ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG CẦU ĐƯỜNG, ĐOÀN XUÂN LINH

TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

 ĐỀ BÀI::THIẾT KẾ MÓNG TRỤ CẦU VỪA VÀ NHỎ.
Số liệu đề bài : Phương án 3-3-3

30
MNCN

25

N

mx
800

25

25

150

b=?

MNTN

450

b=?

Hb = ?

a=?

150

hy

MNTT

Hb = ?

a=?

120

60 80

170

25

Cao ®é đáy dầm

Cao độ đỉnh trụ

my

H t-thuyền

N

Httr = ?

hx

hình chiếu ngang cầu

60 80

hình chiếu dọc cầu

Httr = ?

ã

Cao độ đáy bệ
Cao độ MĐ sau khi xói lở

Cao độ mặt đất sau khi ®· tÝnh xãi lë

1.Tải trọng tác dụng
Tải trọng
Nt (tc) – Tónh tải tiêu chuẩn

Giá trị
5500

Nh (tc) – Hoạt tải tiêu chuẩn
2.Số liệu

và chiều

Đơn vị
KN
KN

1600

Hx – Hoạt tải tiêu chuẩn

KN

150

Hy – Hoạt tải tiêu chuẩn

KN

170

My – Momen hoạt tải tiêu chuẩn
Mx – g mục hoạt tảiĐơn vị n
tiêu chuẩ
Hạn Momen

MNCN
MNTN
MNTT
Htt
SVTH:ĐỒN XN LINH

m
m
m
m

KN.m
1000
KN.m Số liệu
1200

thuỷ văn
dài nhịp :

5.00
2. 5
3.5
4.25
-1-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

CĐMĐTN
CĐMĐSX
Chiều dài nhịp

m
m
m

0.00
-2.2
32.4

WP

IP

IL

γ

γS

γC

e

Sr

(m)

(%)

(%)

(%)

(%)

(-)

KN/m3

KN/m3

KN/m3

(-)

(-)

KN/m2

1

9.5

33.1

39.5

25.7

13.8

0.54

18.9

27.2

14.2

0.916

0.983

15.9

2

11.8

25.3

27.8

22.3

5.5

0.55

18.7

26.6

14.92

0.782

0.860

8.5

22.7

40.9

23.5

17.4

<0

19.8

27.5

16.14

0.704

0.887

61.3

3

C

ϕ

15o
23’
20o37
’
18o56
’

Cu

Kpa

WL

(Độ)

W

Tên lớp

Bề dày lớp

3. Số liệu hố khoan địa chất ( theo hình trụ lỗ khoan )

44
57
120

PHẦN I
BÁO CÁO KHẢO SÁT
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC LỚP ĐẤT
Các kí hiệu sử dụng trong tính toán địa chất công trình :
γ (kN/m3)
γS(kN/m3)
γn(kN/m3)
W (%)
WL (%)
WP (%)
a (m3/kN)
k (m/s)
n (%)
e

: Trọng lượng thể tích tự nhiên của đất
: Trọng lượng riêng của hạt đất
: Trọng lượng riêng của nước ( = 10 kN/m3)
: Độ ẩm
: Giới hạn chảy
: Giới hạn dẻo
: Hệ số nén lún
: Hệ số thấm

: Độ rỗng
: Hệ số rỗng

SVTH:ĐỒN XN LINH

-2-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Sr
: Độ bão hoà
2
c (kN/m ) : Lực dính đơn vị
ϕ ( độ ) : Góc ma sát trong của đất
∆
: Tỷ trọng của đất .
1. Điều kiện địa chất công trình
Các căn cư : Bảng chỉ tiêu vật lí và cơ học của các lớp đất:
Trên cơ sở điều kiện địa chất đã có nghiên cứ tính toán các chỉ tiêu cơ lí của các lớp
đất ,ta đánh giá trạng thái của đất để lựa chọn tầng đất tốt nhất phục vụ cho việc thiết
kế móng.
Tên đất và trạng thái đất được xác định và đánh giá dựa vào các bảng tra trong giáo
trình cơ học đất.
Tên đất xác định dựa vào Ip
Trạng thái đất xác định dựa vào IL

