Bảng 3.2 - Đột sụt của bê tông cọc nhồi

b) Cốt thép

Cốt thép dọc của cọc nhồi xác định theo tính toán, đồng thời phải thoả mãn một số yêu cầu cấu tạo sau :

- Trong trường hợp cọc nhồi chịu kéo, cốt thép dọc cần được bố trí theo suốt chiều dài cọc. Khi cốt thép dọc được nối cần phải hàn theo yêu cầu chịu lực. Khi lực nhổ là nhỏ, cốt thép dọc được bố trí đến độ sâu cần thiết để lực kéo được triệt tiêu hoàn toàn thông qua ma sát cọc.

- Đối với cọc chịu nén dọc trục, hàm lượng cốt thép không nên nhỏ hơn 0,2  0,4%.Đường kính cốt thép không nhỏ hơn 10mm và bố trí đều theo chu vi cọc.

Đối với cọc chịu tải trọng ngang, hàm lượng cốt thép không nhỏ hơn 0,4  0,65%

Cốt đai cọc nhồi thường là Ф6  Ф10, khoảng cách 200  300mm. Có thể dùng đai hàn vòng đơn hoặc đai ốc xoắn chưa liên tục. Nếu chiều dài lồng thép lớn hơn 4m, để tăng cường độ cứng tính toàn khối thì bổ sung thép đai Ф 12 cách nhau 2m, đồng thời các cốt đai này được sử dụng để gắn các miếng kê tạo lớp bảo vệ cốt thép.

Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép dọc của cọc nhồi không nhỏ hơn 50mm.

Thông thường cọc nhồi được tạo lỗ từ cao độ mặt đất, đất trong lòng cọc được lấy ra. Hiện tượng dãn đất trong quá trình thi công sẽ gây ra ứng suất kéo cho cọc và nó tồn tại đến khi cọc được tải đủ. Do đó cốt thép cọc cần được bố trí đủ để chịu lực kéo để trên cho đến khi giá trị lực kéo này bị triệt tiêu do tải trọng của công trình truyền xuống.

3.4. Cọc chịu tải dọc trục

Thông thường cọc được đóng thẳng đứng và ngập hoàn toàn trong đất, khi xác định sức chịu tải theo vật liệu cọc thì không cần phải xét đến ổn định của cọc. Đối với cọc chống xuyên qua nền đất yếu (sức chống cắt không thoát nước nhỏ hơn 10 kPa) thì cần xét đến độ ổn định của cây cọc.

3.5. Cọc chịu tải trọng ngang

Cọc được đóng thẳng đứng có thể phải chịu lực ngang trong một số trường hợp như : cọc đài cao, kết cấu bên trên chịu tải trọng ngang, khi xuất hiện lực xô ngang hoặc tải trọng động đất. Tải trọng ngang lúc này cần được kể đến vì có thể sẽ gây bất lợi cho sự làm việc của cọc.

3.6. Cọc xiên

Cọc xiên sử dụng khi tải trọng ngang lớn. Trong tính toán phân bố tải trọng, cọc được xem là làm việc dọc trục và được xác định bằng phương pháp hình học hoặc giải tích. Tuy nhiên trong thực tế luôn có mômen tác dụng lên cọc. Độ lớn của mô- men uốn nối trên phụ thuộc vào độ lún của nhóm cọc, độ nghiêng của cọc và kiểu liên kết giữa cọc và đài cọc.

3.7. Cọc chịu tải lệch tâm

Thông thường tải trọng tại chân cột là tải trọng lệch tâm hoặc có một giá trị tải trọng ngang và mô- men nhỏ hơn so với giá trị tải trọng thẳng đứng. Mặt khác cọc không thể thi công được đúng vị trí nên làm tăng độ lệch tâm của hệ cọc; điều đó có nghĩa là luôn tồn tại một giá trị lệch tâm nào đó. Vì vậy cọc nên được thiết kế để chịu được những tình huống tải trọng nêu trên.

