Gíao trình nền móng docx

1
Nền Móng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Mở Đầu
I. Ý nghĩa Môn học Nền Móng
-Khithiếtkế nền móng công trình như nhà ở,cầu đường và đậpthường cầncác
kiếnthứcvề
(a) tảitrọng truyềntừ kếtcấuphầntrênxuống hệ móng,
(b)
ê
ầ
ủ
á
tắ
â
d
đị
h
(b)
y
ê
uc
ầ
uc
ủ
ac
á
cqu
y
tắ
cx

ây
d
ựng
đị
ap
h
ương,
(c) tính chất ứng suất-biếndạng của đất đỡ hệ móng,
(d) điềukiện địachất đấtnền.
Đốivớikỹ sư nền móng Hai yếutố cuối là vô cùng quan trọng vì chúng thuộc
lĩnh vựccơ học đất.
- Để có được độ chính xác các thông số của đấtcầnphảihiểuthấu đáo những
nguyên lý cơ bảncủacơ h
ọc đất. Đồng thờiphảithấyrằng các trầmtíchđấttự
nhiên đượcxâydựng công trình trên đóphầnlớntrường hợp là không đồng
chất. Do v
ậy,
n
g
ườik
ỹ
sư
p
hảicóm
ộ
ts
ự
hi
ể
ubiếtthấu đáo vềđ

ị
achấtcủakhu
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
ậy,
g
ỹ
p
ộ
ự
ị
vực, đólànguồngốcvàbảnchấtcủa địatầng cũng như các điềukiện địachất
thuỷ văn.
-Kỹ thuậtnền móng là mộtsự phốihợp khéo léo củacơ học đất, địachất công
trình, và suy đoán riêng có đượctừ kinh nghiệmquákhứ. Ở mộtmức độ nào đó,
kỹ thuậtnền móng có thểđượcgọilàmột nghệ thu
ật. (Braja M. Das).
2
2
II. Nội dung Môn học
Môn Nền Móng gồm5Chương:
Chương I: Mộtsố khái niệmcơ bản
Chương II: Móng Nông trên Nền Thiên nhiên
Chương
III
:
Tính
toán
Móng
Mềm
Mở Đầu

Chương
III
:
Tính
toán
Móng
Mềm
Chương IV: Xây dựng Công trình trên Nền Đấtyếu
Chương V: Móng Cọc
II. Các Tài Liệu học tập
1) Nền Móng - Bộ môn ĐịaKỹ Thuật, ĐHTL, 1998.
2) Nguyên lý Kỹ ThuậtNền Móng - Braja M. Das, Bộ môn ĐịaKỹ Thuật, ĐHTL,
dịch từ tiếng Anh, 2009.
3) Bài giảng do giáo viên biên soạn, 2009, 2010.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
4) Các Tiêu chuẩn:
-Tiêuchuẩnthiếtkế Nền các công trình Thủy công: TCVN 4253 - 86
-Tiêuchuẩnthiếtkế Nền các công trình dân dụng và công nghiệp: QP45-70,
QP45-78.
-Tiêuchuẩnthiếtkế Móng Cọc: TCXD 205 - 98
3
Chương 1:
Một số khái niệm cơ bản
Chương 1:
Một số khái niệm cơ bản
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
4
3
§1.1 Khái niệm Nền và Móng
Công trình nói chung gồm 3 bộ phận:

Kết cấu phần trên + Móng + Nền
Móng
Kết cấu phần trên
I. KN về Nền
-Nềnlàphạmviđất đá phía dưới móng có trạng
thái ứng suấtbiếndạng thay đổidotácdụng của
công trình (Hình).
- Đốivớinền các công trình thuỷ lợicòncầnkể
thêm đếnphạmviđấtchịu ảnh hưởng sự thay
đổivề thấmnướcdoxâydựng và sử dụng công
trình (điềukiện ĐCTV thay đổi).
Phân
loại
nền
:
2
loại
Nền
Kết cấu phần trên
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-
Phân
loại
nền
:
2
loại
*Nền thiên nhiên: không qua xử lý.
*Nền nhân tạo: đã qua xử lý
Nền

Móng
5
Nhận xét:
II. KN về Móng
- Móng là bộ phận phía dướicủacôngtrìnhvàtiếpxúcvới đất. Có tác dụng đỡ
KCPT, truyền và phân bố tảitrọng từ công trình lên mặtnền. Móng thường có kích
thướclớnhơnmặt đáy kếtcấu bên trên để giảmápsuấttrênmặtnền.
Nhận

xét:
-Cả 3bộ phận công trình (KCPT, Móng và Nền) cùng làm việcvàảnh hưởng lẫn
nhau. Vì vậy khi quy hoạch và thiếtkế nền móng cầnphải xét toàn diện trên quan
niệm coi chúng là mộthệ thống “Công trình – Nền”, để có thể chọn đượcphương
án tối ưu.
1
-
Theo
vật
liệu
làm
móng
:
Tùy
điều
kiện
cung
cấp
vật
liệu
(tại

chỗ,
hay
từ
xa
đến),
III. Phân loại móng và phạm vi áp dụng
- Phân loại theo 4 cơ sở:
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
1
Theo
vật
liệu
làm
móng
:
Tùy
điều
kiện
cung
cấp
vật
liệu
(tại
chỗ,
hay
từ
xa
đến),
đặc điểmlàmviệccủa công trình, tình hình ĐCCT, ĐCTV (mựcnướcngầm…) để
quyết định dùng các vậtliệuthíchhợp cho móng.

* Móng gạch:
* Móng đáhộc: dùng nơisẵn đá.
6
4
Hai loại móng trên làm bằng các vậtliệuchịukéokém;thường dùng nơimực
nướcngầmthấpdưới cao trình đặt móng; khó thi công bằng cơ giới hóa.
* M. thép, gỗ: dùng dướidạng móng cọc, cầncóbiện pháp chống han rỉ,hà
mục. Hạnchế dùng.
* M. bê tông, bê tông cốt thép: được dùng phổ biếnhơncả. M.btct. Có cường
độ
hì h
d
bất
kỳ
tù
ý
ố
tố
ít
ật
liệ
dễ
dà
ấ
t
á
ấ
kiệ
-Tùy theo khả năng chịuuốncủavậtliệu móng lại phân ra:
* Móng cứng (móng gạch, đáxây).

