Tải bản đầy đủ (.pdf) (8 trang)

Sử dụng móng cọc tràm trong công trình xây dựng dân dụng trên nền đất yếu huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 8 trang )

SỬ DỤNG MĨNG CỌC TRÀM TRONG CƠNG TRÌNH
XÂY DỰNG DÂN DỤNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
HUYỆN CAO LÃNH, TỈNH ĐỒNG THÁP
TÔ VĂN LẬN*
T

T ÀN

DƢƠNG**

An applicaton of Cajiput piles foundation at Cao Lanh, Dong Thap
Abstract: Cajiput distributed are mainly in the Southern regions of
Vietnam, such as Kien Giang, Dong Thap, Long An provinces.... With
many advantages, from previous studies, cajiput piles are commonly
applied in to foundation structures in soft soil conditionsl. Based on the
results of research of the foundation using cajiput piles; This article
investigates the practical calculation on the Primary School My Hoi 1 and
My Hiep 1 projects, with 2 models: compacting the soil and pile
foundation. The obtained results of these models raveal that cajiput piles
could be applied in to similar structure and geological conditions.
1. ẶT VẤN Ề *
Tại khu vực Tây Nam bộ nói chung và tỉnh
Đồng Tháp nói riêng, cọc tràm đã đƣợc sử dụng
khá phổ biến để làm nền móng cơng trình xây
dựng trên những vùng đất yếu cùng với các loại
móng khác nhƣ móng băng, móng cọc bê tơng
cốt thép, cọc xi măng đất,...
Ở huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp qua
tham khảo kết quả khảo sát địa chất của một
số cơng trình cho thấy địa tầng phổ biến là các
lớp đất yếu có chiều dày lớp từ 2-10 m kể từ


mặt đất tự nhiên, việc xem xét giải pháp sử
dụng cọc tràm trong những cơng trình có quy
mơ vừa và nhỏ là một việc làm cần thiết hiện
nay với những ƣu điểm nổi bật là thi công đơn
giản, sử dụng nguồn vật liệu tại chỗ và giá
thành hợp lý.
Từ thực tế ở nƣớc ta hiện nay chƣa có tiêu
chuẩn về thiết kế, thi cơng và nghiệm thu nền và
móng sử dụng cọc tràm; việc thiết kế, tính tốn
kiểm tra chủ yếu dựa vào kinh nghiệm, những
*

**

Giảng viên Khoa Xây dựng, Trường ĐH. Kiến trúc
TP. Hồ Chí Minh;
Học viên cao học ngành Kỹ thuật xây dựng, Trường
ĐH. Kiến trúc TP. Hồ Chí Minh)

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021

kết quả nghiên cứu của các tác giả trƣớc đây
hoặc sử dụng, tham khảo nhƣng tiêu chuẩn
“gần” với đặc điểm làm việc cọc tràm nhƣ
TCVN 9354:2012; TCVN 9393:2012.
Kết quả thí nghiệm thực tế cho thấy một số
đặc trƣng về độ bền của cọc tràm khu vực Nam
bộ theo Bảng 1 dƣới đây, những số liệu này đã
đƣợc sử dụng khá nhiều trong tính tốn, thiết kế
hiện nay.

Bảng 1. Các đặc trưng sức bền của cọc tràm [1]
Ứng suất
trung bình
(kg/cm2)

Vị trí trên thân cọc
Gốc

Giữa

Ngọn

Rnén

260

374

290

Rkéo

369

513

296

Ruốn


57

81

79

Nhận xét: với các giá trị theo bảng này cho
thấy các giá trị là khá cao, trong tính tốn kiến
nghị sử dụng hệ số an tồn bằng 3 khi tính về
cƣờng độ của đất nền tƣơng đƣơng cũng nhƣ
sức chịu tải theo vật liệu của cọc.
81


ảng 2. Sức kháng đơn vị t nh toán của đất dƣới mũi cọc [1]
Chiều sâu
mũi cọc
tràm kể từ
mặt đất tự
nhiên (m)

Sỏi

Cát to

0

0,1

3


750

4

830

5

880

7

970

10

1050

660
400
680
510
700
620
730
690
770
730


Trị số Rc (t/m2)
Các loại đất rời ở trạng thái chặt vừa
Cát trung
Cát nhỏ
Các loại đất dính với độ sệt IL
0,2
0,3
0,4
300
380
400
430
500

