Bài giảng Các khái niệm và phân loại

 hiện như sau:
Thang lên xuống
Thùng chứa
Bản vách
Vật liệu đào
Cao độ hoàn thành
1. Công tác đào đất 	2. Di chuyển vật liệu đào 	3. Lắp đặt bản vách chống sạc lở thành vách
Đổ bê tông
 Bơm vữa lấp đầy
4. Lắp đặt cốt thép
5. Đổ bê tông
6. Bơm vữa
Hình 3.9: Trình tự các bước thi công cọc Shin-so
Trong các bước trên, công tác đào đất được thực hiện bằng nhân công và các thiết bị nhỏ như xẻng và khoan tay. Các bản vách bằng thép được lắp đặt xung quanh để chống áp lực ngang của đất trong suốt quá trình đào. Sau khi công tác đào được thực hiện xong, tiến hành lắp ráp cốt thép, đặt và cố định vị trí, sau đó tiến hành đổ bê tông cọc và bơm vữa lấp đáy.
* Nhận xét: Công nghệ thi công móng Shin-so này có nhiều ưu điểm như trên, phù hợp
để làm móng trong xây dựng cầu lớn ở nước ta. Cầu
Bãi cháy ở Quảng Ninh, phần cầu dẫn sử dụng loại móng này.
i. Cọc mở rộng chân :
Mở rộng chân cọc là một trong những biện pháp làm tăng sức chịu tải của cọc.
Việc mở rộng chân cọc có thể thực hiện bằng nhiều phương pháp: Phương pháp nổ phá, phương
pháp khoan hoặc các phương pháp cơ học khác.
Trong đó có phương pháp nổ phá được sử dụng rộng rãi nhất.
Hình 3.10: Cọc mở rộng chân
ß2.	 CẤU TẠO CỌC
Như đã giới thiệu ở ß1, hiện nay có nhiều loại cọc, phụ thuộc vào từng cách phân loại. Trong khuôn khổ chương này ta đi vào xét cấu tạo chi tiết của cọc gỗ và cọc đóng bêtông cốt thép, là những loại được sử dụng rộng rãi hiện nay.
2.1. Cọc gỗ
Cọc gỗ thường gặp ở các công trình phụ tạm, vì khả năng chịu tải theo vật liệu của gỗ không lớn và cọc gỗ chỉ giữ được chất lượng bền lâu trong điều kiện nằm hoàn toàn dưới mực nước thấp.
Về mặt thi công ưu điểm của cọc gỗ là nhẹ, dễ chế tạo, búa và thiết bị hạ cọc khá đơn giản.
Cọc gỗ được làm bằng các loại gỗ thông, gỗ lim .v.v., khi chế tạo cần chú ý một số điểm sau: Gỗ thân thẳng, đồng đều, cường độ cao, trục thẳng, độ cong lớn nhất không quá 1% chiều dài, không võng quá 12 cm, đường kính chênh lệch không quá
1cm trên 1m dài.
Nếu là cọc lớn đường kính thường từ 18 ÷ 30cm, chiều dài từ 4,5 đến 12m, nếu ghép ba hoặc ghép bốn chiều dài có thể đến 20 ÷ 25m.
Việc chế tạo tốt nhất là dùng cơ giới, rọc bỏ hết vỏ cây, cưa đầu cọc và vát mũi
cọc. Đỉnh cọc phải được bảo vệ bằng đai thép để bảo vệ đầu cọc. Mũi cọc vát nhọn và bịt thép để không toè khi đóng. Khi chiều dài lớn có thể nối cọc, khi cần tiết diện lớn có thể ghép 3 hoặc 4 cây lại với nhau. Cấu tạo thể hiện ở hình vẽ sau:
1/ Thân cọc gỗ
2/ Đai thép
D
3/ Vỏ chụp thép bịt mũi cọc
4/ Mũi cọc
5/ Khe nối
6/ Bu lông
8/ Lập lách
9/ Ống thép nối
Sơ đồ cọc đơn
sơ đồ ghép 3 cọc
Hình 3.11 Cấu tạo cọc gỗ
2.2. Cấu tạo cọc bê tông cốt thép
Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn là loại cọc được sử dụng rộng rãi nhất trong xây dựng móng sâu và chịu lực ngang lớn.
