi ñaùy ñaøi:
Ntt = 5.47 + 155.86 = 161.3 T
Mtt2 = 6.01 + 3.74x0.8 = 9 Tm
Mtt3 = 9.81 + 4.86x0.8 = 13.7 Tm
Löïc taùc duïng leân ñaàu coïc:
Vaäy Qu = 2Pp (thoûa)
2. Tính toaùn söï aûnh höôûng cuûa ma saùt aâm:
a) Tính toaùn ñoä luùn 1 coïc:
Vôùi:
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
75
Vaäy:
b) Tính toaùn ñoä luùn neàn döôùi taùc duïng cuûa lôùp ñaát ñaép 2m:
Ñeå thieân veà an toaøn, ta seõ tính ñoä luùn cuûa neàn ñeán vò trí maø taûi baûn thaân baèng möôøi
taûi gaây luùn
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
76
c) Chieàu saâu bò aûnh höôûng bôûi ma saùt aâm:
d) Tính toaùn laïi khaû naêng chòu taûi cuûa coïc:
Söùc khaùng beân Qs:
Lôùp C ϕ 1-sinϕ tgϕ h z γ σ’v fs
1 0.20 5.87 0.898 0.103 2.0 1.0 0.828 0.83 0.307
2a 0.39 3.22 0.944 0.056 32.8 17.35 0.616 11.76 -1.26
2b 0.39 3.22 0.944 0.056 2.4 33.95 0.616 22.6 2.063
3 0.51 18.30 0.686 0.331 9.8 42.1 0.930 27.90 9.379
Söùc khaùng muõi Qp:
Vôùi ϕ = 18.3o, tra baûng ta coù:
Nc = 13.10 Nq = 5.26 Nγ = 4.07
Vaäy söùc chòu taûi cuûa coïc laø:
Nhaän xeùt: döôùi taùc duïng cuûa ma saùt aâm, söùc chòu taûi coïc giaûm roõ reät vaø nhoû hôn löïc
taùc duïng leân ñaàu coïc. Vì theá, neáu khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa ma saùt aâm trong tính
toaùn thì seõ raát nguy hieåm.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
77
PHAÀN IV
CAÙC BIEÄN PHAÙP LAØM GIAÛM AÛNH HÖÔÛNG
CUÛA MA SAÙT AÂM
Töø thöïc nghieäm hieän tröôøng ñaõ chæ ra raèng löïc ma saùt aâm nhoû treân caùc coïc ngaén
coù chieàu daøi khoâng vöôït quaù 8m, neân noù coù theå ñöôïc boû qua (M.G.Khare vaø
S.R.Gandhi). Ñoái vôùi caùc coïc coù chieàu daøi trung bình, ma saùt aâm ñöôïc xeùt ñeán vaø
giaûi phaùp khaéc phuïc coù theå ñöôïc choïn laø taêng khaû naêng chòu taûi cuûa coïc, baèng caùch
taêng chieàu daøi hoaëc giaûm khoaûng caùch caùc coïc. Tuy nhieân, khi maø ma saùt aâm quaù
lôùn, giaûi phaùp taêng khaû naêng chòu taûi cuûa coïc khoâng coøn kinh teá hay ñaït hieäu quaû,
thì caàn phaûi söû duïng moät trong caùc bieän phaùp giaûm ma saùt aâm. Xuaát phaùt töø nguoàn
goác vaø söï hình thaønh ma saùt aâm, bieän phaùp khaéc phuïc ma saùt aâm coù theå chia laøm 2
nhoùm chính.
Nhoùm 1: Giaûm toái ña ñoä luùn cuõng nhö toác ñoä luùn coøn laïi cuûa neàn ñaát tröôùc khi thi
coâng coïc baèng caùc bieän phaùp xöû lyù neàn nhö gia taûi tröôùc baèng ñaát ñaép hoaëc chaân
khoâng, keát hôïp vôùi caùc giaûi phaùp taêng nhanh quaù trình coá keát, nghóa laø quaù trình
tieâu taùn aùp löïc loã roãng thaëng dö trong neàn baèng coïc caùt hay baác thaám,v.v...ÔÛ ñaây
cuõng caàn phaûi chuù yù raèng, quaù trình bôm nöôùc ngaàm cuûa caùc coâng trình laân caän
cuõng phaùt sinh ra quaù trình coá keát trong neàn, töø ñoù cuõng coù theå phaùt sinh ma saùt
aâm taùc duïng leân coïc. Do ñoù, caàn heát söùc traùnh hieän töôïng bôm huùt nöôùc ngaàm
xung quanh coâng trình moùng coïc maø khoâng kieåm soaùt phaïm vi cuõng nhö möùc ñoä
aûnh höôûng cuûa noù ñoái vôùi coâng trình moùng.
IV.1 Bieän phaùp laøm taêng nhanh toác ñoä coá keát cuûa neàn ñaát
Ñoái vôùi coâng trình coù thôøi gian thi coâng khoâng gaáp, coâng trình coù heä
moùng coïc trong ñaát yeáu chöa coá keát. Ñeå giaûm ma saùt aâm, ta coù theå boá trí caùc
phöông tieän thoaùt nöôùc theo phöông thaúng ñöùng (gieáng caùt hoaëc baác thaám)
neân nöôùc coá keát ôû caùc lôùp saâu trong ñaát yeáu döôùi taùc duïng taûi troïng ñaép seõ coù
ñieàu kieän ñeå thoaùt nhanh (thoaùt theo phöông naèm ngang ra gieáng caùt hoaëc
baác thaám roài theo chuùng thoaùt leân maët ñaát töï nhieân). Tuy nhieân, ñeå ñaûm baûo
phaùt huy ñöôïc hieäu quaû thoaùt nöôùc naøy thì chieàu cao neàn ñaép toái thieåu neân laø
4m, do ñoù neáu neàn ñaép khoâng ñuû lôùn thì ta keát hôïp vôùi gia taûi tröôùc ñeå phaùt
huy hieäu quaû cuûa caùc ñöôøng thaám thaûng ñöùng.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
78
Khi söû duïng caùc giaûi phaùp thoaùt nöôùc coá keát thaúng ñöùng nhaát thieát phaûi boá trí
taàng caùt ñeäm. Gieáng caùt chæ neân duøng loaïi coù ñöôøng kính töø 35-45 cm, boá trí
kieåu hoa mai vôùi khoaûng caùch giöõa caùc gieáng baèng 8-10 laàn ñöôøng kính gieáng.