310
200
320
250
340
280
370
330
400
350

200
120
210
160
220

200
240
220
260
240

Cát bụi
0,5

0,6

110

60

125

70

130

80

140

85

150

90


Ghi chú: Các giá trị trong bảng trên, t số ứng với đất rời, mẫu số ứng với đất dính.
2. MỘT SỐ QUAN
ỂM TÍN TỐN
NỀN MĨNG SỬ DỤNG CỌC TRÀM
2.1 Xem cọc là một vật liệu làm chặt đất

Hình 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của
móng cọc tràm
Cọc tràm trong trƣờng hợp này đóng vai trò
nhƣ một loại vật liệu bổ sung cho pha hạt của
đất. Cơng thức tính số cọc tràm trên 1 m2 đất
nhƣ sau [1]:
4 e 0  e yc
(cọc/m2)
(1)
n
πd 2 1  e 0 
Trong đó: n - số lƣợng cọc; d - đƣờng kính
trung bình của cọc; e0 - độ rỗng tự nhiên; eyc độ rỗng yêu cầu.
2.2. Xem cọc nhƣ một loại móng cọc
Tƣơng tự nhƣ móng cọc gỗ và móng cọc bê
tơng cốt thép, móng cọc tràm và nền dƣới móng
cọc tràm đƣợc tính tốn theo các trạng thái giới



82




hạn thứ nhất và thứ hai. Để tiện thi cơng, thơng
thƣờng các cọc đƣợc bố trí theo lƣới hình ơ
vng. Khoảng cách giữa các cọc theo tính tốn.
Trình tự thiết kế lúc này giống nhƣ thiết kế
móng cọc thơng thƣờng, bao gồm các bƣớc: tính
sức chịu tải của cọc và lựa chọn sức chịu tải
thiết kế; xác định số lƣợng cọc, bố trí cọc; tính
tốn móng (đài cọc)…
- Sức chịu tải theo vật liệu
Pvl = 0,6RngFc
(2)
Trong đó:
Rng - cƣờng độ chịu nén tính tốn dọc thớ của cọc;
Fc - diện tích tiết diện ngang mũi cọc.
- Sức chịu tải theo đất nền
Q P Q s R c F c d c  f i l i
(3)



Pd 
k1 k 2
k1
k2
Trong đó: Fc - nhƣ trên; Rc - Sức kháng tính
tốn của đất dƣới mũi cọc theo Bảng 2; d c đƣờng kính trung bình của cọc; fi - ma sát đơn
vị giữa đất và thành cọc; li - chiều dày lớp đất
thứ i mà cọc xuyên qua; hệ số an toàn với mũi
cọc k1 = 2, với thành cọc k2 = 1,5.

Cƣờng độ sức kháng trung bình trên thân cọc
fi trong trƣờng hợp tổng quát:

f i  αc u,i  k i σ 'v,z tgδ i

(4)

Trong đó:
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021


cu,i - cƣờng độ sức kháng khơng thốt nƣớc
của lớp đất dính thứ “i”, (kPa);
α - hệ số, lấy từ 0,3-0,45 cho sét dẻo cứng và
bằng 0,6-0,8 cho sét dẻo mềm;
ki - hệ số áp lực ngang của đất lên cọc.
3. SỬ DỤNG K T QUẢ T Í NG ỆM
NÉN T N CỌC TRÀM NGOÀ
ỆN
TRƢỜNG TRONG T
TK
3.1. Thực hiện th nghiệm hiện trƣờng
Thí nghiệm hiện trƣờng thực hiện theo quy
trình của TCVN 9393:2012, Cọc - Phƣơng pháp
thử nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép
dọc trục và TCVN 9354:2012, Đất xây dựng Phƣơng pháp xác định mô đun biến dạng tại
hiện trƣờng bằng tấm nén phẳng.
Thí nghiệm đƣợc thực hiện sau khi đóng cọc
tại các vị trí thử khơng ít hơn 7 ngày, sử dụng
tấm nén phẳng diện tích 1 m2 làm bàn nén. Tải

trọng tác dụng lên nền gia cố cọc tràm đƣợc
thực hiện bằng kích thủy lực với hệ phản lực là
giàn chất tải. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị,
biến dạng… thu đƣợc trong quá trình thí nghiệm
là cơ sở để phân tích, đánh giá sức chịu tải và
mối quan hệ tải trọng - chuyển vị của nền.

