MÓNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG TRONG XÂY DỰNG

Móng nông là những móng xây trên hố đào trần, sau đó lấp lại. Chiều sâu chôn móng khoảng dưới 2÷3m, trong trường hợp đặc biệt có thể sâu đến 5m. Móng nông thích hợp với những công trình có quy mô nhỏ như. Nhà cấp 4, nhà lầu từ 1 đến 5 tầng cà được xây dựng trên nền đất tốt. Hoặc nếu nền đất yếu thì gia cố bằng các loại cọc gỗ như cừ tràm hoặc cọc bê tông cốt thép để tăng độ cứng cho nền đất. Móng băng là loại móng thường có dạng một dải dài, có thể độc lập (hoặc giao nhau theo hình chữ thập), được dùng để đỡ toàn bộ kết cấu của tòa nhà.

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 SỐ LIỆU CÔNG TRÌNH 4

1.1 Số liệu tải trọng 4

1.2 Số liệu đất nền 5

1.3 Yêu cầu thiết kế 13

1.4 Tiêu chuẩn thiết kế 13

1.4.1 Tiêu chuẩn về móng 13

1.4.2 Tiêu chuẩn về bê tông và thép 14

1.4.3 Tiêu chuẩn ngành 14

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG ÁN NỀN MÓNG 15

2.1 Móng nông 15

2.1.1 Móng đơn 15

2.1.2 Móng băng 15

2.1.3 Móng bè 16 2.2 Móng sâu 17

2.2.1 Nhóm cọc 17 2.2.2 Bè cọc 19 2.2.3 Ba-rét 20 2.2.4 Giếng chìm 20

2.3 Móng trên nền gia cố 21

2.3.1 Móng băng trên đệm cát 21

2.3.2 Móng băng trên cọc cát 21

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CỌC ĐƠN 23

3.1 Mô tả hệ thống móng cọc 23

3.2.2 Chọn sơ bộ cốt thép cọc 24

3.3 Xác định sức chịu tải của cọc 25

3.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 25

3.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 25

3.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 27

3.3.4 Sức chịu tải của cọc theo điều kiện thi công 30

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ NHÓM CỌC 32

4.1 Trình tự thiết kế 32

4.2 Móng cọc M1- Đài móng hình chữ nhật (6 cọc) 32

4.2.1 Mô tả 32

4.2.2 Vật liệu 32

4.2.3 Tải trọng tác dụng 33

4.2.4 Xác định sơ bộ kích thước đài và số lượng coc 33

4.2.5 Bố trí cọc và cấu tạo đài cọc 34

4.2.6 Kiểm tra độ sâu chôn đài 34

4.2.7 Kiểm tra tải trọng công trình tác dụng lên cọc 34

4.2.8 Kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc 35

4.2.9 Tính toán kết cấu đài cọc 39

4.2.10 Tính toán nội lực và bố trí thép cho đài cọc 40

4.3 Móng cọc M2 - Đài móng hình vuông (4 cọc) 42

4.3.1 Mô tả 42

4.3.2 Vật liệu 42

4.3.3 Tải trọng tác dụng 42

4.3.4 Xác định sơ bộ kích thước đài và số lượng cọc 43

4.3.5 Bố trí cọc và cấu tạo đài cọc 43

4.3.6 Kiểm tra độ sâu chôn đài 43

4.3.7 Kiểm tra tải trọng công trình tác dụng 44

4.3.8 Kiểm tra cường độ đất nền tại mũi cọc 45

4.3.9 Tính toán kết cấu đài cọc 48

4.3.10 Tính toán nội lực và bố trí thép cho đài cọc 49

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ BẢN VẼ 52

5.1 Tỉ lệ và khung tên 52

5.2 Kí hiệu, nét vẽ và cỡ in 52

5.3 Màu sắc và chữ viết 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU CÔNG TRÌNH

N N

N0tt  tu  dk  gm 82.1

Tm M

M Y tt  tu  0 33

T H

H tt X  tu 0.145

T H

N N

N0tt  tu  dk  gm 82.1

Tm M

M Y tt  tu  0 33

T H

H tt X  tu 0.145

T H

H Y tt  tu   1 616

Móng M2

Tải trọng tác động lên móng M2 gồm: tải trọng công trình truyền xuống, tải từ đà kiềng, tải do giằng móng, tải do trọng lượng bản thân và đất đắp:

phần tử Mặt cắt Nmax Mtu2 Mtu3 Max2 Ntu2 Mmax3 Ntu3

N N

N0tt  max  đk gm 40.5

Tm M

M X tt  tu   5 844

Tm M

M Y tt  tu   0 029

T H

H tt X  tu 0.005

T H

H Y tt  tu  2 29

- Kiểm tra móng theo tổ hợp chính thứ 2:

M tt X Mmax   5 844Tm

T N

N N

N0tt  tu  đk  gm 40.5

Tm M

M Y tt  tu   0 029

T H

H tt X  tu 0.005

T H

H Y tt  tu  2 29

1.2 Số liệu đất nền

1.2.1 Tài liệu cơ bản

Theo tiêu chuẩn Việt Nam:

+Tên đất được xác định theo hàm lượng hạt sét như sau:

Tên đất Hàm lượng hạt sét 0.005mm (%) Sét

60 – 30 30-20 20-15 15-10 10-6 6-3

< 3 +Trạng thái của đất được phân loại theo độ sệt B như sau:

B > 1

1 > B > 0.75 0.75 > B >0.5

Chảy Dẻo chảy Dẻo mềm

Quan niệm về đất yếu:

- Theo điều 3.4 TCXD 205:1998 có ghi: “Đất yếu là đất có sức chống cắt không thoát nước < 10 kPa, khi cọc xuyên qua nền đất yếu cần kiểm tra ổn định của cọc”

- Theo trang 5 của giáo trình “Công trình trên đất yếu – Th.s Hoàng Vĩ Minh” có viết bảng sau:

Thông thường, người ta quan niệm đất yếu là đất có khả năng chịu lực kém, từ 0.5 đến

Dựa theo tài liệu:

KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH CÔNG TRÌNH: CHỢ CHUYÊN DOANG LÚA GẠO CẤP KHU VỰC

A NGOÀI HIỆN TRƯỜNG

1.Khoan và lấy mẩu nguyên dạng: với máy khoan và thiết bị của công ty Soiltes (Mỹ) chúng tôi đã thực hiện 03 hố khoan đến độ sâu 40m mỗi hố, và lấy tổng cộng 60 mẫu nguyên dạng để phân tích các chỉ tiêu cơ lý đất Mẫu được lấy bằng ống mẫu hình trụ dài 06 tấc, đường kính 1 tấc

2.Thử sơ bộ khả năng chịu tải của đất bằng dụng cụ xuyên (Pocket Penetrometer) của công ty Soiltest tại hiện trường

3.Mẫu đất được giữ nguyên dạng bên ngoài có tráng một lớp Paraphin và tránh va chạm trong khi di chuyển

CH1: Lớp sét màu xám trắng, lẫn ít kết von cứng Trạng thái dẽo đến nữa cứng

CH2: Lớp sét xám xanh, xen kẹp ít vệt cát mịn mỏng Trạng thái dẽo mềm đến dẽo

nhão

SM1: Lớp cát mịn pha bột sét, màu xám, đến xám đen, xen kẹp ít lớp sét và hữu cơ

mỏng Trạng thái chặt vừa

CL2: Lớp sét pha bột lẫn ít vệt cát mịn, màu xám xanh Trạng thái nhão

CL3: Lớp sét pha bột lẫn ít kết von cứng màu xám vàng Trạng thái cứng

SM2: Lớp sét pha bột sét màu xám vàng, hạt độ trung bình đến mịn trạng thái chặt

2 Chiều dày và vị trí xuất hiện các lớp đất:

Lớp Đất Dày (m) Vị trí xuất hiện Hố Khoan

1.0 1.2

0.0 ÷ -1.2 0.0 ÷ -1.2 0.0 ÷ -1.2

H1 H2 H3

1.2 1.2

-1.2 ÷ -2.0 -1.2 ÷ -2.2 -1.2 ÷ -2.4

H1 H2 H3

3.3 4.6

-2.0 ÷ -6.5 -2.2 ÷ -6.5 -2.4 ÷ -7.0

H1 H2 H3

2.5 1.5

-6.5 ÷ -8.5 -6.5 ÷ -9.0 -7.0 ÷ -8.5

H1 H2 H3

14.0 16.0

-8.5 ÷ -22.5 -9.0 ÷ -23.0 -8.5 ÷ -24.5

H1 H2 H3

8.0 9.0

-22.5 ÷ -30.5 -23.0 ÷ -31.0 -24.5 ÷ -33.5

H1 H2 H3 SM2 > 9.5

> 9.0

-30.5 kéo dài đến 40.0 -31.0 kéo dài đến 40.0

H1 H2

CL1: Lớp sét pha bột màu nâu đỏ ( đất bồi ) đến xám đen lẫn ít

hữu cơ đang phân hủy Trạng thái cứng Chiều dày 1.2m, vị trí xuất hiện: 0.0 đến -1.2m

