Tóm tắt luận án Phân tích các yếu tố ảnh hưởng và cơ sở xác định các hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGÔ CHÂU PHƯƠNG PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG VÀ CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC HỆ SỐ SỨC KHÁNG CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU Ở KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM MÃ SỐ: 62.58.02.05.03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội-2014 2 Công trình được hoàn thành tại: Bộ môn Cầu-Hầm, Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông vận tải NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Trần Đức Nhiệm 2. PGS.TS. Nguyễn Ngọc Long Phản biện 1: GS.TSKH. Nguyễn Như Khải, Trường Đại học Xây dựng. Phản biện 2: GS. TSKH. Nguyễn Đông Anh, Viện Cơ học Việt Nam. Phản biện 3: TS. Đỗ Hữu Thắng, Viện Khoa học và Công nghệ GTVT. Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Trường theo quyết định số 1359/QĐ-ĐHGTVT ngày 17 tháng 06 năm 2014 của Hiệu trưởng Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi vào hồi: ……..giờ…….. ngày…..tháng….. năm 2014. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Đại học GTVT 1 MỞ ĐẦU Bằng việc nghiên cứu, ứng dụng lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy trong lĩnh vực nền móng công trình, luận án đã đề nghị mô hình xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở đặc trưng thống kê của tỷ số giữa giá trị thực đo và giá trí dự tính của hai đại lượng sức kháng (R) và hiệu ứng tải (Q). Từ đó, qua phân tích xác định đặc trưng thống kê của đại lượng sức kháng dựa trên 24 bộ số liệu thí nghiệm thử tải tĩnh nén dọc trục cọc khoan nhồi, thi công theo phương pháp ướt (vữa sét) trong nền đất hỗn hợp loại dính và rời ở khu vực Tp.HCM, luận án đã xác định được hệ số sức kháng cho bốn phương pháp tính toán sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu theo điều kiện cường độ đất nền. Lý do chọn đề tài luận án: Công nghệ cọc khoan nhồi đã được sử dụng đầu tiên ở Mỹ (1890), trên thế giới (1950) và ở Việt Nam (1990), nhưng lý thuyết tính toán lại phát triển chậm hơn. Một trong những xu hướng hiện nay trên thế giới là nghiên cứu những vấn đề mới về ứng dụng lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy để hiệu chỉnh lại hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở đặc trưng thống kê của tỷ số giữa giá trị thực đo và giá trí dự tính của hai đại lượng ngẫu nhiên sức kháng (R) và hiệu ứng tải (Q) từ các dự án thực tế với số lượng đủ lớn. Các kết quả nghiên cứu đã từng bước được sử dụng để cập nhật, bổ sung đưa vào các bộ tiêu chuẩn, chỉ dẫn thiết kế của các nước tiến tiến ở châu Âu, Nhật Bản,.... và đặc biệt là ở Mỹ. Ở Việt Nam, trong hơn hai thập kỷ qua, cùng với sự phát triển kết cấu hạ tầng có quy mô lớn trên nền đất yếu hoặc trong các đô thị, móng cọc khoan nhồi đã và đang trở thành một trong những giải pháp móng cọc thường được lựa chọn nhất và một trong những nơi sử dụng nhiều nhất là ở khu vực Tp.HCM. Tuy nhiên, đến nay chưa có cơ sở xác định lại các hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở phân tích đặc trưng thống kê và phân tích độ tin cậy theo lý thuyết tiên tiến hiện nay. Do vậy, việc nghiên cứu cơ sở xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu nói riêng và kết cấu cầu nói chung trên cơ phân tích độ tin cậy đang là vấn đề thời sự được các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm. Đó chính là lý do mà nghiên cứu sinh chọn đề tài này để nghiên cứu. 2 Tên đề tài luận án: “Phân tích các yếu tố ảnh hưởng và cơ sở xác định các hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh”. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu xác định hệ số sức kháng theo điều kiện cường độ đất nền tương ứng với các phương pháp dự tính sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trong một số tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Đối tượng nghiên cứu: Cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu. Phạm vi nghiên cứu: Sức kháng dự tính và sức kháng thực tế từ hồ sơ thí nghiệm thử tải tĩnh nén dọc trục cọc khoan nhồi ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh trên nền đất hỗn hợp loại dính và rời (cát, cát pha, sét, bùn sét, sét pha,...), thi công theo phương pháp ướt; nghiên cứu xác định hệ số sức kháng chung theo điều kiện cường độ đất nền cho bốn phương pháp dự tính sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu: 1) Phương pháp của Nga trong TCXDVN 205-98; 2) Phương pháp của Nhật (JRA 2002 SHB -Part IV); 3) Phương pháp Reese&O'Neill (1988) và 4) Phương pháp O'Neill&Reese (1999). Các vấn đề nghiên cứu về đặc trưng thống kê tải trọng, hệ số sức kháng đỡ chung cho các loại nền đất, địa phương và loại công trình khác cũng như hệ số sức kháng đỡ dọc bên thân cọc, mũi cọc là những vấn đề lớn chưa thực hiện ở luận án này và được kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: - Ứng dụng lý thuyết tiên tiến về phân tích thống kê và độ tin cậy, đề nghị mô hình xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở đặc trưng thống kê của tỷ số giữa giá trị thực đo và giá trí dự tính của hai đại lượng sức kháng (R) và hiệu ứng tải (Q); - Luận án đã phân tích xác định đặc trưng thống kê của tỷ số giữa giá trị thực đo và giá trị dự tính sức kháng; xác định hệ số sức kháng cho bốn phương pháp dự tính sức kháng cọc khoan móng mố trụ cầu từ 24 bộ hồ sơ thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi trong nền đất loại đất hỗn hợp dính và rời ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh và các số liệu vận dụng khác. - Một số kết quả nghiên cứu của luận án có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo trong công tác nghiên cứu thiết kế và thi công đánh giá sức kháng đỡ cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh và có thể cho các vùng có địa chất tương tự. 3 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Cọc khoan nhồi và ứng dụng trong xây dựng cơ sở hạ tầng 1.1.1. Khái niệm chung, đặc điểm kết cấu và công nghệ đặc trưng Cọc khoan nhồi của móng mố trụ cầu (gọi tắt cọc khoan nhồi): Là một bộ phận của móng mố, trụ cầu; được thi công bằng cách đổ bê tông tươi trong lỗ khoan sẵn có hoặc không có cốt thép. Cọc khoan nhồi tiếp nhận các tải trọng từ bệ móng rồi truyền sâu xuống đất nền xung quanh và mũi cọc. Phương pháp thi công cọc khoan nhồi ướt (phương pháp ướt): Khoan tạo lỗ và đúc cọc trong môi trường nước hoặc bùn khoan và có một đoạn ống vách ngắn tạm ở miệng lỗ khoan. Áp dụng nền đất dính, rời và có mực nước ngầm cao. Cọc khoan nhồi có thể là cọc có tiết diện hình trụ không đổi trong suốt chiều dài cọc, loại cọc này được gọi là cọc khoan nhồi đơn giản; hay có hình trụ khoan bình thường nhưng khi gần đến đáy thì dùng gầu đặc biệt để mở rộng đáy hố khoan. 