Nghiên cứu ảnh hưởng của ma sát âm đối với móng cọc dưới công trình nhà 10 tầng trong điều kiện đất sét yếu ở khu vực nam sài gòn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----H×I-----

PHẠM VĂN BẢO

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI
MÓNG CỌC DƯỚI CÔNG TRÌNH NHÀ 10 TẦNG TRONG
ĐIỀU KIỆN ĐẤT SÉT YẾU Ở KHU VỰC NAM SÀI GÒN

CHUYÊN NGÀNH
MÃ SỐ NGÀNH

: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU
: 31.10.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 09 naêm 2003


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cánbộ hướng dẫn khoa học : GS TSKH. LÊ BÁ LƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 1

: TS. CHÂU NGỌC ẨN

Cán bộ chấm nhận xét 2

: PGS TS. TRẦN THỊ THANH

Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày 06 tháng 09 naêm 2003


Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----H×I-----

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc
-----H×I-----

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: PHẠM VĂN BẢO
NGÀY THÁNG NĂM SINH: 10-05-1979
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU

PHÁI : NAM
NƠI SINH: TIỀN GIANG
MÃ SỐ: 31.10.02

I/-TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI MÓNG CỌC DƯỚI CÔNG
TRÌNH NHÀ 10 TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT SÉT YẾU Ở KHU VỰC NAM SÀI GÒN

II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1.NHIỆM VỤ:

Nghiên cứu đất sét yếu ở khu vực Nam Sài Gòn; Nghiên cứu các điều kiện phát sinh ma sát
âm; Nghiên cứu các giải pháp tính toán ảnh hưởng của ma sát âm; Nghiên cứu các giải pháp khắc
phục hiện tượng ma sát âm.
2.NỘI DUNG:

PHẦN I: TỔNG QUAN
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về hiện tượng ma sát âm
PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU PHÁT TRIỂN
Chương 2: Nghiên cứu đất sét yếu ở khu vực Nam Sài Gòn và cơ sở lý thuyết tính toán lực
ma sát âm tác dụng lên cọc BTCT.
Chương 3: Mô phỏng hiện tượng ma sát âm của cọc bằng phần mềm Plaxis, giải pháp khắc
phục hiện tượng ma sát âm ở cọc bê tông cốt thép.
Chương 4: Nghiên cứu tính toán sự làm việc của cọc trong đất yếu có xét đến hiện tượng ma
sát âm dựa trên tốc độ chuyển vị của cọc và tốc độ chuyển vị của đất nền.
Chương 5: Ứng dụng tính toán ảnh hưởng ma sát âm đối với công trình nhà 10 tầng trên đất
yếu.
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chương 6: Nhận xét, kết luận, và kiến nghị
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ
IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ
V.HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

: 20-01-2003
: 06-09-2003
: GS.TSKH . LÊ BÁ LƯƠNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CHỦ NHIỆM NGÀNH

BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

GS.TSKH . LÊ BÁ LƯƠNG

GS.TSKH . LÊ BÁ LƯƠNG

ThS. VÕ PHÁN

Nội dung và đề cương Luận Văn Thạc Só đã được Hội đồng chuyên ngành thông qua
Ngày 06 tháng 09 năm 2003
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên con xin gửi lời chân thành cảm ơn đến đấng sinh thành, người đã
nuôi dưỡng cho con lớn khôn để hôm nay con mới có thể hoàn thành được luận văn
thạc só này.
Trải qua thời gian học tập và nghiên cứu ở chương trình cao học tại trường đại
học Bách Khoa Tp.HCM, em đã được sự giảng dạy tận tình của các thầy Lê Bá
Lương, thầy Nguyễn Văn Thơ, thầy Châu Ngọc Ẩn, thầy Lê Bá Khánh….sau cùng
em đã hoàn thành luận án cao học chuyên ngành công trình trên đất yếu. Em thật
sự cảm thấy mình đã nắm bắt được phần nào những kiến thức khoa học chuyên
môn, đặc biệt trong lónh vực cơ học đất-nền móng, công trình trên đất yếu. Để có
được những kiến thức quý báu đó, em không thể nào quên công lao to lớn mà các
Giáo sư tiến só khoa học cùng các thầy cô trong ban giảng huấn đã truyền lại cho

em, đó là những kiến thức không thể thiếu đối với em để hoàn thành luận án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn tất cả các Giáo sư tiến só khoa học cùng các
thầy cô đã dành nhiều thời gian tâm huyết truyền đạt những kiến thức quý báu cho
chúng em qua các bài giảng, các giáo trình, ngoài ra còn cho chúng em biết được
những kiến thức quý báu khi tiếp xúc với công trình thực tế qua các buổi đi khảo
sát công trình thực tế, tìm hiểu những sự cố xảy ra cho công trình.
Em xin chân thành biết ơn thầy Giáo sư tiến só khoa học Lê Bá Lương đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ trong suốt thời gian em thực hiện luận án này.
Em xin chân thành cám ơn thầy Giáo sư tiến só khoa học Nguyễn Văn Thơ,
thầy Tiến só Châu Ngọc Ẩn, thầy Lê Bá Khánh…và các thầy cô phòng quản lý khoa
học-khoa sau đại học đã giảng dạy, giúp đỡ em trong suốt những năm học cao học
và hoàn thành luận án náy.
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn TS. Vũ Xuân Hòa-Giám đốc công ty
Cổ Phần Tư Vấn Xây Dựng Bách Khoa cùng tập thể nhân viên công ty đã giúp đỡ,
tạo nhiều điều kiện tốt để em học tập và làm việc trong thời gian em học cao học
và thực hiện luận án cao học.
Học viên cao học
Phạm Văn Bảo


