đồ án nền móng thiết kế móng cọc đài thấp

Đồ án môn Nền và Móng
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
NỀN VÀ MÓNG
* *
*
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH
GVHD: HỒ SỸ LÀNH
LỚP: 62DCCD03
MỤC LỤC
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 1
Đồ án môn Nền và Móng
SỐ LIỆU ĐẦU BÀI
- Tải trọng tác dụng
Tải trọng\ Phương án Đơn vị 8
V do tĩnh tải (DC) KN 1906
V do tĩnh tải (DW) KN 624
V do hoạt tải (LL+IM) KN 1149
H do hoạt tải (LL+IM) KN 172
M do hoạt tải (LL+IM) KN.m 310
Phương dọc(D), ngang (N) cầu N
- Điều kiện thủy văn và chiều dài nhịp:
Đơn vị
5
Cao độ MNCN (EL5) m 4.60
Cao độ MNTT (EL4) m 3.10
Cao độ MNTN (EL3) m 1.10
Cấp sông m V
Cao độ mặt đất thiên nhiên EL1 m 0.00
Cao độ mặt đất sau xói EL2 m -1.90
Chiều dài nhịp Lnhịp m 15.00
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 2

Đồ án môn Nền và Móng
- Các chỉ tiêu cơ lý của đất
Lớp 2a:_ 0=> -9.28 m
Lớp
3
1
:
-9.28 =>
-15.08
Lớp 3
2:
-19.08 => -73.58
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 3
Các chỉ tiêu cơ lý Kí hiệu Đơn vị Kết quả
Phân tích thành phần hạt
+ Phần trăm hạt sỏi 0.00
+ Phần trăm hạt cát 30.70
+ Phần trăm hạt mịn (sét, bụi) 68.80
Độ ẩm tự nhiên W % 26.47
Khối lượng thể tích Tw g/cm
3
1.96
Khối lượng riêng Gs g/cm
3
2.72
Giới hạn chảy LL % 38.80
Giới hạn dẻo PL % 19.90
Thí nghiệm cắt trực tiếp
+ Góc ma sát trong Độ 13.00
+ Lực dính c kG/cm

2
0.310
Thí nghiệm nén nở hông q
u
kG/cm
2
0.660
Thí nghiệm nén ba trục (CU)
+ Góc ma sát trong
cu
Độ -
+ Lực dính
C
cu
kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén ba trục (UU)
+ Góc ma sát trong
'
Độ -
+ Lực dính có hiệu c' kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén cố kêt
+ Áp lực tiên cố kêt P
c
kG/cm
2
-

+ Hệ số cố kêt C
v
x10
-3
cm
2
/s -
+ Hệ số nén ax10
-1
cm
2
/kG -
+ Hệ số thâm k
v
x10
-7
k
v
x10
-7
cm
2
/s -
+ Chỉ số nén C
c
C
c
-
Lớp 2a: Sét gầy pha cát, màu xám nâu, xám xanh, cứng vừa đến cứng
Đồ án môn Nền và Móng

Các chỉ tiêu cơ lý Kí hiệu Đơn vị Kêt quả
Phân tích thành phần hạt
+ Phần trăm hạt sỏi 2.50
+ Phần trăm hạt cát 72.90
+ Phần trăm hạt mịn (sét, bụi) 24.60
Độ ẩm tự nhiên W % 16.90
Khối lượng thể tích T
w
g/cm
3
2.05
Khối lượng riêng G
s
g/cm
3
2.65
Giới hạn chảy LL % 24.38
Giới hạn dẻo PL % 15.87
Thí nghiệm cat trực tiêp
+ Góc ma sát trong Độ 32.00
+ Lực dính c kG/cm
2
0.080
Thí nghiệm nén nở hông q
u
kG/cm
2
Thí nghiệm nén ba trục (CU) -
+ Góc ma sát trong
cu

Độ -
+ Lực dính
C
cu
kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén ba trục (UU)
+ Góc ma sát trong
'
Độ -
+ Lực dính có hiệu c' kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén cố kêt
+ Áp lực tiến cố kêt P
c
kG/cm
2
-
+ Hệ số cố kêt C
v
x10
-3
cm
2
/s -
+ Hệ số nén ax10
-1
cm

