ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỨA THÀNH THÂN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI
MỞ RỘNG ĐÁY DƯỚI CÔNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG
TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU Ở
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU
MÃ SỐ NGÀNH: 31.10.02

LUẬN VĂN THẠC SIÕ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2006


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS. Lê Bá Khánh

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc só được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày

tháng

năm 2006.


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
-----***-----

Tp. Hồ Chí Minh, ngày …… tháng …… năm 200…

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SỸ
Họ và tên học viên: HỨA THÀNH THÂN
Phái: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 01-10-1979
Nơi sinh: Bình Định
Chuyên ngành: Công Trình Trên Đất Yếu
MSHV: 00904262
I. TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy dưới công trình nhà

cao tầng trong điều kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long”.

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
1. NHIỆM VỤ: “Nghiên cứu ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy dưới công trình nhà cao
tầng trong điều kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long”.
2. NỘI DUNG:

Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng cọc khoan nhồi và cọc khoan nhồi mở rộng đáy
ở nước ta và trên thế giới.
Chương 2: Nghiên cứu các đặc trưng cơ lý hoá cơ bản của đất yếu và lũ lụt ở Đồng Bằng Sông
Cửu Long.
Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở
Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 4: Nghiên cứu các phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều
kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công và các phương pháp đánh giá chất lượng cọc
khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu
Long.
Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho một công trình thực
tế.
Chương 7: Nhận xét, kết luận và kiến nghị.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02-2006
IV: NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 09-2006
V: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. LÊ BÁ KHÁNH
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CB BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

TS. LÊ BÁ KHÁNH

TS. VÕ PHÁN

Nội dung và đề cương luận văn thạc sỹ được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH

Ngày
tháng

năm 2006
TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH


LỜI CÁM ƠN
Hôm nay, đã hơn 02 năm trôi qua, đó cũng là thời gian mà em đã tham
gia khoá học Cao học tại trường, hoàn thành các môn học của chương trình và
thực hiện xong luận văn Thạc sỹ.
Lời cám ơn chân thành của em bằng cả tấm lòng xin được gửi đến:
+ Thầy Lê Bá Khánh đã hướng dẫn em làm đề tài trong suốt thời gian
qua. Sự hướng dẫn nhiệt tình và rất chuẩn mực của Thầy đã mởû ra và tạo cho
em hướng đi mới trong việc tìm tòi và nghiên cứu một vấn đề khoa học.
+ Sự kính trọng và biết ơn cao cả đến Thầy Lê Bá Lương, chủ nhiệm
ngành Công trình trên đất yếu, đã truyền đạt hết kiến thức của người cho chúng
em trong tất cả các môn học Thầy phụ trách.
+ Cảm ơn Bộ môn Địa cơ Nền-Móng, quý Thầy Cô trong Bộ môn cũng
như trong Khoa Kỹ thuật Xây dựng và các bạn đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện để em hoàn thành tốt Luận văn Thạc só này.
+ Cuối cùng niềm động viên tinh thần lớn nhất để tôi hoàn thành tốt Luận
văn Thạc só này là gia đình, đặc biệt là Ba Mẹ, đã không ngại khó khăn nuôi
dưỡng và luôn hy vọng kết quả thành tích học tập ở tôi. Con xin chân thành cảm
ơn Ba Mẹ, gia đình đã giúp đở con hoàn thành khóa học.
Với khả năng và sự hiểu biết của tôi hiện tại chắc chắn sẽ không tránh được
những sai lầm nhất định xin quý Thầy bỏ qua và chỉ dẫn cho tôi trong việc hoàn
thiện hơn nữa vốn kiến thức của mình.
Trân trọng kính chào!


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Do nhu cầu phát triển của nền kinh tế và vấn đề hội nhập của đất nước,

thúc đẩy ngành xây dựng ngày càng phát triển. Đặc biệt là những công trình
trọng điểm của khu vực phía Nam.
Đồng Bằng Sông Cửu Long là một vùng có nhiều kênh rạch, ao hồ,
thường xuyên bị ngập lụt và là vùng đất yếu.
Giải pháp móng sử dụng có hiệu quả là việc ứng dụng móng cọc khoan
nhồi mở rộng đáy, nhằm tăng cường khả năng chịu tải ở mũi cọc và là giải pháp
móng hợp lý cho nhà cao tầng trong điều kiện đất yếu.
Luận văn này có những nội dung chính sau:
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng cọc khoan nhồi và cọc khoan nhồi
mở rộng đáy ở nước ta và trên thế giới.
Chương 2: Nghiên cứu các đặc trưng cơ lý hoá cơ bản của đất yếu và lũ lụt ở
Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều
kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 4: Nghiên cứu các phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng
đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công và các phương pháp đánh giá chất
lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng
Sông Cửu Long.
Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho một
công trình thực tế.
Chương 7: Nhận xét, kết luận và kiến nghị.


ABSTRACT
Thanhs to the development demand of our country’s economics and
affiliate problem. The increasing civil to the higher development the day.
Especiall, the important construction of the South areas.
In the Mekong Delta is areas have soil very the rivers, seas and the
geological condition is soft soil structures.

One of the effective solutions of foundation is the enlarged-bottom bored
pile foundation. Therefore, the application of enlarged-bottom piles to
strengthen the bearing capacity of the pile bases is a suitable foundation solution
for the high rise buidings of soft soil condition in the Mekong Delta.
Main contents of the study:
Chapter 1: Study in general about enlarged-bottom bored pile foundation
Chapter 2: Study on the weak soil condition in the Mekong Delta
Chapter 3: Study on the solcution for the structure of clup footed pile
Chapter 4: Study on the calulation method for of clup footed pile
Chapter 5: Study on the method of construction and checking about the
quality of clup footed pile
Chapter 6: The calculation on a real project using clup footed pile
Chapter 7: Remark, conclusions and suggestion.


