Bài giảng Nền móng - Chương 5: Móng cọc (Phần 2)

 CH ƯƠ NG 5: MÓNG CỌC 
CH ƯƠ NG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG 
CH ƯƠ NG 2: CÁC C Ơ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG 
CH ƯƠ NG 3: MÓNG NÔNG 
CH ƯƠ NG 4: GIA CỐ NỀN 
CH ƯƠ NG 5: MÓNG CỌC 
CH ƯƠ NG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 
5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Đ Ơ N 
 Sức chịu tải là khả n ă ng chịu tải của cọc trong các quá trình: 
 Thi công 
 Sử dụng 
 Trong giai đ oạn thi công: 
 Cọc bị gãy, đ ứt, vỡ do cẩu lắp, đ óng, ép, rung phá hoại về mặt vật liệu 
 Aûnh h ư ởng đ ến công trình lân cận, xâm hại đ ến sức khoẻ dân c ư , ô nhiễm môi tr ư ờng 
5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Đ Ơ N 
5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Đ Ơ N 
 Trong giai đ oạn sử dụng: 
 Phá hoại về mặt vật liệu khi chịu tải thí nghiệm, tải trọng công trình 
 Nền đ ất bị phá hoại công trình mất ổn đ ịnh 
 Nền đ ất có chuyển vị lớn công trình sử dung không bình th ư ờng 
Tóm lại: Sức chịu tải của cọc đư ợc xác đ ịnh theo hai giá trị sức chịu tải về ph ươ ng diện vật liệu và về đ ất nền 
 [Q] = min {Q vl , Q dn } 
5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Đ Ơ N 
 Các ph ươ ng pháp tính toán sức chịu tải của cọc: 
 Theo Ư S cho phép của vật liệu làm cọc 
 Theo sức chịu tải của nền đ ất (rất nhiều ph ươ ng pháp) 
 Theo đ ộ lún của cọc 
5.3.1. Khái niệm 
 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu đư ợc tính theo: 
 Ứng suất cho phép của vật liệu khi hạ cọc 
 Ứng suất cho phép của vật liệu suốt tuổi thọ công trình 
 Trạng thái làm việc của cọc: chịu nén đ úng tâm, nén lệch tâm, chịu kéo 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.1. Khái niệm 
 Q vl = A p R vl 
 Q vl – Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 
 A p – Diện tích tiết diện ngang của cọc 
 R vl – C ư ờng đ ộ chịu nén (kéo) của vật liệu làm cọc 
 – hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào đ ộ mảnh của cọc 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
 Vật liệu: 
 Bê tông: Mác 250, th ư ờng dùng Mác 300 
 Cốt t hép dọc: 4 hoặc 8 thanh,  14, thép gân 
 Cốt đ ai: bố trí dày hai đ ầu cọc, phần giữa thân cọc bố trí th ư a h ơ n 
 Mũi cọc; l ư ới thép, bản thép bảo vệ đ ầu cọc; móc cẩu;. 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
 Chịu nén: Q vl = (A p R n + A a R a ) 
 R n – C ư ờng đ ộ chịu nén của bê tông 
 R a – C ư ờng đ ộ chịu nén của thép 
 A p – Diện tích tiết diện ngang của cọc 
 A a – Diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc 
 – hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào đ ộ mảnh của cọc 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
 r – bán kính của cọc tròn hoặc cạnh của cọc vuông 
 d – bề rộng của cọc HCN 
 l o = l – chiều dài tính toán của cọc 
 l – chiều dài thực của cọc 
  - hệ số phụ thuộc liên kết hai đ ầu cọc 
 =l o /r 
<14 
21 
28 
35 
42 
48 
55 
62 
69 
76 
83 
90 
97 
104 
 =l o /d 
<4 
6 
8 
10 
12 
14 
16 
18 
20 
22 
24 
26 
28 
30 
1 
.98 
.96 
.93 
.90 
.87 
.84 
.81 
.78 
.74 
.70 
.65 
.60 
.55 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
 Chịu nén: 
 Kể đ ến ảnh h ư ởng của đ ất yếu 
 Chịu kéo: Q vl = A a R a 
 Chịu uốn: Cọc chịu uốn trong quá trình vận chuyển và lắp dựng cọc cần kiểm tra l ư ợng cốt thép chống uốn, chống cắt 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
 =L /r 
50 
70 
85 
105 
120 
140 
1 
0.8 
0.588 
0.41 
0.31 
0.23 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.2. Cọc BTCT đ úc sẵn 
 Chịu uốn: 
 Trọng l ư ợng cọc q (w) cần xét đ ến hệ số đ ộng từ 1.2 – 2 
