LUẬN VĂN NGÀNH XÂY DỰNG - CHUYÊN ĐỀ MÓNG CỌC ÉP doc

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
PHƯƠNG ÁN I : MÓNG CỌC ÉP BTCT
I/ KHÁI QUÁT VỀ CỌC ÉP :
Cọc ép bê tông cốt thép được thiết kế chủ yếu cho các công trình dân dụng
và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh
trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc ép tương đối phổ biến Cọc ép có
các ưu khuyết điểm sau:
+ Ưu điểm:
- Có khả năng chòu tải lớn, sức chòu tải của cọc ép với đường kính lớn và
chiều sâu lớn có thể chòu tải hàng vài trăm tấn.
- Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh,
thích hợp với việc xây chen ở các đô thò lớn, khắc phục các nhược
điểm của cọc đóng khi thi công trong điều kiện này.
- Giá thành rẻ so với phương án móng cọc khác.
- Công nghệ thi công cọc không đòi hỏi kỹ thuật cao.
+ Khuyết điểm:
- Cọc ép sử dụng lực ép tỉnh để ép cọc xuống đất ,do đó chỉ thi công được
trong những loại đất như sét mềm,sét pha cát . Đối với những loại đất như sét
cứng, cát có chiều dày lớn thì không thể thi công được.
II/ CHỌN VẬT LIỆU LÀM CỌC:
- Bê tông cọc và bêtông đài chọn Mác 250 ( R
n
= 110 kg/cm
2
).
- Thép đài và cọc chọn loại AII → Ra= 2800 kg/cm
2
- Chọn chiều sâu chôn móng h
m
= 2,0m → Như vậy móng sẽ đặt trực tiếp lên
lớp đất thứ 1(sét pha trạng thái vừa).

III/ TÍNH TOÁN CÁC MÓNG:
MÓNG M2
1/ Tải Trọng :
Nội lực Tính toán Tiêu chuẩn
Q (T) 3.5 3.0
N (T) 192 167
M

(Tm) 11 9.6
2/ Chọn Vật Liệu Và Kích Thước Cc :
Chọn cọc có đường kính 25cm. Mũi cọc cắm vào lớp đất thứ 4 (Cát trung
trạng thái chặt vừa) là 1 m. Chiều dài cọc chọn 18 m, ngàm cọc vào đài 10cm.
Diện tích tiết diện ngang cọc:
F
b
= 25×25= 625 cm
2
=0,0625 m
2
.
3/ Xác Đònh Sức Chòu Tải Của Cọc :
3.1/ Xác đònh sức chòu tải của cọc theo vật liệu làm cọc :
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 1 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
P
vl
= km(R
n
F
b

+ m
a
F
a
R
a
)
P
vl
= 1,0×(110×625 + 2800×1,54×4 ) = 85998 Kg = 86 (T).
3.2/ Theo điều kiện đất nền :
Theo TCXD 205 – 1998.
Qu = q
p
A
p
+ q
s
A
s

- q
p
(T/m
2
) : Cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc lấy theo yêu cầu
(TCXD 205-1998)
- A
p
(m

2
) : Diện tích mũi A
p
= F = 0,0625 m
2
- u (m) : Chu vi tiết diện cọc u= 0,25×4= 1,0 m.
• Sức chòu tải tính toán của đất dưới mũi cọc:
q
p
= σ’
vp
N
q
- σ’
vp
ứng suất hữu hiệu tại độ sâu mũi cọc. σ’
vp
= ∑γ
I
h
I
- γ
I
(T/m
3
) : Trọng lượng thể tích đất ở trên mũi cọc.
- h
I
(m) : Chiều dày các lớp đất trên mũi cọc.
σ’

vp
= 1,88.1+(1,88-1)3+(1,78-1)10+(1,80-1)5+(1,91-1)1,0 = 16,4 (T/m
2
).
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 2 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
-20,0 m
-14,0 m
-4,0 m
0,00 m
-1,0 m
-2,0 m
1
2
3
4
-19,0 m
ϕ =8° ;
C = 1,5 T/m2 ;
γ =1,82 Τ/
m3.
ϕ =28° ;
C = 0 T/m2 ;
γ =1,84 Τ/
m3.
ϕ =35° ;
C =0 T/m2 ;
γ =1,95 Τ/
m3.
ϕ =14° ;
C = 3 T/m2 ;

γ =1,92 Τ/
m3.
3
m














9
m
1
6
,
5
m
4
,
0
m
1

0
m
5
,
0
m
1
m
1
9
,
5
m
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
N
q
: Hệ số phụ thuột ϕ’ = 0,75ϕ
1
+ 10
0
Với ϕ
1
= 33
0
⇒ ϕ’= 35
0
Tra bảng
ta được N
q
= 80 .