MỤC LỤC
Phần 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
Chương 1: Nghiên cứu tổng quan về ứng dụng cọc khoan nhồi và cọc khoan
nhồi mở rộng đáy ở nước ta và trên thế giới.
1.1 Khái niệm về cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
1
1.2 Lịch sử phát triển cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
1
1.3 Các kết quả nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy trên thế giới.
1
1.4 Những ưu điểm và khuyết điểm của cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
3
1.5 Những ưu điểm và khuyết điểm của cọc khoan nhồi mở rộng đáy so với
cọc khoan nhồi cổ điển.
3

1.6 Một số hình ảnh về thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
4
Phần 2: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN
Chương 2: Nghiên cứu các đặc trưng cơ lý hoá cơ bản của đất yếu và đất yếu ở
Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2.1 Khái quát về địa chất ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
6
2.2 Đặc điểm đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
11
2.3 Một số sự cố thường gặp cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
17
2.4 Các nguyên nhân gây ra sự cố cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
19
NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
27
Chương 3: Nghiên cứu giải pháp cấu tạo cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong
điều kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
3.1 Các kích thước cơ bản cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
3.2 Yêu cầu kỹ thuật các vật liệu làm cọc.
3.3 Các giải pháp xử lý sự cố cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ

28
36
42
51

Chương 4: Nghiên cứu các phương pháp tính toán cho cọc khoan nhồi mở rộng
đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
4.1 Khái quát về tính toán cọc khoan nhồi mở rộng đáy.

52
4.2 Tính toán khả năng chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo vật
liệu cấu tạo cọc.
53

4.3 Tính toán khả năng chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi mở rộng đáy
theo các công thức lý thuyết.
55


4.4 Tính toán khả năng chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi mở rộng đáy
theo các công thức thí nghiệm tại hiện trường.
64
4.5 Tính toán khả năng chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi mở rộng đáy
theo các phương pháp thử tải tại hiện trường.
68
4.6 Tính toán sức chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi.
69
4.7 Tính toán độ lún của cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
69
NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
73
Chương 5: Nghiên cứu phương pháp thi công và các phương pháp đánh giá
chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng
Bằng Sông Cửu Long.
5.1 Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy
74
5.1.1 Khái quát các phương pháp thi công:
74
-Phương pháp khoan phản tuần hoàn.

74
-Phương pháp khoan có sử dụng ống vách.
74
-Phương pháp khoan đất.
75
5.1.2 Phương pháp thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
76
5.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng cọc khoan nhồi mở rộng đáy. 82
5.3 Các phương pháp thí nghiệm xác định sức chịu tải CKN-MRĐ.
87
NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
94
Chương 6: Nghiên cứu ứng dụng thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho một
công trình thực tế.
6.1 Thiết kế cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho một công trình thực tế.
95
6.2 So sánh hiệu quả kỹ thuật của cọc khoan nhồi mở rộng đáy và cọc khoan
nhồi có cùng đường kính.
107
Phần 3: CÁC NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
Chương 7: Nhận xét, kết luận và kiến nghị.

108

Phụ lục:

110


-1-


Phần 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
Chương 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CỌC
KHOAN NHỒI VÀ CỌC KHOAN NHỒI MỞ RỘNG ĐÁY Ở
NƯỚC TA VÀ TRÊN THẾ GIỚI.
A. Nghiên cứu về cọc khoan nhồi mở rộng đáy:
1.1 Khái niệm về cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
-Cọc khoan nhồi mở rộng đáy là 1 dạng của CKN nhưng phần đáy cọc
được mở rộng, mục đích là tăng diện tích tiết diện dưới đáy móng, qua đó làm
gia tăng sức chống mũi của cọc.
1.2 Lịch sử phát triển cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
-Phương pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy xuất hiện từ những năm cuối thế
kỷ 19 các nước Châu Mỹ và Châu Âu.
- Tiền thân của phương pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy là phương pháp

Chicago (1892), lúc đó thi công bằng thủ công dùng ống chống bằng gỗ, sau đó
dùng ống chống vách bằng thép nhưng vẫn thi công bằng thủ công (phương pháp
Gaw)
-Năm 1930, ở Nhật, hãng Kira Deep Company đã phát triển "phương
pháp móng sâu Kida" có đường kính mở rộng 1.4-5.0 (m), chiều dài cọc từ 10-20
(m).
-Năm 1955, công ty Shimizu đã sử dụng thiết bị cơ giới, để hạ ống chống
vách bằng thép và tạo lỗ cọc khoan nhồi, nhưng phần mở rộng đáy vẫn thực
hiện bằng thủ công sau khi bơm hút hết nước.
-Năm 1966, đã có nhiều thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy
bằng cơ giới được giới thiệu, tuy nhiên máy có công suất nhỏ và không hiệu quả
nên phương pháp này vẫn chưa được phổ biến.
-Năm 1972, các thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy được phát
triển một cách mạnh mẽ. Xuất hiện nhiều loại máy có công suất rất lớn kèm
theo các quy trình quản lý kỹ thuật rất chặt chẽ cho nên công tác thi công cọc

khoan nhồi mở rộng đáy đã được cơ giới hóa một cách khá hoàn chỉnh. Điều này
khiến cho giải pháp cọc khoan nhồi mở rộng đáy ngày càng được sử dụng rộng
rãi và phát triển mạnh mẽ cho đến ngày nay.
1.3 Một số kết quả nghiên cứu cọc khoan nhồi mở rộng đáy hiện nay trên thế
giới.
-Năm 1961 COOKE, RW và T.WHITAKER đã làm nhiều mô hình nhằm
chứng minh khả năng ưu việt về khả năng chịu lực và tính kinh tế của loại cọc
này.


-2-

-Năm 1969 D.MOHAN đã thiết kế và xây dựng quy trình thi công cọc
khoan nhồi mở rộng nhiều tầng. Nghiên cứu này đã đề cập đến các vấn đề ứng
xử của cọc với 2 tầng mở rộng trở lên hoặc mở rộng đáy, đồng thời phần bên
trên thì mở rộng theo chiều sâu của cọc và so sánh khả năng chịu tải giữa cọc
mở rộng nhiều tầng với cọc thẳng. Qua đó khẳng định khả năng kinh tế của cọc
mở rộng đáy và cọc mở rộng nhiều tầng đối với móng nặng và móng nhẹ, khả
năng thay thế cọc thẳng có đường kính lớn và chiều dài lớn cũng như tìm ra
khoảng cách hợp lý giữa các khoảng mở rộng.
-Năm 1972 CAI DEZHUANG đã thiết kế ra một loại cọc mới dựa trên cơ
sở của cọc mở rộng đáy, gọi là cọc ép nhiều hướng. Cọc này cũng được mở rộng
đáy như thông thường nhưng trên thân cọc còn được thi công các phần nhô ra
bám vào đất, phân bố đều theo chu vi cọc. Bằng phương pháp này khả năng chịu
tải của cọc được tăng lên đáng kể, đồng thời khả năng chịu nhổ và khả năng
chịu chấn động tốt hơn rất nhiều so với các loại cọc bình thường.
-Năm 1979 SLIWINSKI Z.J đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng chịu tải của cọc khoan nhồi mở rộng đáy chủ yếu là trong quá trình thi
công, đồng thời tác giả cũng đưa các biện pháp phòng tránh để đảm bảo sự chịu
lực của cọc.