 Với cọc có kích th ư ớc lớn có thể bố trí nhiều móc cẩu 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
Bài tập 5-1: 
 Bắt đ ầu đ óng cọc: 
  =l o /r = 20/0.25 = 80 =0.72 
 Q vl = (A p R n + A a R a ) = 
= 0.72*(11*3.14*0.25 2 + 15.56*10 -4 *270)= = 1.55 + 0.42 = 1.97 MN = 197 T 
 Sau khi đ óng xong: 
  =L /r = 10/0.25 = 40 =1 
 Q vl = (A p R n + A a R a ) = 270 T 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
L 
D 
L = 10m 
R = 25 cm 
BT mác 250 
420 CII 
5.3.3. Cọc nhồi: 
 Vật liệu: 
 Bê tông: Mác 200, có đ ộ sụt lớn, phụ gia ninh kết chậm 
 Cốt t hép dọc:  10;  0.2% – 0.4% (chịu nén),  0.4% – 0.65% (chịu tải trọng ngang). Có thể bố trí suốt chiều dài cọc hoặc không 
 Cốt đ ai:  = 6 – 10, a = 200 – 300 
 Cốt đ ai gia c ư ờng:  = 12, a = 2000 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
5.3.3. Cọc nhồi: 
 Q vl = A b R u + A a R an 
 R u – C ư ờng đ ộ tính toán của bê tông cọc nhồi 
 R u = R/4.5 6 MPa – khi đ ổ bê tông d ư ới n ư ớc hoặc d ư ới bùn 
 R u = R/4 7 MPa – khi đ ổ bê tông trong hố hoan khô 
 R – mác thiết kế của bê tông 
 A b – Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc 
 A a – Diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc 
 R an – C ư ờng đ ộ tính toán cho phép của cốt thép 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
Bài tập 5-2: 
 Q vl = A b R u + A a R an 
 R u = 300/4.5 = 66.66 > 60 
 R u = 60 kg/cm 2 
 R an = R a /1.5 = 1800 kg/cm 2 
Q vl = 12*3.14*1800+3.14*(50 2 -12)*60 = = 67824 + 468739 =536563 kg = 536.5 T 
5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU 
L 
D 
L = 40m 
R = 50 cm 
BT mác 300 
1220 CII 
Betonite 
5.4.1. C ơ chế truyền tải từ cọc sang đ ất 
 Thông qua: ma sát giữa thành cọc và đ ất và sức kháng mũi 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
L 
Q 
Q 2 
f s 
Q 1 
L 
Q u 
Q p 
Q s 
5.4.1. C ơ chế truyền tải từ cọc sang đ ất 
 Sự truyền tải là rất phức tạp, khi Q t ă ng thì Q 1 và Q 2 thay đ ổi: 
 Q 1 đ ạt giá trị cực đ ại khi chuyển vị t ươ ng đ ối giữa cọc và đ ất từ 5 – 10mm 
 Q 2 đ ạt giá trị cực đ ại khi mũi cọc có chuyển vị từ 10 – 25% đư ờng kính (bề rộng) cọc 
 Q 1 và Q 2 không đ ạt giá trị cực đ ại cùng lúc 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đ ất nền 
 Q u = Q s + Q p 
 Q u – sức chịu tải cực hạn của cọc 
 Q s – sức chống cắt cực hạn giữa cọc và đ ất 
 Q p – sức kháng mũi cực hạn của cọc 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đ ất nền 
 Q p = A p q p 
 u – chu vi tiết diện cọc 
 A p – diện tích tiết diện mũi cọc 
 p p – ứng suất kháng mũi cực hạn 
 Sức chịu tải cho phép của cọc: 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đ ất nền 
 Các ph ươ ng pháp ư ớc l ư ợng, xác đ ịnh sức chịu tải của cọc theo đ ất nền : 
 Theo kết quả thí nghiệm nền đ ất ( Thí nghiệm trong phòng hoặc hiện tr ư ờng) 
 Theo thí nghiệm nén tĩnh cọc ( Full – Scale Load Test) 
 Theo thí nghiệm đ ộng (cho các loại cọc hạ bằng búa đ óng) 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.2. Sức chịu tải của cọc theo đ ất nền 
 Sức chịu tải tức thời và lâu dài: 
 Với các nền đ ất sét, phải xác đ ịnh sức chịu tải tức thời (UU, CU) và sức chịu tải lâu dài (CU hay CD). Thời đ iểm nguy hiểm nhất đ ối với nền đ ất dính chính là khi vừa xây xong công trình, n ư ớc ch ư a kịp thoát đ i 
 Với nền đ ất cát không phân biệt sức chịu tải tức thời và lâu dài 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.3. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
a. TT SCT của cọc theo chỉ tiêu trạng thái (PP thống kê) 
 Phụ lục A, TCXD 205 – 1998 
 Dựa vào tên và trạng thái đ ất cát và đ ộ cứng (I L ) của đ ất dính đ ể xác đ ịnh q p và q s . 
