fu

MỤC LỤC
I. KHÁI NIỆM VỀ SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC......................................................................1
II. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU...........................................2
2.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu khi cọc chịu nén đúng tâm, lệch tâm hoặc
chịu kéo. [4]...........................................................................................................................2
2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu trong quá trình vận chuyển và cẩu dựng
cọc. [4]....................................................................................................................................3
III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN. (MỘT SỐ PHƯƠNG
PHÁP THÔNG DỤNG)............................................................................................................3
3.1. Tính toán xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền........................4
3.2. Tính toán xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền.......................7
3.3. Tính toán xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp động................................11
3.3.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo công thức của Gersevanov...........................11
3.3.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo công thức Hilley...........................................12
3.4. Tính toán sức chịu tải của cọc theo kết quả nén tĩnh cọc............................................13
3.5. Tính toán xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh..............15
3.5.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo CPT...............................................................16
3.5.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo CPTu............................................................17
3.6. Tính toán xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn.. .18
3.6.1. Xác định sức chịu tải của cọ theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)...18
3.6.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT)
theo các tiêu chuẩn thiết kế khác.....................................................................................19
3.7. Tính khả thi và chính xác của từng phương pháp [5]..................................................19
IV. CÁC ẢNH HƯỞNG KHÁC TỚI SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC......................................20
4.1. Hiệu ứng nhóm cọc [2].................................................................................................20
4.2. Ma sát âm......................................................................................................................21
4.3 Trọng lượng bản thân cọc..............................................................................................22
4.4. Các ảnh hưởng khác tới sức chịu tải của cọc [2].........................................................22
V. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỌC................................................................23

Sức chịu tải cực hạn Q u là giá trị sức chịu tải lớn nhất của cọc trước thời điểm xảy ra
phá hoại, xác định bằng cách tính toán hoặc thí nghiệm.
Sức chịu tải cho phép Qa là giá trị tải trọng mà cọc có khả năng mang được đã kể đến
các yếu tố điều kiện thi công, khả năng huy động làm việc của đất nền do ma sát, hoặc mũi
cọc… xác định bằng cách chia sức chịu tải cực hạn cho hệ số an toàn quy định.
Sức chịu tải cực hạn của cọc Q u gồm tổng sức chống cắt cực hạn giữa đất và vật liệu
làm cọc ở mặt bên của cọc Qs, cùng với sức gánh đỡ cực hạn của đất ở mũi cọc Qp.
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 1


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng
r fu

II. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU.
2.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu khi cọc chịu nén đúng tâm, lệch tâm
hoặc chịu kéo. [4]
Sức chịu tải cọc làm bằng BTCT được xác định như sau:
Qvl = ϕ.( Ra .Fa + Rb .Fb )

Trong đó:
Qvl : sức chịu tải dọc trục theo cường độ vật liệu (T),
Rb : cường độ chịu nén tính toán của cọc bê tông,


83

90

97

104

λd=l0/d



0,65

0,60

0,55

ϕ

Trong đó:
r: bán kính của cọc tròn hoặc cạnh cọc vuông,
d: bề rộng của tiết diện chữ nhật,
Chiều dài tính toán của cọc
l0 = vl
Trong đó l là chiều dài thực của đoạn cọc khi bắt đầu đóng cọc vào đất tính từ đầu
cọc đến điểm ngàm trong đất (cọc thường bị gãy khi đang đóng hoặc ép có đoạn cọc tự do
trên mặt đất còn nhiều), hoặc l được chọn là chiều dầy lớp đất yếu có cọc đi ngang qua và v
là hệ số phụ thuộc liên kết của hai đầu cọc lấy theo hình sau:

CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 2


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08



ϕ

1,00

0,80

0,59

0,41

0,31

0,23

Với L là chiều dài cọc, r là bán kính hoặc cạnh cọc
2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu trong quá trình vận chuyển và cẩu
dựng cọc. [4].
Sơ đồ 2 móc cẩu

Sơ đồ dựng cọc

Từ kết quả moment cực đại do cẩu cọc tính số lượng thép cần thiết với q là trọng
lượng cọc theo chiều dài đơn vị cần xét đến hệ số động từ 1,2 đến 2 tùy theo điều kiện
phương tiện vận chuyển và cung đường vận chuyển có tình trạng tốt hay xấu.
III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN. (MỘT SỐ PHƯƠNG
PHÁP THÔNG DỤNG).
Sức chịu tải của cọc theo đất nền có thể dự đoán theo các phương pháp chính sau:
- Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền.
- Theo chỉ tiêu cường độ đất nền.

