Đánh giá khả năng chịu tải cọc khoan nhồi bê tông cốt thép theo đất nền thành phố nha trang

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ THÀNH NGHỊ

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC
KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP
THEO ĐẤT NỀN THÀNH PHỐ NHA TRANG

Chuyên ngành : Kỹ thuật Xâydựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số

: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. PHAN QUANG MINH

Đà Nẵng - Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học do chính tôi thực hiện
dưới sự hướng dẫn của GS.TS Phan Quang Minh.
Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Lê Thành Nghị

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG
CỐT THÉP THEO ĐẤT NỀN THÀNH PHỐ NHA TRANG
Học viên: Lê Thành Nghị
Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Dân dụng và Công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08
Khóa: K34.XDD.KH - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Đ tài này ã ti n hành nghiên c u s c chịu tải của cọc khoan nhồi bê
tông cốt thép trên n n ất thành phố Nha Trang trên cơ sở tiêu chuẩn thi t k TCVN

10304:2014 và k t quả nén tĩnh thực t trên công trường. Căn c theo hồ sơ khảo sát
ịa chất thực t ngoài công trường, thực hiện tính toán s c chịu tải cọc khoan nhồi theo
tiêu chuẩn thi t k 10304:2014; ồng thời tập hợp k t quả nén tĩnh ngoài công trường với
kích thước cọc phù hợp ể so sánh. K t quả nghiên c u cho thấy: So với các phương án
tính toán trên lý thuy t, k t quả nén tĩnh tại hiện trường cho thấy các cọc có hệ số an toàn
lớn (thường không nhỏ hơn 2). Hệ số an toàn này là khá lớn so với yêu cầu của
TCVN10304:2014.
Từ khóa: Cọc khoan nhồi, hệ số tin cậy, s c chịu tải, k t quả khảo sát ịa chất, khả
năng chịu tai của cọc khoan nhồi.

EVALUATING THE LOAD CAPACITY OF THE REINFORCED
CONCRETE BORED PILES ON NHA TRANG CITY’S GROUND
Summary: This research studied the load capacity of the Reinforced Concrete
Bored Piles on Nha Trang City’s ground on the TCVN10304:2014 Standard in Design and
the Result of Static Compression in construction site. Based on geological realistic survey
documents, this calculate the loading capacity of the Bored Piles according to design
standard 10304:2014; gather the Static Compression results at construction site and the
suitable size of the piles at the same time for comparison. The result of the research show
that: Compared with the theoretical calculation plans, results of the static compression at

construction site have the higher safety factor (usually 2 or higher). This Safety Faction is
quite high compare to the requirement of Standard TCVN10304:2014.
Key words: Bored Pile, reliability coefficient, loading capacity, geological survey
result, loading capacity of Bored pile


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Tính cần thi t của tài ..........................................................................................1
2. Mục ích nghiên c u ...............................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên c u ...........................................................................2
4. Phương pháp và nội dung nghiên c u .....................................................................2
5. K t quả ....................................................................................................................2
6. K t cấu luận văn ......................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP MÓNG NHÀ NHIỀU TẤNG .............3
1.1. Tổng Quan V Các Giải Pháp Móng Nhà Nhi u Tầng ............................................3
1.1.1. Định nghĩa móng cọc: ........................................................................................3
1.1.2. Phạm vi áp dụng.................................................................................................3
1.2. Các nguyên tắc tính toán móng cọc ..........................................................................4
1.2.1. Đánh giá ặc iểm công trình ............................................................................4
1.2.2. Đánh giá i u kiện ịa chất công trình ..............................................................4
1.2.3. Tính toán móng cọc ...........................................................................................5
1.2.4. Các yêu cầu khác v thi t k móng cọc .............................................................6
1.3. Tổng quan v ịa chất công trình tại thành phố Nha Trang .....................................6

1.3.1. Giới thiệu chung v tỉnh Khánh Hòa .................................................................6
1.3.2. Giới thiệu v thành phố Nha Trang: ..................................................................8
1.4. Ki n tạo và ịa tầng ................................................................................................10
1.4.1. Ki n tạo ............................................................................................................10
1.4.2. Địa tầng - khánh hòa ........................................................................................12
1.4.3. Khoáng sản: .....................................................................................................12
1.4.4. Tài nguyên biển: ..............................................................................................13
1.5. Một số công trình tiêu biểu nhà nhi u tầng sử dụng cọc Khoan nhồi tại Nha Trang
.......................................................................................................................................14
1.6. K t luận Chương 1..................................................................................................16
CHƯƠNG 2. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG
CỐT THÉP ....................................................................................................................17
2.1. Dự báo khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi: .......................................................17


