Luận án Nghiên cứu khả năng chịu tải cọc khoan nhồi đặt trong tầng đá phong hóa nứt nẻ

ã được phân tích bằng báo cáo thiết kế, số liệu thi công và phần 
mềm CAPWAP. Mục đích của việc phân tích 9 dự án này dự đoán sức chịu tải 
của cọc đóng vào tầng IGMs. Kết quả cho thấy nên kết hợp nhiều phương pháp 
như nén tĩnh, CAPWAP và phần mềm Driven cho thiết kế sẽ phân tích được sức 
chịu tải của cọc chính xác hơn. Ngoài ra cũng đã sử dụng phương pháp SPT, 
phần mềm phân tích cho cọc đóng bê tông cốt thép  
Nhiều thí nghiệm ở Mỹ cho thấy chỉ dùng thí nghiệm nén tĩnh thì không đủ 
để đánh giá ứng xử của cọc [13, 26, 28, 40]. Ví dụ cọc khoan nhồi đường kính 
1,2 m và chiều dài khoảng 15,6 m và được thi công xuyên qua lớp cát và ngàm 
vào lớp đá vôi yếu ở Tampa, Florida. Kết quả thí nghiệm cho thấy các thông tin 
quan trọng có thể thu được từ việc gắn các thiết bị đo, nếu như chỉ dùng thí 
nghiệm nén tĩnh thông thường sẽ không xác định được. Chú ý rằng sức kháng 
thành cọc trong đá được huy động tại chuyển vị nhỏ hơn 13mm và sức kháng cắt 
sẽ huy động tính dư và biến dạng cứng dần (strain-hardening) đến giá trị lớn 
nhất của chuyển vị vượt quá 38mm. Như vậy không thể bỏ qua sức kháng của 
thành cọc trong đá trong trường hợp này. Sức kháng ở mũi cọc xuất hiện ứng 
với chuyển vị của mũi cọc ban đầu là 13mm, có thể là do việc thổi rửa đáy lỗ 
khoan không sạch, nhưng sau đó sẽ tăng tuyến tính đến giá trị chuyển vị tối đa 
(38mm tương ứng với 3% cọc). 
Thí nghiệm Osterberg cũng dùng để xác định sức chịu tải của cọc khoan 
nhồi, thí nghiệm này có nhiều ưu điểm và cũng được áp dụng khá rộng rãi [18, 
50, 52]. 
Dưới đây trình bày chi tiết một số nghiên cứu trên thế giới xác định sức 
chịu tải thông qua nén tĩnh của cọc khoan nhồi có xét đến đo đạc, quan trắc biến 
dạng dọc thân cọc bằng cảm biến đo biến dạng. 
40 
2.2.1. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Ấn Độ 
 Muthukkumaran (2004) [35] đã thí nghiệm cọc với các thiết bị đo biến 
dạng (strain gage) dọc theo thân cọc như ở hình 2-7. Lực dọc thân cọc cho toàn 
bộ các cấp tải trọng được đo đạc ứng với các độ sâu khác nhau được chỉ ra ở 
hình hình 2-8. Tác giả này đã nghiên cứu cho các trường hợp mũi cọc đặt vào 
các lớp đất đá khác nhau như đất sét, đá phong hóa và đá gốc. Kết quả được 
trình bày như ở hình 2-9. 
H nh 2-16: Điều kiện địa chất điển h nh tại vị trí cọc thí nghiệm và sơ đồ bố trí 
thiệt bị đo (strain gauges) trên cọc. 
H nh 2-17: Lực dọc thân cọc cho toàn bộ các cấp tải trọng 
41 
H nh 2-18: Lực dọc thân cọc trong các lớp địa chất khác nhau 
2.2.2. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Nashville (Mỹ) 
Ví dụ dưới đây giới thiệu một chương trình thử tải cọc có gắn thiết bị đo 
dọc theo thân cọc khoan nhồi. Đây là một chương trình thí nghiệm thử tải một 
cách cẩn thận, ghi chép đầy đủ với các số liệu quan trắc tin cậy và được phân 
tích kĩ lưỡng. Các thí nghiệm được tiến hành nhằm tính toán cũng như đánh giá 
hoạt động của cọc khoan nhồi vào trong lớp đá tiêu biểu với chất lượng lớp đất 
nền yếu và được dự đoán là lớp chịu tải chính của nền. Dữ liệu của thí nghiệm 
này nhằm mục đích cung cấp cơ sở cho tính toán cọc khoan nhồi ở khu vực 
Nashville khi đặt vào lớp đá. 