CH1: Lớp sét màu xám trắng, lẫn ít kết von cứng Trạng thái

dẽo đến nữa cứng Chiều dày 0.8m, vị trí xuất hiện: -1.2 đến -2.0m

CH2: Lớp sét xám xanh, xen kẹp ít vệt cát mịn mõng Trạng

thái dẽo mềm đến dẽo nhão Chiều dày 4.5m, vị trí xuất hiện: -2.0 đến -6.5m

SM1: Lớp cát mịn pha bột sét, màu xám, đến xám đen, xen kẹp

ít lớp sét và hữu cơ mõng Trạng thái chặt vừa Chiều dày 2.0m, vị trí xuất hiện: -6.5 đến -8.5m

Tính chất

cơ lý

Ký hiệu

Đơn

Độ ẩm tự nhiên  % 29.70 26.67 46.24 40.67 54.07 24.79 27.18 Dung trọng ướt t g/cm3 1.804 1.847 1.657 1.711 1.628 1.921 1.833 Dung trọng khô

CL2: Lớp sét pha bột lẫn ít vệt cát mịn, màu xám xanh Trạng

thái nhão Chiều dày 14.0m, vị trí xuất hiện: 8.5 đến 22.5m

-CL3: Lớp sét pha bột, lẫn ít kết von cứng màu xám vàng

Trạng thái cứng Chiều dày 7.0m, vị trí xuất hiện: -22.5 đến -30.5m

SM2: Lớp cát pha bột sét màu xám vàng, hạt độ trung bình đến

mịn Trạng thái chặt Chiều dày 9.5m, vị trí xuất hiện: 30.5 đến -40.0m, chưa kết thúc

Cấp tải trọng

Cấp tải trọng

Lớp đất SM2 – Độ sâu 39.840.0

Ký hiệu mẫu: 1-20 (SM2) Độ sâu: 39.840.0

56.29

Cấp tải trọng

1 0.737 0.50-1.00 0.1054 8.485507246 0.0003864 1.263E-12

2 0.659 1.00-2.00 0.0772 11.252475248 0.0005145 1.231E-12

4 0.565 2.00-4.00 0.0474 17.516129302 0.0005709 8.384E-13

8 0.467 4.00-8.00 0.0244 32.000000000 0.0009166 6.946E-13

1.2.2 Đánh giá khả năng chịu tải của đất nền

- Để đánh giá khả năng chịu tải của đất nền ta dựa vào áp lực Rtc của đất nền

Theo TCXD 45-1978 ta có:

Rtc = m.[( A.b + B.h ).tb + D.c]

(Công thức này áp dụng cho công trình không có tầng hầm)

Trong đó:

+ m = 1 : là hệ số điều kiện làm việc

+ A, B, D : là các hệ số phụ thuộc góc ma sát trong của đất dưới đáy móng

o

+ c : là lực dính đơn vị của đất dưới đáy móng

+ tb: là trọng lượng riêng trung bình của đất nằm trên đáy móng

- Lớp CL1: Giả sử đáy móng đặt ở cao trình -0.8m, nằm trong lớp đất CL1

-  = 13041’, tra bảng ta được các giá trị:

A = 0.28 B = 2.15 D = 4.62

- c = 0.227 kG/cm2 = 2.27 t/m2

- b = 1m : bề rộng móng nhỏ nhất giả định

- h = 0.8m: độ sâu chôn móng giả định

- tb của các lớp đất nằm trên đáy móng

tb = 1.804 t/m3

 Áp lực tiêu chuẩn của đất nền:

Rtc = 1* [( 0.28*1 + 2.15*0.8 )*1.804 + 4.62*2.27] = 14.1 t/m2

Ta nhận thấy Rtc = 14.1 t/m2 = 1.41 kG/cm2

- Lớp CH1: Giả sử đáy móng đặt ở cao trình -1.2m, nằm trên lớp đất CH1

-  = 14082’, tra bảng ta được các giá trị:

A = 0.29 B = 2.17 D = 4.69

- c = 0.286 kG/cm2 = 2.86 t/m2

- b = 1m : bề rộng móng nhỏ nhất giả định

- h = 1.2m: độ sâu chôn móng giả định

- tb của các lớp đất nằm trên đáy móng

Giả sử đáy móng đặt ở cao trình -2m, nằm trên lớp đất CH2

-  = 80, tra bảng ta được các giá trị:

A = 0.14 B = 1.55 D = 3.93

- c = 0.16 kG/cm2 = 1.6 t/m2

- b = 1m : bề rộng móng nhỏ nhất giả định

- h = 2m: độ sâu chôn móng giả định

- tb của các lớp đất nằm trên đáy móng

tb =

2 1

2 1

h h

8 0

* 917 0 2 1

* 804 1

- Lớp SM1: Đây là lớp cát có lẫn bùn có hệ số rổng e0 = 1.203 > 0.65 nên cũng thuộc

loại đất yếu và mõng (dày 2m)

- Lớp CL2: Đây là lớp sét pha có hệ số rổng e0 = 1.549 > 0.7 và B = 1.321 > 0.5 nên

cũng thuộc loại đất yếu

- Lớp CL3: Đây là lớp sét pha có hệ số rổng e0 = 0.747 > 0.7 và B = -0.294 < 0.5 là lớp

đất tương đối tốt và có chiều dày 7m

- Lớp SM2: Đây là lớp đất tốt có  = 35025’, có chiều dày hơn 10m

Nhận xét chung:

Nền đất ở đây thuộc loại nền đất yếu Lớp đất tốt xuất hiện ở vị trí tương đối sâu

1.3.Yêu cầu thiết kế

- Xác định tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên móng:N M H0, 0, 0

- Đánh giá tính chất vật lý và các tính chất cơ học của đất

- Đề xuất hai phương án móng cọc đài thấp và thiết kế hai phương án

- Bản vẽ khổ giấy A1 (841 x 594 mm), nộp kèm với thuyết minh, trên đó thể hiện:

− Mặt cắt hố khoan, kề bên là mặt đứng và mặt bằng kiến trúc của móng: thể hiện các cao trình cơ bản của các lớp đất và móng cọc đã thiết kế (tỷ lệ từ 1:150 đến 1:100)

− Mặt bằng móng (toàn công trình) và chỉ ra vị trí các móng đại diện thiết kế (tỷ

− Các chi tiết của cọc (mặt cắt ngang, mũi cọc, hộp nối, móc cẩu, lưới thép gia cường, ) và đài cọc (tỷ lệ từ 1:20 đến 1:10)

− Các ghi chú cần thiết: chú ý cỡ chữ và font

− Bảng thống kê thép (thép đài, thép cọc)

− Khung tên: đúng quy định của trường

- Đồ án phải được cán bộ hướng dẫn xem qua ít nhất một lần trước khi bảo vệ

1.4 Tiêu chuẩn thiết kế

1.4.1 Tiêu chuẩn về móng

1 TCVN 9362 : 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình Hà Nội 2012

2 TCVN 10304 : 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Hà Nội 2014

3 TCXD 160: 1987 Khảo sát địa kỹ thuật phục vụ cho thiết kế và thi công móng cọc

Hà Nội 1987

4 TCVN 9361:2012: Công tác nền móng- thi công và nghiệm thu

5 TCVN 8859 : 2011: Lớp móng cấp phối đá dăm trong kết cấu vật liệu, thi công và nghệm thu

1.4.2 Tiêu chuẩn về bê tông và thép

1 TCXD 356: 2005 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế Hà Nội

2005

2 TCVN 1651-1: 2008 Thép cốt bê tông Phần 1 – Thép tròn trơn Hà Nội 2008

3 TCVN 1651-2: 2008 Thép cốt bê tông Phần 2 – Thép thanh vằn Hà Nội 2008

4 TCVN 4612: 1988: Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng Kết cấu bê tông cốt thép

Kí hiệu quy ước và thể hiện bản vẽ Hà Nội 1988

5 TCVN 4453:1995 Tiêu chuẩn bắt buộc áp dụng từng phần-kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối-quy phạm thi công và nghiệm thu