2.2. Vật liệu làm cọc: .....................................................................................................18
2.3. Yêu cầu khảo sát phục vụ tính toán cọc khoan nhồi ..............................................19
2.4. Cấu tạo cọc khoan nhồi (Hình 2.1) .........................................................................20
2.5. Các phương pháp xác ịnh s c chịu tải của cọc.....................................................21
2.5.1. Theo vật liệu làm cọc: ......................................................................................21
2.5.2. Theo ất n n: ...................................................................................................21
.......................................................................................................................................22
2.5.3. Theo các phương pháp tham khảo ...................................................................27
2.6. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi: .....................................................................31
2.7. Nhận xét v các phương pháp tính toán s c chịu tải của cọc theo TCVN10304:
2014: ..............................................................................................................................32
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI BÊ
TÔNG CỐT THÉP TẠI NHA TRANG ........................................................................34
3.1. Cơ sở tính toán ........................................................................................................34
3.2. Tính toán s c chịu tải cọc khoan nhồi chịu nén cho khu vực Công trình Căn hộ du

lịch và khách sạn Penninsula (Khu ô thị An Vien, Nha Trang). .................................34
3.2.1. Đi u kiện ịa chất công trình Căn hộ du lịch và khách sạn Penninsula (Khu ô
thị An Vien, Nha Trang) ............................................................................................34
3.2.2. Tính theo xuyên tiêu chuẩn SPT TC10304: 2014 (Cọc ường kính D=1500) 34
3.2.3. S c chịu tải tính toán của ất n n ....................................................................37
3.2.4. Tính toán cho cọc có kích thước (D=1200): ....................................................38
3.2.5. S c chịu tải tính toán của ất n n ....................................................................40
3.2.6. Thí nghiệm nén tĩnh thực t trên công trường ối với cọc 1200m ..................40
3.2.7. Nhận xét: ..........................................................................................................45
3.3. Tính toán s c chịu tải cọc khoan nhồi chịu nén cho khu vực Công trình Khách sạn
Nha Trang (Số 07 Hoàng Hoa Thám) ...........................................................................46
3.3.1. Đi u kiện ịa chất Công trình ..........................................................................46
3.3.2. K t quả tính toán cọc ường kính D=1200......................................................46
3.3.3. S c chịu tải tính toán của ất n n ....................................................................48
3.3.4. K t quả tính toán cọc ường kính D=1,5m .....................................................48
3.3.5. S c chịu tải tính toán của ất n n ....................................................................50
3.3.6. Thí nghiệm nén tĩnh thực t trên công trường ối với cọc 1200m ..................50
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................58
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO).
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Địa tầng tỉnh Khánh Hòa ..............................................................................12
Bảng 2.1. Độ sụt của bê tông cọc khoan nhồi ...............................................................18
Bảng 2.2. Giá trị các hệ số k, ZL và N’q cho cọc khoan nhồi trong ất cát ...................29
Bảng 3.1. Tính toán s c chịu tải cọc công trình Căn hộ du lịch và khách sạn
Penninsula ường kính D=1,500m .............................................................36

Bảng 3.2. Tính toán s c chịu tải cọc theo ất n n .........................................................38
Bảng 3.3. Tính toán s c chịu tải cọc công trình Căn hộ du lịch và khách sạn
Penninsula ..................................................................................................38
Bảng 3.4. Tính toán s c chịu tải cọc theo ất n n .........................................................40
Bảng 3.5. Bảng so sánh s c chịu tải cọc khoan nhồi ....................................................45
Bảng 3.6. Số liệu ịa chất công trình Công trình Khách sạn Nha Trang (Số 07 Hoàng
Hoa Thám) ..................................................................................................46
Bảng 3.7. Tính toán s c chịu tải cọc Công trình Khách sạn Nha Trang (Số 07 Hoàng
Hoa Thám) ..................................................................................................46
Bảng 3.8. Tính toán s c chịu tải cọc theo ất n n .........................................................48
Bảng 3.9. Tính toán s c chịu tải cọc Công trình Khách sạn Nha Trang (Số 07 Hoàng
Hoa Thám) ..................................................................................................49
Bảng 3.10. Tính toán s c chịu tải cọc theo ất n n .......................................................50
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp k t quả tính toán s c chịu tải cọc khoan nhồi chịu nén theo
công trình Công trình Khách sạn Nha Trang (Số 07 Hoàng Hoa Thám)...56


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Bản ồ Hành chính tỉnh Khánh Hòa ...............................................................7
Hình 1.2. Bảng ồ ịa lý tỉnh Khánh Hòa .......................................................................8
Hình 1.3. Bản ồ hành chính ịa lý thành phố Nha Trang ..............................................9
Hình 1.5. Công trình Vinpearl Trần Phú Nha Trang: Mặt bằng móng khởi công ........14
Hình 1.6. Công trình Vinpearl Trần Phú Nha Trang: Tổng quan công trình ................14
Hình 1.7. Công trình A&B Nha Trang ..........................................................................15
Hình 1.8. Công trình Khách sạn condotel Ariyana Nha Trang .....................................16
Hình 2.1. Cầu tạo cọc khoan nhồi .................................................................................20
Hình 2.2. Biểu ồ xác ịnh hệ số α ...............................................................................28
Hình 3.1. Biểu ồ s c chịu tải cực hạn công trình Căn hộ du lịch và khách sạn
Penninsula ường kính 1.500m ..................................................................37
Hình 3.2. Biểu ồ s c chịu tải cực hạn công trình Căn hộ du lịch và khách sạn

