Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình: Nghiên cứu các phương pháp tính toán cọc chịu tải trọng ngang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN
CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP

Hà Nội - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
----------------------------------

NGUYỄN TIẾN DŨNG
KHOÁ 2014-2016

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN
CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng và cơng nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. VƯƠNG VĂN THÀNH

Hà Nội - 2016


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Vương Văn Thành
người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, cho nhiều chỉ dẫn khoa học có giá trị
và thường xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ trong suốt q
trình nghiên cứu hồn thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các giảng viên Bộ mơn Địa kỹ thuật, Cơng
trình ngầm đơ thị, Khoa Xây dựng, Khoa Sau đại học trường Đại học Kiến
trúc Hà Nội và các bạn đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên,
giúp đỡ và hợp tác trong q trình nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Tơi xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của Viện Khoa học Công nghệ
Xây dựng-IBST, đặc biệt xin cảm ơn TS. Phạm Quyết Thắng, KS. Phạm
Hồng Dương, đã cung cấp cho tơi số liệu thí nghiệm nén hiện trường để phục
vụ phần tính tốn trong luận văn.
Vì thời gian thực hiện luận văn và trình độ có hạn nên khơng thể tránh
khỏi những hạn chế và thiếu sót. Tơi rất mong nhận được sự đóng góp của
q thầy cơ, bạn bè và đồng nghiệp.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu khoa

học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Tiến Dũng


MỤC LỤC
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng, biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU
 Lý do chọn đề tài .................................................................................... 1
 Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 2
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2
 Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 2
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài ..................................................... 3
 Cấu trúc luận văn ................................................................................... 3
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG ...... 4
1.1.

Khái niệm chung về cọc và móng cọc.............................................. 4
1.1.1. Cọc và sự làm việc của cọc .......................................................... 4
1.1.2. Móng cọc và sự làm việc của móng cọc ....................................... 7

1.2.

Tải trọng ngang và cọc chịu tải trọng ngang ................................ 11

1.3.

Cơ chế truyền tải trọng ngang của cọc.......................................... 19

1.4.

Cơ chế chuyển vị và phá hoại của cọc chịu tải trọng ngang ........ 23

1.5.

Sức chịu tải theo phương ngang của cọc đơn ............................... 27

1.6.

Các phương pháp phân tích hiện nay ........................................... 28


1.6.1. Hướng tiếp cận dầm trên nền Winkler........................................ 28
1.6.2. Hướng tiếp cận liên tục đàn hồi.................................................. 33
1.6.3. Phương pháp phần tử hữu hạn .................................................... 36
1.7.

Phương pháp thí nghiệm hiện trường ........................................... 37

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CỌC
CHỊU TẢI TRỌNG NGANG .................................................................... 39

2.1.

Hướng tiếp cận dầm trên nền Winkler ......................................... 39
2.1.1. Tiêu chuẩn Việt Nam ................................................................. 39
2.1.2. Phương pháp Broms (1964a,b)................................................... 47
2.1.3. Phương pháp p-y ........................................................................ 55

2.2.

Hướng tiếp cận liên tục đàn hồi .................................................... 62
2.2.1. Phương pháp Poulos .................................................................. 62
2.2.2. Phương pháp biến phân năng lượng [18].................................... 64

2.3.

Phương pháp phần tử hữu hạn ..................................................... 69
2.3.1. Mô tả phương pháp .................................................................... 69
2.3.2. Sử dụng phương pháp PTHH bằng phần mềm thương mại ........ 71

2.4.

Giới thiệu về phần mềm Plaxis 3D Foundation ............................ 72
2.4.1. Mơ hình phần tử trong phần mềm Plaxis 3D Foundation ........... 72
2.4.2. Mơ hình vật liệu trong phần mềm Plaxis 3D Foundation ........... 74

CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO CƠNG TRÌNH CỤ THỂ . 81
3.1.

Mơ tả cơng trình ............................................................................. 81
3.1.1. Tên dự án và hạng mục xây dựng............................................... 81

3.1.2. Thơng tin chung về móng cọc .................................................... 82
3.1.3. Điều kiện địa chất cơng trình ..................................................... 82
3.2.