a) Phƣơng pháp luận và điều kiện địa chất 
Khu vực thí nghiệm được chọn có địa chất là đá vôi nằm ở phía Đông của 
Nashville (Mỹ) được chỉ ra ở hình 2-10. 
42 
H nh 2-19: Vị trí thí nghiệm tại Mỹ 
b) Phƣơng pháp thí nghiệm 
Phương án thử nghiệm bao gồm thí nghiệm sử dụng thiết bị đo lực 
Osterberg để quan trắc sức kháng lớn nhất của thành bên và mũi cọc trong tầng 
đá vôi. Thi công ống vách có đường kính 137cm vào nền đá, cọc khoan nhồi có 
đường kính D=122cm và một tấm đệm có đường kính 91,5cm có gắn O-cells. 
Do thí nghiệm đầu tiên bị phá hoại tại thành cọc và không đạt đến giới hạn chịu 
lực, thí nghiệm thứ 2 sẽ được điều chỉnh lại kích thước bằng cách giảm đường 
kính cọc khoan nhồi xuống còn D=66cm nhằm huy động một lượng vừa phải 
sức kháng bên, đồng thời với diện tích đệm tải (có gắn O-cells) nhỏ hơn, để có 
thể đo được sức kháng mũi lớn hơn. Bên cạnh đó, thí nghiệm lần 2 còn được lấp 
43 
đầy với bê tông cho tới gần mặt đất để tăng cường sức kháng bên tới giá trị lớn 
nhất có thể. 
H nh 2-20: ố trí thiết bị đo 
Điều kiện địa kỹ thuật 
Các lỗ khoan được bố trí như hình 2-12 xung quanh cọc. Hai cọc thí 
nghiệm cách nhau khoảng 9,15m, khoảng cách từ lỗ khoan bằng khoảng 2,44m 
tính đến tim cọc. Các thí nghiệm khoan lõi, RQD và cường độ nén 1 trục của đá 
được thể hiện như hình. 
H nh 2-21: Vị trí thí nghiệm và lỗ khoan 
44 
H nh 2-22: Tỉ lệ thu hồi lõi khoan 
H nh 2-23: Chỉ số RQD tại theo độ sâu 
45 
H nh 2-24: Cường độ mẫu đá theo độ sâu 
Thi công các cọc thí nghiệm 
Cả 2 cọc thí nghiệm đều được thi công trong điều kiện khô ráo bằng cách 
khoan vào đá, thi công ống vách có đường kính 137cm vào đỉnh lớp đá, thi công 
cọc khoan nhồi đường kính 122cm vào lớp đá cần đo sức kháng. 
H nh 2-25: Thiết bị thi công 
46 
Sau khi hoàn thành giai đoạn đào, khoan mùn tại mũi cọc, kiểm tra chất 
lượng đá phía dưới lớp đặt cọc. Dưới đây là tóm tắt thí nghiệm. 
 Thí nghiệm cọc 1: 
 Lỗ khoan 129,5cm, khe nứt 7,62cm ở vị trí 48,3 cm; 1,3cm đá và 1,9cm 
kẽ nứt. 
 Đá phong hóa 45,72cm với các lỗ rỗng và phiến 
 Thí nghiệm cọc 2: 
 Lỗ khoan 183cm, 0,95cm khe nứt tại vị trí đệm tải 91,5cm. 
