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

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
LÊ ĐỨC TIẾN 
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI 
CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ 
PHONG HÓA NỨT NẺ 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Hà Nội - 12/2019 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI 
LÊ ĐỨC TIẾN 
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỊU TẢI 
CỌC KHOAN NHỒI ĐẶT TRONG TẦNG ĐÁ 
PHONG HÓA NỨT NẺ 
Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông 
Chuyên ngành: Xây dựng cầu hầm 
Mã số : 62.58.02.05 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 
PGS.TS Nguyễn Ngọc Long 
PGS.TS. Bùi Tiến Thành 
Hà Nội - 12/2019
i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi. Các 
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong các công 
trình khác. 
 Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2019 
 Tác giả 
 Lê Đức Tiến 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Luận án được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS Nguyễn 
Ngọc Long và PGS.TS Bùi Tiến Thành. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy 
hướng dẫn đã chỉ dẫn tận tình và đã đóng góp các ý kiến quý báu để giúp tôi 
thực hiện luận án này. 
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Giao thông Vận 
tải, lãnh đạo khoa Công trình, Phòng Đào tạo Sau đại học, bộ môn Cầu Hầm đã 
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập nghiên cứu. 
Cuối cùng tôi bày tỏ cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình người thân đã giúp 
đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. 
 Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2019 
 Tác giả 
 Lê Đức Tiến 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... I 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... II 
MỤC LỤC ............................................................................................................... III 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG 
TẦNG ĐÁ PHONG HÓA NỨT NẺ .......................................................................... 5 
1.1. Giới thiệu chung về cọc khoan nhồi ................................................................... 5 
1.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................ 5 
1.1.2. Thi công cọc khoan nhồi .................................................................................... 7 
1.2. Tổng kết địa chất của khu vực miền Trung đặc trƣng của lớp đá phong hóa 
nứt nẻ. ......................................................................................................................... 9 
1.3. Định nghĩa và đặc điểm của lớp đất trung gian IGM...................................... 13 
1.4. Tổng quan một số phƣơng pháp tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi 
trong nền đá phong hóa nứt nẻ tại Việt nam .......................................................... 15 
1.4.1. Tính sức kháng theo nền và biến dạng của cọc khoan nhồi trong tầng phong hóa 
nứt nẻ theo tiêu chuẩn cầu đường bộ TCVN 11823-10:2017 [5] ................................ 15 
1.4.2. Dự tính độ lún của cọc khoan trong tầng phong hóa nứt nẻ dưới tác dụng của tải 
trọng dọc trục. ............................................................................................................ 19 
1.4.3. Tính toán sức kháng cọc khoan nhồi đặt trong tầng phong hóa nứt nẻ dựa theo 
các nghiên cứu nước ngoài. ........................................................................................ 22 
1.5. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................. 34 
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ SỨC 
CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG TẦNG ĐÁ PHONG HOÁ NỨT NẺ . 35 
2.1. Tổng quan về các phƣơng pháp xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi có 
gắn các thiết bị đo dọc theo thân cọc tại Việt nam. ................................................ 35 
2.2. Tổng quan về các phƣơng pháp xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi có 
gắn các thiết bị đo dọc theo thân cọc trên thế giới ................................................. 38 
2.2.1. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Ấn Độ ...................................... 40 
2.2.2. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Nashville (Mỹ) ......................... 41 
2.2.3. Thí nghiệm thử tải cọc cho cọc khoan nhồi tại Kazakhstan .............................. 50 
2.2.4. Thí nghiệm thử tải cọc khoan nhồi tại Maylaysia ............................................. 53 
iv 
2.2.5. Thí nghiệm thử tải cọc khoan tại Đài Loan ....................................................... 55 
2.3. Nghiên cứu bố trí thí nghiệm hiện trƣờng sức chịu tải của cọc ...................... 58 
2.4. Kết luận chƣơng 2 ............................................................................................. 62 
