Đồ án nền móng_chuyên ngành kỹ thuật xây dựng, thiết kế móng theo tiêu chuẩn việt nam

CHƯƠNG 1: MĨNG NƠNG (MĨNG ĐƠN)
SỐ LIỆU ĐẦU VÀO
1.2 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
1.2.1 Mặt cắt địa chất.

HT3

HÌNH TRỤ HỐ KHOAN - BOREHOLE LOG
CÔNG TRÌNH (Proiect) :

NHÀ MÁY SẢN XUẤT GIA CÔNG KÉO SI NHUỘM VẢI VÀ SI CÁC LOẠI

VỊ TRÍ (Location) : KCN Minh Hưng Hàn Quốc, huyện Chơn Thành, tỉnh Bình Phước - Minh Hung Korea I.P, Chon Thanh, Binh Phuoc.
MỰC NƯỚC DƯỚI ĐẤT TẠI THỜI ĐIỂM KHẢO SÁT

HỐ KHOAN SỐ (Borehole N o ) :

HK3

ĐỘ SÂU (Depth of Hole) :

15.00 m

Xuất hiện (Appearance) : >3.00m

CAO ĐỘ (Elevation) :

0.00 m

Ngày đo (Date) :

21-08-2013

KHỞI CÔNG :

HOÀN TẤT : 22-08-2013

Ổn định (Static) :

4.90m

(Completion) :

Ngày đo (Date) :

23-08-2013

21-08-2013

(Starting) :

Ground Water at The Drilling Time

(m)

(±m)

0.00
-0.40

0

(m)

KÝ HIỆU
ĐỊA CHẤT
SOIL GRAPH

2

2

1

1

0

1

3

6

1

3

3

Á sét màu xám trắng trạng thái

dẻo mềm.
Whitish grey sandy Clay,
8
medium stiff.

2

4

4

15 4

6

9

8

2

4

4

HK3-13
11.0-11.5

9

1

4

5

HK3-15
14.0-14.5

13 3

6

7

HK3-7
5.0-5.5

N
0

1

3.80

6

(SPT)

15 15 15

N cm cm cm

Á sét màu xám đến xám trắng
trạng thái dẻo nhão đến dẻo
2
mềm.
Grey to whitish grey sandy Clay,
4
soft to medium soft.

HK3-5
3.0-3.5

4
5

HK3-1
1.0-1.5
HK3-3
2.0-2.5

-2.90

3

STANDARD PENETRATION TEST

Đất san lấp: Sét pha màu xám vàng.
Fill: Yellowish grey sandy Clay

0.40

2.50

SOIL DESCRIPTION

1/100

1
1

MÔ TẢ ĐẤT

N VALUE

Bề dày

Thickness

Depth

Cao độ

Độ sâu

Elevation

Thí nghiệm chùy tiêu chuẩn

10

20

30

40

50

-6.70

7

HK3-9
7.0-7.5

8
9

HK3-11
9.0-9.5

10
11

3

8.30

12

Á sét màu xám trắng trạng thái
dẻo cứng.
Whitish grey sandy Clay, stiff.

13
14
15

-15.00

Đáy hố khoan: 15.0m
End of the borehole: 15.0m

1


Hình 1.1 Mặt cắt địa chất

Bảng 1.1: Số liệu móng nơng (móng đơn)
STT
8

Địa chất
8A

N (kN)
405
352,174

Tt
Tc

M (kNm)
97
84,348

Q (kN)
93
80,87

1.2.2 Tổng hợp số liệu địa chất

Bảng 1-2: Tổng hợp số liệu địa chất

Lớp
đất

Lớp đất
Lớp đất san lấp
Á sét, dẻo nhão
Á sét, dẻo mền
Á sét, dẻo cứng

1
2
3

w

c
(kN / m2 )



(kN / m )

Hệ số
rỗng
e

Chiều
dày(m)

18

-

5

0.4

17.18

1.035

10.95

18.29

0.835

15

18.865

0.9585

21.175

200
6038
90
12018

3

2.5
3.8
8.3

MNN: -4.9m

2.1
➢
➢

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MĨNG

Xác định kích thước móng:

