Sức chịu tải ép cọc bê tông thủy lực có ý nghĩa rất quan trọng trong thiết kế móng cọc. Đây là vấn đề ảnh hưởng đến giá thành và sự an toàn của công trình. Cọc của móng sẽ bị hao mòn và hư hỏng nếu cường độ vật liệu cọc bị phá hoặc do đất nền bị phá hoại. Vì vậy, trước khi thi công cọc ta cần tìm hiểu về sức chịu tải của cọc theo 2 trị số: một trị số theo cường độ nền đất và một trị số theo vật liệu làm cọc.
1. Khái niệm sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc ảnh hưởng đến chất lượng công trình
Trong quy trình thi công ép cọc bê tông thì sức chịu tải của ép cọc bê tông thủy lực là gì? Thực chất đây là khả năng chịu tải nhỏ nhất được tính theo hai trị số là vật liệu và trị số đất nền.
Sức chịu tải tính theo vật liệu chính là khả năng chịu tải của loại vật liệu được dùng làm cọc trong quá trình thi công, trong trường hợp này là cọc bê tông thủy lực
Sức chịu tải theo đất nền là khả năng chịu tải sức kháng mũi cọc công với sức kháng thành
Trong sức kháng của cọc có liên quan đến những yếu tố khác như chất lượng của cọc cũng như sự tương tác với vùng đất nền xung quanh cọc. Sức chịu tải của cọc này có thể được ước tính bằng thí nghiệm thực tế ở hiện trường hoặc qua các phương pháp phân tích. Sau đó, các kỹ sư sẽ tiến hành chọn ra chỉ số nhỏ nhất để có tính toán các bước tiếp theo.
2. Công thức xác định sức chịu tải của cọc
2.1 Xác định sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép theo tiết diện đặc
Sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép sẽ được tính theo công thức:
Pvl=k.m. (Rn.Fc + Ra.Fa)
Trong đó:
k.m chỉ hệ số điều kiện của vật liệu
Rn là cường độ chịu nén cho phép của vật liệu bê tông
Ra là cường độ chịu nén cho phép của nguyên liệu thép
Fc là tiết diện của cọc đóng
Fa là diện tích cốt thép sẽ được bố trí trong cọc
2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
Xác định sức chịu tải của nền đất trước khi đóng cọc
Sức chịu tải theo đất nền có thể phân tích theo 2 cách như sau:
2.2.1 Xác định theo phương pháp thống kê
Phần cọc ma sát chịu tải trọng sẽ có một phần tải trọng truyền xuống đất qua mũi cọc và một phần còn lại truyền xuống đất nhờ ma sát giữa đất bao quanh và mặt quanh của cọc. Sức chịu tải nén theo phương pháp dọc trục ma sát được tính theo kết quả trong phòng thí nghiệm có công thức như sau:
Qtc =mr . qp . Ap +u . Σmfi . fsi . li
Trong đó:
Mr, mf là hệ số điều kiện làm việc của địa chất mũi cọc và mặt bên cọc
Qp là cường độ chịu tải của đất mũi cọc
U là chu vi tiết diện ngang dọc
Fsi là lực ma sát của mỗi lớp đất cọc đi qua
2.2.2 Phương pháp xác định chịu tải xuyên động SPT
Thí nghiệm xuyên tiêu chuyển sẽ được thực hiện bằng ống tách có đường kính 5,1cm và chiều dài 45cm. Đóng bằng búa đem rơi tự do nặng 64kg và chiều cao để rơi là 76cm được thực hiện trong lỗ khoan. Trong quá trình thực hiện thí nghiệm, người thực hiện cần đếm số búa đóng trong từng đoạn 15cm lún vào đất, trong 15cm đầu không tính.
Công thức để tính sức chịu tải theo phương pháp này như sau:
Qu =k1 . N. Fc +K2 . ΣNitb . fsi . li
Qu là sức chịu tải của cọc
K1 tính bằng 400 cho cọc đóng và 120 nếu là cọc khoan nhồi
K2 tính bằng 2 cho cọc đóng và tính bằng 1 cho cọc khoan nhồi
N là nhát búa SPT trung bình tại mũi cọc
Nitb là số nhát búa trung bình tại lớp đất thứ I cọc qua
Fc là diện tích tiết diện ngang của cọc
Li là chiều dày lớp ddaasrt thứ i
U là chu vi thân cọc
Trên đây là các phương pháp tính sức chịu tải của ép cọc bê tông thủy lực. Hy vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích dành cho bạn!