3.8. Cọc chịu nhổ

Trong nhiều trường hợp cọc làm việc với cọc nhổ, như cọc neo, cọc của móng các công trình với dạng tháp, trong đó giá trị tải trọng thẳng đứng là nhỏ hơn so với lực ngang và mô- men. Cọc được thiết kế như các thanh chịu kéo. Nếu cọc được làm bằng bê tông cốt thép, cốt thép sẽ chịu toàn bộ giá trị lực nhổ. Bê tông cọc neo thường bị nứt, vì vậy cần chú ý đến các tác nhân ăn mòn, gây hư hỏng cốt thép cọc làm ảnh hưởng đến khả năng chịu tải lâu dài của cọc.

3.9. Nhóm cọc

3.9.1. Hạ cọc

Trong nhóm cọc, hiện tượng cọc đóng trước bị nâng và bị đẩy ngang trong quá trình thi công nên được lưu ý khi chọn lựa loại cọc, khoảng cách giữa các cọc và trình tự thi công. Trong nền cát, sét đứng và cuội sỏi để có thể đóng tất cả các cọc trong nhóm đến độ sâu thiết kế, thứ tự đóng nên tiến hành từ giữa nhóm ra phía ngoài. Trong trường hợp cần thiết có thể sử dụng biện pháp khoan dẫn. Khi nhóm cọc đặt gần cọc cừ hoặc công trình có sẵn thì nên tiến hành đóng cọc từ phần tiếp giá và ra xa dần để tránh làm dịch chuyển tường cừ và công trình lân cận. Cọc khoan nhồi trong trường hợp này là giải pháp thích hợp

3.9.2. Khoảng cách cọc

Khoảng cách giữa các cọc trong nhóm có quan hệ với điều kiện đất nền, đối xử từng cọc đơn trong nhóm và giá thành của công trình.

Khoảng cách giữa các cọc gồm cần lựa chọn sao cho hiện tượng nâng cọc, làm chặt đất giữa các cọc là nhỏ nhất đồng thời tận dụng được tối đa sức chịu tải của cọc và cần phải đủ để có thể hạ được tất cả các cọc đến độ sâu thiết kế mà không làm hư hỏng các cọc khác và công trình lân cận.

Giá thành của đài cọc và giằng móng cũng làm ảnh hưởng đến việc lựa chọn khoảng cách và kích thước cọc.

Khoảng cách giữa các cọc có thể xác định những điều kiện sau :

a) Phương pháp thi công (cọc đóng hay cọc nhồi);

b) Khả năng chịu tải của nhóm cọc.

Thông thường, khoảng cách tâm giữa hai cọc kề nhau lên lấy như sau :

- Cọc ma sát không nhỏ hơn 3d;

- Cọc chống không nhỏ hơn 2d;

- Cọc có mở rộng dây, không nhỏ hơn 1,5 đường kính mở rộng D hoặc D +1m (khi D > 2m).

3.9.3. 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 trong thiết kế. Chiều sâu và vùng ảnh hưởng phần đát dưới nhóm cọc phụ thuộc vào kích thước của nhóm và độ lớn của tải trọng.

3.9.4. Độ lún của cọc.

Độ lún của một cọc ma sát có số lượng cọc nhiều sẽ cao hơn so với nhóm có ít cọc hơn ở cùng một điều kiện đất nền và độ lớn của ứng xuất dưới đáy mũi cọc.

Khi dự tính độ lún của nhóm cọc người ta thường tính cho khối móng quy ước, trong đó diện tích của khối móng quy ước xá định tùy theo điều kiện làm việc của cọc.

3.9.5. 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 tỉa của các cọc đơn trong nhóm. Mức độ giảm sức chịu tải của 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 của đài xuống cọc và đất.

Đối với cọc chống, sức chịu tải của nhóm cọc bằng tổng sức chịu tải của các cọc đơn trong nhóm.

Cọc trong nhóm chịu tải trọng lệch tâm nên bố trí sao cho điểm đặt của hợp lực tải trọng là gần nhất so với trọng tâm của mặt bằng nhóm cọc.

