Chương 6 — Móng sâu: Các loại cọc & Truyền tải

6.1 Khi nào dùng móng sâu

Móng sâu truyền tải tới các tầng chịu lực tốt ở sâu dưới mặt đất, hoặc phát triển sức chịu tải dọc theo chiều dài nhờ ma sát. Chúng được dùng khi:

• đất mặt quá yếu hoặc quá nén cho móng nông;
• tải trọng rất lớn;
• phải kháng xói, đẩy nổi hoặc tải ngang;
• cần kiểm soát lún chặt chẽ;
• đất trương nở hoặc sụt lún khiến móng nông không đáng tin.

6.2 Phân loại cọc

Cọc được phân loại theo vật liệu, phương pháp thi công và cơ chế truyền tải:

• Theo vật liệu: gỗ, thép (cọc H, cọc ống, cừ), bê tông (đúc sẵn hoặc đúc tại chỗ), và hỗn hợp.
• Theo thi công: đóng (cọc chèn, đầm chặt đất), khoan (không chèn, lấy đất lên), và xói thủy lực hoặc rung hạ.
• Theo truyền tải: cọc chống (mũi tựa trên tầng cứng), cọc ma sát (tải do ma sát thành bên), và kết hợp.

6.3 Cách cọc chịu tải

Cọc chịu tải huy động sức kháng ở hai nơi:

• Sức kháng mũi ở chân cọc, nơi cọc tựa trên hoặc xuyên vào tầng mạnh hơn; và
• Ma sát thành bên dọc thân cọc, từ sức kháng cắt giữa cọc và đất.

Tải không phân bố đều: nó giảm dần theo độ sâu khi đất tiếp nhận. Ở tải làm việc, cả hai thành phần đều huy động, nhưng tỷ lệ của chúng phụ thuộc mặt cắt đất và độ cứng của cọc.

Hình. Truyền tải trong cọc: tải dọc trục giảm theo độ sâu khi ma sát thành bên và sức kháng mũi huy động; cảm biến đo biến dạng (strain gauge) và thanh truyền chuyển vị (telltale) cho thấy phân bố (theo USACE EM 1110-2-2906 / FHWA GEC-12).

6.4 Ảnh hưởng của thi công

Thi công làm thay đổi đất quanh cọc:

• Đóng cọc chèn và đầm chặt đất, tăng ứng suất hữu hiệu và sức chịu tải ở cát, nhưng có thể gây trồi và hư hại công trình lân cận.
• Khoan giải phóng ứng suất và có thể để lại vùng bùn (smear), giảm sức chịu tải, nhưng ít xáo trộn hơn.
• Hồi phục (set-up/freeze) — cọc đóng trong sét tăng sức chịu tải theo thời gian khi áp lực nước lỗ rỗng thặng dư tiêu tán.

Những ảnh hưởng này nghĩa là sức chịu tải không phải thuộc tính thuần túy của đất — nó phụ thuộc cách thi công cọc.

6.5 Các điểm then chốt cần ghi nhớ

• Móng sâu dùng cho đất mặt yếu, tải lớn, xói, đẩy nổi, tải ngang và kiểm soát lún.
• Phân loại cọc theo vật liệu, thi công và truyền tải.
• Cọc huy động sức kháng mũi + ma sát thành bên; tải giảm theo độ sâu.
• Thi công thay đổi đất — đóng cọc đầm chặt, khoan giải phóng ứng suất; hồi phục tăng sức chịu tải theo thời gian.
• Lắp thiết bị cho thử tải để thấy phân bố thực (Chương 7).