Chú thích:

1. Trong những trường hợp mà ở bảng 1 các trị số của R trình bày ở dạng phân số, thì tử số là của cát, còn mẫu số là của sét.

2. Trong bảng 1 và 2, độ sâu của mũi cọc hoặc của cọc ống và độ sâu trung bình của lớp đất khi san nền bằng phương pháp gọt bỏ, đắp hay đắp bằng nước dày đến 3m nên lấy từ mức địa hình tự nhiên, còn khi gọt bỏ và đắp thêm dày từ 3 đến 10m – thì lấy từ cốt quy ước nằm cao hơn phần bị gọt 3m hoặc thấp hơn mức đắp 3m.

Độ sâu hạ cọc hoặc cọc ống và độ sâu trung bình của các lớp đất trong vùng có nước nên lấy có lưu ý đến khả năng chung bị xói trôi của đáy dòng chảy ở mức lũ tính toán.

Khi thiết kế các đường vượt qua các hào rãnh đối với cọc được đóng bằng búa mà không cần xói nước hoặc phải làm các hố khoan nhồi, thì chiều sâu của mũi cọc hoặc ống trong đất nêu ở bảng 1 nên lấy từ cốt địa hình tự nhiên ở chỗ công trình móng.

3. Đối với các độ sâu trung gian của cọc và cọc ống và các giá trị trung gian của độ sệt I_L của đất sét phải xác định các giá trị của R và f lần lượt theo bảng 1 và 2.

4. Đối với đất cát chặt mà độ chặt của nó xác định theo tài liệu xuyên tĩnh, thì các giá trị của R theo Bảng 1 đối với cọc được hạ không dùng cách xói nước hoặc khoan mồi, nền tăng lên 100%. Khi xác định độ chặt của đất theo các tài liệu khác lúc khảo sát công trình và không có các số liệu xuyên tĩnh đối với cát chặt, thì giá trị R theo bảng 1 nên tăng lên 60% nhưng không quá 2000t/m².

5. Cho phép sử dụng các giá trị sức chống tính toán R theo bảng 1 với điều kiện nếu độ chôn sâu của cọc và cọc ống trong đất không bị xói lở và không bị gọt bỏ không bé hơn; đối với cầu và công trình thủy lợi – 4m, đối với nhà và các công trình khác – 3m

Bảng 2.

...

...

...

Sức chống tính toán ở mặt hông của cọc và cọc ống f, t/m²

Của đất cát, chặt vừa

Thô và thô vừa

Mịn

Bụi

-

-

-

-

...

...

...

-

Của đất sét với chỉ số sệt I_L bằng

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

...

...

...

0,8

0,9

1

1

3,5

2,3

1,5

1,2

0,8

...

...

...

0,4

0,3

0,2

2

4,2

3

2,1

1,7

1,2

...

...

...

0,5

0,4

0,4

3

4,8

3,5

2,5

2

1,4

...

...

...

0,7

0,6

0,5

4

5,3

3,8

2,7

2,2

1,6

...

...

...

0,8

0,7

0,5

5

5,6

4

2,9

2,4

1,7

...

...

...

0,8

0,7

0,6

6

5,8

4,2

3,1

2,5

1,8

...

...

...

0,8

0,7

0,6

8

6,2

4,4

3,3

2,6

1,9

...

...

...

0,8

0,7

0,6

10

6,5

4,6

3,4

2,7

1,9

...

...

...

0,8

0,7

0,6

15

7,2

5,1

3,8

2,8

2

...

...

...

0,8

0,7

0,6

20

7,9

5,6

4,1

3

2

...

...

...

0,8

0,7

0,6

25

8,6

6,1

4,4

3,2

2

...

...

...

0,8

0,7

0,6

30

9,3

6,6

4,7

3,4

2,1

...

...

...

0,9

0,8

0,7

35

10

7

5

3,6

2,2

...

...

...

0,9

0,8

0,7

Chú thích:

1. Khi xác định sức chống tính toán của đất ở mặt hông của cọc và cọc ống f theo bảng 2 nhất thiết phải lưu ý đến yêu cầu trình bày ở các chú thích 2  và 3 của bảng 1.

2. Khi xác định theo bảng 2 sức chống tính toán của đất ở mặt hông của cọc và cọc ống f, các lớp đất nên chia ra thành các lớp đồng nhất ở chiều dày không quá 2m.

3. Độ lớn sức chống tính toán của đất cát chặt ở mặt hông của cọc và cọc ống f nên tăng lên 30% so với giá trị trình bày ở bảng 2.

Sức chống tính toán của đất R và f_i trong công thức (7) đối với lớt và á sét dạng lớt ở độ sâu hạ cọc lớn hơn 5m sẽ lấy theo các giá trị trình bày ở bảng 1 và 2 đối với độ sau 5m.

Bảng 3.

...

...

...

Hệ số điều kiện làm việc của đất được kể đến một cách độc lập nhau khi tính sức chịu tải của cọc treo - đóng

Dưới mũi cọc m_R

Ở mặt hông cọc m_f

1. Hạ cọc đặc và cọc rỗng có bịt mũi bằng búa hơi (treo), búa máy và búa điêden

1

1

2. Hạ bằng cách đóng vào lỗ đã khoan trước (lỗ mồi) với độ chôn sâu của mũi cọc không bé hơn 1m dưới đáy hố khoan khi đường kính hố khoan:

...

...

...

b – Nhỏ hơn cạnh cọc vuông 5cm

c – Nhỏ hơn cạnh cọc vuông hoặc đường kính cọc tròn (đối với trụ đường dây tải điện) 15cm

1

1

1

0,5

0,6

1

3 Hạ có xói nước trong đất cát với điều kiện đóng tiếp cọc ở mét cuối cùng không xói nước

...

...

...

0,9

4. Rung và rung ép cọc vào:

a) Đất cát, chặt vừa

Cát thô và thô vừa

Cát mịn

Cát bụi

b) Đất sét có độ sét I_L = 0,5

Á sét

Á sét

...

...

...

c) Sét có độ sệt I_{L =} 0

1,2

1,1

1

0,9

0,8

...

...

...

1

1

1

1

0,9

0,9

...

...

...

1

5. Hạ bằng búa có kết cấu bất kỳ cọc rỗng hở mũi

a) Khi đường kính lỗ rỗng của cọc là 40cm và bé hơn

b) Khi đường kính lỗ rỗng của cọc lớn hơn 40cm

1

0,7

1

...

...

...

6. Hạ bằng phương pháp bất kỳ cọc tròn rỗng, bịt mũi, tới độ sâu 1m và hơn, sau đó có mở rộng mũi cọc bằng cách nổ mìn trong đất cát chặt vừa và trong đất sét I_L: 0,5, khi đường kính mở rộng bằng:

a) 1m, không phụ thuộc và các loại đất nói trên.

b) 1,5m trong đất cát và á cát

c) 1,5m trong á sét và sét

0,9

0,8

0,7

...

...

...

1

1

Chú thích:

Hệ số m_R và m_f ở điểm 4 bảng 3 đối với đất sét có độ sệt 0,5 > I_L >0 được xác định bằng cách nội suy.

5.6. Đối với cọc đóng và mũi của nó tựa lên đất cát rời hoặc trên đất sét có độ sệt I_L > 0,6 thì sức mang tải của cọc nên xác định theo kết quả thử tĩnh cọc.

5.7. Tính sức mang tải của cọc nêm, cọc hình thang, hình thoi xuyên qua đất cát và đất sét nên tiến hành có kể đến sức chống tăng thêm của đất ở mặt hông cọc, sức chống này phụ thuộc vào môđun biến dạng của đất tìm theo kết quả thử nén ở máy nén các loại đất mà cọc xuyên qua. Sức mang tải của cọc nêm, cọc hình thang và cọc hình thoi, f, tấn, trong trường hợp này nên xác định theo công thức:

f = m[RF + Sl_i(U_if_i + U_oii_cE_ik’_ix_p)]              (8)

Trong đó:

m, R, F, l_i và f_i – ký hiệu giống như trong công thức (7)

...

...

...

U_oi – tổng các cạnh của tiết diện, i, m, có độ nghiêng với trục cọc.

i_c – độ nghiêng mặt hông của cọc tính bằng phân lượng của đơn vị, là tỉ số của nửa cạnh tiết diện ngang ở đầu trên và đầu dưới trên chiều dài của đoạn có mặt nghiêng, khi i_c ³ 0,025 thì nên lấy i_c = 0,025.

E_i – môđun biến dạng của lớp đất thứ i ở quanh mặt hông cọc, t/m²; xác định theo kết quả thử trong máy nén

k’_i: hệ số xác định theo bảng 4

x_p: hệ số lưu biến lấy x_p = 0,8.

Chú thích:

Đối với cọc hình thoi, tổng sức chống của đất ở mặt hông phần có độ nghiêng ngược trong công thức (8) không tính đến.

Bảng 4

Loại đất

...

...

...

Cát và á cát

Á sét

Sét: Khi I_P = 0,18

Khi I_P = 0,25

0,5

0,6

0,7

0,9

Chú thích:

...

...

...

5.8. Sức mang tải f_nh, tấn, của cọc (hình vuông, vuông có rỗng ruột, chữ nhật và cọc rỗng) chịu lực nhỏ, nên xác định theo công thức

f_nh = muSM_fl_if_i        (9)

Trong đó:

u, m_f, f_i và l_i – ký hiệu giống như trong công thức (7)

m – hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc hạ vào đất ở độ sâu bé hơn 4m lấy m = 0,6, ở độ sâu 4m và hơn 4m lấy m = 0,8 đối với tất cả nhà và công trình trừ móng đường dây tải điện lộ thiên, đối với loại móng này hệ số m lấy theo chỉ dẫn ở phần 13 của tiêu chuẩn này.

Cọc treo – nhồi, cọc ống và cọc trụ

5.9. Sức mang tải của cọc nhồi có và không có mở rộng đế cũng như của cọc ống và cọc trụ chịu tải trọng nén đúng làm nên xác định theo công thức:

f = m(m_R RF + uSm_ff_il_i)              (10)

Trong đó:

...

...

...

m_R – hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ, lấy m_R = 1 trong mọi trường hợp trừ khi cọc mở rộng đế bằng cách nổ mìn, đối với trường hợp này lấy m_R = 1,3, còn khi thi công cọc có mở rộng đế bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước, thì lấy  m_R = 0,9;

R – sức chống tính toán của đất dưới mũi cọc khoan nhồi, cọc ống và cọc trụ, t/m² lấy theo yêu cầu của các Điều 5.10 và 5.11 của tiêu chuẩn này, còn đối với cọc nhồi làm theo công nghệ nói ở Điều 2 a,b thì theo bảng 1 của tiêu chuẩn này:

F – diện tích tựa của cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ, m², lấy như sau: Đối với cọc nhồi không mở rộng đế và đối với cọc cột – lấy bằng diện tích tiết diện ngang của cọc và cọc trụ; đối với cọc nhồi mở rộng đáy – bằng diện tích tiết diện ngang của phần mở rộng tại chỗ đường kính lớn nhất của cọc; đối với cọc ống có nhồi bê tông bằng diện tích tiết diện ngang của ống, kể cả thành ống; đối với cọc ống có nhân đất không nhồi ruột cọc bằng bê tông – bằng tiết diện ngang của thành ống.

u – chu vi thân cọc, m, lấy theo đường kính lỗ khoan, ống chèn hoặc của cọc ống;

m_f - hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt hông của cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ, phụ thuộc vào phương pháp tạo lỗ khoan và vào thân cọc, lấy theo bảng 5.

f_i  - sức chống tính toán của lớp đất i ở mặt hông của thân cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ t/m² lấy theo bảng 2.

l_i - giống như trong công thức (7).

Chú thích: Sức chống của đất cát ở mặt hông của cọc có mở rộng đế cần kể đến đoạn từ mức san mặt bằng đến mức chỗ giao nhau của thân cọc với mặt bình cônic tưởng tượng có đường sinh tựa lên ranh giới mở rộng dưới một góc j_1/2 so với trụ cọc, trong đó j_c - trị tính toán trung bình (theo từng lớp) của góc ma sát trong của đất nằm trong phạm vi hình cônic nói trên; xác định theo yêu cầu của Điều 4.6 của tiêu chuẩn này. Cho phép kể sức chống của đất sét trên toàn bộ chiều dài của thân cọc.

Bảng 5

...

...

...

Hệ số điều kiện làm việc của đất m_F trong

Cát

Á cát

Á sét

sét

1. Cọc nhồi theo Điều 2,6a khi đóng ống rỗng có mũi

0,8

0,8

0,8

...

...

...

2. Cọc nhồi rung ép

0,9

0,9

0,9

0,9

3. Cọc khoan nhồi trong đó kể cả mở rộng đáy, đổ bê tông

...

...

...

a. Khi không có nước trong hố khoan (phương pháp khô)

b. Dưới nước hoặc dung dịch sét

0,7

0,6

0,7

0,6

0,7

0,6

0,6

...

...

...

4. Cọc ống hạ bằng rung có lấy đất ra

1

0,9

0,7

0,6

5. Cọc trụ

0,7

0,7

0,7

...

...

...

5.10. Sức chống tính toán của đất R, t/m² dưới mũi cọc nhồi, cọc ống hạ có lấy đất khỏi ruột ống sau đó thì đổ bê tông và cọc trụ, cho phép lấy như sau:

a) Đối với đất hòn lớn có chất độn là cát và đối với đất cát trong trường hợp thi công cọc nhồi có và không có mở rộng đế, cọc ống hạ có lấy hết nhân đất và cọc – trụ - tính theo công thức (11) còn trong trường hợp cọc ống hạ có giữ nhân đất ở chiều cao 0,5m và lớn hơn không bị phá hoại, trong các loại đất nêu ở đây – tính theo công thức (12):

         (11)

                (12)

Trong đó:

a, b, A⁰_k và B⁰_k - Những hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng (6) tùy thuộc vào trị tính toán của góc ma sát trong của đất nền. Xác định theo những chỉ dẫn của Điều 4.6 thuộc tiêu chuẩn này.

g'_I - Trị tính toán của trọng lượng thể tích 1/m³, trong nền cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ (khi đất no nước có kể đến sự đẩy nổi trong nước).

g_I - Trị tính toán trung bình (theo các lớp) của trọng lượng thể tích đất, 1/m³, nằm phía trên mũi cọc ống nhồi, cọc - ống và cọc trụ.

d  - Đường kính, m, của cọc nhồi, của đế mở rộng (cọc có mở rộng đế) cọc - ống và cọc – trụ.

