Thí nghiệm nén ngang trong hố khoan PMT

KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ÚNG DỤNG
BỘ MÔN CƠ HỌC ĐẤT & NỀN MĨNG

TIỂU LUẬN

THÍ NGHIỆM NÉN NGANG
TRONG HỐ KHOAN PMT

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10/2015

1


DANH SÁCH NHĨM THAM GIA VIẾT
TIỂU LUẬN VÀ THUYẾT TRÌNH
HỌC KỲ I NĂM HỌC 2015 -2016
Nhóm số: 2
Tên đề tài: THÍ NGHIỆM NÉN NGANG TRONG HỐ KHOAN PMT
STT
01
02
03
04
05
06

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN
Phạm Văn Tuấn
Lâm Hữu Minh
Nguyễn Ngô Thanh Ngọc Huỳnh
Lâm Ngọc Thiện

Phạm Tấn Tài
Nguyễn Tống Đông

Mã số sinh viên
14149201
14149103
14149068
14149166
14149149
14149038

Ghi chú:
- Trưởng nhóm: PHẠM VĂN TUẤN
Nhận xét của giáo viên
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

Ngày …. tháng 10 năm 2015

………………………………………………....................................................................
Giáo viên chấm điểm
..........................................................................................................

KẾ HOẠCH PHÂN CÔNG VIẾT TIỂU LUẬN
VÀ THUYẾT TRÌNH
Nhóm 02
A. Phần Tiểu Luận
Nội dung hồn thành
Nội dung 1: Tìm hiểu mục đích thí

Sinh viên hồn thành
Nguyễn Tống Đơng
2

Ghi chú


nghiệm và cơ sở lý thuyết
Nội dung 2: Tìm hiểu về mục đích
thí nghiệm và thiết bị thí nghiệm
Nội dung 3: Tìm hiểu về quy trình
thí nghiệm
Nội dung 4: Tìm hiểu về kết quả thí
nghiệm
Nội dung 5: Ứng dụng và ví dụ tính
tốn

Phạm Tấn Tài
Nguyễn. N. T. N Huỳnh
Phạm Văn Tuấn
Lâm Hữu Minh
Lâm Ngọc Thiện

B. Phần Thuyết Trình
Biên tập và thuyết trình chính Phạm Văn Tuấn và Huỳnh Hữu Minh
Hỗ trợ âm thanh và hình ảnh, tư liệu Nguyễn Tống Đông, Phạm Tấn
Tài, Lâm Ngọc Thiện, Nguyễn Ngô Thanh Ngọc Huỳnh.

Mục lục

3


1. Mục đích thí nghiệm…………………………………

2

2. Cơ sở lý thuyết……………………………………….

2

3. Thiết bị thí nghiệm……………………………...........

3

4. Q trình thí nghiệm………………………………….

4

5. Kết quả thí nghiệm……………………………...........

6

6. Ứng dụng và ví dụ tính tốn………………………….

10

Tài liệu tham khảo……………………………………….

20

1. Mục đích thí nghiệm
Thí nghiệm nén ngang là kiểu thí nghiệm
nén tải ngang lên thành hố khoan, với mục đích
chính là:
Nghiên cứu các đặc trưng độ bền, biến
dạng của đất, đá ở vách hố khoan, hố đào.
Tính tốn sức chịu tải của đất nền.
Tính tốn độ lún, chuyển vị ngang của đất nền.
Tên tiếng Anh: Pressuremeter Test – PMT.

4


2. Cơ sở lý thuyết
Vào năm 1930, Koegler, một Kỹ sư người Đức đã
hình dung một thiết bị cho phép thực hiện thí nghiệm (gọi
là nén tải ngang) trong hố khoan.
Trong thực tế mãi đến năm 1957, Louis Menard –Kỹ
sư Cầu đường (Pháp) đã xây dựng lý thuyết, phát triển và
hoàn thiện thiết bị năm 1955, ban đầu mang tên là Thí
nghiệm nén ngang (Pressiometre)
Nguyên lý thí nghiệm là đưa vào trong hố khoan tạo trước một ống đo hình trụ có
thể dãn nở ngang để ép vào thành hố khoan. Tác dụng áp lực theo các cấp tăng dần vào
ống đo, để ép vào môi trường đất đá quanh hố khoan một ứng suất dạng hình trụ đồng
tâm, đồng đều và tăng dần. Biến thiên của mực nước trên hộp điều khiển cho phép xác
định độ

biến dạng tương ứng với các áp lực tác dụng và thời gian.