Ưu điểm: Điều kiện áp dụng không phụ thuộc vào tình hình nước ngầm, điều
kiện địa hình, chiều dài, tiết diện cọc cấu tạo tuỳ theo ý muốn, cường độ vật liệu làm cọc lớn, có thể cơ giới hoá trong thi công, chất lượng cọc đảm bảo tốt vì cọc được đúc vẫn dễ kiểm tra chất lượng.
Nhược điểm: Khi tiết diện và chiều dài lớn thì trọng lượng cọc lớn, gây khó khăn cho việc vận chuyển, đưa vào giá búa để hạ cọc. Mặt khác do trọng lượng bản thân lớn nên tốn nhiều thép để cấu tạo đảm bảo chịu lực khi vận chuyển và thi công.
Vật liệu làm cọc: Cọc bêtông cốt thép thường dùng bêtông Mác ≥ 200, tuy nhiên khi thiết kế thường dùng bêtông Mác 250 ÷ 300 để đảm bảo an toàn chất lượng
cọc. Còn với cọc bêtông cốt thép ứng suất trước thì sử dụng bêtông mác móng cọc đài cao và bêtông M ≥ 300 đối với móng cọc đài thấp.
≥ 400 đối với
Chiều dài cọc bêtông cốt thép đúc sẵn có thể từ 5 ÷ 6m ÷ 25m, có khi đạt đến
40 ÷ 45m (nếu cọc dài thì chế tạo từng đốt rồi nối lại với nhau khi đóng chiều dài đoạn từ 6 ÷ 8m). Chiều dài đoạn cọc đúc sẵn phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thi công (thiết bị chế tạo, vận chuyển, cấu lắp, hạ cọc...) và liên quan đến tiết diện chịu lực, chẳng hạn
đối với cọc tiết diện đặc thường hạn chế chiều dài như trong bảng sau :
Bảng 3.1: Chiều dài tối đa của cọc đặc bêtông cốt thép thường
Kích thước tiết diện (cm)
20
25
30
85
40
45
Chiều dài tối đa (m)
5
12
15
18
21
25
Tỷ số giữa chiều dài (l) trên bề rộng (b) hoặc đường kính cọc (d) gọi là độ mảnh của cọc λ
λ = l	(3.1)
d
Đối với cọc thi công bằng phương pháp ép bằng kích thủy lực thì độ mảnh λ
không nên quá 100 trường hợp λ vượt quá 100 thì cần đảm bảo điều kiện nền đất để
cho cọc xuyên qua và điều kiện thi công giữ cho cọc không bị thay đổi dạng hình học.
Tiết diện cọc: Cọc bê tông cốt thép có nhiều loại tiết diện khác nhau như: Tròn, vuông , chữ nhật, chữ T, chữ I, tam giác, đa giác hoặc vuông có lỗ tròn, trong đó loại cọc có tiết diện vuông được sử dụng nhiều nhất.
 Hình vành khăn Hình vuông Hình vuôngkhoét lỗ Hình tam giác Hình chữ I
Hình 3.13: Các dạng tiết diện ngang thân cọc BTCT đúc sẵn
Loại cọc có tiết diện vuông được sử dụng rộng rãi hơn cả vì nó có ưu điểm chủ yếu là chế tạo đơn giản và có thể chế tạo ngay tại công trường. Kích thước tiết diện ngang của loại cọc này thường là: 20 × 20cm, 25 × 25cm, 30 × 30cm, 35 × 35cm,
40 × 40cm. Chiều dài của loại cọc này không vượt quá trị số cho ở bảng (3.1), đồng thời
để phù hợp khi thi công thông thường người ta chế tạo kích thước cọc như sau: Cọc tiết diện 20 x 20 ÷ 30 x 30 cm chiều dài <10m
Cọc tiết diện 30 x 30 ÷ 30 x 30 cm chiều dài >10m
Cấu tạo cốt thép cho cọc :
 	0,207L 	 	0,207L 	
 	100 	 	150 	
 	b 	
 	100 	
 	50 	
 	30-40 	
Đai a5	Đai a10	Đai a15	Đai a10	Đai a5	Đai xoắn
 	L 	
Hình 3.14: Cấu tạo chi tiết cọc bê tông cốt thép, kích thước ghi cm
1. Cốt chịu lực ; 2 Cốt thép đai ; 3 Cốt thép gia cường mũi cọc ; 4 Cốt thép gia cường đầu cọc ; 5 Cốt thép vận chuyển, cẩu lắp.