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 ................................................................................................................... 63 
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 .............................................................. 63 
3.1.1. Tính toán theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành ...................................... 63 
3.1.2. Một số hướng dẫn tính toán theo các tiêu chuẩn nước ngoài và một số nghiên 
cứu khác .................................................................................................................... 65 
3.2. Thí nghiệm hiện trƣờng xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi ....................... 71 
3.2.1. Điều kiện địa chất cầu Ái Tử ............................................................................ 71 
3.2.2. Giới thiệu tổng quan về thí nghiệm .................................................................. 73 
3.2.3. Thí nghiệm nén tĩnh dọc trục............................................................................ 74 
3.2.4. Thí nghiệm nhổ cọc.......................................................................................... 85 
3.3. Nghiên cứu theo phân tích ngƣợc kết hợp lí thuyết và kết quả đo đạc trong 
quá trình thí nghiệm ................................................................................................ 89 
3.3.1. Sức chịu tải của cọc theo lý thuyết ................................................................... 89 
3.3.2. Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm ................................................................ 89 
3.3.3. Giải thích kết quả ............................................................................................. 91 
3.4. Thí nghiệm siêu âm ........................................................................................... 96 
3.5. Kết luận chƣơng 3 ............................................................................................. 96 
CHƢƠNG 4. PHÂN TÍCH SỨC CHỊU TẢI CỌC KHOAN NHỒI TRONG 
TẦNG PHONG HÓA NỨT NẺ THEO PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 
VÀ SO SÁNH ĐỐI CHỨNG VỚI KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 
HIỆN TRƢỜNG ...................................................................................................... 98 
4.1. Lựa chọn phần mềm tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi vào tầng 
phong hóa nứt nẻ ..................................................................................................... 98 
4.2. Tính toán theo mô hình phần mềm FB-Pier .................................................... 99 
4.2.1. Phần mềm FB-Pier, giới thiệu và phân tích nguyên lí ....................................... 99 
4.2.2. Mô hình tính toán ........................................................................................... 100 
v 
4.2.3. Kết quả tính toán ............................................................................................ 109 
4.3. So sánh kết quả tính toán giữa FB-Pier và kết quả thí nghiệm thực tế ........ 110 
4.3.1. Kết quả tính toán bằng phần mềm FB-Pier ..................................................... 110 
4.3.2. Dự tính theo phần mềm Fb-pier...................................................................... 111 
4.3. Kết luận chƣơng 4 ........................................................................................... 113 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 114 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 114 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ................... 120 
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 121 
vi 
DANH MỤC HÌNH 
Hình 1-1: Cấu tạo cọc khoan nhồi móng cầu Kiền (Hải Phòng) ................................... 7 
Hình 1-2 Phân loại công nghệ khoan tạo lỗ .................................................................. 8 
Hình 1-3: Một số mẫu đá phiến sét ............................................................................ 10 
Hình 1-4: Hệ số α với loại địa chất trung gian giữa đất và đá IGM [30] ..................... 17 
Hình 1-5: Thông số n của thành hố nhẵn trong hố khoan nền đá mềm IGM [41]........ 21 
Hình 1-6: Hệ số α cho IGM (O’Neill và cộng sự, 1996-1999)[41] ............................. 24 
Hình 1-7: Quan hệ giữa hệ số M và độ sụt của bêtông cọc nhồi (O’Neill [42]) ......... 24 
Hình 1-8: Giá trị n trường hợp thành nhẵn ................................................................. 26 
Hình 1-9: Quan hệ giữa Ncs với góc nghiêng ω và sức kháng cắt ............................... 31 
Hình 2-1: Cấu tạo thiết bị đo biến dạng – Model 491 ................................................. 35 
Hình 2-2 Biến dạng ứng với từng cấp tải trọng theo độ sâu ....................................... 36 