1.1.2. Tình hình sử dụng cọc khoan nhồi ở trong và ngoài nước Qua phân tích, nhận thấy như cầu sử dụng sử dụng cọc khoan nhồi trong và ngoài nước ngày càng tăng. Hầu như các giải pháp móng cho công trình giao thông, dân dụng và công nghiệp có quy mô vừa đến lớn ở Việt Nam đều sử dụng móng cọc khoan nhồi. 1.1.3. Hiện trạng và đặc điểm sử dụng cọc khoan nhồi ở khu vực Tp.HCM Qua phân tích, nhân thấy giải pháp móng cọc khoan nhồi cho công trình xây dựng ở đây cũng được sử dụng rất nhiều trong những năm gần đây. Hầu hết các cọc khoan nhồi được thi công theo phương pháp ướt (trong vữa sét) xuyên qua các tầng đất hỗn hợp loại dính và rời đan xen nhau, các lớp đất này có khả năng chịu lực từ rất yếu, trung bình và đến tốt. 1.1.4. Một số đặc điểm kết cấu, công nghệ cọc khoan nhồi ở Việt Nam Do đặc điểm của công nghệ, tính phức tạp của địa chất; trình độ kinh nghiệm của các bên tham gia trong việc quản lý, thiết kế và thi công có giới hạn và nhất là hệ thống các quy trình, tiêu chuẩn còn đang trong qua trình hội nhập chưa hoàn thiện và còn nhiều tồn tại. Từ đó dẫn chất lượng của cọc khoan nhồi hay sức kháng của cọc khoan nhồi phụ thuộc rất nhiều các yếu tố như vừa nêu. 4 1.2. Tính toán thiết kế cọc khoan nhồi trên cơ sở độ tin cậy theo phương pháp hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD) Phương pháp thiết kế theo LRFD là phương pháp thiết kế dựa trên độ tin cậy, khi đó các hiệu ứng tải có hệ số riêng (Qtk) không được vượt quá các sức kháng có hệ số riêng (Rtk). Qua phân tích lịch sử phát triển các triết lý thiết kế và tiêu chuẩn thiết kế như theo ứng suất cho phép (ASD), tải trọng phá hoại (LSD; LFD), theo lý thuyết độ tin cậy (RBD) và theo phương pháp các hệ số độ tin cậy riêng hay hệ số tải trọng và hệ số sức kháng (LRFD), nhận thấy tính toán thiết kế móng cọc khoan nhồi theo phương pháp LRFD là phương pháp tiên tiến, tin cậy đã và đang được nhiều nước trên thế giới sử dụng. 1.3. Phân tích các công trình nghiên cứu xác định hệ số sức kháng cho cọc khoan nhồi mố trụ cầu ở nước ngoài trên cơ sở đảm bảo độ tin cậy 1.4. Phân tích các công trình nghiên cứu ứng dụng LRFD và xác định hệ số sức kháng trong tính toán thiết kế kết cấu công trình cầu ở Việt Nam 1.5. Những vấn đề còn tồn tại Một số tồn tại trong tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ 22TCN272-05 và AASHTO LRFD 2012 (2007) được thể hiện ở Bảng 1.1. Bảng 1.1. Thống kê một số tồn tại trong tiêu chuẩn thiết kế cầu thiết kế cầu đường bộ 22TCN272-05 và AASHTO LRFD 2012 (2007) Vấn đề tồn tại 22TCN272-05 AASHTO LRFD 2012 (2007) Phương pháp dự tính sức kháng đỡ cho đất dính và rời 05 phương pháp từ những năm trước 1988 01 phương pháp O'Neill&Reese (1999) Hệ số sức kháng không quy định cho: Đất cát, đất dính và rời Đất dính và rời Năm áp dụng chính thức 2005 2007 Xác định sức kháng đỡ cực hạn từ thử tải tĩnh Có nhiều phương pháp theo TCXDVN269-2002 5% đường kính cọc hoặc cọc lún chìm Khuyến cáo khi sử dụng các hệ số sức kháng Các hệ số sức kháng không phải là những giá trị chuẩn mực cho tất cả các bang của Mỹ và càng không phải là chuẩn xác cho những quốc gia ngoài Mỹ, trong đó có Việt Nam 