 Độ chính xác không cao (Theo SNiP 2.02.03.85) 
 FS th ư ờng lấy bằng 1.4 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.3. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
b. TT SCT của cọc theo chỉ tiêu c ư ờng đ ộ 
 Phụ lục B, TCXD 205 – 1998 
 Kết hợp một số PP đ ã trình bày trong 5.4.4 
 FS s =1.5 – 2.0 ; FS p = 2.0 – 3.0 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.3. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
c. TT SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên 
 TN hiện tr ư ờng rất quan trọng với nền đ ất cát hoặc với các loại đ ất khó lấy mẫu 
 TN hiện tr ư ờng và c U sử dụng các PP đ ã nêu hoặc các công thức t ươ ng quan đ ể tính Q p , Q s . 
 Sử dụng kết quả TN CPT và SPT đ ể tính Q u cho cọc, trong đ ó TN CPT cho kết quả đ áng tin cậy h ơ n 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.3. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
 c. TT SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên 
 Thí nghiệm SPT (Meyerhoff): 
 q p = 400 N 60 (kN/m 2 ) - cọc đ óng 
 q p = 120 N 60 (kN/m 2 ) - cọc nhồi 
 N 60 – chỉ số SPT hiệu chỉnh về 60% n ă ng l ư ợng hữu ích 
 N 60 lấy trung bình trong khoảng 4D trên mũi cọc và 1D d ư ới mũi cọc 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
 c. TT SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên 
 Thí nghiệm SPT (Meyerhoff): 
 f s = 2N 60 (kN/m 2 )– cọc đ óng 
 f s = N 60 (kN/m 2 )– cọc nhồi 
 Hệ số an toàn FS = 2.5-3.0 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
 c. TT SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên 
L 
D 
L b 
 Thí nghiệm CPT (Meyerhoff): 
 q p = k c q c 
 k c = hệ số SCT, tra bảng 
 q c = chỉ số CPT trung bình trong khoảng 3D trên mũi cọc và 3D d ư ới mũi cọc 
3a 
 b 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo TCVN 
 c. TT SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên 
 Thí nghiệm CPT (Meyerhoff): 
 f si = q ci / i f simax 
 i và f simax tra bảng 
 q ci = chỉ số CPT trung bình của lớp (phân lớp) thứ i 
 FS = 2 – 3 (th ư ờng FS s =2.0 ; FS p = 3.0) 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
a. Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Terzaghi: 
 Xuất phát từ công thức tính Sức chịu tải cho móng nông 
 Q p = A p q p = D 2 (0.4N  D + q’N q + 1.3cN c ) – cọc vuông cạnh D 
 Q p = A p q p = 0.25 D 2 (0.3N  D + q’N q +1.3cN c ) – cọc tròn ĐK D 
 Có thể bỏ qua thành phần 0.4N  D và 0.3N  D và bù cho trọng l ư ợng cọc 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Meyerhoff: 
 Q p = A p (q’N* q + cN* c ) 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