Neáu duøng baác thaám thì cuõng neân boá trí so le kieåu hoa mai vôùi cöï ly khoâng neân
döôùi 1,3m vaø khoâng quaù 2,2m. Khi söû duïng caùc giaûi phaùp thoaùt nöôùc coá keát
thaúng ñöùng neân keát hôïp vôùi bieän phaùp gia taûi tröôùc vaø trong moïi tröôøng hôïp
thôøi gian duy trì taûi troïng ñaép khoâng neân döôùi 6 thaùng [8].
D L
Khoái ñaát ñaép (thöôøng laø caùt)
kh
kvkv
kh
kv
kh
kv
kh
kv
kh
kv
kh
Truï thoùat nöôùc
Ñeäm caùt
H
Hình 3-1: Gia taûi tröôùc keát hôïp duøng gieáng caùt thoaùt nöôùc laøm
H×nh 36. S¬ ®å bè trÝ gia t¶i tr−íc kÕt hîp víi giÕng c¸t lµm t¨ng nhanh qu¸
tr×nh cè kÕt cña ®Êt
¦u ®iÓm cña biÖn ph¸p nµy lµ cã thÓ ¸p dông c¶ cho cäc ®ãng vµ cäc khoan
nhåi. Tuy nhiªn cÇn thêi gian thi c«ng l©u vµ mÆt b»ng lín (nÕu cã ®¾p gia t¶i).
Trong nhoùm naøy coøn phaûi keå ñeán phöông phaùp xöû lyù neàn baèng coïc ñaát
xi maêng hay Coá keát chaân khoâng. Caùc phöông phaùp naøy môùi ñöôïc aùp duïng taïi
Vieät nam coù hieäu quaû raát lôùn tuy nhieân giaù thaønh coøn cao.
Nhoùm thöù 2: Kieåm soaùt cuõng nhö haïn cheá ñeán möùc coù theå öùng suaát phaân boá
trong neàn ñaát yeáu do taûi troïng chaát theâm trong khi thi coâng coâng trình cuõng nhö
sau khi coâng trình ñöôïc ñöa vaøo söû duïng. Giaûi phaùp coù theå ñöôïc ñöa ra laø söû
duïng saøn giaûm taûi treân heä coïc hoaëc laø neàn ñaát ñaép treân heä coïc vaät lieäu troän ( ñaát
troän xi maêng, ñaát troän voâi,...) coù loùt vaûi ñòa kyõ thuaät.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
79
IV.2 Laøm giaûm taûi troïng taùc duïng vaøo ñaát neàn - Saøn giaûm taûi coù xöû lyù coïc
Ñoái vôùi caùc coâng trình coù phuï taûi laø haøng hoùa, vaät lieäu, container, …. taûi troïng
phuï coù giaù trò lôùn thì duøng caùc saøn beâ toâng coù xöû lyù coïc ñeå ñaët phuï taûi.
Trong coâng trình giao thoâng, saøn giaûm taûi (boá trí cho neàn ñöôøng ñaép cao sau
moá caàu), ngaøy caøng ñöôïc söû duïng roäng raõi, ñaát ñaép neàn ñöôïc ñaép leân saøn giaûm
taûi chöù khoâng taùc duïng tröïc tieáp leân neàn ñaát yeáu beân döôùi. Caùc döï aùn lôùn ôû
khu vöïc ñoàng baèng soâng Cöûu Long ñaõ söû duïng giaûi phaùp saøn giaûm taûi nhö: caùc
caàu Höng Lôïi, Myõ Thanh, Raïch Moïp … thuoäc döï aùn xaây döïng tuyeán ñöôøng
Nam Soâng Haäu.
Trong tröôøng hôïp naøy, löïc ma saùt aâm giaûm ñaùng keå do phuï taûi ñöôïc truyeàn
xuoáng taàng ñaát toát coù khaû naêng chòu löïc. Nhö vaäy taûi troïng phuï seõ ít aûnh höôûng
ñeán lôùp ñaát coù tính neùn luùn cao töø ñoù laøm giaûm ñoä luùn cuûa ñaát neàn, daãn ñeán
giaûm löïc keùo xuoáng cuûa ñaát xung quanh coïc.
Bieän phaùp naøy deã thi coâng, laøm giaûm ñaùng keå löïc keùo xuoáng cuûa coïc, an toaøn
veà kyõ thuaät nhöng xeùt veà maët kinh teá thì chöa ñaït hieäu quaû cao. Bieän phaùp naøy
ñaëc bieät thích hôïp vôùi caùc coâng trình ñöôïc xaây döïng toân neàn cao treân neàn ñaát
yeáu lôùn nhö hieän nay.
Nhoùm thöù 3: Giaûm ma saùt, söï dính baùm giöõa beà maët ñaát vaø coïc trong phaàn neàn
coù xuaát hieän ma saùt aâm. Trong nhoùm giaûi phaùp naøy bao goàm nhieàu phöông aùn ñaõ
ñöôïc nghieân cöùu, chöùng minh vaø baùo caùo trong caùc baøi baùo cuûa nhieàu taùc giaû.