Căn cứ vào đề bài ta có: - Lớp đất 1 có Ip = 13.8 là đất sét pha.
- Lớp đất 2 có Ip = 5.5 là đất cát pha.
- Lớp đất 3 có Ip =17.4 là đất sét.
Đánh giá theo hệ số lỗ rỗng e
Hệ số rỗng càng lớn cường độ của đất nền càng nhỏ, biến dạng của nó càng lớn.
e < 0,5
độ rỗng nhỏ, khả năng chịu lực tốt
e = 0,5 ÷ 0,7 độ rỗng trung bình, đất có khả năng chịu lực
e > 0,7
độ rỗng lớn, đất yếu
Các lớp đất đều có e > 0,7. Vậy nếu chỉ xét riêng chỉ số e thì đất không có khả năng
chịu lực thích hợp để đặt móng công trình.
2.đánh giá điều kiện thuỷ văn:
Mực nước cao nhất (MNCN): 5 (m)
Mực nước thấp nhất (MNTN): 2.5 (m)
Mực nước thông thuyền (MNTT):3.5 (m)
Chọn mực nước thi công (MNTC) : 4 (m)
Khi ta xây dựng cầu, móng trụ cầu trở thành vật chắn dòng chảy tự nhiên của
lòng sông gây nên xói lỡ chung dòng chảy và xói lỡ cục bộ tại trụ và mố, do đó để thiết
kế mố trụ ta cần phải tính đến yếu tố này.
Giả định rằng cột nước dâng dưới cầu sau khi xây xong là không đáng kể đồng
thời xem chiều sâu nước trung bình dưới cầu sau khi xói bằng MNTC.
htb =MNTC = 4.25 m.
Mặt khác ta giả định trụ cầu ít bị ảnh hưởng của xói cục bộ.
Ở bài thiết kế này, đối với địa chất như ta đã phân tích trên đều là đất yếu . Như
vậy ta không thể làm móng nông vì nếu làm móng nông thì phải đặt móng đến lớp đất
tốt ở rất sâu dẫn đến kích thước móng rất lớn gây tốn kém về khối lượng, thời gian thi
công do đó ta không chọn giải pháp móng nông .
SVTH:ĐỒN XN LINH

-3-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Giải pháp còn lại ở đây là ta chọn 1 trong 2 phương án đó là móng cọc bệ thấp hoặc
móng cọc bệ cao .Móng cọc bệ thấp có giá thành cao và thi công phức tạp hơn móng cọc
bệ cao. do dó ta chọn phương án móng cọc bệ cao để thiết kế kỹ thuật.

PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CÔNG TRÌNH

I.Xác định kích thước trụ cầu và tải trọng:
A.Xác định kích thước trụ:
Vị trí xây dựng trụ cầu nằm xa bờ và phải đảm bảo thông thuyền , sự thay đổi
cao độ mực nước giữa MNCN và MNTN là tương đối cao . Xét cả điều kiện mỹ
quan trên sông nên chọn cao độ mặt bệ thấp hơn MNTN 0,5m .
Cao độ đáy dầm = MNTT+Htt = 3.5+ 4.25 = 7.75(m)
Cao độ đỉnh trụ = Cao độ đáy dầm – 0.3 = 7.75 – 0.3 = 7.45 m
Cao độ mặt bệ trụ = MNTN – 0.5 = 2.5– 0.5 = 2 (m )
Bề dày bệ móng
: Hb = (1÷3)m. Chọn = Hb = 2 m
Cao độ đáy bệ = cao độ mặt bệ trụ – Hb = 2.75 – 2 = 0 m
Chiều cao than trụ: Htru = CĐ đỉnh trụ – 1.4 – CĐ mặt bệ trụ
= 7.45 – 1.4 – 2= 4.05 (m)

Chiều rộng be trụ: Lấy a = (0.2÷1)m. Chọn a = 1 m
Lấy b = (0.2÷1)m. Chọn b = 1 m
B=1.2+2=3.2 ; L=4.5+2=6.5 ;H=Hthantru+1.4+2=7.45
BỐ TRÍ CHUNG TRỤ CẦU:

SVTH:ĐỒN XN LINH

-4-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

My
cao d? d?nh tr?

MNCN

745
100

100

450

60 80
100

50
200

320

150

MNTT
MNTN

100

25

25

150

405

25

425

120

My

800

430

25

N
Hx

60 80

170

cao d? dáy d?m

650

200

N
Hx

II. Xác định tải trọng tác dụng tại đáy bệ
1.Tính toán trọng lượng trụ :
Trọng lượng trụ : G= = Vtru * γ bt − V ' tru * γ n
Trong đó: γbt = 24 kN/m3 : Trọng lượng riêng của bê tông.
γn = 10 kN/m3 : Trọng lượng riêng của nước.
Thể tích trụ toàn phaàn
1, 22
1
* Htru + (8 − 2*1,5)*1,7 *1, 4 + 2 * *1,5*0, 6*1,7 + 2*1,5*0,8*1,7

4
2
2
1, 2
1
− > Vtru = 3, 2*6,5* 2 + (4,5 − 1, 2)*1, 2* 4,05 + ∏ *
*4.05 + (8 − 2*1,5) *1,7 *1, 4 + 2* *1,5*0,6*1,7 + 2*1,5*0,8*1,7
4
2
3
= 79.726(m )

