SLIDE CHƯƠNG 3 MÓNG CỌC

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠIKhái niệm Móng cọc là một loại móng sâu mà sức chống của nó có được bằng truyền tải trọng tới đất hay đá tại độ sâu nào đó bên dưới kết cấu bằng khả năng chịu lực t

Chương 3: MÓNG CỌC

3.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

Khái niệm

Móng cọc là một loại móng sâu mà sức chống của nó có được bằng truyền tải trọng tới đất hay đá tại độ sâu nào đó bên dưới kết cấu bằng khả năng chịu lực tại đáy, sự dính bám hay ma sát, hoặc cả hai.

Khi các phương án móng nông không còn thích hợp để đỡ công trình, hoặc do tải trọng công trình quá lớn, lớp đất nền bên trên là loại đất yếu có khả năng chịu lực kém Người ta nghĩ đến móng sâu làm bằng các vật liệu như gỗ, bê tông, thép … để truyền tải trọng đến những lớp đất chịu lực cao

Các trường hợp sử dụng móng cọc:

- Mực nước cao;

- Tải trọng đẩy ngang lớn (cầu, cảng) hay mô men lật lớn (công trình tháp, cao tầng, tường chắn đất cao );

- Tải trọng đứng lớn, đặc biệt khi chịu kéo;

- Mái dốc, địa tầng bên trên có độ nghiêng lớn;

- Công trình quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao;

- Sửa chữa nhà hư hỏng do phần nền móng gây ra, nâng tầng.

Móng cọc gồm hai bộ phận chính: Cọc và bệ cọc

- Bệ cọc là bộ phận liên kết các cọc thành một khối, truyền tải trọng từ công trình xuống cọc và nâng đỡ công trình bên trên

- Cọc là bộ phận chủ yếu có tác dụng truyền tải trọng từ công trình bên trên thông qua bệ cọc

xuống nền đất dưới mũi cọc và đất xung quanh cọc Đó là một kiểu móng sâu tương đối mảnh được chôn toàn bộ hay một phần trong đất, được thi công bằng đóng, khoan, khoan xoắn, xói thuỷ lực hay các phương pháp khác, và truyền tải trọng vào đất nền thông qua sức kháng thành bên và sức kháng

ở mũi cọc Tùy điều kiện địa chất mà ứng xử giữa cọc đơn và đất nền là khác nhau

3 Phân loại :

2 Ưu điểm, nhược điểm

3.2 CẤU TẠO CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP

3.2.1.Cấu tạo cọc đóng

3.2.2.Cấu tạo cọc ống

Cäc èng ® îc lµm b»ng thÐp (èng thÐp dµy 10-20 mm) hoÆc BTCT (thµnh

dµy 10-20cm) Tuy nhiªn do VL thÐp gi¸ thµnh rÊt cao vµ chÞu x©m thùc

m¹nh cña m«i tr êng nªn cäc èng chñ yÕu ® îc lµm b»ng BTCT hay BTCT dù øng lùc.

3.2 CẤU TẠO CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP

3.2.1.Cấu tạo cọc đóng

1.Kích thước cọc

CÊu t¹o cäc èng BTCT:

§ uêng hµn

Liªn kÕt b»ng bul«ng Liªn kÕt b»ng hµn ®iÖn

3.2.3 CÊu t¹o cäc khoan nhåi :

3.3 CÊu t¹o bÖ cäc

3.4 TÝnh to¸n néi lùc ®Çu cäc trong mãng cäc bÖ thÊp

Tải trọng ngang do đất trên mức đáy đài tiếp thu → điều kiện đặt đáy đài Df > hmin

M x

M y

V P

.5)

3.4 TÝnh to¸n néi lùc ®Çu cäc trong mãng cäc bÖ thÊp

trong đó:

Ox,Oy : trục quán tính chính trung tâm của tiết diện các đầu cọc (nhóm cọc) ở đáy bệ

xi, yi : toạ độ trọng tâm cọc i đến trọng tâm nhóm cọc

V, Mx, My :tải trọng tác dụng ở trọng tâm nhóm cọc

N : số cọc trong móng

x y

i

Mx

My xi

3.5 Tính toán theo TTGH cường độ

3.5.1.1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc theo vật liệu Q vl

Sức khỏng tớnh toỏn của cấu kiện bờ tụng cốt thộp chịu nộn đối xứng qua cỏc trụ chớnh phải được xỏc định như sau :

Pr = ϕ pn (3.6)

trong đú :

•Đối với cấu kiện cú cốt thộp đai xoắn

pn = 0,85 [0,85 f’c (Ag – Ast ) + fyAst] (3.7)