-

Chọn chiều sâu chơn móng: hm=1,5m (tính từ mặt đất), bề rộng móng b=1m
(giả thuyết)

-

Góc ma sát trong: φ= 6038
=> Tra bảng ta có các giá trị:A=0,11; B=1,44; D=3.782
R  Rtc =

m1.m2
.( A.b. + B.hm .  + D.C )
Ktc

2


1,11
 (0,11117,18 + 1, 44  (18  0, 4 + 17,18 1,1) + 3.782 10,95)
1
= 88,97 (kN / m2 )

=

F

Ntc

Rtc −  tb .hm

=

352,174
= 6,3m2
88,97 − 22 1.5

➔ F 6,3 ( m2 )
=>Chọn kích thước móng: F=6,75 m2 , b= 2,5(m); l= 2,7(m).
Kiểm tra điều kiện đất nền:

➢

Ta có: ex =

-

R tc =

M tt
97
=
= 0, 24
tt
N
405

m1.m2
( A.b. + B.hm . '+ D.c)

K tc

1,11
 (0,11 2,5 17,18 + 1, 44  (18  0, 4 + 17,18 1,1) + 3.782 10, 95)
1
=96,1 (kN / m2 )

=

Ptc =

Ntc
352,174
+  tb .hm =
+ 22 1,5 = 87,174 (kN / m2 )
F
6, 75

tc
Pmax
=

Ntc
6.e
352,174
6  0, 24
.(1 + x ) +  tb  hm =
 (1 +
) + 22 1,5 = 113 (kN / m2 )
F

l
6, 75
2, 7

Ntc
6.e
352,174
6  0, 24
.(1 − x ) +  tb  hm =
 (1 −
) + 22 1,5 = 57,35 (kN / m2 )
F
l
6, 75
2, 7
Ta thấy:
tc
Pmax
=

-

Ptc = 87,174kN / m 2 < Rtc = 96,1kN / m 2
tc
Pmax
= 113kN / m 2 < 1, 2 Rtc = 115,32kN / m 2
tc
Pmin
= 57,35kN / m 2 >0

=> Chứng tỏ kích thước móng đã chọn: b=2,5(m) và l= 2,7(m) là hợp lý.
➢
➢

Xác định kích thước cột:

3


 Rb = 11,5MPa
 Rbt = 0,9 MPa

Bê tông: B20 (M250) có: 

Fc 

tt
k .N max
1, 6  405 10
=
= 563.48cm2
 .Rb
111,5

=> Chọn tiết diện cột: 250 mmx250 mm

2.2

KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN BIẾN DẠNG CỦA MÓNG
N tc

352,174
Pgl = ( tb −  d ).hm +
= (22 − 17,18) 1,5 +
= 59, 4 ( kN / m2 )
F
6, 75
2
P1i =  i  h (kN / m )  ei1 (nội suy)

 gl = k0  Pgl (kN / m 2 ) , tìm k0i dựa vào tỉ lệ Z/B vs L/B
i

i

P2i =  gli + P1i (kN / m 2 )  e2i (nội suy)
Si =

e1i − e2i
.h (cm)
1 + e1i

Chia nền đất dưới đế móng thành những lớp phân tố nhỏ có chiều dày:
h = 0, 4B = 1 (m) Chọn h = 1 (m)
Lớp đất 1
P

0

25

50

100

200

400

1.078

1.056

1.043

1.029

1.016

1.002

0

25

50

100

200

400

0.887

0.867

0.855

0.843

0.83

0.818

( kN / m2 )

e
Lớp đất 2
P
( kN / m2 )

e

4


 gl

ph
ân

lớp

Lớ
p
đất

Dày
(m)

Z
(m)

1

1

1

0.5

0.2

1.08

0.9632

34.67

57.21

91.88

1.051

1.03

1.02

0.4

1.2

0.48

1.08

0.737

46.7

43.78

90.48

1.045

1.032

0.6

1

1.9

0.76

1.08

0.5

59.3

29.7

89

0.853

0.4

4

1

2.9

1.16

1.08

0.288

77.6

17.1

94.7

0.848

5

1

3.9

1.56

1.08

0.18

90.88

10.7

101.6

0.845

0.845
6
0.844
3
0.843
Tổng

2.5

2
3

2

Z/B

L/B

k0i

P1i

i

P2i

e1i

Si

e2i

(cm)