...

...

...

b) Đối với đất sét trong trường hợp thi công cọc nhồi có và không có mở rộng đế, cọc ống hạ có lấy lõi đất ra (lấy một phần hoặc lấy hết) và nhồi bê tông vào ruột ống và cọc – trụ trong các móng của nhà và công trình thì theo bảng 7.

Bảng 6

Ký hiệu

Các hệ số

a và b ở các trị tính toán của góc các hệ số A⁰_k, B⁰_k ma sát trong của đất j'_I, độ

23

25

27

29

...

...

...

33

35

37

39

A⁰_k

B⁰_k

9,5

18,6

12,6

...

...

...

17,3

32,8

24,4

45,5

34,6

64

48,6

87,6

71,3

...

...

...

108

185

163

260

a khi =

4

5

7,5

10

...

...

...

15

17,5

20

22,5

25 và lớn hơn

0,78

0,75

0,68

0,62

...

...

...

0,55

0,54

0,49

0,46

0,44

0,79

0,76

0,70

0,65

...

...

...

0,58

0,55

0,53

0,51

0,49

0,8

0,77

0,7

0,67

...

...

...

0,61

0,58

0,57

0,55

0,54

0,82

0,79

0,74

0,7

...

...

...

0,65

0,62

0,61

0,6

0,59

0,84

0,81

0,76

0,73

...

...

...

0,68

0,66

0,65

0,64

0,63

0,85

0,82

0,78

0,75

...

...

...

0,71

0,69

0,68

0,67

0,67

0,85

0,83

0,81

0,77

...

...

...

0,73

0,72

0,72

0,71

0,7

0,86

0,84

0,82

0,79

...

...

...

0,76

0,75

0,75

0,74

0,74

0,87

0,85

0,84

0,81

...

...

...

0,79

0,78

0,78

0,77

0,77

b khi d =  

và bé hơn

0,34

0,25

...

...

...

0,24

0,29

0,23

0,27

0,22

0,26

0,21

0,25

0,20

...

...

...

0,19

0,23

0,18

0,12

0,17

C.T. Đối với các trị trung gian của j_I,  và d, các hệ số A⁰_k, B⁰_k, a và xác định bằng nội suy:

Bảng 7

Chiều sâu mũi cọc h,m

Sức chống tính toán R, t/m², dưới mũi cọc nhồi có và không mở rộng đế, cọc trụ và cọc ống hạ có lấy đất và nhồi bê tông vào ruột ống, ở đất sét có độ sệt I_L bằng

...

...

...

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

3

5

7

...

...

...

12

15

18

20

30

40

85

100

115

...

...

...

155

180

210

230

330

450

75

85

100

...

...

...

140

165

190

210

300

400

65

75

85

...

...

...

125

150

170

190

260

350

50

65

75

...

...

...

110

130

150

165

230

300

40

50

60

...

...

...

95

100

130

145

200

250

30

40

50

...

...

...

80

100

145

125

-

-

25

35

45

...

...

...

70

80

95

105

-

-

Chú thích:

Đối với móng cọc của mố cầu, các giá trị R trình bày ở bảng 7 nên:

a) Tăng lên (khi mố cầu nằm trong vùng nước) một đại lượng bằng 1,5 (g_nh_n) trong đó:

...

...

...

h_n - Chiều sâu của lớp nước, m, kể từ mức mùa khô đến mức bào xói ở con lũ tính toán.

b) Giảm đi khi hệ số rỗng của đất e > 0,6; lúc này hệ số giảm thấp m_e nên xác định bằng nội suy giữa các giá trị m_e = 1 khi e = 0,6 và m_e = 0,6 khi e = 1,1

Chú thích:

Những nguyên tắc nói ở Điều 5.10 là thuộc những trường hợp khi đảm bảo được độ chôn sâu của mũi cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ vào đất nền trong mọi trường hợp không bé hơn đường kính của cọc (hoặc phần mở rộng đối với cọc có mở rộng đế), cọc ống và cọc trụ, nhưng không bé hơn 2cm.

5.11. Sức chống tính toán R, t/m², của đất dưới mũi cọc ống không nhồi bê tông mà có nhân đất lưu lại ở giai đoạn sau cùng lúc hạ cọc có chiều cao 0,5m và lớn hơn (với điều kiện là nhân đất được hình thành từ đất có cùng đặc trưng với đất dùng làm nền của mũi cọc ống) nên lấy theo bảng (1) của tiêu chuẩn này với hệ số điều kiện làm việc có kể đến phương pháp hạ cọc ống theo như Điều 4 bảng 3 thuộc tiêu chuẩn này, đồng thời sức chống tính toán trong trường hợp này là của diện tích tiết diện ngang của thành cọc ống.

5.12. Sức mang tải j_nh, t, của cọc nhồi, cọc ống và cọc trụ chịu tải trọng nhổ nên xác định theo công thức:

j_nh = muSm_ff_il_i         (13)

Trong đó:

m – ý nghĩa giống như trong công thức (9);

...

...

...

Cọc vít

5.13. Sức mang tải f, t, của cọc vít có đường kính cánh vít D £ 1,2m và dài L £ 10m, chịu tải trọng nén hoặc tải trọng nhổ nên xác định theo công thức (14), còn khi kích thước của cánh D >1,2m và chiều dài của cọc L>10m thì chỉ xác định theo số liệu thử cọc vít bằng tải trọng tĩnh:

   (14)

Trong đó:

m – hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại tải trọng tác dụng lên cọc và điều kiện đất đai, xác định theo bảng 8;

A và B - các hệ số không thử nguyên lấy theo bảng 9 tùy thuộc vào trị số tính toán của góc ma sát trong của đất trong vùng làm việc j_I (vùng làm việc là lớp đất có chiều dày bằng D tiếp xúc với cánh cọc);

C_I - lực dính đơn vị tính toán của đất sét hoặc thông số đường thẳng của đất cát trong vùng làm việc, t/m².

g_I - trọng lượng thể tích tính toán đã tính đổi của đất (có kể đến sự đẩy nổi của nước) nằm phía trên mức cánh cọc, l/m²;

h – chiều sâu cánh cọc kể từ địa hình tự nhiên, còn khi lúc san nền đất bị gọt đi – thì kể từ cốt san nền, m;

...

...

...

f – sức chống tính toán của đất ở mặt hông cọc vít, t/m², lấy theo bảng 2 (trị số được tính cho tất cả các lớp trong phạm vi chiều sâu hạ cọc);

u – chu vi thân cọc, m;

L – chiều dài thân cọc được hạ vào trong đất, m;

D – đường kính cánh cọc, m.

Bảng 8

Tên đất

Hệ số điều kiện làm việc của cọc vít, m chịu tải trọng

Nén

Nhổ

...

...

...

1. Sét và á sét

a) Cứng, nửa cứng và khô dẻo

b) Dẻo mềm

c) Dẻo chảy

0,8

0,8

0,7

...

...

...

0,7

0,6

0,7

0,6

0,4

2. Cát và á cát:

a) Cát ít ẩm và á cát cứng

b) Cát ẩm và á cát dẻo

...

...

...

0,8

0,7

0,6

0,7

0,6

0,5

...

...

...

0,4

0,3

Bảng 9

Góc ma sát trong tính toán của đất trong vùng làm việc j_I, độ

Các hệ số

A

B

13

15

...

...

...

18

20

22

24

26

28

30

32

34

...

...

...

8,4

9,4

10,1

12

15

18

23,1

29,5

38

...

...

...

64,9

2,8

3,3

3,8

4,5

5,5

7,0

9,2

12,3

...

...

...

22,5

31

44,4

Chú thích:

1. Khi xác định sức mang tải của cọc vít chịu lực ép, các đặc trưng của đất ở bảng (9) là thuộc về đất nằm phía dưới cảnh, còn khi cọc tải trọng nhổ - tính theo đất ở phía trên cánh cọc.

2. Chiều sâu của cánh so với cốt san nền không được bé hơn 5D ở đất sét và không bé hơn 6D ở đất cát (ở đây D – đường kính cánh cọc).

3. Trị số tính toán của góc ma sát trong j_I và lực dính C_I của đất nền khi tính theo công thức (14) nên xác định theo yêu cầu của Điều 4.6 thuộc tiêu chuẩn này.

Tính toán ma sát âm của đất ở mặt hông của cọc treo

5.14. Lực ma sát âm của đất là lực xuất hiện trên mặt hông của cọc khi lún đất ở gần cọc và có hướng thẳng 2,56 đứng về phía dưới.

...

...

...

a) Khi chiều cao phần đắp bé hơn 2m, đối với đất đắp và các lớp than bùn, f = 0, còn đối với đất khoáng không phải đắp có kết cấu tự nhiên, f lấy theo bảng 2 với trị số dương.

b) Khi chiều cao đắp từ 2 đến 5m, đối với đất, bao gồm cả đất đắp, lấy f = 0,4 trị số cho ở bảng 2 với dấu âm, còn đối với than bùn lấy f = 0,5t/m² (ma sát âm).

c) Khi chiều cao đắp hơn 5m, đối với đất, bao gồm cả đất đắp - lấy f bằng trị số của bảng 2 với dấu âm. Còn đối với than bùn thì f = 0,5t/m² (ma sát âm).

Trong trường hợp khi mà sự cố kết của đất gây ra bởi đắp đất hoặc bởi tải trọng phụ trên mặt đất vào lúc xây dựng các phần bên trên mặt đất của nhà và công trình (bao gồm cả đài cọc) đã kết thúc hoặc có thể đất quanh cọc có độ lún nào đó sau một thời gian đã biết do cố kết dư không vượt quá một nửa độ lún giới hạn đối với nhà công trình, thì sức chống của đất ở mặt hông của cọc hoặc cọc ống cho phép lấy trị số dương mà không phụ thuộc vào có hoặc không có các phụ lớp than bùn. Đối với các phụ lớp than bùn nên lấy f bằng 0,5t/m²

Nếu biết được hệ số cố kết và môđun biến dạng của than bùn nằm trong phạm vi chiều dài phần cọc chịu ma sát âm và có thể xác định độ lún của nền do tác dụng cùng tải trọng phụ trên mặt đất đối với từng lớp đất thì khi xác định sức chịu tải của cọc hoặc cọc ống cho phép kể đến sức chống của đất với dấu âm (ma sát âm) không phải từ mức đáy lớp dưới của than bùn mà bắt đầu từ mức trên cùng của lớp đất mà độ lún thêm của lớp này do tải trọng trên mặt đất gây ra (xác định kể từ lún bắt đầu truyền tải trọng tính toán lên cọc) chiếm một nửa độ lún giới hạn đối với nhà và công trình được thiết kế.

6. XÁC ĐỊNH SỨC MANG TẢI CỦA CỌC VÀ CỌC ỐNG THEO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HIỆN TRƯỜNG.

6.1. Sức mang tải f, t, của cọc và cọc ống sau khi xác định chúng theo kết quả thử bằng tải trọng tĩnh hoặc động (va đập) cũng như theo số liệu xuyên tĩnh đất cần phải kiểm tra bằng tính toán ở tải trọng và tác động sử dụng theo điều kiện bền của vật liệu cọc hoặc cọc - ống ứng với điều 4.2 của tiêu chuẩn này.

Chú thích:

Yêu cầu phần này của tiêu chuẩn khi xác định sức mang tải của cọc hoặc cọc ống theo kết quả thử cọc bằng tải trọng tĩnh cùng áp dụng được cho cọc trụ.

...

...

...

6.3. Sức mang tải f, t, của cọc và cọc ống theo kết quả thử chúng bằng tải trọng nén, nhổ và hướng ngang, theo kết quả thử động được xác định theo công thức:

        (15)

Trong đó:

m – hệ số điều kiện làm việc, trong trường hợp tải trọng nén và hướng ngang, lấy m = 1, còn trong trường hợp tải trọng nhổ khi độ sâu hạ cọc và cọc ống vào đất 4m và hơn, lấy m = 0,8 và khi độ sâu hạ cọc bé hơn 4m, m = 0,6 đối với tất cả loại nhà và công trình trừ trụ đường dây tải điện lộ thiên, đối với loại công trình này hệ số điều kiện làm việc m lấy theo số liệu trình bày ở phần 13 của tiêu chuẩn này.

 - trị tiêu chuẩn của sức chống giới hạn của cọc hoặc cọc ống t, xác định theo các chỉ dẫn của các điều 6,4 – 6,7 thuộc tiêu chuẩn này;

k_d - hệ số an toàn theo đất, lấy theo những chỉ dẫn của Điều 6.4 thuộc tiêu chuẩn này.

6.4. Trong trường hợp nếu số cọc và cọc ống được thử ở những điều kiện đất đai như nhau, mà nhỏ hơn 6 chiếc, thì trị tiêu chuẩn của sức chống giới hạn của cọc hoặc cọc sống ở công thức (15) nên lấy bằng sức chống giới hạn bé nhất từ kết quả thử, tức là

= f_gh min, còn hệ số an toàn theo đất k_d = 1

Trong trường hợp nếu số cọc hoặc cọc ống được thử ở những điều kiện đất đai giống nhau, bằng hoặc lớn hơn 6 chiếc, thì các đại lượng và k_d nên xác định trên cơ sở kết quả xử lý thống kê các giá trị riêng của sức chống giới hạn của cọc f_gh theo số liệu thử, ứng với các yêu cầu của 20 TCN bằng phương pháp dùng cho việc xác định sức chống tạm thời. Ở đây, để xác định các đại lượng giá trị riêng của sức chống giới hạn nên theo các yêu cầu của Điều 6.6 - ở tải trọng nhổ và hướng ngang và Điều 6.7 – khi thử động.