Gia tải trƣớc đƣợc tiến hành bằng cách tác
dụng lên nền gia cố cọc tràm khoảng 5% tải
trọng thiết kế, sau đó giảm tải về 0, theo dõi
hoạt động của thiết bị thí nghiệm. Thời gian
gia tải và thời gian giữ tải ở cấp 0 khoảng 10
phút. Quy trình tăng tải và giảm tải: Thí
nghiệm đƣợc thực hiện theo quy trình gia tải
và giảm tải từng cấp (mỗi cấp giảm tải bằng 2
lần cấp gia tải), tính bằng phần trăm (%) của
tải trọng thiết kế.
4. ỨNG DỤNG TÍN TO N C O MỘT
SỐ CƠNG TRÌN
DÂN DỤNG TẠ
UYỆN CAO LÃN TỈN
ỒNG T P
4.1. Trƣờng Tiểu học Mỹ ội 1
a. Giải pháp thiết kế cơng trình
Theo Báo cáo kinh tế - kỹ thuật đầu tƣ xây
dựng cơng trình Trƣờng Tiểu học Mỹ Hội 1
đƣợc phê duyệt theo Quyết định số 557/QĐUBND ngày 17/11/2017 của UBND huyện Cao
Lãnh, tỉnh Đồng Tháp, khối lớp học đƣợc xây
dựng với diện tích là 1.250 m², quy mô xây
dựng 3 tầng, kết cấu khung BTCT chịu lực.

Số liệu về địa chất cơng trình đƣợc tổng hợp
trong Bảng 3 dƣới đây.

ảng 3. Số liệu địa chất công trình Trƣờng Tiểu học Mỹ

ội 1

Dung trọng Dung trọng
Góc ma
Chiều
Lực dính,
Chỉ số
TT
Lớp đất
tự nhiên, γW đẩy nổi, γđn
sát trong,
2
dày (m)
c, (kN/m )
dẻo, (Ip)
(kN/m3)
(kN/m3)
θ (độ)
1 Sét màu nâu vàng
1,9
17,2
7,8
11,4
6044’
17,5

0
2 Sét pha màu nâu vàng 2,8
17,2
7,8
6,2
3 15’
15,3
0
3 Sét pha màu xám đen
1,6
19,7
10,2
5,1
20 27’
4 Sét pha màu xám nâu 14,0
17,8
8,1
9,7
10000’
16,1
Giải pháp nền móng sơ bộ đƣợc chọn là
móng trên nền gia cố bằng cọc tràm có chiều dài
4,5 m; độ sâu chơn móng là 2,0 m; cọc đƣợc
cắm vào lớp đất thứ 4 là 0,2 m.
Tính tốn sơ bộ cho móng băng dƣới cột trục
E. Tải trọng tính tốn tại chân cột từ kết quả tính
tốn khung bên trên nhƣ sau:
Trục
1
2

3

Ntt (kN)
225
460
330

Mtt (kNm)
17
30
16

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021

Qtt (kN)
9
13
13

Trục
4
5
6
7
8
9
10
11
Tổng


Ntt (kN)
400
310
440
350
430
400
510
300
4155

Mtt (kNm)
33
16
30
18
31
18
20
20
249

Qtt (kN)
15
9
13
9
14
10
13

13
131

Sơ đồ móng, cọc trong nền nhƣ Hình 2.
83


trong đó lớp 2 có chỉ tiêu kém nhất. Xác định sơ
bộ số lƣợng cọc với các chỉ tiêu của lớp này, với
hệ số rỗng giả thiết sau khi gia cố là 1,1; đƣờng
kính trung bình của cọc là 8 cm (đƣờng kính
gốc 12 cm, đƣờng kính ngọn 4 cm).
Số lƣợng cọc cần thiết:
n