5 Một số tồn tại của các công trình nghiên cứu khoa học liên quan: - Công trình nghiên cứu về hiệu chỉnh hệ số sức kháng đỡ cho móng sâu của nhóm tác giả Paikowsky và cộng sự (2004): Chưa đề cập đến hệ số sức kháng của phương pháp O'Neill&Reese (1999), chỉ đề cập đến phương pháp Reese&O'Neill (1988) cho điều kiện đất hỗn hợp cát và sét trên cơ sở 44 kết quả thử tải cọc khoan nhồi ở bang Florida. - Liang (2009): Đã đề xuất hệ số sức kháng cho phương pháp O'Neill&Reese (1999), nhưng chỉ đề xuất cho điều kiện đất cát, đất sét ở Mỹ. - Murad và cộng sự (2013): Đã đề xuất hệ số sức kháng cho phương pháp O'Neill&Reese (1999) cho điều kiện đất hỗn hợp loại dính và rời ở bang Louisiana&Mississipi trên cơ sở 34 kết quả thử tải cọc khoan nhồi, nhưng có đến 26 giá trị ngoại suy kết quả thử tải tĩnh do chưa thử đến phá hoại cọc. - Trong nước vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào liên quan đến mục tiêu nghiên cứu của luận án này. Từ các vấn đề tồn tại nêu trên, nghiên cứu sinh đề nghị mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu của luận án như mục 1.6 và 1.7. 1.6. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu định lượng các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả dự tính sức kháng của bốn phương pháp dự tính sức kháng so với sức kháng thực tế hiện trường của cọc khoan nhồi theo điều kiện đất nền ở khu vực Tp.HCM. Có nghĩa là nghiên cứu xác định đặc trưng thống kê của tỷ số giữa sức kháng thực đo và dự tính (biến gộp sức kháng, λR); Nghiên cứu cơ sở xác định hệ số sức kháng và đề nghị hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu theo điều kiện cường độ đất nền ở khu vực Tp.HCM cho bốn phương pháp dự tính sức kháng. 1.7. Nội dung và phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu bằng lý thuyết xác suất thống kê và lý thuyết độ tin cậy tiên tiến. Cụ thể, từ việc khảo sát thu thập 24 bộ hồ sơ thí nghiệm thử tải tĩnh cọc khoan nhồi ở khu vực Tp.HCM, tiến hành nghiên cứu xác định đặc trưng thống kê của tỷ số giữa sức kháng thực đo và dự tính (biến gộp sức kháng, λR); từ đó nghiên cứu xác định hệ số sức kháng cho bốn phương pháp dự tính sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở phân tích độ tin cậy. 6 Chương 2. NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG CỌC KHOAN NHỒI THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY Theo AASHTO LRFD, định nghĩa hệ số sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi theo điều kiện cường độ đất nền là hệ số được xác định dựa trên cơ sở đặc trưng thống kê của sức kháng danh định, chủ yếu được tính toán từ sự biến thiên các tham số đặc trưng của đất nền quanh cọc, kích thước cọc, trình độ tinh thông (chuyên nghiệp) của con người-thiết bị tham gia các giai đoạn thực hiện dự án và tính bất định của phương pháp dự tính sức kháng danh định; nhưng cũng liên quan đến đặc trưng thống kê về hiệu ứng tải thông qua quá trình xác định. 2.1. Phương pháp phân tích đặc trưng thống kê 2.1.1. Xác định cỡ mẫu tối thiểu Uớc tính cỡ mẫu theo công thức: (2.1) trong đó σ và zα/2, zθ là độ lệch chuẩn chung và độ lệch chuẩn với xác suất sai lầm α, θ từ phân phối chuẩn; ɛ là sai số cho phép; C là hằng số liên quan đến xác suất sai lầm loại I và loại II. Ví dụ xác định cỡ mẫu cho luận án: Với một số phương pháp dự tính