* Móng mềm (móng btct.)
2- Theo phương pháp thi công đặt móng
:Căncứ vào có đào toàn bộ hố móng
trước hay không, chia làm hai loại:
*
M
nông
:
độ
cao,
hì
n
h
d
ạng
bất
kỳ
tù
y
ý
mu
ố
n,
tố
n
ít
v
ật
liệ
u,

dễ
dà
ng c
ấ
u
t
ạoc
á
cc
ấ
u
kiệ
n
lắp ghép.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
M
.
nông
:
. Khi thi công phải đào toàn bộ hố móng trướcsauđómới xây móng;
. Chiều sâu chôn móng < 6m.
. Khi tính toán có thể bỏ qua sự làm việccủa đấttừđáy móng trở lên.
7
Áp dụng trong trường hợp: Tảitrọng không lớn, Mựcnướcngầm quá cao,
đ/kiện thoát nướctốnkém.
Theo kích thước móng, móng nông lại được phân thành: M.đơn, M.băng,
M.bản. (Sẽđềcậpcụ thể trong chương II).
* M. sâu:
. Khôn
g

đào toàn b
ộ
hố món
g
, mà dùn
g
bi
ệ
n
p
há
p
thi côn
g
đ
ặ
cbi
ệ
t đ
ể
h
ạ
món
g
tới
3- Theo tính chất chịu tải trọng:
* M. chịu tải trọng tĩnh:
* M. chịu tải trọng động:
4- Theo phương pháp chế tạo móng
:

*
Mkhốilàmtạichỗ
:
g
ộ
g
g
ệ
pp
g
ặ
ệ
ạ
g
độ sâu thiếtkế (Móng cọc, Móng cọc khoan nhồi, Móng giếng chìm).
.Chiều sâu chôn móng thường rấtlớn, từ 10m đếnvàichụcmét.
. Khi tính toán phảikểđếnsự làm việccủa đấttừđáy móng trở lên.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG

M
.
khối

làm

tại

chỗ
:
* M. lắp ghép: tiến bộ, dễ dàng cơ giới hóa, nhưng đòi hỏi chuyên nghiệp cao.

8
5
§1.2 Khái niệm về tính toán Nền Móng
theo trạng thái giới hạn (TTGH)
I. TTGH của công trình
1- Định nghĩa về TTGH
TTGH
của
công
trình
là
trạng
thái
mà
công
trình
không
còn
đảm
bảo
được
điều
-
TTGH
của
công
trình
,
là
trạng

thái
mà
công
trình
không
còn
đảm
bảo
được
điều
kiệnlàmviệcbìnhthường theo yêu cầuthiếtkế trong quá trình thi công, sử dụng,
sửachữa. Thể hiện ở các mặtsauđây:
*Từng bộ phân công trình bị hư hỏng hoặc toàn bộ công trình bị mất ổn định do
trượt(phẳng, sâu, hỗnhợp) hoặcdobị lật(đốivớinền đá).
*Biếndạng (S), chênh lệch biếndạng (ΔS) hoặc chuyểndịch ngang (u) quá lớn.
* Đố
ivới các công trình thuỷ lợicòncóthể do ảnh hưởng của dòng thấmquá
lớn(j>[j]).
- Như vậy, khái niệmvề TTGH gắnliềnvớisự phá hoại đ/kiệnlàmviệcbìnhthường
ề
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
của công trình: khi đó, công trình hoặcbị phá hoạiv
ề
cường độ,hoặc không đảm
bảovềđ/kiệnbiếndạng.
9
Xâ
d
ă
1913

ồ
65
ilô
bằ
i
ă
ốt
thé
27
4
ặ
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Xâ
y
d
ựng n
ă
m
1913
,g
ồ
m
65
x
ilô
bằ
ng x
i
m
ă

ng c
ốt
thé
p, cao
27
,
4
m; n
ặ
ng
20.000 tấn; gia tảilần đầuvới 22.000 tấnlúamì,trạmbị nghiêng 27
0
;một phía
lún 8,8 m, phía kia 1,5 m. Sau đódượclàmcânbằng nhờ kích thủylựcvàlàm
móng trụ mớisâuđếnlớp đất đá Nguyên nhân: CT bị sự cố do đấtnền
mất ổn định và bị ép trồi nhiềuvề một phía.
10
6
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Sự cố độ lún không đều của các mố cầu giao thông. Do một loạt Nguyên
nhân, chủ yếu nhất là sự tồn tại của lớp than bùn ở dưới mố phải cầu
có tính nén lún rất lớn, khi khảo sát không phát hiện được.
11
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
12
7
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
13
2- Phân loại các TTGH của nền và công trình
Theo nguyên nhân làm công trình đạt TTGH, người ta phân biệt3loại TTGH sau:

* TTGH về biến dạng.
* TTGH về ổn định và cường độ.
* TTGH về xuất hiện và phát triển vết nứt.
a) TTGH về biếndạng (TTGH 2)
Định
nghĩa
:
Là
TTGH
gây
ra
do
đ/kiện
biến
dạng
của
p
II
gh
1
p
0
2
p
I
gh
-
Định
nghĩa
:

Là
TTGH
gây
ra
do
đ/kiện
biến
dạng
của
nền.
Cường độ đảmbảo, nhưng biếndạng không đảmbảo
(p ≤ p
I
gh
)
p
S
S
2
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
S
A
S
B
ΔS = S
A
-S
B
14
8

b) TTGH vềổn định & cường độ (TTGH 1)
-Định nghĩa: Là TTGH gây ra do không đảmbảovề cường độ hoặcmất ổn định
củanền công trình
-3 Hình thứcmất ổn định về trượt đ/v công trình thủylợi:
Trư
ợ
t
p
hẳn
g
–
Trư
ợ
t sâu
–
Trư
ợ
thỗnh
ợp
ợ
p g
ợ
ợ
ợp
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
15
II. KN về tính Nền Móng theo TTGH
1- Yêu cầu chung tính toán theo TTGH
- Đảmbảo được3vấn đề:- Kinh tế - Kỹ thuật – Độ tin cậy (an toàn)
2- Tính Nền theo TTGH thứ hai

.Nguyêntắc: Dùng đ/kiệnbiếndạng để khống chế sự làm việcbìnhthường của
cô
n
g
trình:
cô g
D
tt
≤ D
gh
(1.1)
trong đó: D
gh
– các yếutố về biếndạng giớihạncủacôngtrình(đượcquy
định riêng cho từng loại công trình, tùy thuộc đặc điểm, mục đích sử dụng công
trình, cấp công trình), bao gồm: S
gh
, ∆S
gh
,
θ
gh
, u
gh
(u-chuyểndịch ngang).
D
tt
- các yếutố về biếndạng tính toán, dựa vào lý thuyết đàn hồi
(do đócầnkhống chế p
tc

≤ p
I
gh
), bao gồm: S, ∆S,
θ
, u.
Vận
dụng
:
p
II
gh
p
0
p
I
gh
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
.
Vận
dụng
:
- Tính cho công trình đặttrênnền không phảilàđá,
chịuchủ yếulựcthẳng đứng (đúng tâm, lệch tâm).
- Đốivới công trình do đặc điểmlàmviệccủacác
thiếtbị hoặc quá trình công nghệ không cho lún hoặc
chênh lệch lún nhiều.
p
S
1

S
2
16
9
3- Tính Nền theo TTGH thứ nhất
. Nguyên tắc: Dùng đ/kiện cường độ và ổn định để khống chế sự làm việc bình
thường của công trình:
N
tt
< R
gh
(1.2)
hoặc theo B.M. Das: q
tt
< q
u
trong đó: N
tt
, q
tt
–tổng tải trọng gây trượt tính toán
R
q
Sứcchống trượtgiớihạn(sứcchịutảigiớihạn)
(Tải trọng lớn nhất nền còn chịu được)
R
gh
,
q
u

–
Sức

chống

trượt

giới

hạn

(sức

chịu

tải

giới

hạn)
.
 Theo TCVN 4253-86, để xét đến mọi yếu tố bất lợi cho công trình, người ta đưa vào
(1.2) ba hệ số, mỗi hệ số kể đến một yếu tố
trong đó: n
c
–hệ số tổ hợp tải trọng.
k
n
–hệ số độ tin cậy, tùy thuộc cấp công trình (> 1).
gh

n
ttc
R
k
m
Nn ≤
(1.3)
R
at
–sức chịu tải an toàn
at
gh
nc
gh
tt
R
FS
R
m
kn
R
N ==≤
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
alltt
u
all
qq
FS
q
q ≤= ;

