Sức chịu tải của cọc khoan nhồi phụ thuộc vào hai thành phần: Sức chịu mũi và ma sát thành bên. Trong thực tế hai thành phần này thường không được huy động đồng thời do các nguyên nhân sau:
1/-
Sự không phù hợp về biến dạng giữa sức chịu mũi và ma sát bên xét về
quan hệ với các yêu cầu chuyển vị. Thành phần ma sát bên tới hạn đạt
được trong các chuyển vị thân cọc tương đối nhỏ so với các chuyển vị
cần thiết để huy động được sức chịu mũi tới hạn. Theo AASHTO, 1997 thì
ma sát thành bên có thể đạt 50% tới hạn ứng với chuyển vị khoảng 0,2%
của đường kính thân cọc (D) và phát huy hoàn toàn trong khoảng 0,5 đến
1,0% D (theo Bruce,1986). Ngược lại, sức chịu mũi đòi hỏi 10 đến 30 lần
nhiều hơn chuyển vị thân cọc để huy động cùng một tỷ lệ phần trăm giá
trị tới hạn như của thành phần ma sát bên. Điều đó có nghĩa là thành
phần ma sát bên đạt đến cường độ tới hạn trước và chuyển sang trạng
thái dư trong thời gian sức chịu mũi được huy động. Ngoài ra yêu cầu chuyển vị tải trọng khai thác thường vượt xa giá trị mà sức chịu mũi có thể được huy động.
2/-Vùng
mũi cọc thường bị xáo trộn do các quá trình thi công bình thường. Sự
xáo trộn đó có thể xảy ra bởi chùng ứng xuất đất do đào phần bên trên,
dòng thấm nước ngầm do bị giảm áp lực thuỷ tĩnh hoặc do chuyển động
nhanh của các thiết bị đào đất trong quá trình thi công. Sự xáo trộn
đất vùng mũi cọc do các quá trình thi công thông thường rất khó hoặc
gần như không thể loại trừ được. Các chuyển vị cần thiết để khắc phục sự xáo trộn này và huy động sức chịu mũi thường vượt quá các giới hạn khai thác cho phép. Trong các trường hợp đất chịu tải yếu, vấn đề này còn phức tạp hơn nữa.
3/-Các trình tự và phương pháp thi công có thể để lại đất vụn hoặc đất mềm ở đáy hố đào.
Các yếu tố chính ảnh hưởng đến là: Nói chung không làm sạch kỹ đáy hố
đào, sự phân bố không đều các mảnh vụn ở đáy đầu tiên làm giảm diện
tích truyền tải của thân cọc lên đất, dung dịch khoan có hàm lượng cát
cao, thời gian đặt khung thép và đổ bê tông quá dài, sự lắng cặn của
chính dung dịch khoan tại đáy hố đào. Các yếu tố liên quan đến thi công cũng còn gây tăng chuyển vị cần để huy động sức chịu mũi so với khi mũi được làm sạch.
Để
khắc phục hiện tượng trên, ở Châu Âu và Mỹ người ta đã ứng dụng phương
pháp phun vữa dưới mũi cọc sau khi bê tông thân cọc đã đông cứng, hay
còn gọi là phun vữa sau. ở nước ta, tại công trình cầu Mỹ Thuận, nhà thầu CHLB Đức đã sử dụng công nghệ này.
Theo
tổng kết của Hội nghị phát triển thiết kế và công nghệ mới trong móng
sâu Geo - Denver 8/2000 ở Mỹ, người ta cho rằng cả ba loại đất chịu tải
ở mũi (đất dính, đất rời và đá nứt nẻ) đều có thể áp dụng công nghệ
trên, nhưng với mức độ hiệu quả khác nhau.
Trong đất cát và bùn: Nói chung phun vữa sau có hiệu quả rõ rệt làm tăng khả năng chịu tải của mũi cọc.
Trong đất sét:
Phun vữa sau trong đất sét chỉ có hiệu quả tối thiểu đối với sức chịu
mũi nhờ việc cố kết có thể xảy ra trong thời gian đông cứng của vữa.
Hiệu quả hơn cả là dùng súng phun vữa hoặc trộn đất sâu phía dưới mũi
cọc.
Trong đá nứt nẻ: Có thể dùng hiệu quả phun vữa áp lực thấp để lấp kín các khe hở, vết nứt... hoặc trong đá castơ.
Về kỹ thuật phun vữa: Có thể chia làm hai loại là phun vữa thấm qua và phun vữa làm chặt. Trên thực tế thường dùng phối hợp, đầu tiên là thấm qua và sau đó là giai đoạn làm chặt. Trong đất dính có thể dùng các kỹ thuật đặc biệt như súng phun vữa hoặc trộn đất sâu phía dưới mũi cọc.
Về trình tự phun vữa:
Kiểu ống măng sét phổ biến nhất là mạng ống đơn giản đi ngang qua đáy
và nối lên phía trên đỉnh cọc. Các ống có lỗ đặt sẵn ở khu vực cần phun
và bịt bằng cao su để ngăn bê tông tươi đi vào trong ống trong quá
trình đổ bê tông. Sau đó trong khi bê tông chưa đông cứng (khoảng 24
đến 48 giờ sau khi đổ bê tông) tiến hành phun vữa, khi đó bê tông bao
quanh ống cao su chưa đủ cứng nên vữa có khả năng đi qua măng sét...
HÌNH 1: SƠ ĐỒ BƠM VỮA
HÌNH 2: MINH HOẠ THỰC TẾ
HÌNH 3: ĐƯỜNG ĐẶC TUYẾN SO SÁNH SỨC CHỊU TẢI VỚI CỌC ĐƯỜNG KÍNH 3feet(0,914mét) và ÁP LỰC BƠM THEO ĐỘ SÂU CỦA CỌC.
Bài đăng
Theo: infoxaydung
Comments[ 0 ]
Đăng nhận xét