CHNG CHNG 4 4 MONG SAU MONG SAU

5 Xác ñịnh sức chịu tải của cọc ñơn theo vật liệu làm cọc và theo ñk ñất nền.. Trong giai ñoạn sử dụng: Trong quá trình sử dụng, còn có khả năng ñất bị phá hoại gây cho hệ móngcọc có chu

Trang 1

CHƯƠNG CHƯƠNG 4 4: MÓNG SÂU : MÓNG SÂU

4.1 Phân loại móng sâu4.2 Phân loại cọc và móng cọc4.3 Cấu tạo cọc và ñài cọc

4.4 Xác ñịnh sức chịu tải thẳng ñứng của cọc ñơn4.5 Xác ñịnh số lượng cọc và bố trí cọc trong mặt bằng4.6 Tính toán nền móng cọc treo theo TTGH

4.7 Tính toán ñộ bền và cấu tạo ñài cọc4.8 Móng cọc dạng băng và bè

Trang 2

CHƯƠNG 4: MÓNG SÂU CHƯƠNG 4: MÓNG SÂU

4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang4.10 Nền móng chịu tải trọng ñộng ñất

Trang 3

4 Móng sâu

4.1 Phân loại móng sâu

Móng sâu là móng ñặt tới những lớp ñất có khả năng chịu lực ở dưới sâu

Móng sâu ñược sử dụng khi:

• Các lớp ñất phù hợp nằm dưới các lớp ñất “yếu”

• Mực nước ngầm cao

• Lực ñẩy ngang lớn

• Lực ñứng lớn, ñặc biệt khi chịu kéo

• Mái dốc, lớp ñất trên nghiêng lớn

• Công trình quan trọng, ñòi hỏi ñộ tin cậy cao

Phân loại móng sâu:

Gồm: móng cọc, tường trong ñất, giếng

Trang 4

Móng cọc:

Là móng gồm 1 hoặc nhiều

Là móng gồm 1 hoặc nhiềucọc ñược liên kết với nhaubằng 1 tấm phân bố gọi là

ñài cọc

Trang 5

4 Móng sâu

4.2 Phân loại cọc và móng cọc

4.2.1 Theo vật liệu

Trang 6

4 Móng sâu

Bê tông cốt thép

Trang 7

Dầm sàn tầng hầm

300 x 600 16

6700 1800 1800

6

Þ 14 @ 200 5

5

Þ 36 @ 80 4

4Þ 25 ở 4 góc kéo dài suốt cọc

Bt lót đá 4 x 6 B#150 -4.500

16Þ 25 kéo dài từ đầu cọc đến 2/3 cọc, sau đó cắt thép chưà lại 4 Þ 25 đi tiếp đến cuối cọc

Trang 10

4 Móng sâu

Trang 11

4 Móng sâu

4.2.2 Theo cách truyền tải

Cọc truyền tải theo phương ñứng (cọc chịu kéo, nén) và cọc truyền tải theophương ngang (cọc chịu uốn)

Trang 12

4 Móng sâu

4.3 Cấu tạo cọc và ñài cọc

4.3.1 Cọc chế tạo sẵn tiết diện ngang hình lăng trụ

Ưu ñiểm :

Cọc ñược chế tạo trên mặt ñất do ñó chất lượng cọc dễ kiểm soát, hiệu quả

sử dụng vật liệu cao; cọc làm việc không phụ thuộc mực nước ngầm

Nhược ñiểm :

Khả năng chịu uốn kém dễ bị nứt khi vận chuyển, cẩu lắp do ñó khó sử

Khả năng chịu uốn kém dễ bị nứt khi vận chuyển, cẩu lắp do ñó khó sửdụng cọc chiều dài lớn; là cọc chiếm chỗ có thể gây ra nâng mặt nền lâncận; sức chịu tải nhỏ so với cọc ñổ tại chỗ do khó hạ cọc chiều dài, tiếtdiện lớn