1
2
- Chi tiết cốt thép chịu lực:
1a
2
1
40
 	400 	
Khi cọc tiết diện nhỏ chịu nén	Khi chịu lực lớn hoặc tiết diện lớn
1, 1a/ Cốt chịu lực chính
2/ Cốt thép đai

Hình 3.15: Mặt cắt ngang thân cọc
- Cốt thép số 1 là cốt dọc chịu lực chính của cọc khi vận chuyển, cẩu lắp cũng như chịu lực ngang đối với móng cọc đài cao.
Qui định cốt chịu lực có đường kính Φ≥ 10mm , thép CII (AII).
- Cốt thép số 2 - Cốt thép đai dùng để chịu lực cắt và định vị khung thép, cốt đai
2
2
đường kính Φ6, Φ 8 , có thể chế tạo cốt đai theo dạng rời hoặc xoắn.
Đai rời 
Đai xoắn
Hình 3.16: Cấu tạo cốt thép đai cho cọc
3
Trong phạm vi 1m tính từ đầu cọc và 0,5m tính từ mũi cọc, bước cốt đai a=5cm
để tăng cường độ cứng tại đầu mũi cọc.
- Chi tiết cốt thép mũi cọc:
Cốt	thép	số	3	đường	kính
Φ≥ 20cm, L = 750 ÷1000mm, dùng để tăng độ
cứng mũi cọc và định vị tim cọc.
Lưu ý : Lớp bê tông bảo vệ của cọc a có chiều dày tối thiểu là 3cm.
- Chi tiết lưới thép đầu cọc.
Lưới thép đầu cọc bố trí lưới
Φ6 a=5cm
để chống ứng suất cục bộ tại đầu cọc khi đóng cọc, tránh vỡ đầu cọc khi đóng hoặc ép.

A
Hàn chụm đầu cốt thép
A
Thường bố trí
4 ÷ 5 lưới cách nhau 5cm.
Thép lá dày 8mm
Cắt A-A
Hình 3.17: Chi tiết cốt thép mũi cọc
 	5x50 	
Lưới thẳng	Lưới có neo	cốt thép móc cẩu
Hình 3.18: Lưới thép đầu cọc và cốt thép móc cẩu
- Khi cọc dài có thể nối cọc từ các đốt chế tạo sẵn, chi tiết mối nối có thể như sau:
Đường hàn liên kết thép
 Chủ và thép đầu cọc
>60
15-20cm
Đai thép đầu cọc dày
8-10mm
20 	 20
 	d 	
 	d 	
Hình 3.19: Cấu tạo thép chờ và đai thép đầu cọc khi cọc cóc mối nối
Chi tiết mối nối: Có thể sử dụng thép bản táp để liên kết hàn đầu cọc hoặc dùng thép góc L để táp vào và hàn lại.
Việc	nối cọc thực hiện khi ép	xong	đoạn trước đó, với cọc
chịu	nén	thì không cần kiểm tra cường độ, với
Bản táp
Thép góc L
cọc chịu momen thì phải kiểm tra
cường độ để thép tại	mối	nối	đủ khả	năng	chịu lực.
Đường hàn Đường hàn
Sau	khi nối cọc, cần quét
 	d 	
 	d 	
một lớp bitum để
bảo	vệ	thép không bị gỉ.
Hình 3.20: Chi tiết mối nối cọc
ß3.	 CẤU TẠO ĐÀI CỌC
Đài cọc là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc.
