Nghiên cứu ước lượng Su theo kết quả thí nghiệm SPT phục vụ tính toán sức chịu tải cọc

Tóm tắt: Bài báo trình bày về vấn đề nghiên cứu đánh giá, tính toán và ước lượng sức kháng cắt

không thoát nước (Undrained shear strength - Su) của đất loại sét tại khu vực địa bàn tỉnh Sóc Trăng

từ các kết quả của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (Standard Penetration Test - SPT), và áp dụng vào

việc tính toán sức chịu tải trọng nén cực hạn dọc trục của cọc đúc sẵn tiết diện vuông theo các tiêu

chuẩn hiện hành TCVN 10304-2014 và TCVN 11823-2017. Đồng thời kết quả tính toán sức chịu tải

cọc được kết hợp so sánh, đối chiếu với kết quả thí nghiệm thử tải tĩnh cọc tại hiện trường. Quá trình

tính toán và so sánh được áp dụng cho một số công trình như cầu loại nhỏ trên các tuyến đường giao

thông nông thôn, trường học, trụ sở tại tỉnh Sóc Trăng.

pdf 7 trang yennguyen 4360
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu ước lượng Su theo kết quả thí nghiệm SPT phục vụ tính toán sức chịu tải cọc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu ước lượng Su theo kết quả thí nghiệm SPT phục vụ tính toán sức chịu tải cọc

Nghiên cứu ước lượng Su theo kết quả thí nghiệm SPT phục vụ tính toán sức chịu tải cọc
 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 36-05/2020 
43 
NGHIÊN CỨU ƯỚC LƯỢNG Su THEO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 
SPT PHỤC VỤ TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC 
RESEARCH ON ESTIMATION OF Su FROM SPT RESULTS FOR 
CALCULATING THE PILE BEARING CAPACITY 
Đỗ Thanh Tùng, Nguyễn Thành Đạt 
Khoa Kỹ thuật xây dựng 
Đại học Giao thông vận tải Thành phố Hồ Chí Minh 
Tóm tắt: Bài báo trình bày về vấn đề nghiên cứu đánh giá, tính toán và ước lượng sức kháng cắt 
không thoát nước (Undrained shear strength - Su) của đất loại sét tại khu vực địa bàn tỉnh Sóc Trăng 
từ các kết quả của thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (Standard Penetration Test - SPT), và áp dụng vào 
việc tính toán sức chịu tải trọng nén cực hạn dọc trục của cọc đúc sẵn tiết diện vuông theo các tiêu 
chuẩn hiện hành TCVN 10304-2014 và TCVN 11823-2017. Đồng thời kết quả tính toán sức chịu tải 
cọc được kết hợp so sánh, đối chiếu với kết quả thí nghiệm thử tải tĩnh cọc tại hiện trường. Quá trình 
tính toán và so sánh được áp dụng cho một số công trình như cầu loại nhỏ trên các tuyến đường giao 
thông nông thôn, trường học, trụ sở tại tỉnh Sóc Trăng. 
Từ khóa: Sức kháng cắt không thoát nước, thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn, sức chịu tải cọc. 
Chỉ số phân loại: 2.4 
Abstract: This paper presents a study on assessment, estimation of the undrained shear strength 
(Su) of clayey soils in Soc Trang province from Standard Penetration Test (SPT) results, and 
application for calculating the pile ultimate axial compression bearing capacity according to current 
standards TCVN 10304-2014 and TCVN 11823-2017, in cooperation with static pile loading test 
results. The calculating and comparative process is applied to some constructions such as small 
bridges on rural roads network, schools, offices in Soc Trang province. 
Keywords: Undrained shear strength, Su, standard penetration test, SPT, pile bearing capacity. 