Tính tốn cọc chịu tải trọng ngang ............................................... 85
3.2.1. Tiêu chuẩn Việt Nam ................................................................. 85
3.2.2. Phần mềm Plaxis 3D Foundation Version 1.6.0.205 .................. 90

3.3.

Kết quả thí nghiệm hiện trường .................................................... 95
3.3.1. Cọc thí nghiệm........................................................................... 95
3.3.2. Thiết bị thí nghiệm cọc .............................................................. 95
3.3.3. Quy trình thí nghiệm .................................................................. 97
3.3.4. Thiếu xót trong q trình thí nghiệm .......................................... 98
3.3.5. Kết quả thí nghiệm..................................................................... 98
3.3.6. Nhận xét kết quả thí nghiệm .................................................... 105

3.4.

So sánh, đánh giá kết quả tính tốn cơng trình cụ thể ............... 105

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 109
Kết luận...................................................................................................... 109
Kiến nghị.................................................................................................... 110
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tên đầy đủ

BTCT

Bê tông cốt thép

SCT

Sức chịu tải

TTGH I

Trạng thái giới hạn thứ nhất

TTGH II

Trạng thái giới hạn thứ hai

API

American Petroleum Institute

AASHTO

American Association of State Highway and
Transportation Officials

FHWA

Federal Highway Administration

PTHH

Phần tử hữu hạn

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

ASTM

American Society for Testing and Materials


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu

Tên bảng, biểu

Bảng 2.1.

Hệ số tỉ lệ K [6]

Bảng 2.2.

Giá trị các hệ số A0, B0, C0 [6]

Bảng 2.3.

Các giá trị A, B, C, D [6]

Bảng 2.4.

Giá trị n1 và n2

Bảng 2.5.

Hệ số Kh ,kN/m3, cho đất rời

Bảng 2.6.

Hệ số giảm tải nhóm cọc

Bảng 2.7.

Kiến nghị giá trị ks cho đất sét cứng [16]

Bảng 2.8.

Giá trị k (Ib/in3 = 276,8 kN/m3) cho đất cát [16]

Bảng 2.9.

[K], {u}, [F] trong các bài toán khác nhau

Bảng 3.1.

Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

Bảng 3.2.

Chuyển vị ngang Δn và góc xoay Ψ của cọc (H6=4,95T)

Bảng 3.3.

Áp lực tính tốn, mơ-men uốn, lực cắt theo phương ngang
dọc theo thân cọc (H6=4,95T)

Bảng 3.4.

Kết quả tính theo TCVN cho các trường hợp tải ngang

Bảng 3.5.

Thơng số các mơ hình đất nền trong Plaxis 3D Foundation

Bảng 3.6.

Một phần kết quả tính theo Plaxis 3D Foundation

Bảng 3.7.

Chi tiết cọc thí nghiệm

Bảng 3.8.

Kết quả thí nghiệm tải ngang các cọc

Bảng 3.9.

So sánh kết quả chuyển vị ngang tại đỉnh cọc


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình

Tên hình

Hình 1.1.

Phân loại cọc chịu nén và chịu kéo

Hình 1.2.

Phân loại móng cọc theo đặc tính của cọc

Hình 1.3.

Phân loại móng cọc theo vị trí đài cọc

Hình 1.4.

Sơ đồ móng cọc đài cao và nội lực tại đỉnh cọc [9]

Hình 1.5.

Một số hình ảnh cơng trình có cọc chịu tải trọng ngang

Hình 1.6.

Cọc chịu tải trọng ngang tập trung ở đỉnh

Hình 1.7.

Tải trọng ngang của cọc trong cát [11]

Hình 1.8.

Cọc chịu tải trọng ngang phân phối lên một phần thân cọc [4]

Hình 1.9.

Hình 1.10.

Mối quan hệ giữa cọc chịu tải tập trung ở đỉnh cọc và cọc
chịu tải trọng phân bố lên một phần thân cọc
Cơ chế tương tác giữa cọc và đất khi có tải trọng động đất
[11]

Hình 1.11.

Mặt cắt tiêu biểu của dịch chuyển do động đất [11]

Hình 1.12.