Ưu và khuyết điểm của thí nghiệm nén ngang:
Ưu điểm
- Xác định được Module nén ngang

Khuyết điểm
- Thiết bị và qui trình thí nghiệm

- Được sử dụng để phân chia địa

khá phức tạp, địi hỏi người thí

tầng khá tốt.

nghiệm có trình độ cao.

- Có thể thiết lập được đường quan

- Tốn nhiều thời gian

hệ giữa biến dạng theo phương

- Phải thi công hố khoan trước

ngang và tải trọng một cách chính
xác
3. Thiết bị thí nghiệm

5

Thiết bị nén ngang phổ biến ở Việt Nam
là thiết bị Menard Pressuremeter. Thiết bị bao
gồm các bộ phận chính sau: Hộp điều khiển,
ống dẫn và đầu dò.
3.1. Hộp điều khiển (Control Pression –
Volume – CPV)
Gồm những đồng hồ đo áp lực của nước
và khí kết hợp với hệ thống ống dẫn khi nén
và nước chảy, dùng để kiểm tra chính xác áp
suất bơm vào ống thăm dị và
đọc thể tích thay đổi của ống
thăm dị theo áp suất và thời
gian. Bình khí nén có vỏ bằng
thép được sử dụng làm nguồn
cấp áp suất.
3.2. Ống dẫn (Tube de
Connexion)
Nối giữa đầu dị và hộp
điều khiển. Ống dẫn có chiều
dài có thể thay đổi từ 25m đến
75m, được cấu tạo dẻo và bền, giảm đến mức tối thiểu những sai lệch về thể tích. Đây
là một loại ống lồng đơi, ống ngồi có đường kính trong 7mm và đường kính ngồi
10mm. Ống ngồi nối với hai buồng phụ (chứa khí), cịn ống trong thơng với buồng
chính (chứa nước).
3.3. Đầu dị (Sonde)
Gồm 3 buồng:
Một buồng chính nằm ở giữa, cấu tạo bởi buồng thép, bên ngồi là màng bao,
chứa đầy nước. Buồng chính dùng để đo biến dạng nén ép vào thành hố khoan theo
từng cấp áp lực thông qua biến thiên của khối lượng nước được đọc bởi ống đo thể tích
gắn trên hộp điều khiển.

6


Hai buồng phụ nằm ở hai đầu, có màng bao
lớn hơn, trùm cả phần buồng chính. Buồng phụ
được thổi phồng bằng hơi có tác dụng làm đồng
đều trường ứng suất hình trụ trong buồng chính.
4. Trình tự thí nghiệm
Thí nghiệm nén ngang được tiến hành cơ bản
theo các bước sau:
4.1. Khoan tạo lỗ
Thí nghiệm được tiến hành trong các lỗ khoan
bằng mũi khoan chuyên dùng nhằm giảm thiểu mức
độ xáo động ở mức thấp nhất. Thơng dụng nhất thì
đường kính lỗ khoan khoảng 60  100 mm, có kết
hợp bentonite để giữ thành hố khoan.
Hố khoan phải thẳng, đều, không sập xệ thành. Chất lượng thành hố khoan đóng
vai trị rất quan trọng để quyết định chất lượng của thí nghiệm nén ngang.
4.2. Chuẩn bị thiết bị
Được tiến hành đồng thời trong quá trình khoan tạo lỗ.
Chuẩn bị thiết bị: bao gồm hộp điều
khiển, đường ống dẫn với chiều dài đủ đến
độ sâu tối đa cần thí nghiệm, ống đo. Đổ
nước vào bình, lắp ráp màng cao su, gaine
giãn nở, chống thấm thoát. Lắp ráp hộp điều
khiển với ống dẫn và ống đo. Kiểm tra trạng
thái làm việc của các van điều khiển, các
đồng hồ, các dụng cụ cần thiết trước khi thí
nghiệm.