Đài cọc thường được chế tạo bằng bê tông, bê tông cốt thép và có thể đỗ tại chỗ
hoặc lắp ghép trong các công trình cầu đường, thuỷ lợi, dân dụng thì phần lớn đài cọc được thi công tại chỗ. Đài cọc lắp ghép ít được sử dụng hơn, chủ yếu với công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
Mác bê tông không được nhỏ hơn 200 đối với đài cọc lắp ghép và không được nhỏ hơn 150 với đài cọc đúc tại chỗ. Trong thực tế thiết kế thì nên chọn mác bê tông
đài cọc ≥ 200.
Hình dáng và kích thước mặt bằng của đỉnh đài phụ thuộc vào hình dáng, kích thước của đáy công trình. Hình dáng kích thước của đáy đài phụ thuộc vào diện tích cần thiết để bố trí số cọc trong móng. Theo những quy định về khoảng cách tối thiểu giữa các cọc cũng như quy định khoảng cách từ mép ngoài của hàng cọc ngoài cùng đến mép ngoài của đài.
Chiều sâu chôn đài đối với móng cọc đài thấp phụ thuộc vào điều kiện địa chất, chủ yếu là sức chịu tải của lớp đất giáp với đáy đài và phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của công trình như là có tầng hầm, kho chứa, ...
Nếu không có các hạng mục trên thì chiều sâu chôn đài đảm bảo khoảng cách từ
đỉnh đài đến mặt đất tự nhiên từ
30 ÷ 40cm
để bố trí hệ thống dầm giằng, mặt sàn nhà
và tránh va chạm gây ảnh hưởng xấu đến đài cọc.
- Chiều dày của đài cọc hđ do tính toán quyết định, nhưng phải có trị số cần thiết tối thiểu để đảm bảo độ ngàm sâu của cọc trong đài.
hm
- Độ ngàm sâu của cọc trong đài a không được sâu hơn 2d và không được nhỏ hơn 1,2m khi d > 60cm (d - đường kính hay bề rộng cọc). Trường hợp đập đầu cọc để ngàm cốt thép vào đài thì phải đảm bảo cốt thép dọc ăn sâu vào đài lớn hơn Φ20 đối với thép có gờ và lớn hơn Φ30-40 đối với thép

a
 L 	

t
hd
L	L	c
không có gờ.	d
- Khoảng cách từ mép đài đến mép hàng cọc ngoài cùng c ≥ 25cm đối với các công trình cầu đường và thuỷ lợi và c ≥ 5cm đối với các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
- Khoảng cách từ tim cọc đến tim cọc gần nhau trong đài L ≥ 3d đối với cọc ma sát và L ≥ 2d đối với cọc chống (TCXD 205-
1998).

- Lớp bê tông lót móng chiều dày
Hình 3.21: Cấu tạo đài cọc
t=10 ÷20cm, có thể sử dụng bê tông gạch vỡ hoặc bê tông đá 4x6.
- Đối với cọc trong móng chịu tải trong lớn như móng cầu, cần bố trí cốt thép
lưới trên đỉnh cọc, lưới thép
thép râu tôm.
Φ12
cách nhau 10 ÷ 15cm
hoặc quấn cốt thép
Φ6 quanh
- Các cọc nằm gần mép đài phải được tăng cường các thanh thép uốn móc câu.
- Đối với móng cọc đài cao nên tăng cường cốt thép cho đài bằng cách cấu tạo các bước thép Φ20 ÷ Φ25 đặt cách nhau 20cm.
ß4.	 SỰ LÀM VIỆC CỦA CỌC ĐƠN VÀ NHÓM CỌC
Sự làm việc của một cọc đơn và một cọc trong nhóm cọc khác nhau rất nhiều. Trong các phương pháp tính toán móng cọc hiện nay đều coi sức chịu tải của cọc trong
nhóm cọc như sức chịu tải của cọc đơn, như vậy độ chính xác chưa cao, do vậy đây là
vấn đề cần nghiên cứu hoàn chỉnh để đưa vào tính toán và đặc biệt cần chú ý đối với cọc ma sát ở đây ta nghiên cứu một số vấn đề tương tác giữa các cọc trong nhóm cọc.