 Trường hợp bình thường, nhà thầu có thể yêu cầu mở rộng lỗ khoan cọc 
thêm ít nhất 0,61m sâu trong đất nhằm xuyên qua hơn 7,62cm dưới khe 
nứt 
H nh 2-26: Vị trí gắn Thiết bị thí nghiệm 
c) Kết quả thí nghiệm 
Kết quả thí nghiệm cọc 1 và 2 được trình bày như sau: 
Sức kháng thành bên trong đá được xác định từ kết quả thí nghiệm cho cọc 
số 1, bởi thí nghiệm này được thiết lập để huy động tối đa sức kháng bên và 
47 
không phức tạp như đối với thí nghiệm 2. Biểu đồ 2-19 chỉ ra sức kháng thành 
bên ứng với chuyển vị của cọc khoan nhồi thể hiện ở hình bên dưới. Dữ liệu của 
O-cells cho thấy rằng sức kháng bên được huy động tăng dần theo độ sâu. Tuy 
nhiên, sự phân bố thực tế được thể hiện trên dữ liệu của các cảm biến 
(Straingauges). 
H nh 2-27: Sức kháng ma sát đơn vị và chuyển vị tương ứng 
Số liệu cho thấy rằng sức kháng bên được huy động với một tỉ lệ tương 
quan ứng với chuyển vị khoảng 0.2inch hoặc bé hơn, giá trị trung bình tối đa đối 
với sức kháng của thành cọc 1 bằng 960kPa. 
Giá trị sức kháng mũi đo được từ thí nghiệm 2 được thể hiện trên hình 2-
20. 
48 
H nh 2-28: Sức chịu tải và chuyển vị 
Phân tích kết quả thí nghiệm 
Sức kháng thành bên 
Sức kháng thành bên của cọc trong thí nghiệm 1 được xem xét tương quan 
với các lý thuyết tính toán khác cho sức kháng trong đá. Sức kháng thành bên 
của cọc trong đá thường được tính toán bao gồm một số tương quan đối với giá 
trị sức kháng nén. Giá trị trung bình của sức kháng thành bên cho thí nghiệm 1 
vào khoảng 960kPa với chuyển vị khoảng 1,27cm. Tỷ lệ hồi phục lõi dao động 
từ 74% đến 100% và RQD dao động từ 9% đến 65%. 
Công thức tính toán cho sức kháng đơn vị fs được Rowe và Armitage [34] 
đề xuất và sau đó được hiệu chỉnh bởi Kulhawy và Phoon như sau: 
 fs = C . pa . √
( )
 (2-58) 
Trong đó: : cường độ kháng nén nở hông, (kPa) 
 :p suất không khí, (kPa) 
 C :là hệ số thực nghiệm dao động từ 0.65 đến 3. 
Phân tích ngược lại kết quả với fs bằng 960kPa và bằng 57.2MPa cho ta 
giá trị trung bình của hệ số C cho đá vôi là 0.4, giá trị này tương đối thấp so với 
các loại đá khác. Lý do là do cọc này có lẫn đất sét trong khe nứt làm giảm chất 
lượng bề mặt của đá vôi. 
49 
Sức kháng mũi 
Sức kháng mũi của 2 cọc được huy động ứng với chuyển vị bằng 1% 
đường kính cọc. Để đánh giá tương quan đặc trưng của tải trọng với biến dạng 
của mũi cọc, cần xem xét độ lún, s của một vùng bán không gian đàn hồi, có 
thể được biểu hiện như sau: 
 s = 0.79 . 
 ( )
 (2-59) 
Trong đó: :áp lực, 
 E :mô đun đàn hồi của khối đá 
Giá trị của hệ số Poisson thường được lấy là 0.25, và giá trị của s lấy từ 
0.5% đến 1% của đường kính mũi cọc, mô đun đàn hồi của khối đá có thể được 
tính toán ngược lại từ thông số thí nghiệm như trên hình. 
H nh 2-29: Sức chịu tải và chuyển vị 
Kết luận sơ bộ đối với thiết kế 
Dựa trên thực tế thử tải, điều kiện của đá trong thí nghiệm 1 được coi là 
không phù hợp và cần được khoan tiếp tục vào nền nhằm đạt được điều kiện địa 
50 
chất tương đương hoặc ổn định như đối với thí nghiệm 2. Kết luận được đưa ra 
như sau: 
 Khảo sát địa kỹ thuật cần được thực hiện đối với lõi đá và cần xác định 
cường độ nén 1 trục của đá 
 Khảo sát khu vực cần đảm bảo không tồn tại lỗ rỗng, khe nứt trong quá 
trình hình thành sức chịu tải bên dưới cao độ dự kiến chịu tải. 