Penninsula ường kính 1.200m ..................................................................39
Hình 3.3. Biểu ồ quan hệ tải trọng - ộ lún cọc TN01 ường kính D=1.200m ..........40
Hình 3.4. Biểu ồ quan hệ ộ lún - thời gian cọc TN01 ường kính D=1.200m..........41
Hình 3.5. Biểu ồ quan hệ tải trọng - thời gian cọc TN01 ường kính D=1.200m ......41
Hình 3.6. Biểu ồ quan hệ tải trọng - ộ lún - thời gian cọc TN01 ường kính
D=1.200m ...................................................................................................42
Hình 3.7. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m .............................42
Hình 3.8. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m .............................43
Hình 3.9. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m .............................43
Hình 3.10. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................44
Hình 3.11. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................44
Hình 3.12. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................45
Hình 3.13. Biểu ồ s c chịu tải cực hạn công trình Công trình Khách sạn Nha Trang
(Số 07 Hoàng Hoa Thám) ường kính 1.200m ..........................................47
Hình 3.14. Biểu ồ s c chịu tải cực hạn công Công trình Khách sạn Nha Trang (Số 07
Hoàng Hoa Thám) ường kính 1.500m ......................................................49
Hình 3.15a. Biểu ồ quan hệ tải trọng - ộ lún cọc CTN1 ường kính D=1.200m ......50
Hình 3.15b. Biểu ồ quan hệ ộ lún - thời gian cọc CTN1 ường kính D=1.200m .....51
Hình 3.16. Biểu ồ quan hệ tải trọng - thời gian cọc CTN1 ường kính D=1.200m....51
Hình 3.17. Biểu ồ quan hệ tải trọng - ộ lún - thời gian cọc CTN1 ường kính
D=1.200m ...................................................................................................52
Hình 3.18. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................52


Hình 3.19. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................53
Hình 3.20. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................53
Hình 3.21. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................54
Hình 3.22. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................54
Hình 3.23. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................55
Hình 3.24. Biểu ghi thí nghiệm nén tĩnh cọc ường kính D=1.200m ...........................55

1

MỞ ĐẦU
1. Tính cần thiết của đề tài
Nha Trang là một thành phố ven biển và là trung tâm chính trị, kinh t , văn hóa,
khoa học kỹ thuật và du lịch của tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam. Thành phố Nha Trang
nằm ở vị trí trung tâm tỉnh Khánh Hòa, phía Bắc giáp huyện Ninh Hòa, phía Nam giáp
thành phố Cam Ranh, phía Tây giáp huyện Diên Khánh, phía Đông ti p giáp với biển.
Thành phố Nha Trang có tổng diện tích ất tự nhiên là 252,6km2, với 27 ơn vị
hành chính cơ sở: 19 phường và 08 xã với dân số trên 417.474 người (số liệu năm
2016). Địa hình Nha Trang khá ph c tạp có ộ cao trải dài từ 0 n 900m so với mặt
nước biển. Nha Trang có khí hậu nhiệt ới chịu ảnh hưởng của khí hậu ại dương. Khí
hậu Nha Trang tương ối ôn hòa, nhiệt ộ trung bình năm là 26,3oC. Sự phân mùa khá
rõ rệt (mùa mưa và mùa khô), mùa ông ít lạnh và mùa khô kéo dài và ít bị ảnh hưởng
của bão.
Thành phố Nha Trang còn có nhi u tài nguyên du lịch sinh thái, sông hồ tự nhiên,
suối nước nóng, suối nước khoáng. Ngoài ra nơi ây còn có nhi u khu di tích quốc gia
như tháp bà Ponagar, hòn chồng, chùa Long Sơn. Hằng năm nơi ây còn có nhi u lễ hội
ặc sắc như lễ hội tháp bà Ponagar, lễ hội cầu ngư, lễ hội y n sào festival biển và là iểm
n cho các cuộc thi chung k t hoa hậu cuả cả nước. Thành phố Nha Trang là một trong
những nơi phát triển nhất của Khánh Hòa ngoài ra còn sở hữu vị trí giao thông thuận lợi
v ường bộ, ường sắt và ường biển, ường hàng không trong nước và quốc t . Du lịch
ở Nha Trang chỉ thực sự phát triển mạnh vào năm 2015 khi có nhi u công trình xây dựng
hiện ại như: cáp treo Vinpearl, khu vui chơi giải trí Vinpearl Land, khu nghỉ dưỡng
Vinpearl Resort ã làm thay ổi lớn cho ảo Hòn Tre nói riêng ồng thời giúp cho việc
phát triển du lịch ở Nha Trang lên một tầm cao mới. Có những thời iểm vào giờ cao
iểm khách hàng phải x p hàng dài 200m ể ược trải nghiệm cáp treo Vinpearl.
Việc ưu tiên phát triển các công trình nhi u tầng ược ặt lên hàng ầu, nhầm mục

ích tối ưu hóa diện tích sử dụng ất ngày càng eo hẹp tại trung tâm thành phố, góp
phần ẩy mạnh việc phát triển du lịch tại thành phố biển, nâng cao chất lượng dịch vụ
tại thành phố Nha Trang. Do vậy, việc ưu tiên nghiên c u các phương pháp tính toán
n n ất tại Nha Trang luôn ược ưu tiên nhằm ti p kiệm chi phí xây dựng cũng như ảm
bảo an toàn cho các công trình nhi u tầng..
Việc nghiên c u các phương pháp tính toán cọc ể ảm bảo cường ộ chịu lực cho
các công trình nhà nhi u tầng luôn là vấn
nh t nhối hiện nay; vừa ảm bảo tính ti p
kiệm trong thi công, khả năng chịu lực và tính hợp lý trong các phương án thi t k tại sự
hài hòa, mang cảnh quan cho thành phố ồng thời phù hợp với i u kiện ịa chất tại