- 1,25: nếu sức chịu tải xác định theo kết quả thử động cọc có kể đến biến
dạng đàn hồi của đất hoặc theo kết quả thử đất tại hiện trường bằng cọc mẫu
- 1,4: nếu sức chịu tải xác định bằng tính toán, kể cả theo kết quả thử động cọc
mà không kể đến biến dạng đàn hồi của đất
- 1,4 (1,25): đối với móng mố cầu đài thấp, cọc ma sát, cọc chống, còn khi ở
cọc đài cao – khi cọc chống chỉ chịu tải thẳng đứng, không phụ thuộc số lượng cọc trong
móng.
- Đối với đài cọc hoặc đài thấp mà đáy của nó nằm trên đất có tính nén lớn và
đối với cọc chịu ma sát chịu tải trọng nén, cũng như đối với bất kỳ loại đài nào mà cọc treo,
cọc chống chịu tải trọng nhổ, tùy thuộc số lượng cọc trong móng, trị số ktc lấy như sau”
- Móng có trên 21 cọc : ktc =1,4 (1,25)
- Móng có từ 11 đến 20 cọc: ktc=1,55 (1,4)
- Móng có từ 6 đến 10 cọc: ktc=1,65 (1,5)
-Móng có từ 1 đến 5 cọc: ktc=1.75 (1,6)
Số trong ngoặc đơn là trị số của ktc khi sức chịu tải của cọc được xác định từ kết quả
nén tĩnh ở hiện trường.
- Sức chịu tải cực hạn của cọc
+ Do ma sát bên: Qs=u∑mffsili
+ Tại mũi cọc:

Qp=mRqPAp

qp và fs: cường độ chịu tải ở mũi và mặt bên của cọc
m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất; m=1
mR, mf: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể đến ảnh
hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất.
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 4

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

2

Hạ cọc bằng cách đóng vào lỗ khoan mồi với độ
sâu mũi cọc không nhỏ hơn 1m dưới đáy hố khoan,
khi đường kính lỗ khoan mồi:

a

Bằng cạnh góc vuông

1,0

0,5

b

Nhỏ hơn cạnh góc vuông 5 cm

1,0

0,6

c

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


1,0

- Cát bụi

1,0

1,0

- Á cát

0,9

0,9

- Á sét

0,8

0,9

- Sét

0,7

0,9

c

Đất sét có độ sệt IL ≤ 1



a

1m phụ thuộc vào loại đất nói trên

0,9

1,0

b

1,5m trong đất cát và á cát

0,8

1,0

c

1,5m trong á sét và sét

0,7

1,0

b

Đất sét có độ sệt IL = 0,5

Trong đó:

Bụi
vừa
của đất sét với chỉ số sệt Il bằng

Sỏi

Thô

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

750.00

660.0
0
400.00

300.0
0


700.00 400.00

340.00

220.00

620.00

280.00

200.00

370.00

240.00

10.00

730.0 430.0
0
0
690.0
0
1050.00 770.00 500.00

15.00

3.00


260.00 150.00

90.00

730.0
0
820.00 560.00

350.00

240.00

440.00

290.00

100.00

750.00

400.00

165.0
0

850.00 620.00

480.00

320.00


35.00

1500.00

100.0
0

600.00

410.00 225.00 140.00

25.00

800.00

Bảng 5. Ma sát bên fs.
Độ sâu
của mũi

Ma sát bên cọc, fs, T/m2
của đất cát chặt, vừa
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 6


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ



-

-

-

-

-

của đất sét với chỉ số sệt IL bằng
0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00


2.50
2.70
2.90
3.10
3.30
3.40
3.80
4.10
4.40
4.70
5.00

1.20
1.70
2.00
2.20
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
3.00
3.20
3.40
3.60