H nh 2. Sơ đồ móng cọc trường TH. Mỹ Hội 1
Sức chịu tải của nền khi với nền đất ban đầu
tại đáy móng R0 là:

R 0  m1 m 2 Abγ II  Bh γ' II  D c II 
k tc
Với các giá trị: m1=1,1; m2=1,0; ktc=1; với
θ=3015’ có: A=0,049; B=1,195; D=3,437; h=2,0
m; γII=17,2 kN/m3; γ’II=7,8 kN/m3; giả thiết
chiều rộng móng, b = 2,0 m.
Có R0 = 59,15 kN/m2. Giả thiết khi gia cố
cọc tràm, sức chịu tải của nền đất tăng lên 1,5
lần, nghĩa là R = 88,73 kN/m2.
Với phƣơng án móng băng 1 phƣơng, nhịp
cột là 4,0; diện tích đáy móng u cầu tính với

dãy cột trục E là:
tc

Asb = N0 = 77,51 m2
R-γtbh
Chiều dài móng l = 36+4 = 40 (m); từ đó có
chiều rộng móng băng là b = 2,0 (m).
Với kích thƣớc móng đã chọn: lxb = 40x2 =
80 m2. Áp lực trung bình tiêu chuẩn tại đáy
móng là 79,76 kN/m2 , nhỏ hơn so với sức chịu
tải giả thiết của nền sau khi gia cố cọc tràm.
Tính tốn kiểm tra với cơ sở lý thuyết nhƣ
đƣợc trình bày ở mục 2 với các trƣờng hợp: Sử
dụng cọc tràm tính nhƣ một giải pháp gia cố nền
và nhƣ một loại móng cọc; so sánh với kết quả
thử tải trọng tĩnh ngồi hiện trƣờng đã đƣợc
thực hiện.
b. Tính tốn theo quan điểm làm chặt đất
Chiều dài cọc xuyên qua 3 lớp đất 2,3,4;
84



4 e 0  e yc



πd 2 1  e 0 




4(1,4 - 1,1)
3,14x0,08 2 (1  1,4)

= 24,8 (cọc/m2)
Chọn mật độ 25 cọc/m2 (lƣới cọc ô
vuông 20x20 cm). Với đƣờng kính mũi cọc
là 4 cm; sức chịu tải của nền tƣơng đƣơng
là 332,39 kN/m2 . Đảm bảo điều kiện áp lực
dƣới đáy móng.
Tổng số cọc cần thiết cho móng là:
N = 25 x 80 = 2.000 (cọc).
c. Tính theo quan điểm như móng cọc
- Sức chịu tải theo vật liệu:
Pvl = 0,6RngFc = 0,6 x 260 x 3,14 x 22
= 1960 kG = 19,6 kN.
Trong đó: Rng - cƣờng độ chịu nén dọc thớ
của cây tràm; Fc - diện tích tiết diện ngang của
mũi cọc.
- Sức chịu tải theo đất nền:
Q P Q s 1,56 8,01




 6,12 kN
Pd
2
1,5
k1 k 2

Sức chịu tải cho phép của cọc lấy theo Pmin =
Pđ = 6,12 kN/cọc.
- Phản lực đất nền tại đáy móng:
6,12

p tt 

 152 ,94 kN/m 2
(3d) 2 0,2 2
- Diện tích đáy móng sơ bộ cần thiết:
Asb  β

N tt
0

p  n γ tb h
tt

 1,2x

4155
 38,14m 2
152,94  1,1x20x2

Tổng tải trọng đứng đến đáy móng:
N tt  N 0tt  N đtt  4155  1678,2  5833,2kN

Trong đó tải trọng đứng do móng và đất trên móng:
N đtt  38,14x2,0x20x1,1  1678,2kN


Số lƣợng cọc cần thiết:
nk

N tt
5833,2
 1,5x
 1430(coc)

6,12

Ở đây, hệ số k lấy bằng 1,5 do kể đến móng
chịu tải lệch tâm.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021


Diện tích đáy móng theo phƣơng án móng
cọc khoảng 40 x 1,5 = 60,00 m2. Số cọc thực tế
bố trí là 25 x 60 = 1500 cọc.
d. Kiểm tra điều kiện cường độ của đất nền
tại mũi cọc
Mũi cọc đặt vào lớp 4, sức chịu tải của đất
nền tính tốn với đáy móng quy ƣớc b’ = 2,522
m; chiều sâu đặt móng quy ƣớc hqu = 6,5 m; có
RM = 234,22 kN/m2.
Ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc:
- Do trọng lƣợng bản thân của đất nền: ζbt =
54,60 kN/m2.
- Do tải trọng ngồi gây ra: với móng băng
có z/b = 6,5/2,522 = 2,58. Có k0 = 0,2389; tính
đƣợc pz = 6,23 kN/m2.