-Năm 1991 KIYOSHI YAMASHITA và TAKUHEI FUKUHARA đã
nghiên cứu phân tích sự ảnh hưởng giảm yếu của vùng đất xung quanh hố khoan
cọc nhồi bằng cách so sánh tỷ lệ giữa sức chống cắt của các lớp đất trước và sau
khi đào hố khoan.
-Năm 1992 MORI.H đã tổng kết lịch sử phát triển công nghệ và thiết bị
khoan cọc nhồi mở rộng đáy trên thế giới, qua đó rút ra nhược điểm của các
phương pháp thi công này. Tác giả còn so sánh khả năng chịu lực và kinh tế giữa
cọc thẳng và cọc khoan nhồi mở rộng đáy. Sau đó tác giả còn trình bày hệ thống
TFP vừa được phát triển gần đó và giới thiệu qui trình điều khiển và kiểm tra
bằng màn hình trong quá trình mở rộng đáy.
-Năm 1994 CAI MING đã trình bày nguyên lý hoạt động và khả năng ứng
dụng của thiết bị thi công cọc ép nhiều hướng do chính tác giả thiết kế.
-Năm 1998 tập thể các tác giả TATSURO MURO, SOICHIO,
KAWAHARA, WEIMIN ZHAO, ZHU WENNONG đã thiết kế, chế tạo thành
công một loại máy khoan mở rộng đáy trong xây nhà. Đây là một thiết bị khoan
nhỏ với d = 400 mm và D = 1200 mm, với chiều sâu tối đa là 6 m, tổng trọng
lượng của thiết bị là 1,2 tấn. Thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong công
việc khoan móng cho các công trình nhẹ, đặc biệt cho những nhà nhỏ ở thành
phố hoặc nông thôn.
-Năm 2001, Tiến só Trần thị Hồng đã nghiên cứu khảo sát các ứng xử của
đất xung quanh hố đào mở rộng cho trường hợp mở rộng dạng chuông và dạng
vòm. Trên cơ sở lý thuyết kết quả cho được: dạng chuông là tối ưu nhất, mở
rộng đáy của cọc làm tăng khả năng chịu tải, chiều dài cọc giảm và tính kinh tế.


-3-

1.4 Những ưu, khuyết điểm của cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
Ưu điểm:
+Đường kính lớn tới 03 (m), chiều sâu tới 100 (m) và khả năng thi công

các bộ phận theo hình dạng khác nhau, đủ cứng chống uốn tốt (khi phải xét đến
cả chấn động do động đất gây ra).
+Có khả năng di chuyển qua lớp đất cứng, vùng Casstơ, tầng sét cứng,
tầng đá, …
+Thoả mãn chiều dài cọc hoặc mũi khoan cắm vào tầng đất sét tốt, đá
cứng khoảng 0.5 – 1.0 (m).
+Giảm ảnh hưởng của ma sát âm xung quanh thân cọc và tăng sức chống
nhổ cho cọc trong nền đất yếu.
Nhược điểm:
+Thi công đòi hỏi phải có chuyên gia và thiết bị tốt đáp ứng các thao tác
vận hành khoan lỗ và đổ bê tông.
+Kiểm tra sự đúng đắn và đường kính lỗ khoan khó.
+Nạo vét đáy hố khoan và xử lý tầng đất tiếp xúc với mũi mở rộng cọc
khoan nhồi khó.
+Cần thận trọng và có biện pháp thích hợp khi thi công trong đất nhiễm
mặn hoặc có dòng chảy ngầm với tốc độ lớn (>0.3 m/s), dễ gây xói ngầm, rữa
trôi bêtông lúc chưa đông cứng.
1.5 Những ưu của cọc khoan nhồi mở rộng đáy so với cọc khoan nhồi cổ điển.
+Có khả năng chịu tải lớn hơn nhiều so với các dạng cọc thẳng có cùng
chiều dài hoặc cùng tiết diện thân cọc (tải ngang lẫn tải đứng), đồng thời khả
năng chịu chấn động tốt hơn rất nhiều so với các loại cọc bình thường.
+Tiết kiệm giá thành xây dựng do có thể giảm đến 1/2 lần lượng bê tông,
cốt thép cho cọc và khối lượng đất cần khoan đào so với các loại cọc thẳng có
cùng đường kính.
+Có thể rút ngắn đáng kể thời gian thi công.
+Giảm ảnh hưởng của ma sát âm xung quanh thân cọc và tăng sức chống
nhổ cho cọc.
+Thích hợp cho các công trình xây dựng trên nền đất yếu có thành phần
ma sát không đáng kể.



-4-

1.6 Một số hình ảnh về thiết bị thi công cọc khoan nhồi mở rộng đáy.

Hình1.1: Tiến hành khoan mở rộng đáy cọc nhồi

toàn

1. Gầu đóng hoàn toàn

2. Gầu đang hoạt động

3. Gầu mở rộng hoàn

Hình1.2: Thiết bị khoan mở rộng đáy cọc khoan nhồi bằng
phương pháp khoan đất (phương pháp OMR/B – Nhật)

1. Đóng hoàn toàn 2. Đang hoạt động
3. Mở rộng hoàn toàn
Hình1.3: Thiết bị khoan mở rộng đáy cọc khoan nhồi bằng
phương pháp khoan phản hoàn toàn (Nhaät)