2
/kG -
+ Hệ số thấm k
v
x10
-7
k
v
x10
-7
cm
2
/s -
+ Chỉ số nén C
c
C
c
-
Lớp 3: Cát sét, cát bụi, màu xám trắng, xám vàng, chặt vừa
Số búa trung bình của lớp đất 3:
Cao Độ N
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 4
Đồ án môn Nền và Móng
-12 11 11
-14 10 10.5
-16 13 11.3
-18 9 10.8
-20 11 10.8
-22 12 11
-24 13 11.3

-26 14 11.6
-28 16 12.1
-30 15 12.4
-32 17 12.8
-34 14 12.9
-36 16 13.2
-38 15 13.3
-40 16 13.5
-42 19 13.8
-44 15 13.9
-46 18 14.1
-48 17 14.3
-50 16 14.4
-52 20 14.6
-54 21 14.9
-56 24 15.3
-58 22 15.6
-60 25 16
-62 23 14.5
-64 24 15.6
-66 28 16
-68 32 16.5
-70 34 17.1
-72 36 17.7
-74 35 18.2
Lớp TK3-2: -15.08 => -19.08
Các chỉ tiêu cơ lý Kí hiệu Đơn vị Kết quả
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 5
Đồ án môn Nền và Móng
Phân tích thành phần hạt

+ Phần trăm hạt sỏi 0.60
+ Phần trăm hạt cát 25.50
+ Phần trăm hạt mịn (sét, bụi) 73.90
Độ ẩm tự nhiên W % 25.69
Khối lượng thể tích Tw g/cm
3
1.97
Khối lượng riêng Gs g/cm
3
2.72
Giới hạn chảy LL % 38.30
Giới hạn dẻo PL % 19.45
Thí nghiệm cắt trực tiếp
+ Góc ma sát trong Độ 14.00
+ Lực dính c kG/cm
2
0.300
Thí nghiệm nén ba trục (CU)
+ Góc ma sát trong
cu
Độ -
+ Lực dính
C
cu
kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén ba trục (UU)
+ Góc ma sát trong
'

Độ -
+ Lực dính có hiệu c' kG/cm
2
-
Thí nghiệm nén nở hông q
u
kG/cm
2
0.600
Thí nghiệm nén cố kết
+ Áp lực tiến cố kết
P
c
kG/cm
2
-
+ Hệ số cố kết C
v
x10
-3
cm
2
/s -
+ Hệ số nén ax10
-1
cm
2
/kG -
+ Hệ số thấm k
v

x10
-7
k
v
x10
-7
cm
2
/s -
+ Chỉ số nén C
c
C
c
-
Lớp L3-2: Sét gầy, màu xám nâu, cứng
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 6
Đồ án môn Nền và Móng
PHẦN 1: BÁO CÁO ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN CÔNG TRÌNH
1.1.Đặc điểm địa chất, thủy văn khu vực xây dựng công trình
1.1.1.Mô tả cấu tạo địa chất
Lớp 1:
Lớp 1 là sét gầy pha cát, màu xám nâu, xám xanh. Chiều dày của lớp là 10.70m, cao độ
mặt lớp là 1.42m, cao độ đáy là -9.28m. Lớp đất có độ ẩm W=26.47%. Lớp đất ở trạng thái cứng
vừa đến cứng.
Lớp 2:
Lớp 2 là cát sét, màu xám vàng, xám trắng. Chiều dày của lớp là 5.80m, cao độ mặt lớp là
-9.28m, cao độ đáy là -15.08m. Lớp đất có độ ẩm W=16.90%. Lớp đất ở trạng thái chặt vừa đến
chặt.
Lớp 3:
Lớp 3 là lớp sét gầy, màu xám nâu, cứng. Chiều dày của lớp là 4.00m, cao độ mặt lớp là