Hình 2-3: Đường truyền tải trong cọc. ....................................................................... 37 
Hình 2-4:Mô hình phân tích Plaxis. ........................................................................... 37 
Hình 2-5: Kết quả thử tĩnh và Plaxis .......................................................................... 38 
Hình 2-6: Biểu đồ so sánh kết quả ............................................................................. 38 
Hình 2-7: Điều kiện địa chất điển hình tại vị trí cọc thí nghiệm và sơ đồ bố trí thiệt bị 
đo (strain gauges) trên cọc. ........................................................................................ 40 
Hình 2-8: Lực dọc thân cọc cho toàn bộ các cấp tải trọng .......................................... 40 
Hình 2-9: Lực dọc thân cọc trong các lớp địa chất khác nhau..................................... 41 
Hình 2-10: Vị trí thí nghiệm tại Mỹ ........................................................................... 42 
Hình 2-11: Bố trí thiết bị đo ....................................................................................... 43 
Hình 2-12: Vị trí thí nghiệm và lỗ khoan.................................................................... 43 
Hình 2-13: Tỉ lệ thu hồi lõi khoan .............................................................................. 44 
Hình 2-14: Chỉ số RQD tại theo độ sâu ...................................................................... 44 
Hình 2-15: Cường độ mẫu đá theo độ sâu .................................................................. 45 
Hình 2-16: Thiết bị thi công ....................................................................................... 45 
Hình 2-17: Vị trí gắn Thiết bị thí nghiệm ................................................................... 46 
Hình 2-19: Sức kháng ma sát đơn vị và chuyển vị tương ứng..................................... 47 
Hình 2-20: Sức chịu tải và chuyển vị ......................................................................... 48 
Hình 2-21: Sức chịu tải và chuyển vị ......................................................................... 49 
Hình 2-22: Thí nghiệm nén tĩnh cọc ........................................................................... 50 
vii 
Hình 2-23: Điều kiện địa chất tại vị trí thí nghiệm và chi tiết bố trí thiết bị đo ........... 51 
Hình 2-24: Thiết bị thí nghiệm O-cell ........................................................................ 51 
Hình 2-25: Phân bố tổng lực thiết kế lên cọc PTP-1 và PTP-2 theo phương pháp O-cell
 .................................................................................................................................. 52 
Hình 2-26: Đường cong tải trong – lún của thí nghiệm cọc khoan .............................. 52 
Hình 2-27: So sánh kết quả thí nghiệm O-cell và nén tĩnh .......................................... 52 
Hình 2-28: 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 ............................................................ 53 
Hình 2-29: Phương pháp thí nghiệm dùng phương pháp mới đo chuyển vị của cọc... 54 
Hình 2-30: Một số hình ảnh bố trí thiết bị đo theo lồng cốt thép................................. 54 
Hình 2-31: Bố trí thiết bị đo loại mới cho cọc có đường kính 750mm và chiều dài = 
47.0m ........................................................................................................................ 55 
Hình 2-32: Biểu đồ phân bố lực tác dụng theo chiều sâu ............................................ 55 
Hình 2-33: Bố trí thí nghiệm trên mặt đứng ............................................................... 55 
Hình 2-34: Bố trí thí nghiệm trên bằng, các vị trí gắn đầu đo trên mặt bằng ............... 56 
Hình 2-35: Thiết bị đo biến dạng của thanh cốt thép .................................................. 56 
Hình 2-36: Thiết bị đo biến dạng của cọc ................................................................... 57 
Hình 2-37: Phân bố sức kháng thân cọc theo chiều sâu .............................................. 57 
Hình 2-38: Biểu đồ t-z ............................................................................................... 58 
Hình 2-39: Bố trí các thiết bị cho thí nghiệm nén tĩnh cọc kết hợp đầu đo biến dạng 
dọc theo thân cọc ....................................................................................................... 58 
Hình 2-40: Hình ảnh thiết bị đo biến dạng gắn vào lồng cọc khoan nhồi .................... 59 
Hình 3-1: Biểu đồ xác định hệ số sức chịu tải mũi cọc ............................................... 67 
Hình 3-2: Hình trụ lỗ khoan tại vị trí cầu Ái Tử ......................................................... 71 
Hình 3-3: Bố trí các thiết bị đo dọc theo lồng cốt thép ............................................... 76 
Hình 3-4: Thiết ... N Xây dựng -IBST(1), 
pp. 1-7. 