-5-

B. Xác lập và giới hạn nhiệm vụ nghiên cứu:
B1: Xác lập nhiệm vụ nghiên cứu:
1. Nghiên cứu đặc điểm địa chất của các vùng đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu
Long, từ đó dự báo có thể ứng dụng cọc khoan nhồi mở rộng đáy cho các công

trình nhà cao tầng trong điều kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2. Nghiên cứu giải pháp cấu tạo đài cọc, chiều dài cọc, đường kính cọc và phần
mở rộng đáy móng dưới chân cọc theo phương pháp cân bằng lực và xác định giới
hạn chiều cao phần đáy mở rộng cọc khoan nhồi trong điều kiện đất yếu ở Đồng
Bằng Sông Cửu Long.
3. Nghiên cứu khả năng tính toán sức chịu tải cọc khoan nhồi mở rộng đáy theo
các chỉ tiêu cơ lý của đất nền, chỉ tiêu cường độ của đất nền, theo kết quả xuyên
tónh (CPT), kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT), tiêu chuẩn thiết kế của nước ngoài,
phương pháp thử tónh tải truyền thống, thử tải động biến dạng lớn (PDA), thử tải
bằng hộp tải trọng (Osterberg), dự báo độ lún của cọc (thí nghiệm nén tónh) trong
điều kiện đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
4. Nghiên cứu phương pháp thi công (công tác: chuẩn bị mặt bằng, thiết bị khoan
cọc, dung dịch vữa bentonite, bêtông, lồng cốt thép, ống vách, công nghệ làm
sạch lỗ khoan, công tác đổ bêtông, …) và các phương pháp đánh giá chất lượng
cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng Sông
Cửu Long.
5. Nghiêu cứu giải pháp thi công và phương pháp tính toán một công trình cụ thể
cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong điều kiện đất yếu ở khu vực Đồng Bằng
Sông Cửu Long.
6. So sánh hiệu quả kỹ thuật cho các công trình giữa cọc khoan nhồi cổ điển và
cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
B2: Giới hạn nhiệm vụ nghiên cứu:
1. Quá trình thống kê số liệu địa chất phục vụ công việc nguyên cứu được tham
khảo từ các tài liệu địa chất của tài liệu số [14], [15], các công trình thực tế và
nhiều đề tài khoa học khác.
2. Kết quả nghiên cứu chỉ giới hạn về mặt lý thuyết nên trong quá trình so sánh
tính kinh tế và kỹ thuật giữa các loại cọc có dùng đến số liệu của tài liệu [19],
[20].
3. Chưa nghiên cứu phân vùng động đất và phương pháp tính toán khả năng chịu
tải của cọc khi xảy ra động đất dưới công trình trong điều kiện đất yếu ở khu vực

Đồng Bằng Sông Cửu Long.


-6-

Phần 2: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN
Chương 2: NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ LÝ HOÁ CƠ
BẢN CỦA ĐẤT YẾU VÀ ĐẤT YẾU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG CÓ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI
MỞ RỘNG ĐÁY.
2.1 Khái quát về địa chất ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2.1.1Khái quát về Đồng Bằng Sông Cửu Long.
+Vị trí địa lý:
Đồng Bằng Sông Cửu Long có diện tích tự nhiên 3 900 000 ha là vùng
châu thổ nằm ở cuối lưu vực sông Mê Kông. Được giới hạn bởi phía Bắc là biên
giới Việt Nam-Campuchia, Tây Ninh và Thành phố Hồ Chí Minh, phía ĐôngNam là biển Đông, phía Tây là vịnh Thái Lan.
+Địa hình, địa mạo:
Đồng Bằng Sông Cửu Long có địa hình khá bằng phẳng, cao độ phổ biến
từ 3-4 (m), trên mực nước biển trừ một số ngọn núi ở tỉnh An Giang và Kiên
Giang. Có thể phân thành các vùng có cao độ như sau:
-Thêm phù sa cổ dọc biên giới Việt Nam-Campuchia có cao độ từ 2-5
(m).
-Dọc theo sông Tiền và sông Hậu có cao độ 1-3 (m).
-Các khu vực ngập lũ của sông Tiền, sông Hậu và các vùng ngập triều
ven biển có cao độ 0,3-1,5 (m).
+Khí hậu, khí tượng:
+Nhiệt độ:
Đồng Bằng Sông Cửu Long chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa
có nhiệt độ bình quân 270C.
+Mưa:

Lượng mưa bình quân khá lớn từ 1200-2400 (mm/năm). Hằng năm có 2
mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến cuối
tháng 4 năm sau.
Mưa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long phân bố không đồng đều theo không
gian và thời gian. Vùng phía Tây có lượng mưa lớn nhất, vùng phía Đông có
lượng mưa trung bình, vùng trung tâm có lượng mưa nhỏ nhất. Về thời gian,
khoảng 90% lượng mưa tập trung trong các tháng mùa mưa, lượng mưa trong
mùa khô chỉ chiếm 10%.
+Bốc hơi:
Lượng bốc hơi đo bằng ống Picher ở Đồng Bằng Sông Cửu Long khoảng
900-1300 (mm).
+Độ ẩm:


-7-

Độ ẩm tương đối ở Đồng Bằng Sông Cửu Long khoảng 80% vào mùa mưa
và khoảng 60% vào mùa khô.
+Chế độ thủy văn:
Chế độ thủy văn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long chịu ảnh hưởng rất lớn của
dòng chảy sông MêKông, thủy triều biển Đông, thủy triều vịnh Thái Lan và chế
độ mưa của từng tiểu vùng.
+Chất lượng nước:
-Nước mặn: Đồng Bằng Sông Cửu Long chủ yếu do nước biển theo thủy
triều xâm nhập vào nội đồng. Nước mặn lấn sâu vào nội đồng chủ yếu vào mùa
khô với lưu lượng nước ngọt giảm.Thời kỳ mặn xâm nhập sâu nhất là vào tháng
4 và đầu tháng 5.
-Nước chua: Đồng Bằng Sông Cửu Long bị nhiễm chua chủ yếu vào đầu
mùa mưa với độ pH = 2-5. Thời gian bị chua từ tháng 5 đến tháng 6, cá biệt có
nơi đến tháng 8, 9. Diện tích bị chua tập trung chủ yếu ở vùng Đồng Tháp Mười,