2

thành phố Nha Trang. Do vậy, việc thực hiện tính toán ánh giá khả năng chịu lực cọc
khoan nhồi BTCT bằng phương pháp nén tĩnh nhầm em lại cái nhìn tổng quan ồng
thời tạo ti n nghiên c u, so sánh phát triên ịnh hướng cho tương lại.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên c u ánh giá khả năng chịu tải cọc khoan nhồi của một số công trình tại
thành phố Nha Trang theo thi t k và thực t thi công.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên c u: cọc khoan nhồi BTCT
Phạm vi nghiên c u: ánh giá khả năng chịu lực cọc khoan nhồi BTCT bằng
phương pháp nén tĩnh
4. Phương pháp và nội dung nghiên cứu
Đánh giá khả năng chịu lực cọc khoan nhồi BTCT bằng phương pháp nén tĩnh tại
một số công trình nhà nhi u tầng trên ịa bàn thành phố Nha Trang và so sánh với k t
quả tính toán theo TCVN 10304:2014 .
5. Kết quả
Tổng hợp ánh giá dựa trên khảo sát thực t tại một số công trình nhà nhi u tầng

sử dụng cọc khoan nhồi và so sánh với k t quả tính toán theo TCVN 10304:2014 từ
ó có các ki n nghị sử dụng.
6. Kết cấu luận văn
Ngoài phần mở ầu, k t luận và tài liệu tham khảo trong luận văn gồm có các
chương như sau:
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP MÓNG NHÀ NHIỀU TẦNG
Chương 2. KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI
Chương 3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI
BTCT Ở NHA TRANG


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP MÓNG NHÀ NHIỀU TẤNG
1.1. Tổng Quan Về Các Giải Pháp Móng Nhà Nhiều Tầng

1.1.1. Định nghĩa móng cọc:
Móng cọc là loại móng sâu, là loại móng khi tính s c chịu tải theo ất n n có kể
n thành phần ma sát xung quanh móng với ất và có chi u sâu chôn móng khá lớn
so với b rộng móng. Móng cọc gồm 3 bộ phận: cọc, ài cọc và ất bao quanh. Cọc là
bộ phận chính có tác dụng truy n tải trọng công trình lên ất ở mũi cọc và lớp ât xung
quanh. Đài cọc có tác dụng là tạo liên k t giữa các cọc thành một khối liên k t và phân
bố tải trọng công trình lên các cọc. Đất bao quanh ược lèn chặt ti p thu tải trọng công
trình và phân bố u hơn lên mũi cọc.

1.1.2. Phạm vi áp dụng
Móng cọc là một trong những loại móng ược áp dụng rất rộng rãi. Chúng
thường ược dùng cho các công trình cao tầng, cầu, b n cảng, các công trình xây
dựng tại các vùng có i u kiện ịa chất ph c tạp, lớp ất tốt nằm dưới sâu. Các công

trình nhà cao tầng cũng như các công trình có tải trọng lớn ngày càng ược xây dựng
nhi u ở các nước trên th giới cũng như tại các ô thị lớn nước ta. Móng cọc có nhiều
loại, nhưng đối với các công trình có tải trọng lớn, các nhà cao tầng trong thực tế
chủ yếu sử dụng móng cọc khoan nhồi
Có rất nhi u công trình cầu lớn, ường cao tốc, metro... trên th giới u sử
dụng cọc khoan nhồi làm móng trụ cầu chính hoặc mố trụ nhịp dẫn như cầu MillauPháp (2004); cầu Russky- Nga (2012): mỗi tháp chính sử dụng 120 cọc khoan nhồi
ường kính 2m, chi u dài n 77m, mũi cọc ngàm vào á; cầu Sutong- Trung Quốc
(2007), mỗi tháp chính sử dụng 131 cọc khoan nhồi ường kính 2,8m, chi u dài n
116m; Tuy n ường bộ cao tốc 2 Bangkok- Thái Lan (2000) sử dụng 8480 cọc khoan
nhồi ường kính 1,2m, chi u dài n 60m ...
Ở nước ta, hầu như giải pháp móng cho các công trình giao thông, dân dụng và
công nghiệp có quy mô lớn u sử dụng móng cọc khoan nhồi. Cụ thể như cầu Nhật
Tân- Hà Nội (2014), bên cạnh sử dụng móng cọc ống thép dạng gi ng cho các trụ tháp
chính còn sử dụng n 950 cọc khoan nhồi ường kính 1,5m, chi u dài n 42m; cầu
Rồng- Đà Nẵng (2013) sử dụng 157 cọc khoan nhồi ường kính 1,5~2m, chi u dài n
36m; cầu Cần Thơ (2010)...; cao ốc Royal City- Hà Nội (2013) sử dụng 2815 cọc
khoan nhồi ường kính 1~1,5m, chi u dài n 64m; Tòa nhà ESTELLA-TP Hồ Chí
Minh (2008) sử dụng 283 cọc khoan nhồi ường kính 1~1,2m, chi u dài n 84m


