Nền móng nhà cao tầng phần 1

ae
cọc barét)

i

ea

ac ao)

"x..

NHA CAO TANG
®

lu oftioiiniteflilo 2A

MU


GS. TSKH. NGUYEN VAN QUANG

‘NEN MONG

NHA CAO TANG
(Xuất bản ldn thit 2 c6 sita chita)

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT


share-connect.blogspot.com

TÀI LIỆU XÂY DỰNG.

MỤC

LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

H

CHUONG I

KHAO SAT DIA CHAT CONG TRINH CHO NHA CAO TANG

LI,

13

NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ THÀNH TẠO BIA CHAT

13

12.. TÌM HIỂU KINH NGHIEM XAY DUNG NEN MONG
TAI DIA DIEM XAY DUNG

13.

13

KHAO SAT BIA CHAT CONG TRINH

BANG PHUONG

PHAP KHOAN

13.1. Bố trí các điểm khảo sát
13.2. Xác định chiều sâu khảo sát
13.3. Đánh giá tính chất đất nến bằng các thí nghiệm trong phịng
13.4. Đánh giá tính xâm thực của nước dưới đất đối với bê tông

13.5. Trụ địa chất và mặt cất địa chat
13.6. Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình

14

l4
Is
7

18

19
20

14. KHẢO SÁT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYEN TINH (CPT)

20

1.5. KHẢO SÁT BẰNG PHƯƠNG PHAP XUYÊN TIÊU CHUAN (SPT)

26

14.1. Thiết bị và phương pháp xuyên tĩnh
1.4.2, Nhân xét tính chất đất nến theo kết quả xuyên lĩnh
15.1. Thiết bị và phương pháp xuyên tiếu chuẩn SPT

1.3.2. Nhận xét tính chất đất nền theo SPT

1.5.3. Một số tương quan có thể tham khảo.

CHƯƠNG II

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC.

11.1, XAC BINH SUC CHIU TAI CUA CỌC THEO ĐỘ BỀN.

CUA VAT LIEU LAM COC
:
ILL.1. Site chiu ti của cọc bê tơng cốt thép tiết diện đặc, hình vng,

chịu nén

20
2
26

28

28
31

31
Hì


TI.L2. Sức chịu tải của cọc ống bê tông cốt thép, chịu nén
II.1.3.

Xác định sức chịu tải của cọc nhổi chịu nén.

12. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TAI CUA COC THEO TINH CHẤT CƠ LÝ
CỦA ĐẤT NỀN (theo SNIP 2.02.03.85 hoặc TCXD - 205 - 1998)
Sức chịu tải của cọc đơn, theo đất nền.

Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc chống.

1.2.3. Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc ma sát, thi cơng

bằng phương pháp đóng
Sức chịu tải chống nhổ của cọc đóng.
Sức chịu tải của cọc nhổi chịu nén đúng tâm

1.2.6.

Sức chịu tải của cọc nhổi khi chịu tải trọng nhổ

113. XÁC ĐỊNH SỨC CHIU TAI CUA COC

BẰNG KẾT QUẢ XUYÊN TĨNH (theo TCXD - 205 - 1998)

TI.3.1.

Sức chịu của cọc ma sát

31
32
32
32
3
3
37
40
4I
41

11.3.2. Sức chống cực hạn ở mũi xuyên

13.3. Sức chống cực hạn ở mặt bên cọc.

13.4. Một số tương quan có thể tham khảo
114. XÁC ĐỊNH SUC CHIU TAI CUA COC
THEO KET QUA XUYEN TIEU CHUAN (SPT)

114.1. Tính theo Meyerhof cho đất rời
11.4.2. Tính tốn sức chịu tải của cọc tong đất dính (theo David. 1979)
114.3. Tính tốn sức chịu tải của cọc theo công thức của Nhật Bản

11.5. XAC ĐỊNH SỨC CHIU TẢI CỦA CỌC THEO CÔNG THỨC ĐỘNG
II.5.1. Phương pháp của Gersevanov
115.2. Phuong phap Hilley

;

1.6. XÁC ĐỊNH SUC CHIU TAI CUA COC THEO

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TINH TAI HIEN TRUONG

CHƯƠNG II

TÍNH TỐN CỌC CHỊU TÁC DỤNG ĐỒNG THỜI.

CUA LUC THANG ĐỨNG, LỰC NGANG VÀ MÔMEN

sĩ


CHƯƠNG IV

TÍNH TỐN ĐỘ LÚN CỦA MĨNG CỌC

s

1V.1. TÍNH TỐN ĐỘ LUN CHO MOT NHOM COC

59

1V.2. TINH TOAN BO LUN CHO MONG BANG COC

63

1V.3. TINH TOAN BO LUN CHO MONG BE COC

64
1V.4. ĐỘ LÚN GIGI HAN ĐỐI VỚI NHÀ CAO TANG THONG THƯỜNG.
(Theo TCXD

— 205 - 1998)

65

CHUONG V
THIET K& MONG CQC TRONG VUNG CO DONG BAT

67

v.1. ANH HUGNG CUA DONG ĐẤT ĐẾN CONG TRINH

67

V.2. NHỮNG ĐIỀU CẦN CHÚ Ý KHI THIẾT KẾ MONG COC TRONG
VUNG CÓ BONG DAT

68

CHUONG VI
THIET Kf MONG CỌC ĐÓNG

1

'VI.1. QUY ĐỊNH VAT LIEU LAM COC

71

'VI.1.1. Chất lượng bê tông.

7

VILL.2. Cốt thép dọc

7

'VI.1.3. Cốt thép đai

VL2. THIET KE COC ĐĨNG BẰNG BÊ TƠNG CỐT THÉP.
'VI.2.1. Chỉ tiết đầu cọc.