⇒ q
p
= 80.16,4 = 1312 T/m
2
Q
p
= q
p
. A
p
= 1312.0,0625 = 82 T.
• Sức chòu tải tính toán của đất mặt bên cọc:
q
s
= ∑f
si.
l
I
Với f
s
= C
a
+ σ
v
.k
s
.tgϕ
a
Trong đó :
ϕ

a
: Góc ma sát giữa đất và cọc ; ϕ
a
= ϕ đất

C
a
: Lực dính giữa đất và cọc , C
a
= C đất
σ
v
:

Ứng suất theo phương thẳng đứng tại độ sâu giữa lớp đất
k
s
: Hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ ;lấy theo hình B.2
l
i
: Chiều dày lớp đất thứ i.
Ta có :
• f
s1
= 2 + 3,0 . 0,88 k
s
.tg12
0
= 2 + 3,0.0,88.0,167 = 2 + 0,44 = 2,44 T/m
2

• f
s2
= 1,0 + ( 0,88.4 + 5.0,78 ) k
s
.tg6
0
= 1,0 + 0,7 =1,7 T/m
2
• fs
3
= (0,88.4 +0,78.10 +0,80.2,5) k
s
.tg26
0
= 3,65 T/m
2
• f
s4
= (0,88.4 + 0,78.10 + 0,80.5 + 0,91.0,5) k
s
.tg33
0
= 4,7 T/m
2
.
⇒ q
s
= (2,44.2,0 + 1,7.10 + 3,65.5,0 + 4,7.1,0) = 45 T/m.
⇒ Q
s

= q
s
.u =45.4.0,25 = 45 T.
Sức chòu tải cực hạn của cọc:
Q
u
=Q
p
+Q
s
=82+45=127 T.
Sức chòu tải tính toán của cọc:
P
đn
= Q
a
= Q
u
/ (2,5 – 3 ) = 127/2,5 = 51 T
4/ Xác đònh số lượng cọc :
- Số lượng cọc sơ bộ :
n ≥
P
N
tt
∑
µ
=1,2 ×
51
192

= 4,5 (cọc)

µ : Hệ số kể đến mô men lệch tâm.
- Ta chọn số lượng cọc trong đài là 5 cọc. Khoảng cách giữa các cọc là 3D
= 0,75 m
→ Kích thước đài cọc là b :
a= b = 0,75.1,41 + 0,25.2 = 1,56 m
⇒ Chọn kích thướt đài cọc là 1,5m.1,5 m
- Chiều cao đài cọc sơ bộ : h
đ
≥ 0,1+
2
35,025,1 −
= 0,55 m → Chọn h
đ
= 0,6 m.
5/ Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :
- Mômen xác đònh tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :
∑

M
tt

= M + Q ×h
m
= 11 +3,5×0,6 = 13,1 Tm.
- Trọng lượng tính toán của đài và đất phủ trên đài :
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 3 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
Q = n F

đ
γ
tb
h
m
= 1,1×1,5×1,5×2,2×2,0 = 10,9 ≈ 11(T).
22
max
minmax,
5,04
5,01,13
5
11192
×
×
±
+
=
∑
∑
±
+
=
i
tt
c
tt
x
xM
n

QP
P
⇒ P
max
= 42,15 T ≈ 42 T
P
min
= 39,05 T ≈ 39 T
* Kiểm tra:
P
max
+ P
c
= 42,0 + 3 = 45,0 T < [P
đn
] = 51 T.
P
min
= 39,0 > 0
→
cọc không bò nhổ.
P
max
= 42,0 T <
57
5,1
86
5,1
==
Pvl

T
Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chòu tải tính toán của cọc cho nên thiết
kế cọc như trên là hợp lý. Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do P
min
>0
6/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất :
6.1/ Xác đònh kích thước móng khối qui ước:
- Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua:
Lớp đất Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
Góc ma sát trong ϕ
II
(độ) 14
o
8
o
28
o
35
o
Chiều dày lớp đất h (m) 2,0 10 5,0 1,0
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 4 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
5 * 250* 250
2
1
1
2
1
1
0
,

6

m
-2,0m
1
,
5

m
1
,
0

m
1,0 m
1,50 m
450* 350
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
→ Góc ma sát trong trung bình:
ϕ
tb
=
==
∑
∑
0,18
247
i
ii
h

h
ϕ
16,0
0

α = ϕ
tb
/4 = 16/4 = 4,0
o
.
- Diện tích khối móng quy ước xác đònh như sau:
a
m
= a
1
+ 2.l.tgα
b
m
= b
1
+ 2.l.tgα
Trong đó:
a
1
, b
1
là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của 2 cọc biên theo
phương a,b
l: chiều dài cọc
a

m
= 1,25 + 2×18×tg(4,0) = 3,8 m
b
m
= 1,25 + 2×18×tg(4,0) = 3,8 m
⇒ F
m
= 3,8×3,8 = 14,44 m
2
.
- Chiều cao móng khối quy ước: H
m
= 18,0 + 2,0= 20,0 m
6.2/ Tính Trọng lượng của móng khối qui ước:
- Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q
1
= F
m
γ
tb
h
m
= 14,44×2,2×2,0 = 63,54 T
- Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài trở xuống:
Q
2
= ∑γ
i
h