Tứ Giác Long Xuyên và bán đảo Cà Mau.
2.1.2 Đặc điểm về địa chất ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
a. Cấu trúc địa chất của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
+Cấu trúc địa chất Đồng Bằng Sông Cửu Long có dạng bồn trũng theo
hướng Đông Bắc – Tây Nam mà trung tâm là khu vực ở giữa sông Tiền và sông
Hậu, khu vực có móng đá sâu tới 900 (m). Quay quanh vùng trung tâm là các
vùng cánh của bồn trũng và xa hơn là các đới nâng cao của móng đá lộ ra ở các
khu vực Bình Dương, Tây Ninh, Đồng Nai và bên kia là núi đá ở Hà Tiên, An
Giang và vịnh Thái Lan. Phủ trên móng đá là tập hợp các thành tạo bở, rời có từ
kỷ Naogen đệ tứ, trên cùng là lớp trầm tích trẻ có tuổi khoảng 15.000 năm có
chiều sâu lên tới 110 (m), đây cũng chính là tầng đất yếu trên mặt, móng của
các công trình chủ yếu được trên tầng đất yếu này.
+Tầng Bồi Tích Trẻ (Trầm tích Hologen QIV): được chia thành 03 bậc.
-Bậc Hologen dươí QIV1-2: màu vàng, xám tro, chứa sỏi nhỏ cùng kết vón
sắt, phủ lên tầng đất sét loang lỗ Pleistoxen, chiều dày tới 12 (m).
-Bậc Hologen giữa QIV2 : bùn sét xám, sét xám xanh và xám vàng, chiều
dày từ 10-70 (m).
-Bậc Hologen trên QIV3: tầng trầm tích khác nhau, chiều dày từ 9–20 (m)
Tổng chiều dày trầm tích Hologen đạt tới: 100 (m).
+Tầng bồi tích Cổ (Trầm tích Pleistoxen):
Tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long, tầng trầm tích này gồm 03-05 tập
hạt mịn xen kẹp với 03-05 tập hạt thô, mỗi tập tương ứng với Pleistoxen trên,
giữa và dưới. Mỗi tập hạt mịn có chiều dày từ 1-2 (m) đến 40-50 (m), các tập hạt
thô được đặc trưng bằng bề dày thay đổi từ 4-85 (m).


-8-

b. Sự phân bố đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Đất yếu Đồng Bằng Sông Cửu Long chủ yếu chia làm 05 khu vực như sau

(hình 2.1):

-Khu vực I: Khu vực đất sét yếu màu xám nâu và màu vàng (ký hiệu I)
-bmQIV: đất sét, á sét màu xám nâu, có chỗ đất mềm yếu gối lên lớp trầm
tích nén chặt QI-II chiều dày < 5 (m).
-Đồng bằng tích tụ, có chỗ trũng lầy nội địa cao độ từ 1-3 (m).
-Nước dưới đất gặp ở độ sâu từ 1-5 (m).
-Khu vực II: Khu vực đất bùn sét xen kẹp với các lớp á cát (ký hiệu II)
+Khu vực IIa:
amQIV: bùn sét, bùn á sét, phân bổ không đều hoặc xen kẹp gối trên nền
sét chặt QI-III chiều dài không quá 20 (m) phân bổ ở khu vực có độ cao từ 1-1,5
(m). Mực nước ngầm cách mặt đất 0,5-1.0 (m).


-9-

+Phân khu IIb:
a, amQIV: bùn sét, bùn á sét, phân bố không đều hoặc xen kẹp chiều dày
không quá 80 (m). Các đặc tính khác giống phân khu IIa.
+Phân khu IIc:
Dạng đất bùn như IIa, IIb nhưng có chiều dày không quá 25 (m).
+Phân khu IId:
Dạng đất bùn như IIa, IIb, IIc nhưng có chiều dày 30 (m)
-Khu vực III: khu vực cát hạt mịn, á cát xen kẹp ít bùn á cát (ký hiệu III)
+Phân khu IIIa:
m, am, abmQIV: chủ yếu là á cát, cát bụi xen kẹp ít bùn sét, bùn á cát
Hologen gối lên trên trầm tích nén chặt QI-III chiều dày không quá 60 (m). Diện
tích tập trung ở đồng bằng tích tụ gợn sóng ven biển với độ cao 1-2 (m). Nước
ngầm cách mặt đất là 0,5-2.0 (m).
+Phân khu IIIb:

Giống phân khu IIIa nhưng chiều dày tầng Holoxen < 100 (m)
+Phân khu IIIc:
Giống phân khu IIIa, phân khu IIIb nhưng chiều dày tầng Hologen < 25
(m).
-Khu vực IV: khu vực đất than bùn, sét, bùn á sét, cát bụi, á cát (ký hiệu IV)

+Phân khu IVa:
mbQIV: đất than bùn, sét, bùn á sét thuộc tầng đất yếu Hologen chiều dày
không quá 25 (m), gối trên nền chặt QI-III và N2. Phân bổ ở các vùng trũng, cửa
sông bị luồng lạch phân cách mãnh liệt. Nước ngầm xuất hiện trên mặt đất.
-Khu vực V: khu vực bùn á sét và bùn cát ngập nước (ký hiệu V).
Đất yếu gồm: bùn, than bùn Hologen dày từ 05-10 (m), gối lên nền đất
chặt QII-III. Phân bổ ở các lưng trũng, cửa vịnh, cửa sông. Nước ngầm xuất hiện
ngay mặt đất, chịu ảnh hưởng của thủy triều.
c. Đặc trưng cơ lý của đất sét yếu bão hoà nước ở Đồng Bằng Sông Cửu
Long:
Các lớp đất chính thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long thường gặp là những loại
đất sét hữu cơ và sét không hữu cơ có dạng sệt khác nhau. Ngoài ra, còn gặp những
lớp cát, sét bùn lẫn vỏ sò và sạn laterit và ngay trong lớp đất sét còn gặp các vết cát
mỏng.
+Lớp đất ở trên mặt: dày vào khoảng 0.5m-1.5m, gồm những lớp hạt bụi
đến sét cát, có màu xám nhạt đến vàng xám.
+Lớp sét hữu cơ (bùn sét hữu cơ): nằm dưới lớp đất ở trên mặt là lớp sét
hữu cơ, có chiều dày thay đổi từ 3m-4m (Long An), 9m-10m (Thạch An, Hậu
Giang), 18m-20m (Long Phú, Hậu Giang), màu xám đen, xám nhạt hoặc vàng
nhạc. Sức chống cắt thấp trong thực tế thể hiện (theo sơ đồ: không nén cố kếtcắt nhanh trên máy cắt phẳng):


-10Độ sệt B
Tỉ số rỗng e0

Trị trung bình của ϕ (độ)

0.25-0.5
1.2-2.0
100
1045’

Sai số quân phương δ ϕ (độ)

0.5-0.75
1.2-2.0
90
1030’

0.75-1.0
1.4-3.0
80
1012’

1.0-1.5
1.4-4.0
70
1015’

