THIẾT KẾ TRUNG TÂM GIÁM ĐỊNH HÀNG HÓA TP. HCM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
125

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP.HCM
KHOA KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH






PHẦN NỀN MĨNG
( 50%)

ĐỀ TÀI :
THIẾT KẾ
TRUNG TÂM GIÁM ĐỊNH HÀNG HĨA
TP. HCM







GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S NGUYỄN VĂN GIANG
SINH VIÊN THỰC HIỆN : TRIỆU HỒNG PHƯƠNG
LỚP : 05XD21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
126
CHƯƠNG 1.
SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT VÀ PHƯƠNG ÁN MĨNG
6500
5500
4
6500
E D
1
5500 5500
2
3
65006500
C B A
Hình 1.1 - Mặt bằng móng



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN

GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
127
LỚP 1: SÉT PHA CÁT TRẠNG THÁI DẺO CỨNG
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 2150daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 1150daN/m³
ĐỘ SỆT B: 0.28
GÓC MA SÁT: 24 (độ)
LỰC DÍNH : 1200daN/m²
LỚP 2: SÉT PHA CÁT TRẠNG THÁI DẺO MỀM
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 1850daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 884daN/m³
ĐỘ SỆT B: 0.657
GÓC MA SÁT: 16 (độ)
LỰC DÍNH : 1000daN/m²
LỚP 3: CÁT PHA TRẠNG THÁI DẺO
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 1920daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 996daN/m³
ĐỘ SỆT B: 0.333
GÓC MA SÁT: 18 (độ)
LỰC DÍNH : 2500daN/m²
LỚP 4: CÁTCH?T TRẠNG THÁI CHẴT VỪA
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 1900daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 939daN/m³
GÓC MA SÁT: 28 (độ)
LỰC DÍNH : 0 daN/m²
LỚP 5: CÁT V? A VÀ HẠT TRUNG CHẶT
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 1920daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 1013daN/m³

GÓC MA SÁT: 33 (độ)
LỰC DÍNH : 100daN/m²
LỚP 6: CÁT THÔ LẪN CUỘI SỎI CHẶT
DUNG TRỌNG TỰ NHIÊN: 2010daN/m³
DUNG TRỌNG ĐẨY NỔI : 10764daN/m³
GÓC MA SÁT: 35 (độ)
LỰC DÍNH : 200daN/m²
H
K
2
H
K
1
chiều
dày
(m)
Tên
lớp
Độ
sâu
(m)
Mặt căt đòa chất
+0.000
-5.700
-10.500
-18.500
-28.900
-37.500
5.700
4.800

8.000
10.400
8.600
Lớp1
Lớp2
Lớp3
Lớp4
Lớp5
Lớp6
MNN
-3.000
21.500

Hình 1.2 - Mặt cắt địa chất


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
128
1.1. Kết quả số liệu địa chất
Căn cứ kết quả khoan khảo sát tại các hố khoan, địa tầng tại vị trí xây dựng cơng
trình bao gồm các lớp như sau:
1. Lớp 1: Sét pha dẻo cứng, bề dày 5.7m.
Lớp 1 là sét pha dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây dựng tốt; tuy
nhiên, với cơng trình cao tầng thì chiều dày lớp đất khá mỏng khơng thích hợp làm
nền móng.
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 33.25%

- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.6 G/cm³
- Dung trọng khơ
k

: 2.15 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 1.15 G/cm³
- Khối lượng riêng

: 2.62 G/cm³
- Độ bão hòa G : 90.37%
-
Giới hạn chảyW
L
: 24%

- Giới hạn dẻo W
P
: 11.5%
- Độ sệt B : 0.28
- Mơ đun đàn hồi : 220 kG/cm²
- Lực kết dính c : 0.12 kG/cm²
- Góc nội ma sát

: 24

- Kết quả thí nghiệm SPT : 20 búa/30cm
2. Lớp 2: Sét pha, bề dày 4.8m.
Lớp 2 là sét pha dẻo mềm có khả năng chịu tải yếu, tính năng xây dựng yếu, biến
dạng lún lớn. Do đó khơng thể làm nền cho cơng trình được.
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 28.12%
- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.68 G/cm³
- Dung trọng khơ
k

: 1.85 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 0.884 G/cm³
- Khối lượng riêng

: 2.64 G/cm³
- Độ bão hòa G : 87.45%
-
Giới hạn chảyW
L
: 36%

- Giới hạn dẻo W
P
: 22%

- Độ sệt B : 0.657
- Mơ đun đàn hồi :100 kG/cm²
- Lực kết dính c : 0.10 kG/cm²
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
129
- Góc nội ma sát

: 16
- Kết quả thí nghiệm SPT : 10 búa/30cm
3. Lớp 3: Cát pha, bề dày 8m.
Lớp 3 là cát pha dẻo có khả năng chịu tải trung bình, tính năng xây dựng trung
bình, biến dạng lún trung bình, chiều dày lớp đất khá lớn (8m).
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 24.89%
- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.65 G/cm³
- Dung trọng khơ
k

: 1.92 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 0.996 G/cm³
- Khối lượng riêng