i
F
m
= 1,92.2,0.3,8.3,8 + 1,82.10.3,8.3,8 + 1,84.5.3,8.3,8 +
1,95.1,0.3,8.3,8 = 479,3 (T).
-Tổng trọng lượng khối móng quy ước :
Q
m
= Q
1
+ Q
2
= 63,54 + 479,3 ≈ 543 T.
Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên :
γ
tb
=
Q
F H
m
m m
=
0,2044,14
543
×
= 1,88 T/m
3
6.3/ Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
tc
tc

m
k
mm
R
21
=
= ( Ab
m
γ
II
+BH
m
γ
tb
+DC
II
) .

- A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc ϕ của đất nền dưới mũi cọc
- γ
tb
: trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước
- γ
II
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên .
- Lấy k
tc
= 1 ; m
1
×

m
2
= 1,0 ;
Lớp đất dưới mũi cọc có C= 0 ; ϕ
tc
= 30
o
⇒ A =1,15; B = 5,59; D = 7,95
Vậy : R
m
tc
= 1,0(1,15 ×3,8×0,95 + 5,59×20,0×0,88 + 0) .
R
m
tc
= 102,5 T/m
2
≈ 103 T/m
2
.

6.4/ Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước :
- Mômen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
∑
×+=
m
tctctc
HQMM
= 14 + 3,5×18 = 77 T.m

- Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước là:
∑P
tc
= P
tc
+ Q
m
= 167 + 543 = 710 T
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 5 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
-Độ lệch tâm :
e =
710
77
=
∑
∑
tc
tc
P
M
= 0,1(m)
⇒ ng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước
)
8,3
1,06
1(
44,14
710
)

6
1(
minmax,
×
±=±
∑
=
mm
tc
a
e
F
P
σ
σ
max
= 57 T/m
2
σ
min
= 41 T/m
2
σ
tb
=(σ
max
+σ
min
)/2 = 49 T/m
2

6.5/ Kiểm tra khả năng chòu tải của lớp đất đáy móng :
σ
max
= 57 T/m
2
< 1,2R
tc
= 1,2×103 =124 T/m
2

σ
min
= 41 T/m
2
> 0
σ
tb
= 49 T/m
2
< R=103 T/m
2
Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
7/ Kiểm tra độ lún của móng cọc :
- Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp.
- Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng quy ước:σ
bt
= Σh
i
γ
i

= 18,0 T/m
2
- Áp lực gây lún :
p = σ
tb
- σ
bt
= 49 − 18,0 = 31 T/m
2

7.1/ Phân bố ứng suất trong nền đất:
- Ứng suất do đất nền: σ
z
đ
= Σh
i
γ
i .
- Ứng suất do tải trọng: σ
z
= k
o
p
gl
với

- k
o
= f









m
m
m
b
a
,
b
Z2
được tra bảng
- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày
h
i
= 0,4b
m
= 0,4× 3,8 = 1,52 m).
Lớp Điểm Z (m) a
m
/b
m
2z/b
m
K
o

σ
z
=k
o
p (T/m
2
) σ
đ
z
(T/m
2
)
4
1 0 1,0 0 1 31 18
2 1,52 1,0 0,8 0,80 24,8 19,4
3 3,04 1,0 1,6 0,449 14,0 20,8
4 4,56 1,0 2,4 0,257 8,0 22,2
5 6,08 1,0 3,2 0,160 4,96 23,6
6 7,60 1,0 4,0 0,108 3,35 24,3
7 9,12 1,0 4,8 0,077 2,38 25,7
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 6 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
 Nhận xét: tại độ sâu 8,4 m (kể từ đỉnh cọc) , ta có:
σ
z
= 2,38 < 0,2 σ
z
đ
= 0,2 × 25,7 = 5,14 (T/m
2

)
→ Ta có thể dừng tại điểm 7.
Khả năng chòu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
σ = 2,38 + 25,7 = 28,1 T/m
2
< R
⇒ Vậy đảm bảo sức chòu tải của đất dưới mũi cọc
7.2/ Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp
- Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức :
S =
∑
i
S
=0,8
∑
σ
oi
i
gl
zi
E
h
[
gl
zi
σ
là ứng suất gây lún ở chính giữa lớp phân tố thứ i]
S =
( )
52,18,21,45,6112028

2600
8,0
×+++++
= 0,033 m < S
gh
= 0,08 m
⇒ Móng M2 đảm bảo về độ lún.
8/ Cấu tạo và tính toán đài cọc:
- Theo kết quả tính toán ở trên ta có :
P
max
= 42 T
P
min
= 39 T
- Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra
chọc thủng đài cọc. h
đ
= 0,60 m → h
o
=h
đ
- 0,1 - 0,05 = 0,45 (m)
- Đài cọc vuông, cần tính thép 2 phương .
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 7 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
2
h
i
=
1

