BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LÊ ĐỨC TIẾN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 12/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI LÊ ĐỨC TIẾN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ Ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Chun ngành: Xây dựng cầu hầm Mã số : 62.58.02.05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Ngọc Long PGS.TS Bùi Tiến Thành Hà Nội - 12/2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi Các kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2019 Tác giả Lê Đức Tiến ii LỜI CẢM ƠN Luận án thực hướng dẫn trực tiếp PGS.TS Nguyễn Ngọc Long PGS.TS Bùi Tiến Thành Tôi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn dẫn tận tình đóng góp ý kiến q báu để giúp thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Giao thơng Vận tải, lãnh đạo khoa Cơng trình, Phòng Đào tạo Sau đại học, mơn Cầu Hầm tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập nghiên cứu Cuối tơi bày tỏ cảm ơn đồng nghiệp, gia đình người thân giúp đỡ tơi q trình học tập, nghiên cứu Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2019 Tác giả Lê Đức Tiến iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ 1.1 Giới thiệu chung cọc khoan nhồi 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Thi công cọc khoan nhồi 1.2 Tổng kết địa chất khu vực miền Trung đặc trƣng lớp đá phong hóa nứt nẻ 1.3 Định nghĩa đặc điểm lớp đất trung gian IGM 13 1.4 Tổng quan số phƣơng pháp tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi đá phong hóa nứt nẻ Việt nam 15 1.4.1 Tính sức kháng theo biến dạng cọc khoan nhồi tầng phong hóa nứt nẻ theo tiêu chuẩn cầu đường TCVN 11823-10:2017 [5] 15 1.4.2 Dự tính độ lún cọc khoan tầng phong hóa nứt nẻ tác dụng tải trọng dọc trục 19 1.4.3 Tính tốn sức kháng cọc khoan nhồi đặt tầng phong hóa nứt nẻ dựa theo nghiên cứu nước 22 1.5 Kết luận chƣơng 34 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HOÁ NỨT NẺ 35 2.1 Tổng quan phƣơng pháp xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi có gắn thiết bị đo dọc theo thân cọc Việt nam 35 2.2 Tổng quan phƣơng pháp xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi có gắn thiết bị đo dọc theo thân cọc giới 38 2.2.1 Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi Ấn Độ 40 2.2.2 Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi Nashville (Mỹ) 41 2.2.3 Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi Kazakhstan 50 2.2.4 Thí nghiệm thử tải cọc khoan nhồi Maylaysia 53 iv 2.2.5 Thí nghiệm thử tải cọc khoan Đài Loan 55 2.3 Nghiên cứu bố trí thí nghiệm trƣờng sức chịu tải cọc 58 2.4 Kết luận chƣơng 62 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG NÉN TĨNH VÀ NHỔ CỌC CỦA CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ 63 3.1 Nghiên cứu cơng thức tính tốn lý thuyết dự tính sức chịu tải cọc khoan nhồi điều kiện đá phong hóa nứt nẻ 63 3.1.1 Tính tốn theo tiêu chuẩn Việt Nam hành 63 3.1.2 Một số hướng dẫn tính tốn theo tiêu chuẩn nước số nghiên cứu khác 65 3.2 Thí nghiệm trƣờng xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi 71 3.2.1 Điều kiện địa chất cầu Ái Tử 71 3.2.2 Giới thiệu tổng quan thí nghiệm 73 3.2.3 Thí nghiệm nén tĩnh dọc trục 74 3.2.4 Thí nghiệm nhổ cọc 85 3.3 Nghiên cứu theo phân tích ngƣợc kết hợp lí thuyết kết đo đạc trình thí nghiệm 89 3.3.1 Sức chịu tải cọc theo lý thuyết 89 3.3.2 