Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi dưới các công trình nhà cao tầng trong điều kiện đất yếu ở khu vực tp hcm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------o0o----------

LÊ NGUYỄN THÀNH NHÂN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI
CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU
KIỆN ĐẤT YẾU Ở KHU VỰC TP . HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành : ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
( CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU )
Mã ngành : 60.58.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ

TP. Hồ Chí Minh , tháng 8 năm2003 .


Luận văn cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ
Do tình hình kinh tế của đất nước và thành phố ngày càng phát triển, nhu
cầu về nhà ở, nhà văn phòng ngày càng nhiều trong khi q đất của thành
phố ngày càng ít đi. Bên cạnh đó nước ta có nhiều sông suối nên vấn đề cần
những cây cầu lớn để giải quyết lưu thông giữa thành phố và các tỉnh là vấn
đề cấp thiết. Có nhiều phương án móng nhưng phương án móng cọc khoan
nhồi là thích hợp nhất.
Đứng về mặt xây nhà cao tầng, khu vực địa chất Thành Phố Hồ Chí Minh
được xem là tương đối yếu. Nên khi tiến hành thi công thi công cọc khoan
nhồi sẽ rất khó khăn và phức tạp, hơn nữa do công nghệ này còn mới nên

đã xảy ra một số thường gặp :
- Ít kinh nghiệm thiết kế, thi công nên thường gặp sự cố khi thi công
nhất là sự cố do chủ quan gây ra, sự cố rút ống chống lên quá nhanh
làm ảnh hưởng đến chất lượng đầu cọc … và làm ảnh hưởng đến chất
lượng thi công cũng như giá thành của cọc.
- Về việc tính toán thiết kế : Các bảng tra hệ số trong các tiêu chuẩn
20 TCN 21 – 86, TCXD 195 : 1997, TCXD 205 – 1998 … thường
không đầy đủ nên gây không ít khó khăn cho công tác thiết kế.
- Trong qui phạm thi công cọc khoan nhồi của ta các tính chất của dung
dịch Bentonite biến thiên rất rộng nhất là tình chất độ nhớt, tỷ trọng …
và cũng không có một tiêu chuẩn cụ thể nào qiu định từng loại đất
ứng với một tính chất nhất định của dung dịch Bentonite.
Nhằm giải quyết những vấn đề tồn tại trên, nội dung của luận văn : “
Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi dưới các công trình nhà cao tầng trong
điều kiện đất yếu ở khu vựa TP. Hồ Chí Minh “ sẽ tập trung nghiên cứu các
vấn đề này thông qua các chương sau :
CHƯƠNG 1 :

CHƯƠNG 4 :

Nghiên cứu tổng quan về tính toán, thi công cọc khoan
nhồi .
Nghiên cứu đất yếu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh.
Nghiên cứu các giải pháp cấu tạo và tính toán cọc
khoan nhồi.
Nghiên cứu các giải pháp thi công cọc khoan nhồi.

CHƯƠNG 5 :

Nghiên cứu các giải pháp kiểm định cọc khoan nhồi.

CHƯƠNG 6 :

Tính toán và thi công, kiểm định cọc khoan nhồi cho
một công cụ thể.
Kết luận và kiến nghị.

CHƯƠNG 2 :
CHƯƠNG 3 :

CHƯƠNG 7 :

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS . Lê Bá Vinh


Luận văn cao học – Ngành Công Trình Trên Nền Đất Yếu – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS . Lê Bá Vinh


Luận văn thạc sỹ – Ngành địa kỹ thuật xây dựng ( Công trình trên nền đất yếu ) – Khóa 12
Học viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

ABSTRACT OF THESIS
Due to development of economics of our country, requirement of housing
and office more and more while plan of city for building not much. Beside
there are too much streams, drives in our country and needing big bridges to
solve traffic between City and country being necessary. There are too much
foundation method but bored pile foundation is best suitable.

Ho Chi Minh city is weak soil area to built highBuilding. While contructing
bored pile is difficult and complex, moreover bored pile techniecs are rather
new so there are some problems as listed below :
- Lachking of experience in contructing and designing lead to failures,
special internal problems, because of soon putting on casing, which
decrease the quality of head pile… and decrease the quality and
increase contruction cost.
- For calculation method : indexs of constant 20TCN 21 – 86, TCXD
195 : 1997, TCXD 205 – 1998 are normal complete there for
difficulty for designing.
- In Vietnamese standar contruction, complexion of Bentonite liquid
are variation specialy viscosity of rating, density… and there is not
standar to stipulate every soil correspond complexion of Bentonite
liquid.
The aim of this thesis is to solve the above problems of bored pile
fuondation. The content of “ STUDY AND APPLICATION BORED PILE
FOR HIGH BUILDING IN WEAK SOIL CONDITION OF HO CHI
MINH CITY “ focus on these problems in the following : Generall study
about the calculation methods and contruction bored pile; Study about weak
soil of Ho Chi Minh city; Study about formation solutions nd the calculation
methods of bored pile; Sudy about the contruction method of bored pile;
Sudy about the test method of bored pile; Base on result of studying, Sudy
about the calculation methods, calculation method sand test method for
projects practice; finaly, it is remark and conclusion.

GVHD : TS. Lê Bá Khánh – TS. Lê Bá Vinh


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

CHƯƠNG 1 :
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ TÍNH TOÁN ,
THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI .
Khi nền kinh tế ngày càng phát triển, dân cư ngày càng đông, nhu cầu về nhà ở
ngày càng cấp bách. Nhất là trong khu vực nội thành đông đúc dân cư nhu cầu về
chung cư cao tầng, hoặc những nhà cao tầng ( khách sạn, văn phòng làm việc ) sẽ
ngày càng nhiều. Ở những vùng đất yếu trong khi đó tải trọng truyền xuống móng
lớn và ngoài ra do những yêu cầu khắt khe về môi trường thì những giải pháp móng
khác có thể sẽ không còn phù hợp nữa khi đó giải pháp móng cọc khoan nhồi sẽ là
lựa chọn duy nhất.
Ở các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long, khi lưu thông, vận chuyển hàng hóa lên
thành phố Hồ Chí Minh nếu lưu thông bằng những phương tiện đường thủy như tàu,
phà đã không còn phù hợp. Do đó nhu cầu bức bách về những chiếc cầu nối liền hai
tỉnh, chịu được tải trọng lớn ngày càng thiết yếu. Khi đó chỉ có phương án móng cọc
khoan nhồi là hiệu quả nhất.
Trong những năm trở lại đây kinh tế Việt Nam ngày càng phát triển, cùng với các
nhà đấu tư vào nước ta ngày càng nhiều. Trong đó khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh
là sôi động nhất do đó nhu cầu về nhà ở và văn phòng làm việc cho các công ty
nước ngoài rất cần thiết và cấp bách. Trong khi đó quỹ đất của thành phố ngày càng
hạn hẹp, nhu cầu nhà ở của nhân dân thành phố là rất lớn, ngoài ra để phục vụ cho
chương trình tái định cư của các dự án lớn như Kênh Nhiêu Lộc, Đại lộ Đông Tây …
do đó chung cư cao tầng sẽ là lựa chọn duy nhất . Ngoài ra những chung cư này phải
đảm bảo tính hiện đại phù hợp với yêu cầu phát triển của thành phố. Với điều kiện
địa chất đất yếu thành phố Hồ Chí Minh như các quận 2, huyện Nhà Bè, quận Bình
Thạnh các khu vực ven sông …. giải pháp móng cọc khoan nhồi cho nhà cao tầng và
công trình cầu là phù hợp nhất.
Do đó việc tính toán thiết kế và thi công móng cọc khoan nhồi cho các công trình
nhà cao tầng với điều kiện đất yếu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh là tất yếu.
Việc lựa chọn một giải pháp móng thích hợp cho công trình không đơn giản, nó đòi

hỏi sự hiểu biết sâu sắc lớp địa tầng cũng như các phương pháp tính toán. Trong quá
trình phát triển của đất nước, các kỹ thuật thi công những phát minh mới cũng du
nhập vào nước ta ngày càng nhiều. Trong đó phương pháp tính toán và thi công cọc
khoan nhồi cũng được du nhập và phát triển.
Khi phân loại cọc, thông thường dựa trên công nghệ, có thể phân chia theo hai loại :
- Cọc đúc sẵn : Cọc ép, cọc đóng, cọc rung, xoắn .
- Cọc đúc tại chổ : sau khi khoan tạo lỗ trong đất, sau đó tiến hành đổ bê
tông.
1 . 1 . ĐẶC ĐIỂM CỦA CỌC ĐÚC SẴN :
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang1


