1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

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

TRẦN HOÀN MĨ

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
CHỊU ĐỘNG ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN NƯỚC NGOÀI

LUẬN VĂN THẠC SỸ XÂY DỰNG DD&CN

HÀ NỘI – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------------TRẦN HOÀN MĨ
KHÓA: 2014-2016

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
CHỊU ĐỘNG ĐẤT THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
VÀ MỘT SỐ TIÊU CHUẨN NƯỚC NGOÀI


Trần Hoàn Mĩ


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa học
độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trần Hoàn Mĩ


MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các hình, đồ thị trong luận văn
Danh mục các bảng biểu trong luận văn
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
 Lý do chọn đề tài. .................................................................................................1
 Mục đích nghiên cứu. ...........................................................................................2
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. .......................................................................2
 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................2
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................................2
 Cấu trúc luận văn. .................................................................................................3
NỘI DUNG................................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1 ................................................................................................................ 5


Các cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng tĩnh ...............25

2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2

Theo độ bền của vật liệu làm cọc [2].......................................................25
Theo các chỉ tiêu cường độ đất nền [2] ...................................................26
Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT .....................................29
Cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng động đất .............32

2.2.1 Cơ sở lý thuyết .........................................................................................32
2.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng động dựa trên phương
pháp mô hình hóa [7]..........................................................................................45
2.3 So sánh tính toán sức chịu tải cọc đơn trong vùng động đất theo tiêu
chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn AASHTO-LRFD2012, Eurocode7 ..................60
2.4

Đề xuất bảng tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng động đất :63

CHƯƠNG 3 ..............................................................................................................66
SO SÁNH, TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CHỊU ĐỘNG ĐẤT
TRONG ĐIỀU KIỆN ĐỊA TẦNG HÀ NỘI ...........................................................66
3.1

Văn phòng tổ hợp kinh doanh chuyển giao công nghệ Detech ...............66

3.1.1


Hình 1.3.

Các loại đứt gãy và chuyển động tại đứt gãy

Hình 1.4.

Quan hệ giữa gờ mở rộng, vùng hút chìm và chuyển động
trượt ngang tại các bờ mảng

Hình 1.5.

Bản đổ địa chấn kiến tạo khu vực bán đảo đông dương

Hình 1.6.

Bản đồ phân vùng gia tốc lãnh thổ Việt Nam

Hình 1.7.
Hình 1.8.
Hình 1.9.

Cơ chế tương tác giữa cọc và đất trong khi có tải trọng động
đất
Mặt cắt tiêu biểu của dịch chuyển do động đất
Dạng chung của mô hình tính toán tương tác nền móng-kết
cấu của công trình dưới tác dụng của tải trọng động đất

Hình 2.1.



Số hiệu hình

Tên hình

Hình 2.9.

Ứng xử của cọc chịu tải trọng ngang

Hình 2.10.

Hình 2.11.

Mô hình tính toán cọc chịu tải trọng ngang theo đường cong
p-y
Đường cong p-y cho đất sét mềm dưới mực nước ngầm
(a)Tải trọng tĩnh (b) Tải trọng động

Hình 2.12.

Hình 2.13.

Đường cong p-y cho đất sét cứng trên mực nước ngầm tải
trọng tĩnh.
Đường cong p-y cho đất sét trên mực nước ngầm do tải trọng
động

Hình 2.14.

Đường cong p-y cho đất cát


Mô hình tính toán

Hình 3.2.

Dữ liệu về kích thước cọc, thông số tính toán

Hình 3.3.

Dữ liệu về tải trọng

Hình 3.4.

Biểu đồ đường cong tải trọng và độ lún


Số hiệu hình
Hình 3.5.

Tên hình
Biểu đồ so sánh kết quả tính toán sức chịu tải của cọc chịu
động đất với phần mềm GEO5

Hình 3.6.

Mô hình tính toán

Hình 3.7.

Dữ liệu về kích thước cọc, thông số tính toán

Bảng chuyển đổi từ đỉnh gia tốc nền sang cấp động đất

Bảng 2.1.

Sức chống mũi cọc

Bảng 2.2.

Hệ số Mc1 và Mc2

Bảng 2.3.

Hệ số tỉ lệ K

Bảng 2.4.

Các hệ số điều kiện làm việc γeq1 và γeq2

Bảng 2.5.

Các hệ số α1, α2, α3 và α4

Bảng 2.6.

Các hệ số tỷ lệ k

Bảng 2.7.