Classification number: 2.4 
1. Giới thiệu 
Với đặc trưng địa hình bằng phẳng, 
trũng thấp và hệ thống sông rạch dày đặc, 
cũng như còn rất nhiều khu vực vùng sâu 
vùng xa có hệ thống hạ tầng giao thông kém 
phát triển, vùng Tây Nam Bộ đã và hiện vẫn 
cần đầu tư hàng loạt tuyến đường giao thông 
nông thôn cùng các công trình cầu các loại 
trong tương lai. Các công trình cầu loại này 
thường có quy mô nhỏ, nguồn kinh phí được 
phân bổ không lớn nhưng lại nằm trên nền 
địa chất yếu, thường là bùn sét, bùn á sét với 
chiều dày trung bình lên đến 20 ÷ 30m. Vì 
vậy, các công trình cầu trên đường giao 
thông nông thôn khu vực Tây Nam Bộ 
thường sử dụng hệ thống móng cọc đúc sẵn 
thi công bằng biện pháp đóng hoặc ép, và hệ 
thống móng cọc này luôn chiếm một phần 
vốn đầu tư đáng kể trong tổng vốn đầu tư. 
Việc đảm bảo cho công trình cầu nêu trên 
thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật đồng thời với 
tiết kiệm chi phí là một bài toán khó nhưng 
rất cần thiết. 
Đối với rất nhiều công trình cầu có quy 
mô nhỏ trên tuyến giao thông nông thôn, 
trường học, trụ sở do nhiều nguyên nhân 
khác nhau, kết quả khảo sát địa chất công 
trình không đáp ứng nội dung tính toán theo 
hướng dẫn của các tiêu chuẩn hiện hành như 
TCVN 10304-2014 hoặc TCVN 11823-2017. 
Một số đáng kể các trường hợp thiếu thông 
số sức kháng cắt không thoát nước Su trong 
khi thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT lại rất 
phổ biến. 
2. Phương pháp tính toán sức chịu tải 
cọc cực hạn theo TCVN 10304-2014 và 
TCVN 11823-2017 
Phần lớn các phương pháp tính toán sức 
chịu tải cọc đều chia thành hai trường hợp 
tính toán dành riêng cho đất dính và đất 
không dính. 
Đối với đất dính thì việc tính toán phụ 
thuộc vào thông số sức kháng cắt không 
thoát nước Su như các công thức được trình 
bày như phần sau. 
• Theo TCVN 11823-2017 [1] 
44 
Journal of Transportation Science and Technology, Vol 36, May 2020 
- Sức kháng hông đơn vị (phương pháp 
α): 
qs = α.Su (1) 
- Sức kháng mũi đơn vị: 
qp = 9.Su (2) 
• Theo TCVN 10304-2014 [2] 
- Sức kháng hông đơn vị: 
fi = α.cu,I (3) 
- Sức kháng mũi đơn vị: 
qp = cu.N’c (4) 
Trong đó: 
Su, cu : Sức kháng cắt không thoát nước; 
α : Hệ số; 
N’c: Lấy bằng 9 với cọc đóng và 6 với 
cọc khoan nhồi đường kính lớn. 
Ngoài ra cả hai tiêu chuẩn trên đều 
hướng dẫn cách sử dụng kết quả thí nghiệm 
xuyên tiêu chuẩn (SPT) phục vụ cho việc 
tính toán sức chịu tải cọc. Tuy nhiên TCVN 
11823-2017 quy định rõ là phương pháp sử 
dụng kết quả SPT chỉ áp dụng cho đất rời 
(đất cát và cát bột không dẻo). TCVN 10304-
2014 có đề xuất công thức tính toán theo 
Viện Kiến trúc Nhật Bản (1988) với hướng 
dẫn như sau: “Khi không có số liệu sức 
kháng cắt không thoát nước cu xác định trên 
các thiết bị cắt đất trực tiếp hay thí nghiệm 
nén ba trục có thể xác định từ thí nghiệm nén 
một trục nở ngang tự do (cu = qu/2), hoặc từ 
chỉ số SPT trong đất dính cu,i = 6,25.Nc,i tính 
bằng kPa, trong đó Nc,i là chỉ số SPT trong 
đất dính”. 
