Thế nào là móng bè cọc - piled raft foundation

Thuật ngữ móng bè cọc (tiếng Anh là piled raft foundation) đang được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học.

Từ những năm 50 – 60 của thế kỷ XX đến những năm đầu thế kỷ XXI nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố, điển hình như: Zeevaert (1957), Davis & Poulos (1972), Hooper (1973), Burland et al. (1977), Sommer et al. (1985), Price & Wardel (1986), Franke (1991), O’Neill et al. (1996), van Impe & Lungu (1996), El - Mossallamy & Franke (1997), Poulos (2001), Chow & Small (2008), Yamashita et al. (2011)…

Móng bè cọc là tổ hợp gồm các phần tử chịu lực sau: cọc, bè và đất nền bên dưới. Khi chịu tải trọng ngoài cả ba cùng tham gia chịu lực và tương tác lẫn nhau.

1-     Tương tác giữa cọc và cọc

2-     Tương tác giữa cọc và bè

3-     Tương tác giữa bè và bè

4-     Tương tác giữa đất và bè cọc

5-     Tương tác giữa ma sát thành và sức kháng mũi của cọc

Randolph ( 1994) [2] trình bày ba quan điểm thiết kế móng bè cọc, gồm có:

1. Quan điểm cổ điển: cọc được quan niệm là bộ phận chính gánh đỡ toàn bộ tải trọng công trình.

2. Quan điểm “cọc tới hạn”: mỗi cọc được thiết kế làm việc với tải trọng từ 70% đến 80% sức chịu tải tới hạn của cọc. Mục đích cọc thêm vào dùng để làm giảm áp lực tiếp xúc giữa nền và bè bên dưới. Với loại cọc này thì hệ số an toàn của cọc sẽ nhỏ hơn quan điểm cổ điển.

Hansbo (1993) [3] có làm so sánh ứng xử biến dạng của hai công trình theo hai quan điểm bè cọc khác nhau. Theo hình 1.1 ta thấy, phương án 2 tiết kiệm cọc đồng thời độ lún giảm hơn phương án 1 một cách đáng kể.

Hình 1‑1: Biến dạng của hai công trình, một theo quan điểm cổ điển, một theo quan điểm cọc tới hạn (theo Hansbo, 1993 [3])

3. Quan điểm giảm lún lệch: cọc được bố trí để làm giảm độ lún lệch, cũng như giảm độ lún của công trình (hình 1.2).

Hình 1‑2: Cọc bố trí làm giảm độ lún của nền (theo Randolph, 1994 [2])

Hình 1‑3: Cọc giảm lún trong vai trò làm giảm lún cục bộ ( theo Tan Y.C. and Chow C.M.,2004 [5])

Poulos , H. G. ( 2001) [4] có trình bày các quan điểm thiết kế móng bè cọc thông qua hình 1.4:

 -  Đường cong 0: Ứng xử của móng bè

 -  Đường cong 1: Ứng xử của bè với cọc được thiết kế với hệ số an toàn thông thường.

 -  Đường cong 2: Ứng xử của bè với cọc được thiết kế với hệ số an toàn nhỏ hơn.

 -  Đường cong 3: Ứng xử của bè với cọc được thiết kế với khả năng chịu tải cực hạn.

Hình 1‑4: Đường cong quan hệ giữa độ lún và tải trọng tác dụng cho móng bè cọc theo các quan điểm thiết kế ( Poulos , 2001 [4])

Từ đường cong trên ta thấy rằng:

Đường cong 0 diễn tả ứng xử của móng bè, trong trường hợp này độ lún vượt quá độ lún cho phép tải trọng thiết kế.

Đường cong 1 diễn tả quan điểm thiết kế cổ điển, ứng xử của bè cọc được xem như là ứng xử của hệ móng cọc. Trong trường hợp này thì giai đoạn làm việc đàn hồi còn rất lớn so với tải trọng thiết kế và cọc gánh toàn bộ tải trọng tác dụng.

Đường cong 2 diễn tả quan điểm cọc được thiết kế theo hệ số an toàn thấp hơn vì số lượng cọc ít hơn nên bè gánh đỡ nhiều tải trọng hơn so với đường cong 1.

Đường cong 3 diễn tả quan điểm sử dụng cọc dùng để giảm lún và độ lún lệch và tận dụng khả năng chịu tải tới hạn của cọc khi chịu tải trọng thiết kế của công trình. Tại tải trọng thiết kế, quan hệ giữa độ lún và tải trọng là phi tuyến, nhưng toàn bộ hệ thống móng an toàn và độ lún ổn định đạt yêu cầu. Đồng thời nhận thấy quan điểm thiết kế theo đường cong 3 dẫn đến tiết kiệm chi phí hơn các quan điểm khác.

Tài Liệu Tham Khảo:

[1]

H. G. Poulos, "Methods Of Analysis Of Piled Raft Foundations," A Report Prepared on Behalf of Technical Committee TC18 on Piled Foundations, 2001.

[2]

M. F. Randolph, "Design Methods for Pile Groups and Piled Rafts," XIII ICSMFE, pp. 61-82, 1994.

[3]

S. Hansbo, "Interaction problems related to the installation of pile groups," in Proc. of 2nd Int. Geot. Sem. on Deep Foundations on Bored and Auger Piles, Ghent, 1993, pp. 59-66.

[4]

H. G. Poulos, "Piled raft foundations : design and applications," Géotechnique, vol. 51, no. 2, pp. 95-113, 2001.

[5]

Y. C. Tan and C. M. Chow, "Design of Piled Raft Foundation on Soft Ground," University of Malaysia, 2004.

[6]

H. G. Poulos, J. C. Small, L. D. Ta, J. Sinha, and L. Chen, "Comparison of some methods for analysis od piled rafts," in Proc. of 14th Int. Conf. Soil Mech. Found. Engng, Hamburg, 1997, pp. 1119-1124.


Tin chuyên ngành

Image
TỔNG HỢP CÁC BIỂU MẪU SV LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -KSXD

Khoa gửi đến các bạn SV Khoa Xây Dựng các biểu mẫu phục vụ trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.

Image
TỔNG HỢP CÁC BÀI BÁO HAY TRÊN WEB KHOA XÂY DỰNG

Khoa gửi đến các bạn SV Khoa Xây Dựng link các bài báo hay trên qeb Khoa.

Image
Một số bài toán thường gặp trong Địa Chất Thủy Văn

Địa Chất Thủy Văn nói riêng và Địa Chất Công Trình nói chung là một môn học quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng. Nay tôi viết bài báo này để tổng hợp MỘT SÔ DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG MÔN HỌC NÀY.

Image
So sánh một số phương pháp phân tích móng bè cọc

Tên bài báo: SO SÁNH MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÓNG BÈ CỌC

Image
Tại sao phải bố trí đai cột trong nút khung nhà cao tầng?

Một số ý kiến hiện nay cho rằng việc bố trí cốt đai như vậy sẽ gây khó khăn cho việc thi công. Nói như vậy tức là chưa hiểu được tầm quan trọng của liên kết trong kết cấu..

©2012 Bản quyền thuộc về Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Kiến Trúc Thành phố Hồ Chí Minh.