0.2
0.1

Độ lún của móng: S=2,5cm < Sgh = 8 cm
 Nên móng thỏa mãn điều kiện độ lún

2.3

TÍNH TỐN KẾT CẤU MÓNG
 Rb ( Rn ) = 11,5MPa
 R ( R ) = 0,9MPa
 bt k
Chọn:Bê tông: B20 (M250) có: 
, Thép AII: Rs = 280 mpa

=
0
,
429
R

 R = 0,623
Chọn bề dày móng: h=0.5m, abv =5cm  h0 =0.5-0.05=0.45m

bc  hc = 0.25m  0.25m

2.3.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng

-

Theo phương cạnh dài

5


Ta có:

Pttmin
Ptt^max
Ptt2

Ptt1

Ptt

(F)

b

-

l
tt
tc
 Pmax
= Pmax

1.15 = 113 1.15 = 130(kN / m2 )
 tt
tc
2
 Pmin = Pmin 1.15 = 57,35 1.15 = 66(kN / m )

P =P
tt
1

tt
min

tt
tt
( Pmax
− Pmin
)
+
a
l

= 66 +

(130 − 66)
1,925 = 111, 63( kN / m2 )
2, 7

tt
B + 2h0 + bc L − 2h0 − bc ( Pmax

+ P1tt )


2
2
2
2,5 + 2  0, 45 + 0, 25 2, 7 − 2  0, 45 − 0, 25 130 + 111, 63
=


2
2
2
2
=170,88 (kN / m )

Pxt =

Pcx = 0.75  Rbt  (bc + h0 )  h0
= 0.75  900  (0.25 + 0.45)  0.45
= 212.625 (kN / m2 )
6


2
2
Ta thấy Pcx = 212.625kN / m  Pxt = 170.88kN / m

 Đảm bảo điều kiện xuyên thủng

2.3.2 Tính tốn điều kiện mơ men
➢

Tính tốn mơ men trong móng:
Ntt

I

II

II

b

MI-I

Pttmin
Ptt^max
Ptt2

I
l

Tính tốn cốt thép
Thép theo phương cạnh dài.
Ta có:

P =P
tt
2

tt
min

tt
tt
( Pmax
− Pmin
)
(130 − 66)
+
 a = 66 + 2, 7 1, 475 = 100, 96(kN / m2 )
l

Xét m-c 2-2
Ta có: M 2 = P2tt  B 

(l − hc ) 2 1
(l − hc ) 2
tt
+  ( Pmax
− P2tt )  B 
8
2
6

(2, 7 − 0, 25) 2 1
(2, 7 − 0, 25) 2
= 100,96  2,5 
+  (130 − 100,96)  2,5 

8
2
6

=225,7 (kN / m2 )
-

Tính tốn cốt thép

• Diện tích cốt thép:
7


As =

M 2tt
225, 7 103
=
= 1791,3(mm2 )
 .Rs .h0 1 280  0, 45

Với Φ10 có as= 78.54 (mm2):
Tra bảng chọn n =23 cây thép Φ10
Bước thép : s =

b − 2.a 2500 − 100
=
= 109,1(mm) Chọn S=110 mm
n −1
23 − 1

 Chọn 23 cây thép Φ10a110

CHƯƠNG II: MÓNG CỌC
1.1 SỐ LIỆU MÓNG CỌC.