Tổng ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc:
ζbt + pz = 54,60 + 6,23 = 60,83 kN/m2 < RM
= 234,22 kN/m2. Thỏa điều kiện cƣờng độ của
đất nền tại mặt phẳng mũi cọc.
Đến đây, có thể thấy rằng: với cả 2 phƣơng
pháp tính tốn đều thỏa mãn điều kiện áp lực đất
dƣới đáy móng và tại mặt phẳng mũi cọc. Tuy
nhiên, với cách tính nhƣ một cọc cứng chịu lực, số
lƣợng cọc cần thiết là ít hơn so với phƣơng án gia
cố nền. Cần kết hợp với kết quả thử tải trọng tĩnh
ngoài hiện trƣờng để xem xét quyết định.
e. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường
Báo cáo kết quả nén tĩnh bằng bàn nén có
kích thƣớc 1x1 (m2) trên nền gia cố cọc tràm
ngoài hiện trƣờng do Trung tâm Kiểm định chất
lƣợng cơng trình xây dựng Đồng Tháp thực hiện
tại 2 vị trí cột trục 4-E và cột trục 10-E với sức
chịu tải tính tốn u cầu là 8 Tấn/m2 ; Tải trọng
thí nghiệm là 20 Tấn - tƣơng đƣơng 250% tải
trọng thiết kế.
Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn
nhất theo là 250% Ptk với mỗi cấp gia tải bằng
25% tải trọng thiết kế.
ảng 4. Kết quả th nghiệm nén tĩnh tại
móng cột trục 4-E Trƣờng T . Mỹ ội 1
Tải trọng
Cấp tải
Tải trọng
(%)
ép (Tấn)

0
0
25
2

Độ lún (mm)
Tăng tải

Giảm tải

0
8,94

65,22

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021

Tải trọng
Cấp tải
Tải trọng
(%)
ép (Tấn)
50
4
75
6
100
8
125
10

150
12
175
14
200
16
225
18
250
20

Độ lún (mm)
Tăng tải

Giảm tải

16,34
24,90
33,45
40,54
47,98
53,45
61,50
66,94
75,93

66,93
69,69
72,32
74,17


Dƣới tác dụng của 250% tải trọng thiết kế là
20 Tấn, lƣu tải trong 7 giờ độ lún của nền gia cố
cừ tràm là 75,93 mm, độ lún dƣ khi giảm tải về
0 là 65,22 mm.

Hình 3. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún móng
cột trục 4-E Trường TH. Mỹ Hội 1
ảng 5. Kết quả th nghiệm nén tĩnh tại
móng cột trục 10-E Trƣờng T . Mỹ ội 1
Tải trọng (tấn)
Cấp tải
Tải trọng
(%)
ép (Tấn)
0
0
25
2
50
4
75
6
100
8
125
10
150
12
175

14
200
16
225
18
250
20

Độ lún (mm)
Tăng tải

Giảm tải

0
4,37
10,60
17,81
24,05
31,04
38,29
44,08
48,53
55,16
61,25

52,38
53,86
56,24
57,91
59,52


85


Dƣới tác dụng của 250% tải trọng thiết kế là
20 Tấn, lƣu tải trong 7 giờ độ lún của nền gia cố
cừ tràm là 61,25 mm, độ lún dƣ khi giảm tải về
0 là 52,38 mm.