4.1. Hiệu ứng nhóm.
Do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên độ lún của nhóm cũng như sức chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn. Hiệu ứng này cần được xét đến khi
thiết kế. Chiều sâu và vùng ảnh hưởng phần đất dưới nhóm cọc phụ thuộc vào kích thước của nhóm và độ lớn của tải trọng.
4.2. Độ lún của nhóm cọc.
Ta phân tích trạng thái ứng suất trong đất do cọc đơn và nhóm cọc gây ra khi có cùng trị số tải trọng P tác dụng lên mỗi cọc. Trạng thái ứng suất do cọc đơn và nhóm
cọc gây ra như hình vẽ. Rõ ràng nếu các cọc càng gần nhau thì ứng suất σz
do cả
nhóm cọc gây ra sẽ lớn hơn rất nhiều so với ứng suất do mỗi cọc gây ra. Vì vậy độ lún
của nhóm cọc lớn hơn độ lún của cọc đơn. Độ lún của một nhóm cọc ma sát có số
lượng cọc nhiều sẽ lớn hơn so với nhóm cọc có ít cọc hơn khi cùng điều kiện đất nền.
Khi khoảng cách giữa các cọc trong nhóm đạt đến một trị số nhất định nào đó thì thực tế có thể coi sự làm việc của cọc đơn và cọc trong nhóm không khác nhau. Kinh nghiệm cho thấy trị số này tối thiểu là 6d.
4.3. Khả năng chịu tải của nhóm cọc.
Trong nền đất rời quá trình hạ
cọc bằng phương pháp đóng hay ép thường nén chặt đất nền, vì vậy sức chịu tải của nhóm cọc có thể lớn hơn tổng sức chịu tải của các cọc đơn trong nhóm.
Trong nền đất dính, sức chịu tải của nhóm cọc ma sát nhỏ hơn tổng sức chịu tải của các cọc đơn trong nhóm. Mức độ giảm sức chịu tải của các cọc đơn trong nhóm cọc trong trường hợp này phụ thuộc vào khoảng cách giữa các cọc trong nhóm, đặc tính của nền đất, độ cứng của đài cọc và sự tham gia truyền tải công trình xuống đài cọc và đất.
Đối với cọc chống, sức chịu tải của nhóm cọc bằng tổng sức chịu
P 	P 	P 	P 	P
25
75 	75 	75
Cọc đơn Cọc trong nhóm cọc
tải của các cọc đơn trong nhóm.	Hình 3.22. Phân bố ứng suất do cọc đơn
 và do nhóm cọc
ß5.	 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN
5.1. Khái niệm chung
Một cọc khi đóng riêng rẽ (gọi là cọc đơn) và khi nằm trong nhóm cọc thì sức chịu tải của chúng sẽ khác nhau. Tuy nhiên hiện nay trong thiết kế móng cọc, người ta
giả thiết rằng sức chịu tải của mỗi cọc trong nhóm cọc bằng sức chịu tải của cọc đơn.
Sức chịu tải của cọc đơn là một đại lượng rất quan trọng, được sử dụng trong suốt quá trình sử dụng móng cọc. Việc xác định chính xác đại lượng này là một công việc hết sức quan trọng và nó ảnh hưởng lớn đến sự an toàn của công trình và giá thành của công trình.
Cọc trong móng có thể bị phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:
- Bản thân cường độ vật liệu làm cọc bị phá hoại;
- Đất nền không đủ sức chịu đựng.
Do vậy khi thiết kế cần phải xác định cả hai trị số về sức chịu tải của cọc: Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu (Pvl) và sức chị tải theo cường độ đất nền (Pđn). Trị số nhỏ nhất trong hai trị số này được chọn và đưa vào để tính toán và thiết kế. Tức là Pchọn =min(Pvl, Pđn). Tuy nhiên cần chú ý là hai trị số này không lệch nhau quá nhiều
để đảm bảo điều kiện kinh tế, và trong mọi trường hợp thì không để xảy ra Pvl< Pđn vì sẽ lãng phí và có thể xảy ra nứt gãy cọc khi đóng hoặc ép.
5.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo phương dọc trục
5.2.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu
Sức chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu được xác định theo các phương pháp thông thường. Ở đây ta xét đến sức chịu tải của hai loại cọc thường dùng là cọc gỗ và cọc Bê tông cốt thép.
