bài giảng nền móng chương 1,2,3

NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Nền Móng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Mở Đầu
I. Ý nghĩa Môn học Nền Móng
-Khi thiết kế nền móng công trình như nhà ở, cầu đường và đập thường cần
các kiến thức về
(a) tải trọng truyền từ kết cấu phần trên xuống hệ móng,
(b) yêu cầu của các quy tắc xây dựng địa phương,
(c) Đặc tính ứng suất - biến dạng của đất đỡ hệ móng,
(d) điều kiện địa chất đất nền.
Đối với kỹ sư nền móng Hai yếu tố cuối là vô cùng quan trọng vì chúng thuộc
lĩnh vực cơ học đất.
- Để có được độ chính xác các thông số của đất cần phải hiểu thấu đáo những
nguyên lý cơ bản của cơ học đất. Đồng thời phải thấy rằng các trầm tích đất tự
nhiên mà công trình được xây dựng trên đó, phần lớn trường hợp là không
đồng ch
ất. Do vậy, người kỹ sư phải có một sự hiểu biết thấu đáo về địa chất
của khu vực, đólànguồn gốc và bản chất của địa tầng cũng như các điều kiện
địa chất thuỷ văn.
-Kỹ thuật nền móng là một sự phối hợp khéo léo của cơ học đất, địa chất
công trình, và suy đoán riêng có được t
ừ kinh nghiệm quá khứ. Ở một mức độ
nào đó, kỹ thuật nền móng có thể được gọi là một nghệ thuật. (Braja M. Das).
2
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
II. Nội dung Môn học
Môn Nền Móng gồm 5 Chương:
Chương I: Một số khái niệm cơ bản
Chương II: Móng Nông trên Nền Thiên nhiên
Chương III: Tính toán Móng Mềm

Chương IV: Xây dựng Công trình trên Nền Đất yếu
Chương V: Móng Cọc (Móng sâu)
3
II. Các Tài Liệu học tập
1) Nền Móng - Bộ môn Địa Kỹ Thuật, ĐHTL, 1998.
2) Bài giảng do giáo viên biên soạn, 2009, 2010.
3) Các Tiêu chuẩn:
- Tiêu chuẩn thiết kế Nền các công trình Thủy công: TCVN 4253 - 86
- Tiêu chuẩn thiết kế Nền các công trình dân dụng và công nghiệp:
QP45-70, QP45-78.
- Tiêu chuẩn thiết kế Móng Cọc: TCXD 205 - 98
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
4
Chương 1:
Một số khái niệm cơ bản
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§1.1 Khái niệm Nền và Móng
Công trình nói chung gồm 3 bộ phận:
Kết cấu phần trên + Móng + Nền
I. KN về Nền
-Nền là phạm vi đất đá phía dưới móng có
trạng thái ứng suất biến dạng thay đổi do tác
dụng của công trình.
- Đối với nền các công trình thuỷ lợi còn cần
kể thêm đến phạm vi đất chịu ảnh hưởng của
sự thay đổi về thấm nước do xây dựng và sử
dụng công trình (điều kiện ĐCTV thay đổi).
- Phân loại nền: 2 loại
* Nền thiên nhiên: không qua xử lý.
* Nền nhân t

ạo: đã qua xử lý
Nền
Móng
Kết cấu phần trên
Nền
Móng
Kết cấu phần trên
5
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Nhận xét:
-Cả 3 bộ phận công trình (KCPT, Móng và Nền) cùng làm việc và ảnh
hưởng lẫn nhau. Vì vậy khi quy hoạch và thiết kế nền móng cần phải xét
toàn diện trên quan niệm coi chúng là một hệ thống “Công trình – Nền”,
để có thể chọn được phương án tối ưu.
1- Theo vật liệu làm móng: Để lựa chọn các vật liệu thích hợp cho móng
cần xem xét: điều kiện cung cấp vật liệu (tại chỗ, hay từ xa đến), đặc điểm
làm việc của công trình, tình hình ĐCCT, ĐCTV (mực nước ngầm…).
* Móng gạch:
* Móng đáhộc: dùng nơi sẵn đá.
III. Phân loại móng và phạm vi áp dụng
- Phân loại theo 4 cơ sở:
6
II. KN về Móng
- Móng là bộ phận phía dưới của công trình và tiếp xúc với đất. Có tác
dụng đỡ KCPT, truyền và phân bố tải trọng từ công trình lên mặt nền.
Móng thường có kích thước lớn hơn mặt đáy kết cấu bên trên để giảm áp
suất trên mặt nền.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2- Theo phương pháp thi công đặt móng: Căn cứ vào có đào toàn bộ hố
móng trước hay không, chia làm hai loại:

* M. nông:
. Khi thi công phải đào toàn bộ hố móng trước sau đómới xây móng;
. Chiều sâu chôn móng nhỏ (< 6m).
. Khi tính toán có thể bỏ qua tác dụng làm việc của đất từ đáy móng trở
lên.
7
Hai loại móng trên làm bằng các vật liệu chịu kéo kém; thường dùng
nơi mực nước ngầm thấp dưới cao trình đặt móng; khó thi công bằng cơ
giới hóa.
* M. thép, gỗ: dùng dưới dạng móng cọc, cần có biện pháp chống han
rỉ, hà mục. Hạn chế dùng.
* M. bê tông, bê tông cốt thép: được dùng phổ biến hơn cả. Móng btct
có cường độ cao, hình dạng bất kỳ tùy ý muốn, tốn ít vật liệu, dễ dàng cấu
tạo các cấu kiệ
n lắp ghép.
-Tùy theo khả năng chịu uốn của vật liệu móng lại phân ra:
* Móng cứng (móng gạch, đáxây).
* Móng mềm (móng btct.)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
3- Theo tính chất chịu tải trọng:
* M. chịu tải trọng tĩnh:
* M. chịu tải trọng động:
4- Theo phương pháp chế tạo móng
:
* M. khối làm tại chỗ:
* M. lắp ghép: tiến bộ, dễ dàng cơ giới hóa, nhưng đòi hỏi chuyên
nghiệp cao.
8
Áp dụng trong trường hợp: Tải trọng không lớn, Mực nước ngầm quá
cao, đ/kiện thoát nước tốn kém.

Theo kích thước móng, móng nông lại được phân thành: M.đơn,
M.băng, M.bản. (Sẽ đề cập cụ thể trong chương II).
* M. sâu:
. Không đào toàn bộ hố móng, mà dùng biện pháp thi công đặc biệt để hạ
móng tới độ sâu thiết kế (Móng cọc, Móng giếng khoan nhồi, Móng giếng
chìm).
. Chiều sâu chôn móng thường rất lớn, từ 10m đế
n vài chục mét.
. Khi tính toán phải kể đến sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§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 kiện làm việc bình thường theo yêu cầu thiết kế trong quá trình
thi công, sử dụng, sửa chữa. Thể hiện ở các mặt sau đây:
* Từng bộ phân công trình bị hư hỏng hoặc toàn bộ công trình bị mất
ổn định do trượt (phẳng, sâu, hỗn hợp) hoặc do bị lật (đối với nền đá).
* Biế
n dạng (S), chênh lệch biến dạng (ΔS) hoặc chuyển dịch ngang (u)
quá lớn.
* Đối với các công trình thuỷ lợi còn có thể do ảnh hưởng của dòng
thấm quá lớn ( j > [ j ]).
9
- Như vậy, khái niệm về TTGH gắn liền với sự phá hoại đ/kiện làm việc
bình thường của công trình: khi đó, công trình hoặc bị phá hoại về
cường độ, hoặc không đảm bảo về đ/kiện biến dạng.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Xây dựng năm 1913, gồm 65 xilô bằng xi măng cốt thép, cao 27,4m; nặng

20.000 tấn; gia tải lần đầu với 22.000 tấn lúa mì, trạm bị nghiêng 27
0
; một phía
lún 8,8 m, phía kia 1,5 m. Sau đó dược làm cân bằng nhờ kích thủy lực và làm
móng trụ mới sâu đến lớp đất đá Nguyên nhân: CT bị sự cố do đất nền
mất ổn định và bị ép trồi nhiều về một phía.
10
Sự cố trạm chế biến ngũ cốc Transcona - Canada
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
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
13
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2- Phân loại các TTGH của nền và công trình
Theo nguyên nhân làm công trình đạt TTGH, người
ta phân biệt 3 loại TTGH sau:
S
A
S
B
ΔS = S
A
-S
B
* TTGH về biến dạng.