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

1 . 1 . 1 . Cọc đóng :
Là cọc bê tông cốt thép được thi công đúc sẵn hoặc cọc thép chở đến hiện trường và
hạ vào trong nền đất bằng búa đóng.
a . Ưu điểm :
- Thi công đơn giản, thiết bị ít.
- Rẻ tiền, giá thành ha .
- Độ tin cậy cao, chất lượng cọc hoàn toàn kiểm tra được.
- Tận dụng tối đa sự làm việc tương hỗ đất và cọc : cả hai phần ma sát và
sức kháng mũi.
b . Nhược điểm :
- Kích thước và chiều dài cọc hạn chế.
- Sức chịu tải cọc không lớn.
- Không thể xuyên quá lớp địa tầng là cát hạt trung, lớn, sét cứng và lớn

hơn xen kẹp trong đất nền.
- Khi thi công qua lớp cát thì dễ xuất hiện độ chối giả, khi đó phải ngưng thi
công trong vòng 2 – 3 ngày làm ảnh hưởng đến tiến độ thi công chung của
móng.
- Khi thi công cọc qua lớp sét sẽ gây ra hiện tượng trương nở và làm cọc bị
dịch chuyển ngang và trồi lên.
- Khi thi công có nhiều tiếng ồn ảnh hưởng đến môi trường thành phố.
- Gây chấn động ảnh hưởng đến các tới các công trình lân cận. Do đó
không thích hợp khi thi công trong khu vực nội thành.
c . Phạm vi áp dụng :
- p dụng cho các công trình từ 12 tầng trở xuống, do khả năng thi công ép
cọc có giới hạn.
- Lớp địa tầng có lớp đất yếu không lớn.
1 . 1 . 2 . Cọc ép :
Cũng là cọc bê tông cốt thép được thi công đúc sẵn hoặc cọc thép chở đến hiện
trường và hạ vào trong nền đất bằng cách ép bằng kích. Từ trước cọc ép đã được sử
dụng để sửa chữa nhà cũ bị hư hỏng. Trong vài năm trở lại đây cọc ép được sử dụng
rộng rãi cho xây dựng ở các công trình mới ở Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh.
a . Ưu điểm :
- Không có tiến ồn, không rung động.
- Độ tin cậy cao do dễ kiểm tra chất lượng cọc và tác dụng tươngg hổ giữa
đất và cọc.
b . Nhược điểm :
- Có khuyết điểm giống như cọc đóng. Sức chịu tải của cọc không lớn , hạn
chế của phương tiện thi công.
- Không thể xuyên qua lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp trong đất nền.
c . Phạm vi áp dụng :
- Phạm vi áp dụng cho cọc chịu tải trọng nhỏ.
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang2


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

- Khu vực địa tầng Không có lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp trong đất nền.
1 . 1 . 3 . Cọc ống :
Cũng là cọc bê tông cốt thép được thi công đúc sẵn hoặc cọc thép chở đến hiện
trường và hạ vào trong nền đất bằng búa rung kết hợp hút xói.
a . Ưu điểm :
- Không có tiến ồn, không rung động.
- Độ ti cậy cao do dễ kiểm tra chất lượng cọc và tác dụng tương hổ giữa đất
và cọc.
- Thi công đơn giản, ít thiết bị.
- Sức chịu tải tương đối lớn.
- Độ tin cậy cao, thi công đơn giản.
b . Nhược điểm :
- Có khuyết điểm giống như cọc đóng. Sức chịu tải của cọc không lớn, hạn
chế của phương tiện thi công.
- Không thể xuyên qua lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp trong đất nền.
- Tốn nhiều mối nối, Cọc càng hạ sâu càng khó thi công ( do ma sát lớn ).
c . Phạm vi áp dụng :
- Chỉ áp dụng cho công trình chịu tải trọng không lớn. Chiều dài cọc không
lớn.
- Không thích hợp cho lớp địa ttầng có lớp sét cứng, cát chặt xen kẹp trong
đất nền.
1 . 2 . CÁC ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA CỌC KHOAN NHỒI :
Cọc khoan nhồi là cọc có hố khoan được tạo trước sau đó sẽ tiến hành đổ bê tông.
Việc lựa chọn sử dụng cọc khoan nhồi ngoài việc móng chịu tải trọng lớn còn phụ

thuộc vào điều kiện địa chất của công trình xây dựng :
Khi thi công công trình nhà cao tầng trên lớp đất yếu có chiều dầy quá lớn, việc
chọn các phương án móng thông thường kể cả cọc đóng khó thành hiện thực. Do cọc
phải qua lớp đất yếu có chiều dầy lớn , sức chịu tải của cọc lại nhỏ, không kinh tế và
khó giữ được ổn định ngang của công trình cũng như ổn định của móng.
Trường hợp móng cọc phải xuyên qua lớp đá cứng thì không có máy búa nào có thể
đóng xuyên qua được. Trong trường hợp này sử dụng cọc khoan nhồi là hợp lý nhất
do khi thi công cọc khoan nhồi có thiết bị phá đá.
Khi cọc đóng chịu tải trọng lớn ( 150 T trở lên ), thì không có một búa nào có thể
đóng hay ép cọc được, do đó phương án cọc khoan nhồi là hiệu quả nhất.
Tuy nhiên khi đi sâu phân tích các mặt ta nhận thấy những ưu khuyết điểm của cọc
khoan nhồi như sau :
1 . 2 . 1 . ƯU ĐIỂM :
Cọc khoan nhồi có khả năng chịu tải lớn. Sức chịu tải của cọc khoan nhồi với đường
kính lớn và chiều sâu lớn có thể đạt hàng nghìn tấn.