Cọc bị phá hủy khi chịu tải trọng ngang trong các công trình

Hình 1.13.

Cơ chế truyền tải trọng của cọc chịu tải trọng dọc trục [18]

Hình 1.14.

Cơ chế truyền tải trọng của cọc chịu tải trọng ngang [18]

Hình 1.15.

Cơ chế truyền tải trọng thẳng đứng của nhóm cọc [18]

Hình 1.16.

Vùng giao thoa tạo ra tải phụ thêm lên cọc trong nhóm [18]

Hình 1.17.

Chuyển vị của cọc cứng [18]


Hình 1.18.

Chuyển vị của cọc mềm [18]

Hình 1.19.

Chuyển vị của nhóm cọc chịu tải trọng thẳng đứng [18]

Hình 1.20.

Chuyển vị của nhóm cọc chịu tải trọng ngang [18]

Hình 1.21.

Dầm trên nền đàn hồi [18]

Hình 1.22.

Cọc chịu tải trọng ngang với một nền lị xo [18]

Hình 1.23.

Sơ đồ cọc chịu tải trọng ngang với đường cong p-y [22]

Hình 1.24.

Mơ hình cọc-đất và kết quả bài tốn [19]

Hình 1.25.

Mơ hình phân tích đàn hồi của Poulos cho cọc chịu tải trọng
ngang [20]

Hình 1.26.

Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm nén ngang [15]

Hình 2.1.

Sơ đồ tác động của mơ-men và tải ngang lên cọc

Hình 2.2.

Quy định chiều dương các ký hiệu yz, ψz, Mz, Qz

Hình 2.3.

SCT giới hạn của cọc ngắn trong đất dính

Hình 2.4.

SCT giới hạn của cọc dài trong đất dính

Hình 2.5.

SCT giới hạn của cọc ngắn trong đất rời

Hình 2.6.

SCT giới hạn của cọc dài trong đất rời

Hình 2.7.

Độ lệch ngang của cọc ở mặt đất trong đất dính

Hình 2.8.

Độ lệch ngang của cọc ở mặt đất trong đất rời

Hình 2.9.

Tập hợp đường cong p-y [29]

Hình 2.10.

Giải bài tốn cọc chịu tải trọng ngang bằng phần mềm
FB-MutilPier


Hình 2.11.

Hình 2.12.

Hình 2.13.
Hình 2.14.
Hình 2.15.

Đường cong p-y cho đất sét yếu dưới mực nước ngầm chịu tải
tĩnh [16]
Đường cong p-y cho đất sét cứng trên mực nước ngầm chịu
tải tĩnh [16]
Đường cong p-y của đất sét cứng dưới mực nước ngầm chịu
tải trọng tĩnh (Reese,1975) [16]

Giá trị hệ số As [16]
Hình dạng của họ các đường cong p-y trong đất cát (Reese,
1974)[16]

Hình 2.16.

Hệ số A [16]

Hình 2.17.

Hệ số B [16]

Hình 2.18.

Hệ số ảnh hưởng IρH

Hình 2.19.

Hệ số ảnh hưởng IθH và IρM

Hình 2.20.

Phân bố áp lực ngang dọc theo thân cọc

Hình 2.21.

Hệ số IθM

Hình 2.22.

Phân bố mơ-men dọc theo thân cọc

Hình 2.23.

Cọc trong nền đất đàn hồi nhiều lớp

Hình 2.24.

a) chuyển vị và b) ứng suất trong khối đất

Hình 2.25.

a) Mơ hình các phần tử của khung phẳng; b) Một phần tử
[28]

Hình 2.26.

Giải bài tốn theo phương pháp phần tử hữu hạn

Hình 2.27.

Cọc thiết kế với hình dạng tiêu chuẩn


Hình 2.28.

Cửa sổ bore hole

Hình 2.29.

Cửa sổ hiển thị dữ liệu của vật liệu

Hình 2.30.

Mơ hình Mohr-Coulomb

Hình 2.31.

Mơ hình Hardening Soil

Hình 2.32.

Mối quan hệ hyperbolic ứng suất-biến dạng trong thí nghiệm
nén 3 trục thốt nước [24]

Hình 3.1.

