Đánh giá sức chịu tải của cọc khoan nhồi trên cơ sở tiêu chuẩn eurocode 7 và tiêu chuẩn nhi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-----o0o-----

ĐÀO ĐỨC ANH

ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI
TRÊN CƠ SỞ TIÊU CHUẨN EUROCODE 7
VÀ TIÊU CHUẨN NHI.
CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
MÃ SỐ CHUYÊN NGÀNH: 60.58.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH – 2015


3

CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HỒN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH.
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS. TS. TRẦN TUẤN ANH.

Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS. TS. Tô Văn Lận

Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. Nguyễn Ngọc Phúc

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM, ngày 14 tháng 8 năm 2015.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ:
1. PGS. TS. Lê Bá Vinh
2. PGS. TS. Tô Văn Lận
3. TS. Nguyễn Ngọc Phúc
4. TS. Đỗ Thanh Hải
5. TS. Trƣơng Quang Thành
Xác nhận của Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận Văn và Trƣởng Khoa Quản lý
Chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếucó).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƢỞNG KHOA

PGS.TS. LÊ BÁ VINH

TS. NGUYỄN MINH TÂM


4

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
-----------------Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2015.

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: ĐÀO ĐỨC ANH

MSHV: 12090345

Ngày, tháng, năm sinh: 11/04/1979

Nơi sinh: Tp.HCM

Địa chỉ mail:

Điện thoại: 0903055286

Chuyên ngành: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

MS: 60 58 60

I- TÊN ĐỀ TÀI:
ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI TRÊN CƠ SỞ TIÊU
CHUẨN EUROCODE 7 VÀ TIÊU CHUẨN NHI.

II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
NHIỆM VỤ:
Nghiên cứu tính tốn sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo các thông số đất nền
(phƣơng pháp tĩnh học) và theo phƣơng pháp bán thực nghiệm theo các giá trị SPT
và CPT dựa trên Cơ sở Phƣơng pháp tính và các chỉ dẫn về các hệ số sức kháng của
đất nền theo tiêu chuẩn Eurocode 7 - Geotechnical Design và tiêu chuẩn NHI

(Drilled Shafts: Construction Procedures and LRFD Design Methods).
Xác định khả năng chịu lực cực hạn (Qu) và sức chịu tải thiết kế từ thí nghiệm nén
tĩnh cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 7 - Geotechnical Design và tiêu chuẩn NHI
(Drilled Shafts: Construction Procedures and LRFD Design Methods).
So sánh đánh giá kết quả tính tốn; Đƣa ra các phân tích, nhận xét và kiến nghị cần
thiết.


5

NỘI DUNG CHÍNH:
PHẦN I: MỞ ĐẦU
PHẦN II: NỘI DUNG
Chƣơng 1: Tổng quan về cọc và các lý thuyết đánh giá sức chịu tải của cọc
Chƣơng 2: Nội dung tính tốn xác định sức chịu tải móng cọc theo tiêu chuẩn NHI
Chƣơng 3: Nội dung tính tốn xác định sức chịu tải móng cọc theo tiêu chuẩn
Eurocode 7
Chƣơng 4: Xử lý số liệu hiện trƣờng, số liệu địa chất, phân tích, tính tốn đánh giá
và so sánh kết quả giữa 2 tiêu chuẩn Eurocode 7 và NHI
Chƣơng 5: Kết luận và kiến nghị.
Tài liệu tham khảo.
Phụ lục.
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V- CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: TS. TRẦN TUẤN ANH

Tp.HCM, Ngày.....tháng 5 năm 2015.
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

TRƢỞNG KHOA

PGS.TS. TRẦN TUẤN ANH

PGS.TS. LÊ BÁ VINH PGS.TS. NGUYỄN MINH TÂM


6

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc hết, tác giả xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu nhà trƣờng, trƣờng Đại
học Bách Khoa, đặc biệt là q thầy cơ trong Bộ mơn Địa cơ - Nền móng, đã nhiệt
tình hƣớng dẫn trong suốt quá trình học tập, quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều
kiện tốt nhất trong thời gian tôi học tập tại trƣờng.
Luận văn Thạc sĩ là sản phẩm tổng hợp của chƣơng trình đào tạo hệ cao học của
trƣờng Đại học Bách khoa. Qua luận văn thạc sĩ, các thầy cơ có thể đánh giá lại một
cách tổng qt nhất về trình độ kỹ thuật chun mơn của học viên, cịn học viên
cũng qua đó cũng nhìn lại về bản thân trong quá trình học tập nghiên cứu tại trƣờng
Đại học Bách Khoa.
Luận văn Thạc sĩ hoàn thành đảm bảo nội dung và đúng thời hạn qui định là nhờ
phần lớn sự giúp đỡ tận tình và tâm huyết của TS. TRẦN TUẤN ANH.
Xin đƣợc gửi lời tri ân chân thành nhất đến TS. TRẦN TUẤN ANH đã tận tình
giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận văn này.
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến các bạn trong lớp Địa kỹ thuật xây dựng
khóa 2012 đã hỗ trợ mình rất nhiều trong q trình học tập.
Xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày 28 tháng 5 năm 2015.
HỌC VIÊN

ĐÀO ĐỨC ANH


7

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI
TRÊN CƠ SỞ TIÊU CHUẨN EUROCODE 7 VÀ TIÊU CHUẨN NHI.

TĨM TẮT: Nghiên cứu tính tốn sức chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi và
cọc barret theo các thông số đất nền (phƣơng pháp tĩnh học) và theo các giá trị SPT
và CPT dựa trên cơ sở phƣơng pháp tính và các chỉ dẫn về các hệ số sức kháng của
đất nền theo tiêu chuẩn Tiêu chuẩn Eurocode 7 - Geotechnical Design và tiêu chuẩn
NHI (Drilled Shafts: Construction Procedures and LRFD Design Methods); Dựa
trên kết quả từ thí nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng nén tĩnh dọc trục, các biểu đồ
quan hệ tải trọng - chuyển vị - thời gian của đầu cọc và các số liệu tại các đầu đo
biến dạng (Strain Gauges) để tính tốn sức kháng hơng và mũi cọc, so sánh kết quả
giữa hai tiêu chuẩn.