 Theo B. Das:
trong đó, q
all
–SCT giới hạn cho phép
FS –hệ số an toàn ≥ 3
m –hệ số điều kiện làm việc (tùy thuộc đặc điểm KCCTr và loại nền)
17
.Vậndụng:
- Công trình thường xuyên chịutácdụng củalực ngang.
- Công trình đặttrênmáiđất.
- Công trình đặttrênnền đá.
Lưuý: Trường hợpCTchịulực ngang và đứng đềulớn, sau khi tính theo
TTGH-1 thỏamãn,vànếuCTcóyêucầukhống chế về b/d thì cũng cầntính
toán kiểm tra theo TTGH-2
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
18
10
III. Các loạitảitrọng và tổ hợptảitrọng
 Phương pháp tính toán theo TTGH đãkểđược đến các yếutố bên ngoài và các
yếutố bên trong, phù hợpvớitrạng thái làm việcthựctế củanền và công trình:
-Cácyếutố bên ngoài bao gồmtảitrọng và các tác động.
-Cácyếutố bên trong là các đặctrưng của đấtnềnvàcủacácvậtliệu khác (như bê
tô
)
tô
ng
)
.
 Việc dùng nhiềuhệ số tính toán ( mà không phảilà'mộthệ số'như trong phương
pháp ƯS cho phép trước đây) cho phép xét một cách tách biệttới:

-Cácđặc điểm khác nhau của đấtnền.
-Cácđặcthùcủatảitrọng tác dụng và các đặctínhcủasơđồkếtcấu nhà và công
trình.
1- Các Tảitrọng: Được phân loạitheo3cơ sở.
a) Theo trị số:
Tải
t
tiê
h ẩ
(
N
)
là
t ị
ố
tải
t
lớ
hất
th
tiê
h ẩ
thiết
kế
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-
Tải
t
rọng
tiêu

c
h
u
ẩ
n
(
N
tc
)
:
là
t
r
ị
s
ố
tải
t
rọng
lớ
nn
hất
th
eo
tiê
uc
h
u
ẩ
n

thiết
kế
quy định để không gây hư hỏng trong quá trình làm việc.
-Tảitrọng tính toán (N
tt
): là các trị số có xét đếnsự sai khác so vớitảitrọng
tiêu chuẩnnhưng thiên về bấtlợi cho công trình.
N
tt
=n.N
tc
19
Trong đó: n là hệ số vượttải: tùy theo loại và tính chấtcủatảitrọng tác dụng, và
đượclấy thiên về bấtlợi
n=1,1đốivớitrọng lượng bản thân các loạivậtliệu,
n=1,2đốivớicáclớp đất đắpvàtrọng lượng các thiếtbị kỹ thuật
n=1,3đốivớicácthiếtbị vận chuyển.
n<1,0
b)
Theo
thời
gian
tác
dụng
:
b)
Theo
thời
gian
tác

dụng
:
* Tảitrọng thường xuyên: là những tảitrọng luôn có trong quá trình thi công và sử
dụng (như trọng lượng bản thân công trình, áp lực đất, áp lựcnước ).
* Tảitrọng tạmthời: Là tảitrọng có thể vắng mặt trong những giai đoạnxâydựng
và sử dụng riêng biệt. Tùy theo thờigiantácdụng dài hay ngắnlại phân thành:
- Tảitrọng tạmthời dài hạn: (như trọng lượng các thiếtbị tr
ọng lượng các máy
bơm, máy phát điện )
- Tảitrọng tạmthờingắnhạn: (cầncẩu, cầutrụcvận chuyển, các thiếtbị sửa
chữa )
ể
ể
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
- Tảitrọng tạmthời đặcbiệt: là các tảitrọng có th
ể
hoặc không có th
ể
xảyra
trong quá trình sử dụng công trình như tảitrọng do động đất, do mựcnướclũ kiểm
tra, do khi có sự cố công trình gây ra.
c) Theo phương thứctácdụng củatảitrọng:
* Tảitrọng tác dụng tĩnh (trọng lượng bản thân, áp lực đất, áp lựcnước )
* Tảitrọng tác dụng động (tảitrọng củacácđộng cơ,áplực sóng, áp lực gió )
20
11
2- Các Tổ hợpTảitrọng:
-Một công trình thường chịurất nhiềutảitrọng tác dụng (đặcbiệt đốivớicáccông
trình thủy). Tuy nhiên, không phảitấtcả tảitrọng cùng mộtlúctácdụng lên CT, mà
chỉ có những nhóm, trong đóbaogồmmộtsố tảitrọng nhất định có xác xuấttác

dụng đồng thời, gây ra ứng lực trong các bộ phậnCTvàNền. Những nhóm này
đượcgọilàcácTổ HợpTảiTrọng.
-Tron
g
thiếtkế
,
n
g
ười ta luôn ch
ọ
nnhữn
g
THTT
g
â
y
ra ứn
g
l
ự
clớnnhất
(g
â
y
n
g
u
y
THTT cơ bảnTHTT đặc biệtTHTT phụ Loại tải trọng
D

Các
D
Các
D
Các
TT. thường xuyên
g
,
g
ọ
g
gy
g
ự
(g y
gy
hiểmchoCT)để đưa vào tính toán.
- Có các THTT sau
a) Tổ hợptảitrọng cơ bản (chính)
b) Tổ hợptảitrọng đặcbiệt
c) Tổ hợptảitrọng phụ (THTT thi công)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
D
Các
D
Các
D
Các
TT.

thường

xuyên
DCác DCác DCác
TT.tạm thời dài hạn
DMột DMột số
DMột số (
xuất
hiện trong thi công)
TT.t/ thời ngắn hạn
DMột
TT. đặc biệt
21
3- Ý nghĩakinhtế kỹ thuật
-Khithiếtkế nếu đưatấtcả các tảitrọng để tính toán sẽ rấttốnkém.Việcsử dụng
các tổ hợptảitrọng kếthợpvớihệ số tổ hợptảitrọng n
c
khác nhau sẽ giảm được
kinh phí mà vẫn đảmbảo công trình làm việcbìnhthường.
-Việc phân chia tảitrọng theo trị số N
tc
và N
tt
cũng có ý nghĩalớn:
Công trình mất ổn định (bị trượthoặcbị lật) thường xảyragầnnhư tứcthờido
các
tải
trọng
có
trị

số
lớn
Vì
thế
khi
tính
theo
TTGH
1
phải
kiểm
tra
với
các
tổ
hợp
các
tải
trọng
có
trị
số
lớn
.
Vì
thế
,
khi
tính
theo