4

Những năm gần ây, móng cọc khoan nhồi cũng ược sử dụng rộng rãi cho các
nhà cao tầng ở Nha Trang như: Trung tâm thương mại Vinpearl 46 Trần Phú, Tòa nhà
Vietcombank trên ường Nguyễn Thị Minh Khai… Cọc khoan nhồi có nhi u ưu iểm
như sử dụng ược cho mọi loại ịa tầng khác nhau, s c chịu tải lớn do tạo ược cọc có
ti t diện, chi u dài lớn, ộ lún nhỏ do mũi cọc ược hạ vào lớp ất có tính nén rất nhỏ,
không gây ti ng ồn và tác ộng n công trình lân cận, phù hợp xây dựng các công
trình lớn trong ô thị, thi công nhanh do rút bớt ược công oạn úc cọc, cho phép
kiểm tra trực ti p các lớp ất lấy mẫu từ các lớp ất ào lên, có thể ánh giá chính xác

i u kiện ất n n.
Tất cả các công trình móng cọc trước ây u ược tính toán theo TCXD
9393:2012 và TCVN195: 1997. Sử dụng các tiêu chuẩn này móng cọc thi t k thiên v
an toàn. S c chịu tải của cọc tính theo SPT và CPT có giá trị nhỏ hơn khá nhi u so với
k t quả tính theo chỉ tiêu cơ lý và k t quả thử tĩnh cọc ngoài hiện trường do sử dụng hệ
số an toàn (giảm s c chịu tải) lấy từ 2-3. Xuất phát từ yêu cầu thực t là cần có một
tiêu chuẩn thi t k móng cọc ngày càng hoàn thiện hơn mà tiêu chuẩn quốc gia
“TCVN1034: 2014 móng cọc - Tiêu chuẩn thi t k ” ra ời. Tiêu chuẩn mới này có
nhi u khoản ược biên soạn lại phù hợp hơn với k t quả nghiên c u và thực t ở Việt
nam và các nước khác.
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN1034: 2014 có nhi u iểm khác biệt so với các tiêu
chuẩn cũ nhưng cũng còn nhi u iểm cần lưu ý khi áp dụng cho các công trình xây
dựng trong nước nói chung và cho khu vực Nha Trang nói riêng.
1.2. Các nguyên tắc tính toán móng cọc

1.2.1. Đánh giá đặc điểm công trình
Để ảm bảo an toàn cho công trình khi sử dụng móng cọc cần thi t phải ánh
giá ặc iểm công trình, loại k t cấu công trình, xác ịnh tải trọng lên móng. Các công
trình có các loại khác nhau, có k t cấu, vật liệu khác nhau do ó các yêu cầu v ộ lún
tuyệt ối, ộ lún lệch, ộ nghiêng sẽ có giá trị khác nhau. Việc xác ịnh ộ lún tuyệt
ối và ộ lún lệch cho phép ối với công trình thi t k là rất cần thi t.
Ngoài ánh giá ặc iểm công trình, việc ánh giá vị trí xây dựng cũng rất quan
trọng. Trong ó cần thi t ánh giá trạng thái và khoảng cách các công trình lân cận
trong các vùng xây chen, nghiên c u ể rút kinh nghiệm các giải pháp n n móng các
công trình lân cận, cũng như các i u kiện thi công là những vấn
cần thi t trong
tính toán móng cọc.

1.2.2. Đánh giá điều kiện địa chất công trình
Để có k t quả tính toán thi t k móng cọc một cách hợp lý, ảm bảo an toàn v

cường ộ, bi n dạng cũng như các i u kiện kinh t cần thi t phải ánh giá úng i u


5

kiện ịa chất công trình, từ ó lựa chọn ược giải pháp n n móng hợp lý, loại cọc
hợp lý.
Đánh giá i u kiện ịa chất công trình phục vụ thi t k móng cọc cần dựa vào
k t quả khảo sát ịa chất- công trình, ịa chất- thủy văn. Các phương pháp khảo sát ịa
chất công trình phục vụ tính toán thi t k móng cọc thông dụng hiện này là khoan
khảo sát, lấy mẫu ưa v thí nghiệm trong phòng, phương pháp xuyên tiêu chuẩn,
phương pháp xuyên tĩnh.
Dựa trên số liệu khảo sát thu ược, việc ánh giá i u kiện ịa chất- công trình
chủ y u là xác ịnh tính chất các loại ất nhằm xác ịnh vị trí lớp ất tốt làm lớp chịu
lực tựa mũi cọc, chi u dày của lớp ất chịu lực. Để xác ịnh ất tốt ất xấu cần dựa
vào các chỉ tiêu sau:
Các chỉ tiêu vật lý: dung trọng của ất, ộ ẩm (W, WL, WP). Các chỉ tiêu cần
ược xác ịnh là ộ rỗng, hệ số rỗng, m c ộ ẩm, chỉ số dẻo, ộ sệt, giới hạn nhão.
Đánh giá trạng thái ất tốt, ất xấu ối với ất dính ( ất sét, á sét, á cát) cần dựa
vào ộ sệt, còn ối với ất rời (cát) cần ánh giá ộ chặt, dựa vào hệ số rỗng, hoặc ộ
chặt tương ối.
Các chỉ tiêu cơ học: gồm chỉ tiêu bi n dạng (mô un bi n dạng, hệ số bi n dạng
ngang - hệ số poisson, hệ số áp lực bên…) và chỉ tiêu ộ b n (góc nội ma sát, lực dính,
giới hạn b n nén 1 trục…).
Với số liệu thu ược theo các phương pháp khảo sát nêu trên, trong các tài liệu
tiêu chuẩn hiện hành có các phương pháp tính toán s c chịu tải của cọc tương ng. Đó
là các phương pháp tính toán theo chỉ tiêu cơ lý ất n n, phương pháp tính theo k t
quả xuyên tiêu chuẩn, phương pháp tính theo xuyên tĩnh và phương pháp tính theo
cường ộ ất n n.
Chi u sâu khảo sát cần yêu cầu khoan vào lớp ất tốt với chi u sâu lớn hơn

chi u dày chịu nén, theo ý ki n tác giả luận văn, ối với các nhà cao tầng sử dụng
móng cọc cần yêu cầu khoan sâu vào lớp ất tốt ít nhất là 7-9m (kinh nghiệm thiết kế
cho thấy chiều sâu chôn cọc vào lớp ất chịu lực thường vào khoảng (1-2)d (d- ường
kính hoặc chi u rộng cọc), chi u dày lớp ất chịu lực dưới mũi cọc ảm bảo khả năng
chống chọc thủng thông thường vào khoảng 4- 6m)