-15.08m, cao độ đáy là -19.08m. Lớp đất có độ ẩm W=25.69%. Lớp đất ở trạng thái cứng.
Lớp 4:
Lớp 4 là cát sét, màu xám vàng, xám trắng. Chiều dày của lớp là 54.50m, cao độ mặt lớp
là -19.08m, cao độ đáy là -73.58m. Lớp đất có độ ẩm W=16.90%. Lớp đất ở trạng thái chặt vừa
đến chặt.
1.2.Nhận xét và đề xuất phương án móng
Theo tài liệu khảo sát địa chất công trình, phạm vi nghiên cứu và qui mô công trình dự kiến
xây dựng, ta có một số nhận xét và kiến nghị sau:
Nhận xét:
+ Điều kiện địa chất công trình trong phạm vi khảo sát nhìn chung là khá phức tạp, có
nhiều lớp đất phân bố và thay đổi khá phức tạp.
+ dựa vào chỉ số SPT cho thấy ở độ sâu 10m trở đi đất khá ổn định và có khả năng chịu
lực được
Kiến nghị
+ Với các đặc điểm địa chất công trình tại đây, nên sử dụng giải pháp móng cọc BTCT ma
sát đường kính 0.40x0.40 m
+ Nên để cho cọc ngập sâu vào lớp đất 3 để tận dụng khả năng chịu ma sát của cọc, và lấy
lớp đất 3 làm tầng tựa mũi cọc.
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 7
Đồ án môn Nền và Móng
PHẦN 2: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
2.1.Bố trí chung công trình
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 8
600
700
3500
1600 3800 1600
Đồ án môn Nền và Móng
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 9
Đồ án môn Nền và Móng

2.2.Chọn sơ bộ kích thước công trình
2.2.1.Chọn vật liệu
+ Bê tông có f’
c
= 30 Mpa,có = 24 KN/m3
+ Thép ASTM A615 có f
y
= 420 Mpa
2.2.2.Kích thước và cao độ của bệ cọc
 Cao độ đỉnh trụ (CĐĐT):
Vị trí xây dựng trụ cầu ở xa bờ và phải đảm bảo thông thuyền và sự thay đổi mực nước
giữa MNCN và MNTN là tương đối cao. Xét cả điều kiện mỹ quan trên sông, ta chọn các giá trị
cao độ như sau:
Cao độ đỉnh trụ chọn như sau: Max
Trong đó:
MNCN: Mực nước cao nhất, MNCN= 4.60m
MNTT: Mực nước thong thuyền, MNTT= 3.10m
H
tt
: Chiều cao thông thuyền, H
tt
= 3.50m
Bảng 2.3.3.1.1 – Khổ giới hạn thông thuyền trên các •ong có thông thuyền
Cấp đường sông
Khổ giới hạn tối thiểu trên mức nước cao có chu kỳ 20 năm ( m)
Theo chiều ngang Theo chiều thẳng
đứng( trên toàn CR)
Cầu qua sông Cầu qua kênh
I 80 50 10
II 60 40 9

III 50 30 7
IV 40 25 6( thích hợp)
5( tối thiểu )
V 25 20 3.5
VI 15 10 2.5
=> CĐĐT = max ( 5.60 ; 6.60 )-0.3= 6.30 m
 Cao độ đỉnh bệ (CĐĐB):
CĐĐB ≤ MNTN – 0.5m = 1.10 – 0.5 = 0.60 m
Ta thiết kế móng cọc đài thấp nên CĐĐB < cao độ mặt đất sau xói EL2=-1.9m
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 10
Đồ án môn Nền và Móng
 Chọn CĐĐB= -2.0m.
 Cao độ đáy bệ (CĐĐAB):
CĐĐAB = CĐĐB – H
b
Trong đó: H
b
là chều dày bệ móng, chọn Hb =1.5 m
=> CĐĐAB =-2 – 1.5= -3.5 m
Vậy chọn các thông số thiết kế như sau:
Cao độ đỉnh trụ: CĐĐT = 6.30 m
Cao độ đỉnh bệ: CĐĐB = -2.0 m
Cao độ đáy bệ: CĐĐAB = -3.5 m
Chiều dầy bệ móng H
b
= 1.5m
2.2.3.Kích thước cọc và cao độ mũi cọc
Theo tính chất của công trình là cầu có tải trọng truyền xuống móng là lớn, địa chất gồm
có 4 lớp, lớp thứ 4 rất dày và không phải là tầng đá gốc, nên chọn giải pháp móng là móng cọc
ma sát BTCT, mũi cọc nằm ở lớp thứ 4.

Chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, cọc có kích thước là: 0.40x0.40m; được đóng vào
lớp số 4 là lớp cát sét, cát bụi, màu xám trắng, xám vàng, chặt vừa. Cao độ mũi cọc là -28.0m.
Chiều dài của cọc (Lc) được xác định như sau:
L
c
=CĐĐB- H
b
- CĐMC= -2.0-1.5-(-28)= 24.5m
Trong đó:
CĐMC: cao độ mũi cọc, CĐMC=-28m
Kiểm tra: => thỏa mãn yêu cầu về độ mảnh
Tổng chiều dài đúc cọc sẽ là: L = L
c
+ 0.5 = 24.5 + 0.5 = 25m
Cọc được tổ hợp từ 3 đốt cọc với tổng chiều dài đúc cọc là: 21m = 9m+9m+7m
2.3.Tính toán tải trọng
2.3.1.Tính trọng lượng bản than trụ
Chiều cao than trụ H
tr
:
H
tr
= CĐĐT – CĐĐB – CDMT = 6.30 – (-2.0) – 1.3 = 7m
Trong đó:
CDMT: là chiều dày mũ trụ, CDMT =0.7+0.6=1.3m
 Thể tích toàn phần trụ V
tr
(không kể bệ cọc)
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 11
Đồ án môn Nền và Móng

MNTN
MNCN
Cao ®é ®Ønh trô
H
tt
V
1
V
2
V
3
V
3
V
2
V
1
Cao ®é ®¸y dÇm
MNTT
30
V
tr
= V1 + V2 + V3
V
1
=0.6×12×1.4 = 10.08 (m )
V
2
=
V

3
= π×0.6
2
×H
tr
+ ( 3.8×1.2×H
tr
) = 39.837m
3
)
V
tr
= 10.08 + 8.33 + 39.837 = 58.247 m
3
Trong đó: V
1
, V
2
: là thể tích phần mũ trụ
V
3
: là thể tích than trụ
2.3.2.Tổ hợp tải trọng tại đỉnh bệ
Bảng tổ hợp các loại tải trọng (chưa có hệ số):
Tải trọng Đơn vị TTGHSD
N
ot
- Tĩnh tải thẳng đứng KN 2530
N
oh

- Hoạt tải thẳng đứng KN 1149
H
oh
- Hoạt tải nằm ngang KN 172
M
oh
- Hoạt tải momen KN.m 310
Hệ số tải trọng: Hoạt tải : n
h
= 1.75
Tĩnh tải : n
t
= 1.25
γ
bt
= 24,0 kN/m
3
: Trọng lượng riêng của bê tông
γ
n
= 9,81 kN/m
3
: Trọng lượng riêng của nước
 Tổ hợp tải trọng theo phương ngang cầu ở TTGHSD tại đỉnh bệ:
Tải trọng Đơn vị TTGHSD
N
sd1
KN 5077
H
sd1

KN 172
M
sd1
KN.m 1738
Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ngang cầu:
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 12
Đồ án môn Nền và Móng
=1149+2530+24×58.247=5077(kN)
Tải trọng ngang tiêu chuẩn ngang cầu:
= H
o
= 172 kN
Mômen tiêu chuẩn ngang cầu:
=310+172×(6.30 – (-2.0))=1738(kN.m)
 Tổ hợp tải trọng theo phương ngang cầu ở TTGHCĐ tại đỉnh bệ:
Tải trọng Đơn vị TTGHCD
N
cd1
KN 6921
H
cd1
KN 301
M
cd1
KN.m 3041
∗ Tải trọng thẳng đứng tính toán ngang cầu
= 1.75×1149 + 1.25×(2530 + 24.0 × 58.247) = 6921 kN
∗ Tải trọng ngang tính toán ngang cầu:

= 1.75x

= 1.75x172 =301 kN.
∗ Mômen tính toán ngang cầu:
= 1.75×310+1.75×172×(6.30 - (-2.0))= 3041 kN.m
TỔ HỢP TẢI TRỌNG THIẾT KẾ TẠI ĐỈNH BỆ
Tải trọng Đơn vị TTGHSD TTGHCĐ
Tải trọng thẳng đứng kN
5077 6921
Tải trọng ngang kN 172 310
Mômen kN.m 1738 3041
2.4.Xác định sức kháng của cọc
2.4.1.Sức kháng của cọc theo vật liệu P
R
 Chọn vật liệu:
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 13
Đồ án môn Nền và Móng
+ Cọc bê tông cốt thép, tiết diện của cọc hình vuông: 0.40m x 0.40m
+ Bê tông có = 30Mpa
+ Thép ASTM A615, có = 420 Mpa
 Bố trí cốt thép trong cọc :
+ Cốt chủ : Chọn 8 x d 20, bố trí xuyên suốt chiều dài cọc. Số lượng 8 thanh
+ Cốt đai : Chọn thép d 8
40
320 40
400
4032040
400
3
1