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm 89 3.3.3 Giải thích kết 91 3.4 Thí nghiệm siêu âm 96 3.5 Kết luận chƣơng 96 CHƢƠNG PHÂN TÍCH SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG TẦNG PHONG HÓA NỨT NẺ THEO PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG 98 4.1 Lựa chọn phần mềm tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi vào tầng phong hóa nứt nẻ 98 4.2 Tính tốn theo mơ hình phần mềm FB-Pier 99 4.2.1 Phần mềm FB-Pier, giới thiệu phân tích nguyên lí 99 4.2.2 Mơ hình tính tốn 100 v 4.2.3 Kết tính tốn 109 4.3 So sánh kết tính tốn FB-Pier kết thí nghiệm thực tế 110 4.3.1 Kết tính tốn phần mềm FB-Pier 110 4.3.2 Dự tính theo phần mềm Fb-pier 111 4.3 Kết luận chƣơng 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH Đà CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 120 PHỤ LỤC 121 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1-1: Cấu tạo cọc khoan nhồi móng cầu Kiền (Hải Phòng) Hình 1-2 Phân loại công nghệ khoan tạo lỗ Hình 1-3: Một số mẫu đá phiến sét 10 Hình 1-4: Hệ số α với loại địa chất trung gian đất đá IGM [30] 17 Hình 1-5: Thơng số n thành hố nhẵn hố khoan đá mềm IGM [41] 21 Hình 1-6: Hệ số α cho IGM (O’Neill cộng sự, 1996-1999)[41] 24 Hình 1-7: Quan hệ hệ số M độ sụt bêtơng cọc nhồi (O’Neill [42]) 24 Hình 1-8: Giá trị n trường hợp thành nhẵn 26 Hình 1-9: Quan hệ Ncs với góc nghiêng ω sức kháng cắt 31 Hình 2-1: Cấu tạo thiết bị đo biến dạng – Model 491 35 Hình 2-2 Biến dạng ứng với cấp tải trọng theo độ sâu 36 Hình 2-3: Đường truyền tải cọc 37 Hình 2-4:Mơ hình phân tích Plaxis 37 Hình 2-5: Kết thử tĩnh Plaxis 38 Hình 2-6: Biểu đồ so sánh kết 38 Hình 2-7: Điều kiện địa chất điển hình vị trí cọc thí nghiệm sơ đồ bố trí thiệt bị đo (strain gauges) cọc 40 Hình 2-8: Lực dọc thân cọc cho toàn cấp tải trọng 40 Hình 2-9: Lực dọc thân cọc lớp địa chất khác 41 Hình 2-10: Vị trí thí nghiệm Mỹ 42 Hình 2-11: Bố trí thiết bị đo 43 Hình 2-12: Vị trí thí nghiệm lỗ khoan 43 Hình 2-13: Tỉ lệ thu hồi lõi khoan 44 Hình 2-14: Chỉ số RQD theo độ sâu 44 Hình 2-15: Cường độ mẫu đá theo độ sâu 45 Hình 2-16: Thiết bị thi công 45 Hình 2-17: Vị trí gắn Thiết bị thí nghiệm 46 Hình 2-19: Sức kháng ma sát đơn vị chuyển vị tương ứng 47 Hình 2-20: Sức chịu tải chuyển vị 48 Hình 2-21: Sức chịu tải chuyển vị 49 Hình 2-22: Thí nghiệm nén tĩnh cọc 50 vii Hình 2-23: Điều kiện địa chất vị trí thí nghiệm chi tiết bố trí thiết bị đo 51 Hình 2-24: Thiết bị thí nghiệm O-cell 51 Hình 2-25: Phân bố tổng lực thiết kế lên cọc PTP-1 PTP-2 theo phương pháp O-cell 52 Hình 2-26: Đường cong tải – lún thí nghiệm cọc khoan 52 Hình 2-27: So sánh kết thí nghiệm O-cell nén tĩnh 52 Hình 2-28: Thí nghiệm nén tĩnh cho cọc theo phương pháp gắn thiết bị đo chuyển vị biến dạng dọc theo thân cọc khoan nhồi 53 Hình 2-29: Phương pháp thí nghiệm dùng phương pháp đo chuyển vị cọc 54 Hình 2-30: Một số hình ảnh bố trí thiết bị đo theo lồng cốt thép 54 Hình 2-31: Bố trí thiết bị đo loại cho cọc có đường kính 750mm chiều dài = 47.0m 55 Hình 2-32: Biểu đồ phân bố lực tác dụng theo chiều sâu 55 Hình 2-33: Bố trí thí nghiệm mặt đứng 55 Hình 2-34: Bố trí thí nghiệm bằng, vị trí gắn đầu đo mặt 56 Hình 2-35: Thiết bị đo biến dạng cốt thép 56 Hình 2-36: Thiết bị đo biến dạng cọc 57 Hình 2-37: Phân bố sức kháng thân cọc theo chiều sâu 57 Hình 2-38: Biểu đồ t-z 58 Hình 2-39: Bố trí thiết bị cho thí nghiệm nén tĩnh cọc kết hợp đầu đo biến dạng