RESEARCH THE BEARING CAPACITY OF BORED CAST-IN-PLACE
CONCRETE PILES BASED ON EUROCODE 7 AND NHI.
ABSTRACT: Master thesis is only focused for researching and calculating
Bearing capacity of bored cast-in-place concrete piles following methods by the use
of static bearing capacity equation and the used of SPT and CPT values based on
NHI course (Drilled Shafts: Construction Procedures and LRFD Design Methods)
and Eurocode 7 - Geotechnical Design. Comparison calculating results with Static
Axial Compressive Load results (the charts of the relationship of load displacement - time of pilehead) and stain testing results to analyze, calculate and
compare the results between the two methods of calculation above.

8

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Tôi xin cam đoan: Bản Luận văn tốt nghiệp này là cơng trình nghiên cứu
thực sự của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức,
số liệu đo đạc thực tiễn và dƣới sự hƣớng dẫn của:
TS. Trần Tuấn Anh
Các số liệu, mơ hình tính tốn và những kết quả trong Luận văn là hoàn toàn
trung thực. Nội dung của bản Luận văn này hoàn toàn tuân theo nội dung của đề
cƣơng Luận văn đã đƣợc Hội đồng đánh giá đề cƣơng Luận văn Cao học ngành Địa
Kỹ Thuật Xây Dựng, Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – Trƣờng Đại học Bách Khoa
thông qua.
Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam đoan trên./.


9

PHẦN I: MỞ ĐẦU.
1.

Đặt vấn đề, ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài:
Trong những năm trở lại đây, do sự phát triển về kinh tế, ngành xây dựng

Việt Nam phát triển rất nhanh để đáp ứng nhu cầu xã hội với các cơng trình dân
dụng cơng nghiệp và các cơng trình hạ tầng kỹ thuật lớn và đồ sộ nhƣ: các khu
chung cƣ cao tầng, các cao ốc chọc trời, các cơng trình cầu, cầu dây văng nhịp lớn,
cơng trình thủy lợi, thủy điện, các cơng trình ngầm (Metro),…Với các cơng trình
nhƣ vậy, địi hỏi ngƣời thiết kế phải phân tích và lựa chọn các giải pháp móng cho
các cơng trình xây dựng vừa kinh tế và vừa bền vững. Một trong những giải pháp

hữu hiệu cho các cơng trình lớn là phƣơng án thiết kế móng cọc.
Trong thiết kế nền móng, có thể chia làm hai loại là móng nơng (shallow
foundations) và móng sâu (deep foundations). Móng nơng đƣợc sử dụng cho lớp
đất gần mặt đất, nơi xuất hiện ứng suất tƣơng đối lớn, đủ chịu đƣợc tác động của
kết cấu bên trên mà không xảy ra ứng suất phá hoại cho kết cấu do lún. Trƣờng hợp
này, thƣờng chỉ sử dụng cho những cơng trình có tác động tƣơng đối nhỏ; Đối với
những cơng trình có tác động lớn (nhƣ nhà cao tầng, trụ cầu,…) hay những vùng
đất có lớp đất bên trên tƣơng đối yếu, thì phƣơng án móng cọc là hữu hiệu, vì cần
lớp đất “tốt” hơn để chịu tác động lớn; Móng cọc có nhiều loại, tuy nhiên, ở Việt
Nam thƣờng phổ biến những loại sau: móng cọc đóng, móng cọc ép, móng cọc
khoan nhồi; Vật liệu làm móng cọc có thể là: bê tơng, bê tơng cốt thép, thép, gỗ,…;
Với các hình thức thi cơng nhƣ: đóng, ép, khoan nhồi,…; Cọc truyền tải vào đất
thơng qua hai hình thức: tải phân bố dọc theo thân cọc (pile shaft), hoặc trực tiếp
truyền tải lên lớp đất bên dƣới thông qua mũi cọc (pile point). Tải đứng phân bố
dọc theo thân cọc là ma sát cọc (pile shaft resistance) và tải truyền thực tiếp thông
qua mũi cọc là sức chịu tải mũi cọc (pile base resistance).
Việc tính tốn móng cọc theo hệ thống Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam
trƣớc đây đƣợc hình thành qua nhiều năm, chủ yếu dựa trên sự chuyển dịch từ các
tiêu chuẩn của Liên Xô, Anh Quốc, Hoa Kỳ, ISO, Trung Quốc... Sự hình thành các
tiêu chuẩn xuất phát từ nhu cầu thực tế đòi hỏi qua các thời kỳ mà chƣa có sự đồng


10

bộ và hệ thống ngay từ đầu. Trong bối cảnh nƣớc ta đang trong quá trình hội nhập
đầy đủ vào nền kinh tế thế giới, một trong những nhiệm vụ rất quan trọng của
ngành Xây dựng và cũng là đòi hỏi của quá trình hội nhập là dỡ bỏ rào cản kỹ
thuật, soát xét và xây dựng hệ thống tiêu chuẩn xây dựng đồng bộ, hiện đại, hài hoà
và tiệm cận với tiêu chuẩn quốc tế, tạo điều kiện cho quá trình hội nhập của Ngành
Xây dựng với các nƣớc trong khu vực và thế giới.

Trƣớc nhu cầu đó, việc nghiên cứu các bộ tiêu chuẩn tiên tiến nghành xây
dựng nói chung và các tiêu chuẩn về tính tốn nền móng và địa kỹ thuật nói riêng
nhƣ: Eurocode 7, ACI, AASHTO, NHI để tính tốn, so sánh với các thí nghiệm
hiện trƣờng (nén tĩnh, thử động) từ đó rút ra các tiêu chuẩn thích hợp để áp dụng
tính tốn thiết kế móng tại Việt Nam.
2.