Tổ hợp và hệ số tải trọng


2007) … thường xuyên xảy ra các trận động đất, đe dọa tính mạng hàng ngàn người
cũng như phá hủy hàng trăm ngôi nhà. Ở Việt Nam cũng xuất hiện các trận động
đất ở Lai Châu, Điện Biên Phủ. Những trận động đất này nằm trên các đới đứt gãy
Sơn La – Lai Châu – Điện Biên có thể gây ra các trận động đất mạnh lên tới 7 độ
Richter. Ngoài ra, từ cuối năm 2012 đến nay có khá nhiều trận động đất xảy ra tại
Cao Bằng, Thanh Hóa, Nghệ An và ngoài khơi Bà Rịa – Vũng tàu. Việc tính toán
các ảnh hưởng của động đất đến cọc nói riêng và nền móng nói chung là điều cần
thiết.
Tuy nhiên, hiện nay các nghiên cứu về sức chịu tải của cọc cũng như nền
móng khi chịu tải trọng động đất còn ít và đây là một vấn đề hết sức cần thiết để
nghiên cứu. Các tiêu chuẩn TCVN 10304-2014, TCXD 205-1988 còn có những
vấn đề chưa được rõ ràng, gây khó khăn cho việc áp dụng cũng như chưa phản ánh
hết được ứng xử của cọc trong vùng động đất. Cần phải nghiên cứu và khảo sát tính
toán sức chịu tải của cọc theo một số tiêu chuẩn nước ngoài như AASHTO-


2

LRFD2012, Eurocode7... để so sánh và phân tích bài toán sức chịu tải cọc khi chịu
ảnh hưởng động đất.
Chính vì vậy, đề tài “Tính toán sức chịu tải của cọc chịu động đất theo tiêu
chuẩn Việt nam và một số tiêu chuẩn nước ngoài” là thực sự cần thiết, có ý nghĩa
khoa học và thực tiễn.
 Mục đích nghiên cứu.
- Tính toán sức chịu tải của cọc chịu động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam và một số
tiêu chuẩn nước ngoài như AASHTO-LRFD2012, Eurocode7.
- Đánh giá lại tính hiệu quả của các tiêu chuẩn về tính toán sức chịu tải của cọc chịu
động đất khi áp dụng tại Việt Nam, đề xuất hệ số sử dụng hợp lý trong điều kiện
thực tế.
 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

1.2 Tính toán sức chịu tải của cọc
1.3 Thực trạng tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu động đất tại Việt Nam
Chương 2: Cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc trong vùng động đất theo
tiêu chuẩn Việt Nam và một số tiêu chuẩn nước ngoài
2.1 Các cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng tĩnh
2.2 Các cơ sở tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng động đất
2.3 So sánh tính toán sức chịu tải cọc theo các tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu
chuẩn AASHTO-LRFD2012, Eurocode7
2.4 Đề xuất bảng tính toán sức chịu tải của cọc khi chịu tải trọng động đất
Chương 3: So sánh, tính toán sức chịu tải của cọc chịu tải trọng động đất
trong điều kiện địa tầng Hà Nội


4

3.1 Văn phòng giao dịch tổ hợp kinh doanh chuyển giao công nghệ Detech
3.2 Nhà ở chung cư cao tầng CT2B khu đô thị mới Nghĩa Đô, Hà Nội

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- Kết luận
- Kiến nghị


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

không rõ ràng vẫn chưa được giải quyết. Tiêu chuẩn AASHTO LRFD 2012 rõ ràng


83

rành mạch hơn trong các chỉ dẫn thiết kế, đi vào cụ thể hơn các yếu tố tác động vào
sức chịu tải của cọc.
Qua việc phân tích, đánh giá ở trên tác giả nhận thấy việc tính toán sức chịu tải
của cọc chịu động đất theo tiêu chuẩn AASHTO LRFD 2012 là tương đối mạch lạc
và đáng tin cậy
Kiến nghị
Do thời gian hạn chế, đề tài chỉ mới đề cập đến xác định sức chịu tải của cọc
chịu động đất theo phương pháp giả tĩnh, chưa giải quyết xét đến tương tác động
học. Vì thế trong thời gian tương lai hướng nghiên cứu là xét đến tương tác động
học. Điều này cần được nghiên cứu theo các hướng sau:
+ Cần soát xét lại các tiêu chuẩn Việt Nam, xây dựng tiêu chuẩn, chỉ dẫn tính
toán thiết kế phù hợp với điều kiện Việt Nam.
+ Xem xét lại hệ số chiết giảm điều kiện làm việc của đất nền
+ Tính toán sự thay đổi ứng suất trong cọc với kích thước cọc khác nhau dưới tác
động động học, quán tính khi chịu tải động đất.


84

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Bộ xây dựng (2014), ”Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 10304:2014”,
Hà Nội.
2. Bộ xây dựng (1988), ”Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 205:1988”, Hà
Nội.

chấn cho công trình: EN1997 và EN 1998”, EU.
15. Vương Văn Thành, Nguyễn Đức Nguôn, Phạm Ngọc Thắng, ”Tính toán thực
hành nền móng công trình dân dụng và công nghiệp”, NXB Xây dựng, Hà
Nội.
Tiếng Anh
16. Agarwal Pankaj, Manish Shrikhande (2006), Earthquake Resistant Design of
Structure. PHI Learning Private Limited, New Delhi.
17. American Association of State Highway and Transportation Officials (2012),
”AASHTO-LRFD2012”, American.
18. Gatinskii Yu. G.(1979), “Geological map of the Indochina peninsula and adjacent
territories on 1: 25.000.000 scale”, VNII Geol Zarub stran., Moskva.


86

19. Минстрой России (1995), “СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ СНиП 2.02.03-85
Москва 1995”, Россия Федерация