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tên đề tài:
“Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Ma Sát Âm Đối Với Móng Cọc Dưới Công
Trình Nhà 10 Tầng Trong Điều Kiện Đất Sét Yếu Ở Khu Vực Nam Sài Gòn”
Tóm tắt:
Ở nước ta, nhiều vùng xây dựng là loại đất yếu, có hệ số nén lún lớn và khả
năng chịu tải thấp. Nên khi tiến hành xây dựng công trình có tải trọng tương đối lớn
thường được thiết kế móng cọc bê tông cốt thép để truyền tải trọng của công trình
xuống tầng đất tốt chịu lực bên dưới. Khi cọc được đóng vào trong tầng đất nền có
quá trình cố kết chưa hoàn toàn, nếu tốc độ chuyển vị của đất nền dưới công trình

nhanh hơn tốc độ chuyển vị của cọc theo chiều đi xuống, thì sự chuyển vị tương đối
này phát sinh ra lực kéo xuống của tầng đất đối với cọc làm giảm khả năng chịu tải
của cọc đồng thời còn làm tăng tải trọng tác dụng vào cọc, gọi là hiện tượng ma
sát âm.
Việc xây dựng các công trình mới xây chen bên cạnh những công trình cũ đã
gây ảnh hưởng đến công trình lân cận do lực ma sát âm làm cho công trình bên
cạnh có thể bị nghiêng, lún vượt quá giới hạn cho phép. San lấp mặt bằng để xây
dựng các khu dân cư, công trình nhà xưởng kho bãi đã xảy ra hiện tượng ma sát âm
gây ảnh hưởng trực tiếp đến công trình xây dựng và đến công trình lân cận do lực
ma sát âm làm giảm sức chịu tải của cọc và làm tăng tải trọng tác dụng vào cọc.
Một số tác giả đã nghiên cứu về hiện tượng ma sát âm theo những quan niệm
khác nhau, đã rút ra được chiều dài ảnh hưởng ma sát âm gần bằng 0.7 chiều dài
cọc trong đất yếu. Trong nội dung luận án này, tác giả đã nghiên cứu vùng ảnh
hưởng ma sát âm dựa trên chuyển vị tương đối giữa cọc và lớp đất nền xung quanh
cọc. Vùng ảnh hưởng ma sát âm ở vị trí mà tại đó tốc độ chuyển vị của đất nền
nhỏ hơn tốc độ chuyển vị của cọc. Dựa trên quan điểm đó, tác giả đã tính độ lún
của đất nền theo thời gian, độ lún của móng cọc theo thời gian, xác định phương
trình cân bằng tốc độ chuyển vị của cọc và của đất nền, từ đó tìm ra được vùng ảnh
hưởng ma sát âm của cọc chính là chiều sâu vùng ảnh hưởng lún của đất nền . Từ
chiều sâu vùng ảnh hưởng, ta tính được lực ma sát âm tác dụng vào cọc, thời gian
cọc không còn bị ảnh hưởng ma sát âm, đồng thời cũng đưa ra một số biện pháp
làm giảm ảnh hưởng của ma sát âm và có một số kiến nghị khi tính toán móng cọc
trong đất yếu. Ngoài ra, tác giả còn dùng phầm mềm Plaxis để mô phỏng hiện
tượng ma sát âm trong cọc bê tông cốt thép xác định chiều sâu ảnh hưởng ma sát
âm của cọc và lực ma sát âm tác dụng vào cọc trong trường chưa có tải trọng công
trình tác dụng vào cọc và khi có tải trọng công trình tác dụng vào cọc.


SUMMARY OF THESIS
TITLE:

“Research the influence of negative skin friction on concrete pile foundation
for construction 10 floors in condition soft clay located Sai Gon South”.
ABSTRACT:
In my country, the most soil is soft soil, has factor settlement hight and bearing
capacity low. When construction was built with hight loading, it often is designed
pile foundation for transferred loading of construction to soil stratum rigid. When
pile passing through soil layer hasn’t perfect process consolidation, if the soil settles
speed more than the pile in consolidating ground. In this situation, the interface
shear stress developed along the pile-soil interface acts downwards force that
reduces capacity bearing of pile and increases loading on shaft pile, and is referred
to as phenomenon negative skin friction (NSF).
The new construction is built adjacent old construction. In this situation,
influence negative skin friction to cause old construction sloping , excess settlement
allow. The filling level ground for poputation area, factory, has been happen
negative skin friction influence direct to construction and surrounding construction
that reduces capacity bearing of pile and increases loading on piles.
Some results of affected zone of negative skin friction by over-sea researchers
are determinated based on different conception, conclude of affected zone of
negative skin friction approximate to 0.7L (L: the length of pile in soft soil). In this
thesis, The authority had studied define affected zone of negative skin friction
based on conception relative deformation pile and soil surrounding: affected zone
of Negative skin friction locate where has the adjacent soil settles speed less
than the pile. Base on conception relative deformation, The authority had
calculated the settlement of soil and foundation pile by the time, established
balances equation settlement-speed of pile and adjacent soid. From its, the
affected zone of negative skin friction is defined. the affected zone of negative
skin friction is affected zone settles of soil. Calculated negative skin friction
force, the time effect NFS. The solutions have been suggested to prevent the
negative skin friction on pile as well as the method for concrete design effected
negative skin friction. Program Plaxis is used reproduce phenomenon NSF, the

length effect NSF and force NSF is defined in case: with load and without load of
construction action on pile.