TTGH
-
1
phải
kiểm
tra
với
các
tổ
hợp
phụ và tổ hợp đặcbiệtvàsử dụng tảitrọng tính toán (N
tt
). vì loạitảitrọng này thường
xảy ra trong thờigianngắnvàgâyraứng lực nguy hiểmnhất.
Ngượclại, biếndạng củanềnthường kéo dài theo thờigiantùythuộckhả năng
cố kết, và những tảitrọng tác dụnglâudài.Vìthế,nếucần tính toán nền móng theo
TTGH-2 (về biếndạng) thì cầnkiểmtravới THTT chính và sử dụng tảitrọng tiêu
chuẩn(N
tc
).
IV. Các chỉ tiêu cơ lý của đất trong tính toán nền móng theo TTGH
-Tiêuchu
ẩ
nhiện hành
p
hân biệtcácchỉ tiêu
(
đặctrưn
g)
theo các

g
iá trị sau đâ
y
:
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
p
(
g)
g
y
1- Giá trị riêng (A
i
): là trị số củamột đặctrưng cơ họchoặcvậtlýnàođócủa đất
xác định theo riêng mộtmẫu thí nghiệm(xácđịnh tạimột điểm nào đócủalớp đất).
2- Giá trị tiêu chuẩn(A
tc
): là giá trị trung bình củatấtcả các giá trị riêng:
22
12
A
tc
= A
tb
= (1-3)
trong đó: - số mẫu thí nghiệmcủatậphợpthống kê (n ≥ 6).
Chú ý: TCVN 4253-86, mục3.2:quyđịnh các giá trị A
tc
nói chung và các chỉ
n
A

n
i
i
∑
=1
tiêu lựcdínhc, góc ma sát trong
ϕ
3- Giá trị tính toán (A
tt
): là trị số củamột đặctrưng cơ học, vật lý nào đócủalớp
đất, được dùng trong tính toán nền móng như mộthằng số vậtlývàđượcxácđịnh
như sau:
A
tt
= (1-4)
ố
ố
ấ
đ
tc
k
A
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Trong đó: k
đ
- là hệ s
ố
an toàn đ
ố
ivới đ

ấ
t; đượcxácđịnh theo những đặctrưng của
tậphợpthống kê (đượcquyđịnh trong tiêu chuẩnthiếtkế các công trình riêng biệt,
thí dụ: TCVN 4253-86).
23
§1.3 Các tài liệu cần thiết để tính toán Nền
Móng theo TTGH
I. Tài liệu ĐịachấtThủyvănvàĐịachất Công trình
1- Tài liệu địachấtthuỷ văn:
-M
ự
cnướcn
g
ầm
ổ
n đ
ị
nh
,
dao đ
ộ
n
g,
tần
g
chứanướccóá
p
ho
ặ
c

ự
g
ị ,
ộ g,
g
p
ặ
không áp.
-Tínhchất hoá lý củanướcngầm, nồng độ pH để xét mức độ xâm thực
các công trình gạch đá xây hoặc bê tông cốt thép.
-Mựcnước dâng bình thường, lớnnhất, nhỏ nhất ở phía thượng và hạ
lưu công trình để tínháplựcnước, áp lựcthấm, áp lực đẩynổivàobản đáy.
2- Tài liệu địachất công trình:
-Bản đồ địahìnhđịamạokhuvựcxâydựng công trình.
- Các hình trụ hố khoan, các mặtcắt địachất để biết đượcsự phân bố
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
các lớp đất.
-Bảng tổng hợpcácchỉ tiêu cơ lý củatừng lớp đấtvàphương pháp
chỉnh lý thống kê số liệu thí nghiệm để lựachọn các giá trị tiêu chuẩnvàgiá
trị tính toán đốivớitừng chỉ tiêu cơ lý củacáclớp đất.
24
13
II. Tài liệuvề Công trình và Tảitrọng
1- Tài liệuvề công trình:
-Bảnvẽ mặtbằng và các mặtcắt ngang, dọc công trình để tính toán trong lượng của
từng bộ phậnhoặccủa toàn bộ công trình.
- Đặc điểmcủa công trình (tầng hầm, công sự,lựctĩnh, lực động ).
-Tầm quan trọng của công trình về mặtkinhtế và xã hội để lựachọncấp công trình.
2
-

Tài
liệu
về
tải
trọng
:
2
-
Tài
liệu
về
tải
trọng
:
Các loạitảitrọng có thể như sau:
-Trọng lượng bản thân công trình.
-Trọng lượng người ở,sinhhoạt, hộihọpvàcủacácthiếtbị vận chuyểnhoặccốđịnh.
-Áplực đất, áp lựcnướctĩnh ở phía thượng và hạ lưu công trình.
-Áplực sóng, áp lựcgió,lực hãm củacácđộng cơ và của các phương tiệnvận
chuyển.
-Lực động đất, lựcdosự c
ố hư hỏng gây ra
III
Một
ố
tài
liệ
ầ
thiết
khá

NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
III
.
Một
s
ố
tài
liệ
uc
ầ
n
thiết
khá
c
- Trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình luôn luôn chịusự tác động củamôi
trường xung quanh và chịu ảnh hưởng của các công trình lân cận, cho nên cầncótài
liệu quy hoạch tổng thể của toàn vùng.
-Cần phân tích những tài liệucủanhững công trình đãvàđang xây dựng. Tìm hiểutài
liệunhững công trình sẽ xây dựng để dựđoán những khả năng ảnh hưởng. Từđó
nêu phương án nền móng cho phù hợp.
25
§1.4 Đề xuất, so sánh và chọn
phương án Nền Móng
I. Lựachọnnhững nhân tố chủ yếuvề móng
1- Chiều sâu đặt móng (Hm):
- Yếutốảnh hưởng nhiềunhất đếnviệcchọnchiềusâuđặt móng là điều
kiện địachất và địachấtthuỷ văn.
- Trong nềntự nhiên thường có những lớp đấtyếuvàtốtxenkẹp. Việc
chọnchiềusâuH
m

nói chung, nếu không có biện pháp xử lý nền thì nên chọn
để móng được đặtlênlớp đấttốttương đối dày. Tuy nhiên, chọnchiềusâuH
m
còn tuỳ thuộcvàomựcnướcngầm, vào đặc điểmcấutạocủa công trình, vào
khả năng thi công móng và ảnh hưởng củanhững công trình lân cận
2- Loại móng và vậtliệu làm móng:
-
Người
thiết
kế
có
thể
chọn
các
loại
móng
khác
nhau
như
móng
nông
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-
Người
thiết
kế
có
thể
chọn
các

loại
móng
khác
nhau
như
móng
nông
hoặc móng sâu. Với móng nông lạicóthể chọnloại móng đơn, móng băng,
móng bè tuỳ thuộclớp đấtnềnvàkếtcấu bên trên. Vậtliệu làm móng có loại
móng gạch hoặc đá xây hoặc móng bê tông cốt thép.
26
14
II. So sánh và chọnphương án nền móng
- Để có đượcmộtphương án tối ưucả về mặtkinhtế kỹ thuật, ngườithiếtkế
cầnnêuranhững phương án khác nhau.
- Các phương án nền móng khác nhau về cơ bảnnhư: móng nông trên nền
thiên nhiên, móng nông trên nền nhân tạo, móng cọc Mỗiphương án lớnnhư
ể
ề
vậ
y
lạ
i
có th
ể
có nhi
ều
phương án nhỏ do việcchọnloại móng khác nhau hoặc
vậtliệu làm móng khác nhau.
Ví dụ