'VL2.2. Chí tiết mũi cọc
'VI.2.3. Chi tiết thân cọc
'VI.2.4. Một số quy cách tham khảo về cọc đóng hình lăng trụ bằng

bê tông cốt thép

VI.3. THIẾT KE DAI COC BONG BANG BE TONG CỐT THÉP
'VIL3.1. Bố trí cọc trong mặt bằng của đài cọc

'VI.3.2. Xác định chiểu cao của đài cọc

'VIL3.3. Xác định số lượng cọc trong đài móng

1?
`

73
T3
T3
14

15

15
75

n
80


V1.4, KIEM TRA NEN MÓNG CỌC THEO TRẠNG THÁI

GIỚI HẠN THỨ NHẤT (theo sức chịu tải và ổn định)

82

VIS. KIEM TRA MÓNG CỌC MA SAT THEO TRANG THAI
'VI6. XÁC DINH CHIEU CAO VÀ TÍNH THÉP CHO DAI COC

83
87
87
88

VL7. THI DU TINH TỐN MĨNG CỌC ĐĨNG.

89

GIGI HAN THU HAI (theo điểu kiện biến dạng)

'VI.6.1. Xác định chiểu cao đài cọc
'VI.6.2. Tính thép cho đài cọc

CHUONG vit

THIET K& MONG CQC KHOAN NHOI

Phạm vi áp dụng.
VII.I. THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHƠI

'VIL.1.1. Kích thước cọc thường dùng cho nhà cao ting
'VII.I.2. Bê tông cọc nhổi

'VIIL.I.3. Cốt thép trong cọc nhỏi
VII.I.4. Dung dich khoan

VIL2. THIẾT KẾ ĐÀI CỌC KHOAN NHỔI
VIL2.1. Đài 1 coc

VII2.2. Đài 2 cọc

'VIL2.3. Đài 3 cọc

'VIL2.4. Đài 4 cọc

CHƯƠNG VIII

THIET KE VA THI CONG COC BARET

ViIl.1. NHONG KHÁI NIỆM CHUNG VE COC BARET
'VIIL.L.1. Định nghĩa cọc barét (Barrettes)

'VIH.1.2. Tóm tất về thì công cọc barét

'VIII, I.3. Sức chịu tải của cọc barét
VIIL.1.4. Phạm vi áp dụng của cọc barét

6

99
99
99
99,
101
102
102 >
104
106
108

1
ML
ut
ut
uh
ui

share-connect.blogspot.com

TÀI LIỆU XÂY DỰNG.

Vill.2. KHAO SAT BIA CHẤT CONG TRINH CHO
MONG COC BARET

VIIL2.1.
VIIL2.2.
'VIIL2.3.
VIHL2.4.
VIIL2.5.
'VIIL2.6.

112
H2
t2
H2
H2
H3
"nạ

Bố tri các điểm khảo sát
Chiểu sâu các điểm khảo sát
Số lượng các điểm khảo sát
Các số liệu chủ yếu cần cho thiết kế và thí cơng cọc barét
Khảo sát cơng trình lân cận
Trách nhiệm về khảo sát

H3
14
114
ts
a7

'VIIL3. TÍNH SUC CHIU TẢI CỦA CỌC BARÉT

'VIIL.3.1. Xác định sức chịu tải của cọc bằng phương pháp Osterberg.

1, Nguyên lý thí nghiệm Osterherg
2. Xác định sức chịu tải của cọc theo biểu đổ nén lún

3. Quy trình thí nghiệm

'VIII4. MỘT SỐ ĐIỀU CAN CHÚ Ý KHI TÍNH TỐN.
MĨNG CỌC BARÉT

120

'VIIL.5. THIẾT KE CỌC BARÉT

120
120
lãi

VITLS.1, Vat ligu chủ yếu làm cọc barét
VIILS.2. Tiết diện cọc hình chữ nhật thường dùng

VIILS.3. Một số loại tiết điện có thể thực hiện và sức chịu tải của
cọc harét để tham khảo (xem hình VIII-8)

'VIIL5.4. Bố trí cốt thép cho cọc barét hình chữ nhật
'VIHIL5.5.

Thiết kế đài cọc barét
1, Bố trí cọc và đài cọc

2. Thiết kế đài cọc đơn (móng có lcọc)
3. Thiết kế đài có hai cọc barét
4. Thiết kế đài cọc có 3 cọc barét
5. Thiết kế đài cọc dạng móng bè có nhiều cọc barét

VIIL6. THỊ CONG COC BARET

VIIL6.1, BAO HO COC

1. Thiết bị đào hố.

2. Chuẩn bị hố đào.
3. Ché tao dung dich Bentonite (bùn khoan).

4. Đào hố cọc barết bằng gẫu ngoạm

‹

12
122
124

124
128
129
130
132
132
133
133
134
135
138


VHIL6.2. Chế tạo lồng cốt thép và thả vào lòng hố đào cho cọc barét

'VIIL6.3. Đổ bê tông cọc barét

VIIL7. KIEM TRA CHẤT LƯỢNG BÊ TÔNG CỌC BARÉT

'VIIL7.1. Thiết bị và phương pháp kiểm tra siêu âm truyền qua
'VIIL7.2. Nhận xét kết quả kiểm tra

VIIL7.3. Số lượng cọc harết cẩn kiểm tra
CHƯƠNG IX

THIET KẾ VÀ THI CÔNG TƯỜNG TRONG ĐẤT.

IX.1, NHUNG KHÁI NIỆM CHƯNG VỀ TƯỜNG TRONG ĐẤT
TX.I.1. Định nghĩa tường trong đất.