3.10. Ma sát âm

Ma sát âm là giảm khả năng chịu tải của cọc, nhất là đối với cọc nhồi, do đó cần xen xét khả năng xuất hiện của nó khi tính toán sức chịu tải của cọc trong các trường hợp sau:

- Sự cố kết chưa kết thúc của trầm tích hiện đại và trầm tích kiến tạo;

- Sự tăng độ chặt của đát rời tác dụng của động lực;

- Sự lún ướt của đất khi bị ngập nước;

- Tăng ứng suất hữu hiệu trong đất do mực nước ngầm bị hạ thấp;

- Tôn nền quy hoạch có chiều dày lớn hơn 1m;

- Phụ tải trên nền kho lớn hơn 20 kPa;

- Sự giảm thể tích đất do chất hưu cơ có trong đất bị phân huỷ.

- Sự cố chưa kết thúc của trầm tích hiện đại và trầm tích kiến tạo;

- Sự tăng độ chặt của đất rời dưới tác dụng của động lực;

- Sự lún ướt của đất khi bị ngập nước;

- Tăng ứng suất hữu hiệu trong đất do mực nước ngầm bị hạ thấp;

- Tôn nền quy hoạch có chiều dầy lớn hơn 1m;

- Phụ tải trên nền kho lớn hơn 20 kPa;

- Sự giảm thể tích đất do chất hữu cơ trong đất bị phân huỷ.

3.11. Đài cọc

Đài cọc thường được làm bằng bê tông cốt thép, được thiết kế như cấu kiện dưới tác dụng của tải trọng công trình và phản lực của cọc. Tuỳ theo cách liên kết giữa các đài cọc, có thể xem đài cọc làm việc như hệ các kết cấu độc lập, hệ kết cấu phẳng hoặc không gian.

3.12. Liên kết cọc và đài

Cọc có thể được liên kết với đài dưới dạng khớp hoặc ngàm.

Trong trường hợp liên kết khớp, cọc cần được cắm vào đài với chiều sâu 5-10cm. không bắt buộc phải kéo dài cốt thép cọc vào đài.

Trong trường hợp liên kết ngàm, thì chiều dài ngàm cọc hoặc cốt thép cọc kéo dài trong đài lấy theo yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép. Trong trường hợp cọc bê tông ứng suất trước, không được dùng cốt thép kéo căng của cọc để ngàm vào đài mà phải cấu tạo hệ cốt thép riêng.

Khi cọc được liên kết ngàm với đài, cần kể đến giá trị mô-men phát sinh tại liên kết.

3.13. Hệ số an toàn

Khi thiết kế móng cọc, các loại hệ số an toàn được áp dụng bao gồm:

a) Hệ số an toàn cho vật liệu làm cọc và đài cọc như là những thành phần của kết cấu, lấy theo các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hoặc thép;

b) Hệ số an toàn áp dụng cho việc xác định sức chịu tải theo đất nền cần kể đến trạng thái tự nhiên của nền đất, độ tin cậy của phương pháp xác định các thông số tính toán và đặc điểm làm việc của công trình.

Thông thường hệ số an toàn được sử dụng nằm trong khoảng từ 1,2 đến 3,0 như trình bày ở các phụ lục A,B,C,D và E.

4.1. Yêu cầu chung

4.1.1. Sức chịu tải của cọc theo đất nền được dự tính trên cơ sở:

a) Chỉ tiêu của đất nền xác định từ thí nghiệm trong phòng hoặc hiện trường (xem phụ lục A, B, C);

b) Thử cọc bằng tải trọng tĩnh (xem phụ lục E);

c) Thử cọc bằng tải trọng động (xem phụ lục D);

4.1.2. Công thức chung để dự tính sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo đất nền là:

4.1.3. Tính toán cọc theo độ bền của vật liệu theo yêu cầu của các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hoặc thép. Trong trường hợp chịu nén, cọc được xem như một thanh ngàm cứng trong đất tại độ sâu cách đáy đài một khoảng L_e (xem phụ lục G).

4.1.4. Sức chịu tải cho phép của cọc đơn dùng trong thiết kế lấy bằng giá trị nhỏ nhất từ kết quả tính toán theo điều 4.1.2. và 4.1.3.

4.2. Sức chịu tải trọng nén của cọc đơn

4.2.1. Tải trọng nén truyền lên cọc phải thoả mãn điều kiện:

N ≥ Q_a (4.2)

Trong đó Q_a lấy theo quy định của điều 4.1.4.

