Tính tải cọc khoan nhồi Hải Phòng

Phần này nhấn mạnh vai trò ngày càng quan trọng của cọc khoan nhồi trong các công trình xây dựng quy mô lớn tại Hải Phòng, bao gồm chung cư cao tầng, văn phòng, cầu lớn, và cầu vượt. Cọc khoan nhồi được ưa chuộng nhờ khả năng chịu tải trọng lớn, dễ dàng điều chỉnh đường kính và chiều dài, và giảm thiểu tác động rung chấn trong quá trình thi công. Tuy nhiên, sức chịu tải của cọc khoan nhồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm khảo sát địa chất để xác định chính xác các lớp đất và chỉ tiêu cơ lý, đặc biệt là lớp đất chống mũi cọc; công tác tính toán thiết kế, lựa chọn công thức và điều kiện biên phù hợp; và công nghệ thi công, từ định vị tim cọc đến rút ống chống. Việc đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi là rất cần thiết để đảm bảo hiệu quả thi công và an toàn công trình, đáp ứng nhu cầu phát triển xây dựng tại Hải Phòng và cả nước. Đoạn văn cũng đề cập đến việc tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi cho các công trình điển hình ở Hải Phòng dựa trên điều kiện địa chất cụ thể để lựa chọn kích thước cọc hợp lý.

Phần này tập trung phân tích đặc điểm địa chất của các khu vực khác nhau tại Hải Phòng, chia thành các vùng địa chất với cấu trúc nền khác nhau. Một số vùng được mô tả chi tiết, bao gồm: Khu II-D 1-3 (đồng bằng cao 2-7m, địa tầng chủ yếu là sét, sét pha, cát pha…), Khu II-D 4 (đồng bằng tích tụ sông-biển, địa tầng gồm bùn sét, bùn cát pha…), vùng núi Karst (đá vôi, đá vôi silic… với cường độ kháng nén trung bình 725-1046 kG/cm²), vùng I-B (đồi núi, đá cát kết, bột kết…), và các khu vực khác như II-D 5, II-D 7, II-D 8, II-D 9 (bãi bồi, bãi triều với các lớp đất yếu như bùn, bùn sét...). Mỗi khu vực có đặc điểm địa tầng, địa hình, và tính chất cơ lý đất khác nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến sự lựa chọn giải pháp móng, đặc biệt là đối với các công trình nhà cao tầng. Ví dụ, khu II-D 4, nằm ở nội thành Hải Phòng, được đánh giá là khu vực địa chất bất lợi do lớp đất yếu (bùn sét) dày, gây lún nghiêng cho nhiều công trình. Ngược lại, một số vùng có địa hình bằng phẳng và lớp đất tốt thuận lợi cho việc xây dựng công trình, nhưng vẫn cần tính toán kỹ lưỡng khi sử dụng cọc khoan nhồi cho nhà cao tầng.

Phần này tổng kết đánh giá khả năng chịu tải của móng cọc đối với các công trình cao tầng tại Hải Phòng dựa trên phân tích địa chất. Các vùng I-A, I-B, II-C có địa tầng đơn giản, đá nằm nông, thuận lợi cho công trình tải trọng lớn nhưng chủ yếu là nhà thấp tầng. Các vùng khác có nền đất yếu, cần sử dụng móng cọc, đặc biệt là cọc khoan nhồi, để đảm bảo an toàn công trình. Ví dụ, khu vực II-D 4 với lớp đất yếu dày đòi hỏi móng cọc khoan nhồi phải cắm sâu vào lớp cát mịn. Khu II-D 7 và II-D 8, với địa hình lầy thụt, cần tính toán ma sát âm do lớp đất yếu gây ra. Chọn giải pháp móng nông trên nền tự nhiên chỉ phù hợp với các công trình thấp tầng. Đối với nhà cao tầng, lựa chọn sử dụng cọc khoan nhồi hoặc cọc đúc sẵn, chiều dài và đường kính cọc cần tính toán dựa trên tải trọng công trình. Một số công trình nhà cao tầng tại Hải Phòng sử dụng cọc khoan nhồi được nhắc đến như Trung tâm thương mại 17 tầng số 43 Quang Trung, TD Plaza đường Lê Hồng Phong, và SHP Plaza đường Lạch Tray (28 tầng nổi, 2 tầng hầm).