1.2.3. Tính toán móng cọc
N n và móng cọc phải ược tính toán theo các trạng thái giới hạn

a) Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất gồm:
- Theo cường ộ vật liệu cọc và ài cọc;
- Theo s c kháng của ất ối với cọc (s c chịu tải của cọc theo ất);


6

- Theo s c chịu tải của ất n n tựa cọc;
- Theo trạng thái mất ổn ịnh của n n ch a cọc, n u lực ngang truy n vào nó
ủ lớn (tường chắn, móng của các k t cấu có lực ẩy ngang …), trong ó có tải
ộng ất, n u công trình nằm trên sườn dốc hay gần ó, hoặc n u các lớp ất của
n n ở th dốc ng. Việc tính toán cần kể n các biện pháp k t cấu ể có thể
lường trước và ngăn ngừa chuyển dịch của móng.

b) Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai gồm:
- Theo sự hình thành hoặc mở rộng các v t n t cho các cấu kiện bê tông cốt
thép móng cọc.

- Theo ộ lún n n tựa cọc và móng cọc chịu tải trọng thẳng

ng.

- Theo chuyển vị ồng thời của cọc với ất n n chịu tác dụng của tải trọng
ngang và momen;

1.2.4. Các yêu cầu khác về thiết kế móng cọc
Móng cọc cần được tính toán thiết kế trên cơ sở:

- Các k t quả khảo sát công trình xây dựng;
- Tài liệu v

ộng ất tại khu vực xây dựng;

- Các số liệu ặc trưng v ch c năng, cấu trúc công nghệ ặc biệt của công
trình và các i u kiện sử dụng công trình

- Tải trọng tác dụng lên móng;
- Hiện trạng các công trình có sẵn và ảnh hưởng của việc xây dựng mới
chúng;

- Các yêu cầu sinh thái;
- So sánh kinh t - kỹ thuật các phương án thi t k khả thi.
1.3. Tổng quan về địa chất công trình tại thành phố Nha Trang

1.3.1. Giới thiệu chung về tỉnh Khánh Hòa
Phía Đông: Giáp với biển Đông có bờ biển dài 385 km,
Phía Tây: Giáp với tỉnh Đắc Lắc và Gia Lai.
Phía Nam: Giáp với tỉnh Ninh Thuận
Phía Bắc: Giáp với tỉnh Phú Yên.

n

7

Hình 1.1. Bản đồ Hành chính tỉnh Khánh Hòa
Là một tỉnh nằm sát dãy núi Trường Sơn, a số diện tích Khánh Hòa là núi
non, mi n ồng bằng rất hẹp, chỉ khoảng 400 km², chi m chưa n 1/10 diện tích toàn
tỉnh, bị chia cắt bởi các dãy núi âm ra biển.

-

Các ồng bằng lớn ở Khánh Hòa gồm có ồng bằng Nha Trang - Diên
Khánh nằm ở hai bên sông Cái với diện tích 135 km². Đồng bằng Nha Trang nằm sát
ven biển Nam Trung Bộ, là một thành phố lớn của tỉnh Khánh Hoà, một ịa iểm du
lịch nổi ti ng của Việt Nam

-


8

Th m lục ịa tỉnh Khánh Hòa rất hẹp. Địa hình vùng th m lục ịa phản ánh
sự ti p nối của cấu trúc ịa hình trên ất li n. Các nhánh núi Trường Sơn âm ra biển
trong quá kh ịa chất , ngày nay ã bị nước biển phủ kín. Vì vậy, dưới áy biển phần
th m lục ịa cũng có những dãy núi ngầm mà các ỉnh cao của nó nhô lên khỏi mặt
nước thành các hòn ảo như hòn Tre, hòn Mi u, hòn Mun …

-

Hình 1.2. Bảng đồ địa lý tỉnh Khánh Hòa

1.3.2. Giới thiệu về thành phố Nha Trang:
- Nha Trang là một ồng bằng lớn của Khánh Hoà có diện tích S= 251 km².
- Phía Bắc giáp huyện Ninh Hòa
- Phía Nam giáp huyện Cam Lâm _TX Cam Ranh
- Phía Tây giáp huyện Diên Khánh
- Phía Đông giáp Biển Đông. Đồng bằng Diên Khánh - Nha Trang


9

Hình 1.3. Bản đồ hành chính địa lý thành phố Nha Trang


10

- Nha Trang nằm ở phía Đông ồng bằng Diên Khánh - Nha Trang ược bồi
lấp bởi sông Cái Nha Trang có diện tích gần 300 km², ịa hình ồng bằng bị phân
hóa mạnh:
- Phần phía Tây dọc sông Chò từ Khánh Bình
cao tuyệt ối khoảng 10-20 m.

n Diên Đồng bị bóc mòn, ộ

- Phần phía Đông là ịa hình tích tụ , ộ cao tuyệt ối dưới 10m, b mặt ịa
hình bị phân cắt mạnh bởi các dòng chảy.