4.2.2. Sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất nền bao gồm hai thành phần- sức chống ở mũi và ma sát bên của cọc:

Q_u= Q_p+ Q_s (4.3)

Chú thích:

1) Cần kể đến trọng lượng cọc như tải trọng tác dụng trong trường hợp cọc chịu ma sát âm.

2) Khi cọc làm việc như cọc chống, nên bỏ qua ma sát bên trừ trường hợp có khả năng xẩy ra ma sát âm.

4.3. Sức chịu tải trọng nhổ của cọc đơn

4.3.1. Tải trọng nhổ truyền lên cọc phải thoả mãn điều kiện:

N_k ≤ Q_ak (4.4)

Trong đó Q_ak lấy theo quy định của điều 4.1.4.

4.3.2. Sức chịu nhổ cực hạn của cọc theo đất nền lấy bằng tổng ma sát bên cọc có kể thêm trọng lượng cọc:

Q_uk = Q_sk + w (4.5)

Chú thích: Một số phương pháp tính toán khả năng chịu tải trọng nhổ của cọc được giới thiệu trong các phụ lục A và B.

4.4. Sức chịu tải trọng ngang của cọc

4.4.1. Tải trọng ngang H, tác dụng lên cọc phải mãn điều kiện:

H ≤ Q_ah (4.6)

Trong đó Q_ah lấy theo quy định của điều 4.1.4.

4.4.2. Sức chịu tải trọng ngang cực hạn của cọc được tính toán khi cọc chịu tác dụng đồng thời của mô men uốn, lực ngang, lực dọc trục và phản lực của nền đất.

4.5. Thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc

Công tác thí nghiệm nên được thực hiện bởi một đơn vị độc lập và có năng lực chuyên môn cao và thực hiện theo tiêu chuẩn thử cọc hiện hành TCXD 88:1982.

4.5.1. Phương pháp thử bằng tải trọng động

4.5.1.1. Thí nghiệm động được kết hợp với thí nghiệm tĩnh để xác định quy trình đóng cọc thích hợp và sức chịu tải của cọc.

4.5.1.2. Thí nghiệm động bao gồm hai phương pháp thông dụng:

a- Dùng công thức động để dự tính sức chịu tải theo độ chối khi đóng thử (xem phụ lục D);

b- Dùng lí thuyết truyền sóng ứng suất để xử lí kết quả đo biến dạng và gia tốc dịch chuyển của đầu cọc khi đóng thử theo tiêu chuẩn ASTM D4945-89.

4.5.1.3. Công tác thí nghiệm động bằng cách đo độ chối phải được thực hiện theo yêu cầu của tiêu chuẩn về thí nghiệm cọc hiện hành với số lượng tới 1% tổng số cọc tại công trình đang xét nhưng không ít hơn 5 cọc.

4.5.2. Phương pháp thử bằng tải trọng tĩnh.

4.5.2.1. Phương pháp này bao gồm:

- Thí nghiệm nén dọc trục;

- Thí nghiệm nhổ dọc trục;

- Thí nghiệm nén ngang vuông góc với trục cọc.

Chú thích: Tùy theo yêu cầu, công tác thí nghiệm có thể được thực hiện trên cọc đơn hoặc trên nhóm cọc.

4.5.2.2. Số lượng cọc thí nghiệm trong giai đoạn khảo sát (trước khi thiết kế) theo tiêu chuẩn thử cọc hiện hành và được lựa chọn trên cơ sở:

- Điều kiện đất nền và sự biến động chiều dày của nó trong phạm vi công trình;

- Quy mô và tầm quan trọng của công trình;

- Kinh nghiệm đã có đối với cùng loại cọc trong điều kiện đất nền địa phương;

- Trình độ công nghệ thi công cọc;

- Số lượng cọc dự kiến sử dụng trong công trình.

4.5.2.3. Nên bố trí cọc thí nghiệm tại các vị trí có điều kiện đất nền điển hình của khu vực xây dựng.

4.5.2.4. Việc thi công cọc thí nghiệm được thực hiện bằng những thiết bị và quy trình mà dự kiến sẽ sử dụng khi thi công hàng loạt.