Hình 4. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún trục
10-E Trường TH. Mỹ Hội 1
Tại 2 vị trí thử nghiệm ngồi hiện trƣờng,
nền gia cố cừ tràm đảm bảo khả năng chịu tải là
8 Tấn/m2.
Nhận xét
Sau khi tính tốn cụ thể cho cơng trình
trƣờng tiểu học Mỹ Hiệp 1 với 2 cách tiếp cận
(làm chặt đất và móng cọc), về điều kiện áp lực

và độ lún của nền đều đáp ứng yêu cầu.
Ở phƣơng án tính tốn cọc tràm nhƣ một cọc
cứng, diện tích đáy móng và số lƣợng cọc cần
thiết đều giảm so với phƣơng án tính tốn làm
chặt đất.
Nền đất sau khi gia cố bằng cọc tràm có sức
chịu tải tăng 1,5 lần so với nền đất yếu ban đầu,
về tính tốn theo phƣơng án móng cọc, sức chịu
tải của cọc đạt đến 6,12 kN/cọc.
4.2. Trƣờng Tiểu học Mỹ iệp 1
a. Số liệu cơng trình

Cơng trình đƣợc thiết kế với quy mơ 2 tầng;
diện tích xây dựng khối 12 phịng học 450m²;
khối hành chính quản trị, phục vụ học tập 592
m²; khối 6 phòng học 372 m².
Căn cứ vào hồ sơ địa chất ta có các số liệu về
đất nền theo Bảng 6 dƣới đây.
Với lớp 1 là loại đất rất yếu nên khơng thể sử
dụng phƣơng án móng trên nền tự nhiên, ở đây tính
tốn với việc sử dụng giải pháp móng cọc tràm, mũi
cọc nằm trong lớp 2A - cách đỉnh lớp 2 là 2,5 m.

ảng 6. Số liệu địa chất cơng trình Trƣờng Tiểu học Mỹ

TT

Lớp đất

Chiều
dày lớp
(m)

1
2A
2
3

Cát pha kẹp bùn
Sét pha
Sét nửa cứng
Cát pha, dẻo, chặt vừa


2,5
6,5
7,5
-

Dung
Góc ma
trọng tự
Độ sệt
sát trong,
nhiên, γW
IL
θ (độ)
(kN/m3)
16,5
2,51
1,93
18,8
8,14
0,40
15,9
4,34
0,20
18,5
25,30
0,03

Sức chịu tải của nền khi với nền đất ban
đầu tại đáy móng tính tốn tƣơng tự cơng

trình Trƣờng TH. Mỹ Hội 1 với các giá trị:
m1=1,1; m2 =1,0; k tc=1; với θ=2,51 0 có:
A=0,037; B=1,149; D=3,367; h=2,0 m;
γII=16,5 kN/m3 ; γ’II =6,7 kN/m3 ; giả thiết
chiều rộng móng, b = 2,0 m.
Có R = 54,18 kN/m2. Giả sử khi gia cố cọc
tràm, sức chịu tải của nền đất tăng lên 1,5 lần,
nghĩa là Ryc = 81,27 kN/m2.
Tổng tải trọng tác dụng lên khung trục D tại
cao độ chân cột là:
86

iệp 1
Lực
dính, c
(kN/m2)
9
4
10
12

Mơ đun
biến dạng,
Eo
(kG/cm2)
23,27
72,70
25,47
64,90


N 0tc  1909kN;

N 0tt  2195kN

M 0tc  42kNm;

M 0tt  48kNm

Q 0tc  578kN;
Q 0tt  66kN
Với phƣơng án móng băng 1 phƣơng, nhịp
cột là 4,0; diện tích đáy móng u cầu tính với
cột trục D là:
tc

Asb = N0 = 46,25 m2
R-γtbh
Chiều dài móng l = 20+4 = 24 (m); từ đó có
chiều rộng móng băng là b = 2,0 (m); diện tích
đáy móng là 48,00 m2.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021


Kiểm tra tƣơng tự nhƣ cơng trình Trƣờng
Tiểu học Mỹ Hội 1, cho thấy thỏa mãn điều kiện
áp lực với giả thiết sức chịu tải nền gia cố cọc
tràm tăng lên 1,5 lần so với ban đầu.
Sơ đồ móng cọc với mặt cắt ngang nhƣ hình
5. Đáy móng ở lớp 1, mũi cọc đặt trong lớp 2A,
cách đỉnh lớp 2 là 2,5 m.