TX.1.2, Tém tft vé thi công tường trong đất
IX.1.3. Phạm vi áp dụng tường trong đất

,_ X2. MỘT SỐ ĐIỀU CẨN CHÚ Ý VỀ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH.
IX.3. THIẾT KẾ TƯỜNG TRONG ĐẤT
1X.3.1. Kiểm tra sức chịu của đất nền dưới chân tường,

TX.3.2.

Tính tốn tường chấn khơng neo

1X.3.3. Tính tốn tường chấn có một hàng neo.

IX.3.4. Tính tốn tường chấn có nhiễu hàng neo

1X.4. THỊ CƠNG TƯỜNG TRONG ĐẤT

1X.4.1. Đào hố cho panen (barét) đầu tiên:

1X.4.2 Hạ lồng cốt thép. đặt gioăng chống thấm và đổ hê tông cho.

panen (harét) dau tiên
,
1X.4.3, Dao hd cho panen (barét) tiếp theo và tháo bộ gá lắp gioäng
chống thấm
1X.4.4, Ha léng cốt thép, đặt gioăng chống thấm và đổ bê tông cho.
panen (barét) thứ hai

IX.5. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG TƯỜNG TRONG ĐẤT
IX.5.I.

Kiểm tra chất lượng bê tông.

1X.5.2. Kiém tra chất lượng chống thấm nước qua tường

138
139
143
144
147
148

149
149
149
149
149
149
150
150
152
153
154
157
157
157
158
158
163
163

163


share-connect.blogspot.com

TÀI LIỆU XÂY DỰNG.

CHƯƠNG X _

‘THIET KE VA THI CONG NEO TRONG DAT

X.1, NHUNG KHAI NIEM CHUNG

X.1.1. Giới thigu vé "Neo phyt"
X.1.2. Phạm vi áp dụng "Neo phục
X.2. MOT SỐ DIEU CAN CHÚ Ý VỀ KHẢO SÁT ĐỊA CHAT
CƠNG TRÌNH

X.3. THIẾT KE NEO PHUT

X.3.1, Những nguyên tắc chung
X.3.2. Lý thuyết về sức chịu của neo phụt và ổn định của tường chấn

X.3.3.

Tính sức chịu của neơ

X.3.5.

Một số điểu cần chú ý khi thiết kế neo.

X.3.4 Xée định chiêu dai bau neo Ls
X.4, THI CONG NEO PHUT

X.4.1. Khoan tạo lỗ
X.4.2. Phun phụt vữa tao bau neo
X.4.3. Lấp đặt thanh neo

x.
Đặt neo vào chế độ làm việc
X.4.5. Thí nghiệm neo.

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

165
165
165
166
161
168
168
170
172
174
7
182
182
182
183
184

185
188


TÀI LIỆU XÂY

DỰNG.

LỜI NÓI ĐẦU
Nhà cao tổng đã, dang va sẽ được xây dựng nhiều ở Việt Nam. Nền
móng là bộ phận rất quan trọng trong nhà cao tổng. Nhiễu nhà cao tẳng
xây dựng trong các thànl. phổ lớn, có nén dat you điều kiện thi cơng khó.
Tác già đã chọn các giải pháp móng cọc đóng, móng cọc nhỏi, móng cọc
barêt, tường trong đất va neo trong đất để làm móng uà các tắng hẳm cho
nhà cao tẳng. Trong cuốn sách này đã giỏi thiệu rất rõ tễ phạm vi ứng dụng,
tinh tốn thiết hế, thì cơng va hiểm tra chất lượng của từng giải pháp nên
mồng.
Cũng cắn nói thêm rằng, tác giả đã khơng chọn giải pháp móng bè
cho nhà cao tổng, móng bè có nhiểu rủi ro, thiếu an toàn do dễ lún
nghiêng uà lún gây ảnh hưởng cho các nhà ở xung quanh. Còn giải pháp
móng cọc đóng uẫn có thể độ dụng được nếu như uiệc đóng cọc khơng gáy
ảnh hưởng xẩu đến các cơng trình sẵn có.
Móng cọc nhỏi tuy đã được dùng phổ biển ở Việt Nam, nhưng cho đến
nay cưa có tải liệu nào uiết uễ thiết hể một cách đẩy đủ.
Móng cọc barét là một cơng nghệ tiên tiến đã được áp dụng thành cơng.
ở cơng trình Sài Gịn Centre (35 tổng) tại thành phổ Hồ Chỉ Minh và
Vieteombank (22 tẳng) tại Hà Nội. Công nghệ tường trong đất cũng là giải
pháp hiệu quả uà hiện đại, đã áp dụng thành công để xây các ting ham cho
nhà cao tổng. Tại cơng trình Sài Gịn Centre đã dùng cọc barét va tường
trong dat lam ba téng hẳm, đồng thời thi công bằng phương pháp Top-down,

giảm được một phần ba thời gian thì cơng tồn bộ cơng trình. Tại cơng trình
Vietcombank da dung coc burét, tường trong đất uà neo trong đất để làm
móng tà hai tảng hẳm rất tốt.