8. JRA, Hiệp hội đường bộ Nhật bản (2002), Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ, phần IV: 
Kết cấu dưới. 
9. Vũ Công Ngữ và Nguyễn Thái, (2004), Móng cọc – Phân tích và thiết kế, Nhà xuất bản 
Khoa học và Kỹ thuật. 
10. Lê Phương (2015), "Phân tích đường truyền tải trọng trong cọc bằng thí nghiệm nén 
tĩnh kết hợp đo biến dạng thân cọc". 1388, pp. 1-12. 
11. Sơn, Nguyễn Thanh (2013), "Vấn đề khảo sát và tính toán sức chịu tải của cọc khoan 
nhồi trên nền đá phiến phong hóa nặng qua một số công trình cầu trên địa bàn thành phố 
Đà Nẵng ", Thông tin tư vấn Tedi, pp. 23-32. 
12. Tedi (2017), Hồ sơ thiết kế cầu tuyến tránh Quảng Trị. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH 
13. Herrera, Rodrigo and Jones, Lawrence E. (2016), "Drilled Shaft Design and Load 
Testing in Florida Intermediate Geomaterial and Weak Limestone". 2579(1), pp. 32-39. 
117 
14. ASTM D1143 / D1143M - (2013), Standard Test Methods for Deep Foundations Under 
Static Axial Compressive Load.” 
15. ASTM D3689 / D3689M - (2013), Standard Test Methods for Deep Foundations Under 
Static Axial Tensile Load,. 
16. AASHTO (2010), "Specification for LRFD Bridge Design". 
17. AASHTO (2012), Specification for LRFD Bridge Design, 6th edition. ed, American 
Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., iii, 27 
pages. 
18. A. Z. Zhussupbekov, A. R. Omarov, and G. A. Zhukenova (2017), "The experience in 
applying of static load and O-cell pile testing geotechnologies in problematical soil 
conditions of Astana", Japanese Geotech. Soc. Spec. Publ. 5(2), pp. 167–171. 
19. Abdul Aziz , Lee Sieng Kai (2006), Innovation in Instrumented Test Piles in Malaysia: 
Application of Global Strain Extensometer (GloStrExt) Method for Bored Piles, 10th 
International Conference on Piling and Deep Foundations, Editor^Editors, Amsterdam, 
pp. 1-8. 
20. Abu-Hejleh, Naser M., et al. (2005), "Improvement of the Geotechnical Axial Design 
Methodology for Colorado's Drilled Shafts Socketed in Weak Rocks". 1936(1), pp. 100-
107. 
21. Armitage, R. K. Rowe and H. H. (2010), "A design method for drilled piers in soft 
rock", Can. Geotech. J. 24(1), pp. 126–142. 
22. Bica, Adriano V. D., et al. (2014), "Instrumentation and axial load testing of 
displacement piles", Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Geotechnical 
Engineering. 167(3), pp. 238-252. 
23. Brooks, Heather Margaret (2008), Axial capacity of piles supported on intermediate 
geomaterials, Civil engineering, MONTANA STATE UNIVERSITY, Montana. 
24. Brown, D., Wulleman, T., and Bottiau, M. (2016), "A comparison of design practice of 
bored piles/drilled shafts between Europe and North America", DFI Journal - The 
Journal of the Deep Foundations Institute. 10(2), pp. 54-63. 
25. Brown, M. J., Hyde, A. F. L., and Anderson, W. F. (2006), "Analysis of a rapid load test 
on an instrumented bored pile in clay". 56(9), pp. 627-638. 
26. Carter, John P. and Kulhawy, Fred H. (1998), Analysis and design of drilled shaft 
foundations socketed into rock: Final report. 
118 
27. D. E. Mayne, P.W. and Harris (1993), Axial load-displacement behavior of drilled shaft 
foundations in Piedmont residuum, Georgia Tech Research Corp, Atlanta. 