>1.5
1.4-4.0
50
1030’

Trị trung bình của C(KG/cm2)


0.12
0.10
0.08
0.06
0.05
Sai số quân phương δ c (KG/cm )
0.02
0.03
0.02
0.02
0.02
+Lớp sét cát lẫn ít sạn, mảnh vụn laterít và vỏ sò hoặc lớp cát: dày
khoảng 3m-5m, thường nằm chuyển tiếp giữa lớp sét hữu cơ với lớp đất sét
không hữu cơ (như dọc theo tuyến kênh Phụng Hiệp-Quản Lộ). Số liệu thu được
ở Sông Hậu Giang là độ ẩm tự nhiên W=32%-35%, dung trọng tự nhiên
γ w=1.69g/cm3-1.75g/cm3, góc ma sát trong ϕ =290-300.
+Lớp đất sét không lẫn hữu cơ: lớp này khá dày, xuất hiện ở những độ
sâu khác nhau. Một số hố khoan ở Long An cho thấy: lớp đất sét tương đối chặt
nằm cách mặt đất từ 3m-4m. Ở những nơi khác lớp đất sét tương tự nằm cách
mặt khoảng từ 9m-10m (Thạch An, Hậu Giang), … Khả năng chịu tải tốt hơn lớp
sét hữu cơ, có các đặt trưng chống cắt (theo sơ đồ: không nén cố kết-cắt nhanh
trên máy cắt phẳng) như sau:
Độ sệt B
0-0.25 0.25-0.5 0.5-0.75 0.75-1.0
>1.0
Tỉ số rỗng e0
0.75-1.0 0.85-1.2 0.85-1.2 1.1-1.4 1.2-1.5
Trị trung bình của ϕ (độ)
170

130
110
9030’
8030’
Sai số quân phương
2012’
1045’
30
1012’
9045’
δ ϕ (độ)
2

Trị
trung
bình
của
2
C(KG/cm )
Sai số quân phương δ c

0.28

0.22

0.18

0.15

0.10


0.03

0.04

0.04

0.04

0.03

2

(KG/cm )

d. Đặc trưng cơ lý của đất bùn ở Đồng Bằng Sông Cửu Long:
Năm 1990, KS. Nguyễn Văn Tài đã nguyên cứu tổng kết đặc trưng cơ lý
của đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long phục vụ xây dựng công trình thuộc
ngành điện lực.
Sức chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cắt nhanh không nén cố kết):
Lớp đất
Bùn á cát
Bùn á sét
Bùn sét
Độ sệt B
>1.0
1.1-5.0
>1.5
Tỉ số rỗng e0
1.2-1.5

1.4-4.0
1.4-4.0
0
0
Trị trung bình của ϕ (độ)
8 30’
7
50
Sai số quân phương δ ϕ (độ)
0045’
1015’
1030’
Trị trung bình của C(KG/cm2)
Sai số quân phương δ c (KG/cm )
2

0.10
0.03

0.06
0.02

0.05
0.02


-11-

Sức chống cắt của các lớp bùn (theo sơ đồ cắt nhanh không nén cố kết):
Các chỉ tiêu

Góc ma sát trong Lực dính kết C’
ϕ , (độ)
(KG/cm2)
Tên đất

Lớp bùn sét
Lớp đất bùn á sét

14
6 − 17
16
6 − 18

0.14
0.08 − 0.20
0.14
0.047 − 0.29

(Ghi chú: tử số là chỉ số chuẩn, mẫu số là trị số tối thiểu và tối đa)
2.2 Đặc điểm đất yếu ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
2.2.1 Khái niệm về đất yếu:
Đất yếu là các loại đất có khả năng tiếp thu tải trọng công trình lên trên
nó rất nhỏ hoặc hầu như không có. Khái niệm này chỉ có ý nghóa một cách tương
đối, tức còn phụ thuộc vào yếu tố tải trọng công trình tiếp xúc với khả năng ứng
xử của nền đất yếu.
2.2.1.1 Các đặc trưng cơ lý của đất yếu:
Đặc trưng vật lý của đất yếu:
-Dung trọng tự nhiên: γ ≤ 1,7 (T/m3)
-Độ ẩm tự nhiên: W ≥ 40%
-Hệ số rỗng: e ≥ 1

-Hệ số bảo hoà nước: Sr ≥ 0,8
Đặc trưng cơ lý của đất yếu:
-Modun biến dạng: E ≤ 50 (KG/cm2)
-Góc ma sát trong: ϕ ≤ 100
-Lực dính: C ≤ 0.1 (KG/cm2).
2.2.1.2 Các loại đất yếu thường gặp:
-Các loại cát hạt nhỏ, cát bụi ở trạng thái bời rời bảo hoà nước.
-Các loại đất dính bảo hoà nước ở trạng thái mềm, dẻo mềm, dẻo chảy,
chảy gây biến dạng lớn theo thời gian như: bụi, sét, bùn sét, bùn sét hữu cơ, …
-Các loại đất bùn, than bùn có hàm lượng hữu cơ lớn.
-Các loại đất hoàng thổ có hệ số rỗng lớn, ở trạng thái khô có khả năng
chịu tải lớn nhưng khi ngậm nước sẽ gây lún, biến dạng rất lớn.
2.2.2 Đặc điểm của đất yếu
2.2.2.1 Thành phần hạt và thành phần khoáng:
-Thành phần hạt được cấu tạo bởi 02 thành phần hạt chủ yếu: hạt rắn khô (kích
thước hạt d>0.005 mm) và hạt sét (kích thước hạt d<0.005 mm) được hình thành
trong quá trình phong hoá.
-Thành phần khoáng gồm 03 phần chính: Kaolinite, Motmorillonite và Illite.


-12-

Khu vực

Kaolinite
30
20
10
-


Hàm lượng
Motmorillonite
50
60
80
100

Illite
20
20
10
-

Rạch Cần Giuộc
Cai Lậy
Long Xuyên
Giồng Nhị Qui
2.2.2.2 Nước trong đất:
Nước trong đất bao gồm 02 loại chính: Nước liên kết và nước tự do. Hai
loại nước này có ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất cơ lý của đất, khả năng chịu
tải của đất và tính lún của công trình khi gia tăng tải trọng.
2.2.2.3 Hiện tượng hấp thụ:
Hạt sét:có lực hút rất lớn (E hàng ngàn trăm KG/cm2), đường kính hạt sét
(d ≈ 0.005 mm).
Hiện tượng hạt sét khả năng có hút các vật chất ở môi trường xung quanh
nó như là: các hạt rắn, các phân tử lỏng và hơi, những ion, hạt keo, …
2.2.2.4 Tính dẻo:
Tính dẻo là một trong những đặc điểm quan trọng của đất sét.
Hiện nay, đánh giá độ dẻo của đất sét dựa vào chỉ số dẻo theo thí nghiệm
Atterberg.