Thí nghiệm chuẩn gaine (Thí nghiệm
chuẩn màng): Gọi là thí nghiệm chuẩn vì
đây là thí nghiệm tìm trạng thái biến dạng
dưới áp lực của riêng màng gaine cao su của ống đo. Thí nghiệm tiến hành trên mặt
đất trước khi đưa ống thăm dò vào hố khoan, nhằm loại trừ sai số do biến dạng của

7


màng trong số đo thí nghiệm và ít nhất sau 5 thí nghiệm với một loại màng gaine cần
chuẩn lại.
Thí nghiệm chuẩn gaine được tiến hành với sơ đồ cấp áp lực sau:
P = 0,25  0,5 0,75  1,0  1,25  1,5  1,75 kG/cm2
Điều chỉnh cho từng cấp áp lực và tiến hành đo ghi biến dạng của màng gaine qua biến
thiên khối lượng nước ở từng cấp áp lực. Thí nghiệm chuẩn có thể dừng ở tổng biến
thiên lượng nước khoảng 500 cm3, tối đa không vượt quá 700 cm3.
Thí nghiệm là cho màng giãn ra và kiểm tra độ giãn của màng, đồng thời tìm cấp
áp lực ban đầu po.
4.3. Thí nghiệm nén ngang trong lỗ khoan
4.3.1. Xác định sơ đồ cấp áp lực:
Khoảng cấp áp lực thí nghiệm tùy thuộc trạng thái đất đá, về nguyên tắc bằng
pL/10. Các khoảng sau có thể tham khảo:
Đất yếu: bùn, sét mềm, cát xốp chảy: Khoảng cấp áp lực 0,025 Mpa.
Đất rất yếu: tham bùn: khoảng cấp áp lực 0,005 Mpa.
Đất cứng dần từ đó chọn tăng dần từ 0,1 đến 0,4 Mpa.
Đất rất cứng, đá mềm và đá phong hóa: có thể tăng 1 đến 2 Mpa.
4.3.2. Tiến hành thí nghiệm
Số cấp áp lực cho một thí nghiệm có thể biến đổi từ 7 đến 14. Cứ mỗi một cấp áp
lực, tương ứng với một biến đổi thể tích đất, được thể hiện qua sự thấp cột nước trên
hộp điều khiển, thể hiện cm3.

Hạ ống đo xuống vị trí (chiều sâu) cần thí nghiệm đồng thời mở khóa điều chỉnh.
Mực nước ở vạch đo hạ xuống đến một chỉ số tương ứng với áp suất của một nước tính
đến đầu đo.
Khoan tạo lỗ có thể khoan sâu cho một vài khoảng đo (Trường hợp đất giữ thành
hố khoan tốt). Khi đó, ống đo thường được hạ xuống đến vị trí đo cuối cùng rồi dần
dần rút lên cho các vị trí thí nghiệm tiếp theo bên trên.
Điều chỉnh áp lực cho cấp áp lực dự định thí nghiệm. Tiến hành đo ghi kết quả
theo phương pháp đo LCPC kiến nghị 1971 như sau:

8


Trường hợp thông thường với tất cả các loại địa tầng, đá: ghi biến thiên của thể
tích nước V (cm3), trên vạch đo trên hộp điều khiển, tương ứng các khoảng thời gian:
15 phút, 30 phút, 60 phút.
Trường hợp đặc biệt với đất nền quá yêu thì ghi biến thiên thể tích V(cm 3) trong
các khoảng thời gian: 30 giây, 60 giây và 120 giây.
Thí nghiệm lần lượt các cấp áp lực theo sơ đồ dự kiến như sau: 0,25 ; 0,5; 0,75;
1,0; 1,5; 1,75……kG/cm2. Tổng số cấp nén không nhỏ hơn 12
Cấp áp lực cuối cùng, được xem là kết thức, khi đất nền xung quanh ống đi bị
phá hỏng. Cấp áp lực phá hỏng được quy
ước khi tổng biến thiên lượng nước đạt đến
khoảng 500cm3( Không được đạt vượt quá
700 cm3).
Mỗi cấp áp lực được giữ không đổi
trong 60 giây. Đọc số đo ở ống đo thể tích
nước trên hộp điều khiển ở thời điểm 30
giây và 60 giây ứng với mỗi cấp tải, ký hiệu
lần lượt là V30 và V60. Xác định sự chênh
lệch thể tích giữa 30 giây và 60 giây, tức

V60 – V30.
Khi kết thúc thí nghiệm ở độ sâu dự
kiến thì rút ống đo lên vị trí tiếp theo phía
trên và tiến hành tương tự.
5. Kết quả thí nghiệm
Tính tốn kết quả thí nghiệm được tiến hành đồng thời các bước sau:
5.1. Vẽ các đường thí nghiệm
Vẽ biểu đồ chuẩn hóa áp lực buồng
Vẽ biểu đồ quan hệ giữa áp lực tác dụng và biến thiên thể tích ở 60 giây.
V60 , như hình 1

