Biện pháp gia cố nền bằng cọc tre là một biện pháp thi công đã có từ rất lâu đời và đến bây giờ khi công nghệ xây dựng pháp triển vượt bậc thì biện pháp thi công cọc tre vẫn mang lại hiệu quả kinh tế cao và đạt được các yêu cầu kỹ thuật đề ra sau đây chúng tôi sẽ hướng dẫn các bạn chọn và thi công cọc tre sao cho hiệu quả.
1. Chọn tre:
Tre làm cọc phải là tre già trên 2 năm tuổi, thẳng và tươi ,đường kính tối thiểu phải trên 6cm (thường từ 80-100mm), không cong vênh quá 1cm/ 1md cọc. Dùng tre đặc ( hay dân gian hay gọi là tre đực) là tốt nhất . Độ dày ống tre không nhỏ quá 10mm. Nếu tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre từ 10 – 15mm vì vậy khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ càng tốt. Khoảng cách giữa các mắt tre không nên quá 40cm. Đầu trên của cọc ( luôn lấy về phía gốc) được cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, đầu dưới được vát nhọn trong phạm vi 200mm và cách mắt 200mm để làm mũi cọc. Chiều dài mỗi cọc tre từ 2 – 3 m. Chiều dài cọc cắt dài hơn chiều dài thiết kế 20-30cm.
2. Mật độ cọc :
Theo kinh nghiệm dân gian thông thường đóng 20-25 cọc/m2. Nhưng số liệu này chỉ là tương đối thông thường ở ngoài thực tế chúng ta thường đóc cọc đến khi cọc đạt độ chối không xuống được nữa thì dừng nguyên nhân là những hàng cọc đóng sau thì càng khó vì đất càng ngày càng chặt.
3. Cọc tre dùng cho nền đất nào thì thích hợp:
Cọc tre phải đóng trong đất ẩm, dưới mực ngầm. Nếu nền đất khô, tre sẽ mau bị phá huỷ. và sẽ có tác dụng ngược vì theo thời gian cọc sẽ bị mối mọt và phá hủy
4. Đối tượng sử dụng và tác dụng của biện pháp gia cố nền bằng cọc tre :
Cọc tre và cọc tràm là giải pháp công nghệ mang tính truyền thống để xử lý nền cho công trình có tải trọng nhỏ trên nền đất yếu. Đóng cọc tre là một phương pháp gia cố nền đất yếu hay dùng trong dân gian thường chỉ dùng dưới móng chịu tải trọng không lớn ( móng nhà dân, móng dưới cống…).
Đóng cọc tre là để nâng cao độ chặt của đất, giảm hệ số rỗng dẫn đến nâng cao sức chịu tải của đất nền. Chỉ được đóng cọc tre trong đất ngập nước để tre không bị mục nát, nếu đóng trong đất khô không nước sau đó tre bị mục nát thì lại phản tác dụng làm nền đất yếu đi.
Không đóng cọc tre trong đất cát vì đất cát không giữ được nước, thường chỉ đóng cọc tre trong nền đất sét có nước Thông thường người ta đóng 16-25 cọc/m2 vì dễ chia ( khoảng cách cọc 20-25 cm ).
Hiện tại chưa thấy lý thuyết tính toán cụ thể nhưng ta có thể làm như sau: trong giai đoạn thiết kế giả sử sau khi đóng cọc tre đất nền đạt được độ chặt nào đó ( thông qua hệ số rỗng) từ đó tính được sức chịu tải đất nền lấy đó làm căn cứ thiết kế móng (hoặc có thể giả sử sức chịu tải đất nền sau khi đóng cọc). Nên dự tính sức chịu tải và độ lún của móng cọc tre hoặc cọc tràm bằng các phương pháp tính toán theo thông lệ.
Đóng cọc tre là để nâng cao độ chặt của đất, giảm hệ số rỗng dẫn đến nâng cao sức chịu tải của đất nền. Chỉ được đóng cọc tre trong đất ngập nước để tre không bị mục nát, nếu đóng trong đất khô không nước sau đó tre bị mục nát thì lại phản tác dụng làm nền đất yếu đi.
Không đóng cọc tre trong đất cát vì đất cát không giữ được nước, thường chỉ đóng cọc tre trong nền đất sét có nước Thông thường người ta đóng 16-25 cọc/m2 vì dễ chia ( khoảng cách cọc 20-25 cm ).
Hiện tại chưa thấy lý thuyết tính toán cụ thể nhưng ta có thể làm như sau: trong giai đoạn thiết kế giả sử sau khi đóng cọc tre đất nền đạt được độ chặt nào đó ( thông qua hệ số rỗng) từ đó tính được sức chịu tải đất nền lấy đó làm căn cứ thiết kế móng (hoặc có thể giả sử sức chịu tải đất nền sau khi đóng cọc). Nên dự tính sức chịu tải và độ lún của móng cọc tre hoặc cọc tràm bằng các phương pháp tính toán theo thông lệ.