:loại móng cọccóthể chọn móng cọc tre, móng cọcgỗ, móng cọcbê
tông cốt thép Ngay đốivớimóngcọc bê tông cốt thép có thể lạichọn khác nhau
về hình dáng cọc (vuông, chữ nhật, tròn ) hoặcvề kích thướccọc(diện tích tiết
diện, chiều dài).
Tuy nhiên, sau khi phân tích dựa vào kinh nghiệmngườithiếtkế chỉđểlạivài
ba phương án đế tính toán, so sánh, chọnraphương án nềnmóngtối ưu. S ơ bộ
thường ngườitachọnph
ương án nền móng có tổng giá thành xây dựng
ấ
ồ
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
nhỏ nh
ấ
t (bao g
ồ
m chi phí vậtliệu, chi phí nhân công và các phương tiệnthi
công). Khi quyết định chính thứcphương án còn cầnphảidựa vào công
nghệ xây dựng và phải đảmbảothờì gian xây dựng.
27
1
Nền Món
g
g
Chương IV: Xây dựng công trình
trên nền đất yếu
Chương IV: Xây dựng công trình
trên nền đất yếu
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§4.1 Khái niệm về đất yếu và nền đất yếu
I. Khái niệmvềđấtyếu

- Đấtyếugồmcácloại đấtsétmềm bão hoà nước; các loạicáthạtnhỏ,mịn; than bùn;
các trầm tích bị mùn hoá v. v chúng rất đadạng về thành phần khoáng vật, nhưng
thường giống nhau về tính chấtcơ lý và chấtlượng xây dựng (kém).
-
Đất
yếu
nói
chung
có
các
đặc
điểm
sau
:
Đất
yếu
nói
chung
có
các
đặc
điểm
sau
:
.Hầunhư hoàn toàn bão hoà nước, có hệ số rỗng (ε)lớnthường > 1,0.
.Khả năng chịulựcvàokhoảng 50 - 100 kN/m
2
.
. Tính nén lún mạnh, hệ số nén lún (a) lớn; môđun biếndạng nhỏ (E ≤ 5000kN/m
2

)
trị số sức kháng cắt không đáng kể.
II. Khái niệmvề nền đấtyếu
-Nền đấtyếulàphạmviđấtnềngồmcáclớp đấtyếucókhả năng chịulựckém,nằm
ở bên dưới móng công trình và chịutácđộng củatảitrọng công trình truyềnxuống.
Xét
về
mặt
cấu
trúc
tầng
đất
nền
này
có
thể
được
hợp
thành
là
do
một
hoặc
nhiều
lớp
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Xét
về
mặt
cấu

trúc
,
tầng
đất
nền
này
có
thể
được
hợp
thành
là
do
một
hoặc
nhiều
lớp
đấtyếuxenkẽ nhau hoặc xen giữacáclớp đất khác có khả năng chịulựctốthơn.
- Khi tính toán nền công trình theo trạng thái giớihạn, nếu không thoả mãn các yêu
cầuvề cường độ và biếndạng mà vộivàngcoinềnlàyếuvàtiến hành Xử lý nềnthì
nhiều khi gây tốn kém không cầnthiết(đặcbiệt đ/với công trình lớn). Cầnphảiáp
dụng toàn diện các biện pháp xử lý đốivớikế
tcấuphần trên, kếtcấu móng và đốivới
nền.
2
2
- Trong đasố trường hợp, chỉ sau khi đãthayđổikếtcấuphần trên, đãmở rộng hợp
lý diện tích đáy móng mà những điềukiệncần đảmbảokhithiếtkế (về cường độ,biến
dạng) không đạtmớicầnphảixử lý nền. Nềncầnphảixử lý gọilà“nền đấtyếu”.
- Khái niệmvề nền đấ

tyếuphảihiểumộtcáchtương đối trong một hoàn cảnh và điều
kiệnxâydựng cụ thể nhất định. Việc làm sáng tỏ khái niệm này có ý nghĩakinhtế
và kỹ thuật trong việclựachọnphương án hợplýnhất.
-Cácbiện pháp xử lý:
+ Nguyên nhân xử lý:
Kếtcấu công trình có thể bị phá hỏng toàn bộ hay từng bộ phận do:
. Các biện pháp về kếtcấu công trình.
. Các biện pháp về móng
. Các biện pháp xử lý nền.
. Các biện pháp thi công để xử lý nền.
§4.2 Các biện pháp về kết cấu công trình
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Kết

cấu

công

trình

có

thể

bị

phá

hỏng

toàn

bộ

hay

từng

bộ

phận

do:
-Các điều kiện về biến dạng không được thoả mãn (S >[S
gh
], ∆S >[∆S
gh
]… )
-Áp lực tác dụng lên mặt nền quá lớn (N
tt
> R
gh
)
+ Mục đích xử lý:
-Giảm tải trọng tác dụng lên móng → Làm giảm trị số VT
-Tăng khả năng chịu lực của kết cấu. → Làm tăng trị số VP
3
+ Các biện pháp kết cấu công trình:
- Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ.
- Làm tăng độ mềm của công trình.

- Làm tăng cường độ cho kết cấu công trình
I. Dùng vật liệu nhẹ và kết cấu nhẹ
-Mục đích củabiện pháp này là làm giảmtrọng lượng củakếtcấu công trình. Do đógiảm
áp
suất
tác
dụng
lên
mặt
nền
áp
suất
tác
dụng
lên
mặt
nền
.
-Cóthể bố trí vậtliệuvàkếtcấunhẹởnhững bộ phận công trình mộtcáchhợplý,sẽ
giảm độ lệch tâm củatảitrọng, →∆Sgiảm.
- Đốivớinhững công trình không chịutácdụng củalực ngang lớnthìviệcgiảmtrọng
lượng kếtcấucôngtrìnhsẽ không ảnh hưởng nhiều đếntínhổn định của công trình.
Đốivớinhững công trình thường xuyên chịutácdụ
ng củalực đẩy ngang lớn
thì khi giảmtrọng lượng của công trình cầncónhững biện pháp khác để đảm
bảotínhổn định về trượt.
II. Làm tăng độ mềm của công trình
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-Mục đích:Khinền móng lún không đềusẽ phát sinh ư/s phụ tại các liên kếtcủakếtcấu
công trình, có thể phá hỏng kếtcấu. Làm tăng độ mềmcủa công trình (kể cả móng) sẽ khử

đượccácứng suấtphụ.
-Biện pháp
: Có hai biện pháp:
+Biện pháp khe lún.
+ Dùng kếtcấutĩnh định.
4
3
1- Biện pháp dùng khe lún
-Tạinhững chỗ có chiềudầylớp đấtthayđổi độtbiếnvàtínhnéncủa đấtnền khác
nhau lớn(Hình1),tạichỗ có thay đổilớnvề chiều cao công trình hoặc chênh lệch lớn
về tảitrọng (Hình 2), tạivị trí có sự thay đổivề bố trí mặtbằng công trình (Hình 3)
P
2
P
1
δ = 3-5cm
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-Yêu cầu:
+Cầnhạnchế số lượng khe lún trong một công trình, vì mặcdùtácdụng kỹ
thuậttốtnhưng tốn kém, thêm nhiềuvậtliệuxâydựng (phải làm thêm các tường
ngăn ngang, dọctạichỗ bố trí khe lún, làm khớpnối v.v ), và quảnlýkhókhăn
nhất là trong các công trình thuỷ lợi.
5
+Cáckhớpnốibố trí ở các khe lún phảimềm
mạivàchịu được độ chênh lún giữa hai bộ phận ở
hai bên khe lún do đóphảitínhtoánkiểmtrakhớp
nối.
-Khớpnốilàtấm đồng Ω:
Thường dùng cho
công trình thuỷ lợi