Như vậy, có thể gián tiếp ước lượng sức 
kháng cắt không thoát nước Su từ kết quả thí 
nghiệm SPT, tuy nhiên đây không phải là vấn 
đề đơn giản. Công thức ước lượng cu,i = 
6,25.Nc,i là do Terzaghi và Peck đề nghị năm 
1967 [3]. Việc áp dụng công thức này sẽ gặp 
một số khó khăn như sau: 
- Không cho giá trị Su hợp lý khi kết 
quả thí nghiệm NSPT = 0 búa; 
- Chưa xét đến các vấn đề về hiệu suất 
của năng lượng búa; 
- Chưa xét đến các đặc trưng khác của 
đất nền (độ ẩm, chỉ số dẻo,), hai loại đất có 
cùng chỉ số SPT nhưng khác biệt về tính dẻo, 
tính nhạy, sẽ có giá trị Su khác nhau. 
3. Tương quan giữa sức kháng cắt 
không thoát nước Su và chỉ số SPT 
Về mối tương quan giữa Su và SPT, tại 
Việt Nam, phổ biến hai liên hệ là công thức 
theo Terzaghi và Peck (1967), và công thức 
theo Hara & nnk (1974). Bảng 1 tổng hợp 
các liên hệ giữa Su và SPT theo các nghiên 
cứu đi trước. 
Bảng 1. Tương quan giữa Su và SPT [4][5]. 
Tác giả Diễn giải Su (kPa) Số hiệu 
Terzaghi & Peck (1967) Đất hạt 
mịn 
𝑆𝑆𝑢𝑢
𝑝𝑝𝑎𝑎
= 0,06.𝑁𝑁60 
hoặc Su = 6,25.N 
(3.1a) 
(3.1b) 
Hara & nnk (1974) Đất hạt 
mịn 
 𝑆𝑆𝑢𝑢
𝑝𝑝𝑎𝑎
= 0,29.𝑁𝑁600,72 (3.2) 
Stroud (1974) Đất sét 
 𝑆𝑆𝑢𝑢
𝑁𝑁60= 12,3. �𝐼𝐼𝑝𝑝�−0,27 (3.3) 
Sanglerat (1972) 
Đất sét 12,5.N 15.N60 
(3.4) 
(3.5) 
Sét bụi 10.N 12.N60 
(3.6a) 
(3.6b) 
Sowers (1979) 
Sét dẻo cao 12,5.N 15.N60 
(3.7a) 
(3.7b) 
Sét dẻo 
trung bình 
7,5.N 
9.N60 
(3.8a) 
(3.8b) 
Sét dẻo 
thấp 
3,75.N 
4,5.N60 
(3.9a) 
(3.9b) 
Nixon (1982) Đất sét 12.N (3.10) 
Ajayi & Balogun (1988) Đất hạt 
mịn 1,39.N + 74,2 (3.11) 
Decourt (1990) Đất sét 12,5.N 15.N60 
(3.12a) 
(3.12b) 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 36-05/2020 
45 
Tác giả Diễn giải Su (kPa) Số hiệu 
Sivrikaya & Togrol (2002) 
Sét dẻo cao 4,85.N 6,82.N60 
(3.13a) 
(3.13b) 
Sét dẻo 
thấp 
3,35.N 
4,93.N60 
(3.14a) 
(3.14b) 
Đất hạt 
mịn 
4,32.N 
6,18.N60 
(3.15a) 
(3.15b) 
Hettiarachchi & Brown 
(2009) 
Đất hạt 
mịn 4,1.N60 (3.16) 
Sivrikaya (2009) 
Nén 3 trục 
U-U 
Su = 3,33.N – 0,75.w 
+ 0,2.wL + 1,67.Ip 
(3.17a) 
Su = 4,43.N60 – 
1,29.w + 1,06.wL + 
1,02.Ip 
(3.17b) 
Nén nở 
hông 
Su = 2,41.N – 0,82.w 
+ 0,14.wL + 1,44.Ip 
(3.18a) 
Su = 3,24.N60 – 
0,53.w – 0,43.wL + 
2,14.Ip 
(3.18b) 
Trong đó: 
N, N60 : Chỉ số SPT và chỉ số SPT đã 
hiệu chỉnh theo 60% năng lượng hiệu quả; 
pa : Áp suất khí quyển, pa = 100kPa; 
w : Độ ẩm của đất; 
wL : Giới hạn chảy của đất; 
Ip : Chỉ số dẻo của đất. 