9


Hình 1 Biểu đồ thể hiện quan hệ giữa áp lực và độ biến thiên thể tích 60 giây
Giai đoạn 1 – Quá trình nén lại: khi đào, đất bên thành hố bị nở ra từ đó nén lại
đúng trạng thái ban đầu.
Giai đoạn 2- Đàn hồi giả: đất ứng xử đàn hồi như bê tông, thép…
Giai đoạn 3- Từ biến: thể tích thay đổi khi áp suất được giữ không đổi. Điểm C
ứng với áp suất giới hạn ném ngang.
Từ hai biểu đồ quan hệ vừa vẽ, xác định giá trị v0, po và vf, pf.
vo, po là thể tích và áp lực tại điểm bắt đầu đoạn tuyến tính.
Vf, pf là thể tích và áp lực tại điểm cuối đoạn tuyến tính.

Hình 2 Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa áp lực tác dụng và hiệu số V60-V30
Bảng 1 Thể tích buồng ở trạng thái tự nhiên VC ứng với các kiểu đầu dò.
Kiểu ống thăm dò

Đường kính lỗ khoan (mm)

VC (cm3)

EX
AX
BX
NX

34
44
60
76

535
535
535
790

10


Kết quả thí nghiệm nén ngang Menard hồn chỉnh trong một lỗ khoan nén ngang
được thể hiện dưới hai dạng biểu đồ:
Biểu thí nghiệm nén ngang là biểu thể hiện biểu đồ quan hệ áp lực biến đổi thể
tích của từng vị trí thí nghiệm. Trên biểu này cần thể hiện đầy đủ các thông tin về dự
án, hiện trường, vị trí khoan nén ngang, ngày và người thí nghiệm, độ sâu thí nghiệm,
loại đất, phương pháp và loại gain sử dụng, kết quả tính tốn các thơng số và kết quả.
Trụ thí nghiệm nén ngang thể hiện các thơng tin của một trụ địa tầng khoan bình
thường ở một nửa và một nửa là hai biểu đồ kết quả, từng thí nghiệm theo chiều sâu,
của hai thơng số nén ngang là pL và Ep.
Có thể lập chương trình trên Excel để tự động thể hiện theo các biểu mẫu thí

nghiệm nén ngang như Hình 3.1 và Hình 3.

Hình 3.1 Biểu mẫu thí nghiệm nén ngang cho một vị trí thí nghiệm

11


Hình 3.2 Biểu mẫu thống kê sự biến thiên của EPMT và pL theo độ sâu

12


5.2. Tính tốn kết quả
5.2.1. Xác định áp lực nén ngang giới hạn pL
Áp lực nén ngang giới hạn pL là áp lực mà tại đó thể tích buồng đạt đến giá trị VL
(đã trừ đi áp lực kháng của bản thân màng), có thể xác định trực tiếp trên đồ thị. V L
được tính bằng:
VL = VC + 2v0
Trong đó: VC là thể tích buồng ở trạng thái tự nhiên, phụ thuộc vào loại ống thăm dò,
tra bảng 1
Xác định được VL  tra đồ thị  pL
5.2.2. Xác định Module nén ngang EPMT hoặc module cắt theo phương ngang
;
Với là hệ số Poisson, thường được lấy bằng 0,33.
được tính bằng cơng thức
: độ dốc của đồ thị - Giai đoạn 2.
6. Ứng dụng và ví dụ tính tốn
6.1. Từ giá trị EPMT và pL, tra bảng 2 để xác định tên đất
Đối với đất quá cố kết, tỷ số EPMT/pL cao , từ 1215, đất bồi tích, bão hòa nước….
tỷ số EPMT/pL thấp , từ 5 8

Bảng 2 Phân loại đất theo kết quả thí nghiệm nén ngang
Loại đất

EPMT(bars)
PL (bars)
Bùn
215
0,21,5
Đất sét, trạng thái mềm
530
0,53
Đất sét, trạng thái vừa
3080
38
Đất sét, trạng thái cứng
80400
620
Đất sét, đá mắc nơ
50600
640
Cát pha bụi, trạng thái rời
520
15
Bụi
20100
215
Cát và sỏi sạn
80400
1250
Cát trầm tích