L = L b 
L 
 L b 
 N* q , N* c – các hệ số sức chịu tải hiệu chỉnh 
 L b – chiều dài đ oạn cọc cắm trong lớp đ ất đ ặt mũi cọc 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
q p 
L b /D 
(L b /D) cr 
 Meyerhoff: 
 Khi L b t ă ng, Q p t ă ng và Q p đ ạt cực đ ại khi L b /D = (L b /D) cr 
 (L b /D) cr – xác đ ịnh theo 
 L b /D > (L b /D) cr – cọc ngàm đ ất 
 N* q , N* c – xác đ ịnh theo và (L b /D) cr 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Meyerhoff: 
 Đất cát: Q p = A p q p = A p q’N* q 
 Xác đ ịnh  Xác đ ịnh L b /D  Xác đ ịnh (L b /D) cr 
 Xác đ ịnh N* q theo và (L b /D) cr  Xác đ ịnh Q p 
 Q p = A p q’N* q < A p q l với q l [kN/m 2 ] = 50N* q tg 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Meyerhoff: 
 Với nền cát không đ ồng nhất: 
q p 
z 
q l(c) 
q l(y) 
Cát rời 
Cát chặt 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Meyerhoff: 
Đất dính bão hoà: 
Tức thời: Q p = A p c U N* c = 9c U A p 
Lâu dài: Q p = A p (q’N* q + c’N* c ) 
 (L b /D) cr  Xác đ ịnh L b /D 
 Nếu L b /D 0.5(L b /D) cr Chọn N* q , N* c lớn nhất  Q p 
 Nếu L b /D < 0.5(L b /D) cr Tính N* q , N* c  Q p 
Bài tập 5-3: 
 Q p = A p q p = B 2 q’N* q 
 = 35 o (L b /D) cr = 10 
 L b =L=12m L b /D=39.34 N* q = 120 
 q’ = 16.8*12 = 201.6 kN/m 2 
 Q p = D 2 q’N* q = 0.305 2 *201.6*120= 2247.4 kN 
 Q p = A p q l = D 2 .50N* q tg = 0.305 2 *50*120* tg 35 = 390.3 kN 
 Q p = 390.3 kN 
L 
D 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
 =16.8 kN/m 3 
 = 35 o , c =0 
N = 16 
L = 12m, 
D = 0.305m 
Bài tập 5-4: 
 Q p = A p c U N* c 
 = 0 o (L b /D) cr = 1 
 L b =L=12m L b /D=39.34 
 N* c = 9 
 Q p = D 2 9c U = 0.305 2 *9*100 = 83.7 kN 
L 
D 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
 =16.8 kN/m 3 
 U = 0, 
c U =100 kN/m 2 
L = 12m, 
D = 0.305m 
Bài tập 5-5: 
 D = 0.3 m, Q p = ? 
 L = 22 m 
 L = 20.4 m 
D 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
 =15.7 kN/m 3 
 1 = 30 o , c =0 
sat =18.1 kN/m 3 
 1 = 30 o , c =0 
sat =19.4 kN/m 3 
 1 = 40 o , c =0 
MNN 
L 
5m 
13m 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Sức kháng mũi cực hạn Q p : 
Vesic/ Kulhawy: 
 K o = 1 – sin – hệ số áp lực ngang 
 N* c và N*  - hệ số SCT (tra bảng theo và I rr ) 
 I rr - chỉ số đ ộ cứng suy giảm của đ ất 
 Cát chặt và đ ất dính bão hoà (UU): I rr = I r (chỉ số đ ộ cứng) 
 = 0 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
Bài tập 5-6: 
 Q p = A p q p = D 2 ’N*  
 = 35 o , I rr = 90 N*  =79.5 
 K o = 1 – sin = 0.43 
 Q p = 0.305 2 *125*79.5 = 923 kN 
L 
D 
 =16.8 kN/m 3 
 = 35 o , c =0 
I rr = 90 