28. Fellenius, Bengt H., Harris, Dean E., and Anderson, Donald G. (2004), "Static loading 
test on a 45 m long pipe pile in Sandpoint, Idaho", Canadian Geotechnical Journal. 
41(4), pp. 613-628. 
29. Gupta, Ramesh Chandra (2012), "Hyperbolic Model for Load Tests on Instrumented 
Drilled Shafts in Intermediate Geomaterials and Rock". 138(11), pp. 1407-1414. 
30. Gupta, Ramesh Chandra (2013), "Load-Settlement Behavior of Drilled Shafts in 
Multilayered Deposits of Soils and Intermediate Geomaterials", Geotechnical Testing 
Journal. 35(5), pp. 725-741. 
31. H.Long, Jame (2016), Static Pile Load Tests on Driven Piles into Intermediate-Geo 
Materials. 
32. Haagen, B. H. Fellenius and T. (1969), "New Pile Force Gauge for Accurate 
Measurements of Pile Behavior During and Following Driving: Research Note," Can. 
Geotech. J. 6(3), pp. 356–362. 
33. Hassan, Khaled M., et al. (1997), "Design Method for Drilled Shafts in Soft 
Argillaceous Rock". 123(3), pp. 272-280. 
34. IW, Attewell PB and Farmer (1976), Principles of Engineering Geology. London: 
Chapman and Hall, 1045. 
35. K.Muthukkumaran, S.R. Grandhi (2004), Behaviour of instrumentation under vertical 
loading -a field investigation, Indian Geotechnical conference, Editor^Editors, pp. 347-
350. 
36. Kulkarni, R. U. and Dewaikar, D. M. (2017), "Analysis of rock-socketed piles loaded in 
axial compression in Mumbai region based on load transfer characteristics", 
International Journal of Geotechnical Engineering. 13(3), pp. 261-269. 
37. Kuo, Ching L., McVay, Michael C., and Birgisson, Bjorn (2002), "Calibration of Load 
and Resistance Factor Design: Resistance Factors for Drilled Shaft Design". 1808(1), 
pp. 108-111. 
38. Ladanyi, B. (1977), "Friction and end bearing tests on bedrock for high capacity socket 
design: Discussion", Canadian Geotechnical Journal. 14(1), pp. 153-155. 
39. McVay, M. C., Townsend, F. C., and Williams, R. C. (1992), "Design of Socketed 
Drilled Shafts in Limestone". 118(10), pp. 1626-1637. 
119 
40. Nguyen, Thai, et al. (2019), "Strength Envelopes of Florida Carbonate Rocks near 
Ground Surface". 145(8), p. 04019034. 
41. O'Neill, Michael W., et al. (1999), "Drilled shafts : construction procedures and design 
methods". 
42. O'Neill, Michael W., et al. (1996), Load transfer for drilled shafts in intermediate 
geomaterials, Federal Highway Administration 
43. Park, J. S. Lee and Y. H. (2008), "Equivalent pile load-head settlement curve using a bi-
directional pile load test", Comput. Geotech.,. 35(2), pp. 124–133. 
44. Rahman, Saidur, Siddiqui, Shafiq, and Sharp, Kimberly (2019), "Behavior of Rock-
Socketed Drilled Shaft under Uni-Axial Loading: A Parametric Study", Geo-Congress 
2019, pp. 213-222. 
45. Rowe, R. K. and Armitage, Heupel Hemphill (1987), A design method for drilled piers 
in soft rock. 
46. S. S. Liew, C. M. Khoo, S. T. Tan, and Y. E. Loh (2011), "Pile Performance in 
Weathered Meta-Sedimentary Formation and KL Limestone". 
47. Simmonds, J. Hayes and T. (2002), Interpreting strain measurements from load tests in 
bored piles, Proc. Ninth Int. Conf. Piling Deep Found, Editor^Editors. 
48. Society, Canadian Geotechnical (1978), Canadian foundation engineering manual, 
Canadian Geotechnical Society. 
