Giải pháp khoa học cho xây dựng trên nền đất yếu
Cọc bê tông thường làm đặc, có nhược điểm là không kinh tế, vì vừa tốn xi măng, thép lại vừa nặng, gây khó khăn cho việc treo cọc và vận chuyển cọc, do đó trong những năm gần đây người ta thường chế tạo cọc ống rỗng. Nhất là cọc ống bê tông ly tâm tiền áp, ưu điểm nổi bật của nó là mác bê tông cao, khả năng kháng uốn đều các phương, rất hữu dụng cho loại móng đài cao; giảm khả năng nứt của sản phẩm do sử dụng thép ứng suất trước cường độ cao; chiều dài cọc linh hoạt, khả năng kết nối với đài đơn giản; có thể được sản xuất trên dây chuyền công nghiệp nên dễ dàng kiểm soát chất lượng; tiết kiệm được khối lượng bê tông và thép; vận chuyển cọc được thực hiện dễ dàng hơn; có thể hạ móng xuống rất sâu mà không cần dùng giếng chìm hơi ép, là loại móng có hại đến sức khoẻ công nhân; hầu như có thể áp dụng được với các trường hợp địa chất phức tạp…
Tuy nhiên, nhược điểm của cọc ống bê tông ly tâm tiền áp là do đặc điểm của cọc ống, nên nếu thiết kế, thi công cọc không hợp lý sẽ có thể bị các sự cố như: cọc bị nứt khi vận chuyển, dựng lắp nếu sơ đồ vận chuyển, dựng lắp cọc thực tế khác với sơ đồ vận chuyển, dựng lắp cọc trong thiết kế, tính toán. Phần đầu cọc có thể bị nứt, bể khi đóng cọc nếu thiết kế gia cố đầu cọc không đủ, khi thi công đóng cọc lại chọn búa nhẹ, có chiều cao rơi lớn gây ra lực va đập mạnh lên đầu cọc. Có thể xuất hiện các vết nứt dọc thân cọc khi đóng cọc nếu thiết kế, thi công chất lượng cọc không đảm bảo. Dưới tác động của tải trọng ngang, đài cọc có thể bị dịch chuyển ngang nhiều nếu cấu tạo liên kết giữa đầu cọc ống và đài cọc không phù hợp với đặc điểm của công trình (dân dụng, giao thông, thủy lợi, …).
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, dựa vào momen kháng nứt của cọc, có thể phân lọai cọc ống bê tông ly tâm tiền áp thành ba loại: loại A, là loại cọc mà có giá trị momen kháng nứt nhỏ, không dùng cọc này cho các công trình có sự tác dụng của lực ngang lớn , loại cọc này chủ yếu chịu tải trọng đứng, thường dùng trong các công trình dân dụng … Loại B là loại cọc mà có giá trị momen kháng nứt trung bình, tức là cọc chịu lực ngang trung bình, loại cọc này thường dùng trong các công trình bờ kè … Loại C là loại cọc mà có giá trị momen kháng nứt lớn nhất, tức là cọc chịu lực ngang rất lớn , loại cọc này thường dùng trong các công trình có móng đài cao như : cầu tàu, cầu cảng … chịu được sự va chạm ngang lớn.
Do mác bê tông cọc ống ly tâm tiền áp từ 600 đến 800, lớn hơn mác bê tông 300 của cọc thường nên khả năng chịu nén của cọc ống bê tông ly tâm tiền áp lớn hơn cọc bê tông thường. Do cọc ống bê tông ly tâm tiền áp dùng thép ứng lực trước nên khả năng chịu uốn của cọc ống bê tông ly tâm tiền áp rất cao, chiều dài của cọc có thể dài từ 10 m – 20 m , giảm được số mối nối cọc.
Cách tính sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) có kết quả gần giống với kết quả thí nghiệm nén tĩnh tại hiện trường nhất (so với cách tính theo chỉ tiêu vật lý, chỉ tiêu cường độ của đất nền), nên có thể chọn kết quả từ phương pháp tính theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) làm sức chịu tải thiết kế của cọc.
Phương án cọc ống ly tâm tiền áp có giá thành thấp nhất so với hai phương án: cọc đặc bê tông đúc sẵn và cọc khoan nhồi. So với phương án cọc đặc bê tông đúc sẵn thì giá thành cọc ống rỗng rẻ hơn khoảng từ 10% đến 20%, đối với cọc khoan nhồi, rẻ hơn khoảng từ 25% đến 35%.