•Đối với cấu kiện cú cốt thộp đai thường :

pn = 0,80 [0,85 f’c (Ag – Ast ) + fyAst] (3.8)

Ở đõy :

ϕ  : hệ số sức khỏng quy định ở Điều 5.5.4.2 ;

Pr : sức khỏng lực dọc trục tớnh toỏn cú hoặc khụng cú uốn (N) ;

Pn : sức khỏng lực dọc trục danh định cú hoặc khụng cú uốn (N) ;

fc’ : cường độ quy định của bờ tụng ở tuổi 28 ngày, trừ khi cú quy định ở cỏc tuổi khỏc (Mpa);

Ag : diện tớch nguyờn của mặt cắt (mm2) ;

Ast : diện tớch cốt thộp (mm 2) ;

fy : giới hạn chảy quy định của cốt thộp (Mpa).

3.5.1.2 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc theo đất nền

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

1

Q = ϕ Q = ϕ Q + ∑ ϕ Q

Sức khỏng đỡ tớnh toỏn của cỏc cọc QR cú thể tớnh như sau:

Với Qp = qp Ap ; Qsi = qsi Asi

trong đú:

ϕq : hệ số sức khỏng dựng cho sức khỏng đỡ của một cọc đơn, cho trong Điều 10.5.4 dựng cho cỏc

phương phỏp khụng phõn biệt giữa sức khỏng toàn bộ và sự gúp phần riờng rẽ của sức khỏng mũi và thõn cọc

3.5.1.2 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc theo đất nền

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

Qp : sức khỏng mũi cọc (N)

Qs : sức khỏng thõn cọc (N)

qp : sức khỏng đơn vị mũi cọc (MPa)

qs : sức khỏng đơn vị thõn cọc (MPa)

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

-Xỏc định sức khỏng thõn cọc

•Với đất rời

+ Đối với cọc đúng chuyển dịch: qs= 0.0019

+Đối với cọc khụng chuyển dịch: qs = 0.00096

ở đõy:

qs : ma sỏt đơn vị bề mặt cho cọc đúng (MPa)

: số đếm bỳa SPT trung bỡnh (chưa hiệu chỉnh) dọc theo thõn cọc (Bỳa/300mm)

N N

N

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

-Xỏc định sức khỏng mũi cọc

•Với đất sột bóo hũa

qp= 9 Su

Su : cường độ khỏng cắt khụng thoỏt nước của sột gần chõn cọc (MPa)

• Với cỏt và bựn khụng dẻo



q D

D N

038 ,

1 log

77 ,

=

1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc đơn theo đất nền

Ncorr : số đếm SPT gần mũi cọc đó hiệu chỉnh cho ỏp lực tầng phủ, (Bỳa/300mm)

N : số đếm SPT đo được (Bỳa/300mm)

D : chiều rộng hay đường kớnh cọc (mm)

Db : chiều sõu xuyờn trong tầng chịu lực (mm)

q : sức khỏng điểm giới hạn tớnh bằng 0,4 Ncorr cho cỏt và 0,3 Ncorr cho bựn khụng dẻo (MPa)

σ′v

Lớp đất

Chiều dày (m)

Loại đất

N (SPT/300mm)

Su (Mpa)

2 Sức kháng đỡ dọc trục của nhóm cọc theo đất nền

trong đú: Qg : sức khỏng danh định của nhúm cọc (N);

ϕ g : hệ số sức khỏng của nhúm cọc quy định trong quy trỡnh này;

+Với đất dớnh

khi

QR = ϕ Qn = ϕ g Qg

u c u

: 5 , 2

X

2 Sức kháng đỡ dọc trục của nhóm cọc theo đất nền

Su : cường độ cắt khụng thoỏt nước trung bỡnh dọc theo chiều sõu xuyờn của cỏc cọc (MPa)

Su : cường độ cắt khụng thoỏt nước ở đỏy của nhúm cọc (MPa)

η = 1

+ Với đất rời

Khả năng chịu tải của nhóm cọc trong đất rời phải là tổng khả năng của các cọc trong nhóm Hệ số có ích

η, lấy bằng 1,0 khi bệ cọc có hoặc không tiếp xúc với đất nền Hệ số sức kháng là giống như giá trị cho cọc đơn, được cho trong Bảng 3.3

CHÚ Ý: Q g = min {η Sức kháng của các cọc; Sức kháng trụ}

∑

3.6 Tính toán theo TTHG sử dụng

Tính lún

+ Trong đất rời:

3.6 Tính toán theo TTHG sử dụng