 Nên thi công cọc khoan nhồi trong điều kiện khô ráo 
 Lỗ khoan thăm dò cần đạt được độ sâu nhỏ nhất là 2 lần đường kính của 
mũi cọc 
 Không tồn tại nhiều hơn 2 khe nứt, khe nứt trên 1 khu vực có kích thước 2 
lần đường kính mũi cọc và mỗi khe nứt không lớn hơn 1,27cm. 
2.2.3. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Kazakhstan 
Zhussupbekov báo cáo công trình liên quan đến thử tải cọc theo phương 
pháp nén tĩnh có gắn thiết bị đo dọc theo thân cọc và so sánh với phương pháp 
O-cell [18]. Kết quả được trình bày theo hình 2-23 đến 2-27. 
H nh 2-30: Thí nghiệm nén tĩnh cọc 
51 
H nh 2-31: Điều kiện địa chất tại vị trí thí nghiệm và chi tiết bố trí thiết bị đo 
H nh 2-32: Thiết bị thí nghiệm O-cell 
52 
H nh 2-33: Phân bố tổng lực thiết kế lên cọc PTP-1 và PTP-2 theo phương pháp 
O-cell 
H nh 2-34: Đường cong tải trong – 
lún của thí nghiệm cọc khoan 
H nh 2-35: So sánh kết quả thí nghiệm 
O-cell và nén tĩnh 
Kết quả cho thấy chỉ cần thí nghiệm nén tĩnh thông thường có gắn thiết bị 
đo biến dạng dọc theo thân cọc sẽ cho kết quả khá tương đồng với thí nghiệm 
phức tạp O-cell. 
53 
2.2.4. Thí nghiệm thử tải cọc khoan nhồi tại Maylaysia 
Phương pháp mới thử tải cọc được giới thiệu tại Malaysia [46]. Đối với 
mỗi cọc khoan nhồi, chuyển vị dạng dây rung (Vibrating Wire Strain Gauges) và 
giãn kế (Vibrating Wire Extensometers) được lắp đặt bên trong cọc hình 2.28-
2.29. Thiết bị đo biến dạng được gắn ở 6 cao độ khác nhau. Kết quả thu được 
đường cong truyền tải trọng theo độ sâu, biểu đồ tải trọng và chuyển vị của cọc 
theo hình 2.30-2.32. 
H nh 2-36: Thí nghiệm nén tĩnh cho cọc theo phương pháp gắn các thiết bị đo 
chuyển vị và biến dạng dọc theo thân cọc khoan nhồi 
54 
H nh 2-37: Phương pháp thí nghiệm dùng phương pháp mới đo chuyển vị 
của cọc 
H nh 2-38: Một số h nh ảnh bố trí thiết bị đo theo lồng cốt thép 
55 
H nh 2-39: ố trí thiết bị đo loại mới 
cho cọc có đường kính 750mm và chiều 
dài = 47.0m 
H nh 2-40: iểu đồ phân bố lực tác 
dụng theo chiều sâu 
2.2.5. Thí nghiệm thử tải cọc khoan tại Đài Loan 
- Để thực hiện đề tài, NCS đã đi thực tế học tập kinh nghiệm tại Đài Loan 
và các hình dưới đây trình bày bố trí thí nghiệm nén cọc khoan nhồi có gắn các 
thiết bị đo biến dạng tại Đài Loan. 
- Các vị trí đo và thiết bị cần thiết được trình bày ở hình 2-33 đến 2-36 
- Kết quả thí nghiệm vẽ được biểu đồ phân bố theo độ sâu (Hình 2-37) và 
biểu đồ t-z (Hình 2-38). 