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang3


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Khi thi công không gây ra chấn động đối với các công trình xung quanh như cọc
đóng. Thích hợp với các công trình xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục được các
nhược điểm của các loại cọc đóng khi thi công trong trong điều kiện này.
Có khả năng mở rộng đường kính và chiều dài cọc đến mức độ tối đa điều này làm
tăng sức chịu tải của cọc, làm giảm bớt số lượng cọc cũng như thời gian thi công.
Hiện nay có thể sử dụng cọc khoan nhồi có đường kính từ 60cm đến 250cm hoặc lớn

hơn. Chiều sâu cọc khoan nhồi có thể hạ đến 100m. Trong điều kiện thi công cho
phép có thể mở rộng đáy để tăng khả năng chịu lực của cọc.
Do khoan tạo lỗ trong quá trình thi công nên có điều kiện kiểm tra điều kiện địa
chất công trình của từng cọc và từ đó dễ dàng tính lại sức chịu tải của cọc cho phù
hợp.
Đối với đài thấp, lượng thép sử dụng cho cọc khoan nhồi ít hơn so với cọc đóng.
Có thể thi công cọc qua lớp đá cứng nằm xen kẽ.
Không có tiếng động của búa như thi công cọc đóng.
Cọc khoan nhồi chịu được tải trọng ngang lớn.
1 . 2 . 2 . NHƯC ĐIỂM :
Suất huy động cường độ vật liệu thấp, giá thành cao do đó giá thành phần nền móng
thường cao hơn khi so sánh với phương án móng cọc khác như cọc ép và cọc đóng.
Theo tổng kết sơ bộ, đối với các công trình nhà cao tầng với số lượng tầng không lớn
lắm ( dưới 12 tầng ), kinh phí xây dựng nền móng khi thi công cọc khoan nhồi
thường lớn hơn 2 – 2.5 lần khi so sánh đối với cọc ép. Do chí phí cho cọc ép 30x30
thông thường là 15 – 20USD/m trong khi chi phhí cho cọc khoan nhồi là 200 – 300
USD/m. Tuy nhiên nếu số lượng tầng lớn hơn thì phương án cọc khoan nhồi là hợp lý
nhất.
Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đòi hỏi kỹ thuật cao, để tránh các hiện tượng
phân tầng trong khi đổ bê tông dưới nước có áp, có dòng thấm lớn hoặc đi qua các
lớp đất yếu có chiều dầy lớn ( các loại bùn, các loại cát nhỏ, cát bụi bão hòa nước ).
Việc sử dụng dung dịch bentonite đòi hỏi phải có chuyên gia kiểm tra thường xuyên.
Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường rất phức tạp và tốn kém trong quá
trình thực thi.
Khối lượng bê tông thất thoát trong quá trình thi công do thành lỗ khoan không đảm
bảo và dễõ bị sập cũng như việc nạo vét đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông dễ gây
ảnh hưởng xấu đối với chất lượng thi công cọc.
Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi so với cọc đóng và cọc ép do công nghệ khoan
tạo lỗ.
1 . 2 . 2 . PHẠM VI ÁP DỤNG :

a . Qui mô công trình :
Đối với các công trình có qui mô ít nhất từ 10 đến 12 tầng trở lên trong điều kiện
xây chen mới nên áp dụng và khhi đó mới thể hiện được tính ưu việt của cọc khoan
nhồi.

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang4


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Theo kinh nghiệm tổng kết ở nước ta, giá thành của phần nền móng khi áp dụng cọc
Khoan nhồi đối các nhà cao tầng từ 10 đến 12 tầng trở xuống thường gấp từ 2 đến
2.5 lần kinh phí xây dựng nền móng khi dùng cọc ép hay dùng cọc khoan dẫn đóng.
Cọc khoan nhồi dùng có hiệu quả nhất trong các điều kiện xây chen khi tải trọng
công trình rất lớn và lớp đất tốt và nằm ở độ sâu trên 40m và 50m. Khi đó áp dụng
các loại cọc ép và khoan dẫn đóng không hiệu quả.
Thích hợp với các công trình chịu tải trọng ngang lớn : cầu và nhà cao tầng.
b . Điều kiện địa chất thủy văn :
Thích hợp với các loại địa tầng có chiều dầy lớp đất yếu lớn và móng chịu tải trọng
lớn, ngoài ra cũng thích hợp với loại địa tầng có lớp đá cứng xen kẻ, hoặc qua lớp
đất sét dính ( cát pha sét, sét pha cát, sét ) ở trạng thái và cứng mà ở tại đó không
cho phép sử dụng các loại cọc khác.
Cọc khoan nhồi cũng có thể áp dụng khi gặp các loại đất hoàng thổ có tính lún ướt
và các loại đất trương nở.
Đối với đất nền thuộc loại cát nhỏ bụi ở trạng thái bảo hòa nước, hoặc khi có dòng
thấm hoặc ở những nơi có nước áp lớn, hoặc ở những nơi có sự thay đổi mực nước
ngầm do thay đổi thủy triều lên xuống, Việc thi công cọc khoan nhồi sẽ dẫn đến rất

nhiều khó khăn và dẫn đến các sự cố có thể xảy ra, làm giảm khả năng chịu tải của
cọc, ảnh hưởng đến sự an toàn của toàn bộ công trình.
1 . 3 . TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI Ở NƯỚC NGOÀI :
Bắt đầu thập niên 80, cọc khoan nhồi đã được sử dụng cho những công trình lớn mà
các phương án móng khác không thể đáp ứng. Và ngày nay cọc khoan nhồi đã phát
triển rộng khắp trên thế giới, điển hình như sau :
a . Ở Anh :
Trung tâm năng lượng Sizewell.B nằm trên bờ biển cách London được xây dựng
năm 1987. Toàn bộ công trình dài 2160m dầy 0.8m sâu 55m. Ổn định vách khoan
bằng vữa bentonite và thi công trong 20 tuần.
b . Ở Pháp :
Cửa hông đườnghầm xuyên biển Manche tại Sangle được thi công năm 1987, cửa ga
này được bao bọc một vòng tường dài 482m, sâu 61.5m.
Việc chống thấm cho một toà nhà công nghiệp 9 tầng tên đại lộ Fontvielle ở
Monaco cũng được xử lý bằng tường chịu lực dầy từ 1 – 1.2m, sâu 18m.
Móng của một kho chứa thiết bị ở quận Elsau, tây nam Strasbourg tựa trên những
cọc có đường kính từ 0.62 – 0.92m, có chiều dài từ 9 – 13m có khả năng chịu tải một
cọc từ 250 – 400T có độ lún thực từ 1.5 – 3cm ( theo kết quả thử tónh ngày
20.11.1985). tương tự cung văn hóa thể thao Aquaboulevard nằm ở 15 thủ đô Paris
nằm tên một móng gồm 1600 cọc Starsol có đường kính 0.42 – 1.02m.
Đường vòng cung ở Toulouse đảm bảo nối liền giao thông giữa xa lộ AG1 –
Bordeaux đến Creassone dài 20km được ổn định mái nhờ những cọc Starsol có
đường kính
0.6 – 1m, sâu 17m.
Bến cảng Harve tựa lên 3 hàng cọc Betono có đường kính mỗi cọc là 1.5m, dài 30 –
42m. Các cọc được tính toán với tải trọng từ 630 – 750T.
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang5

Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

c . Ở Mỹ :
Đập Fontelle nằm ở phía tây nam Wyoming trên sông Green, được thi công năm
1985 – 1986. Đập này được tăng cường thêm hai tường chịu lực dạng console ở hai
bờ tả và hữu. Mỗi tường dầy 0.65m và sâu 55m. Tương tự, việc sửa chữa đập đất
Navaja trên sông San – juan ở phía tây bắc tiểu bang New Mehico, cũng được cũng
cố bằng tường chịu lực dầy 0.65m, sâu 120m với tổng chiều dài là 140m.
d . Ở Nga :
Cọc khoan nhồi được sử dụng cho công trình nhà máy Krikoroj 2 đã thể hiện tính
hiệu quả của móng cọc khoan nhồi khi so sánh sức chịu tải tương đương giữa 75 cọc
đường kính 1.08m và nhóm cọc đóng 35x35cm gồm 300 cọc đứng và 675 cọc xiên.
Công trình nhà máy điện Bêrêzovski sử dụng cọc khoan nhồi theo công nghệ của
hãng Benotokhông chỉ thể hiện tính năng kỹ thuật mà còn thể hiện về mặt kinh tế.
Tương tự ở đồi Lênin đã xây dựng 2 nhà 16 tầng, mỗi nhà nằm trên 32 cọc đường
kính 1.08 dài 20 - 24m.
e . Ở Nhật Bản :
Nhà ga ở thành phố Kamata nằm trên những cọc khoan nhồi có đường kính 1.1m,
dài 22m với tải trọng thử lên đến 500T ở độ lún 1.5cm.
Cầu nối Honhsu – Shikoku, móng mố trụ của cầu tựa trên hệ thống cọc khoan nhồi
có đường kính 2 – 3m, dài 40 – 70m, có sức chịu tải lớn nhất 40MN.
f . Ở Hungry :
Đập Dunakiliti ( 10 – 1986 ) nằm trên sông Danube, được xây dựng trên lõi gồm
block, tường chịu lực với chiều dài mỗi block là 125m, chiều dầy từ 0.65 – 0.8m,
sâu 28 – 34m.
g . Ở o :
Đường xe điện ngầm U3/9 ở thủ đô Viên ( 1986 – 1988 ) là công trình có xử lý các
thông tin về sự làm việc của hố khoan đối với loại bùn khoan cho trước bằng nhiều

