bài giảng nền móng và mô trụ cầu

Móng gi ng chìm.. Thi công t ng barrette.

CH NG 1: KHÁI NI M CHUNG V N N MÓNG VÀ M TR C U 1

1.1 Khái ni m chung v n n, móng 1

1.1.1 Khái ni m c b n v n n, móng 1

a N n công trình 1

b Móng công trình 2

1.1.2 Phân lo i n n, móng 2

a Phân lo i n n 2

b Phân lo i móng 6

1.2 Khái ni m chung v m tr c u 9

1.2.1 Khái ni m chung v m tr c u 9

1.2.2 Phân lo i m tr c u 10

a Phân lo i theo đ c ng d c c u 11

b Phân lo i theo h th ng k t c u nh p 13

c Phân lo i theo v t li u xây d ng 15

d Phân lo i theo ph ng pháp xây d ng 16

e Phân lo i theo hình th c c u t o c a m tr 16

f Phân lo i theo yêu c u s d ng 18

1.2.3 V t li u xây d ng m tr c u 18

1.2.4 Xác đ nh các kích th c c b n c a m tr c u 19

a Cao đ đ nh móng 19

b Cao đ đ nh m tr 20

c Kích th c m m tr trên m t b ng 21

d Xác đ nh m t s các kích th c khác 23

2.1 Các khái ni m c b n v móng nông 24

2.1.1 Khái ni m 24

2.1.2 C u t o 28

2.2 Thi t k móng nông trên n n thiên nhiên 32

2.2.1 Trình t thi t k 32

2.2.2 Xác đ nh s b kích th c đáy móng 34

a Tr ng h p móng ch u t i đúng tâm 36

b Tr ng h p móng ch u t i l ch tâm 39

2.2.3 Tính toán n n theo tr ng thái gi i h n (TTGH) 45

2.2.4 Tính toán c ng đ b n thân móng 46

a Xác đ nh chi u cao b móng 46

b Tính toán c t thép cho b móng 49

CH NG 3: TÍNH TOÁN THI T K MÓNG C C 57

3.1 Khái ni m, phân lo i móng c c 57

3.1.1 Khái ni m móng c c 57

3.1.2 Phân lo i c c, móng c c 58

a Phân lo i c c 58

b Phân lo i móng c c 59

3.1.3 C u t o c c và b c c 60

a C u t o c c 60

b C u t o b c c 63

3.2 Xác đ nh s c ch u t i c a c c 68

3.2.1 Khái ni m 68

3.2.3 Xác đ nh s c ch u t i d c tr c c a c c theo đ t n n 71

a Xác đ nh s c ch u t i d c tr c c a c c theo ch tiêu c h c c a đ t n n (ph ng pháp t nh) 72

b Xác đ nh s c ch u t i d c tr c c a c c theo ch tiêu tr ng thái (ch tiêu v t lý) c a đ t n n (ph ng pháp th ng kê) 83

c M t s ph ng pháp thông d ng khác v tính s c ch u t i d c tr c c a c c theo đ t n n 88