...

...

...

Trong tất cả các trường hợp còn lại đối với móng nhà và công trình (trừ cầu), trị số riêng sức chống giới hạn của cọc hoặc cọc ống f_gh chịu tải trọng nên lấy tải trọng mà dưới tác dụng của tải trọng ấy cọc hoặc cọc ống được thử có độ lún bằng D, xác định theo công thức

D =xS_ghtb            (16)

Trong đó:

S_ghtb - trị cho phép giới hạn của độ lún trung bình của móng nhà hoặc công trình thiết kế, được quy định trong nhiệm vụ thiết kế hoặc lấy theo tiêu chuẩn đối với nhà và công trình tương ứng khi thiết kế nền nhà và công trình.

x - hệ số chuyển từ độ lún trung bình giới hạn cho phép của nhà hoặc công trình S_ghtb cho trong thiết kế sang độ lún của cọc hoặc cọc ống đo được khi thử tĩnh với độ lún ổn định quy ước (sự tắt dần độ lún). Nên lấy hệ số j = 0,2 trong những trường hợp khi việc thử cọc và cọc ống được tiến hành với sự ổn định quy ước bằng 0,1 mm sau 1 giờ nếu dưới mũi cọc là đất cát hoặc đất sét có độ sệt từ cứng đến khó dẻo, và sau 2 giờ nều dưới mũi cọc là đất sét có độ sệt từ dẻo mềm đến chảy. Cho phép làm chính xác hệ số x theo kết quả theo dõi lún của nhà xây trên móng cọc trong những điều kiện địa chất tương tự.

Nếu độ lún xác định theo công thức (16) D > 40mm thì trị số riêng của sức chống giới hạn của cọc hoặc cọc ống f_gh nên lấy tải trọng ứng với D = 40mm.

Đối với cầu, sức chống giới hạn của cọc hoặc cọc ống f_gh chịu tải trọng nén phải lấy tải trọng bé hơn 1 cấp so với tải trọng mà dưới tải trọng này gây ra.

a) Sự tăng độ lún sau 1 cấp gia tải (ở tổng độ lún lớn hơn 40mm (vượt quá 5 lần sự tăng độ lún ở một cấp gia tải trước đó.

b) Độ lún không tắt dần trong thời gian 1 ngày đêm hoặc hơn (ở tổng độ lún của cọc lớn hơn 40mm).

...

...

...

Chú thích:

Các cấp tải trọng khi thử cọc hoặc cọc ống bằng tải trọng nén tĩnh phải quy định trong phạm vi 1/10 – 1/15 sức chống giới hạn ước tính của cọc hoặc cọc ống f_gh.

6.6. Khi thử cọc hoặc cọc ống bằng tải trọng tĩnh theo hướng nằm ngang hoặc nhổ lên thì giá trị riêng của sức chống giới hạn f_gh (Điều 6.4 của tiêu chuẩn này) theo biểu đồ quan hệ của chuyển vị vào tải trọng phải lấy tải trọng mà dưới tác dụng của tải trọng này chuyển vị của cọc tăng không ngừng.

Chú thích:

Kết quả thử tĩnh cọc hoặc cọc ống chịu tải trọng ngang có thể được dùng để xác định trực tiếp tải trọng tính toán xuất phát từ điều kiện biến dạng ngang giới hạn cho phép của nhà và công trình. Loại tải trọng như thế đối với nhà và công trình (trừ những công trình đặc biệt nhạy đối với biến dạng ngang) cho phép lấy tải trọng mà ở đó trị biến dạng ngang của cọc hoặc cọc ống ở mức mặt đất khi thử theo 20 TCN 88-82 bằng trị số giới hạn cho phép nhưng không quá 10 mm.

6.7. Khi thử động cọc đóng, giá trị riêng sức chống tính toán f_gh, tấn (Điều 6.4 của tiêu chuẩn này) theo số liệu hạ cọc, ở độ chối thực tế (đo được) e_f ³ 0,002m nên xác định theo công thức:

           (17)

Nếu độ chối thực tế (đo được) e_f < 0,002m thì trong dự án móng cọc nên xét việc dùng búa có năng lượng và đập lớn hơn để hạ cọc, ở năng lượng này độ chối  e_f ³ 0,002m, còn trong trường hợp không thể đổi được thiết bị đóng cọc và khi có máy đo độ chối thì giá trị riêng của sức chống giới hạn của cọc f_gh nên xác định theo công thức:

  (18)

...

...

...

n – hệ số lấy theo bảng (10) phụ thuộc vào vật liệu cọc, T/m²;

F – diện tích được giới hạn bằng chu vi ngoài của tiết diện ngang (cọc đặc hoặc rỗng) của thân cọc (không phụ thuộc vào việc có hay không có mũi cọc), m²;

M – hệ số lấy bằng M = 1 khi đóng cọc bằng búa tác dụng va đập còn khi hạ cọc bằng rung thì lấy theo bảng (11) phụ thuộc vào loại đất dưới mũi cọc;

'_p - năng lượng tính toán của 1 va đập của búa, T.m; lấy theo bảng (12) hoặc năng lượng tính toán của máy hạ bằng rung – lấy theo bảng (13);

e_f – độ chối thực tế, bằng độ lún của cọc do một va đập của búa, còn khi dùng máy rung – là độ lún của cọc do công của máy trong thời gian 1 phút, m;

C – độ chối đàn hồi của cọc (chuyển vị đàn hồi của đất và cọc), xác định bằng máy đo độ chối, m;

Q_n – toàn bộ trọng lượng của búa hoặc của máy rung, T;

Q – trọng lượng phần va đập của búa, T;

e – hệ số hồi phục va đập, khi đóng cọc và cọc ống bê tông cốt thép bằng búa tác động va đập có dùng mũ đệm gỗ, lấy e² = 0,2), khi hạ bằng rung, e² =0;

...

...

...

q₁ – trọng lượng của cọc đệm (khi hạ cọc bằng rung q₁ = 0), T;

q - hệ số 1/T, xác định theo công thức:

           (19)

Ở đây, F, Q và q – ký hiệu giống như trong các công thức (17) và (18).

n_c, n_h - các hệ số chuyển từ sức chống động (gồm sức chống dẻo của đất) sang sức chống tĩnh của đất, lấy lần lượt bằng: đối với đất dưới mũi cọc n_c = 0,0025 gy m/T và đối với đất ở mặt hông cọc n_h = 0,25gy m/T;

W - diện tích mặt hông cọc tiếp xúc với đất, m²;

g – gia tốc lực hút trái đất, lấy g = 9,81 m/gy²;

h – chiều cao nầy đầu tiên của phần va đập của búa, đối với búa điêđen lấy h = 0,5m còn đối với các loại búa khác h = 0;

H – chiều cao rơi thực tế phần va đập của búa, m;

...

...

...

1. Các giá trị Q_m, Q, q và q₁ dùng trong các công thức tính toán trên không có hệ số vượt tải.

2. Trong trường hợp có sự chênh lệch hơn 1,4 lần, về sức mang tải của cọc xác định theo công thức (17) – (19) với sức mang tải xác định bằng tính toán theo các yêu cầu của phần 5 thuộc tiêu chuẩn này (dựa vào kết quả xác định các tính chất cơ lý của đất trong phòng thí nghiệm) thì cần kiểm tra thêm sức mang tải của cọc theo kết quả xuyên tĩnh.

Bảng 10

Loại cọc

Hệ số n, T/m²

1. Cọc bê tông cốt thép có mũ cọc.

150

2. Cọc gỗ không có cọc đệm

400

...

...

...

80

Bảng 11

Loại đất dưới mũi cọc

Hệ số M

1. Sỏi sạn có chất lấp nhét cát

1,3

2. Cát thô vừa, chặt trung bình và á cát cứng

1,2

3. Cát mịn chặt trung bình

...

...

...

4. Cát bụi chặt trung bình

1,0

5. Á cát dẻo, á sét và sét cứng

0,9

6. Á sét và sét nửa cứng

0,8

7. Á sét và sét khô dẻo

0,7

Chú thích:

...

...

...

Bảng 12

Kiểu búa

Năng lượng tính toán của va đập búa 'p, T.m

1. Búa treo hoặc tác dụng đơn độc

QH

2. Búa đi–ê–zen ống

0,9QH

3. Búa đi–ê-zen cần

0,4QH

...

...

...

Q(H - h)

Chú thích:

Ở Điểm 1,h – chiều cao nẩy đầu tiên phần va đập của búa đi-ê-đen đo đệm không khí gây ra, xác định theo thước đo, m. Để tính toán sơ bộ cho phép lấy h = 0,6m đối với búa cần và h = 0,1 đối với búa ống.

Bảng 13

Lực kích thích của máy rung, T

10

20

30

40

...

...

...

60

70

80

Năng lượng tính toán tương đương va đập của máy rung 'p, T.m

4,5

9

13

17,5

22

...

...

...

34

35

6.8. Sức mang tải f, T của cọc treo đóng và của cọc vít làm việc bằng tải trọng nén, theo kết quả xuyên tĩnh đất, nên xác định theo công thức:

       (20)

Trong đó:

m – hệ số điều kiện làm việc, lấy m = 2 đối với cọc đóng:

n – số lượng điểm xuyên;

f₃ - trị số riêng của sức chống giới hạn của cọc, T, tại điểm xuyên, xác định theo yêu cầu của Điều 6.9 thuộc tiêu chuẩn này.

k_đ – hệ số an toàn theo đất được quy định tùy theo sự thay đổi các giá trị riêng tìm được về sức chống giới hạn của cọc f₃ tại các điểm xuyên và số lượng các điểm này ở giá trị xác xuất tin cậy a º 0,95 theo như yêu cầu của tiêu chuẩn xử lý kết quả thử đất.

...

...

...

f₃  = R₃F + fhu               (21)

Trong đó:

R₃ -  sức chống của đất dưới mũi cọc đóng hoặc dưới cánh cọc vít theo số liệu xuyên ở điểm đang xét, T/m².

F – diện tích tiết diện ngang của cọc đóng hoặc hình chiếu diện tích làm việc của cánh cọc vít, tức là trong trường hợp cọc chịu tải trọng nhổ, trừ đi diện tích tiết diện thân cọc, m²;

f – sức chống của đất ở mặt hông cọc theo số liệu xuyên tại điểm đang xét, T/m²;

h – chiều sâu hạ cọc kể từ mặt đất gán cọc, m, (trong trường hợp cọc vít, thì h trong công thức này phải giảm đi một đại lượng bằng đường kính của cánh vít);

u – chu vi tiết diện ngang của thân cọc, m.

Sức chống của đất dưới mũi cọc R₃, T/m², theo kết quả xuyên tĩnh đất tại điểm đang xét nên xác định theo công thức:

R₃ = b₁q₃                      (22)

...

...

...

b₁ - hệ số lấy như sau:

Khi xuyên bằng thiết bị kiểu C – 979, ghi được tổng sức chống của đất ở mặt hông của xuyên thì theo bảng (14);

Khi xuyên bằng thiết bị kiểu C-832, ghi được sức chống riêng của đất ở mặt hông của xuyên gần mũi xuyên thì b₁ = 0,5;

q₃ – giá trị trung bình sức chống của đất, T/m², ở dưới mũi xuyên tìm được từ thí nghiệm ở đoạn nằm trong phạm vi 4d về phía trên và 1d về phía dưới mũi cọc thiết kế (ở đây d – đường kính hoặc cạnh của hình vuông hoặc cạnh lớn nhất của cọc có tiết diện chữ nhật, m), còn đối với cọc vít – là trị trung bình sức chống xuyên của mái trong vùng làm việc lấy bằng đường kính của cánh vít.

Sức chống của đất ở mặt hông cọc, f, T/m², theo số liệu kết quả xuyên đất tại điểm đang xét nên xác định:

a) Khi xuyên bằng thiết bị kiểu C-979, theo công thức

f = b₂f₃                (23)

b) Khi xuyên bằng thiết bị kiểu C-832, theo công thức

         (24)

...

...

...

b₂ và b₁ - các hệ số, lấy theo bảng (14)

f₃ - trị trung bình sức chống của đất ở mặt hông, T/m², được xác định như thương số của việc chia tổng sức chống của đất đo được ở mặt hông của xuyên cho diện tích mặt hông của xuyên trong phạm vi từ mặt đất tại điểm xuyên đến mức vị trí mũi cọc trong lớp mang tải được chọn;

f_3i - sức chống trung bình của lớp đất i ở mặt hông của xuyên, T/m²;

l_i  - chiến dày lớp đất i, m;

h – giống như trong công thức (21)

7. TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC VÀ CỦA NỀN CỌC THEO BIẾN DẠNG

7.1. Việc tính toán móng cọc treo, cọc ống và cọc trụ (dưới đây, ở mục này, để đơn giản sẽ được gọi tên chung là “cọc”) và nền của móng theo biến dạng được tiến hành như đối với móng quy ước trên nên thiên nhiên theo các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. Ranh giới của móng quy ước (hình 1) được xác định như sau:

- Phía dưới là mặt phẳng AB đi qua mũi cọc;

- Phía cạnh là các mặt phẳng đứng AD và BC qua mép ngoài cùng của hàng cọc biên thẳng đứng ở khoảng cách , còn khi có cọc nghiêng – thì đi qua mũi của cọc nghiêng này.

...

...

...

Trong đó:

j_IItb - Trị số tính toán trung bình cân của góc ma sát trong của đất, xác định theo công thức:

                         (25)

j_II1, j_II2, ...j_IIn - Trị số tính toán của gốc ma sát trong của từng lớp đất mà cọc xuyên qua có chiều dày lần lượt l₁, l₂, …. l_n;

l – Độ sâu hạ cọc trong đất kể từ đáy dài, l = l₁+ l₂ + l₃ …. + l_n;

Hình 1: Sơ đồ xác định ranh giới móng quy ước khi tính độ lún của móng cọc.