IV.3 Bieän phaùp laøm giaûm ma saùt giöõa ñaát vaø coïc trong vuøng ma saùt aâm
Taïo lôùp phuû maët ngoaøi ñeå ngaên ngöøa tieáp xuùc tröïc tieáp giöõa coïc vaø ñaát xung
quanh laøm giaûm ma saùt thaønh beân giöõa coïc vaø lôùp ñaát neàn xung quanh coïc. Bitumen
thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå phuû xung quanh coïc bôûi vì ñaëc tính deûo nhôùt cuûa noù, öùng xöû
nhö vaät lieäu raén ñaøn hoài döôùi taùc ñoäng taûi töùc thôøi (ñoùng coïc) vaø nhö chaát loûng nhôùt
vôùi söùc choáng caét nhoû khi toác ñoä di chuyeån thaáp. Nhöõng thaønh coâng söû duïng bitumen
ñeå laøm giaûm löïc keùo xuoáng phuï thuoäc nhieàu vaøo caùc yeáu toá nhö loïai vaø tính chaát
cuûa bitumen, möùc ñoä thaâm nhaäp cuûa haït ñaát vaøo bitumen, söï phaù hoûng cuûa bitumen
khi ñoùng coïc, vaø nhieät ñoä moâi tröôøng.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
80
Theo keát quaû nghieân cöùu aûnh höôûng cuûa lôùp phuû bitumen laøm giaûm ma
saùt aâm trong coïc cuûa Brons (1969), keát quaû nghieân cöùu cho thaáy löïc ma saùt aâm giaûm
khoaûng 90% so vôùi tröôøng hôïp khoâng duøng lôùp phuû maët ngoaøi.
Theo keát quaû nghieân cöùu cuûa Bjerrum (1969), ñoái vôùi coïc duøng lôùp phuû
bitumen vaø duøng buøn bentonite ñeå baûo veä khi haï coïc thì löïc keùo xuoáng giaûm 92%.
Trong tröôøng coïc duøng buøn bitonite ñeå giöõ oån ñònh thì löïc keùo xuoáng giaûm 15%. Vì
vaäy coù theå keát luaän: lôùp phuû bitumen coù taùc duïng laøm giaûm löïc keùo xuoáng khoaûng
75%. Tuy nhieân, neáu khoâng coù buøn bentonite khi haï coïc thì taùc duïng cuûa bitumen
chæ coøn khoaûng 30% maø thoâi, do lôùp phuû bitumen bò phaù hoûng trong quaù trình haï coïc.
Do ñoù chieàu daøy lôùp phuû bitumen neân vaøo khoaûng 4-5mm ñeå ngöøa cho tröôøng hôïp bò
xöôùc khi haï coïc [14].
¦u ®iÓm cña biÖn ph¸p nµy lµ thi c«ng ®¬n gi¶n, kinh phÝ thÊp, tuy nhiªn
chØ cã thÓ ¸p dông cho cäc ®ãng, kh«ng ¸p dông ®−îc cho cäc khoan nhåi.
Ngoaøi ra, ngöôøi ta coù theå khoan taïo loã coù kích thöôùc lôùn hôn kích thöôùc
coïc trong vuøng chòu ma saùt aâm, sau ñoù thi coâng coïc maø vaãn giöõ nguyeân khoaûng
troáng xung quanh vaø ñöôïc laáp ñaày baèng bentonite.
IV.4 Caùc bieän phaùp khaùc
1. Phöông phaùp ñieän thaám ( Electro Osmosis):
Phöông phaùp naøy ñöôïc söû duøng nhaèm laøm giaûm taïm thôøi löïc dính giöõa ñaát (
seùt) vaø beà maët coïc theùp. Bjerrum et al.(1969) ñaõ trình baøy kyõ thuaät ñieän thaám
vôùi caùc coïc theùp laø caùc ñaàu cöïc aâm, nhaèm laøm giaûm ma saùt aâm(Electro-
osomosis gaây ra söï di chuyeån caùc haït proton tích ñieän döông xuyeân qua moät
maøng trao ñoåi proton (proton exchange membrane - PEM), töø ñoù daãn ñeán hieän
töôïng caùc phaân töû nöôùc bò keùo töø cöïc döông sang cöïc aâm).Trong caùc thí nghieäm
hieän tröôøng, khi doøng ñieän trong caùc coïc theùp ñoùng vai troø laø caùc ñaàu cöïc aâm
ñöôïc taêng töø 4A ñeán 80A, thì ma saùt aâm giaûm ñeán giaù trò nhoû coù theå ñöôïc boû
qua. Tuy nhieân, nhö ñaõ ñeà caäp ôû treân, phöông phaùp naøy chæ coù taùc duïng töùc thôøi
trong khi taùc duïng doøng ñieän. Do ñoù, doøng ñieän caàn phaûi duy trì cho ñeán khi
neàn ñaát xung quanh coïc ñaït ñoä luùn oån ñònh, toác ñoä luùn khoâng coøn lôùn hôn so vôùi
coïc. Nhìn chung, phöông phaùp naøy giaù thaønh cao hôn so vôùi caùc phöông phaùp
khaùc do ñoù hieám khi ñöôïc söû duïng. Tuy nhieân, moät öu ñieåm vöôït troäi cuûa
phöông phaùp laø coù khaû naêng hoài phuïc löïc dính höõu ích giöõa ñaát vaø coïc sau khi
quaù trình phaùt sinh ma saùt aâm keát thuùc.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
81
2. Caùch ly giöõa vuøng moâi tröôøng ñaát neàn coù khaû naêng xaûy ra ma saùt aâm vaø
beà maët coïc
Ma saùt aâm treân beà maët coïc coù theå bò loaïi tröø baèng caùch söû duïng moät oáng bao
beân ngoaøi coïc trong phaïm vi coù khaû naêng xuaát hieän ma saùt aâm. Tuy nhieân
phöông phaùp naøy khoâng neân söû duïng trong tröôøng hôïp khaû naêng chòu taûi cuûa
coïc caàn ñeán thaønh phaàn ma saùt beân ( ma saùt döông) sau khi keát thuùc quaù trình
phaùt sinh ma saùt aâm. Vaø neáu nhö chieàu daøi phaùt sinh ma saùt aâm laø töông ñoái
lôùn thì tính kinh teá khoâng cao.
Söï caùch ly giöõa ñaát vaø coïc cuõng coù theå ñaït ñöôïc vôùi caùc coïc ñöôïc vuoát thon.
Caùc thí nghieäm moâ hình cuûa Sawaguchi (1982) ñaõ cho thaáy raèng coïc ñöôïc vuoát
thon giaûm löïc keùo ñeán 90% so vôùi caùc coïc thaønh thaúng.
