Vì sao cầu không bị lún
- Cầu không chỉ đơn giản là để bắc qua một vật cản, mà còn phải duy trì một khoảng không rõ ràng bên dưới như sông, đường sắt, đường bộ, v.v.
- Với đường bộ thông thường, lực được truyền trực tiếp xuống nền đất, nhưng với cầu, lực được tập trung vào các trụ cầu hoặc gối đỡ ở hai bên
- Móng cầu là một trong những hệ thống kỹ thuật mạnh mẽ nhất trên Trái Đất
- Tuy nhiên, móng cầu lại được xây dựng ở những nơi không lý tưởng để chịu tải
Sự ra đời của cọc móng
- Khi tải trọng vượt quá mức mà đất có thể chịu được, móng sẽ lún xuống nền đất
- Để giải quyết vấn đề này, cọc móng đã được phát minh
- Cọc móng là một kết cấu đơn giản, là những cột dài được đóng hoặc khoan xuống đất
Lịch sử và các loại cọc móng
- Những loại cọc đầu tiên được làm bằng gỗ, và đến nay vẫn còn được sử dụng trên khắp thế giới
- Cọc gỗ rẻ và dễ thi công
- Tuy nhiên, gỗ bị mục, bị giới hạn về chiều dài và có cường độ thấp
- Cọc bê tông có nhiều kích thước và hình dạng khác nhau, đồng thời có cường độ cao
- Cọc thép có thể được làm mảnh hơn nên dễ lắp đặt hơn
Phương pháp thi công cọc
- Theo định luật III của Newton, để đóng cọc sâu xuống đất thì cần một lực theo hướng ngược lại
- Thông thường người ta dùng búa để đóng cọc
- Thế năng của búa được chuyển thành động năng rồi truyền vào cọc
Khả năng kháng lực của cọc móng
- Mục tiêu chính của móng là không được dịch chuyển
- Cọc có khả năng kháng lực theo hai cách: sức chịu tải mũi cọc và ma sát thành bên
- Sức chịu tải mũi cọc là khi đầu cọc chạm tới lớp đất tốt hoặc đá để đỡ tải trọng
- Ma sát thành bên là khi cọc nén chặt đất xung quanh để tạo ra lực ma sát
Thi công và kiểm tra cọc
- Việc thi công cọc là quá trình xác nhận rằng cọc có thể chịu được tải trọng do thiết kế cuối cùng tác dụng
- Nếu trong quá trình thi công cọc không cho thấy đủ sức kháng, có thể đóng sâu hơn
Tải trọng ngang và các tải trọng khác
- Nhà và cầu đều phải chịu tải trọng ngang và tải trọng nổi
- Cọc có thể chịu được tải trọng theo nhiều hướng khác nhau
- Scour là hiện tượng đất bị xói mòn theo thời gian, cần được dự đoán và phản ánh trong thiết kế
Drilled shaft
- Drilled shaft là một loại móng cọc khác, được thi công bằng cách khoan lỗ, đặt cốt thép rồi đổ bê tông
- Khi thi công dưới nước, người ta dùng casing để chống đỡ thành lỗ
- Dùng tremie để bê tông không bị trộn lẫn với nước
Ưu điểm của drilled shaft
- Drilled shaft có thể được thi công với kích thước lớn hơn nên không cần pile cap
- Có thể mở rộng phần đáy để tăng sức kháng của cọc
Các loại cọc khác
- Có nhiều loại cọc khác nhau như continuous flight auger pile, stone column, helical pile, micropile, sheet pile, v.v.
Các trường hợp cọc bị hư hỏng
- Có những trường hợp cọc thất bại như Millennium Tower ở San Francisco và trụ của cao tốc Lee Roy Selmon ở Tampa
- Những trường hợp này nhấn mạnh tính phức tạp của địa kỹ thuật
Ý kiến của GN⁺
- Bài viết này mang lại nội dung hữu ích giúp hiểu rõ hơn về kết cấu móng của cầu và tòa nhà
- Bài viết giải thích các loại cọc móng khác nhau và phương pháp thi công, từ đó nâng cao hiểu biết kỹ thuật
- Bài viết làm rõ ưu điểm và nhược điểm của việc thi công cọc, giúp ích cho việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế
- Bài viết nhấn mạnh tính phức tạp của địa kỹ thuật, qua đó làm nổi bật tầm quan trọng của lĩnh vực này
- Các dự án có chức năng tương tự gồm có Offshore Wind Turbines và Geopier
1 bình luận
Ý kiến Hacker News
Cụm từ "A Driven Pile is a Tested Pile" có nghĩa là khi cọc được đóng xuống, người ta xác nhận được rằng nó có thể chịu được một mức lực nhất định
"Bedrock" là một khái niệm đơn giản, nhưng trên thực tế lại phức tạp hơn về mặt địa chất
"Piledriver" không phải do WWE phát minh ra
Sự khác biệt giữa I-beam và H-pile nằm ở hình dạng và mục đích sử dụng
Một số cây cầu được thiết kế để chìm có chủ đích
Có tin đồn rằng Coronado Bridge có phần giữa rỗng để tàu hải quân dễ dọn mảnh vỡ, nhưng điều này không đúng sự thật
H Pile được phát âm rõ ràng hơn I Pile
Bài đăng này đã giúp tôi học được rất nhiều về móng công trình