Trong trọng lượng bản thân của móng quy ước khi xác định độ lún của móng bao gồm trọng lượng thể tích của móng quy ước.

Trị biến dạng (độ lún) của móng cọc và nền của nó tìm được theo tính toán không được vượt quá trị giới hạn cho phép xác định theo công thức (2) của tiêu chuẩn này.

...

...

...

Trong đó l_tb – khoảng cách từ mũi cọc đến đáy lớp than bùn dày hơn 30cm hoặc đáy lớp bùn.

7.3. Móng cọc làm việc như cọc chống, cọc treo đơn chịu lực ép hoặc lực nhổ ngoài ra còn có nhóm cọc làm việc dưới tác dụng của tải trọng nhổ, thì không cần tính chúng theo biến dạng.

7.4. Việc tính toán cọc theo biến dạng khi cùng tác dụng tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang và mômen nên làm theo những yêu cầu trình bày ở phụ lục của tiêu chuẩn này.

8. THIẾT KẾ MÓNG CỌC

8.1. Tùy theo cách bố trí trong mặt bằng của cọc, cọc ống, cọc trụ (sau này để đơn giản gọi chung là cọc) mà móng cọc được chia thành các dạng sau.

a) Cọc đơn – dưới các mố trụ độc lập:

b) Thành băng – dưới các tường nhà và công trình khi tải trọng trên móng phân bố theo chiều dài với cọc được bố trí thành một, hai hàng hoặc nhiều hàng hơn.

c) Nhóm học – dưới các cột với cọc bố trí trong mặt bằng có dạng hình vuông, chữ nhật, hình thang hoặc hình có dạng khác:

d) Trường hợp liên tục – dưới các công trình nặng với kích thước không lớn lắm trên mặt bằng và tải trọng phân bố trên toàn bộ diện tích còn cọc được bố trí dưới toàn bộ nhà hoặc công trình (các nhà cao, ống khói, lò cao, thân xilô v,v…)

...

...

...

8.3. Gối tự do của đài cọc lên cọc cần được kể đến trong tính toán quy ước như là liên kết bản lề và ở các đài cọc đổ tại chỗ thì có thể làm bằng cách ngàm đầu cọc vào đài sâu 5 – 10 cm. Trong trường hợp này không bắt buộc ngàm râu cốt thép của cọc vào đài.

8.4. Liên kết cứng đài cọc với cọc nên làm trong những trường hợp, khi mà:

a) Thân cọc nằm trong các đất yếu (cát rời, đất sét có độ sệt chảy, trong bùn, than bùn, v.v….)

b) Tại chỗ liên kết, tải trọng nén truyền lên cọc bị lệch tâm so với cọc, tức nằm ngoài phạm vi nhân tiết diện của cọc;

c) Trên cọc tác dụng các tải trọng ngang mà trị số chuyển vị do tải trọng ngang gây ra khi gối tự do (xác định bằng tính toàn theo những yêu cầu của phụ lục thuộc tiêu chuẩn này) chứng tỏ lớn hơn trị giới hạn cho phép đối với nhà và công trình thiết kế;

d) Trong móng có cọc nối thẳng đứng hoặc nghiêng;

đ) Cọc chịu tải trọng nhổ:

8.5. Việc liên kết cứng các cọc bê tông cốt thép với đài bê tông cốt thép đổ toàn khối nên ngàm cọc vào đài với độ sâu ứng với chiều dài chôn cốt thép, hoặc là chôn sâu cốt thép vào đài với chiều dài ứng với các yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế các kết cấu bằng bê tông và bê tông cốt thép. Trong trường hợp sau ở đầu cọc ứng suất trước cần phải làm khung cốt thép không kéo căng sau nó được dùng như là cốt thép neo.

Chú thích:

...

...

...

8.6. Liên kết cứng cọc với đài đúc sẵn phải được đảm bảo bằng các mũ hình chuông. Trong đài đúc sẵn cũng cho phép liên kết cọc trong các lỗ riêng chừa sẵn trong đài.

Chú thích:

Với những tải trọng ép không lớn lắm (khoảng 40T) cho phép gối tự do đài lên mặt đầu cọc được làm bằng phẳng bằng vữa xi măng.

8.7. Cọc trong nhóm của móng chịu tải trọng lệch tâm nên bố trí sao cho hợp lực của tải trọng thường xuyên tác dụng lên móng qua điểm gần nhất có thể được so với trọng tâm của mặt bằng cọc.

8.8. Để tiếp thu tải trọng đứng và mômen cũng như tải trọng ngang (tùy theo độ lớn và hướng của tải trọng) cho phép dùng cọc đứng, cọc nghiêng và cọc hình nạng.

8.9. Khoảng cách giữa các trục cọc treo không mở rộng đáy không được bé hơn 3 đ (trong đó đ đường kính của cọc tròn hoặc cạnh của cọc vuông hoặc cạnh lớn nhất của cọc có tiết diện ngang chữ nhật) còn giữa trục cọc chống thì không bé hơn 1,5 đ.

Khoảng cách mép – mép giữa các thân cọc - ống không được bé hơn 1m, giữa các đáy mở rộng của cọc khoan nhồi và cọc ống khi thi công chúng trong đất sét khô có độ sệt cứng hoặc nửa cứng, là 0,5m, còn trong các loại đất còn lại khác là 1m.

8.10. Tải trọng tính toán trên cọc N, tấn, đối với những móng có những cọc thẳng đứng xác định theo công thức:

          (26)

...

...

...

Nf, M_x, M_y - lần lượt là lực nén tính toán, T, và mômen tính toán. Tm, đối với các trục chính trung tâm x và y của mặt bằng cọc ở mặt phẳng đáy đài cọc;

n – số cọc trong móng;

x_i và y_i – khoảng cách từ trục chính đến trục mỗi cọc, m;

x và y – khoảng cách từ trục chính đến trục mỗi cọc, mà ở đó ta tính toán tải trọng, m.

Việc phân bố tải trọng giữa các cọc của móng cầu nên xác định bằng cách tính chúng như kết cấu khung.

8.11. Tải trọng ngang tác dụng lên móng có các cọc đứng cùng tiết diện ngang cho phép lấy phân bố đều giữa tất cả các cọc.

8.12. Việc kiểm tra độ ổn định của móng cọc và nền cọc phải tiến hành theo yêu cầu của tiêu chuẩn về thiết kế nền nhà và công trình có kể đến tác dụng của phản lực thêm do cọc gây ra, các phản lực này tác dụng lên phần đất bị trượt.

Móng cọc của các mố cầu và của các trụ trung gian trên các đối dốc nên kiểm tra về ổn định chống lại sự trượt sâu (chuyển vị của móng cùng với đất) theo mặt trượt cung tròn hoặc là theo mặt trượt khác bất lợi nhất.

8.13. Việc chọn chiều dài của cọc phải tùy theo điều kiện địa chất của vùng xây dựng. Mũi cọc thông thường nên chôn vào đất ít nén co, xuyên qua các lớp đất yếu hơn, ở độ chôn sâu của cọc và đất, dựa vào tính chất đất dưới mũi cọc, mà không được bé hơn;

...

...

...

- Trong các loại đất khác …. 1m.

Chú thích:

Đối với móng của nhà và công trình cấp IV mũi cọc cho phép chống lên đất cát và đất sét có độ than bùn q £ 0,25. Trong trường hợp này sức mang tải của cọc phải xác định theo kết quả thử bằng tải trọng tĩnh. Khi có lớp than bùn bị phủ thì mũi cọc phải chôn sâu không ít hơn 2m phía dưới đáy lớn than bùn này.

8.14. Độ sâu dặt đáy đài cọc được quy định tùy thuộc vào các giải pháp kết cấu phần dưới mặt đất của nhà và công trình (có tầng hầm và tầng hầm kỹ thuật) và theo thiết kế san nền của vùng xây dựng (đào bớt đi hoặc đắp cao thêm), còn chiều cao của đài thì xác định bằng tính toán. Đối với móng cầu cần tính đến chiều sâu dòng nước và sự xói lở cục bộ của đáy dòng chảy cạnh trụ cầu.

9. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRONG ĐẤT LÚN ƯỚT

9.1. Móng cọc trong đất lún ướt nên thiết kế xuất phát từ điều kiện là đất trong nền móng có thể bị ướt hoàn toàn (do đường ống nước bị hỏng hoặc do nâng cao mực nước ngầm) trừ những trường hợp khi mà dựa vào dự báo theo các điều kiện địa chất thủy văn hoặc điều kiện sử dụng nhà và công trình, việc nâng cao mực nước ngầm là không thể có, còn để chống lại sự ướt đất cục bộ một cách ngẫu nhiên thì trong thiết kế phải xét đến các biện pháp chống ướt đất, trong trường hợp này, ở đồ án cũng cần xét các biện pháp kết cấu đảm bảo độ bền và ổn định của nhà và công trình khi thấm ướt đất do hỏng hóc ống nước gây ra.

Chú thích: Đất lún ướt của nền là loại bị ướt hoàn toàn ở độ no nước G ³ 0,8.

9.2. Trong đất lún ướt ngoài loại cọc nói ở phần 2 của tiêu chuẩn này cũng cho phép dùng cọc bê tông nhồi và bê tông cốt thép có đường kính đến 500 mm được thi công trong các hố khoan có đáy đầm chặt đến chiều sâu không bé hơn 3 d (trong đó d – đường kính lỗ khoan).

9.3. Trong trường hợp, nếu theo kết quả khảo sát công trình xác định được rằng việc hạ cọc đóng trong đất lún ướt rất khó khăn thì trong thiết kế cần xét việc làm các lỗ khoan mồi có đường kính bé hơn kích thước tiết diện cọc 50mm.

...

...

...

Trên lãnh thổ xây dựng cần phải nghiên cứu cẩn thận chế độ địa chất thủy văn của nước ngầm và dự báo khả năng thay đổi của nó trong thời kỳ sử dụng nhà và công trình được thiết kế và tồn tại của chúng.

9.5. Các loại đất lún ướt và các loại đất khác mà các đặc trưng bền và biến dạng của chúng giảm đi khi ướt, trong mọi trường hợp khi chiều dày của các lớp ấy đến 30m thì nên dùng cọc xuyên suốt các lớp ấy.

Nếu việc dùng cọc xuyên qua các lớp đất lún ướt cho từng điều kiện cụ thể khi xây dựng nhà hoặc công trình về mặt kinh tế chứng tỏ không hợp lý thì trong đất lún ướt loại 1 cho phép dùng cọc với mũi chôn sâu không ít hơn 1m vào lớp đất có độ lún ướt tương đối d_s < 0,02 (ở áp lực 3 kg/cm² nhưng không bé hơn áp lực tự nhiên trong đất của các lớp phía trên).

Chú thích:

1. Khi thiết kế móng cọc của trụ cầu và móng cọc ống của bất kỳ nhà và công trình nào thông thường phải xét việc xuyên hết chiều dày đất lún ướt và chôn mũi cọc vào đất không lún ướt.

2. Cọc và cọc cột đối với nhà ít tầng cấp IV cho phép chống mũi cọc lên đất lún ướt có độ lún ướt tương đối d_s < 0,02 ở áp lực 3kg/cm² nếu ở đấy đảm bảo được yêu cầu, theo tính toán, sức mang tải của cọc theo đất dùng đối với cọc và cọc cột làm việc trong đất lún ướt loại II nếu theo dự báo về điều kiện địa chất thủy văn và điều kiện sử dụng nhà và công trình không thể xảy ra việc nâng cao mực nước ngầm và thấm ướt đất do hư hỏng đường ống nước, và do đó không thể có sự lún ướt của đất do trọng lượng bản thân của các lớp đất phía trên gây ra.

9.6. Tính toán cọc hoặc cọc ống theo sức mang tải cũng như tính chúng cùng chịu tác dụng tải trọng thẳng đứng, tải trọng ngang và mô men khi xây móng trong đất lún ướt nên theo các chỉ dẫn phần 5 và phụ lục của tiêu chuẩn này với các điều kiện bổ sung sau đây:

a) Nếu xảy ra ướt cục bộ hoặc ướt do hỏng ống nước hoặc nâng cao mực nước ngầm thì sức chống tính toán của đất lún ướt dưới mũi cọc R và ở mặt hông của cọc f (bảng 1,2 và 7), hệ số tỷ lệ k (bảng 1 của phụ lục tiêu chuẩn này) và mô đun biến dạng E nên chọn theo chỉ số sệt của đất I_L ứng với điều kiện làm ướt đến độ no nước G 0,8 và được xác định theo công thức:

         (27)

...

...