dọc theo thân cọc 58 Hình 2-40: Hình ảnh thiết bị đo biến dạng gắn vào lồng cọc khoan nhồi 59 Hình 3-1: Biểu đồ xác định hệ số sức chịu tải mũi cọc 67 Hình 3-2: Hình trụ lỗ khoan vị trí cầu Ái Tử 71 Hình 3-3: Bố trí thiết bị đo dọc theo lồng cốt thép 76 Hình 3-4: Thiết bị đo chuyển vị đầu cọc 76 Hình 3-5: Thiết bị đo biến dạng cọc 77 Hình 3-6 Thiết bị đo biến dạng bê tông 78 Hình 3-7 Các thiết bị đo dây nối sau lắp vào lồng cốt thép 78 Hình 3-8: Sơ đồ bố trí thiết bị đo 79 Hình 3-9: Sơ đồ bố trí thiết bị đo 79 Hình 3-10 Thí nghiệm nén tĩnh cọc thực tế Cầu Ái Tử 85 viii Hình 3-11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nhổ cọc 86 Hình 3-12 Thí nghiệm nhổ cọc thực tế Cầu Ái Tử 87 Hình 3-13 Biểu đồ sức kháng ma sát dọc theo thành cọc theo độ sâu với cấp tải trọng nén tĩnh 92 Hình 3-14: Biểu đồ lực tác dụng theo độ sâu với cấp tải trọng nén tĩnh 92 Hình 3-15: Biểu đồ tải trọng độ lún thí nghiệm nén tĩnh 92 Hình 3-16: Biểu đồ sức kháng ma sát dọc theo thành cọc theo độ sâu với cấp tải trọng nhổ cọc 93 Hình 3-17: Biểu đồ tải trọng độ lún thí nghiệm nhổ cọc 93 Hình 4-1: Mơ hình hố cọc đường khoan nhồi 98 Hình 4-2: Mơ hình hố móng cọc Geo 99 Hình 4-3: Kết tính tốn cho móng cọc khoan nhồi 99 Hình 4-4: Bảng thiết lập liệu mơ hình cho chương trình tính tốn 101 Hình 4-5: Mơ hình cho phần tử cọc (Pile) 101 Hình 4-6: Bảng điều khiển thiết lập mơ hình lớp đất (Lớp 1) 103 Hình 4-7: Chỉ tiêu lớp đất thứ 103 Hình 4-8: Mơ hình lớp đất thứ (Sét pha/Bùn) 104 Hình 4-9: Các tiêu lớp thứ 104 Hình 4-10: Bảng mơ hình lớp đất thứ 105 Hình 4-11:: lớp đất số 105 Hình 4-12: Mơ hình lớp đất thứ 106 Hình 4-13: Chỉ tiêu lớp 106 Hình 4-14: Mơ tải trọng q trình gia tải thí nghiệm Nén tĩnh 108 Hình 4-15: Biểu đồ độ lún vị trí cọc qua cấp tải 109 Hình 4-16: Độ lún vị trí cọc qua cấp tải 110 Hình 4-17: Mơ hình tính toán phần mềm FB-Pier 110 Hình 4-18: Kết so sánh tính tốn phần mềm FB-Pier với kết thực tế 111 Hình 4-19: Kết so sánh tính tốn phần mềm FB-Pier 111 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ giao thông vận tải (2005):22TCN-272-05, Tiêu chuẩn thiết kế cầu 272-05 Bộ khoa học công nghệ (2012): TCVN 9393:2012 Cọc- Phương pháp thử nghiệm trường bảng tải trọng tĩnh ép dọc trục Bộ khoa học công nghệ (2012):TCVN 9395:2012, Cọc khoan nhồi - thi công nghiệm thu Bộ khoa học công nghệ (2014):TCVN 10304:2014, "Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế" Bộ khoa học công nghệ (2017): TCVN 11823-10:2017-Tiêu chuẩn quốc gia thiết kế cầu đường Đỗ Hữu Đạo (2013), "Nghiên cứu áp dụng phương pháp thí nghiệm nén tĩnh mũi cọc cho cọc khoan nhồi chịu tải trọng lớn Đà Nẵng", Tạp chí KHCN ĐHĐN 62(1), pp 14-19 Hoàng Thanh Hải (2011), "Nghiên cứu sử dụng đường cong t-z dự báo quan hệ tải trọng-độ lún cọc khoan nhồi khu vực Hà nội", Tạp chí KHCN Xây dựng -IBST(1), pp 1-7 JRA, Hiệp hội đường Nhật (2002), Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ, phần IV: Kết cấu Vũ Cơng Ngữ Nguyễn Thái, (2004), Móng cọc – Phân tích thiết kế, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 10 Lê Phương (2015), "Phân tích đường truyền tải trọng cọc thí nghiệm nén tĩnh kết hợp đo biến dạng thân cọc" 1388, pp 1-12 11 Sơn, Nguyễn Thanh (2013), "Vấn đề khảo sát tính tốn sức chịu tải cọc khoan nhồi đá phiến phong hóa nặng qua số cơng trình cầu địa bàn thành phố Đà Nẵng ", Thông tin tư vấn Tedi, pp 23-32 12 Tedi (2017), Hồ sơ thiết kế