MỤC LỤC
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA

MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI MÓNG CỌC DƯỚI CÔNG TRÌNH TRONG ĐIỀU KIỆN SÉT
ĐẤT YẾU” .......................................................................................................................3

I. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................................................................3
II. TÍNH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..........................................4
II.1. Tính khoa học của đề tài ................................................................................4
II.2. Tính thực tiễn của đề tài ................................................................................4
III. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN ....................................................................4
CHƯƠNGI: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM .................6
I. NGHIÊN CỨU BẢN CHẤT CỦA CÁC HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM .............6
I.1. Định nghóa hiện tượng ma sát âm ...................................................................6
I.2. Nguyên nhân gây ra lực ma sát âm ................................................................6
I.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số của lực ma sát âm ......................................8
I.4. Ảnh hưởng của hiện tượng ma sát âm ............................................................8
I.5. Một số hình ảnh về hiện tượng ma sát âm ...................................................10
II. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM TRONG
VÀ NGOÀI NƯỚC ..................................................................................................15
II.1. Theo H.G. Poulos và E.H. Davis: (Pile Foundation Analysis And Design)
...............................................................................................................................15
II.2. Theo Joseph E.Boeles ..................................................................................21
II.3. Theo R. Frank (Foundation Et Ouvrages En Terre) ...................................24
II.4. Theo phương pháp Zeevaert, Beer, Wallays ..............................................32
II.5. Theo Braja M. Das (Principiles of Foundation Engineering) ....................34

II.6. Theo quy phạm Việt Nam............................................................................36
CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU ĐẤT SÉT YẾU Ở KHU VỰC NAM SÀI GÒN VÀ CƠ SỞ
LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN LỰC MA SÁT ÂM TÁC DỤNG LÊN CỌC BTCT ..............38

I. TỔNG QUAN VỀ ĐẤT SÉT YẾU Ở KHU VỰC NAM SÀI GÒN ..................38
I.1. Định nghóa đất yếu .........................................................................................38
I.2. Phân loại đất yếu ...........................................................................................39
I.3. Nghiên cứu những đặc trưng cơ lý cơ bản địa chất ở khu vực Nam Sài Gòn
...............................................................................................................................42
I.4. Thống kê địa chất điển hình cho địa chất cầu An Nghóa.............................44
I.5. Một số mặt cắt địa chất điển hình của vùng đất Nam Sài Gòn ..................48
I.6. Kết luận về đặc điểm địa chất của khu vực Nam Sài Gòn .........................58
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN LỰC MA SÁT ÂM ..................................59
II.1. Lý thuyết cố kết thấm trong đất yếu ...........................................................59
II.2. Tính toán độ lún của đất nền theo thời gian ...............................................62


II.3. Tính Lún Của Móng Cọc Theo Thời Gian..................................................65
CHƯƠNG III: MÔ PHỎNG HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM CỦA CỌC BẰNG PHẦN
MỀM PLAXIS, GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM Ở CỌC BTCT70
I. DÙNG PHẦN MỀM PLAXIS MÔ PHỎNG HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM.....70
II. GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM ...............................81
II.1. Gia tải trước (làm cho đất cố kết trước trước khi xây dựng công trình)....81
II.2. Dùng lớp phủ mặt ngoài quanh cọc (để làm giảm ma sát thành bên) ......83
II.3. Dùng sàn bê tông có xử lý cọc (làm giảm tải trọng tác dụng vào đất nền)
...............................................................................................................................85
II.4. Dùng biện pháp điện thấm (thoát nước cho đất nhằm cho đất cố kết) .....86
II.5. Dùng cọc ép mêga (cọc ép sau) ..................................................................89
CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC TRONG ĐẤT
YẾU CÓ XÉT ĐẾN HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM..........................................................91

I. TỔNG QUAN VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC CÓ XÉT ĐẾN MA SÁT ÂM .91
II. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU ẢNH HƯỞNG MA SÁT ÂM, THỜI
GIAN KHÔNG CÒN ẢNH HƯỞNG MA SÁT ÂM , LỰC MA SÁT ÂM LỚN
NHẤT........................................................................................................................93
II.1. Chiều sâu vùng ảnh hưởng ma sát âm theo thời gian. ...............................93
II.2. Thời gian không còn ảnh hưởng của lực ma sát âm...................................97
II.3. Tính giá trị lực ma sát âm lớn nhất..............................................................99
III. PHÁT TRIỂN CỦA MA SÁT ÂM THEO THỜI GIAN................................100
IV. PHÂN TÍCH CHUYỂN VỊ CỦA HẠT ĐẤT XUNG QUANH CỌC ...........104
V.1 Phân tích sự phân bố lực ma sát âm trong đất ...........................................104
V.2. Chuyển vị của hạt đất xung quanh cọc có xét ma sát âm........................108
CHƯƠNG V: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN ẢNH HƯỞNG MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI CÔNG
TRÌNH XÂY DỰNG TRÊN ĐẤT YẾU ........................................................................109

I. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CỤ THỂ THEO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.....109
I.1. Công trình cầu An Nghóa-huyện Cần Giờ. (đã từng bị sự cố về mố cầu) 109
I.2. Công trình chung cư Miếu Nổi Quận Bình Thạnh TPHCM. .....................125
II. TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CỤ THỂ THEO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
TRƯỚC ...................................................................................................................142
II.1. Công Trình Cầu An Nghóa-Huyện Cần Giờ. ............................................142
II.2. Công Trình Chung Cư Miếu Nổi Quận Bình Thạnh TPHCM. ................142
CHƯƠNG VI: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................143

I. NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN ............................................................................143
II. KIẾN NGHỊ .......................................................................................................145


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA
MA SÁT ÂM ĐỐI VỚI MÓNG CỌC DƯỚI CÔNG TRÌNH
TRONG ĐIỀU KIỆN SÉT ĐẤT YẾU”

I. ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trước tình hình phát triển kinh tế, xã hội của đất nước hiện nay. Quá trình
phát triển công nghiệp hóa và hiện đại hóa ngày một phát triển mạnh mẽ, đặc biệt
là Thành Phố Hồ Chí Minh. Sự phát triển kinh tế kéo theo sự phát triển của ngành
Xây Dựng. Việc xây dựng các công trình mới xây chen bên cạnh những công trình
cũ đã gây ảnh hưởng đến công trình lân cận do lực ma sát âm làm cho công trình
bên cạnh có thể bị nghiêng, lún vượt quá giới hạn cho phép. San lấp mặt bằng để
xây dựng các khu dân cư, công trình nhà xưởng kho bãi đã xảy ra hiện tượng ma
sát âm gây ảnh hưởng trực tiếp đến công trình xây dựng và đến công trình lân cận
do lực ma sát âm làm giảm sức chịu tải của cọc và làm tăng tải trọng tác dụng vào
cọc. Vì vậy khi tính toán thiết kế móng cọc, chúng ta cần phải nghiên cứu kỹ sự
làm việc của cọc trong đất yếu các nguyên nhân ảnh hưởng đến khả năng chịu tải
của cọc. Trong đó việc nghiên cứu ảnh hưởng của ma sát âm đối với móng cọc
dưới công trình là một vấn đề cần được nghiên cứu sâu để xác định đúng khả năng
chịu tải của cọc. Hiện tượng ma sát âm đã được biết đến từ lâu trên toàn thế giới
trong đó có Việt Nam, nhưng những kết quả nghiên cứu vẫn còn nhiều vấn đề hạn
chế không giải quyết triệt để rõ ràng về ma sát âm của cọc. Một số tác giả đã xác
định vùng ảnh hưởng ma sát âm dựa trên quan điểm: vùng ảnh hưởng ma sát âm
được xác định dựa trên lý luận cân bằng tải trọng của lực tác dụng, từ đó xác định
vùng ảnh hưởng ma sát âm. Phương pháp này tương đối đơn giản, được sử dụng ở
Việt Nam. Lực ma sát âm sẽ phụ thuộc vào thời gian cố kết và mức độ cố kết của
đất nền xung quanh cọc. Lực ma sát âm sẽ giảm dần theo thời gian, đến một thời

điểm nào đó lực ma sát âm sẽ bằng không. Như vậy lực ma sát âm mà theo quan
điểm trên chưa xét đến yếu tố thời gian, đây là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng
đến độ lớn của lực ma sát âm. Do đó tác giả đã đề nghị quan điểm tính toán về ảnh
hưởng ma sát âm trong đất: vùng ảnh hưởng ma sát âm ở vị trí mà tại đó tốc độ
chuyển vị của đất nền nhỏ hơn tốc độ chuyển vị của cọc, đồng thời độ lún còn lại
của đất nền nhỏ hơn độ lún còn lại của cọc. Với lập luận này tác giả đã xác định
được chính xác chiều sâu ảnh hưởng ma sát âm theo thời gian và thời gian ảnh
hưởng của ma sát âm trong cọc. Nội dung và kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được
trình bày chi tiết ở những phần sau của luận án này.

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 1


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

II. TÍNH KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
II.1. Tính khoa học của đề tài
Khi tính toán móng của một công trình thì ta quan tâm đến khả năng chịu tải của
và độ lún của móng có vượt qua độ lún giới hạn cho phép hay không. Nghiên cứu
tính toán sức chịu tải của cọc trong điều kiện đất yếu bị ảnh hưởng ma sát âm là
một vấn đề cần nghiên cứu rõ nhằm xác định chính xác sức chịu tải của cọc và phụ
tải ngoài tác dụng vào cọc để từ đó thiết kế móng công trình cho hợp lý, xác định
chiều dài hợp lý của cọc. Đề tài còn nghiên cứu độ lún, tốc độ lún của đất nền và
móng cọc theo thời gian để từ đó thiết kế móng hợp lý thỏa mãn điều kiện chịu tải
công trình và không vượt qua độ lún giới hạn cho phép.
II.2. Tính thực tiễn của đề tài

Hiện nay, tại Thành phố hồ Chí Minh có rất nhiều công trình có khả năng xảy
ra hiện tượng ma sát âm đối với móng cọc bê tông cốt thép trong đất yếu. Các khu
quy hoạch, khu công nghiệp cần phải san nền đã gây ra ma sát âm ở cọc, hiện
tượng này không những làm giảm khả năng chịu tải của cọc mà còn làm tăng tải
trọng ngoài tác dụng vào cọc gây mất ổn định cho công trình. Các công trình mới
xây chen bên cạnh công trình cũ đã phát sinh thêm tải trọng phụ tác dụng lên công
trình cũ sinh ra hiện tượng ma sát âm kéo cọc của công trình cũ đi xuống làm cho
công trình bị lún vướt quá giới hạn cho phép, …. Đề tài này đã nghiên cứu về hiện
tượng ma sát âm, cách tính móng cọc có xét đến lực ma sát âm và đưa ra một số
giải pháp khắc phục ảnh hưởng của hiện tượng ma sát âm. Nội dung nghiên cứu,
tính toán và kết quả sẽ được trình bày chi tiết trong luận án này.
III. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN
Chương I: Nghiên cứu tổng quan về hiện tượng ma sát âm. Nghiên cứu bản
chất của hiện tượng ma sát âm: nguyên nhân phát sinh ra ma sát âm và ảnh hưởng
của nó đến việc xây dựng công trình. Trong chương này còn tổng kết tình hình
nghiên cứu ở trong và ngoài nước về các vấn đề về sự làm việc của cọc trong đất
yếu khi có xét đến hiện tượng ma sát âm. Từ đó rút ra những vấn đề cần được
nghiên cứu làm rõ.
Chương II: Nghiên cứu về đất sét yếu ở khu vực Nam Sài Gòn, một số địa chất
điển hình ở khu này. Nêu lên những cơ sở lý thuyết tính toán cọc chịu ảnh hưởng
ma sát âm dựa tên quan điểm về tốc độ chuyển vị tương đối của cọc và của đất
nền. Tính mức độ cố kết, độ lún của đất nền và của cọc theo thời gian.
Chương III: Dùng phần mềm Plaxis để mô phỏng hiện tượng ma sát âm làm
phát sinh ra ngoại lực tác dụng kéo cọc đi xuống, đồng thời làm giảm khả năng
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 2