-
Khớ
p
nố
i
bằn
g
chấtdẻo
p
olime: R
ộ
n
g
1
8
cm;
khớp nối là tấm đồng
Ω
khớpnốibằng chấtdẻo
p
g
p
ộ g
dầy0,4cm;mấu nhô 0,4cm; phầnuốn cong rộng
2,5cm. (Theo Sảnphẩmcủa Phòng kếtcấu–Viên
NCKHTL-HN)
khớp

nối

bằng

chất

dẻo

polime
+Chiềurộng khe lún phải tính toán vừa đủ để
cho các bộ phận đã được tách ra không tựasát
bên nhau (làm nứtnẻ công trình) khi chúng bị lún
không đềuhoặcbị nghiêng. Chiềurộng tốithiểu
khe lún đượcxácđịnh theo công thức:
δ
=
k
h
(
tg
θ
tg
θ
)
(
4
1
)
δ
= 3-5cm
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
δ

=
k
.
h
.
(
tg
θ
p
-
tg
θ
tr
)
(
4
.
1
)
h:chiềucaokhelún
θ
p
,
θ
tr
: góc nghiêng củaphần công trình ở bên
phảivàtráikhelún
k:hệ số an toàn xét đến tính không đồng nhất
của đấtnền, có
thể lấy k = 1,3 - 1,5

Dùng khe lún để phân
tách công trình
6
4
2- Biện pháp kếtcấutĩnh định
- Thay các liên kếtcứng giữacácbộ phậncủacôngtrìnhbằng liên kếtkhớphoặcliên
kếttựacũng có tác dụng làm tăng độ mềmcủacôngtrìnhvàkhửđược ứng suấtphụ
thêm phát sinh khi công trình bị biếndạng lệch.
-Việc thay các liên kếtcứng bằng các liên kếtmềm(khớp, tựa) làm cho công trình có
tính chấttĩnh định nên phần nào làm nó nặng nề thêm và kém phầnmỹ thuật. Do
đó
cần
hết
sức
giảm
bớt
khớp
nối
mềm
trong
công
trình
cần
hết
sức
giảm
bớt
khớp
nối
mềm

trong
công
trình
.
-Tốtnhấtlàdự tính đượccácyếutố biếndạng của công trình rồitừđótínhtoánnội
lực trong kếtcấusiêutĩnh củacácbộ phận công trình.
∆S=S
A
-S
B
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
S
A
S
B
L
A
B
A
B
7
3- Tăng thêm cường độ cho kết cấu công trình
* Mục đích, Yêu cầu:
- Làm tăng thêm cường độ cho kếtcấu công trình để các bộ phậncủanó đủ sức
chịu thêm các ứng lựcsinhradocôngtrìnhbị lún không đềulàmộtphương hướng chủ
động tích cựckhithiếtkế công trình theo trạng thái giớihạncóxétđếntácdụng tương
hỗ giữababộ phậncủamột công trình.
- Không đượclàmảnh hưởng nhiều
đến độ mềmcủa công trình
Giằng bê tông

cốt thép
- Các giằng có tác dụng tăng cường khả năng chịu
ứng suất kéo phát sinh khi tường chịuuốn mà không
ảnh hưởng đến độ mềmcủa công trình.
- Tính toán kếtcấugiằng gia cường theo p/pháp dầm
tê
ề
đà
hồi
T
thiết
kế
th ờ
lấ
ốt
thé
* Biện pháp:
- Trong các công trình dân dụng và công nghiệpngườitasử dụng các giằng bê tông cốt
thép (giằng tường, giằng móng), (xem Hình)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Giằng cốt thép
t
r
ê
nn
ề
n
đà
n
hồi

.
T
rong
thiết
kế
th
ư
ờ
ng
lấy
c
ốt
thé
p
cấutạolà5-15cm
2
.
-Cóthể dùng biện pháp gia cố cụcbộđểtăng cường
độ chống cắtcụcbộ củatường hay củabộ phận công
trình bằng cách đặtgiằng hoặc đặt thêm cốtthéptại
những nơidựđoán có phát sinh ứng lựccắtlớn.
8
5
§4.3 Các biện pháp về móng
- Thay đổi chiều sâu chôn móng.
- Thay đổi kích thước đáy móng.
- Thay đổi loại móng và độ cứng móng.
I. Thay đổi chiều sâu chôn móng
Cơ sở củaphương pháp:
-

Cơ

sở

của

phương

pháp:
+ Công thức tính sức chịu tải và cường độ tiêu chuẩn của nền có dạng chung là:
p
gh
= A
γ
.b + Bq + Dc
A, B, D: các hệ số phụ thuộc góc ma sát trong ϕ của đất.
γ
, c: trọng lượng riêng và lực dính đơn vị của đất.
b: chiều rộng móng.
q: tải trọng bên móng.
Như vậy, khi tăng độ sâu đặt
móng
h
tức
là
tăng
(
q
=
γ

h
)
thì
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
h
m
q= γ.h
m
o
p
gh
móng
h
m
,
tức
là
tăng
(
q
=
γ
.
h
m
)
,
thì
khả năng chịutảicủanền(p
gh

) được
tăng lên.
+Mặt khác, nền nói chung có độ
chặttăng theo chiều sâu, nên khi h
m
tăng là đã đặt móng tạilớp đấttốt
hơn, do đó độ lún S giảm.
9
- Xét các trường hợp thực tế:
* Trường hợpcaotrìnhđặt móng thiếtkế không thay đổi: Do nhiều điềukiệnkhống
chế, móng thường phải đặttạimột cao trình thiếtkế nhất định.
. Bảo đảm được cao trình đặt móng thiếtkế (tứclàbảo đảm cao trình củacácbộ
phận công trình) là mộtvấn đề rất quan trọng và khó khăn, nhấtlàđốivớinền đấtyếu.
.
Để
g
iảmbớt đ
ộ
chênh l
ệ
ch
g
iữacaotrìnhđ
ặ
tmón
g
thiếtkế với cao trình đá
y
g
ộ

ệ
g
ặ
g
y
móng sau khi lún ổn định thì thường phải nâng cao trình đặt móng thiếtkế lên mộttrị
số dự phòng, tính gần đúng theo công thức:
S
dp
=½(S + S
tc
) (4.2)
S
dp
- độ nâng thêm củacaotrìnhdự
phòng.
S-độ lún ổn định do tính toán.
S
tc
- độ lún xảy ra khi thi công.
h
m
S
dp
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
. Đốivới các công trình dân dụng công
nghiệp xây trên nền đấtloạisétcóthể lấy:
S
dp
=0,7S (4.3)