Tồn cảnh Trung tâm Điện lực Long Phú

Hình 3.2.

Mặt cắt địa tầng điển hình của khu đất

Hình 3.3.

Biểu đồ σzy , Mz và Qz cho các trường hợp tải

Hình 3.4.

Mơ hình mặt cắt địa tầng

Hình 3.5.

Mơ hình và kết quả bài tốn (H=49,5kN)

Hình 3.6.

Biểu đồ chuyển vị ngang, Mz, Qz và σzy cho các trường hợp tải

Hình 3.7.

Thí nghiệm cọc chịu tải ngang

Hình 3.8.

Kết quả thí nghiệm tải ngang cọc 11HA 074

Hình 3.9.

Kết quả thí nghiệm tải ngang cọc 11HA 193

Hình 3.10.

Kết quả thí nghiệm tải ngang cọc 11HA 508

Hình 3.11.

So sánh kết quả thí nghiệm tải ngang hiện trường giữa các
cọc

Hình 3.12.

So sánh kết quả chuyển vị ngang tại đỉnh cọc

Hình 3.13.

Biểu đồ mơ-men dọc theo thân cọc (H6=49,5kN)

Hình 3.14.

Biểu đồ lực cắt dọc theo thân cọc (H6=49,5kN)


1

PHẦN MỞ ĐẦU
 Lý do chọn đề tài
Do nhu cầu phát triển của xã hội, các cơng trình chịu tải trọng ngang
lớn như tường chắn đất, bến cảng, trụ cầu, nhà cao tầng, khu nghỉ dưỡng trên
sông nước v.v... ngày càng xuất hiện nhiều. Hầu hết những cơng trình này đều
sử dụng cọc hoặc móng cọc để chống đỡ đồng thời tải trọng đứng và tải trọng
ngang. Đối với cọc và móng cọc trong các cơng trình tường chắn đất, tải trọng
ngang tác dụng lên cọc thường gặp là: áp lực đất, áp lực nước và các tải trọng
trên mái dốc hoặc lân cận hố đào... Đối với móng cọc đài cao trong các cơng
trình giao thơng, thủy lợi và dân dụng, tải trọng ngang thường gặp là: tải trọng
do tăng/ giảm tốc độ xe, tải trọng gió, sóng và dòng chảy, tải trọng do tàu bè
va chạm khi tai nạn, do động đất... Đối với móng cọc đài thấp trong các cơng
trình nhà cao tầng, tháp anten truyền hình, cột điện cao thế..., tải trọng ngang
thường gặp là: tải trọng gió, động đất... Khi cơng trình chịu tải trọng ngang
lớn hoặc đất xung quanh đài bị tác động trong q trình thi cơng thì đất ở trên

mức đáy đài cũng không thể tiếp nhận hết tải trọng ngang, khi đó cọc trong
móng cọc đài thấp cũng chịu tải trọng ngang và cần phải kể đến trong tính
tốn. Từ phân tích trên cho thấy, hầu hết cọc và móng cọc trong các cơng
trình giao thơng, thủy lợi, dân dụng đều phải được kiểm tra, tính tốn chịu tải
trọng ngang - đặc biệt đối với những cơng trình có tầm quan trọng lớn.
Tuy nhiên, phương pháp tính tốn cọc chịu tải trọng ngang trong tiêu
chuẩn hiện nay vẫn chủ yếu dựa trên hướng tiếp cận cổ điển dầm trên nền
Winkler (beam-on-Winkler foundation approach) với giả thiết đơn giản là hệ
số nền theo phương ngang tuyến tính với chiều sâu. Giả thiết này cho kết quả
khơng chính xác so với thực tế vì khơng phản ánh đúng điều kiện làm việc
của đất nền. Ngày nay, với sự hồn thiện phương pháp tính và sự giúp đỡ của
máy tính cho phép chúng ta mơ tả chính xác hơn sự tương tác giữa cọc-đất