49. T. C. Horvath and Kenney, R. G. (1979), Shaft resistance of rocksocketed drilled piers, 
Proc., Symp. on Deep Found., ASCE, New York, pp. 182–214. 
50. Tony Ruban, Denton A. Kort (2011), Pile load testing of concrete belled pile and rock 
socket pile using the Osterberg load cell, Pan-Arm CGS, Editor^Editors, Canada, pp. 1-
8. 
51. Yadav, Ramkripal (2016), "Analysis of Load Carrying Capacity of a Single Pile in 
Weathered Rock", International Journal of Advanced Research in Science, Engineering 
and Technology. 3(10), pp. 2764-2772. 
52. Yang, Xiaoming, et al. (2008), "Resistance Factors for Drilled Shafts in Weak Rock 
Based on O-Cell Test Data". 2045(1), pp. 62-67. 
53. Zhang, Lianyang and Einstein, Herbert H. (1998), "End Bearing Capacity of Drilled 
Shafts in Rock". 124(7), pp. 574-584. 
120 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 
1) Lê Đức Tiến; Nguyễn Châu Lân; Bùi Tiến Thành; Nguyễn Ngọc Long 
(2019). “Nghiên cứu thí nghiệm nén tĩnh và thí nghiệm nhổ cọc của cọc khoan 
nhồi khi đặt vào tầng phong hóa nứt nẻ khu vực Quảng Trị” (Hội thảo cục giám 
định tại Quảng Ninh tháng 4 năm 2019) 
2) Lê Đức Tiến; Nguyễn Châu Lân; Bùi Tiến Thành; Nguyễn Ngọc Long; 
Nguyễn Đức Bình (2019). “Nghiên cứu sức chịu tải dọc trục của cọc khoan nhồi 
khi đặt vào tầng phong hóa nứt nẻ khu vực Quảng Trị”. Tạp chí Cầu đường 
tháng 4 năm 2019. Tr. 10-14. 
3) Nguyen Chau Lan, Le Duc Tien, Bui Tien Thanh, Nguyen Ngoc Long 
(2019). “Estimation of bearing capacity for bored piles installed in the 
weathering rock in central Vietnam”. Proceedings of “The Third International 
Conference on Transport Infrastructure and Sustainable Development 
(TISDIC2019)” 31/8-1/9/2019 in Da nang. 
4) Tiến, L. Đức, Dương, Đặng H., Lân, N. C., Thành, B. T., & Long, N. 
(2019). “Đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi trong lớp đá nứt nẻ từ kết quả thí 
nghiệm và mô h nh phần tử hữu hạn”. Tạp Chí Khoa Học Công Nghệ Xây 
Dựng (KHCNXD) - ĐHXD, 13(3V), 55-63. 
https://doi.org/10.31814/stce.nuce2019-13(3V)-06 
121 
PHỤ LỤC 
PHỤ LỤC 1: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THÍ NGHIỆM CỌC 
1. Thí nghiệm nén cọc 
2. Thí nghiệm nhổ cọc 
122 
PHỤ LỤC 2: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 
Thí nghiệm nén tĩnh 
Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng- độ lún- thời gian 
Thí nghiệm nhổ cọc 
.000 
0.4 
0.6 
0.79 
0.9 
1.22 
1.43 
 0.01 
0.09 
0.21 
0.25 
0.43 
0.5 
0.0 2 0.0019 0.0031 0.0065 0.0092 0.01 
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