4.5.2.5. Quy trình thí nghiệm cọc đo đơn vị tư vấn lập ra trên cơ sở đặc điểm của đất nền tải trọng công trình và phù hợp với quy định của tiêu chuẩn về thí nghiệm cọc hiện hành.

4.5.2.6. Trong quá trình thi công và trước khi nghiệm thu công tác thi công, có thể thí nghiệm bổ sung một số cọc. Số lượng và vị trí cọc thí nghiện bổ sung được xác định trên cơ sở hồ sơ theo dõi của tư vấn giám sát xây dựng.

Chú thích:

1) Tải trọng thử phải đạt tới trong thí nghiệm nén tĩnh ở giai đoạn này phải lớn hơn sức chịu tải thiết kế của cọc và do tư vấn thiết kế quyết định.

2) Đánh giá chất lượng thi công cọc nói chung được trình bày trong mục 7 của tiêu chuẩn này.

5. Tính toán nền móng cọc theo biến dạng

5.1. Việc tính toán móng cọc ma sát và nền của nó theo biến dạng được thể hiện thông qua độ lún tuyệt đối, lún lệch, chuyển vị ngang, nghiêng hoặc xoắn của công trình trên cọc và móng cọc. Các đặc trưng biến dạng tính toán nói trên phải thoả mãn điều kiện:

S ≤ S_gh (5.1)

Ở đây S được hiểu như bất kì đặc trưng tính toán biến dạng nào cần xem xét; còn S_gh là trị phép của đặc trưng biến dạng đó.

5.2. Tính toán móng cọc theo biến dạng nên tiến hành ở mọi loại đất trừ trường hợp cọc tựa trên đất hòn lớn, cát chặt và sét cứng. Việc tính toán này cũng cần thiết khi cọc chịu tải trọng ngang và có thể gây ra những chuyển vị ngang đáng kể.

5.3. Tải trọng dùng trong tính toán biến dạng là tổ hợp tải trọng cơ bản truyền lên móng kể cả tải trọng trên nền kho hoặc thiết bị đặt gần móng; trong trường hợp có tôn nền cao hơn 2m bằng đất và trong nền cọc có lớp đất yếu dày hơn 30cm hoặc khi xuất hiện áp lực phụ thêm do hạ mực nước ngầm thì cần kể đến các tác động này trong tính toán độ lún của móng.

Chú thích:

1) Nói chung không cần tiến hành dự tính độ lún của móng cọc trong các trường hợp sau đây: cọc chống, cọc đơn chịu nhổ và nhóm cọc chịu lực nhổ vì khi tính toán chúng theo sức chịu tải hiển nhiên đảm bảo được về biến dạng.

2) độ lún của móng cọc chống chủ yếu là do biến dạng đàn hồi của vật liệu thân cọc dưới tác dụng tải trọng công trình độ lún này có thể xác định bằng độ lún của cọc đơn lấy từ kết quả nén tĩnh ứng với tải trọng ở đầu cọc hoặc cũng có thể tính toán theo phương pháp trình bày ở phụ lục H.

3) Không cần dự tính độ lún mố cầu đường sắt có nhịp dưới 50m và mố cầu đường bộ có nhịp dưới 100m thuộc hệ kết cấu tĩnh định. Trong trường hợp cần dự tính độ lún của mố cầu, có thể thực hiện theo điểm của chú thích này với một số bổ sung sau đây.

4) Cọc trong mố làm việc như cọc chống;

5) Khoảng cách giữa các tim cọc lớn hơn 6d;

6) Số hàng cọc theo chiều dọc không quá 3 hàng.

7) Việc tính toán móng cọc cho các mố cầu và cống phải thực hiện theo nhóm trạng thái giới hạn về độ bền có kiểm tra độ lún và chuyển vị ngang đỉnh mố.

5.4. Tuỳ theo kích thước của móng và cách bố trí của cọc trong móng, việc dự tính độ lún có thể phân ra: độ lún của nhóm cọc, băng cọc, bè cọc hoặc cọc đơn.