Dễ dàng nhận thấy kết quả tính toán theo 
Hara (1974) cao hơn theo Terzaghi và Peck 
(1967) khoảng 1,6 – 4,8 lần (trung bình 
khoảng 2,2 lần). Nguyên nhân là các công 
thức trên được xây dựng ở những khu vực có 
điều kiện địa chất khác nhau. Với trường hợp 
của Hara thì là tại 25 địa điểm ở Nhật Bản 
như hình 1. 
Hình 1. Ước tính Su từ thí nghiệm SPT 
 theo Hara và nnk (1974) [4]. 
Tác giả thực hiện việc ước tính Su từ 
thông số SPT theo các công thức đã nêu tại 
bảng 1 và tính toán sức chịu tải cọc đồng thời 
đối chiếu với kết quả thí nghiệm nén tĩnh 
hiện trường, áp dụng cho một số công trình 
thuộc tỉnh Sóc Trăng. 
Giá trị Su ước tính sẽ được giới hạn với 
giá trị nhỏ nhất là 9,2 kPa dựa trên việc tham 
khảo kết quả nghiên cứu tổng hợp của PGS. 
Nguyễn Minh Toàn và TS. Nguyễn Thị Nụ 
(Đại học Mỏ - Địa chất), xem bảng 2. 
4. Ước lượng Su từ kết quả SPT phục 
vụ tính toán sức chịu tải cọc tại khu vực 
Sóc Trăng 
Phương pháp tính toán sức chịu tải cọc 
sử dụng là phương pháp α theo hướng dẫn 
của TCVN 11823-2017 (phương pháp này 
cũng tương đồng với các hướng dẫn của 
TCVN 10304-2014). 
Áp dụng tính toán cho chín công trình tại 
tỉnh Sóc Trăng, có sử dụng hệ thống móng 
cọc loại vuông đúc sẵn. Sau đây chỉ trình bày 
chi tiết cho một công trình điển hình: 
• Tên dự án: Các cầu trên tuyến thuộc 
dự án giao thông đến trung tâm xã Đại Ân 1. 
• Tên công trình: Cầu Nhà Thờ. 
• Địa điểm: Xã Đại Ân 1, huyện Cù 
Lao Dung, Sóc Trăng. 
• Đặc điểm địa chất công trình: Theo 
bảng 3. 
• Hạng mục cọc và thí nghiệm nén 
tĩnh: 
- Số lượng cọc thí nghiệm: Hai cọc; 
- Thời gian thực hiện: Cọc mố A: 
04/11/2018 – 05/11/2018; cọc mố B: 
06/11/2018 – 07/11/2018; 
- Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn tiết diện 
300×300mm; 
- Phương pháp hạ cọc: Ép tĩnh; 
- Chiều dài: 27,25m; 
46 
Journal of Transportation Science and Technology, Vol 36, May 2020 
- Tải trọng thiết kế: 37,0 tấn. 
- Tải trọng thí nghiệm dự kiến: 111,0 
tấn; thí nghiệm nén tĩnh thăm dò; 
- Kết quả sức chịu tải cực hạn: cọc mố 
A & B: 96,2 tấn; 
Bảng 2. Tổng hợp các đặc trưng kháng cắt của đất yếu amQ22-3 vùng Tây Nam Bộ [6]. 