phần mềm vi tính, để đối chứng với các giả định lý thuyết như : Digital, Sinnus,
Chairloc …
h . Ở Singapore:
Từ năm 1967 đến nay đã có hơn 2 triệu mét cọc khoan nhồi được thi công độc quyền
bởi công ty The housing and Development Board. Năm 1983, 30.000 cọc khoan nhồi
được thi công cho móng công trình tường bao chống xói lở ở bờ biển với tổng chiều
dài 600.000m. Năm 1987 trong 1 triệu mét cọc được thi công số liệu phân tích cho
thấy chúng gồm 400.000m cọc thép H, 300.000m cọc bê tông đúc sẵn và 300.000m
cọc khoan nhồi. Năm 1988 đã có hơn 200.000m cọc khoan nhồi được thi công ở công
trình xe điện ngầm MRT.
k . Ở Hồng Kông :
Xa lộ Nathan Kil 2111 được thi công phần móng gồm 255m tường chịu lực sâu trung
bình 18m, chiều dầy trung bình từ 0.8 - 1m.
Tương tự đường Chen Chow Kni 6144 bao gồm một đoạn tường dài 347m , dầy 1.2m
sâu 50 – 60m với 22.500m3 .
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang6


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Việc thi công móng và tầng hầm cho khách sạn Peninsule cũng được thực hiện trên
khối lượng 3.500m3 nằm trong 124m tường chịu lực có chiều dầy 1.2m và chiều sâu
trung bình là 24mơ3. Các công trình thi công vừa kể trên đã đạt được những yêu cầu
và ảnh hưởng của nó môi trường cũng như sự tồn tại vốn có của khách sạn và tuyến
xe điện ngầm MRT ở gần đó ( khoảng cách đến công trình từ 19 – 44m ).
NHẬN XÉT :
Thành công :

Cọc khoan nhồi xuất hiện ở nước ngoài từ những năm của thập niên 80, tất cả các
công trình quan trọng, qui mô lớn. Nếu không có phát minh này thì những công trình
lớn, chịu tải trọng lớn chưa thể thực hiện được.
1 . 4 . TÌNH HÌNH SỬ DỤNG CỌC KHOAN NHỒI Ở TRONG NƯỚC :
Khi tải trọng công trình lớn, lớp đất yếu dầy các phương án móng khác không thể sử
dụng được, chúng ta mới sử dụng phương án cọc khoan nhồi. Thật ra ở nước ta
những năm 1960 khi xây dựng cầu Hàm Rồng chúng ta đã có dịp làm quen với thiết
bị và công nghệ thi công cọc khoan nhồi D1.55m. Tuy nhiên do yếu tố khách quan
và chủ quan công nghệ này chưa phát triển được. Trong những năm 80 ở nước ta đã
sử dụng cọc khoan nhồi bằng phương pháp thủ công và ngày nay chúng ta đã có thể
sử dụng các biện pháp hiện đại để thi công. Cọc khoan nhồi được sử dụng rộng rãi
trong các ngành cầu đường và trong các công trình thủy lợi, trong những công trình
dân dụng và công nghiệp. Từ sau khi áp dụng thành công phương án móng Cọc
khoan nhồi tại các cầu Việt Trì
( khu vực miền Bắc, hoàn thành năm 1995 ), cầu
Sông Gianh ( Khu vực miền Trung, hoàn thành năm 1998 ) và cầu Mỹ Thuận ( Khu
vực miền Nam , hoàn thành năm 2000 ). Đến nay cọc khoan nhồi đã phát triển rầm
rộ và xuất hiện ở khắp cả các công trình trên cả nước. Đối với việc xây dựng ở các
đô thị lớn trong điều kiện xây chen thì khả năng áp dụng cọc khoan nhồi càng lớn và
đặc biệt khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long là một trong những địa bàn có cấu tạo
địa tầng thích hợp cho việc áp dụng các cọc khoan nhồi đối cới các công trình cao
tầng và các cầu lớn có kết cấu móng đòi hỏi chịu tải trọng lớn.
Có hai loại cọc khoan nhồi là cọc thông thường và cọc mở rộng đáy. Đối với loại
cọc khoan nhồi mở rộng đáy sẽ tận dụng tối đa khả năng kháng mũi cọc và làm tăng
sức chịu tải của cọc.
a . Móng cọc khoan nhồi cho các công trình nhà cao tầng :
Trong những năm qua ở trong nước đã có rất nhiều công trình cầu lớn và công trình
nhà cao tầng sử dụng móng cọc khoan nhồi. Có thể kể tên một số công trình sau :
Móng của nhà 8 tầng 34 Ngô Quyền – Hà Nội dùng cọc khoan nhồi đường kính
120cm. Cọc xuyên qua lớp địa tầng cát mịn – cát thô – cuội sỏi bằng máy khoan gàu

SOLIMECTREVE của Italia.
Móng của khách sạn CARAVEN – TP.Hồ Chí Minh dùng 252 cọc khoan nhồi đường
kính 60cm. Cọc Xuyên qua địa tầng sét pha - cát pha – cát mịn – cát trung bằng máy
khoan trục guồng TH55 của Nhật, và giữ ổn định vách lỗ khoan bằng nước.
Móng của khách sạn OCEAN PLACE, 80 Đông Du TP. Hồ Chí Minh dùng cọc
khoan nhồi đường kính 120cm, dài 50 – 60m, sức chịu tải của cọc 800T. Với công
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang7


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

nghệ khoan ướt của RODIO – Ý, có sử dụng dung dịch Bentonite để giữ ổn định
thành vách.
Móng của khách sạn PLAZA, 17 Lê Duẩn TP.Hồ Chí Minh dùng cọc khoan nhồi
đường kính 80cm, dài 35m, sức chịu tải của cọc 250T. Cọc tựa trên lớp sét cứng, với
công nghệ khoan ướt của RODIO – Ý, có sử dụng dung dịch Bentonite để giữ ổn
định thành vách.
Móng của khách sạn SAS ROYAL –Hà Nội dùng cọc khoan nhồi đường kính
120cm, dài 42 - 43m, sức chịu tải của cọc 385T. Cọc tựa trên lớp cụi sỏi, với công
nghệ khoan ướt, có sử dụng dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Móng của khách sạn CENTRAL – Hà Nội dùng cọc khoan nhồi đường kính 100cm,
dài 39m, sức chịu tải của cọc 300T. Cọc tựa trên lớp thô rất chặt, với công nghệ
khoan ướt, có sử dụng dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Một số công trình tiêu biểu có sử dụng cọc khoan nhồi từ năm 1993 – 1996 :
SỐ
TT