H nh 2-41: ố trí thí nghiệm trên mặt đứng 
56 
Hình 2-42: ố trí thí nghiệm trên bằng, các vị trí gắn đầu đo trên mặt bằng 
H nh 2-43: Thiết bị đo biến dạng của thanh cốt thép 
57 
H nh 2-44: Thiết bị đo biến dạng của cọc 
H nh 2-45: Phân bố sức kháng thân cọc theo chiều sâu 
58 
H nh 2-46: iểu đồ t-z 
2.3. Nghiên cứu bố trí thí nghiệm hiện trƣờng sức chịu tải của cọc 
Sau khi nghiên cứu tổng quan tài liệu các nghiên cứu trên thế giới và tại 
Việt nam, để tiến hành thí nghiệm nén cọc cho cọc khoan nhồi thì cần các thiết 
bị tối thiểu được trình bày như dưới đây. Dựa vào tổng kết các nghiên cứu trước 
đó, thí nghiệm nén tĩnh và quan trắc, xác định ứng suất, biến dạng theo thân cọc 
và mũi cọc có thể được tiến hành với các thiết bị chính như sau [10, 19, 21, 23, 
25, 27, 29, 35, 43, 44]: 
H nh 2-47: ố trí các thiết bị cho thí nghiệm nén tĩnh cọc kết hợp đầu đo biến 
dạng dọc theo thân cọc 
59 
(i) Đầu đo lực (load cell): đo lực tác dụng lên đầu cọc 
Một thiết bị đo lực (dạng load cell) là một bộ phận của hệ thống gia tải với 
mục đích đo lực tác dụng vào đầu cọc. Thiết bị đo lực này là một tấm thép đàn 
hồi với các lá điện trở đã được hiệu chỉnh gắn vào để đo lực. Nhìn chung, load 
cell thường có độ chính xác cao hơn so với kích thuỷ lực. 
(ii) Thiết bị đo biến dạng 
Đo biến dạng là thành phần quan trọng khi thí nghiệm tải trọng tĩnh để xác 
định được lực truyền vào cọc. Thông thường, các thiết bị đo biến dạng trong cọc 
khoan nhồi thường được gắn gián tiếp lên thanh thép (sister bars) như ở hình 2-
40. Thanh thép gián tiếp thường bao gồm 1 thanh thép có đường kính 13mm và 
chiều dài 1,2m với các thiết bị đo biến dạng được gắn gần phần giữa. Cốt thép 
thường được dính bám vào bê tông và do đó có thể đo được biến dạng của thanh 
thép từ đó tính ra biến dạng của cọc khoan nhồi tại vị trí gắn thiết bị. 
H nh 2-48: H nh ảnh thiết bị đo biến dạng gắn vào lồng cọc khoan nhồi 
60 
Mục đích của việc gắn các thiết bị đo biến dạng nhằm thu được lực tác 
dụng lên thành cọc tại các điểm đo, từ đó xác định được lực tác dụng truyền lên 
đất giữa các điểm đo. Có thể tăng độ chính xác của việc đo biến dạng dọc theo 
chiều dài cọc khoan nhồi bằng cách gắn nhiều thiết bị đo biến dạng tại một cao 
độ để tránh độ lệch tâm của tải trọng hay ứng suất do mômen uốn tác dụng vào 
thân cọc. Khi lấy giá trị trung bình của 2 đến 4 thiết bị đo biến dạng thì có thể 
loại bỏ ảnh hưởng do cọc chịu uốn. 
Tại vị trí đo biến dạng, lực truyền cho thân cọc sẽ được tính theo công thức 
định luật Hook: 
 F =ε(AE) 
Trong đó: 
F = lực tác dụng vào thân cọc 
ε = biến dạng dọc trục của cọc 
A = diện tích cọc 
E = mô đun đàn hồi của cọc 
Khi đã xác định được lực truyền vào thân cọc tại các vị trí gắn đầu đo biến 
dạng, vẽ được biểu đồ lực tác dụng theo chiều sâu. Các thiết bị đo cần thiết cho 
1 cọc khoan nhồi dự kiến như sau: 
 ảng 2-12: Thống kê sơ bộ thiết bị đo cần thiết cho 1 cọc khoan nhồi 
Tên thiết bị Số lƣợng Mục đích 
Thiết bị đo lực tác dụng tại đầu cọc 
(load cell) 
1 
Đo tải trọng tác dụng 
vào đầu cọc 
Thiết bị đo biến dạng dọc theo thân 
cọc loại lá điện trở (Strain gage) tại 
mỗi mức cao độ 
4 
Đo biến dạng cốt thép tại 
các cao độ từ đó tính ra 
sức chịu tải thân cọc 
Giãn kế (tale extensometer) 2 Đo biến dạng thân cọc 
Đầu đo chuyển vị tại đầu cọc 4 Xác định được độ lún 
61 
Tên thiết bị Số lƣợng Mục đích 
của cọc 
Data logger 1 Thu nhận dữ liệu 
Ghi chú: trường hợp có 5 mức cao độ th cần tổng 20 thiết bị đo biến dạng dọc 
theo thân cọc loại lá điện trở (Strain gage). 