0.50
1.20
1.10
1.60

0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
0.90
0.90

0.30
0.40
0.60
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.70
0.80
0.80

0.20
0.40
0.50
0.50
0.60
0.60
0.60
0.60


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

r fu

- Sức chịu tải cực hạn của cọc:
+ Do ma sát bên

Qs=Asfs

+ Tại mũi cọc

Qp=Apfp

Ap: tổng diện tích mặt bên có kể đến trong tính toán
fs: ma sát bên tác dụng lên cọc
fs=ca+σ'htanϕa;
ca (T/m²): lực dính giữa thân cọc và đất; cọc đóng BTCT ca=c; cọc thép ca=0.7c
c (T/m²): lực dính của đất
σ'h (T/m²): ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên:
σ'h=ksxσ'vp
ϕa: góc ma sát giữa cọc và đất nền; cọc BTCT hạ bằng phương pháp đóng: ϕa=ϕ; cọc
thép ϕa=0.7ϕ;
qp: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qp=cNc+σ'vpNq+γdpNγ


Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng
r fu

Khuynh hướng 3: Khi đóng hoặc ép cọc vào nền đất, thể tích cọc chiếm lỗ rỗng của
đất và đất dần đạt gần đến trạng thái cân bằng bị động điều này có nghĩa là hệ số áp lực đất
Ks tiến dần đến giá trị hệ số áp lực bị động K p. Và Boules đề nghị hệ số Ks là trung bình
cộng của áp lực ở trạng thái tĩnh K 0 ,hệ số áp lực đất ở trạng thái cân bằng chủ động K a , và
hệ số áp lực đất ở trạng thái cân bằng bị động Kp.
Ks =

K a + Fw K 0 + K p

(3.1)

2 + Fw

Trong đó Fw là hệ số chọn từ 1 trở lên.
Thực tế đo đạc, hệ số Ks thay đổi theo chiều sâu, theo biến dạng thể tích và độ chặt
của đất xung quanh cọc. Ở đầu cọc Ks gần bằng hệ số áp lực bị động K p của Rankine. Ở mũi
cọc Ks gần bằng hệ số áp lực ngang ở trạng thái tĩnh, K0.
Trong tính toán thực tế có thể lấy theo bảng sau theo [B.M.Das, 1984]:
Bảng 6. Giá trị KS (theo B.J.Das)
Cọc khoan nhồi
Ks = K0 =1- sinϕ’
Cọc đóng tốc độ chậm và cọc ép
Ks = K0 (giới hạn dưới)
Ks = 1,4 K0 (giới hạn trên)
Cọc đóng tốc độ nhanh và cọc rung
Ks = K0 (giới hạn dưới)


1,0

2,0

Cọc nhồi

3/4ϕ

0,5

0,5

Cọc gỗ

2/3ϕ

1,5

4,0

Bảng 8. Bảng tra các hệ số Nc, Nq, Nγ theo Terzaghi
ϕ (độ)
0
5
10

Nc
5,7*
7,3

34
35
40
45
48
50

12,9
17,7
25,1
37,2
52,6
57,8
95,7
172,3
258,3
347,5

4,4
7,4
12,7
22,5
36,5
41,4
81,3
173,3
287,9
415,1

2,5

Brooker & Ireland
(1965)
Rowe (1957)
Abdelhamid &
Krizek (1976)
Alpan (1967)
Lee & Jin (1979)
Alpan (1967)

with m1=0,54exp(-Ip/281)

Schmidt (1966)
Ladd et al (1977)

with m1=f(Ip)

Tavenas et al (1975)
OCR

Trong đó:

NC= cố kết thường (Normally consolidated)
OC=quá cố kết (Overconsolidated)

Chú thích:
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 10



Khi thử động cọc đóng, nếu độ chối thực tế (đo được) er≥0.002m:

-

Khi thử động cọc đóng, nếu độ chối thực tế (đo được) er

h: chiều cao rơi búa, m
e: hệ số phục hồi, một số giá trị e như sau:
+ cọc có đầu bịt thép: e=0,55
+ cọc thép có đệm đầu cọc bằng gỗ mềm: e=0,4
+ cọc bê tông cốt thép, đệm đầu bằng gỗ: e=0,2
ef: độ lún của cọc dưới một nhát búa khi thí nghiệm (độ chối), m
c1: biến dạng đàn hồi của đầu cọc, đệm đầu cọc và cọc dẫn, m
c2: biến dạng đàn hồi của cọc, m

c3: biến dạng của đất nền, thường lấy bằng 0,005m
A: diện tích tiết diện cọc. m²
E: modun đàn hồi của vật liệu cọc, T/m²
Fs: hệ số an toàn khi áp dụng công thức Hilley: Fs≥3,0
3.4. Tính toán sức chịu tải của cọc theo kết quả nén tĩnh cọc.
Áp dụng phụ lục E – Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 205 – 1998: Móng cọc – Tiêu
chuẩn thiết kế [1].
Phương pháp thí nghiệm: là tăng tải từng cấp lên cọc thử và đo độ lún ổn định tương
ứng, cho tới lúc đạt giá trị cực hạn của tải tác động. Từ quan hệ tải – độ lún có thể suy ra
sức chịu tải cực hạn, sức chịu tải từ biến, sức chịu tải cho phép của cọc.
- Sức chịu tải cho phép của cọc: Qa=Qtc/ktc (ktc≥2,0)
- Sức chịu tải tiêu chuẩn theo kết quả thử bằng tải trọng nén, nhỏ và theo hướng
ngang được xác định:

m: hệ số điều kiện làm việc cho tất cả loại nhà và công trình, trừ trụ đường dây tải
điện lộ thiên:
m=1,0 đối với cọc chịu nén dọc trục hoặc nén ngang
m=0,8 đối với cọc chịu nhổ khi độ sâu hạ cọc vào đất ≥ 4m
m=0.6 đối với cọc chịu nhổ khi độ sâu hạ cọc vào đất < 4m
Qu: sức chịu tải cực hạn của cọc, T.

Engineering Manual (1985): là tải trọng xác định từ giao điểm của biểu đồ quan hệ tải trọng.
Độ lún với đường thẳng: Sf=δ+d/30.

CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 14


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

r fu

Hình 4. Phương pháp xác định Qu
Sf: độ lún tại cấp tải trọng phá hoại, m
δ: biến dạng đàn hồi của cọc, m

Q: tải trọng tác dụng lên cọc, T
Lp: chiều dài cọc, m
A: diện tích tiết diện cọc, m²
Ep: modun đàn hồi của vật liệu cọc, T/m²
Sức chịu tải giới hạn của cọc theo phương pháp của Davisson: là tải trọng ứng với độ
lún trên đường cong tải trọng – độ lún có được thử tĩnh:

Lp/d>8: Sf=0.0038+0.02 (m).

Sức chống cực hạn của mũi cọc:
Qp=Ap.qp=Ap.Kc.qc

kc: hệ số mang tải, lấy theo bảng C1
qc: sức chống xuyên trung bình, lấy trong khoảng 3d phía trên mũi cọc
-

Sức chống cực hạn ở mặt bên cọc:
Qs=uΣhsi.fsi

hsi: độ dài của cọc trong lớp đất thứ i
u: chu vi diện tích cọc
fsi: ma sát bên đơn vị của lớp đất thứ i và xác đinh theo lớp chống xuyến đầu mũi q c ở
cùng độ sâu, fsi=qci/αi
αi: hệ số lấy theo bảng C1 của tiêu chuẩn.
Bảng 20. Hệ số Ks và a

Loại
đất

Đất
lọai sét
chảy,
bùn
Đất
loại sét
cứng
vừa
Đất
loại sét,

0.5

30

30

30

30

15

15

15

15

20005000

0.35

0.45

40

80

40


80
(35)

80
(35)

35

0-2500

0.4

0.5

(60)
120

150

(60)
80

(120)
60

35

35

35


Cọc nhồi
Thành Thành
bê
ống
tông
thép

Cọc đóng
Thành Thành
bê
ống
tông
thép

Cọc nhồi
Thành Thành
bê
ống
tông
thép

CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Cọc đóng
Thành Thành
bê
ống
tông

Hệ số Kc

Hệ số α

Sức
chống ở
mũi qc
(kPa)