Phương pháp xác định Chỉ tiêu 
Đất bùn sét Đất bùn sét pha 
TB Max Min TB Max Min 
Nén ba trục UU 
c (kPa) 16,2 22,8 10 12,6 16,1 9,2 
φ (độ) 0016’ 1058’ 0000’ 3026’ 4044’ 1013’ 
Nén ba trục CU 
đo áp lực nước lỗ rỗng 
c (kPa) 13,0 15,0 11,0 6,2 10,1 3,2 
φ (độ) 14004’ 15040’ 12000’ 13031’ 16056’ 10045’ 
c’ (kPa) 18,0 23,0 13,0 5,4 9,3 2,4 
φ’ (độ) 24052’ 27044’ 19029’ 21034’ 24059’ 18048’ 
Nén đơn trục c (kPa) 12,9 15,2 4,8 20,3 22,2 15,6 
Cắt cánh τ (kPa) 18,5 31,2 14,5 16,4 19,0 13,0 
Bảng 3 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý các lớp đất thuộc công trình cầu Nhà Thờ. 
Các chỉ tiêu Ký 
hiệu Đơn vị 
Tên lớp 
Lớp 
san 
lấp 
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Lớp 5 Lớp 6 Lớp 7 Lớp 8 
Sét 
dẻo 
chảy 
Bùn 
sét pha 
chảy 
Bùn 
sét 
chảy 
Bùn 
cát 
pha 
chảy 
Sét 
pha 
dẻo 
cứng 
Sét 
nửa 
cứng 
Sét 
pha 
dẻo 
cứng 
Sét 
nửa 
cứng 
Cát 
pha 
cứng 
Cao độ: 
- Mặt lớp 
- Đáy lớp 
m 
m 
0,0 
-0,4 
-0,4 
-6,9 
-6,9 
-13,4 
-13,4 
-20,6 
-20,6 
-25,1 
-25,1 
-29,4 
-29,4 
-33,5 
-33,5 
-37,6 
-37,6 
- 
Bề dày m 0,40 6,50 6,50 7,20 4,50 4,30 4,10 4,10 - 
Thành phần hạt: 
- Hạt sỏi sạn 
- Hạt cát 
- Hạt bụi 
- Hạt sét 
% 
% 
% 
% 
0,00 
25,70 
49,60 
24,70 
0,00 
17,23 
42,00 
40,77 
0,00 
50,55 
40,35 
9,10 
0,00 
23,45 
53,05 
23,50 
0,00 
20,45 
44,55 
35,00 
0,00 
28,10 
43,00 
28,90 
0,00 
27,55 
34,55 
37,90 
0,00 
79,60 
14,15 
6,25 
Độ ẩm tự nhiên w % 48,77 57,69 35,14 27,64 23,74 25,97 24,56 22,10 
Dung trọng tự 
nhiên γ kN/m
3 17,00 16,20 18,20 19,20 19,60 19,30 19,70 20,10 
Tỷ trọng hạt Δ 2,64 2,62 2,67 2,71 2,73 2,71 2,73 2,68 
Hệ số rỗng e 1,310 1,552 0,978 0,807 0,723 0,772 0,728 0,624 
Độ bão hòa G % 98 97 96 93 90 91 92 95 
Giới hạn 
Atterberg 
- Giới hạn chảy 
- Giới hạn dẻo 
- Chỉ số dẻo 
- Độ sệt 
wL 
wp 
Ip 
IL 
% 
% 
% 
43,5 
27,9 
15,6 
1,34 
47,6 
25,8 
21,8 
1,46 
33,8 
27,4 
6,4 
1,21 
35,0 
21,9 
13,1 
0,44 
38,0 
20,0 
18,1 
0,21 
33,3 
20,7 
12,6 
0,42 
40,4 
20,5 
20,0 
0,21 
28,2 
22,9 
5,3 
< 0 
Hệ số nén lún a100-200 cm2/kG 0,090 0,133 0,067 0,022 0,015 0,021 0,016 
Lực dính c kN/m2 5,10 4,90 6,50 22,90 54,60 23,80 51,90 6,10 
Góc ma sát trong φ độ 6°43' 5º58' 7º34' 20°32' 19º42' 21º26' 21º12' 27º22' 
SPT N búa 1 1 1 14 – 16 21 – 22 16 – 19 20 – 23 25 – 28 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 36-05/2020 
47 
Kết quả ước tính Su từ chỉ số SPT được trình bày như bảng 4. 