8


Hình 3.1 Số tính móng cọc

Bảng 1.1: Số liệu móng cọc
STT

ĐỊA CHẤT

N tt (KN)

M ytt (KN.m)

H xtt (KN)

35

2B

5580
4852.174

342

297.4

116
100.87

TC

1.2 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
9


1.2.1 Địa chất
(TCVN 5747-1993):CL(sét vô cơ), GC(đất dẻo), SM(đất hạt thô), SC(chứa sét).
Độ sâu
0.5
6.5
40

Tên lớp
San lấp
1
2

Bề dày
0.5
6
33.5

Trụ cắt

Mô tả
Đất san lấp lẫn xà bần
Đất dẻo mền, sét vô cơ
Đất thô, chứa sét

1.2.2 Tổng hợp số liệu địa chất

Bảng 1-2: Tổng hợp số liệu địa chất
Lớp đất
San lấp
1
2
MNN:-0.5m

w

 sub

(kN/m3) (kN/m3)
18
8
20.97
11.23
19.49
11.056

Độ sệt
B
0.497 0.31
0.517 0.053

e

c

(kN/m2)
5
20
19.4
160 48
11.55
29030

Chiều
dày(m)
0.5
6
33.5

SPT
0
9
18

1.3 THƠNG SỐ VẬT LIỆU
-Đài cọc:
- Bê tơng B30 có:
+ Cường độ chịu kéo của bê tơng : Rbt = 1.2 MPa
+Cường độ chịu nén của bê tông: Rb=17 MPa
+Mô đun đàn hồi Eb= 32,5.103 MPa
-Cốt thép chịu lực CII: Rs=Rsc=280MPa, Rsw=225MPa, Es=21.104Mpa

-Thép đai CI có cường độ chịu kéo Rs=Rsc=225 Mpa; Rsw=175 Mpa , Es=21.104Mpa

1.4 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT
tt
K .N max
5580 1, 2
Fcơt =
=
= 0.394(m2 )
Rb
17000

Chọn bc x hc = 0,6 x 0,7=0,42 (m2)

10


1.5 CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT MÓNG
- Chọn chiều sâu đài móng: Df = 3m
- Mực nước ngầm ở vị trí – 0.5 ngay dưới lớp đất san lấp.
- Chiều sâu đáy đài Df phải thỏa mãn điều kiện chịu tải ngang và áp lực bị động của đất.
- Giả sử bề rộng móng B=3m

 tb =

h1 1 + h2 2 0,5 18 + 2.5 11.23
=
= 12.4(kN / m3 )
h1 + h2
3

D f  hmin
hmin = 0, 7 tan(45 −


2

)

2 H xtt
17 3'
2 116
= 0, 7 tan(45 −
)
= 1, 3( m)
 tbb
2
12, 4  3

Chọn Df = 3m, chiều dày đài là 1 m
1.6 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN VÀ CHIỀU DÀI CỌC
Chọn cọc BTCT đúc sẵn có các thơng số sau:
-

Chọn cọc có tiết diện: 0,3 x 0,3 (m)
Bê tơng B30 có Rb=17MPa;Rbt =1.2 MPa; Eb= 32,5.103 MPa .
Thép dọc chịu lực loại: CII có Rs = Rsc = 280 MPa, Rsw = 225MPa, Es = 21.104 Mpa
Chọn cốt thép cho cọc với hàm lượng hợp lí:  = (0.9 1.2)%
Ast  . Ac = (0.9  1.2)%  3002 = (810  1080)mm 2

 chọn 418 , ( As = 1017.8mm 2 )

-

Chọn sơ bộ chiều dài cọc là 22m (2 cọc, mỗi cọc 11 m)
Đoạn ngàm vào đài 0,1m
Đoạn đập đầu cọc để neo thép:lấy bằng 30d(d là đường kính cốt thép),tức 0,54m
➔ Chiều dài thực tế cắm vào đất 21,36 m

1.7 KIỂM TRA CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN, LẮP DỰNG
Theo tiêu chuẩn TCVN 10304:2014
3.7.1 Vận chuyển

11


Hình 3.5 Sơ đồ vận chuyển

M1 =

qa 2
= 0.045qL2
2

q( L − 2a)2 qa 2
M2 =
−
= 0.025qL2
8
2

1.7. Lắp dựng

12


Hình 3.5 Sơ đồ lắp dựng

qa 2
M3 =
= 0,045qL2
2
qL2  L − 2a 
2

 = 0, 041qL
8  L−a 
2

M4 =

-

Trọng lượng bản thân cọc:

qbt = Ac   bt  kd 1,1 = 0,32  25 1,5 1,1 = 3,7( kN / m) ( k d là hệ số động, lấy bằng 1,5)
-