* TTGH vềổn định và cường độ.
* TTGH về xuất hiện và phát triển vết nứt.
a) TTGH về biến dạng (TTGH 2)
-Định nghĩa
: Là TTGH gây ra do đ/kiện biến dạng
của nền.
Cường độ đảm bảo, nhưng biến dạng không
đảm bảo (p ≤ p
I
gh
)
14
p
II
gh
p
S
1
p
S
0
2
p
I
gh
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
b) TTGH vềổn định & cường độ (TTGH 1)
- Định nghĩa: Là TTGH gây ra do không
đảm bảo về cường độ hoặc mất ổn định của
nền công trình. Khi đóp = p

II
gh
- 3 Hình thức mất ổn định về trượt đ/v công
trình thủy lợi:
Trượt phẳng; Trượt sâu; Trượt hỗn hợp
15
p
II
gh
p
S
1
p
S
0
2
p
I
gh
Trượt phẳng Trượt sâu Trượt hỗn hợp
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
II. KN về tính toán Nền Móng theo TTGH
1- Yêu cầu chung tính toán theo TTGH
- Đảm bảo được 3 vấn đề:- Kinh tế - Kỹ thuật – Độ tin cậy (an toàn)
2- Tính Nền theo TTGH thứ hai
. Nguyên tắc
: Dùng đ/kiện biến dạng để khống chế sự làm việc bình
thường của công trình:
D
tt

≤ D
gh
(1.1)
trong đó: D
gh
- các yếu tố về biến dạng giới hạn của công trình (được
quy 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-chuyển
dịch ngang).
D
tt
- các yếu tố về biến dạng tính toán, dựa vào lý thuyết
đàn hồi (do đócần khống chế p
tc
≤ p
I
gh
), bao gồm: S, ∆S,
θ
, u.
. Vận dụng

:
- Tính cho công trình đặt trên nền không phải là đá, chịu chủ yếu lực
thẳng đứng (đúng tâm, lệch tâm).
- Đối với công trình do đặc điểm làm việc của các thiết bị hoặc quá
trình công nghệ không cho lún hoặc chênh lệch lún nhiều.
16
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
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
gh
, q
u
–Sức chống trượt giới hạn (sức chịu tải giới hạn).

(Tải trọng lớn nhất nền còn chịu được)
 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 tốảnh hưởng:
trong đó: n
c
–hệ số tổ hợp tải trọng.
k
n
–hệ số độ tin cậy, tùy thuộc cấp công trình (> 1).
m –hệ số điều kiện làm việc (tùy thuộc đặc điểm KCCTr và loại nền)
gh
n
ttc
R
k
m
Nn ≤
(1.3)
17
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
18
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
(1.4)
gh
n
ttc
R
k
m
Nn ≤
R
at
–sức chịu tải an toàn
at
gh
nc
gh
tt
R
FS
R
m
kn
R
N ==≤
 So sánh TCVN với B. Das:
Biến đổi công thức (1.3) về dạng tương tự (1.4):
Như vậy, FS theo TCVN gồm nhiều hệ số.
. Vận dụng:

- Công trình thường xuyên chịu tác dụng của lực ngang.
- Công trình đặt trên mái đất.
- Công trình đặt trên nền đá.
Lưu ý
: Trường hợp CT chịu lực ngang và đứng đều lớn, sau khi
tính theo TTGH-1 thỏa mãn, và nếu CT có yêu cầu khống chế về b/d
thì cũng cần tính toán kiểm tra theo TTGH-2
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
III. Các loại tải trọng và tổ hợp tải trọng
 Phương pháp tính toán theo TTGH đã kể được đến các yếu tố bên
ngoài và các yếu tố bên trong, phù hợp với trạng thái làm việc thực tế
của nền và công trình:
-Các yếu tố bên ngoài bao gồm tải trọng và các tác động.
-Các yếu tố bên trong là các đặc trưng của đất nền và của các vật liệu
khác (như bê tông ).
 Việc dùng nhiều hệ số tính toán ( mà không phải là 'một hệ số' như
trong phươ
ng pháp ƯS cho phép trước đây) đã cho phép xét một cách
tách biệt đến:
-Các đặc điểm khác nhau của đất nền.
-Các đặc thù của tải trọng tác dụng và các đặc tính của sơ đồ kết cấu
nhà và công trình.
19
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
1- Các Tải trọng: Được phân loại theo 3 cơ sở.
a) Theo trị số:
-Tải trọng tiêu chuẩn (N
tc
): là trị số tải trọng lớn nhất theo tiêu chuẩn
thiết kế quy định để không gây hư hỏng trong quá trình làm việc.