5.4.1. Độ lún của nhóm cọc (khi cọc được bố trí dưới các cột, trụ hoặc mố cầu…) thường dựa vào kích thước của móng quy ước với tải trọng tương ứng để xác định. độ sâu và kích thước của móng quy ước thay đổi theo điều kiện cụ thể của đất nền (xem phụ lục H).

5.4.2. Độ lún của nhóm cọc (khi cọc được bố trí dưới các móng băng thành một và hai hàng với khoảng cách giữa các cọc 3-4d) được tính toán theo lí thuyết bài toán phẳng (xem phụ lục H).

5.4.3. Độ lún của bè cọc (khi bố trí đều khắp dưới các móng bè có kích thước lớn hơn 10 x 10m) có thể xác định bằng phương pháp lớp biến dạng tuyến tính (xem phụ lục H).

5.4.4. Độ lún của cọc đơn (thường là cọc nhồi không hoặc có mở rộng đáy, bố trí dưới các cột) được tính toán theo lí thuyết bán không gian biến dạng hoặc theo kết quả nén tĩnh cọc tại hiện trường.

6.1. Yêu cầu chung

6.1.1. Tải trọng lấy trong thiết kế móng cọc cần theo chỉ dẫn ở điều 3.1.2. của tiêu chuẩn này.

6.1.2. Khi thiết kế móng cọc cần thực hiện các công việc sau:

- Thu nhập và nghiên cứu các dữ kiện của nền đất và công trình bên trên;

- Tải trọng cà tổ hợp tải trọng trên móng cùng đặc điểm của tác động và những khả năng thay đổi tải trọng trong quá trình sử dụng công trình;

- Kiểu móng cùng biến dạng giới hạn tuyệt đối tương đối của công trình;

- Lựa chọn loại móng cọc, lớp đất chịu lực để đặt mũi cọc và xác định kích thước cọc, bố trí cọc trong móng.

6.1.3. Thiết kế đài cọc phải bảo đảm các yêu cầu về cấu tạo của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, trong đó cần kiểm tra chọc thủng, lực cắt và chịu uốn của đài cọc.

6.1.4. Liên kết đài cọc với cọc cần theo chỉ dẫn ở điều 3.11 và 3.12 của tiêu chuẩn này.

6.1.5. Độ sâu đáy đài cọc được quy định tuỳ thuộc vào các giải pháp kết cấu phần dưới mặt đất của nhà và công trình (có tầng hầm hoặc tầng hầm kĩ thuật) và theo thiết kế san nền của khu vực xây dựng (đào bớt đi hoặc đắp cao thêm), còn chiều dày của đài được xác định bằng tính toán theo quy định của tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.

6.1.6. Tải trọng tính toán trên cọc N nên xác định khi xem móng như là kết cấu khung chịu tải trọng đứng, ngang và mô men uốn. Tải trọng dọc trục tác dụng lên từng cọc trong nhóm gồm các cọc thẳng đứng xác định theo công thức:

Trong đó:

P- tải trọng thẳng đứng tính toán tác dụng lên nhóm cọc, kN;

Mx, My- Mô men tính toán ứng với các trục chính x và y của mặt bằng nhóm cọc tại tọa độ đáy đài cọc, kN.m;

x_i và y_i- toạ độ của cọc thứ i, m;

x và y- toạ độ của cọc mà ở đó tải trọng tác dụng lên cọc được tính toán, m.

6.1.7. Tải trọng ngang tác dụng lên từng cọc trong nhóm gồm các cọc thẳng đứng và có cùng tiết diện ngang, được phân bố đều lên các cọc trong nhóm.

6.2. Đặc điểm thiết kế móng cầu và công trình thuỷ lợi

6.2.1. Thông thường đối với trụ cầu và các công trình thuỷ lợi có tải trọng ngang lớn, việc dùng cọc xiên thường là giải pháp hợp lí. Móng cọc của các mố cầu nên bố trí một hoặc vài hàng cọc xiên theo phía lòng sông. Móng cọc của trụ cầu nên có đài cao nên thiết kế với cọc xiên theo bốn hướng cùng với cọc thẳng đứng.