5.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
5.2.2.1. Phương pháp thí nghiệm
1. Phương pháp thí nghiệm nén tĩnh
Thí nghiệm cọc bằng phương pháp tải trọng tĩnh ép dọc trục (gọi là thí nghiệm nén tĩnh cọc) có thể được thực hiện ở giai đoạn thăm dò, thiết kế và kiểm tra chất lượng cọc.
Thí nghiệm được tiến hành bằng cách: Sau khi hạ cọc đến độ sâu nào đó,thường là độ sâu thiết kế, sau đó dùng tải trọng tĩnh nén ép dọc trục cọc theo nguyên tắc tăng dần từng cấp sao cho dưới tác dụng của lực nén, cọc lún sâu vào đất nền. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc được thực hiện bằng kích thuỷ lực với hệ phản lực là dàn chất tải, neo hoặc kết hợp cả hai. Các số liệu về tải trọng, chuyển vị, thời gian... thu được trong quá trình thí nghiệm là cơ sở để đánh giá sức chịu tải của cọc theo đất nền.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp này so với các phương pháp khác là có thể
cho kết quả chính xác nhất, sát với điều kiện làm việc thực tế của nền đất. Tuy nhiên việc tiến hành thí nghiệm thường tốn kém.
* Thiết bị thí nghiệm:
Thiết bị thí nghiệm gồm hệ gia tải, hệ tạo phản lực và hệ đo đạc, quan trắc.	
- Hệ gia tải gồm kích thuỷ lực, bơm và hệ thống thuỷ lực, đảm bảo không rò rỉ và hoạt động an toàn dưới áp lực không nhỏ hơn 150% áp lực làm việc, và có khả năng giữ tải ở cấp lớn nhất không ít hơn 24 giờ.
1
- Hệ đo đạc quan trắc bao gồm thiết bị, dụng cụ đo tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đo chuyển vị của cọc, máy thuỷ chuẩn, dầm chuẩn và dụng cụ kẹp đầu cọc.
- Hệ tạo phản lực có thể dùng một trong ba sơ đồ sau:
5
+ Dùng cọc neo làm đối trọng, các cọc neo được liên kết bằng dầm thép, khoảng cách giữa các cọc neo và cọc thí nghiệm không nhỏ hơn 5 lần đường kính cọc neo.
+ Dùng các khối vật liệu để làm đối trọng: thường là các khối bê tông đúc sẵn hoặc dùng phôi thép...
6
4
+ Dùng trọng lượng bản thân cọc và ma sát xung quanh cọc làm đối trọng cho kích thuỷ lực (Thí nghiệm hộp Osterberg - thường sử dụng để thử tải tĩnh cọc khoan
nhồi đường kính lớn).
 1/ Cọc thí nghiệm
 2/ Cọc neo
 3/Kích thủy lực
4/ Thiên phân kế
5/ Dầm gắn TP kế
6/ Hệ dầm liên kết
3
2
2
4
Hình 3.23: Dùng cọc neo làm đối trọng
1/ Cọc thí nghiệm
2/ Các khối bê tông làm đối trọng
3/ Kích thủy lực
4/ Thiên phân kế
5/ Dầm gắn TP kế
3
6/ Hệ dầm dỡ tải
6
5
1
Hình 2.24: Dùng các khối bê tông đúc sẵn là đối trọng
1/ Phần trên của cọc thí nghiệm
2/ Phần dưới của cọc thí nghiệm
3/ Các bản thép dày
4/ Hệ thống kích thủy lực
1
3
4
2
Hình 2.25: Dùng trọng lượng bản thân của cọc làm đối trọng
* Chuẩn bị thí nghiệm:
- Chuẩn bị cọc thí nghiệm: Cọc thí nghiệm phải đúng các tiêu chuẩn về thi công và nghiệm thu cọc. Việc thí nghiệm chỉ thực hiện cho các cọc đã đủ thời gian phục hồi
cấu trúc đất. Thời gian cọc nghỉ từ khi kết thúc thi công đến khi thí nghiệm được quy định như sau: Tối thiểu 21 ngày đối với cọc khoan nhồi và 7 ngày đối với cọc đóng hoặc ép.