sức kháng đỡ cọc khoan nhồi chấp nhận sai số dự tính trung bình khoảng 50% (=1/FS, FS=2: hệ số an toàn) với khoảng tin cậy 0,95 (tức α=0,05) và θ = 0,2. Các nghiên cứu trước cho biết độ lệch chuẩn của biến gộp kháng từ 0,27-0,74. Như vậy, hệ số ảnh hưởng là: ES = 0,5/0,74 = 0,456 và hằng số C=7,85. Áp dụng công thức (2.1) để ước tính cỡ mẫu cần thiết cho nghiên cứu: Đối chiếu với khuyến cáo của Murad (2013), số cọc thử nghiệm tối thiểu cho vùng nghiên cứu là ≥ 20 cọc. Như vậy, với 24 bộ hồ sơ thí nghiệm thử tải tĩnh nén dọc trục cọc khoan nhồi ở khu vực Tp.HCM có thể coi là đủ cơ sở tin cậy cho phân tích nghiên cứu nhằm đáp ứng mục tiêu của luận án đề ra. 2.1.2. Phương pháp kiểm định phân phối xác suất phù hợp cho biến gộp ngẫu nhiên Qua phân tích, kiến nghị sử dụng phương pháp Shapiro-Wilk hoặc Pearson chi-square (khi cỡ mẫu nhỏ hơn 50) với nguyên tắc: nếu phân phối 2 /2 2 2 ( ) / z z Cn ( ) (ES) α θ ε σ + = = 2 7,85 17,2 17(mâu) 0,5 / 0,74 n ( ) = = >  7 thực nghiệm phù hợp với phân phối lý thuyết giả định (chuẩn hay loga,…) khi mức xác suất phù hợp (P) có giá trị lớn hơn 0,05. 2.1.3. Phương pháp hiệu chỉnh đặc trưng thống kê cho biến gộp ngẫu nhiên Đối với kết cấu nền móng công trình thì quy luật phân phối xác suất của biến gộp ngẫu nhiên này thường phù hợp hoặc gần phù hợp với luật phân phối chuẩn hoặc loga chuẩn. Qua nghiên cứu, đề nghị áp dụng hai phương pháp hiệu chỉnh đặc trưng thống kê cho dạng phân phối loga theo nguyên tắc (Allen, 2005): Dựa trên đồ thị các hàm xác suất tích lũy mô phỏng để xem xét sự phù hợp theo một trong 2 trường hợp, 1) Phù hợp với toàn bộ dữ liệu thu thập (Phương pháp FTAD -Fit To All Data) hoặc 2) chỉ cần phù hợp với vùng có giá trị bé của đuôi phân phối (Phương pháp BFTT-Best fit to tail) (Hình 2.1) Hình 2.1. Hàm mật độ xác suất tích lũy của biến gộp sức kháng 2.2. Phương pháp phân tích độ tin cậy Khi phân tích độ tin cậy, xác suất sự cố công trình là điều kiện mà trạng thái giới hạn đạt đến. Các hệ số điều chỉnh được lựa chọn để đảm bảo mỗi trạng thái giới hạn có xác suất xảy ra sự cố rất nhỏ và chấp nhận được. Các hàm mật độ xác suất của hiệu ứng tải (Q) và sức kháng (R) với giả định là hai biến độc lập phân phối chuẩn (Hình 2.2). Biên độ an toàn hay hệ số an toàn là sự khác biệt giữa R và Q, đại lượng định lượng cho sự an toàn là độ tin cậy hoặc xác suất an toàn, Ps: P( ) P( - 0) ( )sP R Q G R Q β= > = = > = Φ (2.2) Xác suất sự cố: Pf được tính như: ( )P 0 1- 1 ( )f sP G P β= < = = − Φ (2.3) trong đó Φ(.) là hàm phân phối chuẩn hóa; β là chỉ số độ tin cậy. Chỉ số độ tin cậy xác định thông qua số trung bình và độ lệch chuẩn sau: 2 2 -R QG G R Q µ µµ β σ σ σ = = + (2.4) 1 2 3 8 Hình 2.2. Đồ thị các hàm mật độ xác suất phân phối chuẩn Hình 2.3. Đồ thị hàm mật độ xác suất phân phối loga chuẩn Nếu R và Q theo luật phân phối loga chuẩn thì quãng an toàn, G, được xác định như sau (Hình 2.3): G=ln(R)-ln(Q)=ln(R/Q) (2.5) Khi đó, β được xác định là tỉ số giữa số trung bình loga, G và độ lệch chuẩn loga, ξG. G Gβ ξ = (2.6) 2.3. Các phương pháp xác định hệ số sức kháng đỡ dọc trục cọc khoan nhồi mố trụ cầu Luận án đã nghiên cứu 4 phương pháp xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi: Phương pháp phù hợp với hệ số an toàn của triết lý thiết kế ứng suất cho phép (ASD); phương pháp mô