6 TCVN 5574:2018: Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

7 TCVN 9343:2012: về Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Hướng dẫn công tác bảo trì

1.4.3 Tiêu chuẩn ngành

1 TCXD 198:1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối Hà Nội 1997

2 .TCXDVN 276:2003 Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

3 .TCXVN 323: 2004 Nhà cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế

4 TCVN 4451:1987 Nhà ở – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

5 TCXD 40:1987 Kết cấu xây dựng nền – Nguyên tắc cơ bản về tính toán

6 TCVN 5573:1991 Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

7 TCXDVN 338:2005 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

8 .TCXDVN 327:2004 Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép – Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển

từ 1 đến 5 tầng cà được xây dựng trên nền đất tốt Hoặc nếu nền đất yếu thì gia cố

nền đất.

Hình 2.1 Móng đơn

− Phạm vi ứng dụng: dựa vào tải trọng và tính chất của đất nền

− Ưu điểm:

− Nhược điểm:

hay nâng cấp thêm

không bằng các công trình được xây dựng trên nền móng sâu.

2.1.2 Móng băng

− Định nghĩa: Móng băng là loại móng thường có dạng một dải dài, có thể độc lập (hoặc giao nhau theo hình chữ thập), được dùng để đỡ toàn bộ kết cấu của tòa nhà

Hình 2.2 Móng băng

− Phạm vi ứng dụng: là những móng xây trên hố đào trần

− Ưu điểm: Cũng như các loại móng khác, móng băng giúp cho sự liên kết giữa tường và cột chắc hơn theo phương thẳng đứng Ngoài ra, loại móng này còn có tác dụng giảm áp lực đáy móng; Giúp cho việc truyền tải trọng lượng công trình xuống phía dưới được đều hơn

− Nhược điểm: Chiều sâu của móng băng nhỏ nên tính ổn định, chống lật, chống trượt của móng kém

2.1.3 Móng bè

− Định nghĩa: Móng bè về cơ bản là 1 móng bằng phẳng nằm trên đất kéo dài trên toàn bộ diện tích của tòa nhà Qua đó hỗ trợ việc xây dựng và chuyển trọng lượng của toàn bộ công trình xuống đất.

vì có chi phí thấp, thời gian thi công nhanh.

− Nhược điểm: Chỉ thích hợp với những khu vực có nền đất ổn định, không bị sụt lún hay sạt lở Vì móng bè rất dễ bị lún không đều Lún lệnh do các lớp địa chất bên dưới, dẫn đến tuổi thọ công trình giảm Gây ảnh hưởng đến phương án kinh doanh.

− Phạm vi ứng dụng:các công trình dân dụng, nhà dân

− Ưu điểm:Chi phí xây dựng móng không cao, chất lượng cọc đảm bảo

− Nhược điểm: Đối với biện pháp khoan hạ thông thường gặp khó khăn khi qua các lớp dất cứng

B Cọc khoan nhồi

− Định nghĩa: Cọc khoan nhồi là cọc bê tông được đổ tại chỗ trong các lỗ tạo bằng phương pháp khoan hoặc ống thiết bị

Hình 2.4b Móng cọc khoan nhồi

− Phạm vi ứng dụng: có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau

− Ưu điểm:

 Rút bớt được công đoạn đúc cọc

 Cọc khoan nhồi tận dụng hết khả năng làm việc của vật liệu, giảm được số cọc trong móng, có thể bố trí cốt thép phù hợp với điều kiện chịu lực của cọc

 Không gây tiếng ồn và tác động đến môi trường, phù hợp để xây dựng các công trình lớn trong đô thị

 Cho phép chế tạo các cọc khoan nhồi đường kính lớn và độ sâu lớn, phù hợp cho các công trình cầu lớn

− Nhược điểm: Sản phẩm trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu trong lòng đất, các khuyết tật dễ xảy ra:

 Hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi qua các lớp đất khác nhau

 Bê tông xung quanh thân cọc dễ bị rửa trôi lớp xi-măng khi gặp mạch nước ngầm hoặc gây ra rỗ mặt thân cọc