Hình 1.4: Bảng đồ kiến tạo thành phố Nha Trang
1.4. Kiến tạo và địa tầng

1.4.1. Kiến tạo
Phần ất của tỉnh Khánh Hòa ngày nay là một bộ phận thuộc rìa phía Đông
Nam của khối n n cổ Kon Tum , ược nổi lên khỏi mặt biển từ ại Cổ sinh.


11

- Chu kỳ uốn n p Hecxini (Cổ sinh) với sự xâm nhập mạnh mẽ của các ph c
hợp á xâm nhập, v sau ã củng cố vững chắc ịa hình của tỉnh Khánh Hòa.
- Chu kỳ uốn n p Calê ôni (Silua, ầu Đêvôn) ã tạo ra những n p uốn mạnh
quanh khu vực ịa khối cổ Kon Tum, hình thành những gò núi bao quanh rìa ĐN
của ịa khối này, tạo nên những nét ịa hình cơ bản, các dãy núi, hướng núi chính
trong tỉnh Khánh Hòa theo hướng TB-ĐN, TN-ĐB.
- Ở ại Trung sinh, hai chu kỳ tạo núi là In ôxini và Kimêri có ảnh hưởng
một phần n tỉnh Khánh Hòa:
- Chu kỳ In ôxi ược thể hiện dưới hình th c những t gãy nâng lên, hạ
xuống kèm theo các hoạt ộng magma, phun trào rhyôlit, daxit,andesit.
- Chu kỳ Kimêri cũng tạo nên những pha uốn n p nhẹ.
 Hai chu kỳ tạo sơn này đã góp phần tạo nên các dãy núi ở phía Tây tỉnh
Khánh Hòa. Cho đến cuối đại Trung sinh, cấu trúc địa hình cơ bản trong phần đất
của tỉnh Khánh Hòa ngày nay đã được hình thành.
- Ở ại Tân sinh,vào Paleocen, một ới tách dãn bắt ầu hiện diện ở bờ Nam
của lục ịa Sinia. Cùng với nó là t gãy bình Qui Nhơn, hướng Bắc Nam, ã ảnh
hưởng n th m lục ịa của vùng biển Nam Trung Bộ nói chung và làm th m lục
ịa tỉnh Khánh Hòa nói riêng, trở nên hẹp và dốc, ịa hình ph c tạp
- Sau ó, chấm d t giai oạn tạo ịa hình và bước sang giai oạn lục ịa,
chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của quá trình ngoại lực: hạ thấp, san bằng ịa hình và bồi
tụ.
- Vào cuối ại Tân sinh có chu kỳ tạo sơn Hymalaya. Chu kỳ này tuy mạnh
nhưng chỉ ảnh hưởng nhẹ n ịa hình của phần ất tỉnh Khánh Hòa ngày nay, vì b

mặt ịa hình ã ược củng cố vững chắc nhờ cấu trúc Hecxini ở ại Cổ sinh.
- Tuy vậy, ảnh hưởng của sóng ki n tạo ã gây ra những bi n ộng nhất ịnh,
góp phần làm cho ịa hình trẻ lại.
- Các pha uốn n p Hymalaya ã làm cho toàn bộ gờ núi Trường Sơn, trong
ó có phần ất khánh Hòa tự nâng cao t gãy ở nhi u nơi, sườn Đông Trường Sơn
trở thành vách ng v phía biển, trong khi ó vùng th m lục ịa ti p cận lại bị tụt
xuống thấp hơn tạo thành dạng bờ biển cao với nhi u vách ng v phía biển.
- Hiện tượng lún sụt cũng tạo thành các ường t gãy sâu chạy dọc bờ biển,
làm cho th m lục ịa của tỉnh Khánh Hòa rất hẹp. Chu kỳ tạo sơn Hymalaya có
nhi u chu kỳ lắng ọng trầm tích ven bờ, tạo thành nhi u vũng, vịnh rải rác trong
tỉnh.


12

1.4.2. Địa tầng - khánh hòa
Bảng 1.1. Địa tầng tỉnh Khánh Hòa
THỜI GIAN

KZ

MZ

ĐỊA TẦNG

PHÂN BỐ
Dọc theo ồng băng ven
biển NT ngày nay

HALOCEN

Phù sa trẻ và cồn cát

PLEITOCEN

Dòng cát phù sa cổ

MIOCEN

Bậc th m san hô cổ

KRETA MUỘN PALEOGEN SỚM

Cam Lập, vịnh Nha
Trang( Hòn Khói)

JURA MUỘN
KRETA SỚM

Phun trào Rhyolit,
Dacit, Andesit

Bãi dài Cam Ranh

Đá Granitoit ( ph c hệ
Đèo Cả, ph c hệ Phan
Rang)

Đèo Cổ Mã, các hòn ngoài
khơi

TRIAT - LIAT

-

Nha Trang

n Đại Lãnh

1.4.3. Khoáng sản:
 Khoáng sản phi kim:
- Đá vôi: á vôi tuổi Trung sinh ở Chu Tse trữ lượng thấp,dùng làm nguồn vôi
cho nông nghiệp và xây dựng.
- Cát thủy tinh: ở Cam Ranh , cát silic do cát thạch anh và mạch thạch anh ròng
nát vụn mà ra.Dùng xuất khẩu ể làm thuỷ tinh cao cấp
- Đá ốp lát: a dạng với các loại á phun trào rhyolit, andesit, dacit dọc các núi
á tại bãi dài Cam Ranh, dùng trong xây dựng.