Bảng 4. Ước tính Su theo thông số SPT cho các lớp đất thuộc công trình cầu Nhà Thờ. 
Thông số Lớp 1 
Bùn sét 
pha 
Lớp 2 
Bùn 
sét 
Lớp 3 
Bùn cát 
pha 
Lớp 4 
Sét 
pha 
Lớp 5 
Sét 
Lớp 6 
Sét 
pha 
Lớp 7 
Sét 
Lớp 8 
Cát 
pha Thông số SPT (búa) 
Hiện trường, N 1 1 1 14 – 16 21 – 22 
16 – 
19 
20 – 
23 25 – 28 
SPT trung bình, Ntb 1 1 1 15 21,5 17,5 21,5 26,5 
SPT hiệu chỉnh, 0,95 0,95 0,95 14,25 20,425 16,625 20,425 25,175 
Sức kháng cắt không 
thoát nước, Su (kPa) 
Terzaghi & Peck 
(1967) 9,20 
9,20 9,20 85,50 122,55 99,75 122,55 151,05 
Hara et al 
 (1974) 27,95 27,95 27,95 196,40 254,52 219,46 254,52 295,87 
Stroud 
(1974) 
9,20 9,20 9,20 87,51 114,95 103,17 111,89 197,39 
Sowers 
(1979) 9,20 14,25 9,20 128,25 183,83 149,63 306,38 113,29 
Ajayi & Balogun 
 (1988) 75,59 75,59 75,59 95,05 104,085 98,525 
104,08
5 111,035 
Sivrikaya & Togrol 
(2002) 9,20 9,20 9,20 83,72 120,00 97,67 139,30 155,58 
Hettiarachchi & Brown 
(2009) 9,20 9,20 9,20 58,43 83,74 68,16 83,74 103,22 
Sivrikaya 
 (2009) 9,20 9,20 9,20 77,93 118,60 88,30 122,02 118,31 
5. Kết quả tính toán sức chịu tải cọc 
Kết quả tính toán sức chịu tải cọc công trình cầu Nhà Thờ như bảng 5 và các công trình 
tương tự thuộc tỉnh Sóc Trăng được trình bày tại bảng 6. 
Bảng 5. Sức chịu tải cọc công trình cầu Nhà Thờ. 
Kết quả tính toán với Su ước 
lượng theo 
SCT mũi SCT ma sát SCT cực hạn Chênh 
lệch Rp Rs Rn 
kN kN kN % 
Terzaghi & Peck (1967) 99,27 744,23 843,49 -12,3% 
Hara et al (1974) 206,16 1.331,73 1.537,89 59,9% 
Stroud (1974) 93,11 741,67 834,77 -13,2% 
Sowers (1979) 148,90 901,76 1.050,66 9,2% 
Sivrikaya & Togrol (2002) 97,20 738,77 835,96 -13,1% 
Hettiarachchi & Brown (2009) 67,83 653,83 721,66 -25,0% 
Sivrikaya (2009) 96,07 726,43 822,50 -14,5% 
48 
Journal of Transportation Science and Technology, Vol 36, May 2020 
Bảng 6. Bảng tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải cọc Rn 
và kết quả thí nghiệm nén tĩnh Rtn một số công trình trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng. 