Mục tiêu nghiên cứu:
Bộ tiêu chuẩn Eurocode nói chung, Eurocode 7 nói riêng đƣợc sử dụng rộng

rãi ở các nƣớc Châu Âu, đặc biệt là các quốc gia thuộc khối CEN (Anh, Pháp,
Đức); các tiêu chuẩn ACI, AASHTO, NHI (Mỹ) đƣợc sử dụng rộng rãi tại Mỹ. Các
tiêu chuẩn này cũng đƣợc sử dụng rộng rãi tại các quốc gia Đông Nam Á nhƣ
Singapo, Malaysia, Thái Lan… Trong xu hƣớng mở cửa phát triển, hòa nhập với
khu vực và thế giới, Việt Nam đã, đang và sẽ có rất nhiều đối tác đến từ khu vực
Đơng Nam Á, Châu Âu và Mỹ. Vì vậy, việc khuyến khích nghiên cứu, so sánh, ứng
dụng tính tốn các tiêu chuẩn trên và chọn lọc các phƣơng pháp tính tốn phù hợp
đƣa vào trong tiêu chuẩn Việt Nam là phù hợp, có lợi và tạo đƣợc tiếng nói chung
với thế giới.
Vì vậy đề tài luận văn thạc sĩ: “ Đánh giá sức chịu tải của cọc khoan nhồi
theo tiêu chuẩn Eurocode 7 và tiêu chuẩn NHI” đƣợc ra đời. Với mục đích, giúp
kỹ sƣ thiết kế hiểu rõ thêm về 2 tiêu chuẩn trên và ứng dụng vào trong thiết kế
móng cọc ở Việt Nam.


11

3.

Phƣơng pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu và phân tích tiêu chuẩn Eurocode 7 và tiêu chuẩn NHI. Cụ thể là

nghiên cứu triết lý tính tốn thiết kế, các phƣơng pháp thiết kế đƣợc sử dụng đánh
giá và dự đoán sức chịu tải dọc trục (độ bền) cọc khoan nhồi theo các phƣơng pháp
tĩnh học (sử dụng các thông số đất nền c, φ, γ,...), phƣơng pháp bán thực nghiệm
ngoài hiện trƣờng (thí nghiệm SPT, CPT,...) và so sánh với kết quả thử tĩnh.

4.

Phạm vi và giới hạn của đề tài:
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu, phân tích, tính tốn và so sánh kết quả Sức

chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi theo các phƣơng pháp tĩnh học (sử dụng các
thông số đất nền c, φ, γ,...), phƣơng pháp bán thực nghiệm ngồi hiện trƣờng (thí
nghiệm SPT, CPT,...) đƣợc chỉ dẫn trong tiêu chuẩn Euocode 7 và tiêu chuẩn NHI,
từ đó so sánh với kết quả thử tĩnh dọc trục ngoài hiện trƣờng.


12

PHẦN II : NỘI DUNG
MỤC LỤC
Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ ........................................................................................ 4
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................6
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ...........................................................................7
LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN......................................................8
PHẦN I: MỞ ĐẦU. ...................................................................................................9
PHẦN II :NỘI DUNG .............................................................................................12
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC VÀ CÁC LÝ THUYẾT TÍNH TỐN SỨC
CHỊU TẢI CỦA CỌC. ............................................................................................19

1.1.

Tổng quan về móng cọc ................................................................................19

1.1.1. Định nghĩa cọc ..............................................................................................19
1.1.2. Phân loại cọc .................................................................................................20
1.2.

Các lý thuyết về tính toán sức chịu tải của cọc.............................................30

1.2.1. Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu ...................................................30
1.2.2. Sức chịu tải dọc trục của cọc theo đất nền....................................................33
1.3.

Sức chịu tải dọc trục của cọc theo chỉ tiêu cơ học của đất nền ....................34

1.3.1. Lý thuyết chung về tính tốn sức chịu tải của cọc theo đất nền ...................34
1.3.2. Sức chịu mũi của đấtở mũi cọc khoan nhồi (Qb) .........................................38
1.3.3. Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc khoan nhồi (Qs) .................47
1.3.4. Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa vào kết quả thí nghiệm xuyên tiêu
chuẩn SPT ................................................................................................................54
1.3.5. Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa vào kết quả thí nghiệm xun tĩnh
CPT

......................................................................................................................58

CHƢƠNG 2: NỘI DUNG TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI MĨNG
CỌC THEO TIÊU CHUẨN NHI ............................................................................65
2.1.

Giới thiệu về LRFD ......................................................................................65

2.1.1. Nguyên lý thiết kế theo AASHTO LRFD ....................................................65
2.1.2. Các trạng thái giới hạn theo AASHTO và sức chịu tải của cọc khoan nhồi.69


13

2.1.3. Hệ số sức kháng cho cọc khoan nhồi............................................................71
2.2.

Tính tốn thiết kế cọc khoan nhồi chịu tải dọc trục theo tiêu chuẩn NHI. ...75

2.2.1. Cọc chịu nén dọc trục ..................................................................................75
2.2.2. Tính tốn cọc khoan nhồi chịu tải kéo (nhổ) dọc trục ..................................88
CHƢƠNG 3: NỘI DUNG TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI MÓNG
CỌC THEO TIÊU CHUẨN EUROCODE 7 ..........................................................94
3.1.

Giới thiệu về tiêu chuẩn Eurocode ...............................................................94

3.1.1. Nguyên lý thiết kế theo Eurocode ................................................................94
3.1.2. Các trạng thái giới hạn thiết kế theo Eurocode .............................................94
3.1.3. Các phƣơng pháp thiết kế nền móng theo Eurocode ................................. 100
3.2.

Tính tốn xác định sức chịu tải móng cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 7 .... 104

3.2.1. Các phƣơng pháp tính móng cọc theo Eurocode 7 .................................... 104
3.2.2. Đặc tính thiết kế theo độ tin cậy ................................................................ 111

3.2.3. Các qui trình đánh giá độ bền thiết kế theo phƣơng pháp thiết kế 1 và 2 . 122
3.2.4. Phƣơng pháp thiết kế 3 .............................................................................. 125
CHƢƠNG 4: XỬ LÝ SỐ LIỆU HIỆN TRƢỜNG, SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT, PHÂN
TÍCH, TÍNH TỐN ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ GIỮA 2 TIÊU
CHUẨN EUROCODE 7 VÀ NHI ....................................................................... 127
4.1.

Cơng trình Vietcombank Tower ................................................................ 127

4.2.

Cơng trình New Pearl ................................................................................ 140

4.3.