Sau khi đóng cọc xong làm thí ngiệm lại để kiểm tra sức chịu tải của nền đất nếu không khác nhiều so với SCT giả thiết thì không cần sửa thiết kế ( thực tế ít có thí nghiệm kiểm tra mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm). Thông thường khi thi công nhà dân do tính chất công trình và để chủ đầu tư tiết kiệm nên ít có điều kiện thí nghiệm do đó chỉ lấy theo kinh nghiệm tính toán các công trình tương tự hoặc có thể tính theo cách sau
a. Tính theo lý thuyết:
Số lượng cọc trên 1 m2 được xác định theo công thức [1]:
n=4000*(e0-eyc)/(pi*d^2*(1+eo))
Trong đó: n: số lượng cọc d: đường kính cọc e0: độ rỗng tự nhiên eyc: độ rỗng yêu cầu Từ công thức trên ta thấy: Đất yếu vừa có độ sệt IL = 0,55 ÷ 0,60 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0=0,7 ÷ 0,9 kG/cm2 đóng 16 cọc cho 1m2. Đất yếu có độ sệt IL = 0,7 ÷ 0,8 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0=0,5 ÷ 0,7 kG/cm2 đóng 25 cọc cho 1m2. Đất yếu quá có độ sệt IL > 0,80 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0< 0,5 kG/cm2 đóng 36 cọc cho 1m2.-Theo 22TCN 262-2000 thì cọc tre đóng 25cọc/1m2, cừ tràm 16cọc/1m2
b. Tính theo kinh nghiệm: Khi 1 cọc tre chuẩn đóng đến độ chối chịu được 200-> 300 kg/ cọc, ( sức chịu tải đầu cọc của vật liệu là 500->700 kg cọc
– Cọc tre được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước. Nếu cọc tre làm việc trong đất luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50-60 năm và lâu hơn: ông cha ta thường ngâm tre dưới bùn, khi vớt lên đen vàng óng nhưng chống được mối mọt, dùng làm mái nhà ngày xưa hoặc cột nhà tranh). Nếu cọc tre làm việc trong vùng đất khô ướt thất thường thì cọc rất nhanh chóng bị ải hoặc mục (lúc này lại gây nguy hại cho nền móng). Có tài liệu dùng tre thay cốt thép để làm móng thi công nhà.
– Cọc tre chỉ thi công đợc tại những nơi có mực nớc ngầm cao, cọc tre đợc phải đợc đóng ngập xuống dới mực nớc ngầm để tránh mối, mọt … gây h hỏng cọc trong quá trình sử dụng.
– Cọc tre chỉ sử dụng tại những công trình có yêu cầu không lớn về tải trọng.
Trình tự đóng cọc tre :
– Cọc đóng theo quy tắc cái đinh ốc, đóng từ vòng ngoài vào trong, từ xa vào gần tim móng.
– Cọc lớn đóng trớc, cọc nhỏ đóng sau trong trong cùng một loại móng hoặc từng m2 móng băng.
– Cọc đóng xuống phải thẳng, không gẫy, dập, cong vênh.
Sau khi đóng xong toàn bộ, cần phủ lên đầu cọc 1 lớp cát vàng dày 10 cm rồi tiến hành đổ bê tông lót và thi công phần tiếp theo.
n=4000*(e0-eyc)/(pi*d^2*(1+eo))
Trong đó: n: số lượng cọc d: đường kính cọc e0: độ rỗng tự nhiên eyc: độ rỗng yêu cầu Từ công thức trên ta thấy: Đất yếu vừa có độ sệt IL = 0,55 ÷ 0,60 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0=0,7 ÷ 0,9 kG/cm2 đóng 16 cọc cho 1m2. Đất yếu có độ sệt IL = 0,7 ÷ 0,8 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0=0,5 ÷ 0,7 kG/cm2 đóng 25 cọc cho 1m2. Đất yếu quá có độ sệt IL > 0,80 , cường độ chịu tải thiên nhiên R0< 0,5 kG/cm2 đóng 36 cọc cho 1m2.-Theo 22TCN 262-2000 thì cọc tre đóng 25cọc/1m2, cừ tràm 16cọc/1m2
b. Tính theo kinh nghiệm: Khi 1 cọc tre chuẩn đóng đến độ chối chịu được 200-> 300 kg/ cọc, ( sức chịu tải đầu cọc của vật liệu là 500->700 kg cọc
5.Phạm vi áp dụng :
– Cọc tre được sử dụng để gia cố nền đất cho những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn hoặc để gia cố cừ kè vách hố đào.– Cọc tre được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước. Nếu cọc tre làm việc trong đất luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50-60 năm và lâu hơn: ông cha ta thường ngâm tre dưới bùn, khi vớt lên đen vàng óng nhưng chống được mối mọt, dùng làm mái nhà ngày xưa hoặc cột nhà tranh). Nếu cọc tre làm việc trong vùng đất khô ướt thất thường thì cọc rất nhanh chóng bị ải hoặc mục (lúc này lại gây nguy hại cho nền móng). Có tài liệu dùng tre thay cốt thép để làm móng thi công nhà.
6. Gia cố nền móng :
– Cọc tre có thể đóng thủ công hoặc đóng bằng máy.– Cọc tre chỉ thi công đợc tại những nơi có mực nớc ngầm cao, cọc tre đợc phải đợc đóng ngập xuống dới mực nớc ngầm để tránh mối, mọt … gây h hỏng cọc trong quá trình sử dụng.
– Cọc tre chỉ sử dụng tại những công trình có yêu cầu không lớn về tải trọng.
Trình tự đóng cọc tre :
– Cọc đóng theo quy tắc cái đinh ốc, đóng từ vòng ngoài vào trong, từ xa vào gần tim móng.
– Cọc lớn đóng trớc, cọc nhỏ đóng sau trong trong cùng một loại móng hoặc từng m2 móng băng.
– Cọc đóng xuống phải thẳng, không gẫy, dập, cong vênh.
Sau khi đóng xong toàn bộ, cần phủ lên đầu cọc 1 lớp cát vàng dày 10 cm rồi tiến hành đổ bê tông lót và thi công phần tiếp theo.