...

e – hệ số rỗng của đất lún ướt;

g_w - trọng lượng riêng của nước, lấy g_w = 1T/m³;

g_s - trọng lượng riêng của đất; T/m³;

W_p và W_L - độ ẩm của đất lún ướt ở giới hạn lăn và giới hạn nhão tính bằng số lẻ của đơn vị:

Khi I_L < 0,4 nên lấy I_L = 0,4

b) Nếu chỉ có thể xảy ra bị ướt cục bộ do hỏng đường ống nước một phần của lớp đất lún ướt trong phạm vi chiều dài của cọc thì những chỉ dẫn tính toán nói trên ở điểm “a” về sức chống tính toán của đất lún ướt R và f nên nhân với hệ số bổ sung điều kiện làm việc m_d = 1,4;

c) Nếu dựa theo các điều kiện địa chất thủy văn và điều kiện sử dụng nhà và công trình việc dâng cao mức nước ngầm hoặc ướt cục bộ không thể xảy ra được thì sức chống tính toán của đất dưới mũi R và trên mặt hông f của cọc và cọc ống nên xác định theo các bảng 1,2 và 7, còn hệ số k thì theo bảng 1 của phụ lục tiêu chuẩn này dựa vào chỉ số sệt thực tế của đất ở thể nằm tự nhiên. Ở đây phải giả định rằng có thể xảy ra tăng dần đần độ ẩm của nền đất lún ướt đến độ ẩm ở giới hạn lăn w_p, do phá hoại điều kiện tự nhiên về bốc hơi nếu độ ẩm tự nhiên của đất trước khi bắt đầu xây dựng bé hơn độ ẩm w_p. Vì vậy các đặc trưng của đất phải lấy ở độ ẩm W = w_p, còn trong trường hợp nếu lúc bắt đầu xây dựng W > w_p thì lấy theo độ ẩm tự nhiên thực tế W:

d) Nếu nơi xây dựng có đất lún ướt loại II còn độ lún ướt dự tính vượt quá độ lún giới hạn cho phép đối với nhà hoặc công trình thiết kế thì cần phải kể đến khả năng xuất hiện trên mặt hông của cọc và cọc ống lực ma sát âm của đất bằng cách giảm sức mang tải của cọc theo như các chỉ dẫn của Điều 9.10 thuộc tiêu chuẩn này.

e) Nếu xảy ra ướt đất nền thì trong tất cả các tính toán, các giá trị của góc ma sát trong j₁ và lực dính đơn vị C₁ của đất lún ướt phải lấy ứng với trường hợp chúng hoàn toàn no nước tức là ở độ no nước G ³ 0,8.

...

...

...

9.8. Sức mang tải của cọc và cọc ống trong đất lún ướt theo số liệu thử hiện trường, trong trường hợp có thể đất nền bị ướt trong quá trình sử dụng nhà và công trình, nên xác định chỉ trên cơ sở kết quả thử cọc hoặc cọc ống bằng cách làm ướt hoàn toàn đất lún ướt quanh cọc thử hoặc cọc ống gồm cả đất dưới mũi cọc ở khoảng cách 5d (trong đó d  - đường kính của cọc tròn hoặc cạnh cọc vuông hoặc cạnh lớn của cọc tiết diện ngang chữ nhật, đất trong thể tích nói trên phải đạt đến độ no nước G ³ 0,8, còn khi không thể ướt đất nền trong quá trình sử dụng nhà hoặc công trình – thì đạt đến độ ẩm ứng với độ ẩm ở giới hạn lăn W_p nếu W < W_p.

Không cho phép xác định sức mang tải của cọc và cọc ống trong đất lún ướt theo tài liệu thử động, cũng như không cho phép xác định sức chống tính toán của đất lún ướt dưới mũi R và ở mặt hông f cọc và cọc ống theo kết quả thử hiện trường những đất này bằng phương pháp xuyên.

9.9. Sức mang tải của cọc và cọc ống theo kết quả thử bằng tải trọng tĩnh có làm ướt đất (điều 9.8 của tiêu chuẩn này) trong đất lún ướt loại I và loại II nên xác định theo những yêu cầu nói ở Phần 6 của tiêu chuẩn này.

Ngoài ra, trong đất lún ướt loại II khi mà xác định được đất có thể lún ướt dưới trọng lượng bản thân lớn hơn độ lún giới hạn cho phép đối với nhà và công trình thiết kế, thì sức mang tải của cọc và cọc ống xác định theo kết quả thử tĩnh có làm ướt cục bộ, tức lúc xác định không kể đến sử phát triển của ma sát âm cần phải giảm đi theo như chỉ dẫn của Điều 9.10 thuộc tiêu chuẩn này.

9.10. Sức mang tải f_II, T, của cọc và cọc ống chịu tải trọng nén trong đất lún ướt loại II khi có kể đến khả năng phát triển ma sát âm của đất nên xác định theo công thức:

     (28)

Trong đó:

f - sức mang tải của cọc và cọc ống trong đất lún ướt xác định trên cơ sở thử tĩnh có làm ướt cục bộ, còn khi không làm ướt cục bộ thì theo những yêu cầu của các Điều 9.6 - 9.8 thuộc tiêu chuẩn này và không thể khả năng phát triển ma sát âm của đất.

a – hệ số kể đến ảnh hưởng của ma sát âm, đối với nhà và công trình lấy a = 1.4;

...

...

...

u – chu vi, m, của phần thân cọc và cọc ống nằm trong phạm vi của các lớp đất bị lún dưới tác dụng của trọng lượng bản thân khi ướt.

f_i – sức chống tính toán của lớp đất lún ướt i của nền ở mặt hông của cọc và cọc ống. T/m², xác định theo những chỉ dẫn của Điều 9.6 thuộc tiêu chuẩn này.

l_i - Chiều dày của lớp đất lún ướt khi bị lún khi làm ướt đất và tiếp xúc với mặt hông cọc;

h_n – Chiều sâu tính toán, m, theo đó ta tiến hành lấy tổng các lực ma sát hông của các lớp đất bị lún, lấy bằng chiều sâu mà ở đó độ lún ướt của đất do tác dụng của trọng lượng bản thân bằng độ lún cho phép giới hạn đối với nhà và công trình thiết kế nói trong nhiệm vụ thiết kế hoặc theo các tài liệu tương ứng, trình bày trong tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

Chú thích:

Trị số độ lún ướt của nền đất cần xác định theo những yêu cầu trình bày trong tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

10. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC TRONG ĐẤT TRƯƠNG NỞ.

10.1. Khi thiết kế móng cọc trong đất trương nở cho phép dùng cọc hoặc cọc ống xuyên hết chiều dày tầng đất trương nở (chống mũi cọc và cọc ống lên đất không trương nở) hoặc xuyên một phần (chống mũi cọc và cọc ống trực tiếp lên lớp đất trương nở).

10.2. Đối với vùng có đất trương nở, ngoài những yêu cầu cần lúc khảo sát công trình để thiết kế móng cọc, trình bày trong phần 3 của tiêu chuẩn này, còn cần phải làm đầy đủ các chỉ dẫn bổ sung sau đây:

...

...

...

b) Việc thử tĩnh cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống cần bắt đầu gia tải đối với cọc đóng trong đất có độ ẩm tự nhiên, cho tới tải trọng bằng tải trọng định dùng trong tính toán trên cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống. Sau khi gia tải cần làm ướt đất và đo chuyển vị của cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống.

c) Cùng lúc kết thúc quá trình trương nở của đất, việc thử cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống phải tiến hành theo phương pháp như là đối với đất thông thường không trương nở.

Chú thích:

Quá trình trương nở khi thử được xem là kết thúc khi mà độ nâng cao thực tế của mặt đất chiếm không bé hơn 0,9 trị số trương nở hoàn toàn D_II.

10.3. Tính toán móng cọc trong đất trương nở nên theo trạng thái giới hạn thứ hai ứng với những yêu cầu trình bày ở phần 1.7 của tiêu chuẩn này. Khi tính toán móng cọc theo trạng thái giới hạn thứ hai cũng cần tính toán bổ sung về xác định độ trôi của cọc khi nở đất theo những yêu cầu của các điều 10.5 và 10.7 của tiêu chuẩn này.

10.4. Khi tính toán móng cọc trong đất trương nở theo trạng thái giới hạn thứ nhất – theo sức mang tải – trị số sức chống tính toán của đất trương nở dưới mũi R và ở mặt hông f của cọc hoặc cọc ống phải chọn trên cơ sở kết quả thử tĩnh cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống trong đất trương nở bị ướt tại vùng xây dựng hoặc ở vùng tiếp giáp đó có loại đất tương tự. Nếu lúc thiết kế móng cọc mà không có các kết quả thử tĩnh nói trên của cọc, cọc bàn nén hoặc cọc ống thì sức chống tính toán của đất trương nở dưới mũi R và trên mặt hông f của cọc và cọc ống đường kính bé hơn 1m cho phép chọn theo bảng 1,2 và 7 của tiêu chuẩn này như đối với đất không trương nở có đưa vào hệ số bổ sung điều kiện làm việc của đất m_II = 0,5, lấy một cách độc lập đối với các hệ số điều kiện làm việc khác được trình bày ở bảng 3 và 5 của tiêu chuẩn này.

10.5. Độ trồi của cọc đóng D_c được hạ vào trong các lỗ khoang mồi, của cọc nhồi không mở rộng mũi cũng như của cọc ống khi không xuyên qua hết vùng trương nở của đất, nên xác định theo công thức:

         (29)

Trong đó:

...

...

...

D_k - độ trồi của lớp đất ở mức đặt mũi cọc (trong trường hợp xuyên hết đất trương nở thì D_k = 0. m;

W và w - những hệ số xác định theo bảng 15, ở đây W phụ thuộc vào chỉ số a, nó đặc trưng cho việc giảm biến dạng theo chiều sâu khối đất khi nở và lấy như sau: đối với sét trương nở sarmataki 0,31m^-1, aranski 0,36m^-1, và kvalinski 0,42 m^-1;

u – chu vi cọc, m;

N – tải trọng tính toán lên cọc, xác định có kể đến hệ số vượt tải n = 1,T.

Bảng 15

Độ sâu hạ cọc, m

Hệ số W ở những giá trị a, m^-1

Hệ số w
m²/T

0,2

...

...

...

0,4

0,5

0,6

3

4

5

6

7

8

...

...

...

10

11

12

0,72

0,64

0,59

0,53

0,48

0,44

...

...

...

0,37

0,34

0,31

0,62

0,53

0,46

0,4

0,35

0,31

...

...

...

0,24

0,21

0,19

0,53

0,44

0,36

0,31

0,26

0,22

...

...

...

0,17

0,15

0,13

0,46

0,36

0,29

0,24

0,20

0,17

...

...

...

0,12

0,1

0,09

0,4

0,31

0,24

0,19

0,15

0,13

...

...

...

0,09

0,08

0,07

-

15

11

7

5

4

...

...

...

2,5

2

1,5

 Chú thích:

Độ trồi cho phép của công trình cũng như độ trồi của mặt đất trương nở D_n và độ trồi của lớp đất ở mức mũi cọc D_k nên xác định theo những yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

10.6. Khi cọc xuyên hết lớp đất trương nở và cắm vào đất không trương nở thì độ trồi của cọc thực tế sẽ không có nếu thỏa mãn điều kiện:

    (30)

Trong đó:

N – tải trọng tính toán trên 1 cọc, xác định với hệ số vượt tải n = 1, bao gồm cả trọng lượng bản thân của cọc hoặc cọc ống.

...

...

...

f - sức mang tải, T, của đoạn cọc nằm trong đất không trương nở dưới tác dụng của tải trọng nhổ.

k_tc - ký hiệu giống như trong công thức (1)

10.7. Độ trồi của cọc có đường kính lớn hơn 1m khi không xuyên hết lớp đất trương nở, nên xác định như đối với móng thông thường trên nền thiên nhiên theo những yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. Ở đấy độ trồi của cọc có mở rộng mũi nên xác định khi tác dụng của tải trọng N_y, bằng;

N_y = N + g_IIv_đ - T              (31)

Trong đó:

N và T – ký hiệu giống như trong công thức (30);

g_II - trị tính toán của trọng lượng thể tích đất, T/m³;

v_đ - thể tích đất cản trở sự trồi của cọc, m³, lấy bằng thể tích đất trong phạm vi hình nón cụt mở rộng có chiều cao H và đường kính phía dưới (đường kính bé) bằng đường kính mở rộng D và đường kính phía trên D_t = H + D (ở đây H – khoảng cách từ mặt đất tự nhiên đến giữa phần mở rộng của cọc).

10.8. Khi thiết kế móng cọc trong đất trương nở, giữa mặt đất và mặt dưới của đài cọc nên dự kiến làm cho khe hở có kích thước bằng hoặc lớn hơn độ trồi lớn nhất của đất khi nó bị trương nở.

...

...

...

Khi chiều dày của lớp đất trương nở bé hơn 12m cho phép làm đài trực tiếp lên đất khi tuân theo điều kiện tính toán (30).

11. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRONG VÙNG KHAI THÁC MỎ

11.1. Khi thiết kế móng cọc trong vùng khai thác, ngoài những yêu cầu của tiêu chuẩn này còn cần tuân theo những yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình trong vùng khai thác: ở đây cùng với những tài liệu khảo sát công trình để thiết kế móng cọc trình bày ở phần 3 của tiêu chuẩn này, còn cần dùng những tài liệu về khảo sát địa chất mỏ và các thông tin về những biến dạng dự tính của mặt đất.

11.2. Trong nhiệm vụ thiết kế móng cọc trong vùng khai thác cần phải có những tài liệu theo kết quả tính toán trắc đạc mỏ và biến dạng lớn nhất có thể xảy ra của mặt đất tại phần xây dựng, trong đó bao gồm:

h - Độ sụt lún mái đất, mm;

i – Độ nghiêng, mm/m;

e_ng - Biến dạng kéo hoặc nén tương đối theo hướng ngang, mm/m;

R_k - Bán kính cong của mặt đất do khai thác gây ra, km;

S_ng - Sự chuyển dịch theo hướng ngang, mm;

...

...

...

11.4. Tùy theo tính chất liên kết đầu cọc và ống với đài và sự tác động lẫn nhau giữa móng với đất nền trong quá trình phát triển các biến dạng ngang do khai thác gây ra mà ta chia móng cọc thành các sơ đồ sau đây:

c) Cứng khi ngàm cứng đầu của cọc và cọc ống vào đài bằng cách móc các thép chở của cọc và cọc ống vào dài hoặc ngàm trực tiếp vào đài các đầu cọc và cọc ống theo yêu cầu trình bày ở điều 8.5 của tiêu chuẩn này.

b) Đàn hồi khi liên kết khớp quy ước cọc và cọc ống với đài bằng cách ngàm đầu cọc vào đài sâu khoảng 5 – 10cm hoặc ngàm qua khe trượt.

Chú thích:

Khe trượt làm ở dạng là những tấm đệm làm bằng vật liệu có hệ số ma sát bé (than chì, mi ca, màng pôlietylen v.v….), đặt giữa đài cọc và đế bê tông cốt thép của cột hoặc của mặt tựa của tường nhà. Kết cấu của khe trượt phải phù hợp những yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình trong vùng khai thác.