-Tải trọng tính toán (N
tt
): là các trị số có xét đến sự sai khác so với
tải trọng tiêu chuẩn nhưng thiên về bất lợi cho công trình.
N
tt
= n.N
tc
(1.5)

trong đó: n là hệ số vượt tải: tùy theo loại và tính chất của tải trọng tác
dụng, và được lấy thiên về bất lợi
n = 1,1 đối với trọng lượng bản thân các loại vật liệu,
n = 1,2 đối với các lớp đất đắp và trọng lượng các thiết bị kỹ thuật
n = 1,3 đối với các thiết bị vận chuyển.
20
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
b) Theo thời gian tác dụng:
* Tải trọng thường xuyên: là những tải trọng luôn tác dụng trong quá trình
thi công và sử dụng (như trọng lượng bản thân công trình, áp lực đất, áp
lực nước ).
* Tải trọng tạm thời: Là tải trọng có thể vắng mặt trong những giai đoạn
xây dựng và sử dụng riêng biệt. Tùy theo thời gian tác dụng dài hay ngắn
lại phân thành:
-Tải trọng tạm thời dài hạn: (như trọng lượng các thiế
t bị trọng lượng
các máy bơm, máy phát điện )
-Tải trọng tạm thời ngắn hạn: (cần cẩu, cầu trục vận chuyển, các
thiết bị sửa chữa )
-Tải trọng tạm thời đặc biệt: là các tải trọng có thể hoặc không có

thể xảy ra trong quá trình sử dụng công trình như tải trọng do động đất, do
mực nước lũ kiểm tra, do khi có sự c
ố công trình gây ra.
c) Theo phương thức tác dụng của tải trọng:
* Tải trọng tác dụng tĩnh (trọng lượng bản thân, áp lực đất, áp lực nước )
* Tải trọng tác dụng động (tải trọng của các động cơ, áp lực sóng, áp lực
gió )
21
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
THTT cơ bản THTT đặc biệt THTT phụ Loại tải trọng
DCác DCác DCác
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
2- Các Tổ hợp Tải trọng:
-Một công trình thường chịu rất nhiều tải trọng tác dụng (đặc biệt đối với
các công trình thủy). Tuy nhiên, không phải tất cả tải trọng cùng một lúc tác
dụng lên CT, mà chỉ có những nhóm, trong đó bao gồm một số tải trọng
nhất định có xác xuất tác dụng đồng thời, gây ra ứng lực trong các bộ phận
CT và Nền. Những nhóm này được gọi là các Tổ Hợp Tải Trọng.
- Trong thiết kế
, người ta luôn chọn những THTT gây ra ứng lực lớn nhất

(gây nguy hiểm cho CT) để đưa vào tính toán.
- Có các THTT sau
a) Tổ hợp tải trọng cơ bản (chính)
b) Tổ hợp tải trọng đặc biệt
c) Tổ hợp tải trọng phụ (THTT thi công)
22
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
3- Ý nghĩa kinh tế kỹ thuật
-Khi thiết kế nếu đưa tất cả các tải trọng để tính toán sẽ rất tốn kém. Việc
sử dụng các tổ hợp tải trọng kết hợp với hệ số tổ hợp tải trọng n
c
khác nhau
sẽ giảm được kinh phí mà vẫn đảm bảo công trình làm việc bình thường.
-Việc phân chia tải trọng theo trị số N
tc
và N
tt
cũng có ý nghĩa lớn:
Công trình mất ổn định (bị trượt hoặc bị lật) thường xảy ra gần như tức
thời do 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 đặc biệt và sử dụng tải trọng tính toán (N
tt
). vì
loại tải trọng này thường xảy ra trong thời gian ngắn và gây ra ứng lực nguy
hiểm nhất.
Ngược lại, biến dạng của nền đất thường kéo dài theo thời gian tùy
thuộc khả năng cố kết, và những tải trọng tác dụng lâu dài. Vì thế, nếu cần
tính toán nền móng theo TTGH-2 (về biến dạng) thì cần kiểm tra với THTT
chính và sử dụng tải trọng tiêu chuẩn (N
tc