Vtru = 3, 2*6,5* H b + (4,5 − 1, 2)*1, 2* Htru + ∏ *

Thể tích phần trụ ngập trong nước ứng với MNTN.
V’tru = 3, 2*6,5* Hb + (4,5 − 1, 2)*1, 2*( MNTN − CDMB) + ∏ *

1, 22
*( MNTN − CDMB)
4

ï -->V’tru = 3, 2*6,5* 2 + (4,5 − 1, 2)*1, 2*(2.5 − 2) + ∏ * 1, 2 *(2.5 − 2)
2

4

= 44.145(m )
3

->G=79.726*24-44.145*10=1472 (KN)

2-Tổ hợp tải trọng
Lập bảng tính sau:
TỔ HỢP TẢI TRỌNG TẠI ĐÁY BỆ
SVTH:ĐỒN XN LINH

-5-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

Loại tải trọng
Tải trọng thẳng đứng
G+Nhtc+Ntrutc
Trọng lượng trụ Gtctru
Tĩnh tãi Ntctru
Hoaït tai tieu chuan Nhtc
Lực
Dọc cầu Hx
ngang Ngang cầu Hy
Mơ
MY=My+Hx*H
men
MX=Mx+Hy*H

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Tải trọng tiêu

chuẩn
8572

Hệ số

Tải trọng tính
tốn
9909.2

1472
5500
1600
150
170
2117.5
2466.5

1,1
1,1
1,4
1,4
1,4
1,4
1,4

1619.2
6050
2240
210
238

2964.5
3453.1

III.Chọn kích thước cọc và tính sức kháng của cọc:
1.Chọn kích thước cọc :
1.1.Mặt cắt cọc:
- Xác định cao độ mũi cọc phụ thuộc: mặt cắt địa chất, SPT.
- Thường: 20 × 20, 25 × 25, 30 × 30 , 35 × 35, 40 × 40, 45 × 45 cm

Chọn mặt cắt ngang :40*40cm
,
-Mác betong :Chọn betong cap A co f c =28 (mpa)
-Cốt thép dọc chủ : φ = 22 ,số lượng thanh là 8 thanh
-Chọn cốt đai φ = 8
2
-Choïn thép -> Rs = f y = 420MPa = 420 N / mm
-Diện tích nguyên của mặt cắt :Ag= 40*40=1600 cm 2 =160000 mm 2
-Diện tích nguyên của cốt thép : Ast = 8*

φ2 *∏
∏ *222
= 8*
= 3096mm2
4
4

400
2@280

60

ø22
ø22

60

2@280

60

60

1.2.Chiều dài cọc:
SVTH:ĐỒN XN LINH

-6-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

- u cầu mũi cọc cắm vào sâu lớp đất tốt ≥ 1m
+ Đất cát : N ≥ 25
+ Đất sét: N ≥ 20
- Độ mảnh:

L

= 30 ÷ 70
D

 Chiều dài cọc tính toán: Chiều dài của cọc ( LC ) được xác định như sau

( chưa kể chiều sâu cọc ngàm vào bệ ): LC = CĐĐB – CĐMC
Cọc được cắm sâu vào lớp đất tốt có N>20.
Cọc cắm sâu vào lớp đất tốt >=1m
cao độ mũi cọc là ; -26
do đó ta có chiều dài cọc: Lctt = 0– (-26) = 26 m.
chiều dài cọc thực ; Lcth= Lctt+1=27m
Kiểm tra: Độ mảnh của cọc: Lc/D = 27/ 0.4 = 67.5 thoả mãn yêu cầu về độ mảnh
Vậy: tổng chiều dài cọc sẽ là Lcd = 26 + 1 = 27m ( 1m nhàm vào trong bệ).
Cọc được tổ hợp từ 03 đốt với tổng chiều dài đúc cọc là: 27m = 10m + 10m+7m
Như vậy hai đốt thâân có chiều dài 10 m vµ 10 m, đốt mũi có chiều dài 7 m .
Các đốt cọc sẽ được nối với nhau bằng hàn trong quá trình thi công đóng cọc .
2.Tính sức kháng dọc trục của cọc:
2.1.Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu :
Công thức tính toán : Pr = ϕ Pn
Pn = 0.8[0.85*fc’*(Ag – Ast) + fy*Ast]
Trong đó : Pr : Sức kháng lực dọc trục tính toán (N)
Pn : Sức kháng lực dọc trục danh định (N)
fc’ : Cường độ quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày
+ Mô đun đàn hồi của thép là Es = 2 × 105 (MPa
fy : Cường độ giới hạn chảy quy định của cốt thép (MPa), f y =420(MPa)
Ag : Diện tích nguyên của mặt cắt (mm2)
Ast: Diện tích nguyên của cốt thép (mm2)
ϕ : Hệ số sức kháng ( quy định ở điều 5.5.4.2 )
Ta có :
Diện tích nguyên của mặt cắt cọc: Ag = 400 * 400 = 160000 mm2