: 2.61 G/cm³
- Độ bão hòa G : 91.25%
-
Giới hạn chảyW
L
: 24%

- Giới hạn dẻo W
P
: 18%
- Độ sệt B : 0.333
- Mơ đun đàn hồi : 100 kG/cm²
- Lực kết dính c : 0.25 kG/cm²
- Góc nội ma sát

: 18
- Kết quả thí nghiệm SPT : 17 búa/30cm
4. Lớp 4: Cát chặt, bề dày 10.4m.
Lớp 4 là lớp cát chặt có khả năng chịu tải tốt, tính năng xây dựng tốt, biến dạng
lún trung bình, chiều dày lớn (10,4m).
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 19.52%
- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.65 G/cm³
- Dung trọng khơ
k


: 1.9 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 0.939 G/cm³
- Khối lượng riêng

: 2.66 G/cm³
- Độ bão hòa G : 86.21%
-
Giới hạn chảyW
L
: -%

- Giới hạn dẻo W
P
: -%
- Độ sệt B : 0
- Mơ đun đàn hồi :140 kG/cm²
- Lực kết dính c : 0.1 kG/cm²
- Góc nội ma sát

: 28
- Kết quả thí nghiệm SPT : 32 búa/30cm
5. Lớp 5: Cát hạt nhỏ và trung, bề dày 8,6m.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
130

Lớp 5 là lớp cát vừa và hạt trung chặt vừa có khả năng chịu tải khá lớn, tính năng
xây dựng tốt, biến dạng lún nhỏ, chiều dày khá lớn (8,6m).
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 16.91%
- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.65 G/cm³
- Dung trọng khơ
k

: 1.92 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 1.013 G/cm³
- Khối lượng riêng

: 2.66 G/cm³
- Độ bão hòa G : 85.32%
-
Giới hạn chảyW
L
: -%

- Giới hạn dẻo W
P
: -%
- Độ sệt B : 0
- Mơ đun đàn hồi : 310 kG/cm²

- Lực kết dính c : 0.1 kG/cm²
- Góc nội ma sát

: 33
- Kết quả thí nghiệm SPT : 47 búa/30cm
6. Lớp 6: Cát thơ lẫn cuội sỏi, bề dày 21.5m.
Lớp 6 là lớp cát thơ lẫn cuội sỏi chặt, có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây
dựng tốt, biến dạng lún nhỏ, chiều dày lớp đất lớn (21,5m) và chưa kết thúc trong
phạm vi lỗ khoan 60m. Do đó đáng tin cậy làm nền cho các cơng trình cao tầng.
Các chỉ tiêu cơ lý:
- Độ ẩm tự nhiên W : 13.59%
- Dung trọng tự nhiên
w

: 2.64 G/cm³
- Dung trọng khơ
k

: 2.01 G/cm³
- Dung trọng đẩy nổi
dn

: 1.076 G/cm³
- Khối lượng riêng

: 2.67 G/cm³
- Độ bão hòa G : 89.56%
-
Giới hạn chảyW
L

: -%

- Giới hạn dẻo W
P
: -%
- Độ sệt B : 0
- Mơ đun đàn hồi : 400 kG/cm²
- Lực kết dính c : 0.2 kG/cm²
- Góc nội ma sát

: 35
- Kết quả thí nghiệm SPT : 65 búa/30cm
1.2. Lựa chọn giải pháp nền móng
- Thiết kế nhà cao tầng, khơng chỉ việc lựa chọn kết cấu chịu lực chính bên
trên, là quan trọng, mà các giải pháp về nền móng bên dưới cũng được quan tâm
khơng kém. Sự lựa chọn loại móng có ý nghĩa quyết định đối với tồn bộ cơng trình
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
131
và phải xét đến nhiều nhân tố như: điều kiện địa chất nền, tính khả thi về mặt kỹ
thuật, về mặt an tồn, về tốc độ thi cơng nhanh, về mơi trường, kinh tế và xã hội…
- Do đặc điểm nhà cao tầng là cao, do đó tải trọng lớn và tập trung, mặt khác
trọng tâm cơng trình cách mặt đất tự nhiên khá lớn nên rất nhạy cảm đối với nghiêng
lệch, khi chịu tải trọng ngang sẽ tạo ra moment gây lật cơng trình cực lớn. Vì vậy
chọn giải pháp móng sâu, cụ thể là móng cọc cho nhà cao tầng là rất hợp lý. Ở đây
có ba phương án móng sâu, cụ thể là phương án móng sâu phù hợp với các cơng
trình cao tầng: móng cọc ép, móng cọc barrette và móng cọc khoan nhồi.
1.2.1. Móng cọc ép