φ8
@
200
8φ20
 Sức kháng nén dọc trục theo vật liệu: P
R
Dùng cốt đai thường, ta có: P
R
= ϕ×P
n
= ϕ×0.8×{0.85× ×(A
g
– A
st
) + f
y
×A
st
}
Trong đó:
ϕ : Hệ số sức kháng của bê •ong, ϕ = 0.75
:
Cường độ nén quy định của bê •ong ở tuổi 28 ngày (
Mpa)
:
Giới hạn chảy tối thiểu quy định của thanh cốt thép (
Mpa).
A
g
: Diện tích mặt cắt nguyên của cọc, A

g
= 400x400 = 160000mm
2
A
st
: Diện tích cốt thép, A
st

= 2513 mm
2
Vậy : P
r
=0.75×0.8×{0.85×30×(160000– 2513) + 420×2513}
= 3042827.1 (N) = 3043 (KN).
2.4.2.Sức kháng của cọc theo đất nền Q
R
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 14
Đồ án môn Nền và Móng
Sức kháng nén dọc trục theo đất nền: Q
R
= (theo công thức 10.7.3.2TCN)
Với: ( theo ct 10.7.3.2.4 TCN ); ( theo ct 10.7.3.2.3 TCN )
Trong đó:
Q
p
: Sức kháng mũi cọc (MPa)
q
p
: Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
Q

s
: Sức kháng thân cọc (MPa)
q
s
: Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)
A
p
: Diện tích mũi cọc (mm
2
)
A
s
: Diện tích bề mặt thân cọc (mm
2
)
: Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định dùng cho các phương pháp
tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.
+ Đối với đất dính = = 0.56
+ Đối với đất cát theo phương pháp SPT: = =0.36
: Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc dùng cho các phương pháp tách rời
sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.
trong đất sét với ta có:
trong đất cát với ta có:
a. Sức kháng thân cọc Q
s
( trang 456/quy trinh)
Q
s
= q
s

.A
s
Trong đó:
A
s
: là diện tích bề mặt thân cọc (mm2)
Do thân cọc ngàm trong 4 lớp đất, lớp đất thứ nhất và thứ 3 là đất dính, lớp đất thứ 2 và thứ
4 là đất rời nên ta sẽ dùng phương pháp α để tính Q
s
với lớp đất dính và phương pháp ước tính
sức kháng của cọc dựa trên thí nghiệm hiện trường sử dụng kết quả SPT để xác định Q
s
với lớp
đất rời.
Đối với lớp đất sét: (2a) va (TK3 - 2)
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 15
Đồ án môn Nền và Móng
Theo phương pháp α, sức kháng đơn vị thân cọc q
s
như sau:
Trong đó:
S
u
: Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (Mpa), S
u
= C
u
=
α : Hệ số kết dính phụ thuộc vào S
u

và tỷ số và hệ số dính được tra bảng theo tiêu
chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05.
Đồng thời ta cũng tham khảo công thức xác định của API như sau :
- Nếu S
u
< 25 KPa => α= 1.0
- Nếu 25 KPa < S
u
< 75 KPa =>
- Nếu S
u
> 75 KPa => α= 0.5
Lớp 2a ( set pha)
Ta có: S
u
= q
u
/2 = 33KN/m = 33 KPa = 0.033 MPa
Ta thấy S
u
= 25KPa < 33 Kpa < 75Kpa - 0.5 =0.92
Lớp TK3 - 2(sét gầy)
Ta có :
Ta thấy S
u
= 30Kpa > 25 KPa thì =>
Tên lớp
Độ sâu
(m)
Chiều

dày
(mm)
Chu
vi
(mm)
Cường độ
kháng cắt
S
u
(Mpa)
Hệ số
α
q
s
(Mpa)
Q
s
(N)
Lớp (2a)
-10.70 10700 1600 0.033 0.92 0.03036
519763.2
Lớp TK3 -2
-20.50 4000 1600 0.030 0.95 0.0285
182400
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 16
Đồ án môn Nền và Móng
Đối với lớp đất cát: Sức kháng thân cọc Q
s
như sau:
Q

s
= q
s
x A
s
và q
s
= 0.0019
Trong đó : A
s
: Diện tích bề mặt thân cọc (mm
2
)
: Số đếm búa SPT trung bình dọc theo thân cọc (búa/300mm)
Vậy sức kháng thân cọc như sau:
Vì cọc nằm ở ba lớp 2a, lớp TK3 - 2 và lớp 3 lên ta có sức kháng thân cọc như sau:
Lớp
(N)
Hệ số sức
kháng
(N)
2a
519763.2
0.56
291067.392
TK3-2
182400
0.56
102144
3