Hình 5. Sơ đồ móng cọc trường TH. Mỹ Hiệp 1
b. Tính tốn theo quan điểm làm chặt đất
Tính tốn tƣơng tự điểm b, mục 4.1, có số
lƣợng cọc tràm yêu cầu là 22,6 cọc/m2; chọn
mật độ 25 cọc/m2. Sức chịu tải của nền tƣơng
đƣơng là 327,42 kN/m2. Thỏa mãn điều kiện áp
lực dƣới đáy móng.
Tổng số cọc cần thiết cho móng là:
N = 25 x 48 = 1.200 (cọc).
c. Tính theo quan điểm như móng cọc
- Sức chịu tải theo vật liệu:
Tƣơng tự nhƣ trên, có Pvl = 19,6 kN.
- Sức chịu tải theo đất nền:
Q P Q s 1,00 9,41



 6,78kN
Pd 
2
1,5
k1 k 2
Sức chịu tải cho phép của cọc lấy theo
Pmin = Pđ = 6,78 kN/cọc.
Tính tốn tƣơng tự nhƣ điểm c, mục 4.1, có
kết quả các bƣớc tiếp theo:
- Phản lực đất nền tại đáy móng: p tt = 169,47
kN/m2.
- Diện tích đáy móng sơ bộ cần thiết:

Asb = 33,12 m2.
- Tổng tải trọng đứng đến đáy móng:
Ntt = 2195 + 1957 = 3652 kN.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021

Số lƣợng cọc cần thiết: 808 cọc
Diện tích đáy móng theo phƣơng án móng
cọc là 24 x 1,5 = 36,00 m2. Số cọc thực tế bố trí
là 25 x 36 = 900 cọc.
Kết quả kiểm tra áp lực xuống cọc khi xét
đến các thành phần M và Q đều thỏa mãn với
sức chịu tải thiết kế đã lựa chọn là 6,78 kN/cọc.
d. Kiểm tra điều kiện cường độ của đất nền
tại mũi cọc
Mũi cọc đặt vào lớp 2A, sức chịu tải của đất
nền tính tốn với đáy móng quy ƣớc b’ = 2,3 m;
chiều sâu đặt móng quy ƣớc hqu = 6,5 m; có RM
= 147,34 kN/m2.
Ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc:
- Do trọng lƣợng bản thân của đất nền:
ζbt = 52,75 kN/m2.
- Do tải trọng ngồi gây ra: với móng băng
có z/b = 6,5/2,32 = 2,83. Có k0 = 0,24; tính đƣợc
pz = 6,70 kN/m2.
Tổng ứng suất tại mặt phẳng mũi cọc:
ζbt + pz = 52,75 + 6,707 = 59,45 kN/m2 < RM
= 147,34 kN/m2. Thỏa điều kiện cƣờng độ của
đất nền tại mặt phẳng mũi cọc.
e. Kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường
ảng 7. Kết quả th nghiệm nén tĩnh

ngoài hiện trƣờng cơng trình
Trƣờng tiểu học Mỹ iệp 1
% tải
trọng
thiết kế

Tải trọng
thí nghiệm
(T/m2)

20
40
60
80
100
120
140
160
180
200

1,4
2,8
4,2
5,6
7,0
8,4
9,8
11,2
12,6

14,0

Độ lún
sau từng
cấp, Si
(mm)
4,61
6,26
7,74
9,67
11,40
13,30
15,11
16,82
18,84
22,33

Số gia độ
lún, ∆Si
(mm)
4,61
1,65
1,48
1,93
1,73
1,89
1,81
1,72
2,01
3,50


Thực hiện thí nghiệm nén tĩnh nền gia cố cừ
tràm ngồi hiện trƣờng do Cty TNHH địa kỹ
thuật và môi trƣờng Cửu Long thực hiện.
87


Gia tải từng cấp đến tải trọng thí nghiệm lớn
nhất theo dự kiến là 200% Ptk với mỗi cấp gia
tải bằng 20% tải trọng thiết kế.
ảng 8. Kết quả th nghiệm và t nh tốn
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Thơng số
Kết quả
Chuyển vị trí lớn nhất (mm)
22,33
Sức chịu tải giới hạn (T/m2)