3. Heä thoáng coïc baûo veä xung quanh nhoùm coïc chính
Phöông phaùp naøy söû duïng moät heä thoáng caùc coïc ñoùng chòu taûi boá trí gaàn
nhau, xung quanh ñöôïc bao boïc bôûi caùc coïc goïi laø coïc baûo veä. Chính caùc coïc
baûo veä naøy seõ chòu ma saùt aâm. Okabe ( 1977) ñaõ baùo caùo moät öùng duïng thaønh
coâng theo phöông phaùp heä thoáng coïc baûo veä, cuûa coâng trình traïm chuyeån (
ñöôøng saét) ôû Nhaät. Caùc coïc baûo veä beân ngoaøi chòu moät löïc ma saùt aâm laø
3500KN trong khi ñoù caùc coïc beân trong ( coïc chòu taûi troïng chính cuûa moùng
coâng trình) laïi gaàn nhö khoâng coù xuaát hieän ma saùt aâm.
Tuy nhieân, ôû ñaây ta cuõng thaáy raèng, phöông phaùp naøy ñoøi hoûi caùc coïc còu
taûi phaûi boá trí gaàn nhau, ñieàu naøy laøm giaûm heä soá nhoùm coïc. Vaø giaù thaønh coù
theå ñoäi leân cao. Do ñoù caàn phaûi caân nhaéc veà khaû naêng chòu taûi cuûa nhoùm coïc
cuõng nhö tính kinh teá cuûa phöông phaùp.
4. Phöông phaùp söû duïng lôùp bao phuû baèng buøn Betonite vaø Bittum
a. Caùc keát quaû thí nghieäm cuûa Brons et al. (1969) vaø Bjerrum et al. (1969) ñaõ
chæ ra raèng, lôùp buøn bentonite coù khaû naêng laøm giaûm löïc dính giöõa ñaát vaø coïc.
Edwards vaø Visser (1969) cuõng ñaõ trình baøy nghieân cöùu cuûa mình veà vaán ñeà
naøy (1969). Trong nghieân cöùu naøy, coïc ñöôïc phuû moät lôùp bentonite daøy töø
30mm – 40 mm. Löïc ma saùt aâm treân caùc coïc coù boïc lôùp Bentonite khoaûng
120KN, trong khi ñoù treân caùc coïc khoâng phuû Bentonite laø 700 – 800KN.
Lôùp phuû bentonite thöôøng söû duïng cho coïc ñuùc taïi choã ( coïc khoan nhoài).
b.Vieäc sôn phuû beà maët coïc baèng caùc loaïi vaät lieäu coù tính nhôùt ñeå giaûm ma saùt
laø giaûi phaùp khaû thi vaø kinh teá nhaát treân caùc coïc ñuùc saün ( Baligh et al. 1978).
Caùc vaán ñeà ñaët ra laø:
. Xaùc ñònh loaïi vaät lieäu phuø hôïp ñeå söû duïng.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
82
. Xaùc ñònh chieàu daøy caàn thieát.
. Quy trình thi coâng.
b.1. Xaùc ñònh loaïi vaät lieäu:
M.G.Khare vaø S.R.Gandhi ôû hoïc vieän coâng ngheä Madras, Chennai, AÁn Ñoä ñaõ
tieán haønh nghieân cöùu treân moâ hình beà maët ma saùt giöõa coïc vaø ñaát thoâ, söû duïng
boä thieát bò caét tröïc tieáp. Beà maët coïc ñöôïc moâ hình baèng khoái theùp meàm kích
thöôùc 8,5mm x 8,5 mm x 2,8mm. Ñaát söû duïng trong nghieân cöùu naøy cho nhö
trong baûng.
Boä thieát bò caét tröïc tieáp ñöôïc caûi tieán:
Hình 37. Sô ñoà thí nghieäm caét tröïc tieáp treân lôùp theùp coù sôn phuû vaø caùt
Nghieân cöùu ñöôïc tieán haønh ñoái vôùi 2 loaïi vaät lieäu sôn phuû laø Shalikote (T-
25)TM vaø bittum maùc 30 - 40. Shalikote (T-25) cuõng laø moät loaïi saûn phaåm töø
bittum, nhöng coù ñoä nhôùt thaáp hôn.
Caùt ñöôïc chöùa trong hoäp naøy ñöôïc laøm chaët ñeán ñoä chaët töông ñoái laø 70%. Toác
ñoä thí nghieäm caét laø 0,25mm/min.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
83
Caùc maãu ñöôïc phuû lôùp Shalikote (T-25) vaø bittum vôùi chieàu daøy laàn löôït laø
2mm, 3mm, vaø 5mm.
Taát caû caùc thí nghieäm ñöôïc tieán haønh ôû nhieät ñoä phoøng laø 31oC.
Hình 38. ÖÙng suaát caét theo bề dày và ứng suất pháp
Keát quaû:
Söï giaûm öùng suaát caét trong caùc thí nghieäm naøy ñöôïc xem nhö laø aûnh höôûng
cuûa lôùp sôn phuû ñoái vôùi söï giaûm cuûa ma saùt aâm. Vaø keát quaû thí nghieäm söùc
khaùng caét dö ñöôïc ñöa ra ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä aûnh höôûng cuûa lôùp phuû baèng
Shalikote(T-25)TM vaø cuûa bittum.
Caùc thí nghieäm treân Shalikote(T-25)TM cho thaáy moät söï gia taêng ban ñaàu cuûa
ma saùt beà maët sau ñoù giaûm ñaùng keå khi maãu bò caét.
Ñoái vôùi bittum, ma saùt beà maët gia taêng khi caùc haït caùt xuyeân vaøo trong lôùp
phuû, sau ñoù thì haàu nhö khoâng ñoåi. Thí nghieäm cho thaáy raèng, ma saùt beà maët
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
84
ñöôïc huy ñoäng ñaày ñuû töông öùng vôùi dòch chuyeån töông ñoái chæ khoaûng vaøi
milimet.