3.3 Thi t k móng c c đài th p 94

3.3.1 Ki m tra đi u ki n móng c c làm vi c d ng đài th p 94

3.3.2 Xác đ nh s c ch u t i tính toán c a c c 96

3.3.3 Xác đ nh s l ng c c và b trí c c 96

3.3.4 Ki m tra t i tr ng tác d ng lên c c theo ph ng đ ng 96

3.3.5 Ki m tra c ng đ c a n n đ t d i m i c c 98

3.3.6 Ki m tra đ lún c a móng c c 99

3.3.7 Tính toán c c ch u t i tr ng ngang 100

3.3.8 Tính toán đài c c 106

a Ki m tra xuyên th ng gi a c t (tr ) và đài 106

b Ki m tra xuyên th ng gi a c c và đài 107

c Tính toán ch u u n và b trí c t thép cho đài 109

3.4 Thi t k móng c c đài cao 125

3.4.1 Khái ni m 125

3.4.2 Tính toán móng c c đài cao tuy t đ i c ng theo s đ bài toán ph ng 125

a Xác đ nh quan h gi a  và iK 0 iK  128

b Xác đ nh quan h gi a  và  129

d Xác đ nh các chuy n v v, u, w c a đài c c 131

CH NG 4: C U T O TR C U D M 136

4.1 C u t o các b ph n c a tr c u 136

4.1.1 M tr 136

4.1.2 Thân tr 138

4.1.3 Móng tr 138

4.1.4 Lát m t m tr c u 138

4.2 C u t o tr c u toàn kh i 139

4.2.1 Tr n ng 139

4.2.2 Tr thân c t 141

4.2.3 Tr thân h p 144

CH NG 5: C U T O M C U D M 145

5.1 Ý ngh a, nhi m v c a m trong công trình c u 145

5.2 C u t o m toàn kh i 154

5.2.1 C u t o m ch U 154

5.2.2 C u t o m vùi 157

5.3 M c u 4 kh p 160

CH NG 6: TÍNH TOÁN M TR C U D M 162

6.1 Khái ni m chung 162

6.1.1 Khái ni m chung v thi t k theo h s t i tr ng và s c kháng (LRFD) 162

6.1.2 Các t i tr ng tác d ng lên công trình c u 164

6.1.3 Các tr ng thái gi i h n, h s t i tr ng và t h p t i tr ng 165

6.2 Xác đ nh m t s t i tr ng đ tính toán m tr c u 168

6.2.2 T i tr ng t c th i 169

CH NG 1: KHÁI NI M CHUNG V N N MÓNG VÀ M TR C U

1.1 Khái ni m chung v n n, móng

Trong công trình xây d ng, ng i ta th ng chia các b ph n c a công trình ra làm hai ph n l n: k t c u ph n trên (k t c u th ng t ng) và k t c u ph n d i (k t c u h

t ng) Vi c phân chia c th k t c u ph n trên và k t c u ph n d i bao g m nh ng b

ph n nào là tùy thu c vào t ng ngành K t c u ph n d i l i đ c chia làm 2 b ph n

là n n công trình và móng công trình

1.1.1 Khái ni m c b n v n n, móng

a N n công trình

N n công trình là ph n đ a ch t (đ t, đá) n m ngay d i đáy móng, ti p nh n toàn

b t i tr ng công trình bên trên truy n xu ng thông qua móng

Hình 1.1 N n và móng công trình

V lý thuy t, có th coi n n nh không có gi i h n vì khi ch u tác d ng c a t i

tr ng t công trình bên trên thì t i b t k m t đi m nào đó trong n n đ u ch u m t giá

tr ng su t nh t đ nh, nh ng trong th c t th ng coi n n là ph m vi đ a ch t có nh

h ng đáng k đ n công trình Vì v y n n có gi i h n là m t m t bao v i các đi m

n m trên m t y có cùng m t giá tr ng su t quy c nào đó

Kích th c theo chi u sâu c a vùng n n Hn th ng l y b ng chi u dày c a l p đ t

b nén ch t ngay d i đáy móng (chi u dày vùng nén lún), đ c xác đ nh k t đáy móng đ n đ sâu z mà đó th a mãn đi u ki n th ng dùng sau đây:

b Móng công trình

Móng công trình là m t b ph n thu c k t c u ph n d i c a công trình, nó liên

k t tr c ti p v i k t c u ph n trên c a công trình, ti p nh n toàn b t i tr ng t bên trên (và có th nói là c bên hông móng) và truy n xu ng cho n n công trình gánh đ

1.1.2 Phân lo i n n, móng

a Phân lo i n n

N n th ng đ c phân bi t ra n n thiên nhiên và n n nhân t o

N n thiên nhiên: là n n g m các l p đ t có k t c u t nhiên đ c t o thành t l ch

s hình thành các l p đ a ch t, có kh n ng ch u đ c t i tr ng công trình theo thi t k

mà không c n s d ng các bi n pháp k thu t đ c i thi n kh n ng ch u l c c a n n

N n nhân t o: khi n n có các l p đ t ngay sát bên d i móng không đ kh n ng

ch u l c v i k t c u t nhiên c a nó, đ xây d ng công trình nh ng v trí này ta c n

ph i áp d ng các bi n pháp k thu t nh m nâng cao kh n ng ch u l c c a các l p đ t

Hình 1.2 Gia t i tr c k t h p b c th m thoát n c đ ng và thoát n c ngang

Hình 1.3 Thi công c t v t li u r i (c t đá)

Hình 1.6 ng d ng v i đ a k thu t trong xây d ng n n đ ng

Hình 1.7 ng d ng l i đ a k thu t trong xây d ng n n đ ng

Hình 1.8 S d ng thanh neo t ng c ng n đ nh c a n n đ ng trên s n d c

b Phân lo i móng

Có nhi u cách phân lo i móng khác nhau:

 Phân lo i theo v t li u xây d ng móng: móng g ch, đá h c, bê tông, bê tông c t thép, thép, g

 Phân lo i theo đ sâu chôn móng: móng nông, móng sâu, móng n a sâu

Thông th ng khi nói t i vi c phân lo i móng, ta th ng quan tâm đ n cách phân

lo i theo đ sâu chôn móng Hi n nay, c s đ phân lo i móng theo cách này đ c

th ng nh t h n c trong ngành xây d ng là khi tính s c ch u t i c a đ t n n thì thành

ph n ma sát gi a thành móng v i đ t n n đ c xem xét nh th nào Theo cách phân

lo i này, móng đ c chia thành móng nông, móng sâu và móng n a sâu

Móng nông: là ph n m r ng c a đáy công trình nh m có đ c m t di n tích ti p

xúc thích h p đ đ t n n có th gánh ch u đ c áp l c đáy móng, lo i móng này không xét đ n l c ma sát gi a thành móng v i đ t xung quanh khi tính s c ch u t i c a n n

đ t Móng nông th ng đ c chia thành móng đ n, móng ph i h p, móng b ng, móng

bè

Móng sâu: khi chi u sâu chôn móng l n h n chi u sâu t i h n Dc, t đ sâu này

s c ch u t i c a đ t n n đáy móng không t ng theo chi u sâu n a mà đ t giá tr không đ i và thành ph n ma sát gi a thành móng v i đ t xung quanh đ c xét đ n khi tính s c ch u t i c a n n đ t M t s lo i móng sâu nh móng tr , móng c c

Móng tr g m các tr l n chôn sâu gánh đ các công trình c u, c ng, giàn khoan ngoài bi n, … N u tr g m các đ t r ng và ph ng pháp thi công h vào lòng đ t t ng

đo n tr đ c th c hi n gi ng nh thi công gi ng thì móng đ c g i là móng gi ng chìm Khi móng gi ng chìm đ t quá sâu ho c đ a ch t xung quanh không cho phép hút

n c đ đào và xây, ng i ta ph i b t m t trên các gi ng t o thành m t bu ng kín, sau

đó dùng h i ép b m vào bu ng này đ đ y n c ra mà ti n hành đào đ t h gi ng, lúc này móng đ c g i là móng gi ng chìm h i ép

Móng c c đ c c u t o b i các thanh có kích th c bé h n tr , g i là c c hay c

Lo i này r t đa d ng nh c c g , c c thép, c c bê tông c t thép, c c ng thép nh i bê tông, … C c bê tông c t thép có lo i ch t o s n (ti t di n vuông, tròn, ng có ho c không có thép d ng l c) và lo i nh i bê tông vào trong l t o tr c trong lòng đ t (c c khoan nh i, c c barrette – t ng barrette)

Móng n a sâu: khi chi u sâu chôn móng nh h n chi u sâu t i h n Dc, nh ng không ph i là móng nông nh : móng c c ng n, móng tr ng n và m t s móng gi ng chìm

Hình 1.9 Móng đ n Hình 1.10 Móng b ng

Hình 1.11 Móng bè

Hình 1.12 Móng c c ch t o s n Hình 1.13 Móng gi ng chìm

và móng c c khoan nh i

Hình 1.14 Thi công t ng barrette

M tr c u là công trình thu c k t c u ph n d i Ngo i tr các c u trên c n, đa s

m tr c u n m trong vùng m t, d b xâm th c, xói l , bào mòn Vi c xây d ng, thay đ i, s a ch a r t khó kh n nên khi thi t k c n chú ý sao cho phù h p v i đ a hình, đ a ch t, các đi u ki n k thu t khác và d đoán tr c s phát tri n t i tr ng

Vì v y m tr c u ph i đ m b o nh ng yêu c u v kinh t , k thu t và khai thác

m b o yêu c u v kinh t , k thu t ngh a là m tr c u s d ng v t li u m t cách

Hình 1.16 M t công trình c u trong th c t

M c u là m t b ph n thu c k t c u ph n d i c a công trình c u, đ c b trí hai đ u c u, ngoài ch u t i tr ng t k t c u nh p truy n xu ng còn làm nhi m v c a