cầu tuyến tránh Quảng Trị TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH 13 Herrera, Rodrigo and Jones, Lawrence E (2016), "Drilled Shaft Design and Load Testing in Florida Intermediate Geomaterial and Weak Limestone" 2579(1), pp 32-39 117 14 ASTM D1143 / D1143M - (2013), Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Compressive Load.” 15 ASTM D3689 / D3689M - (2013), Standard Test Methods for Deep Foundations Under Static Axial Tensile Load, 16 AASHTO (2010), "Specification for LRFD Bridge Design" 17 AASHTO (2012), Specification for LRFD Bridge Design, 6th edition ed, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., iii, 27 pages 18 A Z Zhussupbekov, A R Omarov, and G A Zhukenova (2017), "The experience in applying of static load and O-cell pile testing geotechnologies in problematical soil conditions of Astana", Japanese Geotech Soc Spec Publ 5(2), pp 167–171 19 Abdul Aziz , Lee Sieng Kai (2006), Innovation in Instrumented Test Piles in Malaysia: Application of Global Strain Extensometer (GloStrExt) Method for Bored Piles, 10th International Conference on Piling and Deep Foundations, Editor^Editors, Amsterdam, pp 1-8 20 Abu-Hejleh, Naser M., et al (2005), "Improvement of the Geotechnical Axial Design Methodology for Colorado's Drilled Shafts Socketed in Weak Rocks" 1936(1), pp 100107 21 Armitage, R K Rowe and H H (2010), "A design method for drilled piers in soft rock", Can Geotech J 24(1), pp 126–142 22 Bica, Adriano V D., et al (2014), "Instrumentation and axial load testing of displacement piles", Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Geotechnical Engineering 167(3), pp 238-252 23 Brooks, Heather Margaret (2008), Axial capacity of piles supported on intermediate geomaterials, Civil engineering, MONTANA STATE UNIVERSITY, Montana 24 Brown, D., Wulleman, T., and Bottiau, M (2016), "A comparison of design practice of bored piles/drilled shafts between Europe and North America", DFI Journal - The Journal of the Deep Foundations Institute 10(2), pp 54-63 25 Brown, M J., Hyde, A F L., and Anderson, W F (2006), "Analysis of a rapid load test on an instrumented bored pile in clay" 56(9), pp 627-638 26 Carter, John P and Kulhawy, Fred H (1998), Analysis and design of drilled shaft foundations socketed into rock: Final report 118 27 D E Mayne, P.W and Harris (1993), Axial load-displacement behavior of drilled shaft foundations in Piedmont residuum, Georgia Tech Research Corp, Atlanta 28 Fellenius, Bengt H., Harris, Dean E., and Anderson, Donald G (2004), "Static loading test on a 45 m long pipe pile in Sandpoint, Idaho", Canadian Geotechnical Journal 41(4), pp 613-628 29 Gupta, Ramesh Chandra (2012), "Hyperbolic Model for Load Tests on Instrumented Drilled Shafts in Intermediate Geomaterials and Rock" 138(11), pp 1407-1414 30 Gupta, Ramesh Chandra (2013), "Load-Settlement Behavior of Drilled Shafts in Multilayered Deposits of Soils and Intermediate Geomaterials", Geotechnical Testing Journal 35(5), pp 725-741 31 H.Long, Jame (2016), Static Pile Load Tests on Driven Piles into Intermediate-Geo Materials 32 Haagen, B H Fellenius and T (1969), "New Pile Force Gauge for Accurate Measurements of Pile Behavior During and Following Driving: Research Note," Can Geotech J 6(3), pp 356–362 33 Hassan, Khaled M., et al (1997), "Design Method for Drilled Shafts in Soft Argillaceous Rock" 123(3), pp 