 Lỗ khoan nghiêng lệch, sụt vách lỗ khoan

 Bê tông đổ thân cọc dễ bị không đồng nhất và phân tầng

 Thi công phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết như mùa mưa bão Vì việc bố trí thi công lại hoàn toàn ngoài trời

 Hiện trường thi công dễ bị lầy lội ảnh hưởng đến môi trường

 Chi phí thí nghiệm cọc khoan nhồi quá tốn kém

C Cọc khoan hạ

− Định nghĩa: Là cọc chế tạo sẵn, được hạ xuống bằng búa treo hoặc Diezel,hạ xuống bằng búa máy rung, hoặc được thi công bằng phương pháp xói nước

Hình 2.4c Móng cọc khoan hạ

− Phạm vi ứng dụng: gia cố nền móng cho các loại công trình dân dụng

− Ưu điểm:

 Thi công dễ dàng và cơ giới hóa hoàn toàn trong thi công hạ cọc

 Chi phí xây dựng không cao

2.2.3 Ba-rét

− Định nghĩa: Cọc Ba-rét (hay còn được gọi là cọc barrette), thực chất là một

loại cọc nhồi bê tông, nhưng khác cọc khoan nhồi về hình dạng tiết diện, và

phương pháp tạo lỗ: tạo lỗ bằng máy đào (cũng có khi gọi là máy cạp) để đào đất hoặc các phương pháp khác chứ không chỉ dùng phương pháp khoan bằng máy khoan Tiết diện cọc nhồi là hình tròn còn barrette là chữ nhật, chữ thập, chữ I, chữ H và được tạo lỗ bằng gầu ngoạm Cọc Barrette được người Pháp cải tiến

từ cọc nhồi để tạo ra sức chịu tải lớn hơn với cùng một thể tích bê tông sử dung

Hình 2.6 Móng cọc Ba-rét

− Phạm vi ứng dụng: Thi các công trình trình dân dụng tải trọng lớn

− Ưu điểm: Cọc barrette có sức chịu tải lớn hơn nhiều so với cọc nhồi

− Nhược điểm: khó khăn khi thi công trên nền đất đá, cho nên mũi cạp đất của

barrrette chậm lại

2.2.4 Giếng chìm

− Định nghĩa: Giếng chìm là một kết cấu thể hiện phương pháp thi công của móng Giếng được đúc bằng bê tông cốt thép Khi hạ giếng, kết cấu được đúc từng đốt có chiều cao từ 4  6m, đất bên trong được đào đi, giếng được chìm dần xuống nhờ trọng lượng bản thân của nó vượt quá lực ma sát của đất ở xung quanh giếng

− Phạm vi ứng dụng: Giếng chìm được dùng trong những trường hợp tải trọng tương đối lớn lớp đất tốt nằm dưới sâu từ 5 đến 12m Tuy nhiên trên thế giới có nhiều giếng chìm hạ được rất sâu đến 72,6m kể từ mặt nước (ỏ Mỹ)

− Ưu điểm: Ưu điểm chính của móng giếng chìm là khi thi công không yêu cầu phải

có những thiết bị phức tạp

− Nhược điểm: Nhược điểm của móng giếng chìm là khhối lượng lớn, nên tthời gian thi công lâu; trong trường hợp giếng phải đi qua lớp cát bột có chiều dày lớn, cường độ thấp, sẽ xảy ra hiện tượng đất đùn vào giếng quá nhiều khi bơm nước, và giếng dễ bị nghiêng lệch vì áp lực không đều xung quang giếng; trường hợp nền đất có đá tảng lớn hoặc các chướng ngại vật lắng đọng ở đáy sông gây cản trở cho việc hạ giếng

2.3 Móng trên nền gia cố

2.3.1 Móng băng trên đệm cát

− Định nghĩa: Là loại móng được thi công trên nền đất yếu và biện pháp khắc phục bằng đệm cát trên đất yếu là một trong những công trình xây dựng phổ biến nhất Cho đến nay ở nước ta, việc xây dựng cấu trúc này trên đất yếu vẫn là vấn không

dễ cho người xây dựng, đặt ra nhiều vấn đề phức tạp cần được nghiên cứu nghiêm túc, đảm bảo sự ổn định và cho phép giải quyết công trình

chặt lại Đất được nén chặt thêm bởi quá trình tạo ra lỗ Còn nước ở trong đất thì sẽ bị nén cho thoát ra ngoài lỗ khoan được nhồi cát