).
IV. Các chỉ tiêu cơ lý của đất trong tính toán nền móng theo TTGH
- Tiêu chuẩn phân biệt các chỉ tiêu theo các giá trị sau đây:
1- Giá trị riêng (A
i
): là trị số của một đặc trưng cơ học hoặc vật lý nào đó
của đất xác định theo riêng một mẫu thí nghiệm (tại một điểm nào đócủa
lớp đất).
23
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2- Giá trị tiêu chuẩn (A
tc
): là giá trị trung bình của tất cả các giá trị
riêng:
A
tc
= A
tb
= (1-6)
trong đó, n - số mẫu thí nghiệm của tập hợp thống kê (n ≥ 6).
Chú ý: TCVN 4253-86, mục 3.2 : quy định các giá trị A
tc
nói chung và
các chỉ tiêu lực dính c, góc ma sát trong
ϕ
3- Giá trị tính toán (A
tt
): là trị số của một đặc trưng cơ học, vật lý nào đó
của lớp đất, được dùng trong tính toán nền móng như một hằng số vật lý và
được xác định như sau:

A
tt
= (1-7)
Trong đó: k
đ
- là hệ số an toàn đối với đất; được xác định theo những đặc
trưng của tập hợp thống kê (được quy định trong tiêu chuẩn thiết kế các
công trình riêng biệt, thí dụ: TCVN 4253-86).
n
A
n
i
i
∑
=1
đ
tc
k
A
24
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§1.3 Các tài liệu cần thiết để tính toán Nền
Móng theo TTGH
I. Tài liệu Địa chất Thủy văn và Địa chất Công trình
1- Tài liệu địa chất thuỷ văn:
-Mực nước ngầm ổn định, dao động, tầng chứa nước có áp hoặc
không áp.
- Tính chất hoá lý của nước ngầm, nồng độ pH để xét mức độ xâm
thực các công trình gạch đá xây hoặc bê tông cốt thép.
-Mực nước dâng bình thường, lớn nhất, nhỏ nhất ở phía thượng

và hạ lưu công trình để tính áp lực nước, áp lực thấm, áp lực đẩy n
ổi
vào bản đáy.
2- Tài liệu địa chất công trình:
-Bản đồ địa hình địa mạo khu vực xây dựng công trình.
- Các hình trụ hố khoan, các mặt cắt địa chất để biết được sự phân
bố các lớp đất.
-Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của từng lớp đất và phương
pháp chỉnh lý thống kê số liệu thí nghiệm để lựa chọn các giá trị tiêu
chuẩn và giá trị
tính toán đối với từng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất.
25
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
II. Tài liệu về Công trình và Tải trọng
1- Tài liệu về công trình:
-Bản vẽ mặt bằng và các mặt cắt ngang, dọc công trình để tính toán trong
lượng của từng bộ phận hoặc của toàn bộ công trình.
- Đặc điểm của công trình (tầng hầm, công sự, lực tĩnh, lực động ).
-Tầm quan trọng của công trình về mặt kinh tế và xã hội để lựa chọn cấp
công trình.
2- Tài liệu về tải trọng:
Các loại tải trọ
ng có thể như sau:
-Trọng lượng bản thân công trình.
-Trọng lượng người ở, sinh hoạt, hội họp và của các thiết bị vận chuyển
hoặc cố định.
-Áp lực đất, áp lực nước tĩnh ở phía thượng và hạ lưu công trình.
-Áp lực sóng, áp lực gió, lực hãm của các động cơ và của các phương tiện
vận chuyển.
-Lực động đất, lực do sự cố hư

hỏng gây ra
26
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
III. Một số tài liệu cần thiết khác
- Trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình luôn luôn chịu sự tác
động của môi trường xung quanh và chịu ảnh hưởng của các công trình
lân cận, cho nên cần có tài liệu quy hoạch tổng thể của toàn vùng.
-Cần phân tích những tài liệu của những công trình đã và đang xây dựng.
Tìm hiểu tài liệu những công trình sẽ xây dựng để dự đoán những khả
năng ảnh hưởng. Từ đó nêu phương án nền móng cho phù hợp.
27
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§1.4 Đề xuất, so sánh và chọn
phương án Nền Móng
I. Lựa chọn những nhân tố chủ yếu về móng
1- Chiều sâu đặt móng (Hm):
- Yếu tốảnh hưởng nhiều nhất đến việc chọn chiều sâu đặt móng là
điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn.
- Trong nền tự nhiên thường có những lớp đất yếu và tốt xen kẹp.
Việc chọn chiều sâu H
m
nói chung, nếu không có biện pháp xử lý nền thì
nên chọn để móng được đặt lên lớp đất tốt tương đối dày. Tuy nhiên,
chọn chiều sâu H
m
còn tuỳ thuộc vào mực nước ngầm, vào đặc điểm
cấu tạo của công trình, vào khả năng thi công móng và ảnh hưởng của
những công trình lân cận
2- Loại móng và vật liệu làm móng:
- Người thiết kế có thể chọn các loại móng khác nhau như móng