11.5. Tính toán móng và nền của chúng trên các vùng khai thác cần phải tiến hành có kể đến:

a) Sự thay đổi tính chất cơ lý của đất do khai thác gây ra, theo những yêu cầu của Điều 11.6 thuộc tiêu chuẩn này.

b) Sự phân bố lại tải trọng thẳng đứng trên từng cọc gây ra bởi sự cong và nghiêng của mặt đất theo những yêu cầu của Điều 11.7 thuộc tiêu chuẩn này.

c) Những tải trọng bổ sung trong mặt phẳng nằm ngang gây ra bởi sự phát triển biến dạng của đất nền khi khai thác theo những yêu cầu của các Điều 11.8 và 11.9 thuộc tiêu chuẩn này.

...

...

...

f_kt = m_ktf           (32)

Trong đó:

m_kt - hệ số điều kiện làm việc kể đến sự thay đổi cấu trúc của đất và sự phân bố lại tải trọng thẳng đứng khi khai thác lãnh thổ, lấy theo bảng 16.

f - sức mang tải của cọc, T, xác định bằng tính toán theo những yêu cầu của phần 5 tiêu chuẩn này hoặc xác định theo kết quả nghiên cứu hiện trường (thử động và thử tĩnh cọc hoặc cọc ống xuyên đất) theo những yêu cầu của phần 6 thuộc tiêu chuẩn này.

Bảng 16

CÁC LOẠI CỌC, NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH

Hệ số điều kiện làm việc m_kt trong trường hợp nếu khảo sát được tiến hành

Trước khi khai thác

Trong thời gian khai thác

...

...

...

2. Cọc treo trong các móng:

0,9

1

a) Nhà và công trình đàn hồi (ví dụ nhà khung 1 tầng với các gối tựa kiểu khớp)

0,9

1

b) Nhà và công trình (ví dụ: nhà nhiều tầng không khung có các nút cứng, các thân xilô.

1,1

1,2

...

...

...

11.7. Tải trọng thẳng đứng bổ sung ±DN lên cọc hoặc cọc ống của nhà và công trình có sơ đồ kết  cấu cứng gây ra bởi sự uốn võng mặt đất khi khai thác nên xác định tùy thuộc vào bán kính cong dự tính của mặt đất R_k và vào độ nghiêng của mặt đất theo các giải thiết sau đây:

a) Móng cọc treo và cọc ống với nền của chúng được đổi thành móng quy ước trên nền thiên nhiên theo như Điều 7.1 của tiêu chuẩn này.

b) Nền của móng quy ước là nền biến dạng tuyến tính có môđun biến dạng không đổi theo chiều dài của nhà (công trình) hoặc theo đoạn nhà được cắt ra.

Việc xác định tải trọng thẳng đứng bổ sung ±DN phải tiến hành đối với trục dọc và trục ngang của nhà.

11.8. Trong những tính toán móng cọc xảy ở các vùng khai thác phải kể đến nội lực bổ sung xuất hiện trong cọc hoặc cọc ống do cọc chịu uốn dưới ảnh hưởng của chuyển vị ngang của đất nền khi khai thác theo nguyên tắc thiết kế cọc hoặc cọc ống.

Nên xác định trị số những nội lực này bằng cách dùng phương pháp tính cọc và cọc ống theo chuyển vị ngang dựa vào trị số chuyển vị ngang tính toán của đất D_ng.

11.9. Chuyển vị ngang tính toán D_ng. mm, của đất khi khai thác nên xác định theo công thức:

D_ng = n_g m_c e_ngx              (33)

Trong đó:

...

...

...

e_ng  - trị số dự tính của biến dạng ngang tương đối được quy định trong nhiệm vụ thiết kế và xác định theo kết quả tính toán đo đạc mỏ, mm/m;

x – khoảng cách từ trục cọc dang xét đến trục trung tâm của nhà (công trình) có đài đặt trên toàn bộ chiều dài của nhà (đoạn cắt) hoặc đến khối cứng của nhà khung (đoạn cắt) có đài đặt dưới mồi cột, m.

11.10. Móng cọc của nhà và công trình xây ở vùng khai thác nên thiết kế từ điều kiện cần phải truyền lên đài những nội lực bé nhất của cọc xuất hiện do biến dạng mặt đất.

Để thực hiện yêu cầu này trong thiết kế cần xét:

a) Cắt nhà hoặc công trình ra từng đoạn để giảm ảnh hưởng của chuyển vị ngang của đất nền:

b) Nên ưu tiên dùng cọc treo đối với nhà và công trình có sơ đồ kết cấu cứng để giảm những nội lực bổ sung, xuất hiện trong các mặt phẳng thẳng đứng do nền bị cong;

c) Cọc có thể có độ cứng bé, ví dụ cọc lăng trụ có tiết diện vuông hoặc chữ nhật, đồng thời cọc có tiết diện chữ nhật nên đặt cạnh bé theo hướng dọc của đoạn cắt của nhà.

d) Nên ưu tiên dùng kết cấu đàn hồi để liên kết cọc với đài nói ở Điều 11.4 của tiêu chuẩn này.

Chú thích:

...

...

...

11.11. Móng cọc trên vùng khai thác, tùy theo biến dạng dự tính của mặt đất mà cho phép dùng, thường chỉ trong trường hợp các lớp đất thoải và nghiêng (bé hơn 45⁰) các loại:

a) Cọc treo – trong các vùng thuộc nhóm II – IV đối với bất kỳ loại và kết cấu nào của nhà và công trình;

b) Cọc chống – trong các vùng thuộc nhóm III – IV cho nhà và công trình được thiết kế theo sơ đồ kết cấu đàn hồi của nhà khi nền bị cong, và cho nhóm IV cũng như cho nhà và công trình được thiết kế theo sơ đồ kết cấu cứng.

Việc dùng cọc treo hoặc cọc ống trên những vùng thuộc nhóm 1 và cọc chống trên vùng thuộc nhóm I và II chỉ cho phép trên cơ sở luận chứng kinh tế - kỹ thuật đặc biệt.

Chú thích:

1. Việc chia vùng khai thác ra các nhóm là dựa theo tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình trên những vùng khai thác.

2. Cọc ống, cọc khoan nhồi đường kính lớn hơn 600mm và các loại cọc cứng khác cho phép dùng thường chỉ trong những móng cọc có sơ đồ đàn hồi khi liên kết cọc với đài qua khe trượt (Điều 11.4 của tiêu chuẩn này).

3. Độ chôn sâu của cọc trong đất ở vùng khai thác không được bé hơn 4m, trừ trường hợp chống cọc hoặc cọc ống lên đá.

11.12. Trong trường hợp các lớp đất dốc (hơn 45⁰), khi có thể tạo ra các bậc cũng như trên các vùng có sự phá hoại về mặt địa chất việc dùng móng cọc chỉ cho phép khi có luận cứ đặc biệt.

...

...

...

a) Khi liên kết cứng cọc hoặc cọc ống với đài (Điều 11.4 của tiêu chuẩn này) là 2cm;

b) Khi liên kết đàn hồi quy ước – 5cm;

c) Cũng thế nhưng qua khe trượt – 8cm;

Chú thích:

Để giảm nội lực xuất hiện trong cọc hoặc trong cọc ống và trong đài do tác động của chuyển vị ngang của đất nền cũng như để bảo đảm độ ổn định không gian của móng cọc và của nhà (công trình) nói chung, cọc và cọc ống của trường cọc trong vùng tác dụng không lớn lắm của chuyển vị (đến 2cm) nên dùng liên kết cứng, còn ở các vùng khác – dùng liên kết đàn hồi (khớp hoặc liên kết qua khe trượt).

11.14. Đài cọc phải tính theo kéo và nén lệch tâm cũng như theo xoẳn khi tác động lên đài các phản lực gối tựa hướng nằm ngang từ cọc hoặc cọc ống (lực cắt và mômen uốn) gây ra bởi áp lực hông của nền đất bị biến dạng khi khai thác.

11.15. Khi dùng móng cọc dài cao trong các sàn bằng bê tông hoặc trong các kết cấu cứng khác trên mặt đất, nên làm khe hở rộng không bé hơn 8cm trên toàn bộ chu vi cọc theo suốt chiều dày của kết cấu cứng. Khe hở nên nhồi bằng vật liệu dẻo hoặc đàn hồi để không tạo thành gối tựa cứng đối với cọc dưới tác động chuyển vị ngang của đất nền.

12. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MÓNG CỌC TRONG NHỮNG VÙNG CÓ ĐỘNG ĐẤT

12.1. Khi thiết kế móng cọc, cọc ống và cọc cột (dưới đây trong chương này gọi chung là cọc) trong những vùng có động đất ngoài những yêu cầu của tiêu chuẩn này còn cần phải tuân theo những yêu cầu của tiêu chuẩn về xây dựng trong những vùng có động đất, ở đây cần phải sử dụng những tư liệu về vùng nhỏ động đất (hoặc khu vực) xây dựng để bổ sung vào những yêu cầu khảo sát địa chất công trình cho thiết kế móng cọc đã nêu ở chương 3 của tiêu chuẩn này.

...

...

...

a) Xác định khả năng chịu tải của cọc dưới tác động của tải trọng ép và nhổ cọc theo những yêu cầu của chương 5 tiêu chuẩn này.

b) Kiểm tra tiết diện theo sức bền vật liệu dưới tác dụng đồng thời của các lực tính toán (lực ép, mômen uốn và lực cắt), các giá trị của chúng được xác định theo các công thức (7) trong phụ lục tiêu chuẩn và phụ thuộc vào giá trị tính toán của lực động đất.

c) Kiểm tra ổn định của đất theo điều kiện hạn chế áp lực truyền lên đài qua các mặt bên của cọc theo những yêu cầu nêu ở Điều 6 trong phụ lục tiêu chuẩn.

Với những điều đã nêu ở “a” – “c” còn phải thực hiện trong tính toán những yêu cầu bổ sung nêu trong các Điều 12.3 – 12.8 của tiêu chuẩn.

Chú thích:

Đối với những móng cọc đài cao, các giá trị tính toán của lực động đất phải được xác định như sau đối với nhà hoặc công trình có phần thấp mềm, tăng hệ số động b lên 1,5 lần nếu như thời gian dao động của song cơ bản bằng 0,4 giây hay lớn hơn. Ở đây, giá trị của hệ số động phải không lớn hơn 3 và không nhỏ hơn 1,2.

12.3. Ảnh hưởng của tác dụng động đất đến các giá trị R và f khi tính khả năng chịu tải trọng ép và nhổ của cọc phải được tính đến bằng cách nhân chúng với hệ số giảm thấp điều kiện làm việc của đất nền m_c ghi trong bảng 17.

12.4. Khi xác định khả năng chịu tải của cọc f_c, làm việc dưới tải trọng ép và nhổ có tính đến tác dụng động đất (Điều 12.2 tiêu chuẩn này) sức chịu của đất trên bề mặt cạnh của cọc tính tới độ sâu tính toán h_tt (Điều 12.5 của tiêu chuẩn) lấy bằng 0;

12.5. Độ sâu tính toán h_tt, khi còn nhỏ hơn độ sâu này sức chịu của đất trên những mặt cạnh của cọc không được tính đến, được xác định theo công thức:

...

...

...

Trong đó:

a_bd - Hệ số biến dạng, xác định theo công thức (6) trong phụ lục tiêu chuẩn.

12.6. Phải thực hiện việc tính toán cọc theo điều kiện hạn chế áp lực lên đất qua mặt cạnh của cọc với công thức (14) trong phụ lục tiêu chuẩn khi có tác dụng của tải trọng động đất, lấy giá trị của góc ma sát trong tính toán j₁ nhỏ đi một giá trị như sau: Đối với cấp động đất tính toán cấp 7-2 độ, cấp 8-4 độ, cấp 9-7 độ.

12.7. Khi tính toán móng cọc của các cầu, ảnh hưởng của các rung động đất đến điều kiện ngàm chặt cọc vào loại cát bụi no nước, đất sét và á sét dẻo chảy và dẻo mềm, á cát chảy phải được tính đến bằng cách hạ 30% hệ số tỷ lệ k cho những loại đất này trong bảng 1 phụ lục tiêu chuẩn.

Khi kiểm tra áp lực lên đất cho phép tính đến đặc trưng ngắn hạn của tác động tải trọng động đất bằng cách nâng cao hệ số h₂ trong công thức (14) phụ lục tiêu chuẩn. Khi tính toán móng một hàng cọc với tải trọng tác dụng tại mặt phẳng vuông góc với hàng đó, giá trị của hệ số h₂ được tăng lên 10%, còn những trường hợp khác - 30%.

Bảng 17

Cấp động đất tính toán của nhà và công trình

Hệ số điều kiện làm việc m_c để biểu hiện chỉnh giá trị R và f với các loại đất

Cát chặt và chặt trung bình

...

...

...

Ít ẩm và ẩm trung bình

Bão hòa nước *

Cứng, nửa cứng, gần dẻo

Dẻo mềm *

Dẻo chảy *

7

8

9

0,95

...

...

...

0,75

0,9

0,8

0,7

0,95

0,9

0,85

0,85

0,8

...

...

...

0,75

0,7

0,6

Chú thích:

1. Ở những cột có đánh dấu (*) chỉ dùng cho sức chịu của đất trên mặt cạnh của cọc.

2. Xác định khả năng chịu tải của cọc chống tựa trên loại đất đá hoặc đất hòn lớn được thực hiện không kể hệ số điều kiện làm việc phụ thêm m_c.

12.8. Khả năng chịu tải của cọc f_c, T, làm việc dưới tải trọng nén theo kết quả của thí nghiệm hiện trường phải được xác định có xét đến tác dụng động đất theo công thức.

j_c = k_cf                         (35)

Trong đó:

...

...

...

k_c - Hệ số, bằng tỷ lệ giữa giá trị của khả năng chịu tải của cọc f, nhận được bằng cách tính theo những chỉ dẫn ở các Điều 12.3 và 12.4 của chương này có xét đến tác động của động đất và chương 5 không tính đến tác động động đất.