Năm 2008 cuổn sách được xuất bản lắn đầu tiên ở Việt Nam, giới thiệu
một cách lệ thống tề khảo sát, thiết hể và thì cơng móng cọc khoan nhối,
méng coc barét, tường trong đất uà neo trong đất. Sách chuyên khảo này có
nội dung hiện đại uà sẽ sử dụng tốt cho sinh uiên, học tiên cao hoc vd
nghiên cửu sinh các trường đại học ngành xây dựng, đồng thời cũng giúp
ich cho các nhà tư uấn thiết kể uà các nhá thâu xây dựng.
Trong lần xuất bản thử hai nay (2006), cuốn sácl: đã được chỉnh sửa
lại nhiễu hình uẽ tà nội dung, năng cao thêm chất lượng chuyên môn nhằm
phục tụ bạn đọc tốt hơn.
Tac gid hy vong rằng cuốn sách nảy sẽ có ích cho bạn đọc. Tuy nhiên
do trình độ hình nghiệm cịn hạn chế, cuốn sách có thể cịn những thiểu
sốt, mong các bạn đọc đồng gáp ÿ kiển. Thư góp ý xin gửi vé địa chỉ của
Nhà Xuất Bản Khoa Học tà Kỳ Thuật tại 28 Đông Khỏi tà I2 Hồ Huẩn
Nghiệp - Quận 1 - thành phổ Hồ Chí Minh. Điện thoại số : 8225062 8296628 ~ 8290228.

Tác giả


CHƯƠNG

I

KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CHO
NHÀ CAO TẦNG

1.1. NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ THÀNH TẠO ĐỊA CHẤT

Trước khi thiết kế xây dựng cơng trình, cẵn thiết phải tìm hiểu, nghiên
cứu lịch sử thành tạo địa chất tại địa điểm xây dựng.

“Thông qua tài liệu khảo sát địa chất ở giai đoạn quy hoạch, có thể biết
lịch sử thành tạo địa chất của địa điểm sẽ xây dựng cơng trình. Cũng có thể
tham khảo tài liệu khảo sát địa chất của những cơng trình xung quanh đã xây
dung trước đây.
Nếu địa điểm xây dựng/ở đồng bằng, thì xem mảnh đất này là bồi tích

hay trầm tích. Nếu là bồi tích, thì thường gặp đất yếu (thí dụ Bồi tích ven sơng,

ven biển). Nếu là trầm tích, các lớp đất thường bằng phẳng, khả năng gặp đất
tốt nhiễu hơn (thí dụ đất ở cao nguyên hay đồng bằng cao).
Nếu địa điểm xây dựng ở miễn núi, nói chung thường gặp đất tốt, nhưng

ở những chỗ sườn tích, phải chú ý vấn để ổn định trượt của cơng trình và những
ting đá lăn, đá mổ cơi nằm sâu trong lịng đất, gây khó khăn cho việc đóng cọc

khi cần thiết

Nếu địa điểm xây dựng trong thành phố, cẳn tìm hiểu xem mảnh đất này
được thành tạo như thế nào, có thể là đất lấp ao hổ, hoặc đất lấp các bãi rác.

Như vậy chắc chắn là nền đất yếu, cẩn tìm hiểu các cơng trình đã xây dựng ở

xung quanh có bị lún nứt khơng và ngun nhân sự cố.

Như vậy, việc tìm hiểu, nghiên cứu lịch sử thành tạo địa chất của địa điểm

xây dựng là rất cần thiết cho việc lập để cương khảo sát cho cơng trình.
Rất tiếc rằng, trong thực tế vì ít chú trọng vấn để này, nên đã có những
trường hợp phải trả giá đất.
12. TÌM HIỂU KINH NGHIỆM XÂY DỰNG NÊN MÓNG TẠI ĐỊA.
ĐIỂM XÂY DỰNG

Việc tìm hiểu kinh nghiệm thiết kế và thi cơng nên móng các cơng trình.

xung quanh đã xây dựng trước đây tai địa điểm sẽ xây dựng cơng trình là rất
cẩn thiết.
Nếu có được tài liệu khảo sát địa chất cơng trình và thiết kế nền móng.

của những cơng trình cũ gắn cơng trình sẽ xây để tham khảo thì rất tốt.

Biết được sơ bộ tình hình địa chất của địa điểm xây dựng, chúng ta sẽ có
cơ sở và kinh nghiệm giúp cho việc lập để cương khảo sát một cách khoa học,
thực tế, đẩy đủ và tiết kiệm.
13



CHƯƠNG

I

KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH CHO
NHÀ CAO TẦNG
I1. NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ THÀNH TAO DIA CHAT

Trước khi thiết kế xây dựng cơng trình, cần thiết phải tìm hiểu, nghiên

cứu lịch sử thành tạo địa chất tại địa điểm xây dựng.

Thông qua tài liệu khảo sát địa chất ở giai đoạn quy hoạch, có thể biết
lịch sử thành tạo địa chất của địa điểm sẽ xây dựng cơng trình. Cũng có thể

tham khảo tài liệu khảo sát địa chất của những cơng trình xung quanh đã xây
dựng trước đây.

Nếu địa điểm xây dựng/ở đổng bằng, thì xem mảnh đất này là bồi tích

hay trầm tích. Nếu là bồi tích, thì thường gặp đất yếu (thí dụ bồi tích ven sơng,
ven biển). Nếu là trầm tích, các lớp đất thường bằng phẳng, khả năng gặp đất

tốt nhiều hơn (thí dụ đất ở cao nguyên hay đồng bằng cao).
Nếu địa điểm xây dựng ở miễn núi, nói chung thường gặp đất tốt, nhưng
ở những chỗ sườn tích, phải chú ý vấn để ổn định trượt của cơng trình và những.
tảng đá lăn, đá mổ cơi nằm sâu trong lịng đất, gây khó khăn cho việc đóng cọc.

khi cần thiết.

Nếu địa điểm xây dựng trong thành phố, cẩn tìm hiểu xem mảnh đất này

được thành tạo như thế nào. có thể là đất lấp ao hồ, hoặc đất lấp các bãi rác.
Nhu vậy chắc chắn là nền đất yếu, cẩn tìm hiểu các cơng trình đã xây dựng ở
xung quanh có bị lún nứt khơng và ngun nhân sự cố.