nông hoặc móng sâu. Với móng nông lại có thể chọn loại móng đơn,
móng băng, móng bè tuỳ thuộc lớp đất nền và kết cấu bên trên. Vật liệu
làm móng có loại móng gạ
ch hoặc đá xây hoặc móng bê tông cốt thép.
28
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
II. So sánh và chọn phương án nền móng
- Để có được một phương án tối ưu cả về mặt kinh tế kỹ thuật,
người thiết kế cần nêu ra những phương án khác nhau.
-Các phương án nền móng khác nhau về cơ bản như: móng nông
trên nền thiên nhiên, móng nông trên nền nhân tạo, móng cọc Mỗi
phương án lớn như vậy lại có thể có nhiều phương án nhỏ do việc
chọn loại móng khác nhau hoặc vật liệu làm móng khác nhau.
Ví dụ
: loại móng cọc có thể chọn móng cọc tre, móng cọc gỗ, móng
cọc bê tông cốt thép Ngay đối với móng cọc bê tông cốt thép có thể lại
chọn khác nhau về hình dáng cọc (vuông, chữ nhật, tròn ) hoặc về kích
thước cọc (diện tích tiết diện, chiều dài).
Tuy nhiên, sau khi phân tích dựa vào kinh nghiệm người thiết kế chỉ
để lại vài ba phương án đế tính toán, so sánh, chọn ra phương án nền
móng tối ưu. Sơ bộ thường người ta ch
ọn phương án nền móng có
tổng giá thành xây dựng nhỏ nhất (bao gồm chi phí vật liệu, chi phí
nhân công và các phương tiện thi công). Khi quyết định chính thức
phương án còn cần phải dựa vào công nghệ xây dựng và phải
đảm bảo thờì gian xây dựng.
29
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Nền Móng
Chương 2:

Móng Nông trên nền thiên nhiên
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§2.1 Khái niệm chung
1- Đặc điểm của móng nông
- M.Nông được xây trong hố móng đào sẵn; độ sâu đặt móng nhỏ
- Thi công đơn giản.
- Khi tính toán có thể bỏ qua ảnh hưởng của đất từ đáy móng trở lên.
2 - Phân loại móng nông: Theo 3 cơ sở
a) Phân loại theo kích thước: * M.đơn,
* M.băng,
* M.bản.
b) Phân loại theo khả năng chịu uốn của móng:
* M.cứng,
* M.mềm.
c) Phân loại theo tình hình tải trọng tác dụng
* M.chịu tải trọng đúng tâm.
* M.chịu tải trọng lệch tâm
* M.thường xuyên chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn.
* M.chủ yếu chịu tải trọng đứng.
2
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
§2.2 Cấu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng
I. Móng đơn
1) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước: 2 chiều (l,b) nhỏ, chênh lệch
không lớn →Tính toán ư/s, b/d theo trạng thái
không gian.
-Áp dụng trong trường hợp : tải trọng CT
không lớn, nền tương đối tốt.
TD: Móng dưới cột nhà, cột điện, cột đỡ cầu

máng,…
2) Vật liệu và kết cấu móng
-Vật liệu liên quan đến thiết kế cấu tạo móng
•VL đá xây, bê tông
… →cấu tạo móng không sinh
b/d uốn, gọi là Móng Cứng.
• VL bê tông cốt thép
… →cấu tạo móng có khả
năng chịu b/d uốn, gọi là Móng Mềm.
3
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
•K.cấu móng cứng:
- Hình dạng móng: Mặt biên móng bao ngoài hệ đường truyền ư.s
trong khối móng cứng → có dạng hình thang (đ/với M.bê tông), dạng
bậc thang (đ/với M.gạch, đáxây)
-Tính toán KC để móng đủ cứng không bị cắt theo t/diện m-n, m'-n'
(nơi chịu mômen lớn nhất):
. Khống chế theo tỷ số H/L cho toàn móng
. Khống chế theo tỷ số
h/ℓ cho mỗi bậc móng
l
h
4
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
 Có thể dùng góc mở lớn nhất α
max
để phân biệt móng cứng hay
mềm:
• Kết cấu M.cứng: α≤α
max