Tính tốn ƣớc lƣợng sức chịu tải cực hạn của cọc theo các công thức đƣợc

chỉ dẫn trong tiêu chuẩn NHI ............................................................................... 150
4.3.1. Các bƣớc tính tốn theo các cơng thức đƣợc chỉ dẫn trong tiêu chuẩn NHI ....
150
4.3.2. Áp dụng tính tốn cho cọc khoan nhồi tại cơng trình Vietcombank Tower và
cọc barret tại cơng trình New Pearl ...................................................................... 153
4.3.3. Tính tốn sức chịu tải dọc trục của cọc theo kết quả nén tĩnh ................... 162
4.4.

Tính tốn ƣớc lƣợng sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 7 ..... 163

4.4.1. Xác định sức chịu tải cực hạn theo tiêu chuẩn Eurocode 7 ....................... 163

14

4.4.2. Áp dụng tính tốn cho cọc khoan nhồi tại cơng trình Vietcombank Tower và
cọc barret tại cơng trình New Pearl ...................................................................... 166
4.4.3. Tính tốn sức chịu tải dọc trục của cọc theo kết quả nén tĩnh ................... 177
4.4.4. Tổng hợp tính tốn sức chịu tải của cọc theo tiêu chuẩn Eurocode 7 cho 2
cơng trình trên ....................................................................................................... 183
4.5.

Nhận xét. .................................................................................................... 183

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ .......................................................... 187
5.1.

Kết luận: ..................................................................................................... 187

5.2.

Kiến nghị: .................................................................................................. 187

5.3.

Hƣớng nghiên cứu tiếp theo: ..................................................................... 188

TÀI LIỆU THAM KHẢO. ................................................................................... 189
LÝ LỊCH KHOA HỌC......................................................................................... 191
PHỤ LỤC ................................................................Error! Bookmark not defined.


15

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Chi tiết độ sâu ngàm cọc .......................................................................20
Hình 1.2: Cọc nhồi có ống kiểu cọc Franki ...........................................................23
Hình 1.3: Thi cơng cọc nhồi phương pháp khơ .....................................................23
Hình 1.4: Quy trình khoan với dung dịch khoan (bentonite) .................................24
Hình 1.5: theo dõi q trình đổ bê tơng .................................................................27
Hình 1.6: Quy trình và thiết bị thi cơng cọc CFA ..................................................28
Hình 1.7: Các bước thi cơng cọc theo phương pháp Basic ...................................29
Hình 1.8: Các dạng cọc chịu mũi, ma sát và cọc xiên ...........................................30
Hình 1.9: Các mơ hình vùng phá hoại nền dưới mũi cọc ......................................35
Hình 1.10: So sánh giá trị Nq của các tác giả .......................................................36
Hình 1.11: Đường cong phân bố tải điển hình của cọc .........................................38
Hình 1.12.: Đường cong quan hệ giữa tải dọc trục và độ lún cọc ........................38
Hình 1.13:Phân lớp địa chất với cọc chịu tải dọc trục ..........................................39
Hình 1.14:Hệ số sức chịu tải của nền (Chen và Kulhawy, 1994 ...........................42
Hình 1.15: Vùng hiệu quả để tính sức kháng bên đơn vị của cọc .........................51
Hình 1.16: Hệ số 𝛼 (Chen và Kulhawy) .................................................................51
Hình 1.17: Biểu đồ xác định hệ số α ......................................................................56
Hình 1.18:Biểu đồ xác định hệ số αp và fL .............................................................58
Hình 2.1: Sơ đồ, quy trình bước thiết kế tải dọc trục ............................................ 75
Hình 2.2:Phân Lớp địa chất lý tưởng để tính tốn cho sức kháng nén .................76
Hình 2.3: Trạng thái truyền tải lực suy rộng của cọc khoan nhồi bị nén ..............79
Hình 2.4:Mơ hình ma sát của sức kháng bên đơn vị, Cọc khoan nhồi trong đất rời
.................................................................................................................................81
Hình 2.5: Biểu đồ tải - chuyển vị định mức, cọc khoan nhồi trong nén dọc trục ..87
Hình 2.6: Tổ hợp tải trọng gây ra nhổ cọc ............................................................89
Hình 2.7: Lực và mô tả phân chia các lớp địa chất trong tính tốn cọc chịu nhổ 89
Hình 2.8: Ma sát âm tác dung lên cọc khoan nhồi do cố kết của lớp đất u phía
trên ..........................................................................................................................91

Hình 2.9: Các trường hợp thương gặp xuất hiện ma sát âm tại mố trụ cầu .........91
Hình 2.10: Phân tích lực tác dụng cho cọc khoan nhồi chịu ma sát âm ............... 92


16

Hình 3.1.:Cọc chịu tải nén dọc trục .................................................................... 107
Hình 3.2: Cọc chịu kéo (nhổ) dọc trục ................................................................ 109
Hình 3.3: Cọc chịu tải ngang ............................................................................... 110
Hình 3.4: Qui trình kiểm tra cường độ móng cọc ............................................... 112
Hình 3.5: Qui trình kiểm tra cường độ móng cọc theo phương pháp thiết kế 1 – tổ
hợp 1.. .................................................................................................................. 114
Hình 3.6: Qui trình kiểm tra cường độ móng cọc theo phương pháp thiết kế 1 – tổ
hợp 2... .................................................................................................................. 115
Hình 3.7: Qui trình kiểm tra cường độ móng cọc theo phương pháp thiết kế 2 . 117
Hình 3.8: Qui trình kiểm tra cường độ móng cọc theo phương pháp thiết kế 3.. 119
Hình 3.9: Thiết kế móng cọc theo thí nghiệm nén tĩnh dọc trục .......................... 121
Hình 4.1: Biểu đồ quan hệ tải trong – độ lún cọc TBP2 .................................... 128
Hình 4.2: Biểu đồ quan hệ Tải trọng – độ lún – thời gian cọc TBP2 ................. 128
Hình 4.3: Biểu đồ quan hệ độ lún – thời gian cọc TBP2 .................................... 129
Hình 4.4: Đặt các strain gauge trên thân cọc cơng trình Vietcombank Tower .. 130
Hình 4.5: Phân bố tải trọng dọc theo thân cọc (chu kỳ gia tải 1) ....................... 132
Hình 4.6: Phân bố tải trọng dọc theo thân cọc (chu kỳ gia tải 2) ...................... 132
Hình 4.7: Biểu đồ phân bố ma sát thân cọc và mũi cọc (chu kỳ gia tải 1) .......... 137
Hình 4.8: Biểu đồ phân bố ma sát thân cọc và mũi cọc (chu kỳ gia tải 2) ......... 140
Hình 4.9: Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ lún cọc barret TNBR1 ....................... 142
Hình 4.10: Biểu đồ quan hệ tải trọng – độ lún – thời gian cọc barret TNBR1 ... 143
Hình 4.11: Đặt các strain gauge trên thân cọc cơng trình New Pearl ................ 144
Hình 4.12: Biểu đồ quan hệ độ lún – thời gian cọc barret TNBR1 .................... 146
Hình 4.13a: Tải trọng tác dụng và ma sát thân cọc tương ứng .......................... 148