Như vậy, việc tìm hiểu, nghiên cứu lịch sử thành tạo địa chất của địa điểm

xây dựng là rất cần thiết cho việc lập để cương khảo sát cho cơng trình.

Rất tiếc rằng, trong thực tế vì ít chú trọng vấn để này, nên đã có những.

trường hợp phải trả giá đất.
12. TIM HIEU KINH NGHIEM XAY DUNG NEN MONG TAI DIA
DIEM XAY DUNG

Việc tìm hiểu kinh nghiệm thiết kế và thi cơng nền móng các cơng trình.

xung quanh đã xây dựng trước đây tại địa điểm sẽ xây dựng cơng trình là rất

cẩn thiết.
Nếu có được tài liệu khảo sát địa chất cơng tình và thiết kế nền móng

của những cơng trình cũ gắn cơng trình sẽ xây để tham khảo thì rất tốt.

Biết được sơ bộ tình hình địa chất của địa điểm xây dựng, chúng ta sẽ có
cơ sở và kinh nghiệm giúp cho việc lập để cương khảo sát một cách khoa học,

thực tế, đẩy đủ và tiết kiệm.

13


Ngồi ra, các giải pháp xử lý nên móng và tình trạng ổn định hoặc sự cố.
của các cơng trình xung quanh sẽ là những kinh nghiệm rất tốt cho thiết kế và
xây dựng nền móng cơng trình mới.
Trong thực tế, ở Hà Nội đã có trường hợp: hai cơng trình có quy mơ gần

như nhau, xây dựng gần nhau, trên một địa điểm có tình hình địa chất như nhau,

nhưng giải pháp nễn móng thì rết khác nhau. Một bên dùng cọc nhổi đường kính
‹® = I,40m sâu 42m, còn bên kia chỉ dùng cọc ép sâu 18m với đài cọc dạng
băng giao thoa. Hai cơng trình này đều ổn định và khai thác bình thường, nhưng
kinh phí xây dựng thì khác nhau rất nhiều.

Vì vậy, người thiết kế phải hết sức trân trọng kinh nghiệm thực tế, phải

nghiên cứu nhiễu phương án để chọn được giải pháp tốt ưu.

13. KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH BẰNG PHƯƠNG
PHÁP KHOAN

13.1. Bố trí các điểm khảo sát
Chú ý:

Đây là giai đoạn khảo sát cho thiết kế kỹ
khả thì), nên cự ly giữa các điểm khảo sát phải
ly ngắn như vậy mới có thể phát hiện được đầy
tại vị tí xây dựng.
Các điểm khảo sát được bố trí theo chu

trình.

thuật (hay là giai đoạn lập dự án
nhỏ hơn hoặc bằng 30m. Với cự
đủ và chính xác cu tao dja ng
vi móng và trong phạm vi cổng

Có thể tham khảo cách bố trí các điểm khảo sát như hình vẽ I - 1.

1
©

2
°

3
°

#
i

ad

$

3

8

Ghi cha
Ơ Hổ khoan thăm dị

© Ho koa
iy thust
* HO xun

°

9

*
10

70m

1

°

12

Hình | - 4: Bố trí các điểm khảo sát

14


1. Hố khoan thăm đò chỉ lấy mẫu đất xem, không nguyên dạng, chủ yếu.

để xác định cấu tạo địa tầng.

2. Hố khoan kỹ thuật mục đích lấy các mẫu đất nguyên dạng để thí

nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của đất.
3. Hố xuyên: Có thể dùng xuyên tĩnh (CPT) hoặc xuyên tiêu chuẩn (SPT).
để xác định sức kháng đầu mũi xuyên tĩnh q., ma sát thành f, và chỉ số SPT của

đất là N.

Ngồi ra, nếu cần bố trí thí nghiệm cắt cánh tại hiện trường, thì đặt giữa

khoảng cách của các điểm khảo sát khác, để xác định sức kháng cắt của đất.
1.3.2. Xác định chiều sâu khảo sát

Chiểu sâu khảo sát (chiểu sâu hố khoan, hoặc hố xuyên..) phải lớn hơn

vùng chịu nén cực hạn Ha dưới móng 2m.
'Vùng chịu nén cực hạn Ha kết thúc khi có:
Trong đó:

ơ,<0/2 dụ.

i

a-y

ơ„: Ứng suất nén do tải trọng cơng trình gây nên
‘ow: Ung suat nén do trọng lượng bản thân của các lớp đất gây nên

hey he

1. Đối với móng nơng (móng băng giao thoa, móng bè)

Hinh | - 2: Xác định chiếu sâu khảo sát đối với móng nơng.

(móng giao thoa, móng bè)

15

Chiểu sâu hố khoan hy va chiểu sâu hố xuyên h„ được xác định như sau:

Ở đây:

hy = hy= hm + Ha
+ 2m

đŒ-2)

hm: Chiểu sâu chơn móng,

Ha: Chiểu sâu vùng chịu nén cực hạn.

Đối với móng bè hoặc móng băng giao thoa thì Ha được xác định như sau:
~ Nếu nền đất dưới móng là đất sét:
Ha = 9m + 0,15B.

~ Nếu nên đất dưới móng là đất các
Ha = 7m + 0,15B
(B là chiểu rộng của móng bè hoặc chiều rộng của tồn bộ diện tích móng băng
giao thoa).
2. Đối với móng cọc.

£

£

=
=

s
=
E

Hình l - 3: Xác định chiểu sâu khảo sát đổi với móng cọc.