Tr c u là m t b ph n thu c k t c u ph n d i c a công trình c u, có v trí gi a hai nh p k nhau, phân chia các nh p c u, ch u t i tr ng t k t c u nh p truy n xu ng

i v i c u v t sông, tr c u đ c xây d ng trong ph m vi dòng ch y nên ti t

di n ngang ph i có d ng h p lý v th y đ ng h c đ thoát n c t t, bên ngoài tr có

l p v đ c bi t đ ch ng xâm th c Ngoài ra tr c u c ng ph i đ c thi t k h p lý đ

đ m b o thông thuy n đ i v i c u có thi t k t thông thuy n

 Phân lo i theo đ c ng d c c u

 Phân lo i theo h th ng k t c u nh p

 Phân lo i theo v t li u xây d ng

 Phân lo i theo ph ng pháp xây d ng

có kh n ng ch u đ c toàn b t i tr ng ngang theo ph ng d c c u t nh p truy n đ n

và t i tr ng ngang do áp l c đ t gây ra Hình 1.16 th hi n m t d ng m tr c ng

M tr d o là lo i có kích th c thanh m nh, đ c ng nh Trên m m tr ch có

g i c đ nh ho c không c n g i Khi ch u l c ngang theo ph ng d c c u, toàn b k t

c u nh p và tr s làm vi c nh m t khung và t i tr ng ngang s truy n cho các tr theo t l đ c ng c a chúng Lúc này c u làm vi c nh m t khung nhi u nh p, do đó

gi m l c ngang tác d ng lên tr và kích th c tr khi tính toán thi t k s gi m đi nhi u Tuy nhiên, m tr d o ch u xô va kém nên c n l u ý khi ch n lo i m tr này

Tr d o th ng có d ng tr c t, tr c c ho c t ng m ng (hình 1.17) Tr d o th ng

áp d ng cho các c u nh p nh và có chi u cao không l n l m (th ng là c u d n)

Hình 1.17 Tr d o a-Tr c c b-Tr t ng m ng c-Tr c t

1-D m m (xà m hay m tr ) 2-C c 3-C t 4-Móng 5-Thân tr

Hình 1.18 M tr d o d ng c c v i k t c u nh p là các d m gi n đ n liên k t v i m

m tr b ng các g i t a c đ nh (liên k t ch t)

Hình 1.19 Tr d o d ng c c thép và g

Hình 1.20 Tr d o d ng t ng m ng Hình 1.21 Tr d o d ng c t

Hình 1.23 Tr c u khung

M tr c u vòm: d i tác d ng c a t i tr ng th ng đ ng trên k t c u nh p, m tr

c u ch u l c đ y ngang l n t i chân vòm

Hình 1.24 M tr c u vòm

M tr c u treo: d i tác d ng c a t i tr ng th ng đ ng trên k t c u nh p, m c u

ch u l c nh xiên r t l n

Hình 1.25 M tr c u treo dây võng

c Phân lo i theo v t li u xây d ng

M tr c u có th đ c xây d ng b ng đá xây, bê tông, bê tông c t thép (đ t i

ch , bán l p ghép, l p ghép) M t s tr ng h p nh tr c u c n có th đ c xây d ng

b ng thép, g Các tháp c u treo c ng có th đ c xây d ng b ng thép

Hình 1.26 M tr c u b ng đá xây

d Phân lo i theo ph ng pháp xây d ng

Theo ph ng pháp xây d ng, m tr đ c phân thành các lo i: toàn kh i, bán l p ghép và l p ghép

M tr toàn kh i đ c xây d ng ngay t i v trí công trình, theo yêu c u công nghi p hóa thì nh ng m tr lo i này còn ch a h p lý Tuy nhiên trong tr ng h p

ch u l c ph c t p (m tr c u vòm, c u treo) ho c do đi u ki n kinh t , kh n ng thi công tr c u trên các sông l n có thông thuy n, gi i pháp tr toàn kh i là thích h p

Tr bán l p ghép (hình 1.27b) g m nh ng kh i v b ng BTCT và bê tông l p lòng

L p v bên ngoài v a đóng vai trò là l p áo ngoài, v a là ván khuôn khi đ bê tông

Tr l p ghép (hình 1.27c) đ c xây d ng b ng nh ng kh i bê tông đ c, đúc s n

6-Bê tông l p ghép

e Phân lo i theo hình th c c u t o c a m tr

Theo hình th c c u t o có th phân thành:

M tr n ng bao g m các lo i có kích th c l n, k t c u n ng n M tr n ng

th ng áp d ng cho các c u nh p l n ho c các c u thu c h th ng l c đ y Lo i này

th ng đ c xây d ng b ng đá, bê tông, bê tông đá h c, bê tông c t thép

tr ng h p c n đ m b o t m nhìn và không c n tr giao thông d i c u (c u c n, c u

M tr có c u t o xiên trên bình đ : tr c tim c u xiên góc v i dòng ch y ho c

h ng l u thông đ m b o yêu c u thoát n c và l u thông t t nh t, trên m t b ng chi u dài tr nên b trí song song d c theo dòng ch y, chi u ngang tr nên h p t i m c

t i đa (hình 1.29a) Lo i này th ng áp d ng cho c u có đ xiên l n i v i c u qua

đ ng, còn có th b trí m tr trên m t b ng theo hình b c thang (hình 1.29b), k t c u

nh p v n đ t th ng Lo i này th ng kém m quan và c n tr t m nhìn nên ít đ c áp

d ng

Hình 1.29 S đ m tr trong c u xiên

1-Tim đ ng 2-Tim c u 3-Tim các c t tr 4- á kê g i

f Phân lo i theo yêu c u s d ng

Theo yêu c u s d ng có các lo i m tr c u đ ng ô tô, m tr c u đ ng s t,

ho c k t h p c đ ng ô tô và đ ng s t

1.2.3 V t li u xây d ng m tr c u

i v i bê tông và c t thép, áp d ng theo tiêu chu n thi t k c u 22TCN-272-05

á xây: đá xây m tr c u là các lo i đá t nhiên, ch t l ng t t, không b n t n , phong hóa, có c ng đ l n h n 600 kg/cm2

(≈ 60 MPa), kích th c nh nh t c a đá

h c là 25 cm Nh ng tr b ng bê tông đá h c, đá có c ng đ l n h n 400 kg/cm2 (≈

40 MPa), l ng đá không l n h n 20% kh i l ng bê tông toàn b

V a dùng trong các tr l p ghép ho c trong các tr đá xây yêu c u ph i có c ng

đ t i thi u là 100 kg/cm2 (≈ 10 MPa)

i v i các tr c u qua sông có móng trên n n thiên nhiên, móng c c b th p, móng sâu, cao đ đ nh móng th ng đ t d i m c n c th p nh t (MNTN) t 0,5 m

đ n 0,7 m T i các nh p thông thuy n, cao đ đ nh móng ph i đ m b o đ tàu bè qua

l i không va vào mép đ nh móng

Hình 1.30 Cao đ đ nh móng trong móng c c

1-B móng 2-C c 3-Thân tr

V i nh ng m tr móng c c b cao, b tr có th đ t cao đ b t k (hình 1.30) Khi đ t b tr cao h n MNTN thì xây d ng tr d dàng, kh i l ng thân tr gi m

nh ng không đ m b o yêu c u m quan N u c c có chi u dài l n, đ gi m moment

u n và chi u dài t do ch u nén c a c c, nên đ t b c c đ sâu h p lý, v a có l i v

m t ch u l c, v a thu n ti n cho vi c thi công

b Cao đ đ nh m tr

Cao đ đ nh m tr đ c quy t đ nh xu t phát t yêu c u sau: đáy d m c ng nh

đ nh m tr ph i cao h n m c n c cao nh t tính toán (MNCN) t i thi u là 0,5 m V trí đáy k t c u nh p đ c xác đ nh t chi u cao t nh không d i c u đ i v i c u v t,

c u c n ho c t chi u cao t nh không thông thuy n v i nh ng nh p thông thuy n và có cây trôi Cao đ đáy k t c u nh p cao h n cao đ đ nh m tr m t tr s b ng chi u cao

g i c u (hình 1.31)

Hình 1.31 Xác đ nh cao đ đ nh tr a- nh tr cao h n MNCN

b-Ch n cao đ đ nh tr theo m c n c thông thuy n (MNTT)

i v i nh ng c u v t qua thung l ng, khe sâu, nh ng yêu c u trên không c n xét

vì chi u cao c u, chi u cao tr đ c xác đ nh t cao đ tuy n đ ng qua c u

Trong tr ng h p chung, cao đ đ nh tr s l y tr s l n nh t trong hai cao đ sau:

MNTT + htt – hg Trong đó:

Liên quan đ n t nh không thông thuy n, tiêu chu n thi t k c u 22 TCN-272-05 nói rõ: tr khi có ch đ nh khác, kh gi i h n thông thuy n ph i tuân theo các giá tr cho trong b ng sau, l y t TCVN 5664-1992