Hình 4.13b: Tải trọng tác dụng và ma sát thân cọc tương ứng (tt) .................... 148
Hình 4.14: Phân bố tải trọng dọc theo thân cọc (chu kỳ gia tải 3) .................... 150


17

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Hệ số độ mảnh ϕ ......................................................................................... 31
Bảng1.2: Hệ số ν phụ thuộc liên kết ........................................................................... 32
Bảng 1.3: Hệ số ϕ theo Jacobson ................................................................................ 32
Bảng 1.4:Giá trị của Ir=Es/3cu và Nc* ................................................................................................................ 41
Bảng 1.5:Hệ số hình dạng và độ sâu (Chen và Kulhawy, 1994) ................................ 44
Bảng 1.6: Mô tả loại đá .............................................................................................. 46
Bảng 1.7: Giá trị của s và m (không thứ nguyên) theo phân loại nền đá ................... 46
Bảng 1.8: Giá trị Ks theo B.J. Das .............................................................................. 48
Bảng 1.9:Giá trị Ks theo trường Cầu đường Paris (ENPC) ....................................... 48
Bảng 1.10:Giá trị α (theo API) .................................................................................... 49
Bảng 1.11:Giá trị α (theo Tomlinson).......................................................................... 49
Bảng 1.12: Giá trị α (theo Peck) .................................................................................. 50
Bảng 1.13:Cường độ sức kháng qb và fi, của đất đối với cọc khoan nhồi theo qC ...... 59
Bảng 1.14: Độ bền mũi cọc trong đất rời theo độ bền mũi xuyên CPT ...................... 60
Bảng 1.15: Độ bền thân cọc trong đất rời theo độ bền mũi xuyên CPT ..................... 60
Bảng 1.16: Độ bền mũi cọc trong đất dính theo cường độ kháng cắt khơng thốt nước
cu .................................................................................................................................. 61
Bảng 1.17: Độ bền thân cọc trong đất dính theo cường độ kháng cắt khơng thốt nước
cu .................................................................................................................................. 61
Bảng 1.18: Hệ số qui đổi giữa chỉ số SPT với độ bền xuyên mũi CPT ...................... 62
Bảng 1.19: Quan hệ giữa chỉ số SPT với cường độ kháng cắt không thoát nước cu .. 63
Bảng 2.1: AASHTO (2007) các trạng thái giới hạn cho thiết kế cầu ......................... 67
Bảng 2.2: AASHTO (2007) các tổ hợp tải trọng và các hệ số tổ hợp ......................... 68

Bảng 2.3: AASHTO (2007) hệ số tổ hợp tải trọng đối với tải trọng thường xuyên .... 69
Bảng 2.4: Tóm tắt của các hệ số sức kháng cho thiết kế theo LRFD của móng cọc
khoan nhồi ................................................................................................................... 72
Bảng 2.5: Các thuộc tính địa chất cho sức kháng dọc trục thốt nước và khơng thốt
nước ............................................................................................................................. 78
Bảng 2.6: Hệ số sức chịu tải N c

........................................................................................................................... 85

Bảng 3.1:Các phương pháp thiết kế móng cọc ......................................................... 103
Bảng 3.2: Các hệ số riêng phần sức chịu tải cọc ...................................................... 113
Bảng 3.3: Hệ số riêng phương pháp DA1................................................................. 116


18

Bảng 3.4: Hệ số riêng phương DA2.......................................................................... 118
Bảng 3.5: Hệ số riêng phương pháp DA3................................................................. 120
Bảng 4.1: Số liệu chuyển vị của đầu đo và tải trọng phân bố tại các Stain Gauge (chu
kỳ gia tải 1) ................................................................................................................ 131
Bảng 4.2: Số liệu chuyển vị của đầu đo và tải trọng phân bố tại các Stain Gauge (chu
kỳ gia tải 2) ................................................................................................................. 133
Bảng 4.3: Số liệu phân bố ma sát thân cọc và mũi cọc (chu kỳ gia tải 1) ................. 135
Bảng 4.4: Số liệu phân bố ma sát thân cọc và mũi cọc (chu kỳ gia tải 2) ................. 138
Bảng 4.5: Số liệu tải trọng tác dụng (Tấn) và ma sát thân cọc tương ứng (Tấn/m2) 147
Bảng 4.6: Bảng số liệu phân bố tải trọng dọc theo thân cọc (chu kỳ gia tải 3) ........ 149
Bảng 4.7: Bảng xác định chỉ số N60 từ chỉ số SPT và tính tốn góc ma sát trong giữa
cọc và đất tại cơng trình Vietcombank Tower ........................................................... 153
Bảng 4.8a: Bảng tính tốn sức kháng dọc thân cọc cực hạn của cọc đối với các lớp đất
rời tại cơng trình Vietcombank Tower ...................................................................... 156