L = 12m, 
B = 0.305m 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 u – chu vi tiết diện cọc 
 f s - ma sát thành đơ n vị 
 a ; c a - góc ma sát và lực dính giữa cọc và đ ất 
 K - hệ số áp lực ngang 
L 
D 
’ h 
f s 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
 f s không t ă ng tuyến tính theo chiều sâu, sau khi t ă ng đ ến một đ ộ sâu giới hạn thì không t ă ng nữa (L’ = 15D) 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 Hệ số áp lực ngang K 
 Thay đ ổi theo chiều sâu ( K = K p ở đ ầu cọc và K = K o ở mũi cọc ) 
 Phụ thuộc vào vật liệu làm cọc và ph ươ ng pháp hạ cọc 
	( đ ất là vật liệu đ àn hồi) 
 K = K o - tính theo công thức Jaky: 
 K = K o = 1- sin ’ - với đ ất NC 
 K = K o = 1- sin ’ - với đ ất OC 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 Hệ số áp lực ngang K: 
	(Bowles) 
 Theo B.M.Das: 
Coïc nhoài 
K = K o = 1- sin ’ 
Coïc ñoùng toác ñoä chaäm vaø coïc eùp 
K o K 1.4 K o 
Coïc ñoùng toác ñoä nhanh vaø coïc rung 
K o K 1.8 K o 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 Hệ số áp lực ngang K: 
 Theo Broms: Cho đ ất cát 
Loaïi coïc 
 a (ñoä) 
K (caùt chaët vöøa) 
K (caùt chaët) 
Coïc theùp 
20 
0.5 
1 
Coïc beâ toâng 
0.75 
1 
1 
Coïc nhoài 
0.75 
0.5 
0.5 
Coïc goã 
2/3 
1.5 
4 
 Ph ươ ng pháp (Tomlinson): 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 c U (kPa) 
< 25 
1 
25 – 75 
1 – 0.5 
> 75 
0.5 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
 Ph ươ ng pháp  (Burland): 
  =0.25 – 0.4 
 K = K o - tính theo công thức Jaky 
 Theo Bhusan:  = 0.18+ 0.0065 D r 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
 Ph ươ ng pháp  (Focht và Vijavergiya): 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.4. TT Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu c ơ học của đ ất nền 
 Ma sát thành cực hạn Q s : 
Ph ươ ng pháp tổng quát (Kulhawy): 
Loaïi ñaát vaø coïc 
 a / 
Loaïi coïc vaø PP thi coâng 
K/K o 
Caùt/coïc BT khoâng laùng 
1 
Coïc taïo do phun aùp löïc 
1/2 -2/3 
Caùt/coïc BT trôn laùng 
0.8 –1 
Coïc nhoài 
2/3 - 1 
Caùt/coïc theùp khoâng laùng 
0.7 –0.9 
Coïc chuyeån vò ñöùng nhoû 
3/4 -5/4 
Caùt/coïc theùp trôn laùng 
0.5 –0.7 
Coïc chuyeån vò ñöùng lôùn 
1 – 1.2 
Caùt/coïc goã 
0.8 –0.9 
L’ 
 =16.8 kN/m 3 
 = 35 o , c =0 
K = 1.4 
 a = 0.6 
L = 12m, 
B = 0.305m 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
Bài tập 5-7: 
 L’ = 15 D = 4.575 m 
 z = 0 - L’: ’ z = z = 16.8z 
 z L’: ’ v = L’=16.8*4.575 =76.86 kN/m 2 
L 
B 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
Bài tập 5-8: 
 Cọc vuông D =0.3m 
 Q p = ? (Meyerhoff) 
 Q s = ? 