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG MỞ ĐẦU

chịu tải của cọc. Ngoài ra trong chương này còn kiến nghị một số giải pháp khắc
phục ảnh hưởng của hiện tượng ma sát âm ở cọc bê tông cốt thép trong đất yếu.
Chương IV: Nghiên cứu tính toán sự làm việc của cọc trong đất sét yếu có xét
đến hiện tượng ma sát âm. Thiết lập phương trình cân bằng tốc độ chuyển vị của
cọc và của đất nền theo thời gian, phương trình cân bằng giữa độ lún còn lại của
cọc và của đất nền theo thời gian và độ sâu. Từ đó xác định được chiều sâu ảnh
hưởng ma sát âm của cọc và xác định được lực ma sát âm lớn nhất tác dụng vào
cọc, xác định lực ma sát âm theo thời gian, đồng thời xác định được thời gian ảnh
hưởng của ma sát âm đối với cọc. Phân tích sự phân bố lực ma sát âm trong đất
xung quanh cọc, ảnh hưởng của hiệu ứng neo đất vào trong cọc.
Chương V: Từ những kết quả nghiên cứu áp dụng tính toán công trình cụ thể.
So sánh kết quả tính toán với các kết quả nghiên cứu của các tác giả khác và so
sánh với quy phạm Việt Nam. Rút ra những kết luận về kết quả tính toán.
Chương VI: Từ những kết quả ở các chương trên ta rút ra những nhận xét về
các vấn đề của ma sát âm ảnh hưởng đến tính toán thiết kế nền móng công trình.
Kết luận về một số kết quả đã thực hiện được. Một số kiến nghị trong việc tính
toán móng cọc có xét đến ảnh hưởng của ma sát âm.

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 3


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

CHƯƠNG I

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM

I. NGHIÊN CỨU BẢN CHẤT CỦA CÁC HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM
I.1. Định nghóa hiện tượng ma sát âm
Đối với công trình có sử dụng móng cọc bê tông cốt thép, khi cọc được đóng
vào trong tầng đất nền có quá trình cố kết chưa hoàn toàn. Nếu tốc độ chuyển vị
của đất nền dưới công trình nhanh hơn tốc độ chuyển vị của cọc theo chiều đi
xuống, thì sự chuyển vị tương đối này phát sinh ra lực kéo xuống của tầng đất đối
với cọc làm giảm khả năng chịu tải của cọc gọi là hiện tượng ma sát âm, lực kéo
xuống gọi là lực ma sát âm.
Lực ma sát âm xảy ra trên toàn thân cọc hay một phần thân cọc phụ thuộc
vào tốc độ lún của đất xung quanh cọc và tốc độ lún của cọc. Lực ma sát âm có
chiều hướng thẳng đứng xuống dưới, có khuynh hướng kéo cọc đi xuống, do đó làm
tăng lực tác dụng lên cọc.
I.2. Nguyên nhân gây ra lực ma sát âm
1. Nền công trình được đắp lên cao, gây ra tải trọng tác dụng xuống lớp đất
bên dưới làm xảy ra hiện tượng cố kết cho lớp đất nền bên dưới. Do đó, lớp đất này
đã phát sinh ra lực ma sát kéo cọc đi xuống, làm tăng tải trọng tác dụng lên cọc.
2. Tải trọng phụ lớn đặt trên nền kho bến bãi làm cho lớp đất nền bên dưới
bị lún xuống.
3. Phụ tải của nền gần móng (hiện tượng xây chen các công trình mới cạnh
công trình cũ). Nguyên tắc xác định ảnh hưởng của các tải trọng đặt gần nhau là
dựa trên đường đẳng ứng suất (ứng suất hướng thẳng đứng nếu xét về biến dạng
lún hoặc ứng suất hướng ngang nếu xét về biếng dạng trượt).
4. Mực nước ngầm bị hạ thấp làm cho ứng suất hữu hiệu trong đất tăng lên.
Việc hạ thấp mực nước ngầm làm tăng ứng suất thẳng đứng có hiệu tại mọi điểm
của nền đất. Vì vậy, làm đẩy nhanh tốc độ lún cố kết của nền đất. Lúc đó, tốc độ
lún của đất xung quanh cọc vượt quá tốc độ lún của cọc và xảy ra hiện tượng kéo

cọc đi xuống của lớp đất xung quanh cọc.
Hiện tượng này được giải thích như sau: khi hạ thấp mực nước ngầm thì:
+ Phần áp lực nước lỗ rỗng u giảm.
+ Phần áp lực có hiệu thẳng đứng σ h lên các hạt rắn của đất tăng.
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 4


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

Xem biểu đồ tương quan giữa u và σ h trong trường hợp bài toán nén một
chiều và tải trọng ngoài q phân bố kín đều khắp.

P
q

q

hđ
umin = 0

σh

u

Ha

Đất yếu

u max

Lớp đất tốt

σz= q = const

z
Hình 1-1: Biểu đồ tương quan giữa áp lực nước lỗ rỗng u và áp lực có hiệu
thẳng đứng lên hạt rắn của đất σ h trong trường hợp bài toán nén
một chiều và tải trọng ngoài q phân bố kín đều khắp

Trong đó:
σ z = q = const

Ha

: Ứng suất tổng (toàn phần)

: Vùng hoạt động của ứng suất phân bố trong đất
+ Đất bình thường: Ha tương ứng với chiều sâu mà tại đó σ z = 0.2σ bt
+ Đất yếu: Ha tương ứng với chiều sâu mà tại đó σ z = 0.1σ bt

σ bt

: Ứng suất do trọng lượng bản thân của lớp đất có chiều dày Ha

5. Xáo trộn của đất khi đóng cọc: do cọc đóng vào nền đất yếu chưa cố kết
và đất còn ở trạng thái tự nhiên.

Sự cố kết bắt đầu xảy ra khi đất xung quanh cọc được nén chặt lại do quá
trình đóng cọc, do đó xuất hiện hiện tượng ma sát âm lên thân cọc. Tuy nhiên, theo
thí nghiệm của Fellenius & Broms (1969) cho thấy giá trị ma sát âm trong trường
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 5


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

hợp này là không lớn, nó chỉ chiếm khoảng 17% giá trị sức chống cắt trung bình
không thoát nước của đất nền.