6.2.2. Đối với móng của mố và trụ cầu, do đặc điểm làm việc của nó, cần thiết kế theo các yêu cầu bổ sung sau đây:

a) Kết cấu của móng cọc và độ sâu mũi cọc được thiết kế có thể kể đến độ bào mòn và xói lở của đất do dòng chảy;

b) Cọc của các mố cầu cần kiểm tra dưới tác dụng của áp lực ngang của đất;

c) Cọc cho phép chống lên đá hoặc chôn vào đá. Trong trường hợp trên mặt đá có tầng trầm tích không bị bào mòn với điều kiện trong tầng ấy cọc tiếp thu hết tác dụng của mô men uốn thì cho phép không ngàm cọc vào đá. Khi không thoả mãn điều kiện vừa nêu thì độ sâu chôn cọc vào đá không nhỏ hơn 0,5n khi đá có cường độ chống nén, lớn hơn 50Mpa và không nhỏ hơn 1m trong các loại đá còn lại.

Chú thích: tính toán cụ thể khi mũi cọc tựa lên nền đá có thể tham khảo điều A.2 của phụ lục A thuộc tiêu chuẩn này.

6.2.3. Khi thiết kế móng cọc cho cầu, cần chú ý:

a) Các kích thước của đài cọc (hoặc của đệm nối bằng bê tông cốt thép) trên mặt bằng phải quy định sao cho khoảng cách từ mép đài đến cọc gần nhất không được nhỏ hơn 0,25m (khoảng cách mép-mép);

b) Đối với cọc có đường kính lớn hơn 2m, bản đài không cần có mép thừa.

6.2.4. Đáy đài cọc của móng cầu cần kể đến chiều sâu dòng nước, việc xói lở đã nêu ở điều

6.2.2 cũng như sức chịu tải tính toán và độ bền lâu dài của móng trong điều kiện khí hậu địa phương.

6.2.5. Việc phân bố tải trọng giữa các cọc của móng đài cao nên xác định bằng cách tính chúng như kết cấu khung.

6.2.6. Móng cọc của các mố cầu và của các trụ trung gian trên các mái dốc nên kiểm tra độ ổn định chống trượt sâu.

6.3. Đặc điểm thiết kế móng cọc trong những vùng có động đất

6.3.1. Khi thiết kế móng cọc trong những vùng có động đất, ngoài những yêu cầu của tiêu chuẩn này còn cần phải tuân theo những yêu cầu về xây dựng trong những vùng có động đất được quy định ở tiêu chuẩn về tải trọng và tác động.

6.3.2. Móng cọc của nhà và công trình có kể đến tác động của động đất được tính toán với tổ hợp tải trọng đặc biệt theo trạng thái giới hạn thứ nhất. ở đây cần chú ý:

a) Xác định khả năng chịu tải của cọc dưới tác động của tải trọng nén và nhổ theo yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn này;

b) Kiểm tra cọc theo điều kiện bền vật liệu dưới tác dụng đồng thời của các lực tính toán (lực nén, mô men uốn và lực ngang);

c) Kiểm tra độ ổn định của đất theo điều kiện hạn chế áp lực truyền lên đất qua các mặt bên của cọc.

Ngoài những yêu cầu nêu ở điều này, trong tính toán còn cần phải chú ý đến những yêu cầu bổ sung nêu trong phụ lục I của tiêu chuẩn này.

Chú thích: Khi xác định trị số tính toán của tải trọng động đất tác dụng lên nhà và công trình, thì móng cọc dài cao nên xem như tầng khung cuối cùng.

6.4. Đặc điểm thiết kế móng cọc cho các tuyến đường dây tải điện trên không;

6.4.1. Khi khảo sát địa chất công trình cho các tuyến đường dây tải điện trên không với các trụ điện có khoảng chuyển tiếp lớn cần phải thực hiện toàn bộ nội dung nêu ở chương 2 của tiêu chuẩn này. trong trường hợp còn lại cho phép thực hiện không ít hơn 3 điểm thăm dò cho mỗi km chiều dài tuyến.