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

TÊN CÔNG TRÌNH

Thời
gian
Thực
hiện
Khách sạn NORFOLK TP.HCM
1993
Khách sạn Sercip Đồng Khởi, TP HCM
1993
Trụ sở báo Tuổi Trẻ, TP. HCM
1994
Nhà máy giấy Đồng Nai
1994
Nhà máy thức ăn gia súc Đồng Nai
1995
Khách sạn Sheraton, Hồ Tây, Hà Nội

1995
Nhà văn phòng “ Land Mark “, Hà Nội
1995
Nhà máy bia Tiger Hóc Môn, TP. HCM
1996
Khu công nghiệp AMATA, Biên Hòa, 1996
Đồng Nai
Văn phòng 2 chính phủ, TP. HCM
1996
Khách sạn Hilton, TP. HCM
1996
Nhà máy xi măng Hòn Chông, Kiên Giang 1996

Chủ đề án

c
Pháp
Báo tuổi Trẻ
Trung Quốc
Thái Lan
Malaysia
Delta – Mỹ
NM bia Tiger
Mỹ
Việt Nam
FEAL – Pháp
Morning
Star
Cement

b . Móng cọc khoan nhồi cho các công trình cầu lớn :
Móng mố trụ cầu Mỹ Thuận, sử dụng 36 cọc khoan nhồi đường kính 250cm, dài 55 100m, sức chịu tải của cọc 3000T. Cọc tựa trên lớp cát chặt, có sử dụng ống chống
và dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Móng mố trụ cầu Thị Nghè 2, sử dụng 40 cọc khoan nhồi đường kính 100cm , dài 33
- 37m, sức chịu tải của cọc 600 - 750T . Cọc tựa trên lớp sét cứng, có sử dụng ống
chống và dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang8


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Móng mố trụ cầu Bình Điền, sử dụng 40 cọc khoan nhồi đường kính 100cm, dài 33 37m, sức chịu tải của cọc 600 - 750T. Cọc tựa trên lớp sét cứng, có sử dụng ống
chống và dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Móng mố trụ cầu Điện Biên Phủ, sử dụng cọc khoan nhồi đường kính 100cm, dài
39.6m, sức chịu tải của cọc 600 - 750T. Cọc tựa trên lớp sét cứng, có sử dụng ống
chống và dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Móng mố trụ cầu Vượt đường Lê Thánh tôn nối dài – TP.Hồ Chí Minh, sử dụng cọc
khoan nhồi đường kính 160cm và 60cm, dài 45 - 49m, sức chịu tải của cọc 200 900T . Cọc xuyên qua lớp cát sét dẻo, cát hạt trung đến thô rời rạc đến chặt vừa,
ngàm vào tầng sét cứng 3 – 6m bằng máy khoan BS – 680 – R có sử dụng ống
chống và dung dịch Bentonite để giữ ổn định thành vách.
Hình 1.1 : khi khoan cọc qua lớp địa tầng có áp lực thủy động :
Vửa Bentonite tràn ra ngoài lổ khoan

Nước có áp
tràn vào trong lổ khoan

a Bentonite b?hóa nước

Vư?

Sét không thấm nước

Cát chảy vào trong lổ khoan

Cát lắng đọng

Sét không thấm nước

NHẬN XÉT :
Thành công :
Tính toán : công nghệ thi công và tính toán cọc khoan nhồi du nhập vào nước ta vào
những năm đầu của thập niện 90, và ngày càng phát triển mạnh. Kích thước cọc thay
đổi tùy theo điều kiện địa chất và lực truyền xuống móng, đường kính thay đổi từ
600 – 3000mm, chiều dài có thể đạt đến 100m.
Thi công : cọc khoan nhồi thích hợp cho các công trình nhà cao tầng và cầu chịu tải
trọng lớn, xuyên qua lớp địa tầng có lớp đất yếu dầy. Chúng ta đã có thể thi công
những cọc khoan nhồi lớn, có sức chịu tải lớn. Sau nhiều năm thi công cọc khoan
nhồi với sự tư vấn của tư vấn nước ngoài, đến nay nhiều công ty của ta mạnh dạn
đầu tư máy móc, thiết bị và tự mình có thể thi công được.
Thất bại :
Tính toán : các phương pháp tính toán cọc khoan nhồi của ta chủ yếu dựa vào các
tiêu chuẩn và qui phạm của nước ngoài do đó khi áp dụng vào nước ta còn nhiều bất
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang9


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12

Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

cập. Chẳn hạn tiêu chuẩn 20TCN 21 – 86 dựa theo tiêu chuẩn thiết kế của Nga, tiêu
chuẩn TCXD 195:1997 dựa theo tiêu chuẩn thiết kế ISO.
Thi công : do cọc khoan nhồi du nhập vào ta chưa lâu ( vào những năn đầu của
những thập niên 90 ), nên kinh nghiệm thi công còn nhiều hạn chế nên xảy ra
nhiều sự cố như sập thành vách, đổ bê tông bị khuyết tật, lồng thép bị trồi .v.v…
Điển hình là cọc khoan nhồi của Khách sạn Amara – thành phố HỒ Chí Minh bị sập
thành , cọc biến dạng hình rễ cây.
Khi thi công ở lớp địa tầng có áp lực thủy động, khi khoan cọc vào tầng nước có áp
này cát sẽ chảy vào hố khoan, nếu áp lực nước mạnh sẽ đẩy dung dịch Bentonite ra
ngoài khi đó sẽ xảy ra hiện tượng sập thành vách.
Hình 1.2 : Thi công cọc bị sự cố :
- Cọc phình dạng rễ cây, đất cát xâm nhập sâu vào phần bê tông cọc.
- Bentonite lắng tụ dưới đáy hố khoan và làm giảm khả năng chịu tải của
cọc.
- Khối lượng bê tông đổ vượt quá thiết kế.

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang10


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân
SƠ ĐỒ MÔ TẢ SỰ CỐ CỌC KHOAN NHỒI
DD Bentonite

2
4

cát m?n pha ít sét
dẻo mềm , dẻo cứng
sét , xám vàng
dẻo mềm , dẻo cứng

6
8
10

cát m?n , pha ít sét
vàng nhạt ,
loảng rời , dẻo mềm
không có ống chống vách

12
14
16

12m

hang hốc do cát chảy
18
khối cát pha xâm nhập vào bê tông

20
22

26

7.6m

24

8.8m

6.2m

28
30

dung d?ch Bentonite đông tụ

32
34

36

Sét nâu vàng
dẻo mềm , dẻo cứng
đáy hố cọc khoan nhồi

38
40
42

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang11

Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

SƠ ĐỒ MÔ TẢ SỰ CỐ CỌC KHOAN NHỒI
Lớp BT đổ sau cùng tương đối tốt
liên kết với lớp BT đổ trước
Đất hố vách b?sập

2
4

Ống chống đa?được đặt vào
sau khi có đông tụ

6
100mm

8
10

12
14
16

Cát m?n
Xám vàng
dẻo mềm

Đỉnh lớp BT đổ lần đầu

b?phân tầng gần như cả lớp

18
20
22

Đất cát pha b?" cát chảy "
gây sập và được hốt đi

24
26
Bùn do đông tụ và được hốt đi

28
30

Bùn đông tụ hốt còn sót
32
34

Sét pha
cát m?n vàng
dẻo mềm

CKN b?dẻo nhảao hoá
Bùn đông tụ hốt còn sót

36
38

Đất sét pha cát ngay dưới hố

Sét vàng
nâu , dẻo mềm

40
42

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang12


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

SƠ ĐỒ MÔ TẢ SỰ CỐ CỌC KHOAN NHỒI

2

Ống chống vách

4
6
8
100mm

10

100mm

Vách bùn b?trương ph?nh

12
14
16
Mực nước tính toán đổ BT
18

lần 2 cao 27m
Thực tế chiều cao BT

20
22

đổ lần 2 chỉ cao 27m
do đất vách b?sập vào hố
và được hốt ra ngoài

24
26

Lớp bùn pha ít cát dẻo
nha?
o xám nhập vào BT

28
30

32

34

Chiều cao BT đổ lần 1
dự kiến cao 9m , chỉ đạt 7m

36
38

Chiều cao Bentonite đông tụ lần 2

40
42

Chiều cao Bentonite đông tụ lần 1

46

1 . 5 . CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯNG CỌC KHOAN NHỒI :
1 . 5 . 1 . KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN CƠ HỌC :
Đây là phương pháp đơn giản nhất để kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang13