Đất yếu
chưa cố kết

Vùng đất nén chặt

Lớp đất tốt

do việc đóng cọc
Hình 1-2: Hiện tượng ma sát âm do việc đóng cọc vào nền đất yếu chưa cố
kết và còn ở trạng thái tự nhiên

6. Sự cố kết (lún) ướt của đất bị ngập nước.
I.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số của lực ma sát âm
- Loại cọc, chiều dài cọc, phương pháp hạ cọc, mặt cắt ngang của cọc, bề mặt
tiếp xúc giữa cọc và đất nền.

- Đặc tính cơ lý của đất, chiều dày lớp đất yếu, tính trương nở của đất.
- Tải trọng chất tải (chiều cao san lấp, phụ tải nền kho)
- Thời gian chất tải cho đến khi xây dựng công trình.
- Nguyên nhân gây ra sự chuyển vị (cố kết) của đất nền.
- Lực ma sát âm phát triển theo độ cố kết của đất nền. Lực ma sát âm phụ
thuộc vào tính nén lún của lớp đất yếu xung quanh cọc và dưới mũi cọc.
I.4. Ảnh hưởng của hiện tượng ma sát âm
- Sức chịu tải của cọc bao gồm phần ma sát thành bên (ma sát dương) và lực
chống mũi của cọc, nhưng phần ma sát thành bên thay vì là ma sát dương nhưng vì
nguyên nhân nào đó đã chuyển thành ma sát âm kéo cọc đi xuống làm tăng tải tác
dụng lên cọc.
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 6


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

- Khi cọc chịu ảnh hưởng của ma sát âm thì sức chịu tải của cọc giảm, do thay
vì là ma sát dương chống lại tải tác dụng, nó lại là ma sát âm làm tăng thêm tải
trọng tác dụng lên cọc, đồng thời do quá trình cố kết của các lớp đất nền có thể tạo
ra khe hở giữa đáy đài cọc và đất nền sẽ gây thêm ứng suất phụ tác dụng lên cọc
và đài, làm cho tải trọng tác dụng vào cọc nhiều hơn.
- Hiện tượng ma sát âm có thể gây ảnh hưởng xấu đến một số công trình: làm
hư hại công trình lân cận (như tải trọng phụ của công trình lân cận). Nếu không xét
đến lực ma sát âm trong một số trường hợp sẽ không đánh giá đúng tải trọng tác
dụng lên cọc và đúng khả năng chịu tải của cọc. Trong một số trường hợp lực ma
sát âm khá lớn có thể vượt qua tải trọng tác dụng lên đầu cọc nhất là đối với những

cọc có chều dài lớn.
- Hiện tượng ma sát âm là hiện tượng kéo cọc đi xuống do thành phần ma sát
làm tăng lực nén dọc trục lên cọc, có thể gây ra độ lún vượt quá giới hạn cho phép
thậm chí có thể gây phá hoại công trình.
- Đối với việc sử dụng giếng cát: ma sát âm làm hạn chế quá trình cố kết của
nền đất yếu có dùng giếng cát. Hiện tượng ma sát âm gây ra hiệu ứng treo của đất
xung quanh giếng cát, lớp đất xung quanh giếng cát cùng bám vào thân giếng cát
làm cản trở độ lún và cản trở quá trình tăng khả năng chịu tải của đất nền xung
quanh giếng cát.
độ lún
miền bao quanh
S0
độ lún miền giữa

Sf

Miền bao quanh

Miền giữa

Giếng cát
d

d
L=(5÷6)d

Giếng cát
d
Miền giữa

Miền bao quanh

L=(5÷6)d

Hình 1-3: Phạm vi ảnh hưởng của ma sát âm ở vùng đất xung quanh giếng cát
Học viên: PHẠM VĂN BAÛO

Trang 7


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

- Đối với việc gia tải trước: ma sát âm làm giảm ảnh hưởng áp lực chất tải do
một phần trọng lượng của đất được mang bởi cọc làm ngăn cản quá trình thoát
nước của đất nền. Sự giảm áp lực chất tải làm giảm khả năng chịu tải tập trung của
cọc nếu chúng được đóng vào tầng đất cát. Kết quả giảm khả năng chịu tải có thể
lớn nếu khoảng cách giữa các cọc nhỏ.
Vì vậy, lực ma sát âm làm gia tăng lực nén dọc trục cọc, làm tăng độ lún của
cọc, ngoài ra do lớp đất đắp bị lún tạo ra khe hở giữa đài cọc và lớp đất bên dưới
đài có thể làm thay đổi momen uốn tác dụng lên đài cọc. Lực ma sát âm làm hạn
chế quá trình cố kết thoát nước của nền đất yếu khi có gia tải trước và có dùng
giếng cát, cản trở quá trình tăng khả năng chịu tải của đất nền xung quanh giếng
cát.
I.5. Một số hình ảnh về hiện tượng ma sát âm

P

h

Đất đắp (cát)

Đất yếu
H

Lớp đất tốt
Hình 1-4: Hiện tượng ma sát do đất đắp trên
nền đất yếu chưa cố kết

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 8


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

SƠ ĐỒ TÁC ĐỘNG QUA LẠI CỦA 2 MÓNG NHÀ

Hình A

Hình B

Hình A: Vùng ứng suất không giao nhau
Hình B: Vùng ứng suất giao nhau

SƠ ĐỒ TÁC ĐỘNG CỦA ỨNG SUẤT Ở ĐÁY MÓNG
Công trình I

Công trình II

D

C

B

A

Hình 1-5: Sơ đồ tác động của ứng suất ở đáy móng công trình mới (I)
lên đáy móng của công trình cũ (II); C, D: Vùng kết cấu bị phá hoại

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 9


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

SO SÁNH KHÁI NIỆM GIỮA SỰ PHÁT SINH
MA SÁT ÂM & MA SÁT DƯƠNG
(QVG)all

L1

(QVG)all

Mới đắp
(Qf1)neg

(Qf1)all L1 Lớp 1

Lớp 1

(Qf2)all

L2
Lớp 2

Lớp 2

Qp
(QVG)all

(Qf )neg L1 Mới đắp

Lớp 1

L
L2
Lớp 2

Chống lên lớp cứng trung bình

Hình (a): Sự phát sinh ma sát dương.
Hình (b): Ma sát âm khi có lớp đất mới đắp xảy ra cố kết do
trọng lượng bản thân.