Tra bảng một thanh cốt thép đường kính 22mm có F = 387 mm 2. Ta bố trí 8
thanh cốt thép dọc chủ nên Ast = 8 * 387 = 3096 mm2
Như vậy thay số ta được sức kháng lực dọc trục danh định:
Pn = 0.8[0.85*28*(160000 – 3096) + 420*3096] = 4027708.16(N) = 4027.708(kN)
Với hệ số sức kháng ϕ = 0.75 nên sức kháng dọc trục tính toán :
Pr = 0.75 * 4027.708= 3020.78 (kN)

SVTH:ĐỒN XN LINH

-7-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

2.2.Sức chịu tải dọc trục của cọc theo đất nền:

-Sức kháng đỡ của cọc có thể được ước tính bằng cách dùng các phương pháp phân
tích hay các phương pháp thí nghiệm hiện trường.
-Sức kháng đỡ tính toán của các cọc QR có thể được tính như sau :
QR = ϕ Qn = ϕ qP QP + ϕ qs Qs

Với

QP = qP AP
Qs = qs As

Trong đó :
• ϕq =hệ số sức kháng dùng cho sức kháng đỡ của một cọc đơn ,(trong điều
10.5.4,hay tham khảo AASHTO 2007)dùng cho các phương pháp không phân
biệt giữa sức kháng toàn bộ và sự góp phần riêng rẽ của sức kháng mũi và
thân cọc.
• QP=sức kháng mũi cọc (N)
• QR=sức kháng thân cọc (N)
• qp=sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
• qs=sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)
• As=diện tích bề mặt thân cọc (mm2)
• Ap=diện tích mũi cọc (mm2+)
• φqP =hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định cho bảng 16 hay 39
trong SGK dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức
kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc .
• ϕ qs =hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc ở bảng 16 hay 39 dùng cho
các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức
kháng của thân cọc .
Tra bảng ta có :
Tra bảng ta có:

ϕ qP

ϕqs1
ϕqS 2

=
=
=

0.7 λv =0.7*0.8=0.56

0.7 λv =0.7*0.8=0.56
0.45 λv =0.45*0.8=0.36

- (Tính sức chịu tải của cọc là tính từ mặt đất sau xói trở xuống)
Lớp 1 tính từ cao độ là -2.2 (cao độ sau xói lỡ)
 Tính sức kháng mũi coùc: Qp = qp Ap
Sức kháng dơn vị mũi cọc trong đất sét bÃo hoà(Mpa) có thể tính nh sau:
qp =9* Su
Trong ủoự:
Su: :Cờng độ kháng cắt không thoát nớc của sét gần chân cọc (Mpa)

SVTH:ON XUN LINH

-8-

LễP:ng B_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

qp =9* Su =9*120*10-3 =1.080(Mpa)
Ap = 400*400 = 160000 (mm2)
Do đó sức kháng mũi cọc bằng:
Qp = 1.080*160000 =172800 (N)=172.800(KN)
 Tính sức kháng thân cọc Qs = qs* As
q s = 0.0019 N Với đất rời
Theo phương pháp dùng chỉ số SPT:
Theo phương pháp an –pha

: q s = α*Cu Với đất dính
N : số búa SPT trung bình ( chưa hiệu chỉnh) dọc theo thân cọc(Búa/300mm)
Ta có lớp 1 và 3 là đất sét nên ta tính theo phương pháp an-pha; lớp thứ 2 là đất cát ta
tính theo phương pháp SPT;

BẢNG TÍNH LỚP 1 va 3
Lớp
đất

hi

-2.2
-4.2
-4.2
-6.2
Lớp 1
-6.2
-8.2
-8.2
-9.5
Lớp 3 -21.3
-23.3
-23.3
-25.3
-25.3
-26

Su(MPa)

α

qsi

Asi

2

Qsi
140800

0.044

1

140800

2
2

3200000
140800

1.3

0.044
2080000

2

0.12

0.75

3200000

288000

3200000

0.09

91520

288000

0.09
2

0.12

0.75

0.7

0.12

0.75

0.09

1120000

Tổng

100800
1190720


Asi=400*hi*4 (mm2)
Với As=∑As
qsi=α*Su với qs =ma sát đơn vị bề mặt cho cọc đóng (MPa)

 Sức kháng thân cọc : Qs1 = ∑ Qsi =1190.72 (KN)