Kh gi i h n thông thuy n trên các sông có thông thuy n

Kh gi i h n t i thi u trên m c n c cao có chu k 20 n m (m)

Theo chi u ngang

C p đ ng sông

C u qua sông C u qua kênh

Theo chi u th ng đ ng (trên toàn chi u r ng)

2-Th t g i

3-T m kê g i (đá kê g i)

4-M tr 5-T ng đ nh

t - Hi u s gi a nhi t đ cao nh t và nhi t đ trung bình

l - Chi u dài toàn d m

2

a - Kho ng cách gi a tim các d m k nhau theo ph ng ngang c u

1, 1

b a - Kho ng cách nh nh t t mép b kê g i đ n mép m m tr theo

ph ng d c và ph ng ngang c u (theo quy trình 22TCN-18-79)

Tr s b1 l y tùy thu c chi u dài nh p:

d Xác đ nh m t s các kích th c khác

Chi u cao t ng đ nh c a m h1 đ c xác đ nh b ng t ng chi u cao xây d ng c a

k t c u nh p (tính t đáy d m t i m đ n cao đ ph n xe ch y), chi u cao g i c u và chi u dày t m kê g i (hình 1.32)

Chi u dày t ng đ nh c a m n ng (t i cao đ m m ) đ c ch n b ng (0,5÷0,6)h1

và b dày phía trên t ng đ nh không nh h n 0,5m

Kích th c ti t di n thân tr c u ph thu c vào nhi u đi u ki n: hình d ng m tr , chi u cao m tr , tr s t i tr ng, v t li u … Vì v y tùy tr ng h p c th s đ c xác

đ nh theo quy trình ho c theo kinh nghi m thi t k

Chi u dày xà m c a các tr c c, m tr và d m m c a các lo i m tr khác không đ c nh h n 0,4m đ đ m b o phân b t i tr ng t k t c u nh p đ n các b

ph n ho c các kh i xây thân tr Chi u dày t ng c a các kh i BTCT ti t di n hình

h p r ng không đ c nh h n 15 cm (n u các kh i này không đ c l p đ y b ng bê tông) và không nh h n 1/15 chi u cao ti t di n khi không có b n ng n ngang

Chi u dày thành tr ng không nh h n các tr s sau:

ng kính trong c a ng d (m) Chi u dày t (cm)

0,4 8 0,6 10 1,2÷3 12 4÷5 14 Theo kinh nghi m thi t k , chi u dày tr n ng bê tông ho c bê tông đá h c t i m t

c t đ nh móng không nên nh h n 1/5÷1/6 chi u cao Chi u dày t ng tr c (t ng thân) c a các m có t ng cánh ho c thân m vùi (t i m t c t đ nh móng) không nên

nh h n 0,35÷0,4 chi u cao đ t đ p Chi u dày t ng c a các kh i bê tông r ng không nên nh h n 25÷30 cm

Tuy nhiên trong các tr ng h p riêng, n u công ngh ch t o k t c u hoàn thi n thì các đ ngh trên có th thay đ i

CH NG 2: TÍNH TOÁN THI T K MÓNG NÔNG

C ng có đ nh ngh a v móng nông d a vào nhi u quan tr c th c nghi m k t h p

v i thí nghi m xuyên t nh CPT nh sau: móng nông là móng có t s De/B < 1,5

Hình 2.2 S đ tính chi u sâu ngàm móng t ng đ ng

Trong các công th c trên: a = B/2 n u B>1m

v i h là chi u sâu đ t móng trong l p đ t ch u l c

n gi n h n, có th xem móng nông là móng có chi u sâu chôn móng Df ≤ 2B

đ i v i các móng nông riêng l

Móng nông đ c thi công trên nh ng h đào l thiên, sau đó đ c l p đ t đ n cao trình thi t k Chi u sâu chôn móng th ng kho ng 2-3m, m t s tr ng h p có th chôn sâu đ n 5-6m

Hình 2.3 S đ m t móng nông (d ng móng đ n) ch u tác d ng c a các ngo i l c và

Áp l c đáy móng (c ng nh ph n l c đ t n n) ph thu c vào các y u t sau:

i v i đ t thoát n c nhanh, quá trình thay đ i áp l c đáy móng x y ra g n nh

t c kh c i v i đ t thoát n c ch m, quá trình thay đ i áp l c đáy móng ph thu c vào th i gian phân tán áp l c n c l r ng th ng d trong đ t n n