- Cọc có giá thành rẻ, dễ kiểm tra chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới
lực ép. Xác định được sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng .
- Nhược điểm của cọc ép kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết
diện cọc, chiều dài cọc khơng có khả năng mở rộng và phát triển tới độ sâu cần thiết
kế vì thế mà cần phải nối các đoạn cọc với nhau sẽ làm giảm sức chịu tải của cọc,
thiết bị thi cơng cọc bị hạn chế so với các cơng nghệ khác, thời gian thi cơng kéo dài
…
1.2.2. Móng cọc barette
Trên thế giới, cọc barette đã được sử dụng phổ biến khi xây dựng các nhà cao
tầng, đặc biệt cơng trình có sử dụng tầng hầm và tường vây. Ở Việt Nam, trong
những năm gần đây, một số cơng trình cũng đã sử dụng cọc barette cho giải pháp
nền móng - Tuy nhiên giá thành cho móng cọc barette còn khá cao, thiếu thiết bị thi
cơng và trình độ thi cơng cũng phụ thuộc vào các chun gia nước ngồi. Nước ta
chưa có đơn vị thi cơng nào có thể thi cơng cọc barette hồn tồn độc lập vì vậy tính
phổ biến của các loại cọc này ở nước ta là chưa cao. Vì các lý do trên nên ta khơng
chọn phương án này cho móng của cơng trình.
1.2.3. Móng cọc khoan nhồi
Loại cọc này có những ưu điểm sau đây:
- Sức chịu tải của mỗi cọc đơn lớn, có thể đạt hàng nghìn tấn khi chơn ở độ
sâu lớn.
- Cọc khoan nhồi có thể xun qua các tầng đất cứng ở độ sâu lớn.
- Số lượng cọc cho mỗi móng ít, phù hợp cho mặt bằng có diện tích nhỏ.
- Khơng gây tiếng ồn đáng kể như khi thi cơng cọc.
- Phương pháp thi cơng cọc là khoan nên khơng gây chấn động cho các cơng
trình lân cận.
Bên cạnh đó, cọc khoan nhồi có những nhược điểm đáng kể đến như sau:
- Giá thành cao do kỹ thuật thi cơng phức tạp.
- Khi thi cơng cọc dễ bị sập thành hố khoan.
- Cơng nghệ thi cơng đòi hỏi kỹ thuật cao, các chun gia có kinh nghiệm.
- Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc ép do cơng nghệ

tạo lỗ.
- Chất lượng cọc bê tơng khơng cao, do khơng kiểm sốt được trong q
trình thi cơng như đổ bê tơng khơng có đầm được.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
132
Kết luận:
- Lựa chọn giải pháp cọc đúc sẵn hay cọc khoan nhồi cho cơng trình cần dựa
trên việc so sánh các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật thực tế của các phương pháp. Tuy
nhiên, trong khn phổ đồ án tốt nghiệp, dựa vào tải trọng tác dụng lên cơng trình,
dựa vào điều kiện địa chất cơng trình, ta chọn cả hai phương án cọc ép và cọc khoan
nhồi là phương án tối ưu để thiết kế nền móng cho cơng trình.















CHƯƠNG 2.

PHƯƠNG ÁN MĨNG CỌC ÉP

2.1. Nội lực móng

TẦNG ĐIỂM Load
N
(daN)
Q
(daN)
M
(daN.m)
TRỆT 1 COMB1

1267.7

232424

1500.98
TRỆT 1 COMB2

-6673

149295

-16930
TRỆT 1 COMB3

7957.8

204811

18637.7
TRỆT 1 COMB4

-3944

209641

-10931
TRỆT 1 COMB5

6184.9

248075

13693
TRỆT 2 COMB1

51.22

304000

164.58
TRỆT 2 COMB2

-9786

211271

-24233

TRỆT 2 COMB3

9831.5

209975

24454.1
TRỆT 2 COMB4

-6746

297444

-16702
TRỆT 2 COMB5

6834.6

296547

17004.8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
133
TRỆT 3 COMB1

-312.2

330895

-246.8
TRỆT 3 COMB2

-11593

226641

-30121
TRỆT 3 COMB3

11201

231944

29886.4
TRỆT 3 COMB4

-8189

321448

-21000
TRỆT 3 COMB5

7590.9

325119

20544
TRỆT 4 COMB1

-1007

228499

-1056
TRỆT 4 COMB2

-9050

203466

-22968
TRỆT 4 COMB3

8111.5

143944

21928.4
TRỆT 4 COMB4

-6806

245555

-16483
TRỆT 4 COMB5

5075.2

204347

14599.7
Bảng 2.1 - Giá trị nội lực móng.





Cột Trường hợp tải Tổ hợp
N
tt
M
tt
Q
tt

(daN) (daN.m)

(daN)
C1
(N
max
,M
tu
,Q
tu

,) COMB5 248075

13693

6184.9

(M
max
,N
tu
,Q
tu
) COMB3 204811

18638

7957.8

N
tu
,M
min
,Q
tu

COMB5 248075

13693

6184.9

C2
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB1 304000

164.58

51.22

(M
max
,N
tu
,Q
tu
) COMB3 209975

24454

9831.5

N
tu
,M
min

,Q
tu
COMB1 304000

164.58

51.22

C3
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB1

330895

-246.8 -312.2
(M
max
,N
tu
,Q
tu
) COMB3

231944

29886 11201
N
tu
,M
min
,Q
tu

COMB1

330895

-246.8 -312.2
C4
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB4 245555

-16483

-6806

(M
max
,N
tu

,Q
tu
) COMB2 203466

-22968

-9050

N
tu
,M
min
,Q
tu

COMB4 245555

-16483

-6806

Bảng 2.2 - Thống kê cặp nội lực trục C (Đơn vị daN-m)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
134
Trong đó : n: hệ số vượt tải, lấy n = 1.15. N
o
tc