Moment lớn nhất khi lắp và dựng cẩu cọc:

M max = 0.045qL2 = 0, 045  5, 053  102 = 16, 65(kNm)
-

Tính thép dọc chịu moment Mmax ở gối (xét 2 thanh thép lớp trên):
+ Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 0,03m → ho = h − a = 0,3 − 0,03 = 0,27m

  0,0182
As = 2 
= 5,110−4 (m2 )
4
RA
280.103  5,1.10−4
= s s =
= 0,1035
 b Rbbho 117.103  0,3  0, 27
 m =  (1 − 0,5 ) = 0,1035 (1 − 0,5  0,1035 ) = 0, 098

 M  =  m b Rbbh02 = 0, 098 117.103  0,3  0, 27 2 = 36,5 ( KN .m )


-

> Mmax

Thép đã chọn đảm bảo điều kiện vận chuyển và lắp dựng cọc

Tính thép làm móc cẩu:
Lực kéo tác dụng lên móc cẩu: Ncau = qbt  L = 3,7 11 = 40,7( KN )

Ascau =

N cau .kd 40,7 103 1, 2
=
= 87.2mm2
2.Rs
2  280

Chọn thép 1ϕ12 có As = 113,1mm 2

3.8 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỌC
3.8.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu.

Rc ,u ( vl ) =  ( cb  Ab  Rb + As  Rs )
Hệ số điều kiện làm việc của cọc  cb = 1

13


Hệ số uốn dọc  của cọc: (  =

l0 11
=
= 36,67 )
r 0.3

 = 1.028 − 0.0000288 2 − 0.0016 = 1.028 − 0.0000288  36,67 2 − 0.0016  36,67 = 0.93
As - diện tích cốt thép cọc:

  0.0182
As =

 4 = 1,018  10−3 (m2 )
4
Ap - diện tích mặt cắt ngang của phân bê tơng cọc.
AP = 0,32 − 1,018  10−3 = 0,089( m 2 )

Rb

- cường độ chịu nén tính tốn của bê tơng
Rb=17Mpa

Rs

- cường độ chịu kéo tính tốn của cốt thép
Rs=280Mpa

→ Rc ,u ( vl ) =  ( cb  Ab  Rb + As  Rs )
= 0,93.(1.0, 089.17.103 + 1, 018.280)

= 1672( KN )

3.8.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền.
3.8.2.1. Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:
(Theo mục 7.2.2.1-TCVN 10304:2014)

Rc ,u =  c ( cq  qb  Ab + u   cf  fi  li )
Trong đó:
+ c=1: hệ số điều kiện làm việc
+  cq = 1,1: hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc (sét B<0.5). (tra Bảng4).
+

qb = 10986 kN/m2: là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc (tra Bảng2, đất dưới

mũi cọc là đất rời, ứng với z = 24,36m)
14


+ Ab : là diện tích ngang mũi cọc, Ab = bxh = 0,3×0,3=0,09(m2)
+ Xác định

 cq  q p  Ab =1,1x10986x0,09=1087,614 (KN)

+ Xác định u



cf

 fi  li

u: chu vi tiết diện ngang thân cọc, u = 2(b + h) = 2  (0,3 + 0,3) = 1, 2(m)
γcf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc (Tra Bảng4)
f i :cường độ sức kháng trên thân cọc ( Tra bảng 3)
Chia từng lớp đất thành các phân tố đất đồng nhất dày tối đa 2m
Lớp Loại đất
đất
1
Sét vô cơ,
dẻo mền
B=0.31
2

Đất thô
chứa sét
B=0,053

1(3m-5m)
2(5m-6.5m)

Độ sâu trung
bình (m)
4
5.75

3(6.5m-8.5m)
4(8.5m-10.5m)
5(10.5m-12.5m)
6(12.5m-14.5m)
7(14.5m-16.5m)
8(16.5m-18.5m)
9(18.5m-20.5.m)
10(20.5m-22.5m)
11(22.5m-24.36m)