75400
1050
Đá vơi
80020000
30 trên 100
Nền đất đắp, mới thi công
550
0,53
Nền đất đắp lâu năm
40150
410
6.2. Tương quan giữa thí nghiệm nén ngang với thí nghiệm SPT
Đối với loại đất sét:

13


MPa
MPa
Đối với loại đất bụi:
MPa
MPa
Đối với đất loại cát:
MPa
MPa
6.3. Tương quan giữa thí nghiệm xuyên tĩnh CPT và nén ngang PMT
Những nghiên cứu có hệ thống và chi tiết, của hãng LCPC và Menard, có thể
tổng hợp thành các tương quan sau:
Đối với đất sét:
MPa

MPa
Đối với loại đất bụi:
MPa
MPa
Đối với loại đất cát:
MPa
MPa
6.4. Tương quan giữa cắt cánh VST và nén ngang PMT
Với pL – p0 ≤ 0,6 MPa:
Với 0,6 ≤ pL – p0 ≤ 1,5 MPa:
Với pL – p0  1,5 MPa:
6.5. Tính tốn sức chịu tải của móng nông
Menard cho rằng, tồn tại mối tương quan giữa ứng suất phá hỏng (q) dưới đáy
móng và áp lực giới hạn nén ngang thực (net) (p L – p0). Đó là mối quan hệ cơ bản của
lý thuyết nén ngang, được thể hiện bằng công thức:
Với: q0: áp lực cột đất hay ứng suất do trọng lượng bản thân ở đáy móng.
k: hệ số yếu tố mang tải.

14


Phương pháp tính tốn theo quy phạm Pháp:
Theo Regles Techniques de Conception et de Calcul des Foundations des
Ouverage de Genie Civil – 1991, ta có cơng thức tính tốn ứng suất dưới đáy móng:
Trong đó: qa - ứng suất cho phép dưới đáy móng hay sức chịu tải của móng nơng.
Kp – hệ số yếu tố chịu tải (theo thí nghiệm nén ngang Menard). Được xác
định theo bảng 1.a , phụ thuộc vào loại đất và chiều sâu ngàm tương đương De.
dung trọng đất ở phía trên đáy móng
D: độ sâu chơn móng
pLe – áp lực nén ngang giới hạn tương đương được tính qua hai trường hợp:

Độ nhạy của đất
Phân loại
<1.0
Khơng nhạy
1-2
Thấp
2-4
Trung bình
4-8
Nhạy
8-16
Cao
>16
Rất cao
Bảng 1.a Phân loại độ nhạy của đất
Đối với trường hợp vùng đất đặt móng khơng đồng nhất:
Lấy trung bình trọng số của pL trong khoảng từ D trên đáy móng đến (D + 1,5B)
dưới đáy móng.
Đối với trường hợp vùng đất đặt móng đồng nhất:
Áp lực giới hạn tương đương là giá trị pL được xác định tại vị trí
Bảng 3. Hệ số yếu tố chịu tải kp của móng nơng theo từng loại đất
Loại đất
Sét – Bụi A
Đá phấn A
Sét – Bụi B
Sét –Bụi C
Cát A
Cát và Sỏi sạn B
Cát và Sỏi sạn C
Đá vơi – Đá mac nơ B, C

Đá phong hóa

Hệ số yếu tố chịu tải kp của móng nơng

15


Bảng 4 Bảng phân loại đất theo kết quả thí nghiệm nén ngang và xuyên tĩnh
Phân loại đất

TN nén ngang
pL (MPa)

A Sét – Bụi yếu
B Sét – Bụi cứng
C Sét – Bụi rất cứng
Cát và Sỏi sạn A Xốp
B Chặt
C Rất chặt
Đá phấn
A Mềm
B Phong hóa
C Chặt cứng
Đá
B Cứng
A Phong hóa nứt nẻ
C Nứt nẻ
Đá mac nơ, vơi A Mềm
6.6. Tính tốn độ lún của móng nơng
Sét, sét pha

<0,7
1,22,0
>2,5
<0,5
1,02,0
>2,5
<0,7
1,02,5
>3,0
>4,5
2,54,0
>4,5
1,54,0

TN xun tĩnh
qc (MPa)
<3,0
3,06,0
>6,0
<5,0
8,015,0
>20,0
<5,0
>5,0
-

Hình 3 Hai dạng móng nơng trong quan niệm tính lún của thí nghiệm PMT
Khi bề rộng móng lớn nhiều so với chiều dày của lớp chịu nén, thì dưới đáy
móng nơng khơng xảy ra biến dạng ngang của một điểm nào đó trong lớp đất , đất nền