Chiểu sâu hố khoan và hố xuyên được xác định như sau:

hy = hy = hẹ + hạ + Ha + 2m

Trong đó:
hạ: Chiểu cao đài móng và đất lấp trên đài móng

d3)

he: Chiểu dài dự kiến của cọc

Ha: Chiêu sâu nén cực hạn dưới mũi cọc

Nếu khảo sát bằng xuyên tiêu chuẩn SPT, chiều sâu khảo sát chỉ được kết

thúc khi:
16


- N> 50 (N là số SPT) và khảo sát tiếp5 x I,5 = 7.5m đối với nhà 10 ing

hoặc thấp hơn.
~N> 100 và khảo sát tiếp 5 x 1,50= 7,50m đối với nhà cao hơn 10 tẳng.

“Trong mọi trường hợp phải tìm được tẳng đất tốt để tựa đầu cọc. Sau khi

gặp được tầng đất tốt rồi, còn phải xuyên sâu thêm 7,50m nữa mới được kết
thúc. Có như vậy mới có thể tính được sức chịu tải của cọc, tính được độ lún của.

móng cọc và đảm bảo cho cơng trình ổn định.

1.3.3. Đánh giá tính chất đất nền bằng các thí nghiệm trong phịng,

1. Rây để phân loại cát

~ Cát to, chứa hạt lớn hơn 0,50mm trên 50% trọng lượng.

- Cát trung, chứa hạt lớn hơn 0.25mm trên 50% trọng lượng.
~ Cát nhỏ,

chứa hạt lớn hơn 0,10mm trên 75% trọng lượng.

- Cát bụi, chứa hạt nhỏ hơn 0,10mm trên 759 trọng lượng.

2. Phân loại đất theo thành phần hạt sét (® < 0,005mm)
- Đất sét, chứa trên 30 hạt sét.
- §éLpha, chứa 10% + 30% hạt sét
~ Cát pha, chứa 3% + 10% hạt sét
- Cát, chứa dưới 3% hạt sét.
3. Phân loại đất theo chỉ số đễo.
-Đất sét, có W, > 17,

- §éLpha, có 7< W„ < l7,
= Cat pha, 66 Wy< 17,

4, Sàng để phân loại cuội sỏi va dé dim

- Cuội sỏi: Hạt tròn, có đường kính lớn hơn 2mm chiếm trên 50% theo
trọng lượng.
~ Đá đăm: Hạt sắc cạnh, có đường kính lớn hơn 2mm chiếm trên 50%
theo trọng lượng.

5, Xác định độ chặt của cát theo hệ số rỗng e
a) Đối với cuội sồi, cắt thơ, cắt trung
~ Khi có e < 0,55: trạng thái chất
~ Khi có 0,55 < e < 0,65: trạng thái chặt vừa.
~ Khi có ¢ > 0,65: trạng thái rời xốp.

BY Đối với cát nhỏ

~ Khi có e < 0,60: trang thái chặt

1" - Khi có 0,60 < e < 0,70: trạng thái chặt vừa.

- Khi có © > 0,70: trạng thái rồi xốp.
) Đối với cát bụi
.

Khi có e < 0,60: trang thái chặt.


~ Khi có 0,60 < e < 0,80: trạng thái chat vừa
~ Khi có e > 0,80: trang thái tơi xốp.

6. Xác định trạng thái của cát theo độ chặt D

~ Khi D < 1/3: cát ở trạng thái xốp.
- Khi 1/3 < D < 2/3: cát ở trạng thái chặt vừa.
~ Khi 2/3 < D < l; cất ở trang thái chặt
7. Xác định trạng thái của đất sét theo độ sệt B (hoặc I.)
~ Đất ở trạng thái rấn khi có B <0. tức là W < W„.
- Đất ở trạng thái nửa rắn khi có B < 0.25,
- Đất ở trạng thái dẻo cứng khi có 0.25 < B < 0,50.
- Đất ở trang thái dẻo mễm khi có 0,50 < B < 0:
- Đất ở trạng thái dẻo nhão khi có 0,75 < B < 1.
~ Đất ở trạng thái nhão khi có B > |

8. Xác định tính nén của đất theo hệ số nén a (cm?/ KG)
- Khi có a < 0,001 cm2/KG thì đất cứng, rất tối.

- Khi có 0,001< a < 0.01 cmÊ/KG thì đất dẻo cứng, tốt.

- Khi có 0,01 < a < 0.05 cm”/KG thì có tính nén trung bình.

- Khi có a > 0,05 em2/KG thì đất có tính nén lún mạnh, đất yếu.

'9. Xác định tính chất đất theo mơđyn tổng biến dạng Ea

~ Khi đất có Eg < 50 KG/em” (hoặc Eo < 5000 kPa) là đất yếu.

~ Khi đất có 50 < Eo < I00 KG/em” (hoặc 5000 < Eo < 10000 kPa) tà đất

trung bình.

~ Khi đất có Ep > 100 KG/em? (hoặc E0 > 10000 kPa) la dai tối.

- Khi đất có Eọ > 300 KG/em” (hoặc E0 > 30000 kPa) là đất rất tốt
10. Xác định tính chất đất theo góc ma sát trong 9°

- Đất rất yếu: _ g®< 5°

- Đất yếu:
3 <9? < 10°.
- Đất trung binh: 10° < ọ9 < 20°.
- Đất tốt:

~ Đất rất tốt:

209 < ọ° < 309.
@° > 30°.

és

13.4. Đánh giá tính xâm thực của nước dưới đất đối với bê tơng.

Đối với khoan thăm dị, phải lấy mẫu nước dưới

đất để đánh giá tính chất

và mức độ xâm thực của nước đối với bê tơng móng.
Phịng thí nghiệm sẽ cho kết quả đánh giá tính xâm thực của nước đối với
bê tông xi măng Porland - Pouzolan, để có biện pháp phịng chống. Chẳng hạn

có thể dùng loại xi măng bển sulfat để đúc bê tông hoặc tắng bảo vệ cốt thép

phải dày hơn bình thường.