Trong tính toán n n móng th ng có 2 cách ch n bi u đ áp l c đáy móng (c ng

Móng c ng Móng ch u u n Móng c ng Móng ch u u n

Móng c ng Móng ch u u n

c t cát

Móng nông có th đ c phân lo i theo các cách sau:

Theo hình d ng móng, có th chia thành:

 Móng đ n (móng đ n ch u t i đúng tâm, ch u t i l ch tâm, móng chân v t)

 Móng ph i h p (móng ph i h p b i các móng đ n)

 Móng b ng (móng b ng đ n thu n d i t ng, c t, móng b ng giao thoa)

 Móng bè (móng bè d i nhi u t ng, nhi u c t c a m t ph n ho c toàn b công trình, móng bè d ng b n, d ng sàn n m, d ng h p)

Hình 2.5 Các d ng móng đ n ch u t i l ch tâm m t ph ng

Theo v t li u xây d ng móng, có th chia thành:

 Móng g ch: thích h p cho công trình có t i tr ng nh , n m trên m c n c

ng m (MNN) và ch ch u ng su t nén

 Móng đá h c: thích h p cho công trình có t i tr ng trung bình, có th n m trên

ho c d i m c n c ng m và ch ch u ng su t nén

 Móng bê tông: s d ng trong các móng ch ch u ng su t nén

 Móng bê tông c t thép: đ c s d ng ph bi n trong m i tr ng h p

Theo ph ng pháp xây d ng móng, có th chia thành:

 Móng đ toàn kh i (hay móng đ t i ch ): đ c xây d ng ngay t i v trí c n xây d ng công trình

 Móng ch y u ch u t i ngang nh móng c a b kè, t ng ch n đ t, m c u, đê

đ p, tr qu t gió, tr đi n… n đ nh c a các lo i móng này ph thu c vào

c ng đ ch ng tr t c a n n đ t

2.1.2 C u t o

M c này s trình bày ch y u v c u t o móng nông trong ngành c u đ ng

Khi thi t k móng nông, tr c h t ta ph i xác đ nh đ c s b các kích th c c a móng

Hình d ng móng tùy thu c vào đi u ki n đ a ch t, th y v n, t i tr ng và c u t o

c a công trình bên trên

sâu đ t móng c n c vào m t c t đ a ch t đ ch n, ph i đ t lên các t ng đ t có

c u t o n đ nh và c ng đ tính toán phù h p, ngoài ra còn ph i đ m b o không b l t

Giá tr k có th l y t 10% ÷ 20% đ sâu xói l tính toán

Giá tr h tùy thu c vào đi u ki n c ng đ và n đ nh c a đ t n n, thông th ng

h ≥ 2,5m

i v i nhà dân d ng và m t s công trình công nghi p có th chôn móng đ sâu

h ≥ 0,5m

Không nên đ t móng trên m t đ t ho c n n đ t m i đ p Móng đ t trên m t đ t s

b nh h ng c a nhi u y u t nh s xói mòn c a n c m a trên m t đ t, s phá ho i

c a côn trùng c ng nh nh h ng tr c ti p c a th i ti t Móng đ t trên n n đ t m i

đ p th ng có đ lún l n, đ lún không đ u có th làm phá ho i công trình

M t trên c a móng nông th ng đ t ngang m t đ t đ i v i nh ng n i không có

n c m t, ch ng h n nh móng c a m tr c u trên c n, trên bãi sông N u m tr c u

đ t nh ng n i có n c m t thì m t trên c a móng th ng l y th p h n m c n c

th p nh t (MNTN) t 0,5 ÷ 0,7m nh ng sông có thông thuy n, m t trên c a móng

c n chú ý đ n đi u ki n đ m b o không va ch m c a ph ng ti n l u thông trên sông Hình 2.6 th hi n c u t o móng nông c a tr c u và m c u

Hình 2.6 Tr c u và

m c u trên móng nông

a-Tr c u

b-M c u

1-M t trên móng 2- áy móng 3-Thân tr 4-M tr 5-Thân m 6-M m 7-T ng cánh

G móng  th ng l y t 0,2 ÷ 1m đ i v i m tr c u và 0,1 ÷ 0,5m đ i v i nhà dân d ng và m t s công trình công nghi p