1
199241.6
0.36
71726.976
3
2
328113.28
0.36
118120.780
8
Tổng
583059.148
8
b. Sức kháng mũi cọc Q
p
Q
p
=q
p
.A
p
( theo 10.7.3.4.2a-1 TCN 272-05)
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 17
Tên
lớp
Chiều
dầy
(mm)
Chu vi
(mm)

A
(mm )
hệ số
S
kpa
q
s
(MPa)
Q =q A
(N)
Lớp 3
1
5800 1600 9280000 11.3 _ _ 0.02147 199241.6
Lớp 3
2
8920 1600 14272000 12.1 _ _ 0.02299 328113.28
Đồ án môn Nền và Móng
Với: ( theo 10.7.3.4.2a-2 TCN272-05)
Trong đó:
A
p
: diện tích mũi cọc (mm2)
q
p
: sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
N
corr
: Số đếm SPT gần mũi cọc đã hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ,
: Ứng suất có hiệu (N/mm
2

)
N : Số đếm SPT đo được (búa/300mm)
D : Chiều rộng hay đường kính cọc (mm)
D
b
: Chiều sâu xuyên trong tầng đất chịu lực ( lớp đất 3) (mm)
q
l
: Sức kháng điểm giới hạn (MPa)
q
l
= 0.4N
corr
cho cát và q
l
= 0.3N
corr
cho bùn không dẻo
 Tính :
Lớp :( 2 a)
e = (KN/m )
Lớp :( TK3-2)
e
TK3-2
= = = 19.53 ( KN/m
3
)
Lớp 3:
e = (KN/m )
Ta có:

= 10.7×(19.45 – 9.81)+5.8×(20.52 – 9.81)+4.0×(19.53 – 9.81)+8.92×(20.52 – 9.81)
= 299.7 KN/m
2
= 0.3 MPa
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 18
Đồ án môn Nền và Móng
 Tính N
corr
:
Ta có: N = 16, D = 400 mm, A
p
= 160000 mm
2
D
b
= 8.92m= 8920mm
Thay số vào ta có:
N = 0.77×Log
10
(1.92/0.3)×N = 9.9 (búa/30cm)
q
l
= 0.4× N
corr
= 0.4×9.9= 3.96 N/mm
2

Ta có bảng số liệu tính sau: Q
p
= q

p
×A
p
N
(búa/30
cm)
'
v
σ
N/mm
2
D
b
(mm)
D
(mm)
N
corr
Bua/30
cm
l
q
N/mm
2
p
q
mm
2
A
p

=
DD
×
mm
2
Q
p
=
A
q
p
p
×
N
16 0.3 8920 400 9.9 3.96 8.39 160000 633600
Mà trong đất cát với ta có: =0.36
=> = .q
p
.A
p
= 0.36 ×3.96×160000= 228096 N = 228.1 (KN)
Vậy sức kháng nén dọc trục theo đất nền:
Q
R
= = 228.1 + 583.06= 811.16 (KN)
=> Sức kháng dọc trục của cọc đơn P
tt
:
=min(3043; 811.16) = 811.16 (KN)
2.5.Chọn số lượng và bố trí cọc

2.5.1.Tính số lượng cọc n
Số lượng cọc n được xác định như sau :
Trong đó : N : Tải trọng thẳng đứng ở TTGHCĐ (KN), N = 6921 (KN)
P
tt
: Sức kháng dọc trục của cọc đơn (KN), P
tt
= 811.16 (KN)
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 19
Đồ án môn Nền và Móng
Thay số : n ≥
Với trụ ta thường lấy giá trị ,với mố ta lấy
Chọn n=15 cọc
2.5.2.Bố trí cọc, chọn kích thước bệ móng
a. Bố trí cọc trên mặt bằng
Tiêu chuẩn 22TCN 272 – 05 quy định :
 Khoảng cách từ mặt bên của bất kì cọc nào tới mép gần nhất của móng phải
lớn hơn 225mm.
 Khoảng cách tim đến tim các cọc không được nhỏ hơn 750mm hoặc 2.5 lần
đường kính hay bề rộng cọc, chọn giá trị nào lớn hơn
Với n = 15 cọc được bố trí theo dạng lưới ô vuông trên mặt bằng và được bố trí thẳng đứng
trên mặt đứng, với các thông số :
+ Số hàng cọc theo phương dọc cầu là 3. Khoảng cách tim các hàng cọc theo phương dọc
cầu là 2000 mm.
+ Số hàng cọc theo phương ngang cầu là 5. Khoảng cách tim các hàng cọc theo phương
ngang cầu là 1800 mm.
+ Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ theo cả hai phương dọc cầu và ngang
cầu là 500 mm.
C11
C6