=
tt
N
n

Cột Trường hợp tải Tổ hợp
N
tc
M
tc
Q
tc

(daN) (daN.m)

(daN)
C1
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB5

215717

11907

5378.1

C2
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB1

264348

143.11

44.539

C3
(N
max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB1

287735

-214.6 -271.5
C4
(N

max
,M
tu
,Q
tu
,) COMB4

213526

-14333

-5918

Bảng 2.3 - Tổ hợp tải lớn nhất
Các cặp tải trọng:
 (M
max
,N
tu
,Q
tu
) => móng chịu tải lệch tâm lớn
 (M
min
,N
tu
,Q
tu
) => móng chịu tải lệch tâm lớn (ngược dấu với cặp 1)
 (N

max
,M
tu
,Q
tu
) => móng chịu nén lớn nhất
- Móng làm việc chịu nén là chủ yếu vì vậy ta tính với cặp (N
max
,M
tu
,Q
tu
) rồi
kiểm tra với hai cặp còn lại.

2.2. Tính móng M1 (cột C-1)
2.2.1. Nội lực và sơ bộ cọc
a. Nội lực
- Giá trị tính tốn

N
tt
248075 (daN)
M
tt
13693 (daN.m)
Q
t
t 6184.87 (daN)
Bảng 2.4 - Giá trị nội lực tính tốn

- Giá trị tính tiêu chuẩn:
N
tc
215717.3 (daN)
M
tc
11906.96 (daN.m)
Q
tc
5378.148 (daN)
Bảng 2.5 - Giá trị nội lực tiêu chuẩn
b. Chọn chiều sâu chơn móng
- Chọn chiều sâu chơn móng thỏa điều kiện làm việc của móng cọc đài thấp
(nghĩa là thỏa điều kiện cân bằng tải ngang và áp lực bị động)
Giả sử móng được chơn trong lớp đất thứ 1
- Giả sử chọn bề rộng đài móng B
đ
= 2m.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
135
- Kiểm tra điều kiện móng làm việc là móng cọc đài thấp áp dụng theo cơng thức
như sau:
h
min
= tg(45
0
- /2)x

0
0
2
24 2 6184.87
tan(45 )
2 21.5 2
tt
d
Q
B


   

1m (2.1)
- Để đầu cọc khơng dịch chuyển và cột khơng bị uốn ta phải đặt cọc ở độ sâu sao
cho đủ ngàm vào đất :
h
m
> 0.7x h
min
= 1.x 0.7 = 0.7 m (2.2)
Vậy chọn h
m
= 1.5m
c. Chọn các thơng số về cọc
- Chọn chiều sâu đặt mũi cọc: Mũi cọc ở độ sâu 21.5m thuộc lớp đất 4
- Có các chỉ số: B = 0.22, C = 0. 35d daN/cm
2
, E

1-2s
= 140 daN/cm
2

=> Đây là lớp đất có khả năng chịu tải và ta chọn mũi cọc đặt vào lớp đất này là
1.5m.
 Chiều dài cọc L
c
= L
ngàm
+ L
Xun
+ L
cắm
= 0.7+18.5+1.5 = 20.7m
- Chọn L
c
= 21m chia làm 2 đoạn, đoạn 1 dài 10m đoạn còn lại 11m

- Chọn kích (b

h) của cọc
- Để đảm bảo cọc làm việc chịu nén và khơng bị uốn dọc ta có

 
b
o
b
l


 , với


31
b

(2.3)
Từ (2.3) =>
1000
32 0.32
31 31
o
l
b cm m
   
- Chọn cọc tiết diện vng (3535) cm

Diện tích mặt cắt ngang của cọc
F
c
= d
2
= 35
2
= 1225cm
2
Vật liệu
- Bê tơng đúc cọc Mác 350 có :

+ Cường độ chịu nén của bê tơng : R

n
= 155 daN/m
2

+ Cường độ chịu kéo của bê tơng : R
k
= 11 daN/cm
2

- Căn cứ vào hàm lượng cốt thép hợp lý


%2.19.0 

, chọn

= 1%

0.01 35 35
a o
F bh

    
11.025cm
2
(2.4)
- Cốt thép dọc được chọn dùng trong cọc: 4 20 ( F
a
= 12.56 cm
2

)
- Cốt đai 6 ( f
đai
= 0.283 cm
2
)
- Thép CII có
+ Cường độ chịu nén, chịu kéo tính tóan
+ R
a
= 2600 daN/cm
2

+ Cường độ tính cốt thép ngang: R
ađ
= 2100 daN/cm
2

+ Modul đàn hồi: E
s
= 2x10
5
MPa

= 2x10
6
daN/cm
2
.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
136

Hình 2.1 - Mặt cắt ngang của cọc
2.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc
2.2.2.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu
( )
VL n b a a
Q R F R F

  (2.5)
Trong đó
 R
n
- Cường độ nén tính tốn của bêtơng.
 F
c
- Diện tích tiết diện ngang của cọc.
 R
a
- Cường độ tính tốn của thép.
 F
a
- Diện tích cốt thép dọc trong cọc.