độ lún được giảm và ổn định hơn

− Nhược điểm: không nên sử dụng cọc cát ở các loại đất quá nhão (lúc mà hệ số nén chặt) Loại cọc cát không có khả năng làm chật đất được và không phù hợp lớp đất yếu có mỏng hơn 2m thì nên ứng dụng đệm cát thì tốt hơn

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CỌC ĐƠN

3.1 Mô tả hệ thống móng cọc

- Móng cọc là một loại móng sâu thường sử dụng trong các công trình có tải trọng lớn

Nó đáp ứng được yêu cầu biến dạng và cường độ của công trình

- Hệ thống móng cọc bằng bê tông cốt thép

- Theo TCXD 189:1996 điều 4.4.7 thì đài cọc có trên 2 cây cọc phải được liên kết với đài cọc khác bằng giằng móng theo phương vuông góc với đường thẳng đi qua tâm đài cọc

- Vật liệu:

+ Bê tông Mac 250 có 0 0.58 , Rn = 110kG/cm2, Rk = 8.8kG/cm2

+ Thép dọc chịu lực CII: Ra = 2600kG/cm2

+ Thép đai CI: Ra = 2000kG/cm2, Rad = 1600kG/cm2

- Tải trọng tác dụng lên móng gồm: tải từ khung, đà kiềng, giằng móng, bản thân móng và đất đắp trên móng Tất cả được thống kê trong phụ lục

Mặt bằng móng

công trình bên trên đạt trạng thái giới hạn quy định theo TCXD 205:1998 - điều 1.4, TCXD 45-1978

- Tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chịu tải của cọc, áp dụng TCXD 205:1998

3.2.1 Chọn chiều dài và tiết diện cọc

- Chọn cọc có tiết diện ngang 25x25cm

- Chiều sâu chôn móng tính từ mặt đất tự nhiên -1.2m

- Bê tông mac 250, Rn=110kG/cm2

- Theo tài liệu địa chất nhận thấy lớp SM2 là lớp cát màu xám vàng, hạt độ trung bình đến mịn và trạng thái cứng Ta chọn lớp này làm lớp chịu lực cho công trình, chọn chiều dài cọc là 32m, cọc gồm 4 đoạn dài 8m liên kết với nhau cắm qua 7 lớp đất

- Đoạn ngàm vào đài 0.8m

- Phần đầu cọc chịu trực tiếp tải trọng búa, nên bố trí thêm thép gia cường 3 lớp mỗi lớp cách nhau 5cm

- Mũi cọc dùng để xuyên thủng các tầng cứng hay các dị vật mỏng, do đó tại mũi cọc nên bố trí thép định hướng hàn chặt vào thép chịu lực, thép định hướng thường chọn

3.3 Xác định sức chịu tải của cọc

Ta xác định sức chịu tải của cọc ở 4 độ sâu: -32m, -8m, -16m và -24m

3.3.1.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

- Ở độ sâu -32m

Quan niệm tính xem cọc là cấu kiện chịu nén trung tâm có xét đến uốn dọc, theo quan niệm trên thì sức chịu tải của cọc theo vật liệu được xác định theo công thức (tính theo TCXDVN 356: 2005:

 a a b n

VL R F R F

P  

Trong đó:

Ra = 2600kG/cm2: cường độ chịu kéo của cốt thép CII

Rb = 110kG/cm2: cường độ chịu nén của bê tông Mac 250

Fb = bxh = 25x25 = 625cm2: diện tích tiết diện ngang của cọc

04.816

4  cm : diện tích cốt thép dọc

: hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc l0 và chiều dài cạnh cọc nhỏ nhất r Dựa vào tỉ số 128

25 0

theo bảng A.3 –TCXD 205:1998 ứng với lớp đất tại mũi cọc là lớp cát pha có hạt độ trung bình đến mịn, ta tìm được mR = 1.1, mf = 1

qp: cường độ chịu tải ở mũi cọc (tra bảng A1-TCXD 205:1998), ứng với đất cát hạt mịn và độ sâu mũi cọc 32m thì qp= 392T/m2

Ap = 0.25x0.25 = 0.0625m2: diện tích tiết diện ngang của cọc

u = 4x0.25 = 1m: chu vi tiết diện ngang cọc

li : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên của cọc (chiều dày mỗi lớp