Trang 13

≥B15 khi cọc tiết diện 20x20cm

Thép

Thép dọc: ≥Φ14Thép ñai: Φ6-8, có thể xoắn hoặc ngang

Lưới thép ñầu cọc: Là lưới thép hàn 3-5 lưới,Φ6a50

Thép dẫn hướng: ≥Φ22, l ≥500

Thép móc cẩu: Mỗi ñoạn có hai vị trí móc cẩu cách ñầu coc là 0,207l

Bản thép: ñặt ở ñầu cọc, mũi cọc và bản thép nối Dày 4-10mm

Trang 14

4 Mĩng sâu

ĐOẠN CỌC A TL 1 / 20

Þ 8 @ 200

8000 4100

4.3 Cấu tạo cọc và đài cọc

Þ 8 @ 100

1600

Þ 8 @ 50 350

230 70

Trang 15

4 Móng sâu

Trang 16

4 Mĩng sâu

4.3.2 Cọc khoan nhồi, cọc barét

Cọc nhồi là cọc được thi cơng tạo lỗ trước trong đất, sau đĩ lỗ được lấp

đầy bằng bê tơng cĩ hoặc khơng cĩ cốt thép Việc tạo lỗ được thực hiện

bằng phương pháp khoan, đĩng ống hay các phương pháp đào khác

Cọc nhồi cĩ đường kính bằng và nhỏ hơn 600mm được gọi là cọc nhồi cĩ

đường kính nhỏ, cọc nhồi cĩ đường kính lớn hơn 600mm được gọi là cọc

4.3 Cấu tạo cọc và đài cọc

nhồi đường kính lớn

4Þ 25 ở 4 góc kéo dài

Bt lót đá 4 x 6 B#150

4

100

1800 650

Þ 8 @ 200 300

Þ 36 @ 804

16Þ 25 kéo dài từ đầu cọc đến 2/3 cắt thép chưà lại 4 Þ 25 đi tiếp đến cuối cọc

Trang 17

Không gây tiếng ồn và tác ñộng ñến công trình lân cận.

Không gây tiếng ồn và tác ñộng ñến công trình lân cận

Rút bớt ñược công ñoạn ñúc cọc, do ñó không cần các khâu xây dựng bãi

ñúc, lắp dựng ván khuôn

Cho phép kiểm tra trực tiếp các lớp ñất lấy mẫu từ các lớp ñất ñào lên

Nhược ñiểm :

Khó kiểm soát chất lượng bê tông cọc

Cọc ñổ tại chỗ, nên dễ xảy ra các khuyết tật ảnh hưởng tới chất lượng cọc Phụ thuộc nhiều vào thời tiết như mưa bão , mặt bằng thi công lầy lội ảnhhưởng ñến môi trường

Chi phí kiểm tra thí nghiệm với cọc khoan nhồi tốn kém

Trang 18

Nối lồng thép: 30-45d, nối buộc

Giảm d trước rồi giảm số thanh theo chiều sâu

Ống siêu âm d=60, số lượng cọc thí nghiệm siêu âm > 25%

Trang 19

4 Móng sâu

Trang 20

4 Móng sâu

Trang 21

4 Móng sâu

Dạng ñài ñơn, băng, bè, thường ñổ bê tông ñài toàn khối liên kết với cọc

Yêu cầu ñối với ñài: Bê tông >B15

Thép: dùng thép gai, cấu tạo theo nguyên tắc bản conson, dầm liên tục hoặc bản

Trang 22

4 Móng sâu

Thiết kế móng cọc ñài thấp

Móng cọc ñài thấp

Hiện nay việc tính toán móng cọc ñài thấp ñang dựa theo giả thiết sau: tải trọng

ngang hoàn toàn do các lớp ñất từ ñáy ñài trở lên tiếp nhận khi móng cọc ñài thấp có chiều sâu chôn ñài h thỏa mãn yêu cầu sau:

Trang 23

4 Móng sâu

Thiết kế móng cọc ñài thấp

Thứ tự thiết kế móng cọc

1) Đánh giá ñiều kiện ñịa chất công trình, ñịa chất thuỷ văn

2) Xác ñịnh tải trọng tác dụng xuống móng, tìm các tổ hợp bất lợi

3) Chọn ñộ sâu ñặt ñế ñài (theo ñiều kiện móng cọc ñài thấp)

4) Chọn loại cọc, chiều dài và kích thước tiết diện cọc

5) Xác ñịnh sức chịu tải của cọc ñơn theo vật liệu làm cọc và theo ñk ñất nền

6) Xác ñịnh số lượng cọc và bố trí cọc trong ñài

7) Tính toán nền theo TTGH I (nếu cần)

8) Tính toán nền móng theo TTGH II

9)Tính toán ñài cọc theo TTGH I

9.1- Kiểm tra chiều cao ñài cọc theo ñiều kiện chống chọc thủng9.1- Tính toán và bố trí cốt thép cho ñài cọc theo cấu kiện chịu uốn

Trang 24

Trong giai ñoạn thi công:

Cọc ñúc sẵn trong quả trình hạ cọc có thể bị gãy, ñứt, vỡ do cẩu, lắp, ñóng,rung, ép → người ta nói cọc bị phá hoại do vật liệu → sức chịu tải của cọctheo ñộ bền của vật liệu P

theo ñộ bền của vật liệu Pv

Trong giai ñoạn sử dụng:

Trong quá trình sử dụng, còn có khả năng ñất bị phá hoại gây cho hệ móngcọc có chuyển vị lớn vượt giới hạn → công trình mất ổn ñịnh → sức chịutải của cọc theo ñộ bền của ñất nền

Tóm lại:

Sức chịu tải của cọc ñược ñánh giá là giá trị an toàn theo hai giá trị sức chịutải về phương diện vật liệu và nền ñất

Trang 25

4 Móng sâu

4.4.2 Sức chịu tải của cọc theo ñộ bền của vật liệu

4.4.2.1 Cọc bê tông cốt thép hình lăng trụ chế tạo sẵn tiết diện ñặc

Ab - diện tích tiết diện ngang của bê tông

R - cường ñộ chịu nén tính toán của bê tông

Rb - cường ñộ chịu nén tính toán của bê tông

As- diện tích tiết diện ngang của cốt thép

Rsc - cường ñộ chịu nén tính toán của cốt thép

ϕ - hệ số uốn dọc

- Cọc xuyên qua than bùn, bùn cũng như cọc trong móng cọc ñài cao thì sự

uốn dọc ñược kể ñến trong phạm vi chiều dài tự do của cọc (ñược tính từ ñế

ñài ñến bề mặt lớp ñất có khả năng ngăn cản biến dạng uốn của cọc)

- Móng cọc ñài thấp, cọc không xuyên qua than bùn, bùn thì ϕ = 1

Trang 26

4 Móng sâu

4.4.2.1 Cọc bê tông cốt thép hình lăng trụ chế tạo sẵn tiết diện ñặc

ltt/d 12,1 13,9 15,5 17,3 19,1 20,8 22 24,3 26

4.4 Xác ñịnh sức chịu tải thẳng ñứng của cọc ñơn

ltt - chiều dài tính toán cọc

b - bề rộng của tiết diện ngang của cọc

d - ñường kính cọc

Trang 27

4 Móng sâu

4.4.2.2 Cọc ống chế tạo sẵn tiết diện ñặc

Ab - diện tích tiết diện ngang của lõi bê tông (phần bê tông nằm trong cốt ñai)