- hệ số uốn dọc, được xác định dựa vào tỉ số
b
l
o

- Tính tốn hệ số uốn dọc

với :
+ l
o
: chiều dài tính tốn của cọc

l
o
= 10 m
+ b : Bề rộng cạnh cọc: b = 0.35 m


 =
b
l
o
=
10
35
0.35


- Tra bảng 2-1 sách nền và móng tác giả CHÂU NGỌC ẨN ta có


= 0.927
- Từ (2.5) => P
vl
= 0.927

(155

1225 + 2600

12.56) = 206286.24 daN
2.2.2.2. Xác định sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
137

Hình 2.2 - Mặt cắt dọc của cọc trong đất
a. Tính theo Mục A.7 - phụ lục A - TCVN : 205 – 1998
Q
tc
= m.(m
R
.q
P
.A
p
+ um
f

.f
i
.L
i
) (2.6)
Trong đó :
 m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, vì cọc có
d=0.35<0.8 nên chọn m=1
 m
R
: hệ số làm việc của đất dưới mũi cọc, m
R
=1
 m
f
: hệ số làm việc của đất ở mặt bên cọc m
f
=1 (cọc ép)
 A
p
: diện tích mặt cắt ngang của cọc.
 u : chu vi cọc , u = 4 x 0.35 = 1,4 (m) ;
 q
p
: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc (daN/m
2
).
 f
i
: ma sát bên của lớp đất i ở mặt bên của thân cọc (daN/m

2
).
( Tra bảng A.2 - trang 55 – TCXD 205 : 1998 phụ thuộc vào độ sâu trung bình của
các phân lớp đất Zi ).
- Chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp đất h
i
= 2m, Z
i
và
h
i
tính từ mặt đất tự nhiên.

Lớp
Đặc tính
Độ sâu lớp
z
i
(m)
f
i
l
i
m
fi
f
i
l
i

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
138
đất
(m) (daN/m
2
)

(m) (daN/m)
1 Sét pha
1.5-3.5 2.5 3500 2 7000.00
3.5-5.7
4.6
4330
2.2 9526.00
2 Sét pha
5.7-7.7 6.7 1359 2 2718.00
7.7-9.7 8.7 1387 2 2774.00
9.7-10.5 10.1
1389
0.8 1111.20
3 Cát pha
10.5-12.5 11.7
4363
2 8726.00
12.5-14.5 13.5
4531
2 9062.00

14.5-16.5 15.5
4514
2 9028.00
16.5-18.5 17.5 4888 2 9776.00
4 Cát bụi
18.5-20.5 19.5 4070 2 8140.00
20.5-21.5 21
4100
1 4100.00

fi i i
m f l
 

64961
Bảng 2.6 - Bảng xác định sức chịu tải do ma sát xung quanh cọc

Trong đó: hi bề dày mỗi lớp đất phân tố, Zi chiều sâu lớp đất trung của mỗi lớp.
- Xác định q
p
bằng cách tra bảng A.1 – TCVN 205 : 1998 :Ta có mũi cọc tì vào
lớp cát chặt vừa.
Z
mũi
= 21.5 m,

Suy ra : q
p
= 3290 kN/m
2

= 329000 daN/m
2
A
p
.q
p
= 0.1225

329000 = 40303 daN
=> Sức chịu tải của cọc tính tốn theo phụ lục A của TCXD
Từ (2.5) => Q
tc
= m.(m
R
.q
P.
A
p
+ um
f
.f
i
.L
i
) =1

( 1

40303 +1.4


64861) =
= 131248 daN
Ta thấy P
vl
= 206286.24 daN > Q
tc

= 131248 daN => Cọc khơng bị gãy trong khi
ép.
- Sức chịu tải cho phép của cọc.
'
a
Q =
tc
tc
K
Q
=
131248
=
1.4
93749 daN(*)
Với k
tc
= 1.4 đối với cọc đài thấp.
b. Sức chịu tải của cọc bằng kết quả xun tĩnh (phụ lục B - TCXD: 205–1998 )
- Sức chịu tải cho phép của cọc được tính theo cơng thức :
p
s
a

s p
Q
Q
Q
FS FS
  (2.7)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
139
Trong đó :
 FS
s
: Hệ số an tồn cho thnh phần ma st bn (FS
s
= 1.5  2.0 ).
 FS
p
:Hệ số an tồn cho sức chống dưới mũi cọc (FS
p
= 2.0  3.0).


Chọn : FS
s
= 2.0; FS
p
= 3.0
* Tính Qs: (Sức chịu tải do ma st xung quanh cọc)

. .
s i s
Q U l f



(2.8)


Trong đó: - Ma st bn tại lớp thứ i:
'
. .
s i vi i a
f k tg c
 
 

(2.9)
- Ứng suất có hiệu tại lớp đất thứ i :
'
.
vi i i
h
 



- Hệ số áp lực ngang của đất :




1.4 1 sin
i i
k

 


- Do cọc b tơng cốt thp nn : c
a
= c
i

- Chu vi cọc : U = 4 x 0.35 = 1.4 m
*Tính f
s

-Lớp đất 1
Dung trọng tự nhin :
I

= 2150 daN/m
3

Dung trọng đẩy nổi :
1
'