Caùc keát quaû thí nghieäm cho thaáy raèng, lôùp phuû bittum ñaït ñöôïc ñoä giaûm öùng
suaát caét dö lôùn nhaát vôùi moïi giaù trò öùng suaát phaùp vaø chieàu daøy so vôùi
Shalikote(T-25)TM.
Ôû hình 3 taïi öùng suaát phaùp baèng 25 KN, öùng suaát caét treân caùc maãu ñöôïc phuû 1
lôùp Shalikote(T-25)TM daøy 1mm vaø 1.36mm cao hôn so vôùi caùc maãu khoâng
ñöôïc phuû. Ñieàu naøy coù theå laø do thaønh phaàn löïc dính cuûa Shalikote(T-25). Tuy
nhieân trong caùc maãu ñöôïc queùt bittum, ñieàu naøy hoaøn toaøn khoâng xaûy ra.
Ôû caùc maãu phuû Shalikote(T-25)TM cho thaáy moät söï co ngoùt chieàu daøy lôùp
sôn phuû. Chieàu daøy ban ñaàu sôn phuû laø 2mm, 3mm vaø 5mm, nhöng sau khi baûo
döôõng thì chæ coøn laïi töông öùng laø 1mm, 1.36mm, vaø 2.16mm. Söï co ngoùt naøy
coù theå gaây aûnh höôûng khoâng toát do coù theå phaùt sinh hieän töôïng nöùt neû lôùp phuû.
Shalikote(T-25)TM coù khaû naêng laøm giaûm öùng suaát caét khoaûng töø 23% ñeán
60%.
Ñoái vôùi bittum cho thaáy khaû naêng giaûm öùng suaát caét moät caùch ñaùng keå. Treân
caùc maãu phuû bittum, öùng suaát caét giaûm töø 85% - 97% khi so saùnh vôùi caùc maãu
khoâng phuû. Khi chieàu daøy lôùp phuû töø 2mm – 5mm thì öùng suaát caét giaûm ñaùng
keå. Khi chieàu daøy laø 3mm, öùng suaát caét giaûm ñeán baèng hoaëc lôùn 90%, vaø thích
hôïp vôùi caùc tröôøng hôïp thöïc teá. Do ñoù, chieàu daøy lôùp phuû baèng bittum chæ caàn
daøy khoaûng 3mm laø coù theå ñuû khaû naêng giaûm löïc ma saùt aâm.
Keát luaän:
Trong nghieân cöùu naøy, caùc nghieân cöùu thöïc nghieäm ñaõ ñöôïc tieán haønh ñeå so
saùnh giöõa Shalikote(T-25)TM vaø bittum mac 30-40 vôùi caùc chieàu daøy 2mm,
3mm vaø 5mm.
Shalikote(T-25)TM coù theå giaûm öùng suaát caét töø 30% - 50%. Tuy nhieân, nhöôïc
ñieåm lôùn nhaát cuûa noù laø coù theå phaùt sinh caùc veát nöùt do co ngoùt khi sôn phuû leân
beà maët coïc.
Bittum coù theå naêng giaûm öùng suaát caét lôùn nhaát. Öùng suaát caét coù theå giaûm töø
80% ñeán 97%, phuï thuoäc vaøo öùng suaát phaùp vaø chieàu daøy lôùp sôn phuû. Chieàu
daøy lôùp phuû ñöôïc khuyeân neân söû duïng laø khoaûng 3mm.
Aûnh höôûng cuûa lôùp sôn phuû ñoái vôùi vieäc giaûm ma saùt aâm phuï thuoäc vaøo caùc
ñaëc tính cuûa coïc, ñaát vaø vaät lieäu sôn phuû. Nhö vaäy, qua thí nghieäm naøy, vaø
cuõng gioáng nhö theo yù kieán cuûa caùc taùc giaû, vaät lieäu bao phuû coù ñoä nhôùt, tính
meàm caøng lôùn thì khaû naêng giaûm ma saùt aâm caøng cao ( ñieån hình laø so saùnh
giöõa 2 vaät lieäu laø Shalikote(T-25) vaø bittum).
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
85
Neáu bittum ñöôïc söû duïng thì bittum coù ñoä kim luùn caøng cao thì khaû naêng giaûm
ma saùt caøng lôùn. Vôùi caùc thí nghieäm ôû thöïc teá hieän tröôøng vaø caùc thí nghieäm
trong phoøng (Johannesen et al. 1965; vaø 1969; Walker vaø Darwall. 1973,
Clemente 1979 vaø 1981, vaø Fellenius 1975 vaø 1979) cuõng ñöa ra keát luaän raèng,
vôùi chieàu daøy khoâng lôùn hôn 1/16 in ( baèng 1 – 2mm), vôùi loaïi bittum coù ñoä kim
luùn baèng hoaëc lôùn hôn caáp 80 / 100, seõ coù theå giaûm ñaùng keå löïc caét giöõa beà maët
coïc vaø ñaát taïi caùc toác ñoä chuyeån dòch töông ñoái thöïc teá giöõa ñaát vaø coïc.
Ngoaøi nguyeân nhaân giaûm ma saùt giöõa ñaát vaø coïc, tính nhôùt caøng cao thì khaû
naêng baùm dính cuûa vaät lieäu bao phuû leân beà maët coïc caøng lôùn, khaû naêng bò co
ngoùt, nöùt neû do aûnh höôûng thôøi tieát caøng nhoû.
Do ñoù, theo yù kieán cuûa nhieàu taùc giaû khuyeân neân söû duïng loaïi bittum coù ñoä
kim luùn töø 80/100. Ñaây laø loaïi vaät lieäu coù caùc ñaëc tính phuø hôïp, ñaùp öùng ñöôïc
yeâu caàu vaø coù saün treân thò tröôøng.
b.2. Chieàu daøy lôùp bao phuû:
Theo keát quaû thí nghieäm treân, ta cuõng coù theå thaáy raèng, chieàu daøy lôùp bao
phuû caøng lôùn thì khaû naêng giaûm ma saùt aâm caøng cao. Tuy nhieân, vì caùc lyù do
kinh teá vaø ñieàu kieän thi coâng, cuõng nhö trong quaù trình lôùp phuû laøm vieäc, neân
caàn phaûi xaùc ñònh chieàu daøy ñuû ñeå giaûm ma saùt aâm ñeán moät giaù trò mong muoán.