Chỉ số dẻo: Ip=WL-Wp
2.2.2.5 Độ bền kết cấu:
Đối với đất sét yếu, độ bền của bản thân lớn hơn nhiều so với độ bền liên
kết cấu trúc giữa các hạt sét với nhau, nên độ bền của đất sét phụ thuộc nhiều
vào cấu trúc của đất. Độ bền cấu trúc của đất sét có tính chất phân tử và thuộc
loại ngưng keo xúc biến. Nếu tải trọng ngoài tác dụng nhỏ hơn độ bền cấu trúc
của đất sét thì khi tính toán không xét vào. Độ bền cấu trúc của đất sét yếu
thường rất nhỏ, khoảng 0,2-0,3 Kg/cm2.
2.2.2.6 Biến dạng:
Do sự hình thành cấu trúc của đất sét nên đất sét thường có trạng thái
chưa nén chặt. Do đó, khi bảo hoà nước và có tác dụng của tải trọng ngoài thì áp
lực nước lỗ rỗng rất lớn và thường kéo dài rất lâu do sự thoát nước rất hạn chế.
Tính chất biến dạng của đất sét do bản thân mối liên kết giữa các hạt và tính
chất của các loại nước liên kết trong hạt đất quyết định, cụ thể biến dạng của
đất sét bao gồm 02 loại: biến dạng cấu trúc và biến dạng cấu trúc phức hợp.
-Biến dạng cấu trúc: biến dạng không hồi phục
-Biến dạng cấu trúc phức hợp: sự hồi phục của màng nước liên kết nên
biến dạng xảy ra rất chậm và có tính lưu truyền theo thời gian.
2.2.2.7 Sức chống cắt:
Theo giáo sư Maslov.N.N sức chống cắt có dạng:
τ W = σ * tgϕ W + CW


-13-

Trong đó:
τ W : sức chống cắt của đất
σ : ứng suất pháp tuyến
ϕW : góc ma sát trong


CW: lực dính cố kết (CW =Cc + ∑W )
-Đối với đất sét yếu (B ≥ 1) thì lực dính CC<10%*CV nên lực dính CW ≈

∑W

Tài liệu [21], kết quả nghiên cứu của 3.M.Kara-u-lô-va và Nguyễn Văn
Thơ (1974) mức độ thể hiện lực dính kết cấu Cc:
Cấu trúc
của đất

Độ sệt

W − Wd
Id

Mức độ thể hiện của Cc
Cc

∑w

Tự nhiên

<0
0-0.25
0.25-0.50
0.5-0.75
0.75-1.0
>1.0

0.8*Cw

0.7*Cw
0.5*Cw
0.2*Cw
0.1*Cw
Cc=0

0.2*Cw
0.3*Cw
0.5*Cw
0.8*Cw
0.9*Cw
∑ w = Cw

Nhân tạo

<0
0-0.25
0.25-0.50
0.5-0.75
0.75-1.0
>1.0

0.7*Cw
0.6*Cw
0.3*Cw
0.1*Cw
Cc=0

0.3*Cw
0.4*Cw

0.7*Cw
0.9*Cw
∑ w = Cw

B=

2.2.2.8 Tính lưu biến:
Đất sét là một môi trường dẻo nhớt do tính chất nhớt của màng nước liên
kết trong các hạt sét. Cho nên đất sét có tính lưu biến gồm: từ biến và xúc biến.
Từ biến là ứng suất tác dụng không thay đổi nhưng biến dạng vẫn tăng
lên theo thời gian.
Xúc biến (chùng ứng suất) là biến dạng không đổi nhưng ứng suất tác
dụng thay đổi.
Chính vì những tính chất này mà đất sét thường có độ nhạy lớn, rất dễ bị
phá hoại và biến dạng, đặc biệt là biến dạng trong thời gian rất dài (có thể đến
hàng trăm năm). Tuy nhiên, khi mất đi nguyên nhân gây phá hoại thì đất sét lại
có khả năng phục hồi được một phần độ bền của noù.


-14-

2.2.3 Một số mặt cắt địa chất công trình tiêu biểu cho khu vực Đồng Bằng Sông
Cửu Long.
2.2.3.1 Cơ sở lý thuyết thống kê các chỉ tiêu cơ lý của đất nền:
+Xác định các giá trị tiêu chuẩn:
Giá trị trung bình:
Atc=Atb= ∑

Ai


n

Trong đó:
Ai: là các trị số riêng của các chỉ tiêu cần xác định
n: số lượng trị số riêng đưa vào tập hợp thống kê
+Lực dính ctc và góc ma sát trong ϕ tc được xác định bằng phương pháp
bình phương cực tiểu:
1
*( ∑τ i * ∑ pi - ∑ pi * ∑τ i * pi )
Δ
1
tg ϕ tc = *(n* ∑ pi * ∑τ i * pi - ∑τ i * ∑ pi )
Δ
2
2
Với: Δ =n* ∑ pi -( ∑ pi )

ctc=

+Xác định các giá trị tính toán:
+Các chỉ tiêu ngẫu nhiên độc lập khác: Att=Atc
t *δ
+Đối với trọng lượng riêng: γ = γ tc ± a γ
n

Hệ số tα tra bảng:
Với

α =0.95 khi tính nền theo cường độ (trạng thái giới hạn thứ 1)
α =0.85 khi tính nền theo biến dạng (trạng thái giới hạn thứ 2)

δ γ : độ lệch quân phương của tập hợp các chỉ tiêu γ
δγ =

1
* ∑ (γ tb − γ i ) 2
n −1

+Đối với lực dính c và góc ma sát trong ϕ
Att=Atc ± tα * δ
Độ lệch quân phương tính như sau:
δ c = δτ *