S
dp
TK
10
6
* Nếu công trình có nguy cơ bị nghiêng, bị lún không đềuthìcóthể dùng biện
pháp thay đổichiều sâu chôn móng để xử lý khi thiếtkế thi công (Hình 1).
* Gặptrường hợptầng đấtyếucóchiều dày thay đổi nhiều, để giảm chênh lệch
lún, có thểđặt móng ở nhiều cao trình khác nhau (Hình 2).
e
P
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
11
- Hiệuquả:
+Thayđổitrựctiếpáplựctácdụng lên mặtnền, do đócảithiện được điềukiện
chịutảicũng như biếndạng củanền.
+Nếu công trình có nguy cơ bị nghiêng, bị lún không đềuthìcũng có thể dùng
biện pháp thay đổichiềurộng móng để xử lý khi thiếtkế thi công (Hình 1).
+Nếutần
g
đấtcóchiềudà
y
ch
ị
u nén khác nhau, dùn
g
bi
ệ
n
p

há
p
tha
y
đ
ổ
ichiều
II. Thay đổi kích thước và hình dáng móng
g
y
ị
g
ệ
pp
y
rộng móng để cân bằng lún cho toàn bộ công trình (Hình 2).
e
P
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
12
7
+ Trường hợp đất nền có tính nén lún tăng theo chiều sâu thì việc mở rộng đáy
móng thường không có tác dụng (Hình 3).
III. Thay đổi loại móng và độ cứng của móng
+Tuỳ tình hình phân bố tảitrọng tác dụng lên móng và điềukiện địachấtmàchọn
móng
cho
thích
hợp
(móng

đơn,
móng
băng,
móng
băng
giao
nhau,
móng
bản,
móng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
móng
cho
thích
hợp
(móng
đơn,
móng
băng,
móng
băng
giao
nhau,
móng
bản,
móng
hộp(cóđộ cứng lớn, nhẹ).
+Khiđộ võng móng ΔS quá lớn thì phảităng độ cứng móng.
+ Để tăng cường độ cứng của móng có thể dùng các biện pháp: tăng chiều dày
móng, tăng cốt thép dọc, kếthợpvớikếtcấuphần trên; dùng loại móng hộp, độ cứng

lớnvànhẹ.
13
§4.4 Các biện pháp xử lý nền
I. Khái niệm
¾ Trường hợpcầnXLN:saukhiđãthayđổikếtcấuphần
trên, đãmở rộng hợplýdiện tích đáy móng mà những
điềukiệncần đảmbảokhithiếtkế (về cường độ,về
biếnd
ạ
n
g)
khôn
g
đư
ợ
cthoả mãn thì mới
p
hảixử l
ý
nền
,
p
max
ạ g)
g
ợ
p
ý
,
nềnphảixử lý gọilànền đấtyếu.

¾ Phạmvinềnphảixử lý:làbộ phận đấtyếunằm ở lớp
đấtmặt, thông thường lớp đất này có những đặc điểm
sau:
*Chịu ứng suấtdotảitrọng truyềnxuống lớn
* Trong điềukiệntồntạitự nhiên có hệ số rỗng (ε)
lớnhơ
n nhiềusovớilớp đấtnằm phía dưới.
*Chịu ảnh hưởng nhiềucáctácđộng từ bên ngoài.
¾ M
ục
đ
í
c
hXLN:
Các
p
h
ươ
n
g
p
h
áp
x
ử
l
ý
hi
ệ
nn

ay
đều
h
m
p
min
o
p
max
H
a
(σ
z
∼z)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
ục
đ c
Các
p ươ g
páp
ử
ý
ệ
ay
đều
nhằmcảithiện điềukiệncủa đấtnền: -làm tăng độ bền
của đất, -giảm độ lún tổng và chênh lệch lún. Cụ thể là:
*Giảm tính rỗng.
*Tăng cường độ liên kếtgiữacáchạt.
*Giảm tính thấmnướccủanền(đặcbiệt đ/vớicông

trình thuỷ lợi).
14
8
¾ Phân loại các phương pháp XLN:
Hiện nay có nhiềuphương pháp, vấn đề quan trọng là làm sao chọn đượcphương
pháp xử lý thích hợpchocácloại đất riêng biệt, thỏamãnđượcyêucầuthiếtkếđối
với công trình, đồng thờirútngắn đượcthời gian thi công, giảm chi phí xây dựng,
nâng cao tính hiệuquả của công trình.
Nói chung có thể phân thành ba loạichủ yếu sau:
3) Thuộcloạibiện pháp hoá họccó:p.pháp keo kếtbằng xi măng, p.pháp si li cát
hoá, p.pháp điện hoá v. v
1) Thuộcloạibiện pháp cơ họccó:p.pháp làm chặtbằng đầm, p.pháp làm chặtbằng
chấn động, p.pháp làm chặtbằng các loạicọc, p.pháp thay đất, p.pháp nén trước,
p.pháp phản áp, v. v…
2) Thuộcloạibiện pháp vậtlýcó:p.pháp hạ mựcnướcngầm, p.pháp giếng cát,
p.pháp điệnthấm, p.p bấcthấm, vải địakỹ thuật, v. v
Trong chương trình chỉ giớithiệumộtsố biện pháp xử lý nền sau:
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-
Trong

chương

trình

chỉ

giới

thiệu

một

số

biện

pháp

xử

lý

nền

sau:
. pp.đệm cát,
. pp.cọc cát,
. pp.nén trước,
. các pp. lợi dụng thi công để xử lý nền.
15
II.Phương pháp đệm cát
1- Nội dung và điều kiện áp dụng:
-Nội dung:
Thay lớp đấtyếunằm ngay dưới đáy móng chịu ứng suấtlớnbằng một đệmcátđể đủ
sứcchịutảitrọng mà vẫntậndụng đượckhả năng củalớp đấtyếunằmdưới.
-Ápdụng: thường trong các điềukiệnsau
*
Đất
yếu

là
đất
sét
chảy
(
nếu
dùng
biện
pháp
đầm
thì
không
lợi
)
.
Đất
yếu
là
đất
sét
chảy
(
nếu
dùng
biện
pháp
đầm
thì
không
lợi

)
.
* Chiều dày lớp đấtyếutương đốimỏng ( 3 - 6 m ).
* Vậtliệucátdễ kiếm.
* Đốivới công trình thuỷ lợi, do có độ chênh cộtnước, cầncóbiện pháp
chống xói ngầm (dùng tường, bảncừ ) và phảichúýđếnhiệntượng hoá lỏng dưới
tác dụng củatảitrọng động.
2- Hiệuquả:
-Tăng sứcchịutảicủanền.
Giảm
độ
lún
của
móng
công
trình
(
vì
đất
cát
có
môđun
biến
dạng
E
lớn
hơn
của
đất
sét

)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-
Giảm
độ
lún
của
móng
công
trình
(
vì
đất
cát
có
môđun
biến
dạng
E
o
lớn
hơn
của
đất
sét
)
.
-Giảm độ chênh lệch lún củamóng(
vì có sự phân bố lại ứng suấtdotảitrọng ngoài gây ra
trong đấtnềnnằmdướitầng đệmcát