= 1150 daN/m
3

Lực dính đơn vị : C
I
= 1200 daN/m
2

Gĩc ma st trong : j
1
=24
Chiều dy lớp đất 1 : l
1
= 5.7m
Từ (2.8) =>


1
1.4 1 sin 24 (3 2150 0.85 1150) 24 1200 3.7=14602.
56daN/m
s
f l tg          
 

-Lớp đất 2
Dung trọng đẩy nổi :
2

= 884 daN/m
3

Lực dính đơn vị : C

2
= 1000 daN /m
2

Gĩc ma st trong : j
2
=16
Chiều dày lớn đất 1 : l
2
= 4.8m
Từ (2.8) =>
 
1
4.8
1.4 1 sin16 3 2150 0.85 1150 884 16 1000 4.8
2
18128.59
s
f l tg
daN
 
 
            
 
 
 
 


-Lớp đất 3

Dung trọng đẩy nổi :
3
'

= 996 (daN/m
3
)
Lực dính đơn vị : C
3
= 2500 (daN/m
2
)
Gĩc ma st trong : j
3
= 18
Chiều dy lớp đất 1 : l
3
= 8m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
140
Từ (2.8) =>
 
1
8
1.4 1 sin18 3 2150 0.85 1150 4.8 884 996 18 2500 8
2
59364.63 /

s
f l tg
daN m
 
 
              
 
 
 
 


-Lớp đất 4
Dung trọng đẩy nổi :
4
'

= 939 daN/m
3

Lực dính đơn vị : C
4
=0 daN/m
2

Gĩc ma st trong : j
4
=28
Chiều dày lớp đất 4 : l
4

= 10.4m
Từ (2.8) =>
 
4
8 3.5
1.4 1 sin 28 3 2150 0.85 1150 4.8 884 996 939 28 0 3.5
2 2
23909.68 /
s
f l tg
daN m
 
 
               
 
 
 
 

- Sức chịu tải do ma st xunh quanh cọc
Từ (2.7) =>
. .
s i s
Q U l f


=1.4

(14602.56+18128.59+59364.63+23909.68) =
= 162407.66 daN/m

* Tính q
p
: (Sức kháng mũi cọc của đất nền )
Q
p
= A
p

q
p
(2.10)
Trong đó :
A
p
: Diện tích tiết diện ngang mũi cọc
q
p
: Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, được tính theo cơng thứ
c
'
. .
p c v q
q c N N

  (2.11)
Với : + Lực dính : C = 0 daN/m
2

+
'

vp

: Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc
do trọng lượng bản thân đất và được xác định như sau:
'
vp

= 3

2150+1150

0.85+884

4.8+996

8+939

3.5 = 22925 daN/m
2

+ N
c
, N
q
, N

: Hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát của đất 
(tra theo bảng 3.5 “Gi trị cc hệ số sức chịu tải của Meyerhof”,
Với


= 28
0
=> N
q
= 23
Từ (2.7) => q
p
= 22925

23 = 527275 daN/m
2

Từ (2.6) => Q
p
= A
p

q
p
= 0.1225

527275 = 64591 daN
=> Giá trị sử dụng của cọc hay sức chịu tải cho phép của cọc là:
p
p
s
s
a
FS
Q

FS
Q
Q  =
162407.66 64591
102734
2 3
daN
  (**)
Từ (*),(**) trên ta có sức chịu tải của cọc thi cơng bằng phương pháp ép là :
[ P ] = min( P
vl
;
'
a
Q ; Q
a
) =
a
Q = 93749 daN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
141
2.2.3. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc
- Để các cọc ít ảnh hưởng lẫn nhau, có thể coi là cọc đơn thì các cọc được bố trí
sao cho khoảng cách các tim cọc > 3d = 1.05m (d: đường kính cọc d = 0.35).

n
c

=


tt
a
N
Q

=
1.4 248075
3.7
93749

 cọc (2.12)
Với  = (1.21.6) là hệ số khi kể đến ảnh hưởng của moment. Chọn  = 1.4
- Chọn n = 4 cọc để bố trí.

725 375725375
2200
C
100100
725 375725375
2200
1
100100
MÓNG M1
500
400
350
350

350
350
350
350
350
350

Hình 2.3 - Mặt bằng bố trí cọc của móng M1
2.2.4. Kiểm tra phản lực đầu cọc
- Hệ số vượt tải: n = 1.15
- Kiểm tra điều kiện : P
max

a
Q , P
min
 0 (2.13)
-Diện tích thực tế của đài cọc :
A
đ
= L
đ


B
đ
= 2.2

2.2 = 4.84m
2

- Trọng lượng bản thân đài và đất đắp trên đài
G
đ
=
đmbt
Ahn

= 1.15

2000

2

4.84 = 22264 daN (2.14)
- Tổng mơmen dưới đáy đài:
M = M
tt
0
+ Q
o
tt
.h
m
= 13693 + 6184.87

1.5 = 26062.74 daN.m (2.15)
- Tổng tải thẳng đứng tại đáy đài:
N
tt

= N
tt
0
+ G
đ
= 248075+22264 = 270339 daN
* Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc:
- Tải trọng truyền xuống cọc vì M
x
= 0 ta có cơng thức sau:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
142

max max
2
tt
tt
y
c i
M
N
P x
n x
 

=
 

2
270339 26062 0.725
76572
4
0.725 4
daN

 

(2.16a)

min max
2
tt
tt
y
c i
M
N
P x
n x
 

=
 
2
270339 26062 0.725
58597
4
0.725 4

daN

 