Cọc
hồi

Cọc
đóng

>10000

0.3

0.4

150

300
(200)

150

>5000


ống
tông
thép

Cọc nhồi
Thành Thành
bê
ống
tông
thép

Cọc đóng
Thành Thành
bê
ống
tông
thép

300
(200)

(150)
120

(120)
80

(150)
120


Cần hết sức thận trọng khi lấy giá trị bên của cọc trong sét mềm và bùn vì khi tác
dung một tải trọng nhỏ lên nó, hoặc ngay cả với tải trọng bản thân, cũng làm cho loại đất
này lún và tạo ra ma sát âm.
Các giá trị trong ngoặc có thể sử dụng khi:
- Đối với cọc nhồi, thành hố được giữ tốt, khi thi công không gây phá hoại thành hố
và bê tông cọc đạt chất lượng cao;
- Đối với cọc đóng có tác dụng làm chặt đất khi đóng cọc.
Giá trị sức chống xuyên ở mũi nêu trong bảng C.1 tương ứng với mũi côn đơn giả
3.5.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo CPTu.
Sức chịu tải của cọc theo CPTu tương tự sức chịu tải của cọc theo CPT. Tuy nhiên
sức chống xuyên chịu mũi có hiệu qE thay cho sức kháng mũi tổng qT : qE=qT-u2
u2 : áp lực nước lỗ rỗng
Sức kháng bên đơn vị fs=Cs.qE
Cs hệ số hiệu chỉnh sức kháng ma sát, phụ thuộc vào loại đất mà cọc đi qua.
Bảng 31. Hệ số Cs
Loại đất
Các loại đất mềm có độ nhạy cao
Đất sét
Sét cứng, sét lẫn bụi

Cs
0,08
0,05
0,025

CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 17


Ntb: chỉ số SPT trung bình dọc thân cọc trong phạm vi lớp đất rời
As: diện tích mặt bên cọc trong phạm vi lớp đất rời
K1: hệ số, lấy bằng 400 cho cọc đóng và bằng 120 cho cọc khoan nhồi
K2: hệ số, lấy bằng 2,0 cho cọc đóng và bằng 1,0 cho cọc khoan nhồi
Hệ số an toán áp dụng khi tính toán sức chịu tải của cọc theo xuyên tiêu chuẩn lấy
bằng 2,5÷3,0
Sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản

Na: chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc
Ns: chỉ số SPT của lớp đất cát bên thân cọc
Ls: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, m
Lc: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét,m
α: hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công cọc: cọc BTCT thi công bằng
phương pháp đóng: α=30; cọc khoan nhồi α=15.

CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 18


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

r fu


của cọc. Vì thế, đối với những công trình lớn, quan trọng thì nhất thiết phải tiến hành thí
nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh. Nếu việc thí nghiệm tiến hành trước giai đoạn thiết kế thì
kết quả thí nghiệm về sức chịu tải của cọc được dùng để tính toán trong thiết kế. Nếu móng
cọc đã được thiết kế trước khi thí nghiệm thì kết quả thí nghiệm được dùng để kiểm tra và
sửa đổi lại thiết kế. Ví dụ, nếu thí nghiệm cho kết quả sức chịu tải tính toán của cọc nhỏ hơn
trị số đã dùng trong thiết kế thì bắt buộc phải tăng số lượng cọc trong móng, hoặc tăng chiều
dài cọc, hay tăng tiết diện của cọc (chỉ áp dụng biện pháp tăng tiết diện của cọc khi chưa
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 19


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

r fu

đúc cọc hàng loạt). Nếu thí nghiệm cho kết quả sức chịu tải tính toán của cọc lớn hơn trị số
đã dùng trong thiết kế thì giải quyết theo cách ngược lại.
Vì quá phức tạp, cồng kềnh và tốn kém, cho nên chỉ đối với những công trình lớn và
quan trọng thì người ta mới quy định bắt buộc phải tiến hành thí nghiệm cọc bằng tải trọng
tĩnh và cũng chỉ quy định thí nghiệm với số lượng cọc tương đối ít.
Việc thí nghiệm cọc bằng tải trọng động đơn giản và đỡ tốn kém hơn nhiều so với
việc thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh, nhất là các cọc cho cầu, cống ở giữa sông không có
mặt bằng thoáng. Vì vậy hầu như công trình móng cọc nào cũng có thể tiến hành đóng cọc

chiều dài cọc và khoảng cách giữa các cọc (Whitaker, 1957; Kerisel, 1967).
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM

Trang 20


QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ

TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ THUẬT
Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

Hướng dẫn tính toán cọc BTCT chịu tải trọng đứng
r fu

Bảng 12. Hệ số Ge
Khoảng cách cọc (s)

3B

4B

5B

6B

8B

Hệ số nhóm (Ge)


ma sát âm.
+ Nếu h1D: tổng lực ma sát âm là tổng lực ma sát âm:

Trường hợp tải trên mặt đất phân bố đều kín khắp : [∆σ’(z)≡q0] và sự treo đất lên cọc
đạt cực đại trong lớp tải đắp [∆σv’(0)= σ1’(0)= q0], các biểu thức tính lực ma sát trở thành:
+ Nếu h1D: tổng lực ma sát âm:

Nếu đất nền rất ít lún, h2 rất bé so với h1 và D, tổng lực ma sát âm được phân tích
theo h2 tương tự như h1.
Trong trường hợp để đơn giản hóa tính toán, chọn tính với cực trị của ma sát âm với
giả thiết sự treo đất lên cọc đạt tối đa, ứng với λ=0: σv’(z)=q0+γ’z

Số hiệu: HD – 17 – 05 – 08

r fu

Chiều dài hiệu quả của cọc: là chiều dài trên đó có sự tham gia của lực ma sát bên.
Chiều dài này khác với chiều dài thực đóng vào đất của cọc vì đa số các cọc ở phần phía
trên có thể không tiếp xúc chặt với đất do người, máy móc và những biến đổi theo mùa cho
đất phía trên mềm ra và nứt nẻ. Chiều dài này được đánh giá với từng vị trí địa lý riêng.
Ảnh hưởng của truyền tải dọc trục (tải trọng tới hạn của cọc mảnh): thông thường
người ta giả thiết rằng tải trọng dọc trục là không thay đổi dọc theo cọc và sự truyền tải
trọng là không xảy ra dọc theo thân cọc. Điều này chỉ có thể được áp dụng đối với những
cọc chống tương đối ngắn hoặc cứng. Trong các cọc treo và cọc chống có thể nén được, sự
truyền tải trọng có thể xảy ra dọc theo thân cọc.
Mô hình đất đưa ra khác xa với đất thực và khi đó coi sức kháng của đất là không
đổi. Sức kháng tĩnh của cọc có thể không bằng sức kháng động của cọc.
V. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỌC.
Chất lượng cọc thường được đánh giá qua cọc đơn. Chất lượng cọc đơn gồm 2 phần
chính: độ nguyên vẹn của kết cấu và sức chịu tải.
Độ nguyện vẹn của kết cấu là yêu cầu để cọc đảm bảo khả năng làm việc kết cấu
đúng theo yêu cầu thiết kế. Như là: cọc đủ tiết diện, vật liệu cọc đủ độ bền, cọc không gãy
nứt hay khuyết tật.
Sức chịu tải của cọc đơn là thông số quan trọng nhất sau khi thi công xong. Hiên nay
có 3 phương pháp để xác định sức chịu tải của cọc. Các phương pháp kiểm tra cơ bản là:
phương pháp siêu am truyền qua đường ống – tiếng vọng; phương pháp thử động biến dạng
lớn; phương pháp thử động biến dạng nhỏ; phương pháp thử tĩnh động Osterberg; phương
pháp gamma (ít sử dụng vì độ an toàn thấp).
Để đánh giá chất lượng cọc thì ta dựa vào các chuẩn sau: vật liệu chế tạo cọc; hình
học cọc (kích thước, vị trí, độ cao, độ nghiêng); tuổi thọ của cọc; khả năng mang tải; độ
nguyên vẹn kết cấu.
VI. TÍNH TOÁN VÍ DỤ CHO CÁC TRƯỜNG HỢP.

Trang 24