14,00
Hệ số poison µ
0,42
Hệ số khơng thứ ngun 
0,79
Cạnh tấm nén hình vng (cm)
100
Pd (MPa)
0,014
Pc (MPa)
0,14
∆P = Pc - Pd (Mpa)
0,126
Sd (cm)
0,461
Sc (cm)
2,233
∆P = Sc - Sd (cm)
1,772
Mô đun biến dạng E (MPa)
4,63

nổi bật nhƣ khả năng cải thiện về sức chịu tải
khá tốt, sử dụng nguồn vật liệu tại chỗ nên
giá thành hạ, biện pháp thi cơng đơn giản;
Trong thực tế, có thể xem xét, tính tốn cọc
tràm ở các phƣơng diện nhƣ một vật liệu gia cố
nền hoặc nhƣ một loại móng cọc. Tùy theo đặc
điểm của nền đất yếu, sử dụng móng cọc tràm có
thể làm tăng sức chịu tải của nền lên ít nhất 1,5 lần

so với nền đất ban đầu; trƣờng hợp tính tốn nhƣ
móng cọc cứng, sức chịu tải của một cây cọc tràm
có thể đạt đƣợc 0,5 - 0,7 Tấn/cọc. Kết quả tính
tốn ở cả 2 cơng trình đều cho thấy tính tốn theo
mơ hình cọc cứng sẽ cho kích thƣớc móng cũng
nhƣ số lƣợng cọc cần thiết nhỏ hơn so với phƣơng
án làm chặt đất;
Để đảm bảo tính pháp lý, cần sớm ban hành
các tiêu chuẩn, quy định hoặc hƣớng dẫn về
thiết kế, thi công và đánh giá chất lƣợng,
nghiệm thu đối với cọc tràm sử dụng trong các
cơng trình xây dựng hiện nay.
TÀ L ỆU T AM K ẢO

Hình 6. Bi u đồ qua hệ tải trọng - độ lún
Trường TH Mỹ Hiệp 1
Từ kết quả thí nghiệm nén tĩnh, sức chịu tải cho
phép đƣợc xác định với hệ số an tồn là 2, có Pcp = 7
Tấn/cọc, tƣơng ứng với độ lún bằng 22,33 mm.
Kết quả tính tốn cũng cho thấy khi tính theo
mơ hình móng cọc, kích thƣớc móng nhỏ hơn so
với mơ hình cọc làm chặt đất (36,00 m2 so với
48,00 m2); tƣơng ứng số lƣợng cọc khi tính theo
mơ hình móng cọc cũng ít hơn (900 cọc so với
1.200 cọc).
5. K T LUẬN K N NG Ị
Cùng với những giải pháp xử lý nền móng
khác, cọc tràm nên đƣợc sử dụng ở khu vực
huyện Cao lãnh, Đồng Tháp nói riêng và khu
vực Nam bộ nói chung với những ƣu điểm


[1]. Hồng Văn Tân và nnk. Quy trình tính
tốn và thiết kế móng cọc tràm trên nền đất yếu
- Đề tài KHCN mã số RD-9513;
[2]. TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế
nền nhà và cơng trình;
[3]. TCVN 9393:2012, Cọc - Phƣơng pháp
thử nghiệm hiện trƣờng bằng tải trọng tĩnh ép
dọc trục;
[4]. TCVN 9354:2012, Đất xây dựng Phƣơng pháp xác định mô đun biến dạng tại
hiện trƣờng bằng tấm nén phẳng;
[5]. Ban Quản lý dự án huyện Cao Lãnh, tỉnh
Đồng Tháp - Tài liệu về khảo sát, thiết kế các
cơng trình Trƣờng Tiểu học Mỹ Hội 1; Trƣờng
Tiểu học Mỹ Hiệp 1;
[6]. Thái Thành Dƣơng, Nghiên cứu giải pháp
nền móng bằng cọc tràm trong cơng trình xây
dựng dân dụng trên nền đất yếu thuộc huyện Cao
lãnh - tỉnh Đồng Tháp, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng
Đại học Kiến trúc TP.HCM, năm 2019.

Người phản biện: PGS, TS TRƢƠNG QUANG THÀNH

88

ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 1 - 2021




×