2

nền và các yếu tố ảnh hưởng khác đến khả năng làm việc của cọc khi chịu tải
trọng ngang. Đó là hướng tiếp cận liên tục đàn hồi (elastic continuum
approach) và phương pháp phần tử hữu hạn (finite element method). Những
hướng tiếp cận mới này sẽ được giới thiệu trong luận văn. Ngồi ra, câu hỏi
về tính phù hợp và độ chính xác của các phương pháp tính trên so với kết quả
thí nghiệm hiện trường cũng đang làm băn khoăn các nhà thiết kế. Do đó, tác
giả chọn đề tài "Nghiên cứu các phương pháp tính tốn cọc chịu tải trọng
ngang" để đáp ứng nhu cầu thực tiễn này.
 Mục đích nghiên cứu
Làm sáng tỏ những vấn đề sau:
 Sự làm việc của cọc chịu tải trọng ngang.
 Các phương pháp tính tốn cọc chịu tải trọng ngang hiện nay.
 Lựa chọn và kiến nghị phương pháp tính tốn.
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu: Cọc trong các cơng trình xây dựng.
 Phạm vi nghiên cứu: Cọc đơn bê tông cốt thép (BTCT) thẳng đứng chịu
tải trọng tĩnh nằm ngang và mômen tập trung ở đỉnh cọc.
 Phương pháp nghiên cứu
 Nghiên cứu tài liệu: Tìm hiểu và thu thập các tài liệu liên quan đến
phương pháp tính tốn cọc chịu tải trọng ngang hiện nay.
 Xử lý thơng tin: Phân tích và tổng hợp các phương pháp tính tốn.
 Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng kết quả thực nghiệm để kiểm
chứng sự phù hợp của phương pháp tính.


3

 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài
 Đưa ra cái nhìn tổng quát về các phương pháp tính tốn cọc chịu tải
trọng ngang hiện nay và định hướng sử dụng phương pháp tính tốn
hợp lý phục vụ cho thiết kế.
 Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham
khảo và nghiên cứu.
 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn có phần nội dung bao gồm 3
chương. Nội dung cụ thể từng chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về cọc chịu tải trọng ngang.
Dựa trên các tài liệu thu thập được, tác giả giới thiệu một cách khái qt về
cọc, móng cọc trong cơng trình xây dựng và sự làm việc của chúng. Trên cơ sở đó
giới thiệu và phân tích làm rõ vấn đề nghiên cứu của luận văn.
Chương 2: Nghiên cứu các phương pháp tính tốn cọc chịu tải trọng ngang
Cung cấp một cái nhìn tổng quan về các hướng tiếp cận tính toán cọc
chịu tải trọng ngang hiện nay và ưu điểm, hạn chế của các hướng tiếp cận đó. Đi
sâu phân tích một số phương pháp tính tốn điển hình theo từng hướng tiếp cận, từ

đó đề xuất phương pháp tính tốn phục vụ cho thực tiễn.
Chương 3: Áp dụng tính tốn cho cơng trình cụ thể.
Tính tốn và so sánh với kết quả thí nghiệm cọc chịu tải trọng ngang cho một
cơng trình cụ thể để kiểm tra độ tin cậy của phương pháp tính.


THƠNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lịng liên hệ với Trung Tâm Thơng tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


109

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Hiện nay, các cơng trình có sử dụng cọc chịu tải trọng ngang ngày càng
phổ biến và lý thuyết tính tốn cọc chịu tải trọng ngang ngày càng hoàn thiện.
Việc nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm về các phương pháp tính
tốn cọc chịu tải trọng ngang đã cho ta một số kết luận sau:
- Cọc chịu tải trọng ngang trong ba trường hợp: tải trọng ngang tập trung
tại đỉnh cọc, tải trọng ngang phân phối lên thân cọc và kết hợp hai
trường hợp trên. Đối với trường hợp tải trọng ngang tập trung ở đỉnh
cọc, hiện nay có ba hướng tiếp cận chính để tính tốn là: dầm trên nền
Winkler, liên tục đàn hồi và phần tử hữu hạn.