SVTH:ĐỒN XN LINH

-9-

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

BẢNG TÍNH LỚP THỨ 2
Lớp đất

Lớp 2

-9.5
-11.5
-11.5
-13.5
-13.5
-15.5
-15.5
-17.5
-17.5
-19.5
-19.5
-21.3

hi
2

10.48

qsi
0.0199

2

11

2

14

N

Asi

Qsi
63680

0.0209

3200000

66880

0.0266
2

3200000

3200000

85120

0.02907
0.0323

3200000
3200000

93024
103360

15.3

2

17

1.8

20.75

0.0394

2880000

Tổng

113472
525536

q s = 0.0019 N
 Sức kháng thân cọc : Qs2 = ∑ Qsi = 525.536 (KN)

Vậy: sức kháng đỡ của cọc theo đất nền là:
QR = ϕQn = ϕ qp QP + ϕ qs Qs
QR = 0.56 × 172.800+ 0.36 × 525.536 +0,56 × 1190.72
= 952.76 (KN)
Sức chịu tải thiết kế của cọc lấy giá trị nhỏ hơn trong 2 giá trị là sức chịu tải của cọc
theo đất nền và sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
P0 = min( Pvl, Pdn).
P0 = min(3020.78; 952.76).

⇒ P0 = 952.76 ( KN)
⇒ Vậy sức chịu tải thiết kế là:

Ptk = P0 = 952.76 KN

III.TÍNH SỨC KHÁNG TẢI TRỌNG NGANG CỦA CỌC:
Xác định sức kháng đỡ ngang của cọc :
a.Sức kháng đỡ ngang của cọc đơn
Điều kiện kiểm tra : Pr = ϕ Pu > Max(H x , H y )
• Pr :Sức kháng đỡ ngang của cọc đơn
• Pu : Sức kháng đỡ tới hạn (danh định) của cọc đơn
SVTH:ĐỒN XN LINH

- 10 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

• ϕ :Hệ số sức kháng ngang của cọc ( ϕ =0.6)
Ta coù: Sức kháng đỡ ngang tới hạn Pu trương hợp đầu cọc bị ngàm
Pu = 9Cu B ( L − 1.5 B)
(đất dính)
2
Pu = 1.5γ ' BL K p
(đất rời)
K p : Hệ số áp lực đất bị động

ϕ
K p = tan 2 (450 + ) ; ϕ : Goùc ma sát của đất rời ( cát)
2

Cu : Cường đọ chống cắt không thoát nước của đất

L
= Chiều dài cọc ngập trong đất
B
= đường kính cọc( cạnh cọc)
'
γ : Trọng lượng đơn vị có hiệu của đất
γ
( h − 1)γ n
(∆ − 1)γ n
γ
γ −γ
27.2 − 10 =8.977 (KN/m3)
Với
γ '=
= n
= h n =
1+ e

Lớp 1: Đất dính:

1+ e

1+ e

1 + 0.916

P = 9Cu B( L − 1.5B ) = 9*44*0.4*(7.3-1.5*0.4)= 1061.28 KN
1

Lớp 2 : Đất rời:
P3 = 1.5γ ' BL2 K p

= 1.5*

27.2 − 10
20037'
)
*0.4*11.8 2* tan 2 (450 +
1 + 0.916
2

= 1565.17 ( KN)

Lớp 3 : Đất dính :
P2=9CuB(L-1.5B)=9*120*0.4*(4.7-1.5*0.4)=1771.2 (KN)
Pu = ∑ ( P + P2 + P3 ) = 1061.28 +1771.2+1565.17 = 4397.65 KN
1
⇒ PR = 0.6 * 4397.65 = 2638.59 ( KN)

b. Kiểm toán:
So sánh: PR = 2638.59 (kN ) ≥ max( Hy , Hx)=238(kN) ⇒
Hy , Hx : ngoại lực ngang tác dụng trên bệ
III.Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong bệ:
1)Số lượng cọc :

Số lượng cọc được tính theo công thức :
P

Đạt.

9909.2

tt
n> nc = β P = 1.5 × 852.23 = 17.4
tk
β = 1-1.5 ) lÊy β =1.5
(
Ptk =po=952.76 :Sức chịu tải tính toán của cọc đơn .

 chọn số cọc thiết kế là nc = 18 cọc
2)Bố trí cọc trong móng :
Yêu cầu:
+ Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ ≥ (225 + d / 2)mm
SVTH:ĐỒN XN LINH

- 11 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

+Khoảng cách giữa các tim cọc ≥ max(2.5d ;750mm) ≥ max(1000;750mm)