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Theo kinh nghiệm thi công đối cọc khoan nhồi không có cốt thép cứ 50 cọc thì
khoan cơ học lấy lõi 1 cọc để thí nghiệm, còn đối với cọc khoan nhồi bằng bê tông

cốt thép thì nên dùng các phương pháp thử chính xác hơn.
1 . 5 . 2 . KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM :
Đây là phương pháp thông dụng phổ biến hiện nay để kiểm tra chất lượng cọc khoan
nhồi bằng bê tông cốt thép.
Theo qui định cứ 10 cọc sẽ chọn 1 cọc để đặc trước ống thí nghiệm. Các cọc thí
nghiệm sẽ được chọn ngẫu nhiên.
Nguyên lý của phương pháp này như sau : Đầu phát và đầu thu được nối với máy
trung tâm, được thả đều xuống lổ bằng ống nhựa đặt trước trong thân cọc .
Sóng siêu âm được phát ra qua đầu phát và được thu lại tại đầu thu và truyền về
máy trung tâm. Tín hiệu được chuyển về dạng số và lưu vào trong máy. Dựa vào sự
thay đổi của tín hiệu có thể phán đoán những khuyết tật của bê tông như rỗ, rạn nứt
hoặc có dị tật .v.v….
Các ống dẫn bằng chất dẻo hoặc bằng thép thường có đường kính 50 – 70mm được
đặt cách nhau một khoảng cố định cùng với cốt thép của thân cọc trước khi đổ bê
tông.
Đầu phát và đầu đo đấu với máy chính thả đều trong 2 lổ. Sóng siêu âm đo được
trong xuốt hành trình sẽ được ghi lại trong máy. Sau khi kết thúc ở 2 lổ đầu, đầu đo
chuyển sang lổ thứ 3 trong khi đài phát chuyển sang lổ thứ 2.
Cứ như vậy, mỗi cọc sẽ được đo 3 lần. Số ống dẫn đặt trong cọc có thể từ 2, 3 và 4
ống tùy thuộc vào đường kính cọc lớn hay nhỏ.
Số liệu ghi lại trong quá trình đo sẽ được xử lý trong phòng bằng chương trình vi tính
chuyên dùng.
1. . 5 . 3 . KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP TIA GAMMA .
Phương pháp này tương tự như phương pháp siêu â m nhằm đánh giá mức độ đồng
nhất của bê tông và xác định vị trí khuyết tật trong thân cọc, đồng thời có thể kiểm
tra được kích thước của cọc.
1 . 5 . 4 . KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CAMERA NHỎ :
Nguyên lý của phương pháp này là dùng một camera nhỏ truyền hình thả xuống lổ
khoan và từ đó quan sát được chất lượng tiếp xúc giữa đất nền với mũi cọc và xung
quanh cọc, cũng như chất lượng bê tông ở vách lỗ khoan.

1 . 5 . 5 . KIỂM TRA BẰNG PHƯƠNG PHÁP BIẾN DẠNG NHỎ :
Nguyên lý của phương pháp này là phát một chấn động vào đầu cọc bằng búa gõ
tiêu chuẩn, sau đó thu sóng phản xạ từ chân cọc lên đầu cọc bằng đầu đo gia tốc.
1 . 6 . NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN :
Qua một số nội dung ta đã nghiên cứu ta có thể rút ra một số nhận xét sau :
Khi tải công trình truyền xuống móng lớn mà các phương án móng khác không sử
dụng được. Khi đó phương án móng cọc khoan nhồi hiệu quả nhất.

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang14


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Khi công trình nằm trên lớp địa tầng có chiều dầy lớp đất yếu lớn, phương án móng
cọc không thể thực hiện được khi đó phương án móng cọc khoan nhồi là sự lựa chọn
số một.
Khả năng mang tải của cọc khoan nhồi rất lớn. Hơn nữa khi thi công không gây chấn
động, ô nhiễm môi trường như phương án móng cọc ép, đóng. Do đó khi thi công
những nhà cao tầng trong khu vực nội thành thì phương án móng cọc khoan nhồi vẫn
được ưu tiên chọn lựa.
Phương pháp thi công thường là khoan tạo lỗ và giữ thành vách bằng dung dịch
Bentonite, hoặc giữ thành bằng ống chống kết hợp với dung dịch Bentonite.
Các qui phạm, tiêu chuẩn thiết kế của ta như 20TCN 21 – 86 chủ yếu là dựa trên
các tiêu chuẩn của Nga (tiêu chuẩn Snhip ), TCXD 195:1997 dựa trên tiêu chuẩn
thiết kế ISO. Tuy nhiên khi lựa chọn các tiêu chuẩn này để tính toán cọc khoan nhồi
đã gây ra không ít khó khăn do các bảng tra không đầy đủ. Cụ thể như :
Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn 20TCN 21 – 86 :

- Khi góc ma sát trong của đất  nằm ngoài khoản 230 – 390 thì hệ số A0K,
B0K không có bảng tra.
- Và khi  nằm ngoài khoản 230 – 390 và L/dp > 25 thì hệ số  không có
bảng tra. Và khi  nằm ngoài khoản 230 – 390 và 0.8 < dp < 4m thì hệ số 
không có bảng tra.
- Theo bảng tra A.2 trang 55, khi độ sâu trung bình của lớp đất > 35m và đối
với đất sét có độ sệt IL ngoài khoảng 0.2 – 1 thì giá trị fs không có bảng
tra.
Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn TCXD 205 – 1998 :
- Chỉ xác định được giá trị Ks tan khi  = 250 – 450, còn ngoài khoản trên
thì trên biểu đồ không thể hiện.
- Nếu tính sức chịu tải của đất dưới mũi cọc theo công thức tổng quát thì giá
trị N không có bảng tra.
- Chỉ xác định được giá trị Nq khi  = 250 – 450, còn ngoài khoản trên thì
trên biểu đồ không thể hiện.
-

Chỉ xác định được giá trị

Zc
khi  = 280 – 380, còn ngoài khoản trên thì
d

trên biểu đồ không thể hiện.
Vấn đề khó khăn khi tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo đất nền do trong
công thức không có bảng tra sẽ được phân tích kỹ trong chương 3 của bài viết này.
Tuy nhiên do phương pháp thi công, kiểm tra cọc khoan nhồi còn mới mẻ đối với ta
do đó thường xảy ra sự cố làm giảm khả năng mang tải của cọc. Có hai loại sự cố :
do chủ quan và khách quan gây ra. Trong thực tế đến gần 90% sự cố do chủ quan
như : hạ lồng sắt không đạt đến độ sâu thiết kế hoặc tụt lồng, đứt dây cáp dẫn đến

cần rơi tự do nằm trong đáy hố khoan, trong quá trình khoan bị sập và lỗ khoan
không đạt độ sâu thiết kế, rơi gầu do gãy chốt và đứt dây an toàn, trong quá trình đổ
bê tông ống dẫn bị tắt, cần cẩu bị lệch hoặc đổ .v.v…
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang15