,
5
2
m
σ
tb
5
7
6
4
3
1
σ
gl
6
0
0
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực
tác dụng chính là phản lực đầu cọc. M = Σr
i
×P
i
Trong đó r
i
là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là P
i
) đến mép cột
→ M
I-I

= Σr
i
×P
i
=2×(1,0/2 – 0,45/2)×42 = 23,1 (Tm)
M
II-II
= Σr
i
× P
i
=(39 + 42 )(1,0/2 – 0,35/2) = 26,3 (Tm).
* Tính toán diện tích thép:
Ta có diện tích cốt thép cho mỗi phương:
4,20
4528009,0
2310000
9,0
1
=
××
==
oa
a
hR
M
F
(cm
2
)

Chọn 13 ∅14 (F
a
=20,02 cm
2
). Khoảng cách các thanh thép là 11 cm .
Chọn 15 ∅14 (F
a
= 23,1 (cm
2
), khoảng cách giữa các thanh thép là 10 cm.
9/Kiểm tra cọc khi vận chuyển và dựng lắp :
9.1/Kiểm tra cọc khi vận chuyển :
Xem cọc như dầm đơn giản chòu tải phân bố đều:
q=n.γ
c.
F
c
= 1,1.2,5.0,25.0,25=0,2 T/m.
Trong đó :
n : Hệ số vượt tải
γ
c
: Khối lượng riêng cọc
F
c
: Diện tích tiết diện cọc.
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 8 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
L
6m
0,586L

3,52m1,24m
M2=154kgm
0,6T
0,207L
q=0,2T/m
1,24m
M1=160kgm
0,6T
0,207L
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
Mô men quán tính lớn nhất khi cẩu cọc :
M
1
= 0,6.3,25/2 - 0,2.3.3/2 =0,16 (Tm)=160 (kgm).
M
2
= 0,2.1,24
2
/2 = 154 (kgm) .
9.2/Kiểm tra cọc khi dựng cọc :
M
3
=0,22 Tm=220 (kgm).
M
4
= 0,2.1,24
2
/2 = 154 (kgm) .
Chọn M=max (M
1

;M
2
;M
3
;M
4
) = 220 (kgm) để kiểm tra.
⇒ Kết quả tính toán so với ban đầu thoả mản .
MÓNG M1
1/ Tải Trọng :
Nội lực Tính toán Tiêu chuẩn
Q (T) 4,0 3,5
N (T) 165 143
M

(Tm) 11.6 10
2/ Chọn vật liệu và kích thướt cọc :
Để tiện cho quá trình thi công ,ta chọn kích thướt và chiều dài cọc như móng M2.
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 9 - SVTH : BÙI VĂN LUẬN
6 m
4,76 m
M3=220kgm
6
,
0

m
4
,
7

6

m
0,44T
1
,
2
4

m
1,24 m
M4=154kgm
0,76T
q=0,2T/m
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
Tiết diện cọc là 25× 25 cm .Chiều dài cọc là 18 m , mũi cọc sẽ cắm xuống
lớp đất cát trung 1m.
• Sức chòu tải của cọc theo vật liệu là : P
vl
= km(R
n
F
b
+ m
a
F
a
R
a
) =

1,0×(110×625 + 2800×1,54×4 ) = 85998 Kg ≈ 86 (T).
• Sức chòu tải của cọc theo đất nền là : P
đn
= Q
a
= Q
u
/ (2,5 – 3 ) = 127/2,5 = 51 T
3/ Xác đònh số lượng cọc :
- Số lượng cọc sơ bộ :
n ≥
µ
N
P
∑
=1,2 ×
51
165
= 3,8 (cọc)
⇒ Ta chọn số lượng cọc trong đài là 4 cọc. Khoảng cách giữa các cọc là 3,5D
= 0,85 m
→ Kích thước đài cọc là b :
a = 0,85 + 0,25.2 = 1,35 m;
b = 0,85 + 0,25.2 = 1,35 m.
- Chiều cao đài cọc sơ bộ : h
đ
≥ 0,1+
2
35,01,1 −
= 0,475 m → Chọn h

đ
= 0,5 m.
4/ Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :
- Mômen xác đònh tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :
5/ Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :
- Mômen xác đònh tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 10 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
1,35m
0,85m
4* 250* 250
350* 450
2
0
,
5

m
1
,
3
5
m
0
,
8
5
m
1
2

1
1
1
-2,0m
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
∑

M
tt

= M + Q ×h
m
= 11,6 +4,0×0, 5 = 13,6 Tm.
- Trọng lượng tính toán của đài và đất phủ trên đài :
Q = n F
đ
γ
tb
h
m
= 1,1×1,25×1,25×2,0×2,0 = 6,7 (T).