Hình (c): Ma sát âm khi lớp sét xốp cố kết do tiêu nước hoặc
có thêm lớp đất mới đắp.
HÌNH 1-6

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 10


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

SỰ XUẤT HIỆN MA SÁT ÂM KHI XÂY DỰNG CÔNG
TRÌNH CŨ GẦN CÔNG TRÌNH MỚI

1
2

(3)

fn

(4)

Hình 1-7: Biến dạng của công trình cũ trên cọc ma sát khi xây dựng gần nó công trình mới
1. Công trình cũ trên cọc ma sát
2. Công trình mới trên móng bè

3. Đất yếu

4. Đất chặt

SỰ XUẤT HIỆN MA SÁT ÂM KHI CÓ TẢI TRỌNG
PHỤ NẰM GẦN CÔNG TRÌNH

Vật liệu

Đất đắp

fn

Vùng ảnh hưởng ma sát âm

fn

HÌNH 1-8

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 11


LUẬN VĂN THẠC SĨ

H0

CHƯƠNG 1

Đất đắp (thường là cát)

Đất yếu

fn
fp

fp: ma sát dương
fn: ma sát âm

H

fp

fp
ït
rươ
t
ng
Cu

Cun
g trư
ợt

Đất chịu lực
Hình 1-9: Hiện tượng ma sát âm đối với cọc ở mố cầu
Ma sát âm chỉ xảy ra ở một bên cọc, do phần đường vào cầu có lớp đất đắp làm cho
lớp đất bên dưới bị lún khi chịu tải đất đắp này, còn phần bên kia mố thì không có tải
trọng này nên lớp đất bên dưới không bị lún do tải trọng ngòai, nên cọc không bị ảnh
hưởng ma sát âm. Vì vậy, một bên cọc chịu ma sát dương còn bên kia là ma sát dương

Công trình cũ

Hố móng mới

MNN trước khi bơm hút

fn
MNN sau khi bơm hút
Cọc

Hình 1-10: Hiện tượng ma sát âm xảy ra khi hạ mực nước ngầm
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 12


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

II. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ HIỆN TƯNG MA SÁT ÂM TRONG
VÀ NGOÀI NƯỚC
II.1. Theo H.G. Poulos vaø E.H. Davis: (Pile Foundation Analysis And Design)
- Năm 1967, Terzaghi và Peck đã đề nghị công thức tính lực ma sát âm được sử
dụng rộng rãi. Lực ma sát âm cực đại tác dụng lên cọc là tổng ứng suất cắt giới hạn
dọc theo cọc

N
S0

N

Đất đắp

γ1

h1

Sp
S0

q = h1γ1

S

Đất có
tính nén lún
L
d

d

Tầng đất cứng chống

Cọc trong đất
chịu tải đất đắp

Sự phân bố
chuyển vị của đất

Hình 1-11: Ma sát âm của cọc

Lực ma sát âm cực đại tác dụng lên cọc đơn tại độ sâu z
Z

P = ∫ τ a .C.dz

(1-1)

0

Trong đó :
C

: Chu vi cọc

τ a : Ứng suất cắt giới hạn của cọc và đất. Được tính theo công thức

Coulomb
τ a = c' a + K s × σ ' v × tan ϕ ' a

Với : c'a

: Lực dính giữa đất và cọc, đối với cọc bê tông lấy c' a = c

c

: Lực dính của đất nền.

Ks

: Hệ số áp lực ngang của đất.

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

(1-2)

K s = K 0 = 1 − sin ϕ
Trang 13


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

σ 'v

: Ứng suất hữu hiệu thẳng đứng.

ϕ 'a

: Góc ma sát giữa đất và cọc.

- Phân tích của Poulos với Mattes (1969) và Poulos với Davis (1972), mở rộng
phân tích lún của cọc đơn, được chia làm 2 phần:
1. Phân tích lực kéo xuống cuối cùng
Xác định lực ma sát âm bằng cách chia cọc thành nhiều phần tử, xét chuyển
vị của từng phần tử trong cọc và của đất tại mỗi phần tử, chuyển vị của cọc và đất
tại mỗi phần tử ngang bằng nhau thì sẽ đạt được ứng suất cắt dọc theo cọc. Sự
chuyển vị thẳng đứng của đất tại bất kỳ một điểm nào do 2 nguyên nhân gây ra:

ứng suất cắt dọc theo cọc và do sự cố kết của bản thân lớp đất.
Chuyển vị của lớp đất gây ra do ứng suất cắt:

{s1 p} = − d [I − I ']{p}
Es

(1-

3)

{s1 p} : Véctơ chuyển vị của đất do ứng suất cắt gây ra.

Trong đó :

{p}

: Véctơ ứng suất cắt.

[I − I '] : Ma trận chuyển vị.
Es

: Môđun đàn hồi của đất.

Chuyển vị thực của đất được tính:
⎛ d
⎝ Es

{s p} = {S } + {s1 p} = {S } − ⎜⎜
Trong đó :

{S }

⎞
⎟⎟[I − I ']{p}
⎠

(1-4)

: Véctơ độ lún cố kết.

Chuyển vị của cọc :

{ p} =
p

1
[D]{p} + Pa {h}
E p .R A
Ap E p

(1-5)

Trong đó:

{ p}

: Véctơ chuyển vị của cọc.

[D]

: Ma trận giá trị.

Ep

: Môđun đàn hồi của cọc.

Ap

: Diện tích mặt cắt ngang của cọc.