- Lắp đặt hệ tạo phản lực, hệ dầm dọc, dầm ngang, đối trọng.
- Lắp đặt hệ gia tải: kích thuỷ lực, bơm dầu.
- Lắp đặt hệ thống đo chuyển vị: dụng cụ kẹp, gá đầu cọc, đồng hồ đo chuyển vị, mia, máy thuỷ bình.
* Quy trình gia tải:
Tải trọng thí nghiệm được tác dụng theo từng cấp tăng dần, trị số mỗi cấp tải từ
10% đến 20% tải trong thiết kế.
Với mỗi cấp tải trọng cần theo dõi độ lún của cọc, khi nào ổn định về lún mới được tăng cấp tải tiếp theo. Tốc độ chuyển vị được xem là ổn định quy ước khi độ lún không quá 25mm/1giờ.
Giữ cấp tải trọng lớn nhất độ lún đầu cọc đật ổn định quy ước hoặc trong 24 giờ. Sau khi kết thúc gia tải nếu cọc không bị phá hoại thì giảm tải về không, mỗi
cấp giảm tải bằng hai lần cấp gia tải, thời gian giữ mỗi cấp tải là 30 phút, riêng cấp tải không giữ lâu hơn nhưng không quá 6 giờ.
Tải trong thí nghiệm lớn nhất do đơn vị thiết kế quy định, thường được lấy như
sau:

+ Đối với cọc thí nghiệm thăm dò: Tải trọng thí nghiệm bằng 250-300% tải
trọng thiết kế.
+ Đối với cọc thí nghiệm kiểm tra: Tải trọng thí nghiệm bằng 150-200% tải trọng thiết kế.
Cọc thí nghiệm được xem là phá hoại khi:
+ Tổng chuyển vị đầu cọc vượt quá 10% bề rộng hay đường kính cọc.
+ Vật liệu cọc bị phá hoại, nứt vỡ đầu cọc.
+ Độ lún của cọc tăng đột ngột và nhanh.
Ví dụ III-1: Kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc BTCT tiết diện 30x30cm trong bảng sau. Hãy xác định tải trọng giới hạn lên cọc và tải trọng cho phép của cọc theo TCVN. Độ lún cho phép của công trình [S] = 8cm.
P(Tấn)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
S(mm)
2
3,6
6,8
8,9
13,5
17,9
24,5
32,8
39,8
Giải:

Dựa vào kết quả thí nghiệm, ta xây dựng
Pgh=62T
0 	10 20 30 40 50 60 70 80 90 P(T)
0
đồ thị quan hệ S = f(P) như hình vẽ (3.27), từ đồ
thị, ứng với độ lún giới hạn Sgh = 0,2[S]
5
10
Sgh 15
=0,2.80 =16mm, ta xác
tương ứng là Pgh = 62T.
định tải trọng giới hạn	20
25
Sức chịu tải cho phép của cọc:	30
[P] =
Pgh
Fs
= 62
2,0

= 31 T
35
40
S(mm)
Hình 3.27: Quan hệ P-S
2. Phương pháp thí nghiệm tải trọng động
Phương pháp thí nghiệm tải trọng động dựa vào nguyên lý sự va chạm tự do của hai vật thể đàn tính, công sinh ra do sự rơi của quả búa được truyền vào cọc và làm
cho cọc có một độ lún nhất định vào đất.
Nội dung phương pháp: Sau khi đã hạ cọc đến một độ sâu nào đó (thường là độ sâu thiết kế) ta dùng một loại búa có trọng lượng nhất định đóng một nhát vào cọc thì cọc sẽ bị lún xuống, trị số độ lún đó còn gọi là độ chối của cọc, ký hiệu là e.
Để xác định độ chối e khi thí nghiệm cần theo dõi
độ lún của cọc qua các vạch đánh dấu sẵn trên thân cọc. Vì tốc độ đóng cọc tương đối nhanh nên không thể theo dõi độ lún sau từng nhát búa mà người ta thường lấy độ lún
trung bình sau một số nhát búa và tính độ chối theo công thức:
e = s n
Với