:
18


1.3.5. Trụ địa chất và mặt cắt địa chất

chất:

Hai hình vẽ sau đây giới thiệu vể một trụ địa chất và một mặt cắt địa

2

⁄2

SET:N
Cát nhỏ Eo = 15.000 kPa
SPT:

Cuội sơi E= 40000 kPa
SPT:N =80

4

LILLE

72272
kỹ

25m

25m

25m

Hình | - 5: Mặt cắt địa chất
19


13.6. Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình

Để có đẩy đủ số liệu phục vụ cho thiết kế và thỉ cơng nền móng nhà cao.

tổng, cần thu thập những tài liệu chủ yếu sau đây:
1. Tài liệu về công trình.

~ Hề sơ thiết kế kiến trúc
~ Hỗ sơ thiết kế kết cấu bên trên

~ Dự kiến thiết kế kết cấu tẳng hầm (nếu có)

~ Những tổ hợp tải trọng chính truyền xuống móng(

2. Báo cáo tổng hợp về khảo sát địa chất cơng trình và địa chất thủy văn

~ Bản đổ địa hình tỷ lệ 1/200 cho đến 1/500
~ Mặt bằng cơng trình
~ Tình hình khí tượng thủy văn

~ Tìn£hình gió bão.

~ Tình hình động đất
~ Tình hình cấu tạo địa chất tại địa điểm xây dựng
~ Tính chất cơ lý của các lớp đất đá

~ Mực nước đưới đất, động thái và tính xâm thực
- Đánh giá chung về điểu kiện địa chất cơng trình và những ý kiến để
xuất về giải pháp xử lý nền móng để tham khảo

14. KHẢO SÁT BẰNG PHƯƠNG PHÁP XUYÊN TĨNH (CPT) ©
L4.1. Thiết bị và phương pháp xuyên tĩnh
1. Nguyên tắc thí nghiệm
Thi nghiệm xuyên nh là ấn sâu vào đất với tốc độ khơng đổi một chiếc

cọc trịn bằng kim loại có đường kính nhỏ, đầu có mũi xun. Trong khi dùng
kích ấn cọc xun vào đất có thể đo được sức kháng của đất ở đầu mũi xuyên

và lực ma sát giữa đất và chu vi thành cọc hoặc ÿ đoạn măng xơng gần mũi

xun hoặc trên tồn bộ thành cọc xun. Trường hợp sau, có thể tính giá trị

của lực ma sát dựa trên lực kháng toàn phan và lực kháng mũi xuyên.
2. Mục đích thí nghiệm
'Thí nghiệm xuyên tĩnh cho những số liệu sau day:
~ Cấu tạo địa tẳng của khu đất khảo sát.
- Độ sâu các lớp đất cứng, vị trí các hang hốc và các cấu trúc khơng liên

tục.
~ Tính chất cơ lý của đất thể hiện ở lực kháng của đất ở đầu mũi xuyên
và lực ma sát của đất với thành cọc xuyên.
~ Dùng kết quả xuyên tĩnh để tính khả năng chịu tải của cọc (với chiều

đài tới 30m) cho kết quả khá tin cậy.

20


1000mm.

dạng mũi xuyên
số t
3. Mộ

Hình | - 6: Mgt số đạng mũi xun

~ Đường kính xun: © = 35,7 mm (xuyên Pilcon và Gouda).
© = 45 mm (xuyén PVS).
- Mili xuyén c6 géc md 60°.

~ Loại mũi xuyên (ở hình ï - 6a) khơng có măng xơng, chủ yếu để xác

định lực kháng ở đầu mũi xuyên q. đối với đất rời.

~ Loại mũi xuyên (ở hình I - 6b) có măng xơng, chủ yếu để xác định lực
kháng của đất ở mũi xuyên q. và lực ma sát của đất với thành măng xơng
f„ Loại này dùng thích hợp cho đất dính (loại sét).
4. Các loại máy xuyên hiện có ở Việt Nam

4) Máy xuyên Pilcon và Gouda
Các máy này được đặt trong một rơmoóc nhẹ. Máy Gouda được trang bị
một chùy xun có cơn di động loại Delft với vỏ bảo vệ (măng xông), phản lực
được sử dụng bing neo.

Đặc tính kỹ thuật của cơn:
~ Góc mũi mơ: 60”,
~ Đường kính ® = 35,7mm.
~ Tiết diện: 10cm*.

~ Chiều dài vỏ măng xơng : 98mm.
Đặc tính:kỹ thuật của xun:
~ Sức kháng đầu mũi xuyên tối đa: 10 bars,
~ Lực xuyên danh định: 10 tấn.
~ Tốc độ quy định: 2 c/giây.

21


Chiều sâu thí nghiệm hiệu quả và chính xác là bé hơn hoặc bằng 30m.
b) Máy xuyên tĩnh rung PVS
Máy xuyên PVS được lắp trên thùng một xe tải, trọng lượng tồn bộ là

18 tấn (trong 18 tấn đó có thể sử dụng 10 tấn để làm đối trọng khi xuyên). 6
hệ thống xuyên có lấp 2 máy rung để rung coc xuyén trong 2 mat thing ding

trực giao.
Đặc tính kỹ thuật của máy xun:
~ Chùy có cơn cố định.
- Đường kính của cơn: ® = 45 mm.
~ Tiết diện của cơn: 16 cm?

- Góc mở ở mũi xun: 60°.
- Chiểu dài măng xơng ma sát: 22 cm.

- Diện tích bể mặt măng xơng: 350 cmì.

~ Có bộ ÿhận tự ghi sức kháng ở đầu mũi xuyên qc và ma sát thành f,.