1
* ∑ pi2
Δ

δ tgϕ = δ τ *

δτ =

n
Δ

1
* ∑ ( pi * tgϕ tc + c tc − τ i ) 2
n−2

+Phaân chia đơn nguyên địa chất:
Căn cứ vào hệ số biến động ν đủ nhỏ:
δ

ν = tb ≤ [ν ]
A


-15-

δ : độ lệch quân phương của tập hợp
Giá trị [ν ] tra bảng cho mỗi đặc trưng cơ lý
+Loại trừ các sai số:
Điều kiện: [Ai-Atb] ≤ ν n * δ cm

δ cm : ước lượng độ lệch quân phương của tập hợp
1
* ∑ ( Atb − Ai ) 2
n
1
Khi n>25 thì: δ cm =
* ∑ ( Atb − Ai ) 2
n −1

Khi n<25 thì: δ cm =

ν cm : chuẩn số thống kê

2.2.3.2 Một số mặt cắt tiêu biểu của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Theo tài liệu [21] hình 2.2
1

2


3

4

5

6

7

8

9

0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55

S e ùt
A Ù s e ùt
A Ù c a ùt

C a ùt
B u øn s e ùt
B u øn s e ùt

1

T a ân C h a âu

2

H o àn g N g ö ï

3

A n L ong

4

S a Ñ e ùc

5

M y õ T h u a än

6

V ón h L o n g

7


B e án T re

8

M o û C a øy

9

B a T ri


-16-

Mô tả đất
Lớp 1: Đất sét hữu cơ, độ dẻo
cao, rắn vừa (OH1)
Lớp 2: Đất sét lẫn đất bột, độ
dẻo cao, đất mềm (CH1)
Lớp 3: Đất sét bột, cát mịn, độ
dẻo trung bình, rất mềm (CL1)
Lớp 4: Đất sét lẫn đất bột, độ
dẻo cao, mềm (CH2)
Lớp 5: Đất sét lẫn đất bột, độ
dẻo cao, rất rắn (CH3)
Lớp 6: Đất sét bột, cát mịn, độ
dẻo thấp, rắn (CL3)
Lớp 7: Đất sét lẫn đất bột, độ
dẻo cao, rất rắn (CH4)
Lớp 8: Đất sét bột, nhiều cát,
độ dẻo thấp, rắn (CL4)

Lớp 9: Đất sét bột, cát mịn
đến thô, độ dẻo trung bình, rất
rắn (CH5)
Lớp 10: Đất sét bột, rất nhiều
cát mịn, độ dẻo thấp, rắn
(CH6)

Độ ẩm W
(%)

Dung trọng (T/m3)
γW
γ dn

Hệ số
rỗng e

Độ sệt
IL

Lực dính Cu

Góc ma sát ϕ o

(kG/cm2)

(độ)

82.5


1.456

0.487

2.21

0.72

0.125

13o10’

77.1

1.516

0.537

2.14

1.26

0.063

3033’

49.4

1.631


0.684

1.45

1.08

0.065

5o39’

50.3

1.660

0.693

1.43

0.88

0.099

7o44’

30.7

1.892

0.915


0.88

0.11

0.431

24o58’

25.0

1.938

0.973

0.73

0.46

0.244

18o07’

27.9

1.908

0.942

0.82


0.17

0.374

23o13’

24.9

1.938

0.974

0.73

0.45

0.237

20o56’

20.9

2.027

1.054

0.61

0.08


0.319

25o22’

19.9

2.035

1.063

0.58

0.28

0.211

21o54’


-17-

2.3 Một số sự cố thường gặp cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy.
2.3.1 Theo tạp chí khoa học và công nghệ-1999” của tác giả Võ Quốc Bảo (tài
liệu [16]):
Chất lượng Cọc khoan nhồi phụ thuộc chủ yếu vào khâu thi công. Thường
là xảy ra ở giai đoạn khoan tạo lỗ, giai đoạn hạ lồng thép và giai đoạn đổ
bêtông. Một sai sót nhỏ có thể dẫn tới sự cố lớn và dẫn đến tổn thất lớn về thời
gian và kinh phí.
Những sự cố có thể xảy ra trong quá trình thi công cọc là:
-Cọc bị lệch vượt quá giới hạn cho phép

-Cọc bị nghiêng
-Cọc bị thoắt cổ chai
-Bị tắc bêtông trong ống đổ
-Sự cố do máy khoan: máy khoan đã cũ
-Khi thao tác nâng hạ ống đổ bêtông (cọc nhồi) trong khi đổ bêtông
-Sự cố do bentonite
2.3.2 Sự cố thường gặp cho cọc khoan nhồi mở rộng đáy trong vùng đồng bằng
sông Cửu Long, tài liệu [5]:
a. Trong công đoạn khoan lỗ:
+Vị trí hố khoan bị vướng phải vật cản như các cọc thép, dầm thép hình,
cọc bêtông cốt thép hay cấu kiện cứng, … nằm sâu trong lòng đất gây rất nhiều
khó khăn cho việc khoan tạo lỗ, vật cản này có lúc không vớt lên được.
+Không hạ được ống chống đến độ cao yêu cầu hoặc khoan không xuống
do gặp đá mồ côi hoặc vật cản lạ, …
+Sập thành vách lỗ khoan: được phát hiện qua việc đo kiểm tra đường
kính lỗ khoan hoặc sự trồi lên đột ngột của đáy lỗ khoan, hoặc khối lượng đổ
đầy thực tế lớn hơn rất nhiều lần so với tính toán lý thuyết (theo kích thước cọc),
…
+Dung dịch bentonite đông tụ nhanh và nhiều xuống đáy lỗ khoan: được
phát hiện qua việc đo kiểm tra bề dày của lớp mùn lắng đọng ở đáy lỗ khoan
hoặc từ việc kiểm tra chất lượng của dung dịch (dung dịch bentonite hoá nước),
…
+Lớp màn áo sét bám quanh vách hố khoan quá dày: được phát hiện qua
việc thử tải tónh (sức chịu tải do ma sát hông rất thấp), …
b. Trong cấu tạo, gia công và hạ lồng thép:
+Không hạ được lồng cốt thép và lỗ khoan: (do lồng thép bị biến dạng
hoặc uốn cong trong quá trình cẩu lồng thép).
+ng vách bị lún (do treo lồng thép quá nặng lên ống vách).
+Lồng thép bị ngập trong đất.
c. Trong công đoạn đổ bêtông đúc cọc:

+Tắc nghẽn bêtông trong ống.
+Mực bêtông bị hạ xuống khi rút ống vách lên.