Rsx - cường ñộ tính toán của cốt xoắn

Asx- diện tích quy ñổi của cốt xoắn, Asx= πDnfx /tx

Dn - ñường kính vòng xoắn

fx - diện tích tiết diện của cốt xoắn

t - khoảng cách giữa các vòng xoắn

Trang 28

m1 - hệ số ñiều kiện làm việc

cọc nhồi bê tông qua ống dịch chuyển thẳng ñứng m1 = 0,85

m2 - hệ số ñiều kiện làm việc kể tới ảnh hưởng của phương pháp thi công cọc :

m2 = 1 thi công không cần ống chống vách, mực nước ngầm thấp hơn mũi cọc;

m2 = 0,9 khi thi công cần dùng ống chống vách và nước ngầm không xuất hiện;

m2 = 0,7 cần dùng ống chống vách và ñổ bê tông trong dung dịch sét

Trang 29

4 Móng sâu

4.4.3 Sức chịu tải của cọc theo ñộ bền của ñất nền

Cọc chịu tải thẳng ñứng của cọc ñơn gồm có các trường hợp sau:

Cọc chịu kéo: SCT kéo (nhổ) của cọc

Cọc chịu nén gồm có Cọc treo (cọc ma sát) và Cọc chống: SCT nén của cọc

Trang 30

4 Móng sâu

4.4.3.1 Theo kết quả thí nghiệm trong phòng

m - hệ số ñiều kiện làm việc của cọc, lấy m = 1

Ap - diện tích tiết diện ngang của chân cọc

R - Cường ñộ tính toán của ñá ở chân cọc chống

Đối với cọc ñóng và ép R = 20000 kPa

Đối với cọc nhồi, cọc ống có ñổ bê tông lòng ống:

kñ- hệ số an toàn ñối với ñất, lấy kñ = 1,4

n

R

R =

k®

Trang 31

4 Móng sâu

m = 0,8 cho cọc nhồi, cọc ống ñường kính d > 0,8m mũi cọc hạ vào ñất sét

có ñộ bão hòa G < 0,85 m = 1 cho các trường hợp khác

mR, mfi - hệ số ñiều kiện làm việc của ñất kể tới phương pháp thi công cọc:

Cọc ñóng (d ≤ 0,8m) - cọc thứ nhất : mR, mf tra Bảng A.3 TCXD 205:1998Cọc nhồi, khoan nhồi, ống d≥0,8m - cọc thứ hai:

mftra theo bảng A.5 TCXD 205:1998, còn mR = 1 trong mọi trường hợp,riêng khi mở rộng chân ñế bằng nổ mìn, mR =1,3; khi thi công cọc có mởrộng ñáy bằng phương pháp ñổ bê tông dưới nước thì lấy mR = 0,9

Trang 32

4 Móng sâu

li - chiều dày lớp ñất thứ i tiếp xúc với cọc

fsi - cường ñộ tính toán của ma sát thành lớp ñất thứ i với bề mặt xung

quanh cọc, tra Bảng A.2 TCXD 205:1998

Trang 34

4 Móng sâu

c,u R p p fi si i

P m m q A U m f l

Trang 40

4 Móng sâu

m - hệ số ñiều kiện làm việc W: trọng lượng của cọc

Khi cọc hạ vào ñất nền < 4m lấy m = 0,6 , trường hợp còn lại lấy m = 0,8

Sức chịu tải cho phép của cọc (dùng thiết kế):

Trang 41

4 Móng sâu

4.4.3.2 Theo các thí nghiệm hiện trường (CPT, SPT… )

a) Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (TCVN 9351_2012)

Thí nghiệm SPT ñược thực hiện trong lỗ khoan bằng cách ñóng ống ñườngkính 5,1cm, dài 45cm, bằng búa nặng 64kG với chiều cao rơi tự do 76cm

Khi thí nghiệm, ñếm số búa ñể ñóng cho từng ñoạn 15cm ống lún trong ñất,15cm ñầu không tính, chỉ ñếm số búa cho 30cm sau cùng kí hiệu là N30