22
max
minmax,
425,04
425,06,13
4
7,6165
×

×
±
+
=
∑
∑
±
+
=
i
tt
c
tt
x
xM
n
QP
P
⇒ P
max
= 50 T
P
min
= 34 T
* Kiểm tra:
P
max
+ P
c
= 50 + 3 = 53 T

≈
[P
đn
] = 51 T.
P
min
= 34 > 0
→
cọc không bò nhổ.
P
max
= 50 T <
66
5,1
96
5,1
==
Pvl
T
Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chòu tải tính toán của cọc cho nên thiết
kế cọc như trên là hợp lý. Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do P
min
>0
6/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất :
6.1/ Xác đònh kích thước móng khối qui ước:
- Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua:
Lớp đất Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
Góc ma sát trong ϕ
II
(độ) 14

o
8
o
28
o
35
o
Chiều dày lớp đất h (m) 2,0 10 5,0 1,0
→ Góc ma sát trong trung bình:
ϕ
tb
=
==
∑
∑
0,18
292
i
ii
h
h
ϕ
16
o

α = ϕ
tb
/4 = 16/4 = 4,0
o
.

- Diện tích khối móng quy ước xác đònh như sau:
a
m
= a
1
+ 2.l.tgα
b
m
= b
1
+ 2.l.tgα
Trong đó:
a
1
, b
1
là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của 2 cọc biên theo
phương a,b
l: chiều dài cọc
a
m
= 1,1 + 2×18×tg(4,0) = 3,6 m
b
m
= 1,1 + 2×18×tg(4,0) = 3,6 m
⇒ F
m
= 3,6×3,6 = 12,96 m
2
.

MÓNG CỌC ÉP BTCT - 11 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
- Chiều cao móng khối quy ước: H
m
= 18,0 + 2,0= 20,0 m
6.2/ Tính Trọng lượng của móng khối qui ước:
- Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q
1
= F
m
γ
tb
h
m
= 12,96×2,0×2,0 = 51,84 T
- Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài trở xuống:
Q
2
= ∑γ
i
h
i
F
m
= 1,92.2,0.3,5.3,5 + 1,82.10.3,5.3,5 + 1,84.5.3,5.3,5 +
1,95.1,0.3,5.3,5 = 406,6 (T).
-Tổng trọng lượng khối móng quy ước :
Q

m
= Q
1
+ Q
2
= 51,84 + 406,6= 458,7T.
Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên :
γ
tb
=
Q
F H
m
m m
=
0,2096,12
7,458
×
= 1,80 T/m
3
6.3/ Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
tc
tc
m
k
mm
R
21
=
= ( Ab

m
γ
II
+BH
m
γ
tb
+DC
II
) .

- A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc ϕ của đất nền dưới mũi cọc
- γ
tb
: trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước
- γ
II
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên .
- Lấy k
tc
= 1 ; m
1
×

m
2
= 1,0 ;
Lớp đất dưới mũi cọc có C= 0 ; ϕ
tc
= 30

o
⇒ A =1,15; B = 5,59; D = 7,95
Vậy : R
m
tc
= 1,0(1,15 ×3,5×0,95 + 5,59×20,0×0,80 + 0) .
R
m
tc
= 92 T/m
2
6.4/ Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước :
- Mômen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
∑
×+=
m
tctctc
HQMM
= 14 + 3,5×18 = 77 T.m
- Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước là:
∑P
tc
= P
tc
+ Q
m
= 143 + 458,7 = 602 T
-Độ lệch tâm :
e =
602

77
=
∑
∑
tc
tc
P
M
= 0,13(m)
⇒ ng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước
)
6,3
13,06
1(
9,12
602
)
6
1(
minmax,
×
±=±
∑
=
mm
tc
a
e
F
P

σ
σ
max
= 60 T/m
2
σ
min
= 38 T/m
2
σ
tb
=(σ
max
+σ
min
)/2 = 49 T/m
2
6.5/ Kiểm tra khả năng chòu tải của lớp đất đáy móng :
σ
max
= 60 T/m
2
< 1,2R
tc
= 1,2×92 =110 T/m
2

σ
min
= 38 T/m

2
> 0
σ
tb
= 49 T/m
2
< R=92 T/m
2
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 12 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
7/ Kiểm tra độ lún của móng cọc :
- Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp.
- Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng quy ước:σ
bt
= Σh
i
γ
i
= 18,0 T/m
2
- Áp lực gây lún :
p = σ
tb
- σ
bt
= 49 − 18,0 = 31 T/m
2

7.1/ Phân bố ứng suất trong nền đất:
- Ứng suất do đất nền: σ
z
đ
= Σh
i
γ
i ;
Ứng suất do tải trọng: σ
z
= k
o
p
gl
với
k
o
= f








m
m
m
b

a
,
b
Z2
được tra bảng
- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày
h
i
< 0,4b
m
= 0,4× 3,6 = 1,44 m ⇒ chọn h
i
= 1,4 m).
Lớp Điểm Z (m) a
m
/b
m
2z/b
m
K
o
σ
z
=k
o
p (T/m
2
) σ
đ
z