C1
C12
C7
C2
C13
C8
C3
C14
C9
C4
C15
C10
C5
500
4@1800
500
8200
500
2@2000
500
5000
b. Tính thể tích bệ
Với 12 cọc bố trí như hình vẽ, ta có các kích thước bệ là: 5000mm x 8200mm.
Thể tích bệ là: V
b
= 5×8.2×1.5 = 61.5 m
3
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 20
Đồ án môn Nền và Móng
2.5.3.Tổ hợp tải trọng tại tâm đáy bệ cọc

a. Tổ hợp hợp trọng ở TTGHSD
 Tải trọng thẳng đứng:
= 5077 + 24.0×61.5= 6553 KN
 Tải trọng ngang:
172 KN.
 Mômen
= 1738+ (172×1.5) =1996 KN.m
b. Tổ hợp hợp trọng ở TTGHCĐ
 Tải trọng thẳng đứng:
= 6921 + 1.25×24.0×61.5= 8766 KN
 Tải trọng ngang:
301 kN
 Mômen
=3041 + (301×1.5) = 3493 KN.m
TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN ĐÁY BỆ
Tên tải trọng Đơn vị THGHSĐ THGHCĐ
Tải trọng thẳng đứng kN 6553 8766
Tải trọng ngang kN 172 301
Momen kN.m 1996 3493
2.6.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ
2.6.1.Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn
a. Tính nội lực tác dụng lên đầu cọc
Trường hợp tất cả các cọc đều thẳng đứng, tải trọng tác dụng lên đầu cọc được xác định
theo công thức sau:
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 21
Đồ án môn Nền và Móng
(KN)
Trong đó :
N : tổng tải trọng thẳng đứng ở TTGHCĐ ở đáy bệ, N= 8766 (KN)
n: số lượng cọc trong móng

M
x
, M
y
: momen tải trọng ngoài ở TTGHCĐ lấy theo trục OX và OY ở đáy đài (KN.m)
x
i,
y
i
: tọa độ trọng tâm cọc i
C11
C6
C1
C12
C7
C2
C13
C8
C3
C14
C9
C4
C15
C10
C5
500
4@1800
500
8200
500

2@2000
500
5000
Tải trọng tác dụng lên cọc được tính theo bảng sau:
Tên cọc n N
(KN)
M
x
(KN.m)
M
y
(KN.m)
X
i
(m) Y
i
(m) N
i
(KN)
1
-3.60 2.0
455
2 -1.80 2.0 519.7
3 0 2.0 584.4
4
1.80 2.0
649
5 3.60 2.0 713.8
6 -3.60 0 455
7

-1.80 0
519.7
8 15 8766 0 3493 0 0 584.4
9 1.80 0 649
10
3.60 0
713.8
11 -3.60 -2.0 455
12 -1.80 -2.0 519.7
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 22
Đồ án môn Nền và Móng
13 0 -2.0 584.4
14 1.80 -2.0 649
15 3.60 -2.0 713.8
97.2 40
Vậy N
max
= 713.8 KN
N
min
= 455 KN
b. Kiểm toán sức kháng dọc trục của cọc đơn
Công thức kiểm toán:
Trong đó:
N
max
: Nội lực lớn nhất tác dụng lên đầu cọc (lực dọc trục).
: Trọng lượng bản thân cọc (kN)
P
tt

: Sức kháng dọc trục của cọc đơn (kN).
Ta có: P
tt
= 811.16 kN
= = 25×0.4
2
×(24 – 9.81) = 56.76 KN
Vậy: = 713.8 + 56.76 = 770.56 KN < P
tt
= 811.16 KN => Đạt
2.6.2.Kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc
Công thức kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc :
Trong đó:
V
C
: Tổng lực gây nén nhóm cọc đã nhân hệ số. V
C
= 8766 (kN)
Q
R
: Sức kháng đỡ dọc trục tính toán của nhóm cọc.
: Hệ số sức kháng đỡ của nhóm cọc.
Q
g
: Sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc .
Do cọc ngàm qua lớp đất rời nên Q
g
= Q
l
Với Q