272-280 34 IW, Attewell PB and Farmer (1976), Principles of Engineering Geology London: Chapman and Hall, 1045 35 K.Muthukkumaran, S.R Grandhi (2004), Behaviour of instrumentation under vertical loading -a field investigation, Indian Geotechnical conference, Editor^Editors, pp 347350 36 Kulkarni, R U and Dewaikar, D M (2017), "Analysis of rock-socketed piles loaded in axial compression in Mumbai region based on load transfer characteristics", International Journal of Geotechnical Engineering 13(3), pp 261-269 37 Kuo, Ching L., McVay, Michael C., and Birgisson, Bjorn (2002), "Calibration of Load and Resistance Factor Design: Resistance Factors for Drilled Shaft Design" 1808(1), pp 108-111 38 Ladanyi, B (1977), "Friction and end bearing tests on bedrock for high capacity socket design: Discussion", Canadian Geotechnical Journal 14(1), pp 153-155 39 McVay, M C., Townsend, F C., and Williams, R C (1992), "Design of Socketed Drilled Shafts in Limestone" 118(10), pp 1626-1637 119 40 Nguyen, Thai, et al (2019), "Strength Envelopes of Florida Carbonate Rocks near Ground Surface" 145(8), p 04019034 41 O'Neill, Michael W., et al (1999), "Drilled shafts : construction procedures and design methods" 42 O'Neill, Michael W., et al (1996), Load transfer for drilled shafts in intermediate geomaterials, Federal Highway Administration 43 Park, J S Lee and Y H (2008), "Equivalent pile load-head settlement curve using a bidirectional pile load test", Comput Geotech., 35(2), pp 124–133 44 Rahman, Saidur, Siddiqui, Shafiq, and Sharp, Kimberly (2019), "Behavior of RockSocketed Drilled Shaft under Uni-Axial Loading: A Parametric Study", Geo-Congress 2019, pp 213-222 45 Rowe, R K and Armitage, Heupel Hemphill (1987), A design method for drilled piers in soft rock 46 S S Liew, C M Khoo, S T Tan, and Y E Loh (2011), "Pile Performance in Weathered Meta-Sedimentary Formation and KL Limestone" 47 Simmonds, J Hayes and T (2002), Interpreting strain measurements from load tests in bored piles, Proc Ninth Int Conf Piling Deep Found, Editor^Editors 48 Society, Canadian Geotechnical (1978), Canadian foundation engineering manual, Canadian Geotechnical Society 49 T C Horvath and Kenney, R G (1979), Shaft resistance of rocksocketed drilled piers, Proc., Symp on Deep Found., ASCE, New York, pp 182–214 50 Tony Ruban, Denton A Kort (2011), Pile load testing of concrete belled pile and rock socket pile using the Osterberg load cell, Pan-Arm CGS, Editor^Editors, Canada, pp 18 51 Yadav, Ramkripal (2016), "Analysis of Load Carrying Capacity of a Single Pile in Weathered Rock", International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology 3(10), pp 2764-2772 52 Yang, Xiaoming, et al (2008), "Resistance Factors for Drilled Shafts in Weak Rock Based on O-Cell Test Data" 2045(1), pp 62-67 53 Zhang, Lianyang and Einstein, Herbert H (1998), "End Bearing Capacity of Drilled Shafts in Rock" 124(7), pp 574-584 120 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH Đà CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 1) Lê Đức Tiến; Nguyễn Châu Lân; Bùi Tiến Thành; Nguyễn Ngọc Long (2019) “Nghiên cứu thí nghiệm nén tĩnh thí nghiệm nhổ cọc cọc khoan nhồi đặt vào tầng phong hóa nứt nẻ khu vực Quảng Trị” (Hội thảo cục giám định Quảng Ninh tháng năm 2019) 2) Lê Đức Tiến; Nguyễn Châu Lân; Bùi Tiến Thành; Nguyễn Ngọc Long; Nguyễn Đức Bình (2019) “Nghiên cứu sức chịu tải dọc trục cọc khoan nhồi đặt vào tầng phong hóa nứt nẻ khu vực Quảng Trị” Tạp chí Cầu đường tháng năm 2019 Tr 10-14 3) Nguyen Chau Lan, Le Duc Tien, Bui Tien Thanh, Nguyen Ngoc Long (2019) “Estimation of bearing capacity for bored piles installed in the weathering rock in central Vietnam” Proceedings of “The Third International Conference on Transport Infrastructure and Sustainable Development (TISDIC2019)” 31/8-1/9/2019 in Da nang 4) Tiến, L Đức, Dương, Đặng H., Lân, N C., Thành, B T., & Long, N (2019) “Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi lớp đá nứt nẻ từ kết thí nghiệm mơ h nh phần tử hữu hạn” Tạp Chí Khoa Học Cơng Nghệ Xây Dựng (KHCNXD) - ĐHXD, https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(3V)-06 13(3V), 55-63 121 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM CỌC Thí nghiệm nén cọc Thí nghiệm nhổ cọc 122 PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Thí nghiệm nén tĩnh BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA TẢI TRỌNG - ĐỘ LÚN 0.1.000 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 38.25 76.5 114.75 153 191.25 Tải trọng (T) 229.5 0.0012 0.01 0.0019 0.09 0.0031 0.0065 0.0092 0.01 0.21 0.25 Độ lún (mm) 0.4 0.43 0.5 0.6 0.79 0.9 1.22 1.43 Biểu đồ lún đầu cọc biểu đồ cọc biểu ỏy cc bIểU Đồ QUAN Hệ TảI TRọNG - §é LóN - THêI GIAN 229.5 191.25 153 T¶i träng (T) 114.75 76.5 38.25 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 00 0.1 00 0.2 0.3 §é lón (mm) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 biểu đồ đầu cọc biểu đồ cọc biểu đồ đáy cọc biểu đồ tải trọng Biu quan h tải trọng- độ lún- thời gian Thí nghiệm nhổ cọc 123 BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA TẢI TRỌNG - ĐỘ LÚN 0 1.000 10 11 12 13 14 15 32.5 65 97.5 130 162.5 195 Tải trọng (T) 227.5 260 0.35 0.66 0.9 0.47 0.89 1.88 0.64 1.43 0.71 0.78 0.83 0.86 1.93 2.7 2.52 3.12 0.9 4.690 5.730 5.95 7.74 9.930 Độ lún(mm) 11.320 Biểu đồ lún đầu cọc biểu đồ cọc biểu đồ đáy cọc bIÓU §å QUAN HƯ T¶I TRäNG - §é LóN - THêI GIAN 260 227.5 T¶i träng (T) 195 162.5 130 97.5 65 32.5 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 thêi gian ( phót) §é lón (mm) 0.9 10 11 12 13 14 15 biĨu ®å đầu cọc biểu đồ cọc biểu đồ đáy cọc biểu đồ tải trọng Biu quan h gia ti trọng- độ lún- thời gian 124 CONCRETE EMBEDMENT STRAIN GAUGE CALCULATION SHEET Cầu Ái Project : Tử Gauge Length (mm) : 153 Batch Factor (B) : 0.97 Cách đáy lồng Install Location Reference : 11.8m Serier Number : Thermal Factor (με/°C) Initial Site Reading (με) : Positive Δμε/mm indicates tensile strain 3190.5 Initial Site Temp (°C) : 2.2 : Negative Δμε/mm indicates compressive 28.9 strain Hình minh họa: %Require Date Ti ment me testing load 12/25/2 10: 018 50 12/25/2 11: 25 Ptk 50 Ptk Read Tempera ing ture (με) (°C) 3191 3197 29 28.8 Stra in (∆μ Displace Modu ment lus of (mm) elasti city ε) 1.19 6.47 (Ec) 0.000 0.001 Stre ss (Mp a) 0.03 29440 29440 0.19 Cross sectio nal area Load (T) (m2) 0.503 1.76 0.503 9.59 125 018 10 12/25/2 11: 018 30 12/25/2 11: 018 45 12/25/2 11: 018 55 12/25/2 13: 018 50 12/25/2 14: 018 00 12/25/2 14: 018 30 12/25/2 14: 018 50 75 Ptk 100 Ptk 150 Ptk 175 Ptk 200 Ptk 100 Ptk 00 Ptk 3202 3213 3228 3245 3267 3219 3193 28.8 28.9 28.3 27.9 28.4 28.4 28.3 11.6 21 21.9 22 35.4 83 51.6 04 73.9 14 26.7 72 1.53 0.002 0.003 0.005 0.008 0.011 0.004 0.000 0.34 29440 0.64 29440 