0 38.25 76.5 114.75 153 191.25 229.5
Đ
ộ
 l
ú
n
 (
m
m
) 
Tải trọng (T) BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA TẢI TRỌNG - ĐỘ LÚN 
Biểu đồ lún đầu cọc biểu đồ giữa cọc biểu đồ đáy cọc 
0
38.25
76.5
114.75
153
191.25
229.5
0
00
biÓu ®å gi÷a cäc biÓu ®å ®¸y cäc biÓu ®å t¶i träng
§
é
 l
ó
n
 (
m
m
)
T
¶
i 
t
r
ä
n
g
 (
T
)
bIÓU §å QUAN HÖ T¶I TRäNG - §é LóN - THêI GIAN 
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50
biÓu ®å ®Çu cäc
123 
Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng- độ lún- thời gian 
.000 
0.9 
1.88 
2.7 
0.9 
5.95 
7.74 
9.930 
11.320 
0.66 0.89 
1.43 
1.93 
2.52 
3.12 
4.690 
5.730 
0.35 0.47 0.64 0.71 0.78 0.83 0.86 0.9 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0 32.5 65 97.5 130 162.5 195 227.5 260
Đ
ộ
 l
ú
n
(m
m
) 
Tải trọng (T) 
BIỂU ĐỒ QUAN HỆ GIỮA TẢI TRỌNG - ĐỘ LÚN 
Biểu đồ lún đầu cọc biểu đồ giữa cọc biểu đồ đáy cọc 
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
biÓu ®å ®Çu cäc biÓu ®å gi÷a cäc biÓu ®å ®¸y cäc
32.5
65
97.5
130
162.5
195
227.5
260
biÓu ®å t¶i träng
thêi gian ( phót)
§
é
 l
ó
n
 (
m
m
)
T
¶
i 
t
r
ä
n
g
 (
T
)
bIÓU §å QUAN HÖ T¶I TRäNG - §é LóN - THêI GIAN 
124 
CONCRETE EMBEDMENT STRAIN GAUGE CALCULATION SHEET 
Project : 
Cầu Ái 
Tử 
Gauge Length (mm) : 153 
Install Location Reference : 
Cách đáy 
lồng 
11.8m 
Batch Factor (B) : 0.97 
Serier Number : 1 
Thermal Factor (με/°C) 
: 
2.2 
Initial Site Reading (με) : 3190.5 Positive Δμε/mm indicates tensile strain 
Initial Site Temp (°C) : 28.9 
Negative Δμε/mm indicates compressive 
strain 
Hình minh 
họa: 
Date 
Ti
me 
%Require
ment 
testing 
load 
Read
ing 
(με) 
Tempera
ture 
(°C) 
Stra
in 
(∆μ
ε) 
Displace
ment 
(mm) 
Modu
lus of 
elasti
city 
(Ec) 
Stre
ss 
(Mp
a) 
Cross 
sectio
nal 
area 
(m2) 
Load 
(T) 
12/25/2
018 
10:
50 
25 Ptk 
3191.
5 
29 
1.19
0 
0.000 
29440 
0.03
5 
0.503 1.76 
12/25/2 11: 50 Ptk 3197. 28.8 6.47 0.001 29440 0.19 0.503 9.59 
125 
018 10 4 3 1 
12/25/2
018 
11:
30 
75 Ptk 
3202.
7 
28.8 
11.6
21 
0.002 
29440 
0.34
2 
0.503 17.21 
12/25/2
018 
11:
45 
100 Ptk 
3213.
1 
28.9 
21.9
22 
0.003 
29440 
0.64
5 
0.503 32.46 
12/25/2
018 
11:
55 
150 Ptk 
3228.
4 
28.3 
35.4
83 
0.005 
29440 
1.04
5 
0.503 52.54 
12/25/2
018 
13:
50 
175 Ptk 
3245.
9 
27.9 
51.6
04 
0.008 
29440 
1.51
9 
0.503 76.42 
12/25/2
018 
14:
00 
200 Ptk 
3267.
8 
28.4 
73.9
14 
0.011 
29440 
2.17
6 
0.503 
109.4
5 
12/25/2
018 
14:
30 
100 Ptk 
3219.
2 
28.4 
26.7
72 
0.004 
29440 
0.78
8 
0.503 39.64 
12/25/2
018 
14:
50 
00 Ptk 
3193.