Khoâng phaûi lôùp bittum coù chieàu daøy caøng lôùn thì caøng toát.
Theo yù kieán kieán cuûa M.G.Khare vaø S.R.Gandhi, thì chieàu daøy lôùp phuû yeâu caàu
laø khoaûng 3mm.
Caùc keát quaû ño ñaïc cuûa Brons et al. (1969) vaø Bjerrum et al. (1969) cho thaáy
raèng chæ caàn moät lôùp bittum sôn phuû moûng cuõng ñuû laøm giaûm ma saùt aâm. Caùc
keát quaû thí nghieäm cuûa Bjerrum et al. (1969) cho thaáy moät lôùp bittum sôn phuû
daøy 1mm coù theå laøm giaûm 90% ñoä lôùn cuûa löïc keùo (ma saùt aâm) so vôùi caùc coïc
khoâng sôn phuû.
Moät vaán ñeà nöõa coù lieân quan ñeán chieàu daøy lôùp phuû laø laøm sao ñeå baûo ñaûm
chaát löôïng lôùp phuû trong quaù trình löu tröõ, vaø traùnh bò boùc troùc trong quaù trình
haï coïc, ñaëc bieät laø khi haï coïc xuyeân qua caùc lôùp ñaát haït thoâ. Theo kinh nghieäm
cuûa Fellenius, thì chieàu daøy lôùp ñaát haït thoâ chæ caàn vaøi meùt laø ñaõ ñuû gaây ra
nguy cô caøo raùch lôùp bittum raát lôùn. Ñaõ töøng coù caùc yù kieán cho raèng, lôùp phuû
caøng moûng thì caøng deã bò traày raùch trong quaù trình haï coïc. Trong moät baøi toaùn
cuï theå ñöôïc ñöa ra cuûa caùc taùc giaû Alphonus, I.M.Claessen, vaø Endre Horvat (
1974), chieàu daøy lôùp phuû ñöôïc ñeà nghò leân tôùi 10mm (1cm). Tuy nhieân, theo
quan ñieåm cuûa Fellenius (1975), chieàu daøy 10 cm laø khoâng thöïc teá, noù quaù daøy,
khoâng chæ laø quaù maéc, maø coøn laø khoâng theå ñeå thöïc hieän ñöôïc neáu khoâng söû
duïng caùc bieän phaùp ñaëc bieät trong quaù trình thi coâng sôn phuû, cuõng nhö trong
quaù trình baûo döôõng, löu tröõ ñeå traùnh bò bieán daïng do hieän töôïng hoaù meàm.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
86
Hôn nöõa, Fellenius cuõng khoâng ñoàng yù vôùi yù kieán cuûa caùc taùc giaû treân, vì theo
oâng, khaû naêng bò caøo raùch lôùp phuû caøng lôùn neán nhö lôùp naøy caøng daøy . Caùc baøi
baùo cuûa Bjerrum et al, cuõng ñöa ra yù kieán raèng caùc coïc ñöôïc haï xuyeân qua moät
lôùp ñaát haït thoâ cuõng coù theå bò caøo raùch lôùp bittum duø cho lôùp naøy daøy hôn.
Nhieàu kinh nghieäm ñöôïc ñuùc keát töø thí nghieäm trong phoøng vaø hieän tröôøng ñaõ
cho thaáy raèng, ngoaïi tröø ñaûm baûo khoái löôïng bittum caàn toái thieåu, moät lôùp sôn
phuû moûng khoaûng 1mm ñeán 2mm vôùi caùc loaïi bittum meàm, maùc töø 60/70 trôû
leân laø phuø hôïp bôûi noù haïn cheá söï chaûy meàm trong quaù trình löu tröõ vaø söï boùc
taùch trong quaù trình haï coïc.
Hôn nöõa, theo nhìn nhaän thöïc teá cuûa Fellenius, khoâng caàn phaûi ñoøi hoûi ma saùt
aâm phaûi bò loaïi tröø khoaûng 90%, hay nghóa laø chæ caàn ñaït khoaûng 80%. Do ñoù,
chæ caàn caùc loaïi bittum thoâng thöôøng coù baùn treân thò tröôøng cuõng ñuû thích hôïp.
Fellenius ñeà nghò neân söû duïng bittum coù ñoä kim luùn 85/100, theo heä thoáng phaân
loaïi cuûa American Society for Testing and Material (ASTM) D-946, vôùi chieàu
daøy sôn phuû töø 1mm ñeán 2mm.
Ñoàng thôøi, theo yù kieán cuûa Fellenius, thi toác ñoä luùn, hay bieán daïng caét thöïc teá
ngoaøi hieän tröôøng raát nhoû so vôùi toác ñoä thí nghieäm trong phoøng. Theo keát quaû
thí nghieäm caét maø Fellenius töøng thöïc hieän vôùi maãu ñaát seùt treân beà maët beâtoâng
coù phuû lôùp bittum mac 120 , öùng suaát caét laïi gia taêng khi toác ñoä bieán daïng taêng.
Do ñoù, coù theå nhìn nhaän raèng, öùng suaát caét cuûa beà maët tieáp xuùc giöõa coïc vaø ñaát
thöïc teá trong neàn seõ nhoû hôn raát nhieàu so vôùi caùc keát quaû thí nghieäm trong
phoøng. Nhö vaäy, chieàu daøy ñoøi hoûi thöïc teá cuûa lôùp phuû bittum cuõng seõ nhoû hôn
so vôùi caùc keát quaû thí nghieäm.
b.3. Thi coâng lôùp phuû bittum:
Theo nhö khuyeán nghò cuûa Fellenius cuøng nhieàu taùc giaû khaùc, loaïi bittum
thích hôïp ñeå söû duïng coù maùc töø 85/100 theo ASTM D-946.