Pa

: Lực nén dọc trục.

{p}

: Véctơ ứng suất cắt.

p

Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 14


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

{h}

: Véctơ khoảng cách hi tính từ tâm phần tử.

RA

: Tỷ số diện tích mặt cắt ngang cọc Ap và diện tích đường tròn

ngoài của cọc

Ap

(đối với cọc đặc RA=1)
πd 2 / 4
Cân bằng chuyển vị của đất và cọc từ 2 phương trình (1-4) & (1-5) ta coù:
RA =

Es
⎛ pa ⎞
⎡ D
⎤
{
}
{
}
I
I
p
S
=
−

+
−
'
⎜
⎟(R A )[h]
⎢⎣ K .d
⎥⎦
d
⎝ K .d ⎠

(1-6)

Trong đó:
⎛ Ep ⎞
⎟⎟(R A )
K = ⎜⎜
⎝ Es ⎠
P
pa = a
Ap

: Véctơ chuyển vị của cọc.
: Ứng suất nén dọc trục.

Từ phương trình (1-6) có thể giải ra được ứng suất cắt dọc thân cọc của n phần
tử, trị số pb là lực ma sát âm đơn vị tác dụng lên cọc được xác định:
pb =

4L
4

. pa .Ap +
2
n.d
π .d

n

∑p
j =1

(1-7)

j

2. Lực ma sát âm lớn nhất cho cọc đơn
Lực ma sát âm lớn nhất đối với cọc đơn PNFS, thường xảy ra tại mũi cọc được
xác định theo công thức sau:
L

PNFS = π × d × ∫ τ a dz

(1-8)

0

τ a = c' a + K s × σ ' v × tan ϕ ' a

(1-2)

⎡

⎛γ ' × L
⎞⎤
+ q0 ⎟⎟⎥
PNFS = π × d × L × ⎢c' a + K s × tan ϕ ' a ×⎜⎜
⎝ 2
⎠⎦
⎣

Suy ra:

(1-9)

Lực tác dụng vào cọc lớn nhất PN, thường xảy ra tại mũi cọc được xác định
theo công thức:
PN = PNFS × N R × N T + Pa

(1-10)

Trong đó:
PNFS

: Lực ma sát âm lớn nhất nếu xảy ra tại mũi cọc.

: Hệ số hiệu chỉnh trong trường hợp sự trượt của đất không ảnh hưởng
NR
hoàn toàn lên cọc. Hệ số NR tính từ lúc san lắp cho đến khi thi công cọc.
NT

: Hệ số hiệu chỉnh ảnh hưởng của thời gian thi công cọc.

N R, N T
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

: Tra biểu đồ phụ thuộc vào giá trị K s × tan ϕ ' a
Trang 15


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

τa

: Ứng suất cắt giới hạn của cọc và đất.

Pa
γ'

: Lực dọc trục cọc tại đỉnh của lớp cố kết.
: Trọng lượng riêng trung bình các lớp đất trên mũi cọc (đẩy nổi).

q0

: Phụ tải tác dụng lên nền đất yếu.
T0 =

1.0

0.01

0.05

0.02

Cv
×t
L2 0
0.1

0.2

0.5

1.0

,
(0

(0,
0.5
,0
.2)

Lực ma sát âm lớn nhất khi T0 = 0

4)
0.
)
0.2

NT =

5,

0.4

,
0.5

Lực ma sát âm lớn nhất

0.

ν 's = 0

0.6

.5,
(0

Κ = 1000

.2)
,0

.2)
,0
.5
,0
(2

L = 50
d

,5
(0

0.8

Giá trị trong ngoặc là
(

0.2

c 'a γ × L
:
: K s ×tanφ 'a )
q
q

0.0

Hình 1-12: Hệ số giảm lực ma sát âm NT -Trường hợp thoát nước 1 chiều
T0 =
0.05

(0, 0
.5

0.8

0.6

, 0.4
)

0.1

(0.5, 0.5
,0

1.0

(0

(0, 0.
5, 0.2
)

(0
,0

(2
,0

L = 50
d

ν 's = 0

(0
,5

.5
,0

.2
)

,0
.2)

.5,

,0

.5

0.4
)

,0
.2
)

Giá trị trong ngoặc là
(

0.2

0.5

.2)

Κ = 1000

0.4

0.2

)
0.2

Lực ma sát âm lớn nhất khi T0 = 0

0.02

,
0.5

NT =

0.01

.5 ,
(0

Lực ma sát âm lớn nhất

1.0

4 Cv
× t0
L2

c 'a γ × L
:
: K s ×tanφ 'a )
q
q

0.0

Hình 1-13: Hệ số giảm lực ma sát âm NT -Trường hợp thoát nước 2 chiều
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 16


LUẬN VĂN THẠC SĨ

CHƯƠNG 1

Ks×tanφ'a = 0.05
5.0

0.0

1.0

2.0

3.0

L = 50
d
Κ = 1000

ν 's = 0
4.0

T0 = 0

5.0

6.0

4.0

Fully elastic conditions

4.0

3.0

γ ×L
q
Full slip

2.0

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

3.0

2.0

0.5

1.0

0.0

5.0

1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

c 'a
q

5.0

6.0

0.0

Hình 1-14: Hệ số giảm lực ma sát âm NR (Ks×tanφ'a = 0.05)
Ks×tanφ'a = 0.20
5.0

0.0

1.0

2.0

3.0

ν 's = 0

L = 50
d
Κ = 1000

4.0

T0 = 0

5.0

6.0

5.0

4.0

Fully elastic conditions

4.0

3.0

γ ×L
q
2.0
1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

3.0

2.0

0.5

1.0
Full slip

1.0

0.0

0.0

1.0

2.0

3.0

c a'
q

4.0

5.0

6.0

0.0

Hình 1-15: Hệ số giảm lực ma sát âm NR (Ks×tanφ'a = 0.20)
Học viên: PHẠM VĂN BẢO

Trang 17