- Các phương pháp tính theo hướng tiếp cận dầm trên nền Winkler
thường tính tốn đơn giản nhưng độ chính xác khơng cao. Vì vậy,
hướng tiếp cận này hiện này vẫn được sử dụng phổ biến để phân tích
các bài tốn đơn giản, các bài tốn khơng địi hỏi độ chính xác cao.
- Các phương pháp tính theo hướng tiếp cận liên tục đàn hồi địi hỏi kỹ
thuật giải tốn phức tạp trong phân tích và nó vẫn tồn tại hạn chế nhất
định.
- Phương pháp phần tử hữu hạn cho kết quả phù hợp với kết quả thí
nghiệm hiện trường. Hơn nữa, với sự hỗ trợ bởi máy tính đã giúp cho
q trình tính tốn trở nên đơn giản và nhanh chóng. Tuy nhiên, để có
kết quả đáng tin cậy cần có đầy đủ kết quả thí nghiệm cần thiết để xây
dựng mơ hình PTHH đúng với thực tế.
- Khi cọc chịu tải trọng ngang và mô-men tập trung ở đỉnh, tất cả các
phương pháp tính và kết quả thực nghiệm cho thấy cọc có xu hướng bị
phá hoại ở một đoạn gần mặt đất (khoảng 2,6d÷5d). Phần đất gánh đỡ
tải ngang chủ yếu là do các lớp đất phía trên (khoảng 5d).


110

Kiến nghị
Với nỗ lực nghiên cứu của tác giả, luận văn đã giải quyết tốt được nhiệm
vụ của đề tài. Do hạn chế về thời gian nghiên cứu nên luận văn chưa giải
quyết được trọn vẹn các vấn đề liên quan đến bài toán cọc chịu tải trọng
ngang, cụ thể:
- Tính cọc chịu lực ngang khi mặt đất khơng nằm ngang.
- Nghiên cứu cọc đơn chịu tải trọng ngang phân bố dọc theo thân cọc do
áp lực đất nền, do sóng động đất… gây ra.
- Nghiên cứu nhóm cọc chịu tải trọng ngang có kể đến ảnh hưởng của
đài cọc.

- Ảnh hưởng của lực dọc đến kết quả bài toán cọc đơn, nhóm cọc chịu tải
trọng ngang.
Dựa vào kết quả nghiên cứu, luận văn xin đưa ra một số kiến nghị như sau:
- Trước tiên, tiêu chuẩn hiện hành cần có quy định về việc bắt buộc phải
tính tốn trong hồ sơ thiết kế cho những trường hợp cọc chịu tải trọng
ngang để đảm bảo an tồn cho cơng trình.
- Khi tính tốn cọc chịu tải trọng ngang, TCVN hiện hành cần phải bổ
xung, chỉ dẫn chi tiết hơn ở một số điều khoản để việc thực hành được
thuận tiện, cụ thể:
 Cần bổ xung cách xác định hệ số tỷ lệ của hệ số nền K trong
trường hợp nền nhiều lớp.
 Cần nghiên cứu, bổ xung chỉ dẫn tính cọc chịu lực ngang khi mặt
đất không nằm ngang.
 Điều khoản: tính tốn SCT trọng ngang theo phương pháp của
Broms (1964) cịn q sơ sài, khơng đủ thơng tin để thực hành.
Cần bổ xung cách xác định cọc "cứng", cọc "mềm". Trình tự tính
tốn đầy đủ đã được trình bày trong luận văn.


111

- Trong tất cả các phương pháp tính đều ghi chú Es là mô đun đàn hồi
của đất mà không nói rõ là mơ đun đàn hồi theo phương đứng hay
phương ngang. Cần có nghiên cứu thêm về vấn đề này.
- Trường hợp cọc chịu tải trọng ngang và mô-men tập trung ở đỉnh, cần
tiến hành tính tốn theo phương pháp khác nhau cho các điều kiện đất
nền khác nhau và kết hợp với thí nghiệm hiện trường để thống kê và
đưa ra được một chỉ dẫn kỹ thuật chung phục vụ thiết kế và nghiên cứu.
- Trường hợp cọc chịu tải trọng ngang và mô-men tập trung ở đỉnh, trong
phạm vi chiều sâu gần đỉnh cọc (khoảng 2,6d÷5d), khi thiết kế cần lưu

