Cung cấp cừ tràm, dịch vụ thi công liên quan đến cừ tràm

Tanhoangphat@vuacutram.vn

Hiệu ứng nhóm cọc là gì?

Trong xây dựng có nhiều phương pháp thi công khác nhau, tùy vào quy mô công trình mà mỗi phương pháp mang lại hiệu quả khác nhau.  Ai làm xây dựng không biết tầm quan trọng của móng nhà, đây la kết cấu trọng tâm quyết định thành hay bại của một công trình.

Có nhiều loại móng nhà như móng cọc, móng băng, móng bè hay móng đơn.  Mà để xây dựng móng bạn cần đóng cọc cừ tràm hay cọc bê tông, cọc thép vào sâu trong nền đất. Vậy có bao giờ bạn nghe qua khái niệm hiệu ứng nhóm cọc chưa? Đây là phương pháp thi công cọc cho công trình nào? Những ưu điểm của hiệu ứng nhóm cọc. Hãy cùng mình tham khảo khái niệm này nha.

Hiệu ứng nhóm cọc là gì?

Hiệu ứng do tác động qua lại giữa các cọc trong một nhóm gây ảnh hưởng đến sức chịu tải của nhóm cọc được gọi là hiệu ứng nhóm cọc. Hoạt động của nhóm cọc do tác động qua lại giữa các cọc với nhau có thể xảy ra 2 loại hiệu ứng là:

Hiệu ứng thay đổi (chủ yếu là giảm) sức chịu tải cả nhóm so với tổng sức chịu tải các cọc thành phần.

Hiệu ứng bè làm tăng vùng truyền ứng suất. Hậu quả của nó là gây ra độ lún của nhóm cọc cao hơn nhiều so với cọc đơn đặc biệt khi có lớp đất yếu nằm gần mũi cọc.

Để chịu được tải trọng lớn, móng cọc thường được cấu tạo bởi một nhóm cọc, tuy nhiên khi khoảng cách giữa các cọc không đủ lớn, sẽ hình thành trong vùng đất xung quanh các cọc hiện tượng chồng ứng suất chống cắt do ma sát bên và do sức chống mũi của các cọc gây ra.

Độ lớn ứng suất trong vùng chồng ứng suất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

  • Khoảng cách cọc
  • Chiều dài cọc
  • Hình dạng cọc
  • Số lượng cọc
  • Độ lớn của tải trọng tác dụng vào nhóm cọc
  • Tính chất của nền đất xung quanh nhóm cọc.

Hiện tượng chồng ứng suất làm suy giảm ma sát giữa cọc, đất và sức chống mũi của cọc dẫn đến giảm khả năng chịu lực và gia tăng chuyển vị của nhóm cọc so với cọc đơn.

Để giảm ảnh hưởng của hiệu ứng nhóm, có thể gia tăng các khoảng cách cọc  nhằm giảm độ lớn của ứng suất trong các vùng chồng lấn, tuy nhiên điều này sẽ gây bất lợi cho khả năng chịu lực của đài cọc (nhất là các dạng đài đơn dưới các cột của công trình) dẫn đến sự phân phối các lực tác dụng vào đầu cọc trong nhóm không đồng đều, do vậy trong thực tế ứng xử của nhóm cọc khi chịu tải hoàn toàn khác với ứng xử của cọc đơn.

Mức độ giảm sức chịu tải và gia tăng chuyển vị của nhóm cọc so với cọc đơn là do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm và giữa nhóm cọc với đất nền xung quanh. Để xét đến ảnh hưởng của hiệu ứng nhóm cọc chịu tải trọng dọc trục, người ta thường sử dụng hai thông số là:

  • Hệ số nhóm cọc (K): Kể đến sự giảm sức chịu tải của nhóm cọc so với tổng sức chịu tải của từng cọc đơn làm việc riêng lẻ.
  • Tỷ số độ lún (RS): Kể đến sự gia tăng chuyển vị đứng (độ lún) của nhóm cọc so với cọc đơn làm việc trong điều kiện tương đương.

Hiệu ứng nhóm cọc có tác dụng gì?

  • Hiệu ứng nhóm cọc thường sử dụng cho các công trình lớn, diện tích rộng vì khi đóng cọc đơn sức chịu lực không đủ để xây dựng các tòa nhà cao ốc.
  • Phù hợp với nhiều nền đất yếu, có độ sụt lún cao hay các nền đất ven sông, ven biển.
  • Những khu vực có địa chất bất ổn thường xuyên xảy ra tình trạng động đất, mưa bão thì hiệu ứng nhóm cọc giúp tăng độ bền cho công trình hơn các giải pháp khác.
  • Vì nhóm cọc gồm nhiều cọc đặt sát nhau nên sức bền và độ chịu lực gia tăng hơn so với 1 cọc riêng lẻ.

Những lưu ý khi thi công bằng phương pháp nhóm cọc

Không để các cọc trong nhóm gần nhau vì khi chịu tải trọng, cọc có truyền 1 phần ứng suất theo phương ngang vào đất nền xung quanh. Ứng suất theo phương ngang này có thể trở thành phản lực làm gẫy cọc khác trong nhóm cọc. Nếu là cọc cừ tràm thì nếu đóng các cọc sát nhau quá có thể làm gãy cọc hoặc cọc không lún xuống đúng độ sâu nhất định.

Nếu các cọc quá gần nhau, ứng suất chồng chập quá lớn thì sẽ dẫn tới sự phá hoại nền đất bên dưới cọc khi tải trọng lên cọc là rất bé so với sức chịu tải của cọc đơn. Cũng vì lý do này mà độ lún của nhóm cọc cũng lớn hơn so với cọc đơn.

Chiều dài các cọc trong nhóm phải bằng nhau, hoặc chệch lênh thấp. Nếu đồ dài này quá khác biệt sẽ phản tác dụng của hiệu ứng cọc nhóm.

Hình dáng các cọc phải tương đồng nhau, không nên sử dụng cọc tròn, cọc vuông hay cọc tam giác cho cùng 1 nhóm cọc.

Số lượng cọc trong nhóm cọc phải bằng nhau, ở đây không có sự chênh lệnh mà phải thật chính xác. Ví dụ 1 nhóm cọc gồm 15 cọc đơn gộp lại thì các nhóm cọc khác phải có số lượng tương tự.

Với những chia sẽ trên thì các bạn đã hiểu khái niệm hiệu ứng nhóm cọc là gì rồi phải không. Tùy từng công trình mà ta nên áp dụng các phương pháp xây dựng móng khác nhau.

Mã ĐK 2653986