Các cọc được bố trí theo hình thức lưới ô vuông trên mặt bằng và hoàn toàn thẳng
đứng trên mặt đứng , với các thông số :
Tổng số cọc trong móng nc = 18 cọc
 + Số hàng cọc theo phương dọc cầu n =3, khoảng cách tim các hàng cọc theo
phương dọc cầu là: 1,1 (m) (ở mặt phẳng đáy bệ)
 + Số hàng cọc theo phương ngang cầu m = 6, khoảng cách tim các hàng cọc theo
phương ngang cầu là: 1.1 (m) (ở mặt phẳng đáy bệ)
 + Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng tới mép bệ theo phương ngang cầu là: c 1 = 0.5
(m), theo phương dọc cầu là: c2 = 0.5 (m)

Kích thước bệ cọc sau khi bố trí

Sơ đồ bố trí cọc theo phương ngang cầu

4@1100=5500

500

500 2@1100=2200 500

500

Bố trí cọc thẳng đứng khơng cần bố trí cọc xun vì lực ngang của cọc đủ
để kháng lại lực tác dụng ngồi
IV.Tính nội lực trong cọc : 5.3-Tính nội lực đầu cọc theo chương trình FBPIER
DỮ LIỆU ĐẦU VÀO:

SVTH:ĐỒN XN LINH

- 12 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC CỌC

DỮ LIỆU LỚP ĐẤT 1

SVTH:ĐỒN XN LINH

- 13 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

a) Đường cong P-y của lớp 1:

DỮ LIỆU LỚP ĐẤT LỚP 2

SVTH:ĐOÀN XUÂN LINH

- 14 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

b) Đường cong P-y của lớp 2:

DỮ LIỆU LỚP ĐẤT LỚP3

SVTH:ĐOÀN XUÂN LINH

- 15 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

c) Đường cong P-y của lớp 3:

Lớp đất

SVTH:ĐỒN XN LINH

- 16 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

DỮ LIỆU TẢI TRỌNG

BẢNG TỔNG HỢP :

5.4.2-B¶ng kÕt qu¶ néi lùc cđa tõng cọc theo các phơng dọc cầu và ngang cầu:
a-Bảng giá trÞ lùc däc trơc cđa tõng cäc trong nhãm cäc.

SVTH:ĐỒN XN LINH

- 17 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

VËy cäc cã lùc däc trơc lín nhÊt trong nhóm cäc lµ cäc số 1 với Nmax=846.29 KN
b-Bảng giá trị lực cắt theo phơngdoùc cau là:

c-Bảng giá trị lực cắt phơng ngang cau là

d-Bảng giá trị momen theo phơngdoùc cau là:

SVTH:ON XUN LINH

- 18 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nen & Moựng

GVHD : Nguyeón Thanh Taõm

e-Bảng giá trị momen theo phơng gang cau là:

S B TR CC

SVTH:ON XN LINH

- 19 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Kết luận :

Nội lực dọc trục lớn nhất trong cọc là :
Lực cắt :

846.3 kN
19.8 kN

Mơ men :

58.69 kN.m

SVTH:ĐỒN XN LINH

- 20 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

V.Kiểm toán móng cọc theo TTGH cường độ:
1.Kiểm toán sức kháng dọc trục:
Nmax + ΔN ≤ Ptt
Trong đó :
Ptt = Sức kháng tính toán chịu nén của cọc đơn : Ptt= 952.76 ( KN)
ΔN = Trọng lượng bản thân cọc :
ΔN = γbt*Vcoc
Với : γbt = Trọng lượng riêng của bê tông : γbt = 24 (KN/m3)
Vcoc = Thể tích một cọc :

Vcoc = Lc*d2 = 26*0.402 = 4.16 (m3)
Thay số vào trên ta được :
ΔN = γbt *Vcoc = 24*4.16 = 99.84 (KN)
Nmax = Nội lực tác dụng lớn nhất lên 1 cọc : Nmax = 846.3 (KN)
Ta có :
Nmax + ΔN = 846.3 + 99.84 = 946.14 (KN) ≤ Ptt = 952.76 (KN) ⇒ ĐẠT
6.1.2-Kiểm toán sức kháng dọc trục của nhóm cọc:
VC ≤ QR = φg.Qg
Trong đó :
VC =∑ η * γi * Qi Tổng lực gây nén nhóm cọc đã nhân hệ số :
η= 1 hệ số điều chỉnh tải trọng (tra bảng 10,11,12)
γi =1.1 hệ số tải trọng tra bang 13
Tổng lực gây nén nhóm cọc là Vc=9909.2 *1.1=10900.12 KN
QR = Sức kháng đỡ dọc trục tính tốn của nhóm cọc
φg = Các hệ số sức kháng đỡ của nhóm cọc
Qg = Sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc
Do địa chất là các lớp đất dính nên sức kháng đỡ dọc trục tính tốn của nhóm cọc theo cơng
thức:
QR = min( φqs1 × η × Tổng sức kháng dọc trục của các cọc đơn ; φg1 × Sức kháng trụ tương
đương)
Trong đó :
φqs = Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc của cọc đơn trong đất dính ,theo tính
tốn ở trên ta có :
φqs1 = 0,56
φg= Hệ số sức kháng cho trụ tương đương : Tra quy trình ta được : φg1 = 0,65