, có ý nghĩa như
H/L, h/ℓ ≥ trị số cho phép cho trong bảng.
Sơ đồ bố trí móng
5
Bảng 2.1: Trị số h/l (H/L) cho phép của các loại móng nông
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
• Kết cấu móng mềm: Khi α > α
max
:
Trường hợp tải trọng lớn hoặc lệch tâm lớn, tình hình địa chất không
cho phép tăng thêm độ sâu chôn móng , phải cấu tạo M.mềm (TD:
mực nước mgầm cao, tầng đất tốt không dầy) → dùng M.btct là hợp
lý và được tính theo M.mềm (chương 3).
6
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
7
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
II. Móng băng
1) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước
: chiều dài rất lớn so với chiều rộng (l/b rất lớn)
→Tính toán theo trạng thái phẳng (ứng suất phẳng, hoặc biến
dạng phẳng).
- Trường hợp áp dụng
:
. Khi KCPTrên công trình có cấu tạo liên tục (móng dưới tường
nhà, M.tường chắn)
. Móng dưới hàng cột, M.đỡ ống dẫn nước…thì cần so sánh
giữa m.đơn và m.băng để chọn phương án hợp lý.
- Ưu điểm

: giảm a.s và chênh lệch a.s đáy móng, do đógiảm chênh
lệch lún giữa các cột.
8
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2) Vật liệu và kết cấu móng
- đ/với Móng băng là móng cứng:
Không cần kiểm tra độ cứng theo phương dọc móng. Kiểm tra mặt cắt
ngang M.băng tương tự M.đơn, nhưng với
α
max
lấy tăng lên 2÷3 độ
- đ/với Móng băng là móng mềm:
α
Kết cấu Tường chắn
9
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
10
- đ/với Móng băng là móng
mềm:
Khi tải trọng lớn, đất nền xấu thì
M.băng giao nhau và M.băng dưới
hàng cột nên bằng btct, và tính theo
dầm (dải) trên nền đàn hồi.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
III. Móng bản
1) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước: chiều dài và chiều rộng đều lớn
. Nền có trạng thái ưs không gian,
. Nếu chiều dầy nền nhỏ, nền b/d 1 hướng
- Trường hợp áp dụng:

. Móng dưới cống, móng trạm bơm, nhà máy thủy điện, tháp nước…
. Dùng trong trường hợp tải trọng rất lớn, đất nền mềm yếu,
M.bản làm giảm áp suất và phân bố
đều hơn lên mặt nền
2) Vật liệu và kết cấu móng
- VL thường là btct.
-Cấu tạo m.b kiểu vòm ngược,
-Cấu tạo m.b kiểu hộp
Tính toán móng bản theo móng mềm
11
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Móng tháp nước có dạng bản bê tông cốt thép liên tục
12
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-Cấu tạo m.bản kiểu vòm ngược
-Cấu tạo m.bản kiểu hộp
13
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
∗ Tính với tải trọng tiêu chuẩn (N
tc
), THTT
cơ bản, chỉ tiêu cơ lý đất nền lấy giá trị
tính toán, với k
đ
= 1
∗ Nội dung tính toán gồm 2 bước
- Sơ bộ xác định kích thước móng
- Kiểm tra các điều kiện về biến dạng
§2.3 Tính nền móng công trình không chịu lực ngang
thường xuyên theo TTGH về biến dạng

đ
tc
tt
k
A
A =
I. Sơ bộ xác định kích thước móng
1. Nguyên tắc:
Trong tính nền móng theo TTGH-2 thì biến dạng của nền được tính khi
nền làm việc trong giai đoạn biến dạng tuyến tính, nghĩa là:
p
tb
≤
R
tc
(2.1a)
trong đó R
tc
= m p
1/4
;
R
tc
= m (A
¼
γ.b + B.q +D.c)
14
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
 Cũng cần lưu ý: Theo TL ‘Nguyên lý ĐKT’ của B.M. Das:
q

o
≤ q
all
(2.1b)
với q
all
= q
u
/ FS (2.1c)
trong đó, q
o
– áp lực trung bình lên mặt nền
q
all
–tải trọng cho phép
q
u
–tải trọng giới hạn
FS -hệ số an toàn
Chú ý: q
all
với FS ≥ 3, có ý nghĩatương tự R
tc
,
15
Nhận thấy, 2 vế của biểu thức (2.1a) đều phụ thuộc vào kích thước đáy
móng, b. Vậy chọn b thế nào là hợp lý?
• Nếu chọn kích thước đáy móng quá nhỏ thì áp suất đáy móng tăng,
nền đất có thể phát sinh những vùng biến dạng dẻo quá lớn, làm tăng
biến dạng của đất nền và nền đất không còn là môi trường biến dạng