Bảng 4.8b: Bảng tính tốn sức kháng dọc thân cọc cực hạn của cọc đối với các lớp đất
rời tại cơng trình Vietcombank Tower ...................................................................... 156
Bảng 4.9: Bảng tính tốn sức kháng bên đối với đất dính tại cơng trình Vietcombank
Tower ......................................................................................................................... 157
Bảng 4.10: Bảng tính sức kháng mũi của cọc (đất rời) tại cơng trình Vietcombank
Tower .......................................................................................................................... 157
Bảng 4.11: Bảng xác định chỉ số N60 từ chỉ số SPT và tính tốn góc ma sát trong giữa
cọc và đất tại cơng trình New Pearl .......................................................................... 158
Bảng 4.12a: Bảng tính tốn sức kháng dọc thân cọc cực hạn của cọc đối với các lớp
đất rời tại cơng trình New Pearl ............................................................................... 160
Bảng 4.12b: Bảng tính tốn sức kháng dọc thân cọc cực hạn của cọc đối với các lớp
đất rời tại công trình New Pearl ............................................................................... 160
Bảng 4.13: Bảng tính tốn sức kháng bên đối với đất dính tại cơng trình New Pearl
.................................................................................................................................... 161
Bảng 4.14: Bảng tính sức kháng mũi của cọc (đất rời) tại cơng trình New Pearl ..........
.................................................................................................................................... 161


19

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC VÀ CÁC LÝ THUYẾT TÍNH TỐN
SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC.

1.1.

Tổng quan về móng cọc

1.1.1. Định nghĩa cọc
Cọc thuộc loại móng sâu là loại móng khi tính tốn sức chịu tải theo đất nền
có kể đến thành phần ma sát xung quanh với đất và có chiều sâu chơn móng khá

lớn so với bề rộng. Theo nhiều quan trắc thực nghiệm điều kiện làm việc của móng
sâu kết hợp với các kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT, móng sâu đƣợc định nghĩa
theo điều kiện tỷ số chiều sâu ngàm móng tƣơng đƣơng trong đất De và bề rộng
móng B nhƣ sau:
(1.1)
Chiều sâu ngàm móng tƣơng đƣơng trong đất De đƣợc xác định theo công
thức sau:
∫
Trong đó:

(1.2)

Sức kháng mũi của thí nghiệm xun tĩnh
Sức kháng mũi tƣơng đƣơng đƣợc tính theo cơng thức
∫

Với

– sức kháng mũi

trung bình của

san bằng các giá trị lớn hơn

là giá trị

trong khoảng từ (D-b) đến (D+3a)
∫

Các giá trị

(1.3)

nếu B>1m

a = 0,5m nếu B < 1m
b = min{a,h} với h là chiều sâu đặt móng của lớp đất chịu lực

(1.4)


20

Hình 1.1: Chi tiết độ sâu ngàm cọc
Với kích thƣớc móng có 5>De/B>1,5 đƣợc định nghĩa là móng nửa sâu nhƣ:
caisson, trụ, và có cách tính hơi khác móng sâu.
Khi các phƣơng án móng nơng khơng cịn thích hợp để gánh đỡ cơng trình,
hoặc là do tải trọng q lớn hoặc do lớp đất nền bên trên gần mặt đất là loại đất yếu
chịu lực kém. Ngƣời ta nghĩ đến móng sâu bằng cách truyền tải trọng đến những
lớp đất chịu lực tốt hơn thông qua các thanh (cọc hoặc trụ) có khả năng chịu lực
cao làm bằng các loại vật liệu xây dựng phổ biến nhƣ: gỗ, bê tông, thép.
Hiện nay, cọc đƣợc sử dụng rất thông dụng trong các cơng trình dân dụng,
giao thơng, thủy lợi.
1.1.2. Phân loại cọc
1.1.2.1.

Theo vật liệu
Theo vật liệu, chúng ta có thể phân chia cọc thành: cọc gỗ, cọc thép, cọc bê

tông, cọc phối hợp giữa các vật liệu trên.

1.1.2.1.1. Cọc gỗ
Cọc gỗ thƣờng đƣợc sử dụng là: Thông, tre, tràm.... dƣới dạng cọc đơn, đơi
khi tổng hợp các thanh đơn thành bó cọc hoặc phối hợp với các loại cọc khác nhƣ
gỗ - bê tông phối hợp, thép – gỗ phối hợp. Cọc gỗ phải đƣợc thƣờng xuyên nằm
dƣới mực nƣớc ngầm nhằm giữ cho phần thớ gỗ không bị tấn công bởi mốc, mục,
mối, mọt...; Một số yêu cầu kỹ thuật cho một cây cọc gỗ nhƣ nó phải đủ tƣơi, độ


21

ẩm không nhỏ hơn 20%, độ thon không nhỏ hơn 1%, không đƣợc cong vênh hai
chiều và độ cong phải nhỏ hơn 1%.
Trong một số trƣờng hợp cần thiết, cọc gỗ thông đƣợc ngâm tẩm nhựa
đƣờng và thuốc chống mối mọt để có thể sử dụng trên mực nƣớc ngầm nhƣ chống
đỡ các trụ cầu, móng nhà trên vùng đất có mực nƣớc ngầm sâu, loại này có tuổi thọ
đạt đến ba, bốn mƣơi năm; Hầu hết các loại cây có thân thon và thẳng đều có thể sử
dụng làm cọc, nhƣng phải nghĩ đến việc lạm dụng cây làm cọc sẽ ảnh hƣởng xấu
đến mơi trƣờng sống của lồi ngƣời.
1.1.2.1.2. Cọc bê tơng
Có rất nhiều loại cọc bê tơng nhƣ: các loại cọc bê tông chế tạo sẵn đặc ruột
hoặc rỗng ruột và hạ bằng búa đóng hoặc ép bằng các kích thủy lực, hay hạ bằng
xói nƣớc đơi khi kết hợp khoan nhồi và đóng. Mặt khác, ta cũng cịn có các loại cọc
đúc bê tơng ngay trong các hố khoan (hoặc đào) tại chỗ, thƣờng đƣợc gọi chung là
cọc khoan nhồi, loại này có nhiều phƣơng pháp thực hiện: khoan hoặc đào đơn giản
trong sét có độ dẻo từ trung bình đến cao, hoặc phải giữ ổn định thành vách bằng
ống chống hay sử dụng dung dịch huyền phù bentonite khi gặp đất rời...
 Cọc bê tông tiền chế
Cọc bê tông tiền chế đƣợc chế tạo tại cơng trƣờng hoặc ở những nhà máy.
Chúng có tiết diện ngang dạng vuông cạnh d=20 – 40cm, dài từ 4 – 8m cho loại cọc
hạ vào đất bằng các máy ép và có thể dài từ 8 – 20m cho loại cọc hạ bằng búa đóng

cọc. Dĩ nhiên, chiều dài cọc còn phụ thuộc vào phƣơng tiện vận chuyển từ nơi sản
xuất đến cơng trƣờng.
Ngồi ra cọc cũng có thể có dạng tiết diện trịn, tam giác, lục giác và có cấu
tạo đặc hoặc rỗng ruột, đơi khi cọc cũng đƣợc làm bằng bê tông ứng suất trƣớc.
Loại cọc bê tông ứng suất trƣớc thƣờng là cọc ống rỗng ruột có kích thƣớc từ 0,5 m
đến vài mét đƣờng kính, thƣờng đƣợc sử dụng cho các cơng trình có tải trọng lớn
nhƣ cầu, cảng và nhà cao tầng.


