Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9860:2013 về Kết cấu cọc ván thép trong công trình giao thông - Yêu cầu thiết kế quy định các nguyên tắc, yêu cầu kỹ thuật bắt buộc trong quá trình tính toán, thiết kế các kết cấu sử dụng cọc ván thép trong các công trình giao thông đường bộ, đường thủy và các công trình hạ tầng kỹ thuật liên quan.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn này áp dụng trực tiếp cho việc thiết kế các kết cấu cọc ván thép dạng tường chắn đất, đê quai, hố móng sâu, mố trụ cầu, công trình bảo vệ bờ, cảng đường thủy nội địa và các công trình giao thông khác có sử dụng cọc ván thép làm kết cấu chịu lực hoặc kết cấu ngăn giữ.
• Các hướng dẫn trong tiêu chuẩn bao gồm cả việc lựa chọn vật liệu, tính toán tải trọng tác động, phân tích kết cấu và kiểm tra các trạng thái giới hạn của hệ thống cọc ván thép.

Tài liệu viện dẫn liên quan

• Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách đồng bộ, cần phối hợp sử dụng các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về thiết kế cầu đường bộ, các tiêu chuẩn về khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy văn và các tiêu chuẩn kỹ thuật về vật liệu thép kết cấu.
• Các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

Thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

• Cọc ván thép (Steel sheet pile): Là các cấu kiện thép được chế tạo sẵn có các khớp mộng (khóa liên kết) ở hai mép dọc để khi đóng xuống đất liên kết chặt chẽ với nhau tạo thành một bức tường liên tục, kín nước và chịu lực tốt.
• Tường cọc ván thép (Steel sheet pile wall): Hệ thống tường liên tục được tạo thành từ các cây cọc ván thép liên kết với nhau, có nhiệm vụ chắn đất, ngăn nước hoặc chịu các tải trọng ngang và đứng khác.
• Hệ thống neo (Anchorage system): Bao gồm thanh neo, vấu neo hoặc tường neo phụ trợ nhằm tăng cường khả năng chống lật và giảm chuyển vị ngang cho tường cọc ván thép.
• Hệ khung văng chống (Strutting system): Hệ thống dầm, cột chống phụ trợ bằng thép hoặc bê tông cốt thép dùng để chống đỡ vách tường cọc ván từ phía trong hố đào.

Nguyên tắc thiết kế và yêu cầu chung

• Yêu cầu về khảo sát địa chất: Thiết kế kết cấu cọc ván thép phải dựa trên kết quả khảo sát địa chất công trình và địa chất thủy văn chi tiết tại khu vực xây dựng. Các thông số về chỉ tiêu cơ lý của đất nền, mực nước ngầm, áp lực nước lỗ rỗng và khả năng ăn mòn của môi trường phải được xác định rõ ràng.
• Tính toán theo trạng thái giới hạn: Kết cấu cọc ván thép phải được thiết kế theo phương pháp trạng thái giới hạn, bao gồm trạng thái giới hạn cường độ (đảm bảo không bị phá hủy, mất ổn định tổng thể hoặc cục bộ) và trạng thái giới hạn sử dụng (kiểm soát độ võng, chuyển vị ngang, độ mở rộng khe nứt hoặc rò rỉ nước trong giới hạn cho phép).
• Lựa chọn loại cọc ván thép: Việc lựa chọn hình dạng mặt cắt (dạng chữ U, chữ Z hoặc dạng phẳng), chiều dày, mác thép và chiều dài cọc phải căn cứ vào điều kiện địa chất, chiều sâu hố đào, tải trọng tác động và biện pháp thi công dự kiến (đóng búa, ép thủy lực hoặc rung).
• Yêu cầu về chống ăn mòn: Thiết kế phải tính đến tuổi thọ công trình và mức độ ăn mòn của môi trường xung quanh (đặc biệt là môi trường nước mặn, nước lợ hoặc đất chua) để đưa ra các biện pháp bảo vệ phù hợp như tăng chiều dày hao hụt do ăn mòn, sơn phủ chống gỉ hoặc áp dụng phương pháp bảo vệ cathode.

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9860:2013 là công cụ kỹ thuật quan trọng giúp các kỹ sư thiết kế, đơn vị thẩm tra và cơ quan quản lý nhà nước kiểm soát chất lượng, an toàn và tính bền vững của các công trình giao thông sử dụng giải pháp kết cấu cọc ván thép tại Việt Nam.