- Lực ấn xuyên toàn phẩn là 100 KN.

~ Ứng suất tối đa của mũi xuyên là qc = 40 MPa (hay 400 bars).
~ Máy xuyên PVS dùng hiệu quả đến 50m chiều sâu.

1.4.2. Nhận xét tính chất đất nền theo kết quả xuyên tĩnh

1. Các công thức tính tốn

2) Ứng lực kháng của đất ở đầu mũi xuyên
Q

Trong đó:

a-4)

BO oahe

Ứng lực kháng của đất ở đầu mũi xuyên (MPa)
Q¿: Lực kháng ở đầu mai (MN).

‘Ac: Dién ích tiết điện của chùy xuyên ở chỗ đường kính lớn nhất của
nó (m°).

b) Ứng lực ma sắt của đất với thành ống xuyén
Trong đó:

1

?

4%

As

f¿ Ứng lực ma sát của đất với thành ống xuyên (MPa)

Q¿: Lực đo trên măng xông ma sát (MN)

‘Ag Dign tích mặt bên của măng xơng ma sát thành (m2)

2. Nhận xét tinh chất đất theo q
3) Xác định độ chặt của cát
~ Cát bụi rất tơi xếp khi
~ Cát bụi rất rồi rạc khi
~ Cát chặt vừa khi

2

qc $ | MPa.
1 5
a-5)

q.> 1 MPa.
~ Cát chặt đến rất chặt khi
b) Xác định độ sệt (trạng thái) của đất loại sét
- Đất ở trạng thái dẻo chảy khi có _ q.<0,đMPa,
~ Đấtở trạng thái dẻo mm khi có

_0,4
- Đất ở trạng thái dẻo cứng khi có _ 1,2- Đấtở trạng thái cứng khi có.
q.> 4MPa,

2


THI DY: KET QUA THÍ NGHIỆM XUYÊN TĨNH
XM3
Số hiu hổ xun
ˆ
Cơng tình:
hố 0,00
Cao độ miệng

Thiết bị xun: Máy xun fĩnh Gouda Hà Lan.

Tổng độ sâu 2m.

‘Phuong pháp xuyên: Xuyên fĩnh khơng liên lục.

Người theo đối

Ngày thí nghiệm 27.03.1996

Có áo ma sát

thí nghiệm
Ngơi

độ] Độ | Số đọc | Cường độ
'Độ | Số đọc |Cưỡng
Á
sâu
(Ke
sau)
|&| %
\m| X [Y || % |(m[X|Y

z9
+1r†m

27 [0,933|

HESE1

zzjosss| 31

10]

[ro

2

22|0salÐ |

10 10.833.

[s†»
IFRESEI
stele
ests
FIESEI
belo
[wo
417

Z2]0533
22|osa3
70 0667
140.133
9 T8 [0400
5 [8 Jo133|
[610133

(sole Ts
412312

4-18 10200
10,400)
a5] 6 [0803

8

|2

|3.

IIEIEI

[HIENEH
2131 £
«tet?
lela
LIKE]
703

?]3]+

+T+Tr
state
es,

|5

4 049 Karem?

101 1.200|

Tri

L2 |25|4

ae arc

260.533

Tere [iste

lap
b†d:

j

2l0400| | Tế.
G
AI
1411487

zo] ef
at? ii
toon

519

7

8 We
(Xe)
eae
eee
qs 105 KGem hs 0566 KGven?

oo

7m

180ml
HIEIEIRS

sa

1301

xuyên
"Biểu đồ sức kháng

I

w= 20 Kerem?

se omni

FIIXITE]
FRETTEI

= 65 KGem*

4| 6

te

20 | 34 | 1,067

26 | 38] 1,200] 73

25 |3412183
3¢ [36 1739
29 [34 [1467] | 4
EIEIIE-

‘35 [52] 1,800] 14
Ê7

|32|1467

28 |38|0153)—

72 [28] 1057]
26-| 28 1,600
Te [| 1.457

a

4 = 0.24 KG/em?

—

ote fae 201

= 1.18 Kgen"

— 9, - ade kháng nội yt

bos es

= ma it don


độ
(m)
xIrla[w|

su

(stu

|Ikeen3|(m)

(Kem)
[ely le

đu đổ sửc kháng nyt

0
6 0 0 104
138218|30| 46 |80|215] 15
70
2
800) 2 [24] 36 [48] 1.600)6
lbs8| + |25|37]5|18 T6
I-JRNHIE:IETIE-]

200) 8 [20] st [40] 457 (3
[oss7{z2.]9 [#7 [18 [057
lozsr] 2 [a [ras (1333| 16
lorsa|_a Ts [15 [10/1333
28 eal0sss|_6 [28] 31 [56 [0400] 1
191338] -8 |42] 48 |34|0409
3i]z|o999lz3g|s] 57.|82[t⁄@7] 25
39 Bol120]2 |36 $4 [22 [2.400
E1510=IERWI-IE-IILXEEI
42 b4l2G0| 8 |29| 48 |s8|228717
c “Tê, S526"
20020)148| 8 |30| g |80|228/| 22
28 eal 267 [24.0138 [55 [7 [267
ĐA 174 KgEnẺ
45 7610833] 2 [47] 65 |94[2400) 25
=
30 | S00] [45 63 | 602.400]
5 sat ge7| 6 [95/55 [72
2
31240887] 8 [42] 50 [4
35 ea 467 (05.0138|59 176
5
4658/2400) 2 [481611822287
490186|220|4 |t5| 35|30|228/1 2%
46 5212297
42 (561500
z
42661200
371011733
at al 500

33 | 4 661,600
26] 362000 |
Bing I: Th dy vd kẾt quả thí nghiệm xuyên tính

25