l
: Tổng sức kháng dọc trục của các cọc đơn
* Tính Q
g
Tổng sức kháng danh định dọc trục của cọc đơn trong đất sét:
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 23
Lớp yếu
Lớp tốt
D
b
2D
b
/3
D
b
/3
Đồ án môn Nền và Móng
Q
n
= Q
s
+ Q
p
= 519763.2+182400+199241.6+328113.28+633600 = 1863118.08 N
=>. Q
n
= 1863.12 (KN)
Móng cọc đài thấp có bệ cọc tiếp xúc chặt chẽ với đất, nên tổng sức kháng dọc trục của các
cọc đơn là:
Q

g
= Q
l
= n×Q
n
= 15×1863.12 = 27946.8 (KN)
Hệ số sức kháng của nhóm cọc φ
g
= 0.45×λ
v
= 0.45×0.8 = 0.36
=>. Sức kháng đỡ dọc trục tính toán của nhóm cọc: Q
R
= Q
g
×φ
g
Q
R
= 0.36×27946.8 = 10060.8 KN > V
c
với (V
c
= 8766 KN)
2.7.Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng
Độ lún ổn định của kết cấu móng được xác định theo móng tương đương.
Ta có trường hợp này lớp đất tốt là lớp đất rời (lớp 3). Vì vậy móng tương đương nằm
trong lớp đất rời.
Ta có: D
b

= 8920 mm. Móng tương đương nằm trong lớp đất 3 và cách đỉnh lớp một
khoảng 2D
b
/3 = 5946.67 mm.
Do mũi cọc ngàm trong lớp đất 3 ( đất cát ) và có chiều dầy rất lớn nên khi ta thi công
móng công trình xong thì tính lún cũng xẩy ra rất nhanh và tắt hẳn và lớp đất gần như đã ổn định.
Vì vậy ta có thể bỏ qua việc tính lún của móng công trình khi mũi cọc nằm trên nền đất cát.
Với lớp đất rời ta có công thức xác định độ lún của móng như sau:
Sử dụng kết quả SPT:
ρ
=
corr
N
BIq 30
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 24
Đồ án môn Nền và Móng
Trong đó: I = và q =
S
N
o
Với:
: Độ lún của nhóm cọc (mm).
q : Áp lực tĩnh tác dụng tại 2D
b
/3 cho tại móng tương đương, áp lực này bằng với tải
trọng tác dụng tại đỉnh của nhóm cọc được chia bởi diện tích móng tương đương và
không bao gồm trọng lượng của các cọc hoặc của đất giữa các cọc.
N
0
: Tải trọng thẳng đứng tại đáy bệ ở TTGHSD, N

0
= 6553 KN
S : Diện tích móng tương đương.
B : Chiều rộng hay chiều nhỏ nhất của nhóm cọc (mm), B = 4500 mm.
D
b
: Độ sâu chon cọc trong lớp đất chịu lực: 8920 mm
D’ : Độ sâu hữu hiệu lấy bằng 2D
b
/3 (mm), D’ = 5946.67 mm.
N
corr
: Giá trị trung bình đại diện đã hiệu chỉnh cho số đếm SPT của tầng phủ trên độ sâu B
phía dưới đế móng tương đương (Búa/300mm). = 8 (bua/30cm)
I : Hệ số ảnh hưởng của chiều sâu ch•honữu hiệu của nhóm.
Ta có: I = = = 0.9 > 0.5
=> I = 0.9
 Tính q:
Kích thước của móng tương đương :
∗ Chiều rộng móng tương đương chính bằng khoảng cách 2 tim cọc xa nhất theo
chiều ngang cầu + đường kính cọc:
B
tđ
= 2×2 + 0.4 = 4.40 m
∗ Chiều dài móng tương đương chính bằng khoảng cách 2 tim cọc xa nhất theo
chiều dọc cầu + đường kính cọc:
L
tđ
= 4×1.8 + 0.4 = 7.60 m
Diện tích móng tương đương là S = B

tđ
x L
tđ
= 4.40×7.60 = 33.44 m
2

Do đó: q = N
0
/S = 6553/33.44 KN/m
2
= 0.2 MPa
=> = = = 45.28 mm
Vậy độ lún của nhóm cọc là: ρ = 45.28 mm = 4.528 cm
SVTH: NGUYỄN XUÂN THANH – LỚP 62DCCD03 25