(2.16b)
Trong đó: + x
i
: Là khoảng cách từ cọc đến tâm của đài cọc.
+ n
c
: Số lượng cọc của đài cọc.
Cọc số xi Xi² Pi
1 -0.725 0.53 58597
2 0.725 0.53 76572
3 -0.725 0.53 58597
4 0.725 0.53 76572
Bảng 2.7 - Phản lực đầu cọc
P
max
= 76572 daN <
a
Q =91849 daN
P
min
= 58597 daN > 0 => cọc làm việc chịu nén
=>Thỏa diều kiện (2.16)

2.2.5. Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc
2.2.5.1. Kiểm tra ổn định nền dưới mũi cọc
+ Điều kiện ứng suất dưới mũi cọc :

max
tc

< 1.2
tc
m
R

tb

<
tc
m
R
(2.17)
min
tc

> 0
+ Góc ma sát trong trung bình theo chiều dài cọc l
c

Lớp đất Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
Góc ma sát trong j
II
(độ) 24 16 18 28
Chiều dày lớp đất h (m) 4.2 4.8 8 3
Bảng 2.8 - Chiều dài cọc qua các lớp đất

24 4.2 16 4.8 18 8 28 3

20.3
4.2 4.8 8 3
i i
tb
i
l
l


      
  
  


(2.18)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
143
Góc truyền lực
20.7
5.08
4 4
tb


  

+ Kích thước khối móng qui ước:

Hình 2.4 - Khối móng qui ước
+ Bề rộng của đáy khối móng qui ước
B
qu
= b’+ 2l
c

tga = 1.625+ 2

20

tg 5.08 = 5.18m (2.19)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
144
+ Do móng có tiết diện vng nên L
m
= B
m
= 5.18m
+ Diện tích khối móng qui ước
F
qu
= L

qu


B
qu
= 5.18

5.18 = 26.83m
2
(2.20)


+ Trọng lượng khối móng qui ước :
qu qu qu
qu 1 2 3
G = G + G + G
( daN ) (2.21)
Trong đó :
- Trọng lượng phần móng qui ước từ đế đài trở lên
1
. . 5.18 5.18 1.5 2000 107329
qu
qu m tb
G F h daN

      (2.22)
- Trọng lượng cọc nằm trong khối móng qui ước
2
. . . 4 20 0.1225 2500 24500
qu

c c c c
G n l A daN

      (2.23)
Với :
c

= 2500 daN/m
3

- Trọng lượng của các lớp đất dưới đáy móng qui ước có độ cao từ mũi cọc
đến đáy đài cọc (trừ đi phần thể tích đất bị cọc chốn chỗ)


iiccqu
qu
lAnFG
3



(2.24)
= (24.91 - 4

0.1225)

(1.5

2150+1150


2.7+884

4.8+996

8+939

3)
= 521567 daN
 Tổng khối lượng khối móng qui ước: G = 653397 daN.
+ Kiểm tra áp lực tác dụng lên nền đất tại mũi cọc với các cặp nội lực:
* Cặp N
max
tc
= 215717.6 daN, M
tu

tc
= 11906.96 daN.m, Q
tu
tc
= 5378.15 daN
- Tổng trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng qui ước

qu
tc
o
tc
qu
GNN 215717.6+ 653397 = 869114 daN (2.25)
- Moment tiêu chuẩn tương ứng trọng tâm đáy khối móng qui ước



cm
tctc
o
tc
qu
lhQMM  = 11906.96+5378.15

21.5 = 130226.2 daN.m (2.26)
- Ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất ở đáy khối móng qui ước

w
M
LB
N
tc
qu
ququ
tc
qu
tc



minmax,

=
2
869114 130226.2

(38011;26770) /
5.18 5.18 23.17
daN m
 

(2.27)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
145
Trong đó :


2
3
3
5.18
23.17
6 6
qu qu
B L
w m
  
(2.28)

max


38011 daN/m²

min


26770 daN/m²
- Ứng suất trung bình ở đáy khối móng qui ước

2
max min
38011 26770
32391 /
2 2
tb
daN m
 



   (2.29)
- Cường độ tính tốn của đất nền ở đáy khối móng qui ước


IIIIMII
tc
tc
M
cDhBBA
k
mm
R

'
21


2
( daN/m )
(2.30)
Trong đó:
A,B,D : Các hệ số được tra bảng phụ thuộc vào j của đất nền dưới mũi cọc,
với

=28 tra bảng 6.1 sách nền móng và tầng hầm nhà cao tầng tác giả
GS.TSKH.NGUYỄN VĂN QUẢNG ta có A = 0.66, B = 3.65, D = 6.21
m
1
, m
2
: là hệ số làm việc của đất phụ thuộc tính chất đất nền và tính chất kết
cấu của cơng trình ,tra bảng 6.2 sách nền móng và tầng hầm nhà cao tầng tác giả
GS.TSKH.NGUYỄN VĂN QUẢNG ta có m
1
= 1.2, m
2
= 1.1
k
tc
: là hệ số dộ tin cậy lấy bằng 1

3
II

γ =939(daN/m )
: trọng lượng riêng của lớp đất dưới mũi cọc.