15cm ñầu không tính, chỉ ñếm số búa cho 30cm sau cùng kí hiệu là N30

ñược xem là số búa tiêu chuẩn N

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn ñược áp dụng khá phổ biến ở các nướcphương tây ñể xác ñịnh sức chịu tải của cọc Quy trình ASSHTO của Mỹ,

JC của Nhật và một số nước khác ñều trình bày việc dự tính sức chịu tảicủa cọc theo kết quả của thí nghiệm SPT

Từ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT cho phép ta xác ñịnh ñược sức

chịu tải của cọc, Độ chặt tương ñối Dr, Góc ma sát trong, E 0 , ñộ sệt I L ,

ñộ bền nén có nở hông q u

Trang 42

4 Móng sâu

a) Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

Trang 43

4 Móng sâu

Trang 44

4 Móng sâu

Theo TCXD 205:1998, sức chịu tải cho phép của cọc theo thí nghiệm SPT

có thể xác ñịnh theo công thức Nhật Bản:

Ap - diện tích tiết diện ngang mũi cọc (m2)

Np- chỉ số SPT của ñất dưới mũi cọc

Nsi - chỉ số SPT trung bình của lớp ñất rời i bên thân cọc

Lsi - chiều dài ñoạn cọc nằm trong lớp ñất rời i (m)

n - số lớp ñất rời cọc xuyên qua

cuj - lực dính không thoát nước của lớp ñất loại sét j (kN/m2)

Trang 45

4 Móng sâu

Theo TCXD 205:1998, sức chịu tải cho phép của cọc theo thí nghiệm SPT

có thể xác ñịnh theo công thức Nhật Bản:

m - số lớp ñất loại sét mà cọc xuyên qua

Trang 46

4 Móng sâu

Trang 47

4 Móng sâu

Trang 48

4 Móng sâu

Trang 49

4 Móng sâu

Trang 50

4 Móng sâu

Trang 51

4 Móng sâu

Trang 52

4 Móng sâu

Trang 53

4 Móng sâu

b) Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (TCVN 9352_2012)

Xuyên tĩnh là dùng kích ép một chiếc cọc tròn thu nhỏ bằng kim loại gồm

cần xuyên là ống kim loại thành dày và chùy xuyên với tốc ñộ không ñổikhoảng 2cm/sec Chùy xuyên gồm mũi hình nón (côn) có góc ở ñỉnhthường là 600 ñường kính 35,7mm có cơ cấu ñể ño lực cản mũi xuyên và

thường là 600 ñường kính 35,7mm có cơ cấu ñể ño lực cản mũi xuyên và

có thể có măng xông ñể ño ma sát cũng như có thể ño ñược áp lực nước lỗrỗng trong ñất

Từ thí nghiệm xác ñịnh ñược sức chịu tải của nền, ñộ chặt của ñất cát, góc

ma sát trong của ñất, Cucủa ñất dính, R, E0

q k q ;f

TCVN 10304-2014 mục G.4

Trang 54

4 Móng sâu

b) Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT

Trang 55

4 Móng sâu

ci

R

R q A u f l P

2 3 q

q k q ;f

Trang 56

4 Móng sâu

ci

R

R q A u f l P

2 3 q

Trang 57

Diện tích sơ bộ ñế ñài là

Trọng lượng của ñài và ñất trên ñài

=

− γ

tt 0

N F

Trang 58

P

Trang 59

α > ϕ = ∑ ∑ =

Nhúm cọc

Do ảnh hưởng tương hỗ cỏc cọc mà sứcchịu tải của mỗi cọc sẽ bộ hơn so vớicọc ủơn và ủộ lỳn của nhúm cọc lớnhơn ủộ lỳn của cọc ủơn

i i tb

α > ϕ = ∑ ∑ =

∑

a) Cọc đơn b) Nhóm cọc

Định dạng
Số trang	111
Dung lượng	4,23 MB