Công trình 
Cầu Bưng Tróp 
Huyện Châu 
Thành 
Trụ sở BQLDA 1 
Phường 6, TP Sóc 
Trăng 
Trường THCS 
Dân tộc nội trú 
Trần Đề, huyện 
Trần Đề 
Cầu Cái Xe 
Huyện Mỹ Xuyên 
Thông số cọc d = 300 mm; L = 29 m 
d = 250 mm; 
L = 29 m 
d = 250 mm; 
L = 27 m 
d = 300 mm; 
L = 29,6 m 
Sức chịu tải 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn (kN) 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn (kN) 
Tính 
toán 
Rn 
(kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn 
(kN) 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn 
(kN) 
Terzaghi & Peck 
(1967) 1.226,93 720,00 849,09 
1.100 
– 
1.144 
353,54 690,00 1.150,01 360,00 
Hara et al 
(1974) 2.146,48 720,00 1.275,37 
1.100 
– 
1.144 
887,97 690,00 1.911,11 360,00 
Stroud 
(1974) 1.185,74 720,00 823,46 
1.100 
– 
1.144 
297,64 690,00 1.214,88 360,00 
Sowers 
 (1979) 2.107,05 720,00 1.021,63 
1.100 
– 
1.144 
730,35 690,00 1.098,94 360,00 
Sivrikaya & Togrol 
(2002) 1.293,37 720,00 841,23 
1.100 
– 
1.144 
396,68 690,00 1.112,42 360,00 
Hettiarachchi 
& Brown 
 (2009) 
1.013,27 720,00 720,97 
1.100 
– 
1.144 
275,52 690,00 945,25 360,00 
Sivrikaya 
(2009) 1.331,09 720,00 860,76 
1.100 
– 
1.144 
670,32 690,00 1.127,78 360,00 
Bảng 7. Bảng tổng hợp kết quả tính toán sức chịu tải cọc Rn 
và kết quả thí nghiệm nén tĩnh Rtn một số công trình tại tỉnh Sóc Trăng. 
Công trình 
Trường mẫu giáo 
Gia Hòa 2, 
xã Gia Hòa, huyện 
Mỹ Xuyên 
Trường THPT 
Huỳnh Hữu 
Nghĩa, 
xã Long Hưng, 
huyện Mỹ Tú 
Trường mầm non 
xã Mỹ Quới 
Xã Mỹ Quới, thị 
xã Năm Căn 
Cầu Sông Đình 
huyện Mỹ Xuyên 
 d = 250mm; L = 27 m 
d = 250 mm; 
L = 24 m 
d = 250mm; 
L = 20 m 
d = 300 mm; 
L = 26,2 m 
Sức chịu tải 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn (kN) 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn 
(kN) 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn 
(kN) 
Tính 
toán 
Rn (kN) 
Thí 
nghiệm 
Rtn 
(kN) 
Terzaghi & Peck 
(1967) 689,64 625,00 687,41 560,00 415,32 520,00 799,27 520,00 
Hara et al 
 (1974) 1.225,77 625,00 1.211,28 560,00 704,44 520,00 1.447,77 520,00 
Stroud 
(1974) 644,27 625,00 672,11 560,00 397,72 520,00 757,25 520,00 
Sowers 
 (1979) 1.091,74 625,00 1.054,35 560,00 673,87 520,00 1.325,31 520,00 
Sivrikaya 
& Togrol 
(2002) 
733,01 625,00 706,96 560,00 436,62 520,00 853,63 520,00 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ GIAO THÔNG VẬN TẢI, SỐ 36-05/2020 
49 
Công trình 
Trường mẫu giáo 
Gia Hòa 2, 
xã Gia Hòa, huyện 
Mỹ Xuyên 
Trường THPT 
Huỳnh Hữu 
Nghĩa, 
xã Long Hưng, 
huyện Mỹ Tú 
Trường mầm non 
xã Mỹ Quới 
Xã Mỹ Quới, thị 
xã Năm Căn 
Cầu Sông Đình 
huyện Mỹ Xuyên 
 d = 250mm; L = 27 m 
d = 250 mm; 
L = 24 m 
d = 250mm; 
L = 20 m 
d = 300 mm; 
L = 26,2 m 
Hettiarachchi 
 & Brown 
(2009) 
547,79 625,00 581,96 560,00 361,22 520,00 687,87 520,00 
Sivrikaya 
 (2009) 803,08 625,00 688,22 560,00 440,05 520,00 930,52 520,00 
Ghi chú: d là kích thước cạnh của mặt cắt ngang cọc, L là chiều dài cọc. 