1.04 29440 1.51 29440 2.17 29440 0.78 29440 0.04 29440 0.503 17.21 0.503 32.46 0.503 52.54 0.503 76.42 0.503 109.4 0.503 39.64 0.503 2.27 126 Biểu đồ siêu âm cọc T6-1 Dự án: Cầu Ái Tử Tiêu chuẩn thí nghiệm / Testing standard: Hạng mục: Trụ T6 TCVN 9396:2012 Thiết bị thí nghiệm / Equipment: OLSON INSTRUMENS Tên cọc / Pile name: Cọc Trụ T6 Tên mặt cắt / Tubepairs: 2-3 Ngày thí nghiệm / Testing date 06/10/2018 Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 Khoảng cách ống siêu âm / Tube spacing: 0.38m Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph Biểu đồ lƣợng phổ / Energy and spectrum graph 127 Dự án: Cầu Ái Tử Tiêu chuẩn thí nghiệm / Testing Hạng mục: Trụ T6 TCVN 9396:2012 standard: Thiết bị thí nghiệm / Equipment: OLSON INSTRUMENS Tên cọc / Pile name: Cọc Trụ T6 Tên mặt cắt / Tubepairs: 2-3 Ngày thí nghiệm / Testing date: 06/10/2018 Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 Khoảng cách ống siêu âm / Tube spacing: 0.38m Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph Biểu đồ lƣợng phổ / Energy and spectrum graph 128 Dự án: Cầu Ái Tử Tiêu chuẩn thí nghiệm / Hạng mục: Trụ T6 Testing standard: TCVN 9396:2012 Thiết bị thí nghiệm / Equipment: OLSON INSTRUMENS Tên cọc / Pile name: Cọc Trụ T6 Tên mặt cắt / Tubepairs: 3-1 Ngày thí nghiệm / Testing date: 06/10/2018 Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 Khoảng cách ống siêu âm / Tube spacing: 0.38m Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph Biểu đồ lƣợng phổ / Energy and spectrum graph 129 Phụ lục (cách thu nhận số liệu) CONCRETE EMBEDMENT STRAIN GAUGE CALCULATION SHEET Cầu Ái Tử Project : Cách đáy lồng 11.8m Install Location Reference : Serier Number : Initial Site Reading (με) : 3195 Initial Site Temp (°C) : 28.3 Gauge Length (mm) : 153 Batch Factor (B) : 0.97 Thermal Factor (με/°C) : 2.2 Positive Δμε/mm indicates tensile strain Negative Δμε/mm indicates compressive strain Hình minh họa: Date Ti me %Require ment testing load 4/12/20 18 8:1 25 Ptk Readi ng (με) Temperat ure (°C) Strai n (∆με) 3150 28.4 43.43 Displace ment (mm) Modul us of elastic ity (Ec) -0.007 29440 Stre ss (Mp a) Cross sectio nal area (m2) Load (T) 1.27 0.503 64.31 Tại cao độ cọc xác định biến dạng  từ data logger, sau xác định chuyển vị cọc vị trí, có xét đến hệ số điều chỉnh nhiệt độ Từ xác định lực tác dụng độ sâu F =ε(AE) Trong đó: 130 F = lực tác dụng vào thân cọc ε = biến dạng dọc trục cọc A = diện tích cọc E = mơ đun đàn hồi cọc Đối với strain gage độ sâu, có 2-3 strain gage độ sâu để so sánh Straingage data logger hãng Geosience; chuyển vị đầu cọc xác định thiết bị đo chuyển vị hãng Kyowa Nhật Lực tác dụng đo Load cell có độ xác cao Như số liệu thí nghiệm đo có độ tin cậy Cách thu thập số liệu áp dụng cho thí nghiệm nén tĩnh thí nghiệm nhổ cọc ... tra khả chịu tải cọc tầng đá phong hóa nứt nẻ Tên luận án “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ” 3 Mục đích nghiên cứu luận án Mục đích nghiên cứu dựa... Nam Do luận án “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HĨA NỨT NẺ” trình bày kết nghiên cứu sức chịu tải cọc thi cơng vào tầng đá phong hố nứt nẻ khu vực Miền Trung... Tổng quan sức chịu tải cọc khoan nhồi tầng đá phong hóa nứt nẻ Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết thực nghiệm đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi tầng đá phong hoá nứt nẻ Chƣơng 3: Nghiên cứu thực nghiệm