Chú thích: Sự phân loại các đường dây tải điện trên không và khoảng chuyền tiếp được lấy theo tiêu chuẩn lắp đặt thiết bị điện.

6.4.2. Chiều sâu hố khoan quy định như sau:

a) Đối với trụ trung gian- sâu hơn 2m dưới mũi cọc;

b) Đối với trụ góc- sâu hơn 4m dưới mũi cọc;

6.4.3. Móng cọc cho các trụ đường dây và trạm phân phối điện ngoài trời được ghép dùng trong tất cả các loại đất.

6.4.4. Không được phép dùng các cọc dạng hình kim, hình nêm và hình thoi cho móng trụ đường dây.

6.4.5. Đối với các cọc chịu tải trọng ngang hoặc tải trọng nhổ, chiều sâu hạ cọc vào trong đất không được nhỏ hơn 4m, và không 3m đối với móng của các trụ gỗ.

6.4.6. Tính toán sức chịu tải của cọc móng đường dây tải điện trên không được trình bày trong phụ lục K.

6.5. Thiết kế móng cọc trong một số điều kiện đặc biệt khác

6.5.1. Móng cọc trong đất than bùn và đất đắp cần phải được thiết kế có kể đến ma sát âm của đất.

6.5.2. Móng cọc trong đất lún ướt nên thiết kế xuất phát từ điều kiện là đất trong móng có thể bị ướt hoàn toàn ở độ no nước G≥ 0,8.

Khi khảo sát địa chất công trình ở nơI xây dựng có đất lún ướt nên xác định đất lún ướt và tách lớp đất có độ lún ướt tương đối δ_s < 0,02 ở áp lực p= 3 kg/c

6.5.3. Các loại đất lún ướt và các loại đất khác mà các đặc trưng bền và biến dạng chúng giảm đi khi ướt, trong mọi trường hợp khi chiều dày của các lớp ấy đến 3cm thỉ nên dùng cọc xuyên suốt các lớp và chôn vào lớp và chôn vào lớp không lún ướt.

6.5.4. Khi thiết kế móng cọc trong đất trương nở cho phép cọc xuyên hết chiều dày đất trương nở hoặc xuyên một phần (chống mũi cọc trực tiếp lên đất trương. tuy nhiên cần phải có những tính toán móng cọc theo các trạng thái giới hanh trong đất trương nở có kể đến kết quả nén tĩnh cọc và độ trồi của cọc khi nở đất.

6.5.5. Đối với vùng đất trương nở, ngoài những yêu cầu chung để thiết kế móng cọc trình bày trong tiêu chuẩn này, còn phải thực hiện đầy đủ các chỉ dẫn bổ sung sau đây:

a) Trên vùng xây dựng phải tiến hành thử tĩnh cọc có làm ướt đất và xác định độ nâng cao toàn bộ mặt đất khi nở;

b) Việc thử tĩnh cọc cần bắt đầu gia tải đối với cọc đóng trong đất có độ ẩm tự nhiên, cho tới tải trọng bằng tải trọng dự kiến dùng trong tính toán cọc. Sau khi gia tải cần làm ướt đất và đo chuyển vị của cọc;

c) Cùng lúc kết thúc quá trình trương nở của đất, việc thử cọc phải tiến hành theo phương pháp như là đối với đất thông thường, không trương nở.

6.5.6. Khi thiết kế móng cọc trong vùng khai thác mỏ, ngoài những yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình trong vùng khai thác mỏ; ở đây cùng với những tài liệu khảo sát công trình để thiết kế móng cọc trình bầy ở đây cùng với những tài liệu về khảo sát địa chất mỏ và các thông tin về những biến dạng dự tính của mặt đất.

6.5.7. Việc tính toán móng cọc của nhà và công trình xây ở vùng khai thác mỏ cần theo các trạng thái giới hạn bằng tổ hợp đặc biệt của tải trọng, có kể đến tác động theo các phía nền bị biến dạng khi khai thác.

6.5.8. Những tính toán khác về móng cọc xây dựng trong vùng đất lún ướt, vùng đất trương nở hoặc vùng khai thác mỏ có thể tham khảo SNIP 2.02.03-85 và các tài liệu liên quan khác.