Loaïi bittum naøy coù theå ñöôïc sôn hoaëc treùt leân beà maët coïc ( coù theå thi coâng ôû
coâng tröôøng hoaëc taïi nhaø maùy) sau khi ñaõ ñöôïc ñun noùng ñeán traïng thaùi hoaù
loûng, khoaûng 175oC.
Trong tröôøng hôïp caùc coïc ñuùc saün, caàn thieát phaûi ñaûm baûo ñoä dính cuûa lôùp
bittum vôùi beà maët coïc. Phöông phaùp reû nhaát laø hoaø tan bittum vôùi caùc loaïi dung
moâi thoâng thöôøng ( nhö daàu hoaû, hoaëc xaêng) ñeán khi hoaù loûng roài sau ñoù sôn
phuû leân beà maët coïc.
Ñaëc bieät khi trong ñieàu kieän khí haäu laïnh, vieäc thi coâng vaø söû duïng bittum
noùng laø raát khoù khaên vaø ñaéc ñoû. Do ñoù, trong caùc tröôøng hôïp naøy, caàn phaûi pha
bittum vôùi moät loaïi dung moâi nhaèm laøm meàm bittum sao cho nhieät ñoä ñun chæ
caàn ñaït 75oC laø ñuû. Tuy nhieân, bittum loûng phaûi coù khaû naêng ñoâng cöùng nhanh
choùng nhö ñaëc tính goác cuûa noù, nhaèm ñaûm baûo lôùp phuû oån ñònh treân beà maët coïc
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
87
trong quaù trình löu tröõ vaø khi haï coïc vaøo trong ñaát. Loaïi bittum nhö vaäy treân thò
tröôøng goïi laø “RC, cut – back bittum” ( hay coøn goïi laø nhuõ töông phaân taùch
nhanh).
• Nhöôïc ñieåm cuûa lôùp sôn phuû bittum:
Nhöôïc ñieåm lôùn nhaát cuûa phöông phaùp naøy laø ma saùt döông khoâng theå phuï
hoài trong vuøng coù sôn phuû lôùp bittum khi xeùt veà laâu daøi ( sau khi chaám döùt quaù
trình phaùt sinh ma saùt aâm).
Theo kinh nghieäm cuûa caùc taùc giaû Fellenius, Briaud, vaø nhieàu taùc giaû khaùc,
thì giaù thaønh caùc coïc coù sôn phuû bittum lôùn hôn caùc coïc khoâng sôn phuû dao
ñoäng trong khoaûng töø 10% - 20%. Khoaûng cheânh leäch giaù thaønh naøy khoâng
phaûi laø nhoû. Do ñoù, trong moãi tröôøng hôïp thieát keá, caàn thieát phaûi tieán haønh
nghieân cöùu caùc bieän phaùp giaûm ma saùt aâm ñeán moät möùc ñoä cho pheùp, bao goàm
caû söï so saùnh giaù thaønh cuûa caùc phöông aùn khaùc nhau.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
88
PHAÀN V
NHAÄN XEÙT - KEÁT LUAÄN
V.1 NHAÄN XEÙT :
Moái quan heä giöõa bieán daïng luùn cuûa neàn vaø bieán daïng luùn cuûa coïc laø neàn
taûng cô baûn ñeå ma saùt aâm xuaát hieän.
Ma saùt aâm phuï thuoäc raát nhieàu yeáu toá (loaïi coïc, chieàu daøi coïc,ñaëc tính cuûa
ñaát, chieàu daøy lôùp ñaát yeáu, chieàu cao ñaát ñaép, phuï taûi...). Noùi chung khaûo
saùt moät baøi toaùn coïc chòu aûnh höôûng cuûa ma saùt aâm laø khaù phöùc taïp.
Ma saùt aâm phaùt trieån theo thôøi gian vaø ñaït giaù trò lôùn nhaát khi keát thuùc coá
keát.
Löïc ma saùt aâm tæ leä vôùi aùp löïc ngang cuûa ñaát taùc ñoäng leân coïc vaø toác ñoä luùn
coá keát cuûa ñaát, hieän töôïng ma saùt aâm seõ keát thuùc khi ñoä luùn coá keát chaám
döùt, luùc baáy giôø ma saùt cuûa ñaát vaø coïc seõ trôû thaønh ma saùt döông.
Löïc ma saùt aâm khoâng chæ taùc ñoäng leân maët beân cuûa coïc maø coøn taùc duïng leân
maët beân cuûa ñaøi coïc, hoaëc maët beân cuûa moá caàu hay maët töôøng chaén coù töïa
leân coïc.
Khi taêng chieàu cao ñaát ñaép (hoaëc phuï taûi) thì ma saùt aâm taêng raát nhanh ôû
giai ñaàu vaø chaäm laïi ôû giai ñoaïn sau, vaø khi chieàu cao ñaép taêng ñeán moät
giôùi haïn naøo ñoù thì ma saùt aâm seõ taêng khoâng ñaùng keå (coù theå laø const). Keát
quaû töông töï cuõng xaûy ra ñoái vôùi chieàu saâu vuøng chòu aûnh höôûng z.
Tuyø theo chieàu cao cuûa lôùp ñaát ñaép (hoaëc ñoä lôùn cuûa phuï taûi) vaø chieàu daøy
cuûa taàng ñaát yeáu maø chieàu saâu vuøng chòu aûnh höôûng cuûa ma saùt aâm coù theå
khoâng chæ ôû trong vuøng ñaát yeáu maø coù theå aûnh höôûng sang caû lôùp ñaát toát beân
döôùi (khi ñoä luùn cuûa lôùp ñaát toát lôùn hôn ñoä luùn cuûa coïc).
V.2 KIEÁN NGHÒ :
Neáu gaëp moät trong nhöõng ñieàu kieän sau ñaây, ma saùt aâm caàn phaûi ñöôïc
xem xeùt trong thieát keá :
1- Toång ñoä luùn cuûa maët ñaát lôùn hôn 100mm
2- Ñoä luùn cuûa maët ñaát sau khi ñoùng coïc lôùn hôn 10mm.