 PP 
 PP  ( ’ = 30 o ) 
 PP  
D 
 = 18 kN/m 3 
c U1 = 30 kN/m 2 
 = 18 kN/m 3 
c U1 = 30 kN/m 2 
 = 19.6 kN/m 3 
c U2 = 100 kN/m 2 
OCR =2 
MNN 
5m 
5m 
20m 
Bài tập 5-8: 
 Q p = D 2 9c U2 = 0.3 2 *9*100 = 81 kN 
 Q s PP : 
 c U1 = 30 kN/m 2 1 = 0.85 ; L 1 =10 m 
 c U2 = 100 kN/m 2 2 = 0.5 ; L 2 =20 m 
 Q s = 4*0.3*(0.85*30*10+0.5*100*20)= 1506 kN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
Bài tập 5-8: 
 Q s PP : 
  1 = K o tg ’= (1- sin30)tg30= 0.289 
  2 = (1-sin30)tg30 = 0.289* = 0.408 
 Q s = 1.2*[0.289*(45*5+110*5)+0.408*226*20)= 2481.8 kN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
D 
MNN 
90 
130 
322 
Bài tập 5-8: 
 Q s PP : 
 L = 30m  = 0.14 
 Q s = 1.2*0.14*(176.5+2*76.7)*30= 1662.7 kN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
Bài tập 5-8: 
 Q u : Q u = Q p + Q s 
 Q u = 81 + 1584.35 = 1665.35 kN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.5. Aûnh h ư ởng của thi công cọc tới SCT 
 a. Đất cát 
 Cọc đ óng (ép): 
 Làm chặt đ ất xung quanh cọc 
 K o t ă ng q s t ă ng 
 Đất quanh cọc tốt lên 
 Cọc nhồi: 
 Khoan lỗ đ ất rời ra K o giảm q s giảm 
 Đáy hố khoan phải đư ợc vệ sinh sạch sẽ 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.5. Aûnh h ư ởng của thi công cọc tới SCT 
 b. Đất dính 
 Cọc đ óng (ép): 
 Đ ất xung quanh cọc xáo trộn 
 Đất ở đ ầu cọc bị đ ẩy trồi 
 u t ă ng SCC SCT tức thời 
 t  SCC  SCT lâu dài 
 Với sét OC nặng SCC giảm theo thời gian, “mềm” hoá 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.5. Aûnh h ư ởng của thi công cọc tới SCT 
 b. Đất dính 
 Khi thi công cọc sau có thể đ ẩy trồi cọc đ ã hạ đ ứt cọc có trình tự đ óng ép cọc hợp lý 
 Cọc nhồi: 
 Aûnh h ư ởng khá phức tạp, phụ thuộc vào chất l ư ợng thành và đ áy hố đ ào 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.6. Hệ số an toàn cho SCT 
 Hệ số an toàn đư ợc chọn dựa theo các yếu tố: 
 Dạng và mức đ ộ quan trọng của công trình 
 Sự không đ ồng nhất (phức tạp) của nền đ ất 
 Độ tin cậy (tỉ mỉ) về khảo sát đ ịa chất 
 Loại và số l ư ợng thí nghiệm đ ất 
 Có hay không có thí nghiệm nén tĩnh 
 Trình đ ộ ( đ ẳng cấp) của nhà thầu (thiết kế, thi công) 
 Xác suất v ư ợt tải trong suốt tuổi thọ công trình 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.6. Hệ số an toàn cho SCT 
 Công trình: 
 Sự kiểm soát: 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.6. Hệ số an toàn cho SCT 
 Hệ số an toàn FS: 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.6. Hệ số an toàn cho SCT 
 Hệ số an toàn FS: 
 Do Q s và Q p không đ ạt cực hạn ứng cùng lúc sử dụng hai hệ số an toàn FS s và FS p khác nhau, thông th ư ờng chọn FS s < FS p 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.7. Ma sát âm 
 Do phụ tải, đ ắp đ ất, hạ MNN,  chuyển vị của đ ất xung quanh lớn h ơ n chuyển vị của cọc ma sát âm giảm SCT của cọc 
 Ma sát âm tỷ lệ với áp lực ngang và tốc đ ộ cố kết của nền ma sát âm kết thúc khi nền ngừng lún ma sát d ươ ng 
 Ma sát âm còn tác đ ộng lên đ ài cọc 
Đất đ ắp 
Đất yếu 
Đất tốt 
Q u 
Q p 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.7. Ma sát âm 
 Đất đ ắp là sét: 
 Ma sát âm xuất hiện trong lớp đ ất đ ắp 
 K o = 1- sin ’ f 
 ’ v = ’ f z 
 ’ a = (0.5 – 0.7) ’ f 
Đất đ ắp (sét) 
Đất cát 
H f 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.7. Ma sát âm 
 Đất đ ắp là sét: 
 Ma sát âm xuất hiện trong lớp đ ất sét 
 Mặt trung hoà ở đ ộ sâu chuyển vị của nền sét bằng chuyển vị của cọc 
 ’ v = ’ f H f + ’ z 
Đất đ ắp (cát) 
Đất sét 
H f 
Mặt trung hoà 
L 1 
5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN 
5.4.7. Ma sát âm 
 Hạn chế ma sát âm: 
 Quét nhựa đư ờng lên bề mặt cọc 
 Sử dụng cọc bảo vệ