- Phân tích số liệu thu được như biến dạng của bê tông và biến dạng của 
cọc với các giai đoạn gia tải. 
- Theo nguyên lý vật liệu, lực tác dụng ở mỗi độ sâu được tính toán theo 
công thức: 
 P=c.Ec.Ac 
 (2-60) 
Trong đó: 
 Ac: diện tích phần bê tông, là phần diện tích mặt cắt ngang của cọc 
và diện tích cốt thép 
Từ quan hệ của Ec, kết hợp với biến dạng của bê tông ở mỗi độ sâu và mỗi 
cấp gia tải, ứng suất của cọc ở mỗi giai đoạn gia tải được tính toán. Mối quan hệ 
giữa lực và độ sâu thí nghiệm ở mỗi giai đoạn thí nghiệm như sau. 
Lấy hiệu của hai giá trị lực truyền ở độ sâu đó, chia cho diện tích xung 
quanh giữa độ sâu đó, lực ma sát đơn vị được tính theo biểu thức: 
 f=(Pi-Pi-1)/A=(Pi-Pi-1)/ .D.L 
 (2-6
1) 
Chuyển vị của cọc được đo đạc bằng cách đo độ lún đầu cọc và chuyển vị 
tại các mức cao độ. 
Lực ma sát và chuyển vị giữa các độ sâu được nội suy và mối quan hệ giữa 
chuyển vị và biến dạng (t-z). Tính toán lực tác dụng vào cọc ở điểm sâu nhất và 
giảm lực ma sát. 
- Đối với mỗi thí nghiệm, biểu đồ cần được thể hiện bao gồm: 
62 
 Quan hệ tải trọng - độ lún 
 Quan hệ độ lún - thời gian 
 Quan hệ tải trọng - độ lún - thời gian 
2.4. Kết luận chƣơng 2 
- Đã đưa ra yêu cầu chung và số lượng các thiết bị cần thiết để thí nghiệm 
nén cọc vào tầng đá phong hóa nứt nẻ. 
- Trình bày chi tiết cách tiến hành một vài công trình thí nghiệm trên thế 
giới, cách thu thập, xử lý số liệu khi nén cọc vào tầng đá. 
- Cách gắn các thiết bị đo, các biểu đồ thu được trong quá trình nén cọc để 
phục vụ cho chương tiếp theo liên quan đến thí nghiệm hiện trường. 
63 
CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HIỆN TRƢỜNG NÉN 
TĨNH VÀ NHỔ CỌC CỦA CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG 
ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ 
3.1. Nghiên cứu công thức tính toán lý thuyết dự tính sức chịu tải của cọc 
khoan nhồi trong điều kiện đá phong hóa nứt nẻ 
3.1.1. Tính toán theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành 
Các hướng dẫn trong các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành của nước ta hiện 
nay quy định rất sơ sài về trường hợp tính toán sức chịu tải của cọc nhồi 
trong đá phong hóa nói chung và đá phiến phong hóa nặng nói riêng. Theo 
tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 thì sức kháng của cọc khoan nằm 
trong đá phong hóa không được quy định rõ ràng [1] . 
- Khi tính toán theo tiêu chuẩn hiện hành 22TCN 272-05 [1] 
Khi cọc khoan nhồi đặt vào lớp đá phiến phong hóa nặng thì xem như 
lớp đá đó tương đương với lớp đất sét cứng. Tính sức kháng đỡ của cọc 
dựa vào sức kháng bên của các lớp đất phía trên, cộng với sức kháng 
bên của lớp đá phong hóa và sức kháng mũi của đá phong hóa theo 
phương pháp sau: 
 R qp p qs s qp p p qs s sQ Q Q q A q A (3-1) 
Trong đó: 
,qp qs là các hệ số sức kháng mũi cọc và thân cọc. 