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Với cấu tạo địa chất trong điều kiện đất yếu ở khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh lúc
đó sẽ tính toán thiết kế và thi công cọc khoan nhồi như thế nào ? hiện nay chưa có
nghiên cứu đầy đủ để hình thành tiêu chuẩn riêng cho việc thiết kế cọc khoan nhồi ở
khu vực đất yếu Thành Phố Hồ Chí Minh, thông thường khi thi công cọc khoan nhồi
đã thường gặp sự cố như sập thành vách, dung dịch Bentonite đông tụ .v.v….làm ảnh
hưởng đến chất lượng cọc.
Vì những lý do nêu trên, học viên nghiên cứu đề tài : NGHIÊN CỨU ỨNG
DỤNG CỌC KHOAN DƯỚI CÁC CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU
KIỆN ĐẤT YẾU Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang16


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

CHƯƠNG 2 :

NGHIÊN CỨU ĐẤT YẾU Ở KHU VỰC THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH.
2 . 1 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐỊA CHẤT.
Do ảnh hưởng của chuyện động kiến tạo Cimeri và cuối Triat, khu vực Nam bộ được
nâng lên. Vùng chịu ảnh hưởng của trần tích lục nguyên để lại cuội kết Bửu Long,
Châu Thới. Sau đó tới Đà Lạt và cũng như Đồng Bằng Sông Cửu Long bắt đầu hạ
xuống và tích tụ các trầm tích Lục Nguyên tuổi Jura gồm : bột kết, cát kết, phiến sét
( Điệp La Ngà J2ln, Điệp Long Bình J34b ). Chiều dài của trầm tích Jura nầy gần
2000m chứng tỏ chế độ biển lâu dài vào giai đoạn này ở các tỉnh phía Nam.
Bước sang giai đoạn Kainozoi, hầu như cả khu vực phía Nam đã đạt được ổn định
tương đối, trong suốt thời gian từ cùi Kreta đến toàn bộ Paleogen. Vùng nghiên cứu
tồn tại trong điều kiện lục địa là chủ yếu tạo nên sự gián đoạn của địa tầng lớn trong
lãnh thổ nghiên cứu.
Sự hạ thấp tiếp theo của bề mặt địa hình lúc bấy giờ tạo điều kiện cho sự lắng đọng
trầm tích các loại thuộc địa tầng Bình Trưng ( N21bt ), hệ tầng Nhà Bè ( N21nb ) và
Điệp Bà Miêu (N21bm ), các hệ tầng này phân bố trên phạm vi khá rộng nhưng
không liên tục, không đều và không đồng loạt trên toàn bộ khu vực nghiên cứu. Mặt
khác, sự giáng đoạn giữa các địa tầng Bình Trưng, Nhà Bè, Bà Miêu cũng nói lên
qui luật chung của vùng là trong suốt Neogen, hầu như lãnh thổ tồn tại trong điều
kiện dưới mực nước đồng thời có hiện tượng nâng cục bộ tạo ra bởi các chu kỳ
chuyển động nâng ngắn hạn. Có thể dẫn chứng điều này bằng sự có mặt hiếm hoi và
hạn chế của tầng Bình Trưng.
Như vậy trong suốt Neogen, trừ Mioxen sớm vắng mặt trong địa tầng, ta có đủ các
đại biểu của chúng : Mioxen muộn ( hệ tầng Bình Trưng ), Pliocene sớm ( hệ tầng
Nhà Bè ), Pliocene muộn ( Bà Miêu ), giai đoạn này lãnh thổ dường như tồn tại
trong cơ chế hồ, đầm, vũng, vịnh ( ven bờ ) để chuyển dần sang vị trí của sông đến
lục địa trong Pleixtocene với sự hiện diện của các trầm tích sông và tam giác châu
Pleixtocene sớm ( tầng Trảng Bom ), Pleixtocene sớm giữa ( tầng Thủ Đức ),
Pleixtocene muộn ( tầng Củ Chi ).
Từ Pleixtocene sớm đến muộn, khu vực phía bắc của vùng nâng lên, biểu hiện bởi

các phun trào bazan khắp Đông Nam Bộ. Ngược lại vùng nghiên cứu tiếp tục chhìm
xuống mở đường cho sự tích tụ của vật liệu hiện đại Holocene khá rộng rãi và đa
dạng..
Vào cuối Pleixtocene, cả khu vựa nghiên cứu, đồng bằng sông Cửu Long, lục địa
Campuchia trở thành một khối thống nhất, không còn chịu ảnh hưởng của biển mà
được nâng lên chịu tác dụng xâm thực, bóc mòn lục địa. Điều này thể hiện rõ ở sự
phong hóa laterite và sự nghèo nàn các vết tích Pleixtocene. Quá trình này còn tiếp
diễn tới đầu Holocene.
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang16


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

Đầu Holocene giữa, biển bắt đầu tiến vào và tạo chế độ trầm tích đầm lầy ven biển.
Biển tiến vào khu vực bằng các lạch triều ( mà hiện nay vết tích của các lạch triều
cổ này là hệ thống rạch rất phổ biến ở khu vực ). Trầm tích trong giai đoạn này đã
để lại lớp đất sét pha đất bột màu xám xanh đen, xám đen có nhiều tàn tích thực vật
chưa phân hủy hoàn toàn. Tiếp đó biển rút đi.
Vào Holocene muộn. Thời kỳ này khu vực trở lại tích chất đầmm lầy ven biển có
nhiều thực vật phát triển tạo nên lớp bùn sét màu nâu đen, đen do chứa nhiều hữu
cơ.
Các thành tạo Holocene phủ kính hầu như toàn bộ vùng Nhà Bè, Quận 7. Do vị trí
địa lý của vùng, hầu như các trầm tích Holocene của vùng có nguồn gốc sông biển
tổng hợp. Trầm tích Holocene còn có tên gọi là phù sa mới thường có màu xám, xám
đen, xám nâu, thành phần vật liệu chủ yếu là á cát, á sét, sét, bùn… đặc biệt các
trầm tích này thường chứa nhiều vật chất hữu cơ thường bị nén chặt.
a. Trầm tích Holocene dưới - giữa nguồn gốc sông biển ( amIV1 – 2bc ): các

trầm tích Holocene gốc sông biển ( amIV1 – 2bc ) phân bố khá rộng, chúng phân bố
khá rộng ở phía nam Bình Chánh nên chúng được mang tên là tầng Bình Chánh (
amIV1-2bc ). Thành phần vật chất của các trầm tích chủ yếu là cát bột màu trắng
xám, xám vàng, dầy 5 – 10m đến 20 – 30m.
b. Trầm tích Holocene giữa – trên ( amIV2 – 3cg ): trầm tích này thường gọi là
lớp bùn sét nguồmm gốc sông biển ( amIV 2-3 ) màu nâu sẩm, xám đen chứa nhiều
chất hữu cơ. Chúng được hình thành trong suốt thời kỳ biển tiến Holocene. Có bề
dầy khoảng
5 – 8m. Trong chúng đôi khi chứa những thấu kính hoặc lớp cát pha,
sét pha.
c. Trầm tích hiện đại nguồn gốc sông biển ( amIV3) : Lớp bùn sét, sét, bùn
sét pha, bùn cát màu xám, đen phân bố rộng rãi dọc theo các sông rạch trong khu
vực. Quá trình vận chuyển và trầm tích của các vật liệu này chịu ảnh hưởng của thủy
triều biển và chế độ vận động của sông. Các thành tạo trầm tích hiện đại nguồn gốc
sông biển
( amIV3) và trầm tích Holocene giữa – trên ( amIV2 – 3cg ) liên
quan chặt chẽ với nhau, khó mà tách rời được. Chúng đều là những vật liệu tích tụ
trẻ nhất trong các lòng sông rạch và bám sát hai bên bờ sông, bề dầy có thể lên đến
15 – 20m.
Cột địa tầng tổng hợp thống kê theo thứ tự từ cổ điển đến trẻ ( Tác giả Trương Minh
Hoàn ) :