13

 Khoáng sản kim lọai:
- Ilmenit: dạng sa khoáng ở bãi biển Cam Ranh.
- Molyb en - wolfram: ở Hòn Sạn, Núi Đất, Núi Tháp, Hòn Rồng, .v.v...
- Một loại khoáng sản khác ó là nước khoáng với tổng lưu lượng khoảng 40
l/s, khả năng khai thác 3400 - 3500m3/ngày. Một số nơi ã ưa vào khai thác công
nghiệp như nước khoáng Đảnh Thạnh (57 triệu lít/năm).
- Nước khoáng nóng ược khai thác ở Vĩnh Phương( Nha Trang) và Ninh Lộc
(Ninh Hòa) , lấy lên ở ộ sâu 100 m, cung cấp cho khu du lịch suối nước nóng Tháp
Bà.

1.4.4. Tài nguyên biển:
Bờ biển tỉnh Khánh Hòa có nhi u hoại khác nhau như bờ biển á, bờ biển cát, bờ
biển vũng, vịnh. Dọc bờ biển có nhi u vũng, vịnh, bãi tri u, bãi cát trắng, tạo i u kiện
thuận lợi ể thi t lập các cảng biển, phát triển ngh nuôi trồng hải sản, làm muối và
các dịch vụ du lịch.
- Vùng biển Khánh Hòa khá giàu và a dạng v nguồn lợi sinh vật biển.Hàng
năm, ngư dân ánh bắt trên 50.000 tấn hải sản các loại.
- Khánh Hòa có nhi u ầm, vịnh như ầm Nha Phu, ầm Thủy Tri u và hàng
ngàn hecta ất mặn ven biển cùng với i u kiện khí hậu; i u kiện lý, hoá của nước
biển thích hợp ể nuôi trồng hải sản. Nhờ ó, ngành nuôi hải sản nước mặn, nước lợ
phát triển mạnh.
- Biển Khánh Hòa có ộ mặn, ộ nắng cao, mùa khô kéo dài nên ngh làm muối
có i u kiện phát triển.


14

1.5. Một số công trình tiêu biểu nhà nhiều tầng sử dụng cọc Khoan nhồi tại Nha
Trang

Hình 1.5. Công trình Vinpearl Trần Phú Nha Trang: Mặt bằng móng khởi công

Hình 1.6. Công trình Vinpearl Trần Phú Nha Trang: Tổng quan công trình


15

Hình 1.7. Công trình A&B Nha Trang

16

Hình 1.8. Công trình Khách sạn condotel Ariyana Nha Trang
1.6. Kết luận Chương 1
Dựa trên số liệu ịa chất các vùng nêu trên trong chương III tác giả luận văn
trình bày cách tính toán s c chịu tải cọc khoan nhồi cho các loại ường kính theo
TCVN10304:2014 và so sánh với k t quả tính toán theo theo k t quả nén tĩnh thực t
trên công trường. Từ ó có những k t luận và khuy n cáo trong công tác thi t k , tư
vấn, quản lý dự án.


17

CHƯƠNG 2
KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP
2.1. Dự báo khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi:

a. Khái niệm cọc khoan nhồi:
Cọc khoan nhồi là cọc ược thi công tạo lỗ trước trong ất, sau ó lỗ ược lấp
ầy bằng bê tông có hoặc không có cốt thép. Việc tạo lỗ ược thực hiện bằng phương
pháp khoan. Thông thường cọc nhồi ược tạo lỗ từ cao ộ mặt ất, ất trong lòng cọc
ược lấy ra. Cọc khoan nhồi có ường kính bằng và nhỏ hơn 600mm ược gọi là cọc
nhồi có ường kính nhỏ, cọc khoan nhồi có ường kính lớn hơn 600mm ược gọi là
cọc nhồi ường kính lớn.

b. Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
- Sử dụng ược cho mọi loại ịa tầng khác nhau.
- S c chịu tải lớn.
- Độ lún nhỏ do mũi cọc ược hạ vào lớp ất có tính nén rất nhỏ.

- Không gây ti ng ồn và tác ộng

n công trình lân cận, phù hợp xây dựng

trong i u kiện xây chen tại các ô thị.

- Rút bớt ược công oạn úc cọc, do ó không cần các khâu xây dựng bãi
úc, lắp dựng ván khuôn...

- Cho phép kiểm tra trực ti p các lớp ất lấy mẫu từ các lớp ất ào lên, có
thể ánh giá chính xác i u kiện ất n n.

c. Nhược điểm của cọc khoan nhồi:
- Sản phẩm trong quá trình thi công

u nằm sâu trong lòng ất khó kiểm

soát chất lượng bê tông cọc.

- Cọc ổ tại chỗ, nên dễ xảy ra các khuy t tật ảnh hưởng tới chất lượng cọc như:
+ Hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay ổi kích thước ti t diện
khi cọc xuyên qua các lớp ất khác nhau;
+ Bê tông xung quanh thân cọc bị rửa trôi gây ra rỗ mặt thân cọc
+ Lỗ khoan nghiêng lệch, sụt vách lỗ khoan
+ Bê tông ổ thân cọc không ồng nhất và phân tầng

- Quá trình thi công cọc khoan nhồi là tại công trường ngoài trời nên phụ
thuộc nhi u vào thời ti t như mưa bão..., mặt bằng thi công lầy lội ảnh hưởng
trường.

n môi