Phần này tập trung vào so sánh hai tiêu chuẩn TCVN 10304:2014 và TCXD 205:1998 trong việc tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi. Mặc dù cả hai tiêu chuẩn đều hướng đến mục tiêu này, nhưng chúng có những khác biệt đáng kể về phương pháp tiếp cận và các thông số được sử dụng. TCVN 10304:2014 được đánh giá là tiêu chuẩn mới hơn, phản ánh kết quả nghiên cứu và thực tiễn cập nhật hơn so với TCXD 205:1998. Sự khác biệt thể hiện rõ trong việc xác định độ lún ổn định (0.2[S] trong TCVN 10304:2014 so với 0.1[S] trong TCXD 205:1998), dẫn đến sự khác biệt về giá trị tải trọng cho phép. TCVN 10304:2014 cũng có những điểm mới về hệ số độ tin cậy (từ 1.75 đến 1.4, phụ thuộc vào loại đất), thay vì sử dụng hệ số an toàn cố định như trong TCXD 205:1998. Việc lựa chọn tiêu chuẩn nào phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm kinh nghiệm của người thiết kế và điều kiện cụ thể của dự án. Luận văn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu rõ sự khác biệt giữa hai tiêu chuẩn để đảm bảo tính chính xác và an toàn trong thiết kế.

Phần này trình bày cơ sở tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi dựa trên TCVN 10304:2014. Hai phương pháp chính được đề cập là tính toán theo chỉ tiêu cơ lý đất đá và theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test), kết hợp với công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản (1988). Việc sử dụng chỉ tiêu cơ lý đất đá yêu cầu xác định chính xác các thông số cơ lý của đất nền, bao gồm mô đun biến dạng, hệ số Poisson, góc ma sát trong, lực dính, và giới hạn bền nén một trục. Kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT cung cấp thông tin về độ chặt của đất, được sử dụng để ước lượng sức chịu tải của cọc. Cả hai phương pháp đều cần được áp dụng một cách thận trọng, kết hợp với kinh nghiệm thực tiễn để đảm bảo tính chính xác. Các công thức tính toán cụ thể không được trình bày chi tiết trong phần tóm tắt này, nhưng được nhấn mạnh là dựa trên các tiêu chuẩn đã nêu. Ngoài ra, các yếu tố như chiều sâu khảo sát, chiều dài đoạn cọc trong từng lớp đất, và cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc đều được xem xét trong quá trình tính toán.

Phần này trình bày kết quả so sánh giữa tính toán lý thuyết sức chịu tải cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 và TCXD 205:1998 với kết quả thử nghiệm nén tĩnh thực tế tại công trình Khu nhà ở cao tầng CT1&CT2 - TD Lake Side Hải Phòng (31 tầng). Công trình này được chọn làm ví dụ điển hình để minh họa. Kết quả so sánh cho thấy sự tương đồng giữa kết quả tính toán lý thuyết và kết quả thực tế, đặc biệt là khi cọc khoan nhồi chống vào nền đá hoặc nền sỏi cuội ít bị nén. Trong trường hợp này, phương pháp tính toán theo chỉ tiêu cơ lý đất nền trong TCXD 205:1998 cho kết quả gần với thực tế hơn so với TCVN 10304:2014. Tuy nhiên, luận văn cũng chỉ ra rằng, trong một số trường hợp, cần phải thận trọng khi lựa chọn giá trị trung bình giữa các kết quả tính toán khác nhau. Để đảm bảo an toàn, khuyến cáo nên sử dụng giá trị nhỏ nhất trong các kết quả tính toán, trừ khi có kết quả thử tĩnh với số lượng mẫu lớn hơn 6 và được xử lý thống kê. Phần này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kiểm chứng lý thuyết với thực tế để đảm bảo tính an toàn và kinh tế của công trình.