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang17


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân
hệ

Thông Tầng

KAIN

ĐỆ

HO

OZOI

TỨ

LO
CENE

Ký hiệu

Cột đia

đia tầng

tầng, ký
thạch học
3-4

AmIV3

AmIV1-3cg

Binh AmIV1-2bc
Chánh

trầm tích Holocene dưới giưa
nguồn gốc sông biển hôn
hợp. Thành phần sét, bụi
màu xám trắng, xám vàng
xám xanh chứa nhiều tàn
tích hưu cơ. Đôi chổ có
nhưng vỏ sò, hào biển, có
các thấu kínhcát bụi, cát
pha màu xám đen xen kẹp

5-8

tầng

PLEI

CENE

trầm tích hiện đại nguồn gốc
sông biển hôn hợp, thành
phần bùn sét màu xám đen
chứa nhiều hưu cơ
trầm tích Holocene giưa trên
nguồn gốc sông biển hôn
hợp. Thành phần sét, bụi
màu xám đen, xanh chứa
than bùn : cát hạt min

tầng
Cần
Giờ

TO

Mô tả thạch học

tầng
Củ
Chi

tầng
Thủ
Đức

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

trầm tích Pleitocene trên
nguồn gốc sông. Thành
phần gồm : phần trên chủ
yếu là cát bụi xen ít thấu
kính, sét bụi cao lanh, thấu
sạn sỏi, thạch anh, phần
dưới gồm cuội, sỏi cát
thạch anh xen ít thấu kính
sét cao lanh, có nơi có lớp
sét bi phong hóa laterite
trầm tích Pleitocene giua trên

nguồn gốc sông. Thành
phần gồm : phần trên là cát
hạt nhỏ, hạt bụi, thành phần
là thạch anh có màu đỏ, xen
ít thấu kính mỏng sét cao
lanh. phần dưới chủ yếu
gồm cát, sạn, sạn laterite có
màu đỏ. đỏ vàng, vàng nâu.

Trang18


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân
hệ

Thông Tầng

KAIN

ĐỆ

HO

OZOI

TỨ

LO
CENE

tầng
Trảng
Bom

Ký hiệu

Cột đia

đia tầng

tầng, ký
thạch học
5

AI3tb

KAIN
OZOI

NEO

PILO

GEN

CENE

70
N2,2bm

tầng
Nhà
Bè

MIO

đến
100

70
N1,2nb

tầng

CENE Binh
Trưng

đến
15

tầng
Điệp
Bà
Miêu

Mô tả thạch học

đến
90

15
N2.1bt

đến
25

trầm tích Pleitoxen dưới
guồn gốc sông, thành
phần gồm cuội sạn, cát
thạch anh có màu xám
trắng. xen la?
n ít cao lanh
trầm tích Plioxen trên nguồn
gốc sông biển hôn
hợp, phần trên là sét bụi
màu xám loang lo?
, phân
lớp mỏng, chứa phức hệ
bào tử phấn
polypodiaceac gen sp
phức hệ thực vật
Dalberyia retinervis, phần
dưới là tập cát bụi, chứa
các di tảo nước mặn và di
tích iagena afflaeris,
asterorotalia pullichella
trầm tích Plioxen dưới nguồn
gốc sông biển hôn hợp
gồm các tập sét bụi phân

lớp mỏng chứa phức hệ
bào tử phấn hoa
polipodiaceac gen sp
lythocarpus sp,
podocapus sp và phức hệ
thực vật Palkergra bella heer.
trong các tập cuội sòi có
các thấu kính than nâu màu
đen. Bên dưới là cuội sỏi
kết, sét kết xám trắng chứa
vôi, chứa các di tảo nước
mặn .
trầm tích Mioxen trên nguồn
gốc sông biển hôn hợp
thành phần gồm cuội sỏi
dăm kết màu lục, cát bụi kết
màu xám phân lớp, mỏng
chứa bào tử phấn hoa
pinus sp, piaacea sp
laris sp, gynkio sp.

GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang19


Luận Văn Thạc Sỹ – Ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng ( Công Trình Trên Nền Đất Yếu ) – Khóa 12
Học Viên : Lê Nguyễn Thành Nhân

ng Tầng

Ký hiệu

Cột đia

đia tầng

tầng, ký
thạch học

RA

ÊN

tầng

Long
RA Binh

J3K2lb

ỚI
tầng
La
Ngà

J2ln

Mô tả thạch học

tập trên gồm cát bụi kết,
màu nâu đỏ đá phiến, sét
phân đôi màu xám đen
có chứa than và các di
> 350 tích động thực vật;
Pagrophyllum sp
Zamoles sp, tập dưới gồm
các đá andezitobasalt
andezite và dăm kết, dung
nham và vụn dung nham
600
đến
900

Các đá trầm tích lục
nguyên gồm các kết, sét
kết, bụi kết. bụi phân lớp
có chứa vôi

2 . 2 . KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH TẠI THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH .
Đất yếu là loại đất có những chỉ tiêu cơ lý sau :
- Module biến dạng E0 < 50 kg /cm2.
- Góc ma sát trong 0 < 100.
- Hệ số nén a > 0.05 cm2/kg, đất có tính nén lún mạnh.
- Độ sệt B > 0.75 đất ở trạng thái dẻo nhão đến nhão.
- Sức kháng xuyên mũi qc < 4kg/cm2, chỉ số xuyên tiêu chuẩn của đất N < 4,
đất ở trạng thái dẻo chảy đến chảy.
Nhìn dưới góc độ xây dựng nhà cao tầng thì Thành Phố Hồ Chí Minh có thể được
xem là một vùng đất yếu. Theo kết quả thăm dò địa chất công trình thì tại Thành

Phố Hồ Chí Minh có thể chia thành hai khu vực chính :
Khu vực đất yếu :
Đó là khu vực Nhà Bè, Tân Thuận, Quận 4, Quận 8, Quận 6, một phần Quận 5, một
phần Quận Bình Thạnh, một phần của Hóc Môn và một phần Nam Thủ Đức ( Thủ
Thiêm ). Nơi đây ngay từ trên mặt đã gặp lớp bùn yếu phân bố đến độ sâu 20 –
30m. Sau đó là lớp sét dẻo mềm đến dẻo cứng có trị số SPT tăng từ 10 – 15 lên 35 –
50. Trừ phía Bắc Thủ Đức sớm gặp đá gốc còn thường đến độ sâu 60 – 80m vẫn là
các sản phẩm của trầm tích đệ tứ gồm cát hoặc sét cứng. Mô tả chi tiết ở cột địa
tầng tại lỗ khoan ở Tân Thuận và một lổ ở Nam Thủ Đức ( hình 2.1 ).
Khu vực đất tương đối yếu :
Diện phân bố của khu này chiếm phần lớn Quận 1, Quận 3, một phần Quận 5, Tân
Bình, Gò Vấp, phần lớn quận Phú Nhuận, Hóc Môn và Củ Chi.Ở đây thay cho lớp
bùn là lớp sét latarite hóa khá cao có bề dầy tương đối ổn định từ 3 – 5m ( sau khi
loại bỏ lớp đất trồng trọt hoặc lớp đất ở trên mặt ). Cường độ chịu tải của lớp laterite
này khá cao vì trị số SPT thường lớn hơn 25. Tiếp theo lớp latarite ta gặp lớp cát mịn
GVHD : TS . Lê Bá Khánh – TS .Lê Bá Vinh

Trang20