7.5
9.5
11.5
13.5
15.5
17.5
19.5
21.5

23.43

Phân tố lớp

Li
(m)
2
1.5

γcf
1

2
1
2
2
2
2
2
2
2
1.86

fi

γcffili (KN/m)

36.9
40.4

73.8
60.6

0
0
0
0
0
0
0
0
0

0
0
0
0
0
0
0
0
0
Tổng=134.4

Vậy sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền là :

Rc ,u =  c ( cq  q p  Ap + u   cf  f si  li ) = 1 (1087,614 + 1, 2  134, 4) = 1373,8(kN )

3.8.2.2. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền.
-

-

Sức chịu tải cực hạn của cọc:

Rc ,u ( cd ) = QP + Qs = q p . Ap + u  f i  li

Sức kháng mũi: (đất thô chứa sét):

Cu = 6, 25  NSPT = 6, 25 18 = 112,5 , N c = 9 ( Cọc ép)

q p = Cu  N c = 112,5  9 = 1012,5( KN )
QP = q p . Ap = 1012,5  0,32 = 91,125( KN )

15


- Sức kháng ma sát: u=4x0.3=1.2(m)
+ Lớp 1: đất dính

Cu = 6, 25  NSPT = 6, 25  9 = 56, 25   = 0,79 (hình G-1)
f1 =   Cu = 56, 25  0, 79 = 44, 4375( KN / m 2 )
+ Lớp 2: đất dính

Cu = 6, 25  NSPT = 6, 25 18 = 112,5   = 0, 47 (hình G-1)
f1 =   Cu = 0, 47 112,5 = 52,875( KN / m 2 )
QS = u. f i  li = 1, 2  (44, 4375  6 + 52,875  33,5) = 2445,5( KN )

 Rc ,u ( cd ) = QP + Qs = 91,125 + 2445,5 = 2536, 625( KN )
-

Sức chịu tải cực hạn theo đất nền:

Rc ,u = min( Rc ,u ( cd ) , Rc ,u ( cl ) ) = (2536.625;1373.8) = 1373.8( KN )
-

Sức chịu tải thiết kế:

Rc ,d =
•

 0 Rc ,u 1,5 1373.8

=

= 832, 6( KN )
 n  k 1,5 1, 65

 o : là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử
dụng móng cọc, lấy  o = 1.15 (trong nhóm nhiều cọc).

•

 n : là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy  n = 1.15 (đối với cơng trình
cấp II).

 k : là hệ số phụ thuộc vào số lượng cọc trong đài móng, lấy  k = 1, 65 ( tiêu chuẩn 6-10 cọc)
-

Đóng và ép cọc:

+ Lực ép cọc :
ép
Pmax
= (2  3).Rc ,d = (1565  2497,8)
ép
Pmin
= (1,5  2).Rc ,d = (1248,9  1665)

ép
 Pmax
= 1600(kN )
ép
 Pmin
= 1300(kN )
ép
ép
Rc ,d  Pmin
 Pmax
 PVL , Vậy cọc đảm bảo độ bền khi thi công ép cọc.

3.9 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC, BỐ TRÍ CỌC, KÍCH THƯỚC ĐÀI MĨNG
16


3.9.1 Chọn số lượng cọc và bố trí cọc trong đài
* Chọn số lượng cọc:
n=

N tt
5580

=
1,3 = 8, 71
Rc ,d
832, 6

Chọn n = 9 cọc
* Bố trí cọc trong đài:
- Khoảng cách giữa các cọc (từ tim cọc đến tim cọc) : S = 3d = 3.0,3 =0,9 m
- Khoảng cách từ mép ngoài của cọc đến mép ngoài của đài bằng:

d 0,3
=
= 0,15m
2
2

3.9.2 Kích thước đài móng:
B = 2, 4(m)
L = 2, 4(m)

17


Hình 3.9 Sơ đồ bố trí cọc trong đài
3.10 KIỂM TRA TẢI TÁC DỤNG LÊN ĐẦU CỌC
Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc (ở đây có trọng
tâm nhóm cọc trùng với trọng tâm đáy đài)

N

tt

= N tt + Fd  tb H d = 5580 + 22  2, 4  2, 4  1.3 = 5744(kN )