ý đến vấn đề tính tốn cốt thép cho cọc. Thêm nữa, cần lựa chọn lớp
đất bên trên (khoảng 5d) có tính chất cơ lý tốt cho trường hợp cọc chịu
tải trọng ngang; nếu các lớp đất trên mặt quá yếu cần có biện pháp cải
tạo, gia cường.
- Cần có những nghiên cứu tiếp theo về các trường hợp mà luận văn
chưa xét tới để hoàn chỉnh phương pháp tính. Trong đó, nên kết hợp
giữa nghiên cứu lý thuyết với thí nghiệm trong phịng và thí nghiệm
hiện trường để giải quyết các trường hợp cần nghiên cứu.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. Tài liệu tiếng việt
1. Châu Ngọc Ẩn (2005), Nền Móng, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí
Minh, tr.219-263.
2. Đỗ Văn Đệ (2013), Phần mềm Plaxis 3D foundation ứng dụng vào tính
tốn móng và cơng trình ngầm, NXB Xây dựng, tr.5-64.
3. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc phân tích và thiết kế,
NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr.151-263.
4. Nguyễn Bá Kế (2008), Móng nhà cao tầng kinh nghiệm nước ngồi, NXB
Xây dựng, Hà Nội, tr.110-123.
5. TCVN 10304-2014: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc.
6. TCXD 205-1998: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
7. TCXD 88-1982: Cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường.
8. 22TCN207-92: Cơng trình bến cảng biển.
9. Lê Đức Thắng (1998), Tính tốn móng cọc, NXB xây dựng, tr.94-125.
10. Ngơ Quốc Trinh (2014), Nghiên cứu sự làm việc của cọc chịu tải trọng
ngang và tải trọng động đất, tr.18-34.
B. Tài liệu tiếng anh
11. American Association of State Highway and Transportation Officials
AASHTO (1998), Bridge Design Specifications, section 10.163-167.

12. ASTM D2435-96: Standard test methods for one-dimensional
consolidation properties of soils using incremental loading.
13. ASTM D2850-1999: Standard test method for unconsolidated-undrained
triaxial compression test on cohesive soils.
14. ASTM D4767-95: Standard test method for consolidated-undrained


triaxial compression test for cohesive soils.
15. ASTM Standards, Standard Test Method for Piles Under Lateral Loads,
Designation: D 3966 – 90 (Reapproved 1995).
16. Barry J. Meyer and Lymon C. Reese (1979), Analysic of single piles
under lateral loading.19-44.
17. BS1377: Triaxial compression test - Consolidated, drained.
18. Dipanjan Basu, Rodrigo Salgado, and Monica Prezzi (May 2008),
Analysis of laterally loaded piles in multilayered soil deposits.6-62.
19. Federal Highway Administration FHWA NHI-05-042 (April 2006),
Design and Construction of Driven Pile Foundations, section 9.82-116.
20. H.G.Poullos and E.H.Davis (1980), Pile foundation analysis and design.
21. Jae H. Chung, Ph.D., Anand Patil, Michael Davidson, Ph.D. (January
2016), FB-MultiPier Example Problems.
22. Jin-wei Huan - Iowa State University (2011), Development of modified
p-y curves for Winkler Analysis to characterize the lateral load behavior
of a single pile embedded in improved soft clay.1-36.
23. Marcel Dekker, Chapter 16: Deep foundation II: behavior of laterally
loaded vertical and batter piles.
24. Plaxis software manuals for 3D.
25. Poulos - Chapter 14- Piles subjected to lateral load and moment, tr.283286.
26. Poulos, H.G (1971a), Behavior of laterally loaded piles: Part I- Single
piles, ASCE Journal of the Soil Mechanics of the Foundation Division,
97(SM5).711-731.

27. Robert Cook (1989), Concepts and Applications of Finite Element
Analysis, John Wiley & Sons.


28. Robert D. Cook, John Wiley & Sons (July 1994), Finite Element
Modeling for Stress Analysis.
29. Shamsher Prakash, Hari D. Sharma (July 1990), Pile Foundations in
Engineering Practice.322-470.
30. William M. Isenhower, Ph.D., Shin-Tower Wang, Ph.D., User's Manual
for LPile 2013.