12.9. Việc tính toán móng cọc có xét đến tác dụng động đất theo chỉ dẫn ở các Điều 12.2 – 12.8 trong đất lún ướt trong trường hợp có thể có sự dâng lên của mực nước ngầm trong quá trình sử dụng nhà hoặc công trình, cũng như trong trường hợp không tránh khỏi được sự làm ẩm nền do kỹ thuật hoặc do các nguyên nhân khác, cần phải tiến hành một cách phù hợp đối với đất lún ướt bị thấm ướt hoàn toàn trong phạm vi nước dâng dự tính, còn trong trường hợp chỉ có khả năng thấm ướt do sự cố một phần chiều dày đất lún ướt – phải phù hợp với trạng thái đất lún ướt độ ẩm tự nhiên (không xét đến khả năng thấm ướt do sự cố). Ở đây phải đồng thời thực hiện tất cả những tính toán cần thiết những móng cọc đó một cách phù hợp với trường hợp sử dụng trong đất lún ướt khi không có lực động đất theo những yêu cầu ở Chương 9 tiêu chuẩn này.

12.10. Khi thiết kế móng cọc trong vùng động đất phải nghiên cứu để tựa mũi cọc lên đất loại đá, đất hòn lớn, cát chặt và chặt trung bình, đất sét cứng, nửa cứng và gần dẻo, không cho phép tựa mũi cọc lên cát rời bão hòa nước, đất sét dẻo mềm, dẻo chảy và chảy ở vùng có động đất.

12.11. Đại lượng chôn sâu cọc trong đất ở vùng có động đất không nhỏ hơn 4m, trừ trường hợp tựa trên đất đá.

13. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MÓNG CỌC CHO CÁC TRỤ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHÔNG

13.1. Khi khảo sát các tuyến tải điện trên không cho các trụ điện có khoảng chuyển tiếp lớn, việc nghiên cứu về đất cần phải thực hiện toàn bộ nội dung nêu ở phần 3 của tiêu chuẩn này. Trong những trường hợp còn lại cho phép hạn chế bằng một trong các loại nghiên cứu đất trên diện tích đặt từ trụ diện với điều kiện thực hiện không ít hơn ba điểm nghiên cứu cho mỗi kilômét chiều dài tuyến.

Chú thích: Sự phân loại các trụ đường dây tải diện trên không và khoảng chuyển tiếp được ghi trong các tiêu chuẩn lắp đặt thiết bị điện.

13.2. Cần ấn định chiều sâu của hố khoan khi khảo sát cho móng cọc của những trụ điện trung gian tiêu chuẩn quá 2 mét dưới chiều sâu lớn nhất của mũi cọc, còn đối với móng cọc những trụ ở góc tiêu chuẩn – không nhỏ hơn 4m dưới mũi cọc.

13.3. Không cho phép dùng loại cọc có dạng hình kim, hình nêm và hình thoi cho móng cọc các trụ đường dây tải điện trên không.

...

...

...

13.5. Cho phép dùng cọc gỗ cho móng trụ đường dây tải điện bằng gỗ không phụ thuộc vào sự có mặt và mức nước ngầm. Với trường hợp này cần phải có biện pháp chống mục cho gỗ ở vùng độ ẩm thay đổi.

13.6. Phải xác định khả năng chịu tải của cọc treo thi công bằng phương pháp đóng, làm việc dưới tải trọng nén theo công thức (7) có xét đến những chỉ dẫn bổ sung ghi ở các Điều 13.8 – 13.10 của tiêu chuẩn này. Ở đây, hệ số điều kiện làm việc m trong công thức (7) phải lấy theo:

Đối với những trụ trung gian tiêu chuẩn – m = 1,2;

Đối với những trụ neo và trụ gốc cũng như khoảng vượt lớn – m = 1.

13.7. Khả năng chịu tải của cọc đóng làm việc với tải trọng nhổ lên phải được xác định theo công thức (9) có xét đến những chỉ dẫn bổ sung ghi ở những Điều 13.8 – 13.10 của tiêu chuẩn này. Ở đấy, hệ số điều kiện làm việc trong công thức (9) phải lấy theo:

Đối với những trụ trung gian tiêu chuẩn – m = 1,2;

Đối với những trụ neo và trụ góc – m = 1;

Đối với trụ có khoảng vượt lớn, nếu như lực giữ lại của trọng lượng cọc và đài cọc chiếm 65% hoặc lớn hơn so với tải trọng nhổ tính toán – m = 0,8; nếu như lực giữ nói trên nhỏ hơn 65% tải trọng tính toán – m = 0,6.

13.8. Khả năng chịu tải của cọc đóng tính theo công thức (7) phải được giảm nhỏ 1 lượng g = 1,1gf, còn theo công thức (9) thì tăng lên một lượng g = 0,9gf (trong đó gf - trọng lượng của cọc, tấn; khi tính toán móng cọc chịu nhổ trong đất dưới mực nước ngầm thì phải xét tới tác dụng đầy nổi của nước).

...

...

...

13.10. Sức chịu tính toán trên mặt bên cửa cọc đóng f tính theo các yêu cầu của Điều 13.9 cần phải nhân với hệ số điều kiện làm việc bổ sung m_g ghi trong bảng 18.

Bảng 18

Loại móng, đặc trưng của đất và tải trọng

Các hệ số điều khiển làm việc bổ sung m_g khi chiều dài của cọc

1 ³ 25đ

1 £ 25đ và tỷ lệ

...

...

...

a) Cọc đơn chịu tải trọng nhổ

...

...

...

0,9

0,8

0,55

- Trong đất sét với I_L £ 0,6

1,15

1,05

0,7

...

...

...

1,5

1,35

0,9

b) Cọc đơn chịu tải trọng ép và cọc trong nhóm cọc chịu tải trọng nhổ:

...

...

...

0,9

0,9

0,9

- Trong đất sét với I_L £ 0,6

1,15

1,15

1,15

...

...

...

1,5

1,5

1,5

2. Móng dưới neo, dưới các trụ ở góc, ở các đầu nút khi tính:

...

...

...

- Trong đất cát

0,8

0,7

0,5

...

...

...

1,

0,9

0,6

b) Cọc trong nhóm chịu tải trọng nhổ

...

...

...

0,8

0,8

0,8

- Trong đất sét

1,

1,

1,

...

...

...

1,

1,

1,

Chú thích:

1. Những ký hiệu dùng trong bảng 18; d- đường kính của cọc tròn, cạnh của cọc vuông hoặc cạnh dài của tiết diện chữ nhật của cọc; Q – tổ hợp tải trọng ngang tính toán;

N – Tổ hợp tải trọng đứng tính toán.

2. Khi hạ cọc đơn nghiêng về phía tác động của tổ hợp tải trọng ngang với góc nghiêng so với phương thẳng đứng lớn hơn 10⁰, hệ số điều kiện làm việc bổ sung m_g phải lấy giống như đối với cọc thẳng đứng làm việc trong nhóm cọc (theo điểm 1b hoặc 2b).

13.11. Khi tính toán với tải trọng nhổ cho cọc làm việc trong nhóm cọc có 4 cọc hoặc ít hơn thì khả năng chịu tải tính toán phải giảm 20%.

...

...

...

14. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MÓNG CỌC NHÀ NÔNG NGHIỆP ÍT TẦNG

14.1. Đặc điểm thiết kế móng cọc, nêu ở trong phần này, phổ biến trong các loại nhà nông nghiệp sau đây: Nhà nuôi gia súc và gia cầm, kho sản phẩm nông nghiệp nhà kỹ thuật nông nghiệp, những mái che không có tường với những công dụng khác nhau v.v… với điều kiện tải trọng tính toán ở mức chân tường không quá 15 tấn/m, còn ở cột không lớn hơn 40 tấn.

14.2. Khi thực hiện công việc thăm dò để thiết kế nhà nông nghiệp một tầng cho phép chọn độ sâu xuyên cũng như chiều sâu lỗ khoan sâu hơn chiều sâu hạ cọc lớn nhất là 2m.

14.3. Khi thiết kế móng cọc nhà nông nghiệp 1 tầng cần phải ứng dụng một cách ưu tiên cọc đóng, ngắn, cọc cột và khi không có nước ngầm dùng cọc nhồi, cọc khoan nhồi chiều dài 3 m có đầm nén và cọc nhồi tạo hình trong hố khoan có nêu trong Điều 2.6 “b” trong bản tiêu chuẩn này.

Chú thích:

1. Được phép sử dụng cọc cột cho nhà nông nghiệp một tầng xây dựng ở khu vực có động đất khi mũi của cọc cột ngập sâu trong đất 2m và sâu hơn.

2. Viện nén chặt đáy hố khoan khi làm cọc khoan nhồi chiều dài tới 3m cần phải thực hiện bằng cách đầm vào đất lớp đá dăm cỏ có chiều dày không nhỏ hơn 10cm.

14.4. Cường độ tính toán của đất nền R, T/m², dưới mũi cọc đóng với chiều sâu hạ cọc 2m có thể lấy như đối với chiều sâu hạ cọc là 3m theo bảng 1 của tiêu chuẩn này.

14.5. Cường độ tính toán của đất nền R, T/m², dưới mũi cọc khoan nhồi có nén đáy hố khi chiều sâu hạ cọc 2-3m phải lấy theo bảng 19 cho đất sét và bảng 20 cho đất cát có độ chặt trung bình, còn đối với cát chặt thì những giá trị trong bảng phải nhân lên 1,3 lần.

...

...

...

           (36)

Trong đó:

m, R, F, u, f_i và l_i - các ký hiệu như trong công thức (7) của tiêu chuẩn này.

R_k - cường độ tính toán của đất dưới các công sơn, T/m², khi hạ các công sơn sâu trong đất 0,5 – 1m thì lấy theo bảng 21.

F_k – diện tích phần công sơn theo mặt phẳng ngang, m².

14.7. Đối với cọc tất cả các dạng, các kích thước của chúng được xác định trong thiết kế theo những kết cấu và khả năng chịu tải của chúng chưa được tận dụng hết cho phép dùng thí nghiệm tải trọng tĩnh khi giá trị độ lún nhỏ hơn 30mm nếu như khi ấy tải trọng cực đại đạt được chiếm không nhỏ hơn 1,5 lần tải trọng tính toán mà cọc cho phép dùng trong thiết kế.

Bảng 19.

 Loại đất sét

Hệ số rỗng e

...

...

...

£ 0,02

0,2

0,4

0,6

Á cát

Á sét

0,5

0,7

1,0

...

...

...

65

55

65

55

45

55

45

35

45

...

...

...

25

Sét

0,5

0,6

0,8

140

110

70

110

...

...

...

60

90

75

50

70

60

40

Bảng 20.

Loại đất cát độ chặt trung bình

...

...

...

Cát thô

Cát trung

Cát nhỏ ít ẩm

Cát nhỏ ẩm

Cát bụi ít ẩm

Cát bụi ẩm

200

150

90

...

...

...

70

50

Bảng 21.

Loại đất

Trạng thái của đất

Cường độ tính toán R_k, T/m² của đất dưới các công sơn của cọc cột

Chỉ số sệt l_s và độ bão hòa G

Hệ số rỗng

Á cát

...

...

...

0,5

0,7

55

40

Á sét

l_s = 0,5

0,5

0,7

40

...

...

...

Sét

l_s = 0,2

0,5

1

80

50

l_s = 0,5

0,5

1

...

...

...

35

Cát

Thô

0 < G £ 1

< 0,55

0,55 – 0,7

90

75

Trung

...

...

...

< 0,55

0,55 – 0,7

90

65

Nhỏ

0 < G £ 0,5

0 < G £ 0,8

< 0,6

...

...

...

< 0,6

0,6 – 0,75

65

55

55

40

Bụi

0 < G £ 0,8

...

...

...

0,6 – 0,8

50

30

Đất lót và á sét lót bão hòa

G = 0,8

0,75

1

35

20

...

...

...

G = 0,5

0,65

30

G = 0,8

0,65

20

PHỤ LỤC 1.

TÍNH CỌC, CỌC ỐNG VÀ CỌC CỘT DƯỚI TÁC DỤNG ĐỒNG THỜI CỦA TẢI TRỌNG ĐỨNG, TẢI TRỌNG NGANG VÀ MÔMEN

...

...

...

1. Tính cọc, cọc ống, cọc cột (dưới đây, để cho ngắn gọn, gọi chung là cọc) dưới tác dụng đồng thời của tải trọng đứng, ngang và mômen theo sơ đồ nêu trong hình 1, bao gồm:

a) Tính cọc theo biến dạng, điều này dẫn tới việc kiểm tra sự tuân theo những quy ước cho phép của các giá trị tính toán về chuyển vị ngang của đầu cọc D_n và góc xoay y của nó:

D_n £ S_gh             (1)

y £ y_gh              (2)

Trong đó:

D_n và y - những giá trị tính toán tương ứng của chuyển vị ngang, m, và góc xoay, độ, của đầu cọc, xác định theo những chỉ dẫn ở Điều 4 trong phụ lục này:

S_gh và y_gh - những giá trị cho phép giới hạn tương ứng của chuyển vị ngang, m, và góc xoay, độ, của đầu cọc, được lập ra trong nhiệm vụ thiết kế nhà và công trình.

b) Tính toán sự ổn định của đất nền xung quanh cọc thực hiện theo những yêu cầu của Điều 6 phụ lục này.

c) Kiểm tra tiết diện của cọc theo sức bền vật liệu theo trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ 2 (theo độ bền, theo sự hình thành và phát triển của khe nứt) dưới tác dụng đồng thời của các lực tính toán: lực nén, mômen uốn, lực cắt. Việc tính toán này phải thực hiện theo vật liệu làm cọc phù hợp với những yêu cầu của Điều 4.2 của “Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc” này.

...

...

...