3- Chieàu cao cuûa ñaát ñaép treân maët ñaát vöôït quaù 2m
4- Chieàu daøy cuûa lôùp ñaát yeáu lôùn hôn 10m.
5- Möïc nöôùc ngaàm bò haï thaáp hôn 4m.
6- Chieàu daøi coïc lôùn hôn 25m.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
89
Caùc phöông phaùp ñeå giaûm löïc ma saùt aâm :
Giaûm ñoä luùn cuûa ñaát (gia taûi tröôùc, haï möïc nöôùc ngaàm...)
Duøng lôùp ñaát ñaép coù troïng löôïng nheï:
Sôn phuû lôùp bitum (nhöïa ñöôøng) vaø taám chaát deûo laø hai phöông
phaùp thöôøng duøng ñeå giaûm ma saùt ôû beà maët coïc vaø ñaát.
Gia taêng öùng suaát cho pheùp cuûa coïc:
Duøng saøn giaûm taûi coù xöû lyù coïc (laøm giaûm taûi troïng taùc duïng vaøo
ñaát neàn)
Veà caùc moâ hình tính toaùn : Maëc duø coù nhieàu moâ hình tính toaùn, tuy
nhieân theo nhieàu taøi lieäu ghi nhaän moâ hình tính toaùn cuûa Boä Giao
thoâng Myõ laø ñôn giaûn vaø phuø hôïp nhaát.
Vieäc tính toaùn ñoä luùn coïc ñôn thöôøng cho keát quaû khoâng chính xaùc, do:
Khoâng phaûi luùc naøo ma saùt beân vaø söùc khaùng muõi cuõng huy ñoäng ñoàng
thôøi ñaït möùc toái ña, maët khaùc söï phaân boá ñoä luùn cuûa neàn theo ñoä saâu
cuõng khoâng phaûi tuyeán tính.
Veà vieäc khai thaùc nöôùc ngaàm taïi caùc thaønh phoá lôùn : Vieäc khai thaùc
nöôùc ngaàm quaù möùc taïi caùc thaønh phoá lôùn seõ daãn ñeán suït luùn beà maët
ñaát laøm cho ñòa hình thay ñoåi theo thôøi gian. Vì vaäy khi qui hoaïch, xaây
döïng caàn phaûi löu yù ñeå ñöa ra giaûi phaùp hôïp lyù trong vieäc xöû lyù coát san
neàn, xaây döïng heä thoáng thoaùt nöôùc. Ñoái vôùi caùc coâng trình söû duïng giaûi
phaùp moùng coïc caàn phaûi ñaëc bieät löu yù tôùi yeáu toá ‘ma saùt aâm’ gaây ra
taûi troïng phuï theâm taùc duïng leân coïc do ñoä luùn cuûa caùc lôùp ñaát yeáu gaây
ra.
Trong vuøng coù khaû naêng phaùt trieån ma saùt aâm thì neân traùnh duøng
coïc daïng loe phía döôùi (coïc môû roäng chaân). Ñieàu naøy tröôùc tieân laø do
ñoä lôùn cuûa löïc keùo xuoángtreân maët ngoaøi coïc loe lôùn hôn ñaùng keå so vôùi
coïc thaúng. Hieän töôïng naøy coù theå gaây uoán quaù möùc ñoái vôùi coïc.
GVHD: Voõ Phaùn Tieåu luaän Moân hoïc Moùng coïc
Lôùp: ÑKTXD2008 - Nhoùm 3 Ma saùt aâm
90
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
• Tieâu chuaån TCVN 205 - 1998
• Tieâu chuaån BS 8004-1986
• Voõ Phaùn - Baøi giaûng Moùng Coïc- n, Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP HCM
• Chaâu Ngoïc AÅn, Neàn Moùng, NXB Ñaïi hoïc Quoác Gia Tp. HCM, naêm 2005
• Traàn Vaên Vieät - Caåm nang duøng cho kyõ sö Ñòa kyõ thuaät,, NhaøXB xaây döïng
• Vuõ Coâng Ngöõ vaø Nguyeãn Thaùi; Moùng coïc - Phaân tích vaø Thieát keá; Nhaø xuaát baûn khoa
hoïc vaø kyõ thuaät .
• Shamsher Prakash-Hari D.Sharma- Moùng coïc trong thöïc teá xaây döïng,
• US. Department of Transportation - Design and Construction of Driven Pile Foundations.
• Joseph E. Bowles- Foundation analysis and DesignPile Design and Construction Practice
• M_J_Tomlinson- Geotechnical Engineering Calculations and Rules of Thumb
• Bengt h.Fellenius, b. H., 1971, downdrag on piles in clay due to negative skin friction -
Canadian geotechnical journal, vol. 9, no. 4, pp. 323 - 337.
• Bengt h.Fellenius, b. H., 1997. Piles subjected to negative friction: a procedure for
design. Discussion. Geotechnical engineering, vol. 28, no. 2, pp. 277 - 281.
• Bengt h. Fellenius - Recent advances in the design of piles for axial loads, dragloads,
downdrag, and settlement asce and port of ny & nj seminar, april 22 and 23, 1998
• Bengt h. Fellenius - Results from long-term measurement in piles of drag load and
downdrag canadian geotechnical journal, april 2006 - Vol. 43, no. 4, pp. 409 - 430.
• Bengt h. Fellenius, 1975. Discussion on “Reduction of negative skin friction with bitumen
slip layers”.
• Bengt h. Fellenius, 1979. Discussion on “Downdrag on bitumen coated piles”.
• Fellenius, B.H., 1997. Discussion on “Pile subjected to negative friction: a procedure for
design”.
• Bengt h. Fellenius, 1998. Recent advances in the design of piles for axial loads, Dragload,
Downdrag, and Settlement.
• Bengt h. Fellenius, 1999. Discussion on “Bitumen selection for reduction of Downdrag on
piles”.
• M.G. Khare vaø S.R. Gandhi. Performance of bituminous coats for Dragload reduction in
Precast piles.
• US Army Corps of Engineers; Design of Pile Foundations.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Móng cọc ma sát âm.pdf