men thứ cấp bậc nhất (FOSM); phương pháp độ tin cậy bậc nhất (FORM); phương pháp Monte Carlo (MCS). Sau khi phân tích ưu nhược điểm của 4 phương pháp này, kiến nghị chọn phương pháp Monte Carlo phân tích xác định hệ số sức kháng. Quãng an toàn, G, được sử dụng để xác định các hệ số sức kháng khi các đại lượng R và Q theo luật phân phối loga chuẩn: ( ) f( , ) ln ( ) D R D L L D D L L Q QR Q G Q Q λ γ γ ϕ λ λ + = = + (2.7) 2.4. Đề xuất trình tự và mô hình xác định hệ số sức kháng Trình tự và mô hình để phân tích xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu trên cơ sở đảm bảo độ tin cậy mục tiêu như sau: 1. Xác định trạng thái giới hạn theo điều kiện cường độ đất nền cho cọc khoan nhồi (22TCN272-05, AASHTO LRFD), hàm trạng thái cường độ: g(R,Q)=ϕR – (γDQD+γLQL)= λR(γDk+γL)/ϕ - (λDk+ λL); 2. Lựa chọn các tham số thống kê của hiệu ứng tải thiết kế (Q) và các hệ số tải trọng: đại diện là biến gộp tải tĩnh (λD) và hoạt tải (λL), được vận dụng theo AASHTO LRFD. 9 3. Phân tích đặc trưng thống kê sức kháng (R): đại diện là biến gộp sức kháng, λR, là tỷ số giữa sức kháng đỡ cực hạn thực đo (Rtd) và sức kháng đỡ danh định dự tính (Rdt): a. Xác định sức kháng đỡ cực hạn thực đo, Rtd từ kết quả thử tải tĩnh phá hoại cọc theo điều kiện đất nền, là giá trị tải trọng thử tại điều kiện độ lún cọc bằng 5% đường kính cọc hoặc cọc bị lún chìm (AASHTO LRFD 2012, TCVN 9393-2012); b. Dự tính sức kháng danh định (Rdt) theo lý thuyết tính toán; c. Tính toán biến gộp, λR=Rtd/Rdt; d. Phân tích, tính toán các tham số thống kê (μ, σ) và kiểm định dạng hàm mật độ phân phối (chuẩn, loga,..) phù hợp cho λR; 4. Phân tích xác định hệ số sức kháng đỡ cọc khoan nhồi (ϕ) trên cơ sở phân tích độ tin cậy theo phương pháp mô phỏng Monte Carlo với chỉ số độ tin cậy mục tiêu cần thỏa mãn, βt; 5. Kiến nghị hiệu chỉnh hệ số sức kháng cho phương pháp tính toán. Trình tự nêu trên được mô tả bằng mô hình như ở Hình 2.4. Hình 2.4. Mô hình phân tích xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi trên cơ sở đảm bảo mức độ chỉ số độ tin cậy mục tiêu  Định nghĩa điều kiện phá hoại cọc khoan nhồi theo điều kiện đất nền (từ tiêu chuẩn thiết kế AASHTO LRFD, 5% đường kính cọc hoặc cọc bị lún chìm) Xác định trạng thái giới hạn theo điều kiện đất nền cho cọc khoan nhồi (Cường độ, Sử dụng) Hàm tr.thái cường độ: g(R,Q)=ϕR – (γDQD+γLQL)  Xác định đặc trưng thống kê cho 2 biến ngẫu nhiên (R: sức kháng, Q: hiệu ứng tải thiết kế): Đại diện cho R là biến gộp sức kháng, λR=Rtd/Rdt Đại diện cho Q là biến gộp hiệu ứng tải, (λD, λL)  Xác định λR, là tỷ số giữa sức kháng đỡ cực hạn thực đo, Rtd và sức kháng đỡ danh định dự tính, Rdt  Vận dụng các đặc trưng thống kê cho biến gộp tĩnh tải (λD) và hoạt tải (λL) theo AASHTO LRFD  Phân tích, tính toán các đặc trưng thống kê (μ, σ, V) và kiểm định dạng hàm mật độ phân phối (chuẩn, loga,..) phù hợp cho λR Tính chỉ số độ tin cậy, β và xác suất sự cố, Pf Lựa chọn chỉ số độ tin cậy mục tiêu, βt (tham khảo AASHTO LRFD: βt=3,0)  Phân tính xác định hệ số sức kháng, ϕ theo phương pháp Monte Carlo (MCS) hoặc phương pháp độ tin cậy bậc nhất (FORM)  So sánh, đánh giá kết quả nghiên cứu hệ số sức kháng với các kết quả nghiên cứu khác 11 Kiến nghị hiệu chỉnh hệ số sức kháng cho cho phương pháp dự tính sức kháng đỡ dọc dọc trục theo điều k