Hình 1. PL

Sơ đồ tải trọng trên cọc

Chú thích:

Việc tính toán ổn định của đất nền xung quanh cọc không yêu cầu đối với cọc có kích thước tiết diện ngang d £ 0,6m hạ vào đất với chiều sâu lớn hơn 10 d, trừ trường hợp hạ cọc vào bùn hoặc đất sét ở trạng thái chảy hoặc dẻo chảy (ở đây d – đường kính ngoài của cọc tròn, cạnh của cọc tiết diện vuông hoặc cạnh dài của tiết diện cọc hình chữ nhật)

Bảng 1.

Loại đất quanh cọc và đặc trưng của nó

Hệ số tỷ lệ k, T/m⁴ cho cọc

Đóng

...

...

...

Sét, á sét dẻo chảy (0,75 < l_s < 1)

60 - 250

50 – 200

Sét và á sét dẻo mềm (0,5 < l_s < 0,75) á cát dẻo (0 £ l_s £ 1) cát bụi (0,6 £ e £ 0,8)

250 – 500

200 – 400

Sét, á sét ít dẻo, nửa cứng (0 £ l_s £ 0,5) á cát cứng (l_s<0), Cát mịn (0,6 £ e £ 0,75) cát hạt trung (0,55 £ e £ 0,7)

500 – 800

400 – 600

...

...

...

800 – 1.300

600 – 1.000

Cát sỏi 0,55 £ e £ 0,70, dăm cuội có cát lấp nhét

1.000 – 2.0000

Chú thích:

1: Giá trị nhỏ của hệ số k trong bảng 1 tương ứng với giá trị lớn của chỉ số sệt l_s của đất sét và hệ số rỗng e của đất cát được ghi trong dấu ngoặc đơn, còn giá trị lớn của hệ số k tương ứng với giá trị nhỏ của l_s và e. Đối với các đất có những đặc trưng l_s và e ở khoảng trung gian thì hệ số k được xác định theo phép nội suy.

2: Hệ số k đối với cát chặt phải lấy cao hơn 30% so với giá trị lớn nhất ghi trong bảng 1 của hệ số k cho loại đất đang xét.

2. Khi tính toán cọc chịu tải trọng ngang đặt xung quanh cọc được xem như môi trường đàn hồi biến dạng tuyến tính đặc trưng bằng hệ số nền C_x, T/m³.

...

...

...

C_z = KZ             (3)

Trong đó:

K – hệ số tỷ lệ, T/m⁴, được lấy tùy thuộc vào loại đất xung quanh cọc theo bảng 1:

Z – độ nằm sâu của vị trí tiết diện cọc, m, mà ở đó ta xác định hệ số nền, so với bề mặt của đất khi đài cọc cao hơn hoặc so với đáy của đài cọc khi đài cọc thấp.

3. Tất cả các tính toán phải được thực hiện một cách phù hợp với chiều sâu tính đổi của vị trí tiết diện cọc trong đất z và chiều sâu tính đổi hạ cọc trong đất I xác định theo các công thức:

z = a_bdz             (4)

e = a_bdzI            (5)

Trong đó:

z và I – Chiều sâu thực tế vị trí tiết diện trong đất và chiều sâu hạ cọc thực tế (mũi cọc) trong đất tính từ mặt đất với cọc đài cao và tính từ đáy đài cọc với cọc đài thấp, m:

...

...

...

     (6)

Ở đây, K – ký hiệu như trong công thức (3);

E_b – môđuyn biến dạng ban đầu của bê tông cọc khi nén và kéo, T/cm², lấy theo tiêu chuẩn về thiết kế các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép; đối với cọc gỗ thì đó là môđuyn đàn hồi của gỗ, lấy theo tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu gỗ;

I - mômen quán tính tiết diện ngang của cọc, m⁴;

b_c – chiều rộng quy ước của cọc, m, lấy bằng: với cọc ống cũng như cọc cột và cọc nhồi có đường kính từ 0,8m và lớn hơn b_c = d + 1m, còn các loại cọc và dạng tiết diện khác b_c = 1,5d + 0,5m;

d – đường kính ngoài của cọc tiết diện tròn, cạnh của tiết diện cọc vuông hoặc chữ nhật theo mặt phẳng vuông góc với tải trọng tác dụng m.

4. Xác định giá trị tính toán của chuyển vị ngang của cọc ở mức đáy dài cọc, D₀, m, và góc xoay của nó y độ, theo các công thức:

      (7)

      (8)

...

...

...

H và M – giá trị tính toán của lực cắt, T và mômen uốn T, m, tác dụng từ cạnh dài đến đầu cọc (xem hình 1).

I₀ – chiều dài đoạn cọc, m, bằng khoảng cách từ đáy đài cọc đến mặt đất.

E_b và I – ký hiệu cũng như trong công thức (6);

y_o và y­₀ - chuyển vị ngang m, và góc xoay của tiết diện ngang của cọc, độ, ở mức mặt đất với cọc dài cao còn với cọc dài thấp - ở mức đáy dài được xác định theo những yêu cầu của điều 5 phụ lục này.

Chú thích:

Trong phụ lục này xem là dương:

- Mômen là lực ngang đặt vào đầu cọc, nếu mômen và lực được hướng theo chiều quay của kim đồng hồ và hướng về bên phải;

- Mômen uốn và lực cắt trong tiết diện cọc, nếu mômen và lực truyền từ phần đã cắt ra quy ước phía trên của cọc xuống phần dưới, hướng theo chiều quay của kim đồng hồ và hướng sang phải;

- Chuyển vị ngang của tiết diện cọc và góc xoay của nó nếu không hướng sang phải và theo chiều quay của kim đồng hồ.

...

...

...

    (9)

   (10)

Trong đó H_o và M_o – Giá trị tính toán của lực cắt, T và mômen uốn T, m, tại tiết diện cọc đang xét lấy bằng H_o = H và M_o = M + HL_o (ở đây H và M – có ý nghĩa như trong các công thức (7) và (8);

s_HH - chuyển vị ngang của tiết diện, M/T, bởi lực H_o = 1 (hình 2a);

s_HM - chuyển vị ngang của tiết diện, 1/T, bởi Mômen M _o = 1(hình 2b);

s_MH - góc xoay của tiết diện, 1/T, bởi lực H_o = 1 (hình 2,a);

s_MM - góc xoay của tiết diện, 1/Tm, mômen M_o = 1 (hình 2,a);

Chuyển vị s_HH, s_MH = s_HM và s_MM được xác định theo công thức

;           (11)

...

...

...

;          (13)

Trong đó:

a_b, E_b, I -  ý nghĩa cũng như trong công thức (6);

A_o, B_o, C_o -  những hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng tùy thuộc vào chiều sâu tính đổi của phần cọc trong đất I xác định theo công thức (5). Khi giá trị của I nằm khoảng giữa những giá trị trong bảng 2 thì cần lấy tròn số cho tới giá trị trong bảng gần nhất.

Hình 2.PL. Sơ đồ chuyển vị của cọc trong đất

a) Do lực tác dụng H_o = 1, đặt ở mức mặt đất

b) Do tác dụng của mômen M_o = 1

6. Việc tính toán ổn định của nền xung quanh cọc phải được tiến hành theo điều kiện (14) hạn chế áp lực tính toán s_z lên đất từ các mặt bên của cọc.

...

...

...

Trong đó: s_z, áp lực tính toán lên đất, T/m2, của mặt bên của cọc xác định theo công thức (16) tại độ sâu Z, m, được tính từ mặt đất cho cọc đài cao và từ đáy đài cho cọc đài thấp:

a) Khi I £ 2,5 – tại 2 độ sâu Z = 1/3 và Z = 1;

b) Khi I > 2,5 – tại độ sâu  trong đó a_b xác định theo công thức (6);

g₁ - dung trọng tính toán của đất cấu trúc nguyên dạng T/m³, xác định trong đất no nước có xét tới lực đẩy nổi:

j₁, C₁ - Giá trị tính toán của góc ma sát trong đất, độ, và lực dính đơn vị của đất. T/m², lấy theo chỉ dẫn của Điều 4.6 tiêu chuẩn này:

x - hệ số, lấy bằng 0,6 cho cọc nhồi và cọc ống, bằng 0,3 cho các loại cọc còn lại:

h₁ - hệ số lấy bằng 1: còn các trường hợp tính móng của các công trình chẵn (thí dụ: cấu trúc nhịp chẵn) lấy bằng 0,7;

h₂ - hệ số tính đến phần tải trọng thường xuyên trong tổng tải trọng, xác định theo công thức:

           (15)

...

...

...

M_tx – mômen do tải trọng ngoài thường xuyên tính toán tiết diện móng ở mức mũi cọc. T,m;

M_nh – như trên do tải trọng ngoài tính toán nhất thời T,m;

n – hệ số lấy bằng n = 2,5, trừ các trường hợp:

a. Đối với những công trình đặc biệt quan trọng, khi I £ 2,5 lấy n = 4, còn khi I ³ 5 thì n = 2,5, lấy m = 2,5 với những I trung gian thì dùng phương pháp nội suy;

b) Với những móng chỉ có 1 hàng cọc chịu tải trọng nén thẳng đứng lệch tâm lấy = 4 không phụ thuộc I.

Chú thích: Nếu như áp lực ngang trên đất tính toán s_z không thỏa mãn điều kiện (14), nhưng ở đây khả năng chịu tải của cọc tính theo vật liệu vẫn chưa được phát huy hết và chuyển vị của cọc nhỏ hơn giới hạn cho phép thì cần phải tính lại chiều sâu tính đổi I>2,5 của cọc dùng đến giá trị nhỏ hơn của hệ số tỷ lệ K (điều 2 của phụ lục này). Với giá trị mới của K, cần phải kiểm tra lại độ bền của cọc theo vật liệu, chuyển vị của nó và sự tuân thủ điều kiện (14).

7. Áp lực tính toán trên đất s_z, T/m² trên diện tiếp xúc với mặt bên của cọc tại chiều sâu Z, cũng như mômen muốn tính toàn M_z. T.m lực cắt Q_x, T, lực dọc N_z, T tác dụng tại chiều sâu z trong tiết diện cọc, phải xác định theo các công thức.

 (17)

...

...

...

N_z = N               (19)

Trong đó:

K – hệ số tỷ lệ xác định theo bảng 1 của phụ lục này;

a_b, E_b, I – ý nghĩa cũng như trong công thức (6)

- chiều sâu tính đổi xác định theo công thức (4) tùy thuộc giá trị của chiều sâu thực z mà chỗ đó người ta muốn xác định s_z, M_z và lực cắt Q_z;

H_o, M_o, Y_o và y₀ - ký hiệu cũng như trong các Điều 4 và 5 phụ lục này;

A₁, B₁, C₁ và D₁

A₃, B₃, C₃ và D₃  

A₄, B₄, C₄ và D₄

...

...

...

N – lực dọc trục tính toán, T, truyền lên đầu cọc.

s - mômen ngàm tính toán M₃, T, m, xét đến khi tính cọc có ngàm cứng trong đài làm cho đầu cọc không thể bị xoáy, tính theo công thức sau:

        (20)

Ở đây, tất cả các ký hiệu đều giống như những công thức nêu ở trên. Dấu “âm” có nghĩa là với lực ngang H hướng từ trái sang phải, mômen truyền lên đầu cọc từ phía ngàm có hướng ngược với chiều kim đồng hồ.

Bảng 2.

Khi tựa cọc lên đất không phải đá

Khi tựa cọc lên đá

Khi ngâm cọc trong đá

...

...

...

Bo

Co

Ao

Bo

Co

Ao

Bo

Co

0,5

...

...

...

0,7

0,8

0,9

1,

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

...

...

...

1,7

1,8

1,9

2,

2,2

2,4

2,6

2,8

3,

...

...

...

4,

72,004

50,007

36,745

28,14

22,211

18,03

14,916

12,552

...

...

...

9,266

8,101

7,154

6,387

5,73

5,19

4,737

4,032

3,526

...

...

...

2,905

2,727

2,502

2,444

192,026

111,149

70,023

46,943

33,068

...

...

...

18,16

14,041

11,103

8,934

7,349

6,129

5,189

4,456

3,878

...

...

...

2,756

2,327

2,048

1,869

1,758

1,644

1,621

576,243

278,060

...

...

...

88,279

55,307

36,486

25,123

17,944

13,235

10,05

7,838

6,268

...

...

...

4,299

3,679

3,213

2,591

2,227

2,013

1,889

1,818

1,757

...

...

...

48,006

33,334

24,507

18,775

14,851

12,049

9,983

8,410

7,208

...

...

...

5,498

4,887

4,391

3,985

3,653

3,381

2,977

2,713

2,548

...

...

...

2,406

2,391

2,419

96,037

55,609

35,059

23,533

16,582

12,149

...

...

...

7,159

5,713

4,661

3,889

3,308

2,868

2,533

2,277

2,081

...

...

...

1,673

1,6

1,572

1,568

1,597

1,618

192,291

92,942

50,387

...

...

...

18,811

12,582

8,836

6,485

4,957

3,937

3,24

2,758

2,419

...

...

...

2,012

1,894

1,758

1,707

1,687

1,693

1,707

1,739

1,75

...

...

...

0,072

0,244

0,17

0,211

0,329

0,434

0,556

0,695

0,849

...

...

...

1,186

1,361

1,532

1,693

1,841

2,08

2,24

2,33

2,371

...

...

...

2,389

2,401

0,015

0,18

0,244

0,319

0,402

0,494

0,593

...

...

...

0,807

0,918

1,028

1,131

1,232

1,321

1,397

1,46

1,545

...

...

...

1,596

1,593

1,586

1,584

1,6

0,5

0,6

0,699

0,798

...

...

...

0,992

1,086

1,176

1,262

1,342

1,415

1,48

1,535

1,581

...

...

...

1,644

1,675

1,685

1,687

1,687

1,691

1,711

1,732

Bảng 3

...

...

...

Các hệ số

A₁

B₁

C₁

D₁

A₃

B₃

C₃

D₃

...

...

...