,p sA A là diện tích mũi và bề mặt thân cọc. 
sq là sức kháng bên của lớp đất phía trên hoặc sức kháng bên của lớp đá 
phong hóa tương đương với lớp đất dính, ở mặt bên của thân cọc (MPa): 
+ Đất dính: 
s uq S (3-2) 
Trị số uS được tính theo kinh nghiệm thông qua kết quả thí nghiệm SPT: 
64 
uS = 0.006 60N =0.006 / 60HNE 
pq là sức kháng mũi của lớp đá phong hóa tương đương với lớp đất dính, ở dưới 
mũi cọc (MPa): 
+ Đất dính: 
 p c uq N S (3-3) 
6(1 0,2 / ) 9cN Z D . 
 ảng 3-1: Sức kháng đơn vị ma sát thành cọc [1] 
Tham khảo Mô tả 
Touma và Reese (1974) qs = Kv tan f < 0,24MPa 
ở đây: 
K = 0,7 đối với Db 7500mm 
K = 0,6 đối với 7500mm < Db 12000mm 
K = 0,5 đối với Db > 12000mm 
Meyerhof (1976) qs = 0,00096N 
Quiros và Reese (1977) qs = 0,0025N < 0,19 MPa 
Reese và Wright (1977) Với N 53 thì qs = 0,0028 N 
Với 53 < N 100 thì qs = 0,00021 (N - 53) + 0,15 
Reese và O'Neill (1988) qs =  v 0,19 MPa với 0,25  1,2 
ở đây: 
:  = 1,5 – 7,7x10-3 z 
 ảng 3-2: Sức kháng đơn vị mũi cọc [12] 
Tham khảo Mô tả 
Touma và Reese (1974) Rời - qp (MPa) = 0 
Chặt vừa - qp (MPa) = 
k
1.5
Rất chặt - qp (MPa) = 
k
3.8
 K = 1 Chặt vừa Dp 500 mm 
 K = 0.6 Dp đối với Dp 500 mm 
65 
 Chỉ dùng khi Db > 10D 
Meyerhof (1976) qp (MPa) = 
p
bcorr
D
D0.013N < 0.13 Ncorr đối với cát 
 < 0.096 Ncorr đối với bùn 
không dẻo 
Reese và Wright (1977) qp (MPa) = 0.064 N đối với N 60 
qp (MPa) = 3.8 đối với N > 60 
Reese và O'Neill (1988) qp (MPa) = 0.057 N đối với N 75 
qp (MPa) = 4.3 đối với N > 75 
- Tính toán theo tiêu chuẩn mới TCVN 11823: 10-2017 [5] 
Nội dung chính đã được trình bày tại mục 1.4.1 
3.1.2. Một số hướng dẫn tính toán theo các tiêu chuẩn nước ngoài và một số 
nghiên cứu khác 
- Các hướng dẫn của nước ngoài về tính toán chịu tải trọng của cọc nhồi 
trong đá phong hóa nặng 
- Theo Handbook of Geotechnical Investigation and Design Table 
Đối với các loại đá phong hóa nặng không lấy được mẫu nguyên trạng, 
việc phân loại và ước tính sức chịu tải của đá được lấy theo giá trị SPT ngoại 
suy do thiết bị đóng SPT không thể xuyên thêm trước khi đạt giá trị cần 
khảo sát: 
 ảng 3-3: Phân loại đá phong hóa theo giá trị SPT ngoại suy 
Cƣờng độ Giá trị SPT ngoại suy Sức chịu tải cho phép 
Cực thấp đến thấp 60 ~ 150 500 kPa ~ 1.5 MPa 
Trung bình 100 ~ 350 
1 ~ 5 MPa 
Cao 250 ~ 600 
Rất cao đến cực 
cao 
> 500 
> 5 MPa 
Theo phân loại trong Bảng 3-2 ở trên, giá trị SPT ngoại suy có thể đạt 
66 
đến 600. Đối với các trường hợp có SPT lớn hơn là