(T/m
2
)
4
1 0 1,0 0 1 31 18
2 1,40 1,0 0,8 0,80 24,8 19,4
3 2,80 1,0 1,6 0,449 14 20,8
4 4,2 1,0 2,4 0,257 7,97 22,2
5 5,6 1,0 3,2 0,16 4,96 23,6
6 7,0 1,0 4,0 0,108 3,34 24,3
7 8,4 1,0 4,8 0,077 2,4 25,7
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 13 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
h
i
=
1
,
4
m
σ
Zđ
5
7
6
4
3
1
2
σ

Z
0
,
5
m
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
 Nhận xét: tại độ sâu 8,4 m (kể từ đỉnh cọc) , ta có:
σ
z
= 2,4 < 0,2 σ
z
đ
= 0,2 × 25,7 = 5,14 (T/m
2
)
→ Ta có thể dừng tại điểm 7.
Khả năng chòu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
σ = 2,4+ 25,7 = 28,1 T/m
2
< R
⇒ Vậy đảm bảo sức chòu tải của đất dưới mũi cọc
7.2/ Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp
- Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức:
S =
∑
i
S
=0,8
∑
σ

oi
i
gl
zi
E
h
[
gl
zi
σ
là ứng suất gây lún ở chính giữa lớp phân tố thứ i]
S =
( )
4,10,32,45,6114,1928
2600
8,0
×+++++
= 0,03 m < S
gh
= 0,08 m
⇒ Móng M1 đảm bảo về độ lún .
8/ Cấu tạo và tính toán đài cọc:
- Theo kết quả tính toán ở trên ta có :
P
max
= 50 T
P
min
= 34 T
- Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra

chọc thủng đài cọc. h
đ
= 0,5 m → h
o
=h
đ
- 0,1 - 0,05 = 0,35 (m)
- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực
tác dụng chính là phản lực đầu cọc. M = Σr
i
×P
i
Trong đó r
i
là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là P
i
) đến mép cột
→ M
I-I
= Σr
i
×P
i
=2×(0,75/2 – 0,45/2)2×50 = 16,8 (Tm)
M
II-II
= Σr
i
× P
i

= 2.42.(0,75/2 – 0,35/2)=17,24 (Tm).
* Tính toán diện tích thép:
Ta có diện tích cốt thép cho mỗi phương:
0,19
3528009,0
1680000
9,0
1
=
××
==
oa
a
hR
M
F
(cm
2
)
Chọn 12 ∅14 (F
a
=18,48 cm
2
). Khoảng cách các thanh thép là 10 cm .
55,19
3528009,0
1724000
9,0
=
××

==
oa
à
hR
M
F
(cm
2
)
Chọn 13 ∅14 (F
a
=20,0 (cm
2
), khoảng cách giưa các thanh thép là 9 cm.
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 14 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
MÓNG M3
1/ Tải Trọng :
Nội lực Tính toán Tiêu chuẩn
Q (T) 3.6 3.1
N (T) 221 192
M

(Tm) 10 8,7
2/ Chọn vật liệu và kích thướt cọc :
Để tiện cho quá trình thi công ,ta chọn kích thướt và chiều dài cọc như móng M2.
Tiết diện cọc là 25× 25 cm .Chiều dài cọc là 18 m , mũi cọc sẽ cắm xuống
lớp đất cát trung 1m.
• Sức chòu tải của cọc theo vật liệu là : P

vl
= km(R
n
F
b
+ m
a
F
a
R
a
) =
1,0×(110×625 + 2800×1,54×4 ) = 85998 Kg ≈ 86 (T).
• Sức chòu tải của cọc theo đất nền là : P
đn
= Q
a
= Q
u
/ (2,5 – 3 ) = 127/2,5 = 51 T
3/ Xác đònh số lượng cọc :
- Số lượng cọc sơ bộ :
n ≥
P
N
tt
∑
µ
=1,3 ×
51

221
= 5,63 (cọc)
µ : Hệ số kể đến mô men lệch tâm.
- Ta chọn số lượng cọc trong đài là 6 cọc. Khoảng cách giữa các cọc là 3D
= 0,75 m
→ Kích thước đài cọc là b :
a = 0,75.2 + 0,25.2 = 2 m;
b = 0,75 + 0,25.2 = 1,25 m.Chiều cao đài cọc sơ bộ : h
đ
≥ 0,1+
2
45,075,1 −
= 0,75 m
→ Chọn h
đ
= 0,75 m.
4/ Kiểm tra lực tác dụng lên cọc :
- Mômen xác đònh tương ứng với trọng tâm diện tích tiết diện tại đế đài :
∑

M
tt

= M + Q ×h
m
= 10 +3,6×0,75 = 12,7 Tm.
- Trọng lượng tính toán của đài và đất phủ trên đài :
Q = n F
đ
γ

tb
h
m
= 1,1×1,25×2,0×2,2×2,0 = 12 (T).