được xem là không nở hông và hiện tượng lún xảy ra hồn tồn do giảm thể tích (cố
kết).
Ngược lại, khi bề rộng móng nhỏ, độ lún móng nơng gồm hai thành phần:

16


Độ lún tức thời do tác động của biến dạng cắt (trồi ra hai phía ngồi móng). Độ
lún này có bản chất là thể tích khơng đổi, với các đặc trưng biến dạng Eu và vu.
Độ lún cố kết xảy ra trong phạm vi ngay dưới đế móng mà ở đó ứng suất pháp
tuyến là chủ yếu.
Để tính tốn độ lún móng nơng, Menard quan niệm rằng: một móng nơng, có bề
rộng giới hạn, tác dụng lên nền đất một áp lực nào đó thì dưới đáy móng xuất hiện hai
vùng với tính trạng hoạt động khác biệt nhau, đó là:
Vùng cầu: tương ứng nửa hình cầu nằm ngay dưới đáy móng. Trong phạm vi
vùng cầu này có độ lún diễn ra tương tự như lún cố kết (theo lý thuyết Terzaghi) được
kí hiệu sc.
Vùng biến vị: nằm phía ngồi vùng cầu mà ở đó, đất nền biến dạng theo ứng suất
cắt là chủ yếu. Trạng thái biến dạng này xảy ra với thể tích khơng đổi (tương tự trạng
thái của thí nghiệm nén ngang). Độ lún biến vị được kí hiệu sd.
Độ lún tổng thể là sự kết hợp của độ lún cố kết ở vùng cầu và độ lún do biến dạng
cắt ở vùng biến vị, trong môi trường đàn hồi Eu =Ep (là module nén ngang).
Module nén cố kết không xác định trực tiếp mà được suy ra qua biểu thức:
Trong đó Ep, E0 là module nén ngang và nén một trục, là hệ số cấu trúc đất.
Độ lún tổng thể của một móng nơng được xác định:
Trong đó: v – hệ số Possion, lấy bằng 0,33
Q- áp lực thực tế dưới đáy móng
R- nữa chiều rộng móng hoặc bán kính móng trịn
R0 – bán kinh chuẩn = 30 cm
Ep – module nén ngang EPMT

là hệ số hình dạng móng, lấy theo bảng 5
Bảng 5 Hệ số cấu trúc đất
Đất
Quá

Sét
EPMT/pL
>16

cố kết
Cố kết

916


1

Bụi
EPMT/pL
>14


1/2

Cát
EPMT/pL
>12

2/3

814

1/2

712

17

Cát –sạn
EPMT/pL 

1/2
>10
1
1/3

610

2/3

Đất 
Nứt nẻ ít
Nứt nẻ

2/3
1/2

vừa
Nứt nẻ

1/3


thườn
g
Chưa

mạnh
79

1/2

55

1/3

57

1/3

-

-

cố kết

Phong

2/3

hóa

Bảng 6 Hệ số hình dạng móng
Loại
L/B
2
3

Móng trịn
1
1
1

Móng nơng
1
1,1
1,12

2
1,2
1,53

Móng chữ nhật
3
5
1,3
1,4
1,78
2,14

10
1,5
2,56

6.7. Tính tốn sức chịu tải của móng cọc
* Sức kháng mũi cọc: qp = kp. pLc
Trong đó: kp – yếu tố chịu tải.
PLc – áp lực giới hạn tương đương (nén ngang), là giá trị trung bình trọng số trong
phạm vi ảnh hưởng mũi cọc, được xác định theo biểu thức:
Trong đó: a = 0,5B nếu B > 1m; a = 0,5 nếu B < 1m, b = min(a, Lb)
B – chiều rộng (đường kính) cọc
Lb – chiều sâu ngàm trong lớp đất cứng
pL(z) – áp lực giới hạn theo chiều sâu, lấy theo thí nghiệm nén ngang.