Loại cọc sử dụng trong tất cả các công trình là cọc vuông, hạ bằng phương pháp ép tĩnh. 
Thí nghiệm nén tĩnh cọc tại công trình trụ sở BQLDA 1 thực hiện theo phương pháp thăm dò bao gồm 2 
cọc thử, sức chịu tải cực hạn lần lượt là 1.100 kN và 1.144 kN. Các công trình còn lại được tiến hành thí nghiệm 
theo phương pháp nén tĩnh kiểm tra. 
6. Kết luận 
Từ nội dung nghiên cứu như trên tác giả 
đưa ra kết luận như sau: 
- Việc sử dụng Su ước tính từ công 
thức của Terzaghi và Peck, 1967; Stroud, 
1974; Sivrikaya & Togrol, 2002; Sivrikaya, 
2009; Hettiarachchi & Brown, 2009 cho kết 
quả dự tính không phù hợp với kết quả thí 
nghiệm thực tế. Các công thức trên được lập 
phù hợp với một đặc trưng địa chất của một 
khu vực nhất định, không thể tùy tiện sử 
dụng. Đặc biệt là công thức của Hara và các 
tác giả khác (1974) vốn rất phổ biến trong 
các tài liệu tại Việt Nam nhưng cho kết quả 
ước tính Su rất lớn so với thực tế tại khu vực 
Tây Nam Bộ. 
- Trường hợp áp dụng phương pháp α 
theo TCVN 11823-2017 hoặc TCVN 10304-
2014 thì liên hệ Su – N của Sowers (1979) 
cho kết quả tính sức chịu tải cọc phù hợp 
nhất so với kết quả thí nghiệm nén tĩnh, mức 
sai lệch 7% – 9%. 
- Liên hệ Su – N của Terzaghi và Peck 
(1967), Stroud (1974), Sivrikaya & Togrol 
(2002), Sivrikaya (2009) cho kết quả nhỏ hơn 
kết quả thí nghiệm nén tĩnh khoảng 12% – 
25%, có thể được lựa chọn trong các trường 
hợp người kỹ sư quen thuộc địa chất khu vực 
xây dựng và có thể đưa ra các điều chỉnh phù 
hợp. 
- Tải trọng thí nghiệm nén tĩnh cọc 
không nên nhỏ hơn giá trị ước tính theo công 
thức Hettiarachchi & Brown (2009) nhằm 
tránh việc đánh giá sức chịu tải cọc quá 
nhỏ 
Tài liệu tham khảo 
[1]. Bộ Giao thông vận tải (2017), TCVN 11823-
2017 Thiết kế cầu đường bộ, Hà Nội; 
[2]. Đại học Xây dựng (2014), TCVN 10304-2014 
Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế, Hà Nội; 
[3]. Terzaghi, K. and Peck, R.B. (1967), Soil 
Mechanics in Engineering Practice, John Wiley, 
NewYork; 
[4]. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Thí 
nghiệm đất hiện trường và ứng dụng trong phân 
tích nền móng, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà 
Nội; 
[5]. Farzad Nassaji, Behzad Kalantari (2011), SPT 
capability to estimate undrained shear strength 
of fine grained soils of Tehran, Iran, Electronic 
Journal of Geotechnical Engineering, ISSN 
1089-3032, Vol. 16, 2011; 
[6]. Đỗ Minh Toàn, Nguyễn Thị Nụ (2013), Nghiên 
cứu đặc tính địa chất công trình của đất loại sét 
yếu thuộc trầm tích Holocen trung-thượng phân 
bố ở đồng bằng Cửu Long phục vụ xây dựng 
đường, Tạp chí Địa chất, ISSN 0866-7381, số 
333, Hà Nội. 
 Ngày nhận bài: 28/2/2020 
 Ngày chuyển phản biện: 4/3/2020 
 Ngày hoàn thành sửa bài: 25/3/2020 
 Ngày chấp nhận đăng: 1/4/2020 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_uoc_luong_su_theo_ket_qua_thi_nghiem_spt_phuc_vu.pdf