'
II
γ
: Trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên.


'
II

3
2150 1.5 1150 2.7 884 4.8 996 8 939 3
1068 /
20
daN m
        


Từ (2.18) =>
 
2
1.2 1.1
0.66 5.18 939 3.65 21.5 1068 6.21 0 117441 /
1
tc
M
R daN m


        


2
1.2 1.2 117441 140929 /
tc
M
R daN m
   >
max


38011daN/m²

2
min
26770( / )
daN m

 > 0






(thỏa điều kiện)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
146






2.2.5.2. Kiểm tra tính lún (theo trạng thái giới hạn thứ hai)
Hình 2.5 - Biểu đồ phân bố ứng suất (daN/m
2
)
- Dùng phương pháp phân tầng cộng lún để tính lún cho móng.
- Ta tiến hành chia lớp đất từ đáy mũi cọc trở xuống thành từng lớp nhỏ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
147
hi
5.18
1.3
4 4
qu
B
m
   ,chọn hi =1m
+ Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng qui ước :
bt
o


=
MII
h.
'

= 1068

21.5 = 22962 daN/m
2

Trong đó :

'
II

1068 daN/m
3
+ Ứng suất gây lún ở đáy khối móng qui ước:

gl

=
tc
tb

-
bt
o


= 32391-22962 = 9429 daN/m
2

+ Phân bố ứng suất trong nền đất:
Ứng suất do đất nền:

bt
Zi
= h
i


II
(daN/m²)

(2.31)
Ứng suất do tải trọng:

gl
Zi
= K
0


gl


(daN/m²)

(2.32)

Với









qu
qu
qu
o
B
A
B
Z
fK ;
2
, tra trong bảng 3-7 sách “HDĐA NỀN VÀ MĨNG”

Vị trí
Độ sâu
z
m
/B
m
Ko
gl



bt


tb
gl


S (m)
z(m)
(daN/m
2
)

(daN/m
2
) (daN/m
2
)
0 0 1 9429.00 22962


1 1 0.19 0.96 9051.84 23901 9240.42 0.0053
2 2 0.39 0.8 7543.20 24840
8297.52 0.0047
3 3 0.58 0.6 5657.40 25779
6600.3 0.0038
4 4 0.77 0.48 4525.92 26718
5091.66 0.0029

Điều kiện ngừng tính lún:

gl
< 0.2x

bt
0.0138
Bảng 2.9 - Tính lún
- Giới hạn nền lấy đến điểm 4 có độ sâu Z = 4m kể từ vị trí mũi cọc trở xuống
Ta có : 
gl
Zi
= 4525.92 daN/m
2
< 0.2
bt
Zi
= 5343.6 daN/m
2



Nên giới hạn nền để tính lún lấy tại điểm 4
- Độ lún của nền:
+ Độ lún tại tâm móng được tính theo cơng thức:
S =
i
gl
0
z i

.h
E



(2.33)
Trong đó :
- E =1400000 daN/m
2

: Modul biến dạng của lớp đất thứ 4
- Theo TCVN 15-70 : 8,0
i

cho mọi loại đất
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
148
Từ (2.35) => S = 1.38 cm < S
gh
= 8 cm => Thỏa điều kiện lún cho phép.


2.2.6. Xác định chiều cao của đài và tính thép đài cọc
2.2.6.1. Xác định chiều cao đài
Để đảm bảo điều kiện chọc thủng qua đài, chiều cao làm việc của đài h
o
được xác

định từ điều kiện:
- Chọn chiều cao theo điều kiện tuyệt đối cứng
2200 500
850
2 2
c
o
L b
h mm


   (2.34)
- Chọn chiều cao h
đ
= 1 m
725 375725375
2200
C
100100
725 375725375
2200
1
100100
1
2
4
3
1000

Hình 2.6 - Đài cọc dưới cột

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2005 GVHD :ThS .NGUYỄN VĂN
GIANG

SVTH: TRIỆU HOÀNG PHƯƠNG
149
- Nhận xét: Ta thấy h
đ
= 1 m có hình tháp xun thủng bao trùm tất cả các cọc
do vậy đài khơng bị chọc thủng bởi cột
2.2.6.2. Tính tốn cốt thép cho đài cọc
725 375725375
2200
C
100100
725 375725375
2200
1
100100
1
2
4
3
2P
MI
2P
MII

Hình 2.7 - Vị trí ngàm của đài móng
- Ta xem đài cọc làm viêc như một console ngàm vào cột tại mép cột, lực tác
dụng chính là phản lực đầu cọc

- Moment do các cọc theo phương Lm tác dụng lên đài ngàm tại cột:

. ( )
I i i
M r P daNm


. (2.35)
Với P
4
= 76572 daN
P
2
= 76572 daN
r
1
= 0.725-0.2 = 0.525m
Từ (2.37) => M
I
= 2x76572

0.525 = 80400 daN.m
- Moment do các cọc theo phương Bđ tác dụng lên cọc theo mặt cắt như hình
vẽ.

. ( )
II i i
M r P daNm



= 0.475x(76572+58597) = 64205 daN.m
- Diện tích cốt thép đặt cho đài cọc theo phương dài cột :
Chọn a = 5cm , h
o
= h
đ
– a = 100 – 15 = 85(m).