Bảng 7 Hệ số yếu tố chịu tải kp của móng cọc theo từng loại đất
Loại đất

Nhóm

Đất loại: Sét – bụi

A
B
C
A
B
C

Đất loại: Cát –sạn

Hệ số yếu tố chịu tải kp của móng cọc
Thi cơng khơng dịch
Thi cơng có dịch
chuyển đất thành cọc
chuyển đất thành
cọc
1,1
1,8
1,2
1,3
1,0
4,2
1,1
3,7
1,2
3,2

18


Đá phấn

A
B
C

1,1
1,4
1,8
Macno-Mac nơ - calcar

1,8
Đá phong hóa
1,1 đến 1,8
* Sức kháng ma sát của thành cọc

2,6
2,6
1,8 đến 3,2

Sức kháng ma sát thành đơn vị fs của cọc, theo thí nghiệm nén ngang Menard
được tính tốn bằng các biểu thức ứng với các đường từ Q1 đến Q7:
Đường Q1  Q4:
Đường Q5: khi pL  0,2 MPa
Đường Q6: khi pL  1,0 MPa
Đường Q7: khi pL  2,5 MPa
Với n là chỉ số đường cong, ví dụ khi sử dụng đường Q 1 thì n = 1. pL là áp lực nén
ngang giới hạn từ kết quả của thí nghiệm PMT tại vị trí đang xét.
Việc lựa chọn số hiệu các đường (Q1-Q7) tùy thuộc loại đất, loại cọc, phương
pháp thi công và được thể hiện trong bảng 8
Bảng 8 Phân loại đường thẳng để xác định sức kháng ma sát
Sét – bụi

Loại cọc- Phương
thức thi cơng

Cát – Sạn
B

C

C
Q4

Q6

Q5
Q4

Q3

Q5
Q4

Q6

Cọc khoan có dung

Q1

Q1

Q
(2)2

Q3

Q1

Q3

dịch
Cọc khoan chống ống

Q1

Q1 –Q2(3)

Q1

Q1
Q2

Q2
Q3

Q1

Q2

Q5
Q3

Q3

Q5
Q4

-

Q2

Q4
Q2

Q2

Q3

-

(2)

(2)

(2)

Q1
Q1

Q2
Q2

Q1

Q1

B
Q3

nơ

A B
Q3 (1)
Q4

Q2 Q3
Q1-Q2(1)

(1)

A
Q1

Đá

B
Q(1)
1

(có rút lên)
Cọc khoan chống ống

A

Mác-

A
Q1

Cọc khoan đơn giản

C
Q2

Đá phấn

(1)

(1)

(3)

(1)

(Không rút lên)
Loại cọc- Phương

Sét – bụi

Cát – Sạn

Đá phấn

Mác-

thức thi công
Cọc giếng (4)

nơ
A

B

C

Q1

Q2

Q3

A

B
-

19

C

Đá

A

B

C

A

B

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5 Q6


Ống thép đóng, bịt

Q1

Q2

đầu
Cọc đóng bê tơng

Q1

Q2

đúc trước
Cọc đóng ống hở

Q1

Q2

Q2

Q3 Q1

đáy, đổ bê tơng
Cọc đóng ống bịt

Q1

Q2

Q3

đáy, đổ bê tơng
Cọc bơm sói ở đáy

Q1

Q2

cọc
Cọc bơm phun áp

-

Q4

Q2

Q3 Q1

Q2

Q3

Q3

Q4 Q4

Q1 Q1

Q3

Q3

Q4 Q4

Q2

Q3

Q3

Q4 -

Q4 Q1

Q3

Q4

Q3

Q4 -

Q2

Q3

Q4

Q5

-

-

Q5

Q6

Q6

Q7

Q3

Q3

Q5

Q5

Q6

lực cao(5)
Ghi chú:
(1) Khoan xong mới đổ bê tơng
(2) Cọc có chiều dài rất lớn ( > 30m)
(3) Khoan khô, ống chống không nhổ
(4) Không ống chống (tường lồi lõm)
(5) Bơm có chọn lọc lặp lại nhiều lần, lưu lượng nhỏ.
(6) (5) và sử lý mức độ nứt nẻ, hang hốc trước khi đổ.

20


Tài liệu tham khảo
1. Các phương pháp khảo sát hiện trường và thí nghiệm đất trong phịng – Võ Phán.
2. Cẩm nang dành cho kỹ sư Địa kỹ thuật – Trần Văn Việt – Nhà xuất bản xây dựng .
3. Thí nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong phân tích nền móng – Vũ Cơng Ngữ,
Nguyễn Thái – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.
4. />
21