4 
28.3 
1.53
3 
0.000 
29440 
0.04
5 
0.503 2.27 
126 
Biểu đồ siêu âm cọc T6-1 
Dự án: Cầu Ái Tử 
Hạng mục: Trụ T6 
Tiêu chuẩn thí nghiệm / Testing standard: 
TCVN 9396:2012 
Thiết bị thí nghiệm / 
Equipment: 
OLSON INSTRUMENS 
Tên cọc / Pile name: Cọc 1 
Trụ T6 
Tên mặt cắt / Tubepairs: 2-3 
Ngày thí nghiệm / Testing date 06/10/2018 
Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 
Khoảng cách giữa các ống siêu âm / Tube spacing: 0.38m 
Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph 
Biểu đồ năng lƣợng và phổ / Energy and spectrum 
graph 
127 
Dự án: Cầu Ái Tử 
Hạng mục: Trụ T6 
Tiêu chuẩn thí nghiệm / Testing standard: 
TCVN 9396:2012 
Thiết bị thí nghiệm / Equipment: 
OLSON INSTRUMENS 
Tên cọc / Pile name: Cọc 2 Trụ T6 
Tên mặt cắt / Tubepairs: 2-3 
Ngày thí nghiệm / Testing date: 06/10/2018 
Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 
Khoảng cách giữa các ống siêu âm / Tube spacing: 0.38m 
Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph 
Biểu đồ năng lƣợng và phổ / Energy and spectrum graph 
128 
Dự án: Cầu Ái Tử 
Hạng mục: Trụ T6 
Tiêu chuẩn thí nghiệm / 
Testing standard: 
TCVN 9396:2012 
Thiết bị thí nghiệm / 
Equipment: 
OLSON INSTRUMENS 
Tên cọc / Pile name: Cọc 3 Trụ T6 
Tên mặt cắt / Tubepairs: 3-1 
Ngày thí nghiệm / Testing date: 06/10/2018 
Số ống siêu âm / Number of tubes: 03 
Khoảng cách giữa các ống siêu âm / Tube spacing: 
0.38m 
Biểu đồ vận tốc xung siêu âm / Velocity graph 
Biểu đồ năng lƣợng và phổ / Energy and spectrum 
graph 
129 
Phụ lục (cách thu nhận số liệu) 
CONCRETE EMBEDMENT STRAIN GAUGE CALCULATION SHEET 
Project : Cầu Ái Tử Gauge Length (mm) : 153 
Install Location Reference : 
Cách đáy lồng 
11.8m 
Batch Factor (B) : 0.97 
Serier Number : 1 Thermal Factor (με/°C) : 2.2 
Initial Site Reading (με) : 3195 
Positive Δμε/mm indicates tensile 
strain 
Initial Site Temp (°C) : 28.3 
Negative Δμε/mm indicates 
compressive strain 
Hình minh 
họa: 
Date 
Ti
me 
%Require
ment 
testing load 
Readi
ng 
(με) 
Temperat
ure 
(°C) 
Strai
n 
(∆με) 
Displace
ment 
(mm) 
Modul
us of 
elastic
ity 
(Ec) 
Stre
ss 
(Mp
a) 
Cross 
sectio
nal 
area 
(m2) 
Load 
(T) 
4/12/20
18 
8:1
5 
25 Ptk 3150 28.4 
-
43.43
0 
-0.007 
29440 
1.27
9 
0.503 64.31 
Tại các cao độ cọc thì xác định được biến dạng  từ data logger, sau đó xác định 
được chuyển vị cọc tại các vị trí, có xét đến các hệ số điều chỉnh nhiệt độ. Từ đó 
xác định được lực tác dụng tại các độ sâu. 
F =ε(AE) 
Trong đó: 
130 
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 
Đối với các strain gage tại các độ sâu, có 2-3 strain gage tại 1 độ sâu để so sánh. 
Straingage và data logger của hãng Geosience; chuyển vị đầu cọc được xác định 
bằng thiết bị đo chuyển vị của hãng Kyowa Nhật bản. 
Lực tác dụng được đo bằng Load cell có độ chính xác cao. 
Như vậy số liệu thí nghiệm đo được có độ tin cậy. 
 Cách thu thập số liệu áp dụng cho cả thí nghiệm nén tĩnh và thí nghiệm nhổ 
cọc.