22

 Cọc bê tông nhồi tại chỗ
Cọc nhồi là loại cọc đƣợc đúc bê tông tại chỗ vào lỗ trống đƣợc đào hoặc
khoan trong lịng đất, tiết diện trịn, hình chữ nhật, hoặc dạng chữ thập, chữ H, chữ
L,... Để ổn định thành vách các lỗ trống này trong đất dễ bị sạt lở, có thể sử dụng
ống vách hoặc sử dụng bùn khoan bentonite. Loại thứ hai giá thành rẻ, thi cơng
nhanh và có thể thực hiện đƣợc những cọc có tiết diện lớn hơn loại thứ nhất nhƣng
địi hỏi nhiều điều kiện kỹ thuật gắt gao hơn trong suốt q trình thực hiện.
Cọc nhồi có thể khơng có cốt thép chịu lực khi các tải trọng cơng trình chỉ
gây ra nên ứng suất nén trong thân cọc nhỏ hơn cƣờng độ chịu nén của bê tông.
Trong trƣờng hợp này, chúng ta có thể đặt một ít thép chờ cắm trực tiếp vào bê
tông tƣơi nhằm xác định trục cọc đồng thời gia cƣờng mạch dừng giữa mặt cọc và
đài cọc. Trong trƣờng hợp cần cốt thép chịu moment do tải trọng ngang hoặc chịu
tải nén cùng với bê tơng, chúng ta phải tính tốn cẩn thận chiều dài cần thiết của cốt
thép này. Cọc nhồi đƣợc chia thành các nhóm chính: cọc nhồi ổn định thành vách
bằng ống chống có thu hồi vách hoặc khơng thu hồi vách; cọc nhồi khơng có thành
vách khi nền đất là sét dẻo trung bình đến cứng; cọc nhồi ổn định thành vách bằng
bùn khoan (dung dịch huyền phù bentonite).
+ Cọc nhồi ổn định thành vách bằng ống chống: Nhóm này gồm cọc Franki,
ống vách đƣợc hạ bằng cách đóng trực tiếp lên nút bê tông bịt đầu ống; loại cọc hạ

ống vách sau lƣỡi khoan và loại cọc hạ ống vách bằng các tia nƣớc áp lực cao. Việc
thu hồi ống vách rất khó khăn và cần các máy móc thiết bị chuyên dụng làm giảm
ma sát giữa đất và mặt ngồi ơng trong suốt thời gian ống nằm trong đất, chính điều
này đã hạn chế kích thƣớc cọc loại này.


23

Hình 1.2: Cọc nhồi có ống kiểu cọc Franki

Khi thi công cọc nhồi và cọc barrette trong các loại đất dính, cọc chỉ đi qua
trong đất dính dẻo cao đến cứng, thành vách hố khoan có thể tự ổn định khơng cần
chống đỡ.

Hình 1.3: Thi cơng cọc nhồi phương pháp khô:
(a) khoan tạo lỗ; (b) làm sạch đáy; (c) lắp đặt lồng thép; (d) đổ bê tông
+ Cọc nhồi và cọc barrette ổn định thành vách bằng bùn khoan: loại cọc
này đƣợc phát minh bởi ngƣời Ý vào những năm 30 của thế kỷ 20, và đƣợc phát
triển bởi ngƣời Nhật, Pháp..... Lỗ khoan bằng mũi khoan cọc nhồi cho tiết diện trịn
và bằng gầu đào cho cọc barrette có tiết diện bất kỳ. Kích thƣớc tiết diện ngang của


24

cọc tùy thuộc vào dụng cụ tạo lỗ trong đất. Loại cọc nhồi này có khả năng chịu lực
rất lớn.

Hình 1.4: Quy trình khoan với dung dịch khoan (bentonite): (a) đặt ống casing;
(b) đổ đầy dung dịch khoan; (c) hoàn thành việc khoan, làm sạch hố đào và đặt
lồng thép; (d) đổ bê tông thông qua ống tremie; (e) rút ống tremie khi đổ bê tông.

Các đặc điểm cơ bản trong q trình thi cơng cọc nhồi ổn định thành vách
bằng bùn khoan gồm:
Chuẩn bị tƣờng dẫn hoặc ống dẫn ngắn để định vị cọc và tránh lở miệng hố
trong quá trình đào hoặc khoan. Chuẩn bị đầy đủ lƣợng bùn khoan trong các silo
hoặc hồ chứa.
+ Tƣờng dẫn bằng bê tơng cốt thép bao quanh miệng lỗ khoan có kích thƣớc
lớn hơn dụng cụ khoan vài cm để lƣỡi khoan hoặc gầu đào lên xuống dễ dàng
+ Bùn khoan nhằm ổn định thành vách lỗ trống trong quá trình tạo lỗ trống
trong lòng đất cho đến kết thúc giai đoạn đổ bê tơng. Bùn khoan phải thích hợp với
đặc tính lý hóa của đất và nƣớc ngầm.
+ Bùn khoan thƣờng gồm nƣớc và đất sét bentonite (hàm lƣợng khoáng
monmorilonnite cao), đôi khi phải thêm phụ gia. Đôi khi phải thêm phụ gia. Cũng
có khi phải thêm bột thủy tinh hoặc sợi ngăn nhƣ bã mía hoặc rơm rạ, để tăng trọng