M

tt
y

=M ytt + H xtt .hd = 342 + 116 1,3 = 492,8( kNm)

M

tt
x

=0(kNm)

Tải tác dụng lên cọc: Pi

tt

N
=
n

tt

M
+

x

tt
y
2
i

.xi

Ta có bảng tính sau:

18


Cọc
1
2
3
4
5
6
7
8
9

N
5744

M

tt

tt
y

492,8

xi

xi2

-0.9
0
0.9
-0.9
0
0.9
-0.9
0
0.9

0.81
0
0.81
0.81
0
0.81
0.81
0
0.81

x

2
i

4.86

Pi
546.96
638.2
729.5
546.96
638.2
729.5
546.96
638.2
729.5

Bảng 3-5 : Tải tác dụng lên cọc
tt
Pmax
= 729.5( KN )
tt
Pmin
= 546.96( KN )

Trọng lượng bản thân cọc :
Qcoc =  bt,  Ac  L = 25  0,32  21,36 = 48, 06( KN )

Tải trọng tác dụng vào cọc :

Pmax = 729,5 + 48,06 = 777.56(kN )  Rc ,d = 832,6(kN )

 thỏa điều kiện ổn định đầu cọc
Pmin = 546,96 + 48,06 = 595,02(kN )  0
Hiệu suất làm việc của cọc :
Pmax 777,56
=
100 = 93,34%
Rc ,d
832, 6

Vậy cọc làm việc tận dụng tốt khả năng chịu lực.
3.11 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH DƯỚI ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC, ƯỚC LƯỢNG
ĐỘ LÚN MÓNG CỌC
3.11.1 Xác định khối móng quy ước:
Tính góc ma sát trung bình của các lớp đất cọc xuyên qua:

19


tb

 h
=
h

i i

160 48  29030
=
= 270 25
3,5 + 17,86

i

Góc mở:  =

tb
= 651
4

Chiều dài móng quy ước theo phương x:0

Lqu = L '+ 2 Lc tan  tb
 4




 = 2,1 + 2  21,36  tan ( 6 51 ) = 7, 2m


Chiều rộng móng quy ước theo phương x:
 
Bqu = B '+ 2 Ltb tan  tb  = 2,1 + 2  21,36  tan ( 651 ) = 7, 2m
 4 

Diện tích móng khối quy ước:

Fqu = 7, 2  7, 2 = 51,84m 2

Moment chống uốn của khối móng quy ước.
Wy =

Wx =

Bqu L2qu
6

Bqu L2qu
6

7, 23
=
= 62, 2m3
6

7, 23
=
= 62, 2m3
6

Chiều cao khối móng quy ước:
H qu = L + D f = 21,36 + 3 = 24,36m

Khối lượng đất trong móng quy ước:
Qd = Fqu  H i i = 62, 2  (18  0,5 + 11, 23  6 + 11, 056 17,86) = 17032(kN )

Khối lượng cọc và đài bê tông cốt thép:

Qc = nAp bt Lc +  btVd = 9  0,32  25  21,36 + 25  2, 4  2, 4 1,3 = 619, 74( kN )

Khối lượng đất bị cọc và đài chiếm chỗ:
Qdc = nAp  H i i +  Vdai = 9  0,32  (11,32  3,5 + 11, 056 17,86) + 2, 4 2 1,3 11,32 = 275( kN )

Tổng khối lượng trên khối móng quy ước:
20


Qqu = Qd + Qc − Qdc = 17032 + 619, 74 − 275 = 17376(kN )

3.11.2 Kiểm tra ổn định nền dưới khối móng quy ước.
Tải trọng quy đổi về đáy khối móng quy ước:

N

= N tc + Qqu = 4852,17 + 17376 = 22228,17(kN )

tc
qu

M

tc
qu

= M ytc + H tc .( H qu − D f + H d ) = 297, 4 + 100,87  (24,36 − 3 + 1,3) = 2583,1( kN )