tuyến tính nữa.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
-vìthế, để đảm bảo cả điều kiện kinh tế và kỹ thuật cần chọn kích
thước móng sao cho:
* biến dạng của đất nền không quá lớn và có thể áp dụng lý thuyết
đàn hồi tính các đặc trưng biến dạng.
* tận dụng hết khả năng làm việc của đất nền trong giai đoạn biến
dạng tuyến tính.
- Như vậy cần đả
m bảo đ/kiện sau:
p
tb
=R
tc
(2.1a)
Khi tải trọng lệch tâm cần đảm bảo thêm điều kiện
p
max
<1,2 R
tc
(2.2)
→ gọi là phương pháp x/đ kích thước móng theo áp lực tiêu
chuẩn (R
tc
)
16
• Nếu chọn kích thước quá lớn thì sẽ tốn kém nhiều, và không tận
dụng được khả năng làm việc của nền.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2. Xác định kích thước móng

khi tải trọng đúng tâm:
a) Đối với móng đơn:
p = R
tc
(2.1)
p = (2.4)
F=l.b
; đặt
α
= l/b → F=
α
.b
2
γ
tb
-trọng lượng riêng của đất và móng
p = + γ
tb
.H
m
(2-5)
+
γ
tb
.H
m
= m(A
1/4
γ
b + Bq + Dc)

b
3
+ K
1
b
2
-K
2
= 0 (2-6)
b
l
GN
tc
.
+
2
.b
N
tc
α
2
.b
N
tc
α
N
tc
l
b
H

m
p
17
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
K
1
= M
1
. + M
2
. - M
3
.γ
tb
. (2-7)
K
2
= -M
3
. (2-8)
trong đó: M
1
, M
2
, M
3
~
ϕ
tc
của đất

γ
q
γ
c
γ
m
H
m
αγ
m
N
tc
b) Đối với móng băng:
p =, F=1.b (2.4)‘
p = + γ
tb
.H
m
(2-5)’
b
2
+ L
1
b - L
2
= 0 (2-6)’
trong đó, L
1
, L
2

được tính theo công thức tương tự K
1
, K
2
.
(Lưu ý: theo công thức (2-8) tính cho L
2
không có α)
b
N
tc
b
GN
tc
.1
+
18
2-Xác định kích thước móng khi tải trọng đúng tâm (tiếp)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
3-Xác định kích thước móng khi tải trọng lệch tâm:
II. Kiểm tra điều kiện biến dạng của móng
-Đ
ể công trình làm việc bình thường về mặt biến dạng cần phải thoả
mãn các điều kiện sau: D
tt
≤ D
gh
(1.1)
-Tùy yêu cầu cụ thể của mỗi công trình để quyết định các loại biến
dạng nào cần kiểm tra. Ở đây ta kiểm tra về độ lún, chênh lệch lún

và độ nghiêng của móng:
S ≤ S
gh
và ΔS ≤ ΔS
gh
(2-13)
e
P
0
Dùng p.pháp tính thử dần, gồm 2 bước:
- Coi như tải trọng đúng tâm, với p
tb
, tìm được b
1
,
-với b
1
, x/đ p
max
, kiểm tra theo điều kiện (2.2),
p
max
< 1,2 R
tc
-Nếu thỏa mãn, b
sb
= b
1
.
-Nếu không thỏa mãn: Xê dịch móng sang phía

lệch tâm để giảm p
max
cho đến khi thỏa mãn. Tuy
nhiên trong những trường hợp độ lệch tâm quá
lớn, thì cần kết hợp tăng thêm chiều rộng móng
mới đảm bảo điều kiện (2.2).
19
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
1- Tính trị số độ lún:
- Theo tiêu chuẩn xây dựng nhà cửa dân dụng và cộng nghiệp TCXD 45-
70, TCXD 45-78, có thể dùng phương pháp cộng lún từng lớp :
i
n
i
zi
i
i
n
i
i
h
E
SS
∑∑
==
==
1
0
1
σ

β
β
i
: hệ số phụ thuộc hệ số nở hông μ
oi
của
đất. Theo TCXD 45-70 cho phép lấy
β
i
= β
o
=0,8 cho mọi loại đất.
γ
.h
m
20
σ
zi
σ
xi
h
i
S
i
Xét phân tố đất thứ i :
i