25

lƣợng riêng và tăng khả năng chịu kéo của bùn. Trong trƣờng hợp đặc biệt,
bentonite có thể đƣợc thay thế bằng các chất biopolymeres.
+ Những đặc trƣng vật lý cơ bản của bùn khoan gồm có: Khối lƣợng riêng từ
1,01 đến 1,05 T/m3 (ngoại trừ trƣờng hợp cần có dung dịch bùn nặng nhƣ khi thêm
bột thủy tinh); Độ nhớt Marsh phải lớn hơn 35 giây và độ pH lớn hơn 7; Độ chứa
cát phải nhỏ hơn 3% hoặc 5%; Độ lọc nƣớc phải nhỏ hơn 30 cm3; Độ bám thành
phải nhỏ hơn 2mm (Độ lọc nƣớc và độ bám thành lớp đƣợc thực hiện với dụng cụ
Bariod trong 30 phút dƣới áp lực 7 bars).
Tạo lỗ trong lòng đất bằng lƣỡi khoan thƣờng kèm tia nƣớc áp lực cao hay
bằng gàu đào. Trong suốt quá trình tạo lỗ, dung dịch bentonite trong lỗ khoan hoặc
đào phải luôn luôn cao hơn mặt nƣớc ngầm ít nhất 1m. Điều này nhằm đảm bảo
bùn ln có khuynh hƣớng thấm vào trong đất qua thành vách hố khoan. Nhờ đó
mà thành vách hố khoan đƣợc giữ ổn định tốt hơn; Trong quá trình khoan hoặc đào,

bùn sẽ nặng dần lên do những hạt mịn trong đất lẫn vào, điều này dẫn đến giảm độ
nhớt của bùn khoan nên ngƣời ta phải rây lại khi thu hồi bùn. Để tăng độ nhớt của
bùn khoan ngƣời ta them vào một số phụ gia nhƣ: bicarbonate de soude, alginates,
CMC, amidon…..; khi cần giảm độ nhớt của bùn khoan ta có thể hịa vào bùn các
loại phụ gia nhƣ sau: tanins; polyphosphates hoặc lignosulfonates.
Thay bùn: sau khi hoàn tất việc tạo lỗ, phải thay bùn khoan đạt các yêu cầu
kỹ thuật nghiêm ngặt nhằm tránh bùn bám vào các thanh thép ngăn trở bê tông bám
chặt vào các thanh thép trong q trình đổ bê tơng, cũng nhƣ lƣợng cát mịn nhiều
trong bùn sẽ trộn lẫn vào bê tông. Thông thƣờng ngƣời ta thả một máy bơm xuống
tận đáy hố đào để bơm bùn khoan đang khá nặng sau quá trình đào đất ra khỏi hố
đào. Trong khi bơm bùn từ đáy hố đào, đồng thời xả bùn khoan mới nhẹ hơn 1,05
T/m2 vào miệng hố đào luôn giữ mực bùn cao hơn mực nƣớc ngầm, cho đến khi
toàn bộ bùn trong hố khoan hoàn toàn là bùn mới.
Đặt lồng thép cần thiết vào hố khoan, định vị thật cẩn thận khi có các cao
trình thép nối cho các tầng hầm khi có barrette cùng nằm chung với tƣờng rãnh
(parois). Xung quanh lồng thép có treo các miếng bê tông dày 3,5cm đến 5cm hoặc


26

các vật tƣơng đƣơng để tạo lớp bê tông bảo vệ lồng thép. Sau đó, đặt ống đổ bê
tơng đƣợc nối từ các đoạn ống, mỗi đoạn có chiều dài từ 0,5m đến 3m, đƣờng kính
ống thay đổi từ 6cm đến 30cm. Đầu dƣới của ống đổ bê tông phải cách đáy hố
khoan ít nhất là 20cm nhằm cho mẻ bê tơng đầu tiên thốt khỏi ống dễ dàng (hình
vẽ 1.4); Với lồng thép ngắn và nhẹ nên nghĩ cách neo tạm để tránh bị đẩy nổi khi
đổ bê tông, hoặc bị chìm vào bê tơng khi tháo các điểm tựa để rút ống chống ở
miệng hố khoan sau khi hồn tất cơng tác đổ bê tơng. Cũng có thể kéo dài một số
thanh thép trong số thép chịu lực đến đáy hố khoan để tránh hiện tƣợng thép bị
chìm, việc kéo dài thanh thép này cho phép đặt các cơng thăm dị chất lƣợng bê
tơng sau này.

Đổ bê tơng là giai đoạn quan trong nhất cho chất lƣợng của cọc nhồi. Trƣớc
tiên phải chuẩn bị cách ly bê tông và bùn khoan đang đầy ắp trong ống (trémie). Có
thể đặt trên mặt bùn trong ống trémie một lớp dày những hạt xốp nhẹ hoặc một
miếng nhựa mỏng hoặc một quả banh nhựa đƣờng kính vừa vặn nhỏ hơn ống
trémie. Phải đổ thật nhanh mẻ 6m3 hoặc 12m3 bê tông đầu tiên, trong tối đa 2 phút,
sao cho bê tông chứa đầy trong ống và khi ra khỏi ống sẽ phủ nhanh đầu ống
trémie, để cho bê tông luôn luôn chảy vào trong khối bê tông bên dƣới bùn. Nếu
không thì bê tơng sẽ hịa vào bùn và nhƣ thế cơng tác đổ bê tơng thất bại; Ống
trémie có đƣờng kính từ 6cm đến 30cm để bê tơng chảy chứ không phải rơi trong
ống để tránh hiện tƣợng phân tầng.
Trong q trình đổ bê tơng, để bê tơng ln chuyển dễ dàng ta phải tháo bớt
ống trémie ở đầu trên, sao cho đầu dƣới của ống trémie vẫn ngập trong bê tông
không nhỏ hơn 2m.
Sau mỗi mẻ bê tông phải đo độ dâng bê tông trong hố đào, vẽ đƣờng thể tích
bê tơng thực tế đang đổ vào hố so với đƣờng lý thuyết, nếu hai đƣờng này gặp nhau
đồng nghĩa với thành vách đã bị sụp, thi công cọc nhồi bị thất bại, phải ngừng đổ
bê tông và đào lại.