Kích th c c a đáy móng xác đ nh tùy thu c vào c ng đ c a đ t n n

N u móng đ c xây d ng b ng các v t li u nh g ch, đá xây, bê tông và đáy móng

đ c m r ng ra quá nhi u thì d i tác d ng c a ph n l c n n các b c móng  có th

b gãy (vì các v t li u này có c ng đ ch u kéo r t kém so v i c ng đ ch u nén)

đ m b o cho các b c móng không b gãy thì góc ph i nh h n m t tr s cho phép (tùy thu c vào v t li u xây móng) đ trong móng ch xu t hi n ng su t nén mà không

ng su t kéo do moment u n t ph n l c n n sinh ra

Khi thi t k móng, hình d ng đáy móng nên ch n sao cho áp l c đáy móng phân b

đ u

N u t i tr ng ch có l c đ ng tác d ng đúng tâm, đáy móng nên làm đ i x ng N u

t i tr ng bao g m l c đ ng, l c ngang và moment thì đáy móng nên c u t o không đ i

x ng sao cho áp l c đáy móng phân b đ u h n Nói cách khác là làm sao cho h p l c

c a t i tr ng càng g n tr ng tâm đáy móng càng t t

Nói chung h p l c c a t i tr ng không n m ngoài lõi móng

Hình 2.7 Móng nông ch u t i đúng tâm và l ch tâm

a Móng ch ch u tác d ng c a l c đ ng đúng tâm, c u t o móng đ i x ng

b Móng ch u tác d ng c a l c đ ng, l c ngang và moment, c u t o móng không đ i x ng

i v i các công trình ch u l c ngang l n, có th x y ra tr ng h p công trình b

tr t đáy móng và b phá ho i Khi xác đ nh hình d ng c a móng, n u th y tg < f (v i f là h s ma sát gi a đáy móng và đ t) t c là l c gây tr t nh h n s c kháng

tr t đáy móng thì đáy móng có th đ t n m ngang N u góc quá l n, hay g p đ i

v i m c a c u vòm hay t ng ch n đ t, có th làm móng nghiêng đi m t góc nào đó (hình 2.8a)

R

N

p min

p max a)

b)

móng bê tông c t thép Móng b ng bê tông c t thép có th thi công theo ph ng pháp

đ toàn kh i, l p ghép, ho c bán l p ghép

Hình 2.9 th hi n c t thép đ c b trí trong m t s d ng móng đ n b ng bê tông

c t thép thi công theo ph ng pháp đ toàn kh i và bán l p ghép

Hình 2.9 M t s d ng móng đ n bê tông c t thép toàn kh i và bán l p ghép

2.2 Thi t k móng nông trên n n thiên nhiên

 Tính toán n n móng theo các tr ng thái gi i h n

Trong ngành xây d ng c u đ ng, khi thi t k theo tiêu chu n thi t k c u 22TCN272-05 (d a trên tiêu chu n thi t k c u AASHTO xu t b n n m 1998 c a M , trên c s ph ng pháp lu n thi t k theo h s t i tr ng và h s s c kháng LRFD), trình t đó có th h th ng thành các b c nh th hi n trong s đ hình 2.10

Hình 2.10 S đ trình t thi t k móng nông cho công trình c u

ST = Structural (thu c v tính toán k t c u móng)

GT = Geotechnical (thu c v tính toán n n)

2.2.2 Xác đ nh s b kích th c đáy móng

Kích th c đáy móng có th xác đ nh s b theo s c ch u t i tiêu chu n c a đ t n n

Rtc đ c trình bày trong môn c h c đ t S c ch u t i tiêu chu n này t ng ng v i vùng bi n d ng d o biên đáy móng phát tri n đ n đ sâu b ng 1/4 b r ng b c a đáy móng hình b ng V i kích th c c a vùng bi n d ng d o nh v y, n n còn có th đ c xem là bán không gian bi n d ng tuy n tính Khi đó ta có th áp d ng lý thuy t c a Boussinesq đ tính ng su t trong n n và tính lún cho n n

Công th c xác đ nh s c ch u t i tiêu chu n c a đ t n n:

ktc = 1 khi các ch tiêu c lý c a đ t n n đ c l y t k t qu thí nghi m

ktc = 1,1 khi các ch tiêu c lý c a đ t n n đ c l y theo các k t qu th ng kê

A, B, D – các h s ph thu c góc ma sát trong d i đáy móng, có th tra b ng

ho c xác đ nh theo các công th c sau:

0, 25A