Xác định :

φqs × η × Tổng sức kháng dọc trục của các cọc đơn :

Ta có :
+) Cao độ măt đất sau xói là : -2.2 (m)
+) Cao độ đáy bệ là : +0.0 (m)
SVTH:ĐOÀN XUÂN LINH

- 21 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Do vậy sau khi xói lở xảy ra đáy bệ khơng tiếp xúc chặt chẽ với đất , đồng thời lớp đất trên
bề mặt là lớp đất yếu.Do đó khả năng chịu tải riêng rẽ từng cọc phải được nhân với hệ số
hữu hiệu η.Do khoảng cách tim đến tim của các cọc bằng 1,1 (m) .
.η = 0,65 với khoảng cách từ tim đến tim bằng 2,5 lần đường kính.
.η = 1,0 với khoảng cách từ tim đến tim bằng 6 lần đường kính

Vì đường khoảng cách từ tim cọc đến tim cọc theo phương dọc cầu là 2,75d
và theo phương ngang cầu la 2.75d đều >2.5d=1 (m)
và <6d=2.7(m).Ta tính η với khoảng cách tim đến tim là 2,75d(trường hợp
bất lợi nhất)
.Nội suy tuyến tính ta được :
η = 0.65 +

2, 75d − 2.5d
2, 75 − 2.5
( 1 − 0.65) = 0.65 +

( 1 − 0, 65 ) = 0.675
6d − 2.5d
6 − 2.5

Tổng sức kháng dọc trục của các cọc đơn : Ở phần này sức kháng của cọc đơn là sức
kháng thành bên do lớp đất sét tác dụng lên và nó được xác định theo phương pháp α như đã
xác định ở phần trên .
Dựa vào kết quả tính tốn ở trên ta có bảng sau:
Sức kháng dọc trục danh định của mỗi cọc đơn là :
Qs = 1716256 (N)
Sức mũi cọc danh định của các cọc đơn là :

“ (1190.72+525.536)”

Qp = 172800 N (N)
Tổng sức kháng dọc trục tính tốn của các cọc đơn do các lớp đất gây ra là :
Qr = φqs* η* n* (Qs + Qp) = 0,56*0,675*18*(1716256 +172800) = 12853137.02(N)
= 12853.1kN
=> QR1=18*12853.1=231355.8 KN
-Xác định sức kháng trụ tương đương:(mũi cọc nằm ở đất dính)
Sức kháng đỡ của phá hoại khối được tính theo cơng thức :
Qg2 = ( 2 X + 2Y ) Z S u + XYNC S u (N)

(*)

Trong đó :
X = là chiều rộng của nhóm cọc : X = 2200 (mm)
= 2,2 (m)
Y = là chiều dài của nhóm cọc : Y = 5500 (mm)
= 5,5 (m)

Z = chiều sâu của nhóm cọc (tính từ mặt đất sau xói)
Z = 26-2.2 (mm) = 23.8 (m)
NC = là hệ số phụ thuộc vào tỷ số Z/X
SVTH:ĐỒN XN LINH

- 22 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

Ta có :
Z 23.8
=
= 10.82 ≥ 2,5
X
2.2


0, 2 X 
 0, 2 × 2, 2 
= 8.1
÷ = 7.5 1 +
5,5 ÷




NC = 7.5 1 +
Y

Su =

7.3*0.044 + 11.8*0.057 + 4.7 *0.12
=0.065
26 − 2.2

S u = Cường độ chịu cắt khơng thốt nước trung bình dọc theo chiều sâu của cọc (MPa) S u

=0,065 MPa
Su = Cường độ chịu cắt khơng thốt nước tại đáy móng (MPa)
Su = 0.044 (MPa)
Thay số vào cơng thức (*) ta được :
Qg2 = ( 2 X + 2Y ) Z S u + XYN C S u
= (2*2200 + 2*5500)* 23800*0.065 + 2200*5500*8.1*0.044
= 28136240(N) = 28136.24 (kN)
Sức kháng tính tốn của khối tương đương :
QR2 = φg*Qg2 = 0,65*28136.24 =18288.556 (KN)
Ta có sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc ứng với phần nằm trong đất dính là :
QR = min (QR1 ; QR2 )
= min (231355.8 ; 18288.556)
= 18288.556 (N)
Kiểm toán : QR = 18288.556 (KN) ≥ VC = 10900.12 (KN) => ĐẠT
2.Kiểm toán sức kháng đỡ ngang của nhóm cọc:

1)Sức chịu tải ngang của cọc đơn
Điều kiện kiểm tra: Pr =φPu ≥Q

 Pr: sức kháng đỡ ngang tính toán của cọc đơn (kN)
 Pu: sức kháng đỡ ngang tới hạn(danh định) của cọc đơn (kN)


: hệ số sức kháng của cọc đơn (

)

 Q=19.8 KN
 Ta có:

P u ta đã tính ở phần (4.4- Tính sức kháng đỡ ngang của cọc đơn)
PR =0.6 * 4397.65 = 2638.59 KN
Ta thaáy: Pr > Q -> thỏa mãn (3) -> Móng đủ khả năng chịu lực ngang.
2)Kiểm tốn sức kháng ngang của nhóm cọc:
Qg≤PR=φPLg=ηφL∑PL
Qg=Tải trọng ngang của nhóm cọc ;Qg=max(HX,HY)=238KN
SVTH:ĐỒN XN LINH

- 23 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

PR=sức khang ngang của nhóm cọc
PLg=Sức khang ngang danh định của nhóm cọc

PL=Sức khang ngang danh định của cọc đơn
φL=hệ số sức khang (φL=0,6)
η=hệ số nhóm, η=0,85
PR=0,85*0.6*18*4397.65 =40370.427 KN
Ta thấy: Pr > Qg -> thỏa mãn -> Móng đủ khả năng chịu lực ngang. ()
=>Vậy :móng thỏa mản trạng thái giới hạn cường độ

VI.Kiểm toán móng cọc theo TTGH sử dụng:
1.Kiểm toán lún ®¸y móng : Do khoảng cách giữa các cọc nhỏ hơn 5 lần đường kính
hay cạnh cọc nên ta coi móng cọc như móng khối quy ước để kiểm toán lún :
a. xác định kích thước móng khối quy ước :
Vì lớp đất trên yếu, mong bố trí trên hai lớp đầu nên tính mong theo đồ sau:

Sơ đồä kích thước móng khối quy ước :
2-Kích thước của móng tương đương:
-chiều sâu tính lún ;tại điểm có ứng suất do trọng lượng bản than >5
lần ứng suất do tải trọng gây lún.
+chiều rộng ;
Db=26-9.5=16.5 m
2/3Db=2/3*16.5=11 m
L =5*1,1+0,4+11*1/4*2=11.4 m
SVTH:ĐOÀN XUÂN LINH

- 24 -

LỚP:Đường Bộ_K48


TKMH Nền & Móng

GVHD : Nguyễn Thanh Tâm

B L=2*1,1+0,4+11*1/4*2=8.1 m
p1 =

P
9909.2
=
= 107.3KN / m 2
B * L 11.4*8.1

Gọi Z là khoảng cách từ đỉnh của móng tương đương đến đáy của móng tương
đương .Được xác định tại vi trí 6bt=(5-10) 6z
Tìm Z;
Để tiện theo dỏi,ta đặt tên một số điểm 0-1-2-3-4-5-6-7-8….bắt đầu từ đáy móng
(hình vẻ).điểm 0 cách mặt lớp thứ 3 là 0.8m
-ứng suất do tải trọng gây ra ; σ zi = ko * pi

ko tra bảng 3-2 phụ thuộc L/B và z/B
Điểm
chia
0
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10

hi

Zi

L
B

Zi
B

p1

k oi

σ zi

0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41
1.41

0.000
0.12
0.25
0.37
0.49

0.62
0.74
0.86
0.99
1.11
1.23

107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3
107.3

1.000
0.953
0.903
0.810
0.7210
0.6419
0.5718
0.5018
0.426
0.382
0.34

107.3
102.257
96.892
86.913
77.363
68.876
61.354
53.843
45.710
40.989
36.482

b.tính ứng suất do trọng lượng bản thân (ứng suất có hiệu của đất);
Tên lớp
1
2
2
3

Điểm

∆ zi

0
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10

7.3
11
0.8
1
1
1
1
1
1
1
1
1

γ ' = γ đn
9.09
8.89
8.89
10
10
10
10
10
10
10

10
10

∆σ bt

σ bt

66.34
97.79
7.11
10
10
10
10
10
10
10
10
10

66.34
164.13
171.24
181.24
191.24
201.24
211.24
221.24
231.24
241.24

251.24
261.24

+xác định chiều sâu tính lún
Từ kết quả 2 bảng ta thấy tai điểm chiều sâu số 10 ứng suất do trọng lượng bản
thân >5 lần ứng suất do tải trọng gây lún .vậy chiều sâu tính lún được xác định từ
đáy móng đến điểm 10 là 10m.
SVTH:ĐỒN XN LINH

- 25 -

LỚP:Đường Bộ_K48