).
-Giảmchiều sâu chôn móng, do đógiảm đượckhốilượng vậtliệu làm móng.
-Tăng nhanh tốc độ cố kếtcủanền, do đólàmtăng nhanh sứcchịutảicủanềnvàrút
ngắn quá trình lún.
16
9
3- Tính toán, thiếtkế tầng đệm cát:
+ Nguyên tắc tính toán:
. Xác định kích thướccủatầng đệm cát bao gồmchiềudày(h
c
)vàchiềurộng đáy
tầng đệmcát(b
c
), đảmbảo hai điềukiệnkỹ thuậtcơ bảnlà:
- Đảmbảonền (sau khi có đệmcát)ổn định về mặtcường độ.
- Đảmbảo độ lún củanền(saukhicóđệmcát)nhỏ hơn độ lún cho phép của
công trình.
.
Để
làm
được
điều
trên
ta
phải
tính
thử
dần
;
thông

thường
các
bước
tính
toán
.
Để
làm
được
điều
trên
ta
phải
tính
thử
dần
;
thông
thường
các
bước
tính
toán
đượctiến hành như dưới đây:
a) Sơ bộ chọnkíchthước đệm cát:
*Chọn h
c
: theo kinh nghiệmcóthể lấy
vào khoảng0,5-3mcókhilà5-6m.
*Chọn b

c
: hiệnnayngườitaxácđịnh
kích thướcchiềurộng đáy đệm cát theo
góc mở
α
.Căncứ vào hiệntượng
khuyếch tán ứng suất trong nềnngườita
ấ
h
m
b
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
l
ấy
α
như sau:
α
=30-35
0
đốivớicát.
α
=40-45
0
đốivớidăm, sỏi.
Có trường hợplấy
α
=60
o
Suy ra:
b

c
=b+2h
c
.tg
α
(4.4)
h
c
α
α
b
c
17
¾ Sau khi chọnkíchthước đệmcát(h
c
, b
c
)thìtuỳ từng loại công trình và tình hình
tác dụng củatảitrọng để kiểm tra theo các nội dung dưới đây :
- Tính toán kiểm tra theo trạng thái giớihạn1(về cường độ, ổn định trượt).
- Tính toán kiểm tra theo trạng thái giớihạn2(về biếndạng).
¾ Đệmcátđược xem như mộtbộ phậncủa đấtnền nhiềulớp: lớpcátnằmtrên,lớp
đấtyếunằmdưới.
b) Trườ
ng hợp công trình chịu tác dụng của lực đẩy ngang:
 Cần tính toán ổn định của nền đã xử lý bằng đệm cát.
- Cát có ma sát lớn nên móng không có khả năng trượtphẳng.
- Khi tính toán nền theo ổn định (TTGH-1) cầnphảitiến hành kiểmtratrượtsâu
theo phương pháp cung trượttrònvàtrượt sâu theo mặttiếp xúc giữa đáy đệmcátvà
đỉnh lớp đấtyếu. (Khi tính toán, cầnkểđếnsự thay đổicácchỉ tiêu cường độ chống

cắtcủa đấtnềndocố k
ếtnhờ có tầng đệm cát thoát nước).
T
P
O
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
q= γ.h
m
r
h
c
h
m
O
[]
K
M
M
K
gt
ct
≥=
∑
∑
18
10
h
c
q= γ.h
m

h
m
T
P
-Khicầnphảikiểm tra theo TTGH-2: Độ lún củanềnvẫntínhbìnhthường đốivới
nền nhiềulớp. Nếu được thi công đầmchặttốtthìcátcủatầng đệmsẽ có môđun biến
dạng khá lớnvàokhoảng 12.000 – 20.000 kN/m
2
. Trong trường hợp đócóthể bỏ qua
độ
ép
lún
của
tầng
đệm
cát
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
độ
ép
lún
của
tầng
đệm
cát
.
19
c) Tính toán đệm cát theo biếndạng củanền
gồm các bước (theo TCXD):
* Chọnhệ số rỗng
ε

nc
củacát,từđó xác định
môđun biếndạng E
0
cát:
Từ công thức độ chặttương đốicủa đấtcát:
-Tính
ε
nc
,
bằn
g
cách khốn
g
chế D =0
,
70 ÷ 0
,
80:
max
εε
−
=
nc
D
(4 5)
nc
,
g
g

,
,
ε
nc
=
ε
max
- D(
ε
max
-
ε
min
)
Từ
ε
nc
củacát tìmra E
0
cát, có thể lấy theo bảng
IV-1/tr.68.
minmax
ε
ε
−
(4
.
5)
* Kiểmtraứng suất đáy đệm cát:
Đệmcáttruyềnáplực đáy móng xuống tầng

đất thiên nhiên phía dưới trong mộtphạmvilớn
hơndiện tích đáy móng. Để đảmbảotầng đất
thiê
hiê
d ới
lớ
đệ
át
ẫ
ò
là
iệ
h
c
α
α
h
m
b
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
thiê
nn
hiê
n
d
ư
ới
lớ
p
đệ

mc
át
v
ẫ
nc
ò
n
là
mv
iệ
c
trong giai đoạnbiếndạng tuyếntínhthìứng suất
thẳng đứng tác dụng lên lớp đấtyếu không được
vượt quá áp lựctiêuchuẩn R
tc
:
tcc
zđ
c
z
R≤+ )(
σσ
(4.6)
H
a
σ
c
zđ
σ
c

z
z
20
11
LOẠI
CÁT
Các đặc
trưng
Giá trị của các đặc trưng khi hệ số rỗng
bằng
0,45 0,55 0,65 0,75
Bảng IV-1/tr.68: Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính c
tc
, MPa, góc
ma sát trong
ϕ
tc
, độ, và môđun biến dạng E
o
, Mpa của đất cát
Cát hạtthô
và cát sỏi
c
tc
ϕ
tc
E
o
0,002
43

50
0,001
40
40
-
43
50
-
Cát hạtvừa
c
tc
ϕ
tc
E
o
0,003
40
50
0,002
38
40
0,001
35
30
-
-
-
Cát hạtnhỏ
c
tc

ϕ
tc
E
o
0,006
38
48
0,004
36
38
0,002
32
28
-
28
18
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
o
Cát bụi
c
tc
ϕ
tc
E
o
0,008
36
39
0,006
34

28
0,004
30
18
0,002
26
11
21
Trong đó:
σ
z
c
: ứng suấttăng thêm tại đỉnh lớp đấtyếu.
σ
c
zđ
:ứng suấtbản thân của đất bao gồm
đệmcáttừđỉnh lớp đấtyếutrở lên:
σ
c
zđ
=
γ
.h
m
+
γ
c
.h
c

(
4.7
)
tcc
zđ
c
z
R≤+ )(
σσ
(4.6)
h
c
α
α
h
m
H
a
b
σ
c
zđ
σ
c
z
zđ
γ
m
γ
c

c
(
)
R
tc
:áplựctiêuchuẩncủa đấttại đỉnh lớp
đấtyếu, R
tc
= m(p
¼
)
z
izi
i
i
i
h
E
S
σ
β
0
=
(4.8)
∑
=
=
n
i
i

SS
1
(4.9)
*Tínhlún:củalớp đấtkể cảđệm cát theo
phương pháp tổng cộng từng lớp(đã trình bày
trong môn Cơ học đất):
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
- Độ lún tổng cộng tính theo công thức(4.9)
không đượcvượt quá độ lún giớihạn:
- Nếu các tiêu chuẩnkiểm tra theo công thức
(4.6) hoặc (4.10) không đảmbảo thì ta phải
chọnlạikíchthước đệm cát, và các bướctính
toán đượclặplại.
gh
SS ≤
(4.10)
22