22
max
minmax,
75,04
75,07,12
6
12221
×
×
±
+
=
∑
∑
±
+
=
i
tt
c
tt
x
xM
n
QP

P

⇒ P
max
= 43 T
P
min
= 35 T
* Kiểm tra:
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 15 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
P
max
+ P
c
= 43 + 3 = 46 T < [P
đn
] = 51 T.
P
min
= 35 > 0
→
cọc không bò nhổ.
P
max
= 43 T <
57
5,1
86

5,1
==
Pvl
T
Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chòu tải tính toán của cọc cho nên thiết
kế cọc như trên là hợp lý. Ta không cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do P
min
>0
5/ Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất :
5.1/ Xác đònh kích thước móng khối qui ước:
- Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua:
Lớp đất Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4
Góc ma sát trong ϕ
II
(độ) 14
o
8
o
28
o
35
o
Chiều dày lớp đất h (m) 2,0 10 5,0 1,0

→ Góc ma sát trong trung bình:
ϕ
tb
=
==
∑

∑
0,18
247
i
ii
h
h
ϕ
16,0
0

α = ϕ
tb
/4 = 16/4 = 4,0
o
.
- Diện tích khối móng quy ước xác đònh như sau:
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 16 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
7
5
0
750 750
1000 1000
7
5
0
1
2
5

0
450
3
5
0
1
1
1
2
2
6 * 250* 250
1
350 * 450
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
a
m
= a
1
+ 2.l.tgα
b
m
= b
1
+ 2.l.tgα
Trong đó:
a
1
, b
1
là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của 2 cọc biên theo

phương a,b
l: chiều dài cọc
a
m
= 1,75 + 2×18×tg(4,0) = 4,3 m
b
m
= 1,0 + 2×18×tg(4,0) = 3,5 m
⇒ F
m
= 4,3×3,5 = 15,1 m
2
.
- Chiều cao móng khối quy ước: H
m
= 18,0 + 2,0= 20,0 m
5.2/ Tính Trọng lượng của móng khối qui ước:
- Trọng lượng khối móng quy ước từ đế đài trở lên:
Q
1
= F
m
γ
tb
h
m
= 15,1×2,0×2,0 = 60,4 T
- Trọng lượng móng khối quy ước từ đáy đài trở xuống:
Q
2

= ∑γ
i
h
i
F
m
= 1,92.2,0.4,3.3,5 + 1,82.10.4,3.3,5 + 1,84.5.4,3.3,5 +
1,95.1,0.4,3.3,5 = 500 (T).
-Tổng trọng lượng khối móng quy ước :
Q
m
= Q
1
+ Q
2
= 60,4 + 500 = 560,4 T.
Trọng lượng thể tích trung bình các lớp đất từ mũi cọc trở lên :
γ
tb
=
Q
F H
m
m m
=
0,201,15
4,560
×
= 1,88 T/m
3

5.3/ Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng khối quy ước:
tc
tc
m
k
mm
R
21
=
= ( Ab
m
γ
II
+BH
m
γ
tb
+DC
II
) .

- A, B, D : các hệ số tra bảng phụ thuộc ϕ của đất nền dưới mũi cọc
- γ
tb
: trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong móng khối quy ước
- γ
II
: trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên .
- Lấy k
tc

= 1 ; m
1
×

m
2
= 1,0 ;
Lớp đất dưới mũi cọc có C= 0 ; ϕ
tc
= 30
o
⇒ A =1,15; B = 5,59; D = 7,95
Vậy : R
m
tc
= 1,0(1,15 ×3,5×0,95 + 5,59×20,0×0,88 + 0) .
R
m
tc
= 102 T/m
2
5.4/ Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước :
- Mômen ứng với trọng tâm móng khối quy ước là:
∑
×+=
m
tctctc
HQMM
= 12,7/1,15 + 3,6×18 = 75,84 (Tm) .
- Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm móng khối quy ước là:

∑P
tc
= P
tc
+ Q
m
= 210/1,15 + 566 = 749 T
-Độ lệch tâm :
e =
749
8,75
=
∑
∑
tc
tc
P
M
= 0,1(m)
⇒ ng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 17 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
)
3,4
1,06
1(
1,15
749
)

6
1(
minmax,
×
±=±
∑
=
mm
tc
a
e
F
P
σ
σ
max
= 56,5 T/m
2
≈ 57 (T/m
2
)
σ
min
= 42,7 T/m
2
≈ 43 (T/m
2
)
σ
tb

=(σ
max
+σ
min
)/2 = 50 T/m
2
5.5/ Kiểm tra khả năng chòu tải của lớp đất đáy móng :
σ
max
= 57 T/m
2
< 1,2R
tc
= 1,2×101 =121 T/m
2

σ
min
= 43 T/m
2
> 0
σ
tb
= 50 T/m
2
< R=102 T/m
2
Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống.
6/ Kiểm tra độ lún của móng cọc :
- Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp.

- Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối móng quy ước:σ
bt
= Σh
i
γ
i
= 18,0 T/m
2
- Áp lực gây lún :
p = σ
tb
- σ
bt
= 50 − 18,0 = 32 T/m
2

6.1/ Phân bố ứng suất trong nền đất:
- Ứng suất do đất nền: σ
z
đ
= Σh
i
γ
i .
- Ứng suất do tải trọng: σ
z
= k
o
p
gl

với
k
o
= f








m
m
m
b
a
,
b
Z2
được tra bảng
- Chia đất dưới đáy móng khối quy ước thành nhiều lớp có chiều dày
h
i
= 0,4b
m
= 0,4× 3,5 = 1,4 m).
Lớp Điểm Z (m) a
m
/b

m
2z/b
m
K
o
σ
z
=k
o
p (T/m
2
) σ
đ
z
(T/m
2
)
4
1 0 1,2 0 1 32 18
2 1,4 1,2 0,8 0,83 26,56 19,4
3 2,8 1,2 1,6 0,496 15,87 20,8
4 4,2 1,2 2,4 0,294 9,41 22,2
5 5,6 1,2 3,2 0,187 6,0 23,6
6 7,0 1,2 4,0 0,127 4,1 24,3
7 8,4 1,2 4,8 0,092 3,0 25,7
 Nhận xét: tại độ sâu 8,4 m (kể từ đỉnh cọc) , ta có:
σ
z
= 3,0 < 0,2 σ
z

đ
= 0,2 × 25,7 = 5,14 (T/m
2
)
→ Ta có thể dừng tại điểm 7.
Khả năng chòu lực của lớp đất dưới mũi cọc:
σ = 3,0+ 25,7 = 28,7 T/m
2
< R
⇒ Vậy đảm bảo sức chòu tải của đất dưới mũi cọc
6.2/ Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 18 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP - GVHD : NGUYỄN QUỐC THÔNG
- Độ lún tại tâm móng được tính theo công thức:
S =
∑
i
S
=0,8
∑
σ
oi
i
gl
zi
E
h
[
gl

zi
σ
là ứng suất gây lún ở chính giữa lớp phân tố thứ i]
S =
( )
4,15,30,57,76,12205,29
2600
8,0
×+++++
= 0,034 m < S
gh
= 0,08 m
⇒ Móng M3 đảm bảo về độ lún
7/Tính cốt thép cho đài cọc :
- Theo kết quả tính toán ở trên ta có :
P
max
= 43 T
P
min
= 35 T
- Vì cọc nằm trong phạm vi đáy tháp chọc thủng nên không cần kiểm tra
chọc thủng đài cọc. h
đ
= 0,75 m → h
o
=h
đ
- 0,1 - 0,05 = 0,6 (m)
- Khi tính toán momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực

tác dụng chính là phản lực đầu cọc. M = Σr
i
×P
i
Trong đó r
i
là khoảng cách từ trục cọc thứ i (có phản lực là P
i
) đến mép cột
→ M
I-I
= Σr
i
×P
i
=2×(0,75 – 0,45/2)×43 = 45,15 (Tm)
M
II-II
= Σr
i
× P
i
= 3.39.(0,75/2 – 0,35/2)=23,4 (Tm).
* Tính toán diện tích thép:
Ta có diện tích cốt thép cho mỗi phương:
86,29
6028009,0
4515000
9,0
1

=
××
==
oa
a
hR
M
F
(cm
2
)
Chọn 12 ∅18 (F
a
=30,54 cm
2
). Khoảng cách các thanh thép là 10 cm .
16
5828009,0
2340000
9,0
2
=
××
==
oa
a
hR
M
F
(cm

2
)
Chọn 10 ∅14 (F
a
=15,4 (cm
2
), khoảng cách giữa các thanh thép là 20 cm.
IV/ KIỂM TRA ĐỘ LÚN LỆCH TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC MÓNG:
∆S
ij
= S
I
- S
j
(hiệu độ lún giữa 2 móng kề nhau)
L
ij
: Khoảng cách giữa 2 móng.
∆S
ij
/L
ij
: độ lún lệch tương đối giữa 2 móng . Ta có bảng tính sau:
Móng i Móng j S
i
(m) S
j
(m) L
I
(m) ∆S

ij
/L
ij
Móng 7D Móng 7F 0,033 0,03 8,4 0,0004
Độ lún lệch tương đối giữa 2 móng đều thoả ∆S
ij
/L
ij
< [∆S
ij
/L
ij
] =0,002.
MÓNG CỌC ÉP BTCT - 19 - SVTH : BÙI VĂN
LUẬN