Ứng suất dưới khối móng quy ước:
Ptbtc =

tc
max

P

tc
min

P

tc
N qu

=

=

Aqu
tc
N qu

Aqu
tc
N qu

Aqu

=

+

+

22228,17
= 428,8(kN / m2 )
51,84
tc
M qu

Wx
tc
M qu

Wx

=

22228,17 2583,1
+
= 470,3(kN / m2 )
51,84
62, 2

=

22228,17 2583,1
−
= 387,3(kN / m2 )
51,84

62, 2

Xác định sức chịu tải của nền đất theo trạng thái giới hạn II:
R tc = m( ABqu II + Bh II, + Dc)

+ m = 1: hệ số điều kiện làm việc
+Bqu =7,2 m
+  II = 11, 056( KN / m3 ) :Trọng lượng thể tích dưới đáy móng ( lớp 2)
+ h   II, = (0,5 18 + 6 10, 23 + 17,86 11, 056) = 267,84( KN / m3 ) :Trọng lượng phía trên
đáy móng.
+ c= 11,5

 A = 1,1045

+ Mũi cọc tại lớp có : tb = 29o30   B = 5, 418
 D = 7,805


→ Rtc = 1 (1,1045  7,2 11,056 + 5,418  267,84 + 7,805 11,5) = 1628,84(kN)
Kiểm tra điều kiện ổn định:
21


tc
 Pmax
= 470,3( KN / m 2 )  1, 2 R tc = 1954, 61( KN / m 2 )
 tc
2
 Pmin = 387,3( KN / m )  0
 tc

2
tc
2
 Ptb = 428,8( KN / m )  R = 1628,84( KN / m )

Vậy điều kiện ổn định đất nền được thỏa mãn.
3.11.3 Tính lún khối móng quy ước theo tổng phân tố.
Áp lực gây lún tại đáy móng:
Pgl = Ptbtc −   i hi = 428,8 − 267,84 = 160,96(kN/ m 2 )

Chia lớp phân tố:
hi  0, 4 Bqu = 0, 4  7, 2 = 2,88m

Chọn hi = 2,8m

P1i =  i  h (kN / m 2 )  ei1 (nội suy)
 gl = k0  Pgl (kN / m 2 ) , tìm k0i dựa vào tỉ lệ Z/B vs L/B
i

i

P2i =  gli + P1i (kN / m 2 )  e2i (nội suy)
Si =

e1i − e2i
.hi (cm)
1 + e1i

Lớp đất 2
P

0

50

100

200

400

800

0.517

0.5

0.49

0.473

0.4543

0.43

( kN / m2 )

e

phân

lớp

Dày
(m)

1

Z/B

L/B

 gl

2,8

Z
(m)
1.4

0.194

1

0.9612

289.32

149

2

2,8

4.2

0.583

1

0.6225

320.3

96.46

3

2,8

7

0.972

1

0.352

351.2

54.5

k0i

P1i

P2i

i

e1i

Si

e2i

(cm)

438.3
2
416.7
6
405.7

0.465

0.452

2.48

0.462

0.4533

1.6

0.459

0.454

0.96

Tổng :

5.04

Bảng 3-7 Kiểm tra biến dạng nền
22


S =  Si = 5,04cm < Sgh = 10cm (theo phụ lục E- TCVN 10304:2014)

→ thỏa điều kiện lún
3.12 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG, KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỐNG
XUYÊN THỦNG
Chọn chiều cao sơ bộ là 1m
Chọn ao = 0,1m

→ Chiều cao làm việc của tiết diện đài: ho = h − ao = 1 − 0,1 = 0,9m

-

Hình 3.12 Tháp xuyên thủng
Tháp xuyên thủng phủ qua tất cả các cọc nên không cần kiểm tra chọc thủng.
Kiểm tra điều kiện xuyên thủng hạn chế

23


24


Lực gấy xuyên thủng: Fxt =  N tt − P5 = 5744 − 638, 2 = 5105,8(KN )
Lực chống xuyên (theo mục 6.2.5.4 – TCVN 5574:2012), điều kiện kiểm tra là:

Fxt  Fcx = t b RbtU m ho tan 

 t :hệ số, đối với vê tông nặng t = 1
 b = 1 :hệ số điều kiện của bê tông đài cọc
25