CHƯƠNG 14 MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

CHƯƠNG 14
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

278

1. GIỚI THIỆU VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
1.1. Cấu tạo
Cọc khoan nhồi là loại cọc được đúc bê tông tại chỗ vào trong lỗ trống được
đào hoặc khoan trong lòng đất, tiết diện ngang là tròn.

1.2. Công nghệ thi công
Gồm các bước cơ bản sau:
Tạo hố khoan: khi đào hố khoan ta phải giải quyết ổn định cho thành vách bằng
cách bơm dung dịch bentonite vào hố khoan trong khi đào và luôn giữ mực bùn khoan
trong hố móng cao hơn mực nước ngầm.
Đặt lồng thép: khi thả lồng thép vào hố khoan cần phải định vị cẩn thận để lồng
thép được nằm giữa hố đào (bêtông sẽ bao phủ toàn bộ lồng thép sau khi đổ), sau đó
đặt ống đổ bê tông.
Đổ bê tông vào hố khoan: đổ thật nhanh mẻ 6m
3
hoặc 8m
3
bê tông đầu tiên
trong tối đa 2 phút sao cho bê tông phủ thật nhanh đầu trépie và để bêtông không trộn
lẫn vào dung dịch bentonite, đồng thời đẩy dung dịch bentonite ra ngoài.

1.3. Ưu điểm của cọc khoan nhồi

Khi thi công không gây ảnh hưởng chấn động và môi trường xung quanh.
Sức chịu tải của cọc rất lớn nếu ta dùng đường kính lớn và độ sâu cọc lớn.
Lượng thép trong cọc khoan nhồi ít, chủ yếu để chịu tải trọng ngang.
Có khả năng thi công cọc khi qua các lớp đất cứng nằm xen kẽ.

1.4. Nhược điểm của cọc khoan nhồi
Giá thành cao do kỹ thuật thi công phức tạp, mặc dù thiết kế cốt thép trong cọc
rất tiết kiệm.
Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi rất phức tạp bằng
phương pháp siêu âm hay thử tĩnh tải cọc.
Ma sát bên thân cọc có thể giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công
nghệ tạo khoan lỗ.

2. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
Sức chịu tải nén dọc trục cho phép của cọc được chọn là nhỏ nhất trong các giá
trị sức chịu tải sau đây:
2.1. Theo điều kiện vật liệu
Sức chịu tải dọc trục cho phép của cọc theo vật liệu làm cọc:
vl u b sn s
Q R A R A 

Trong đó:
R
u
: cường độ chịu nén tính toán của bêtông làm cọc.
R
u
= min{R/4,5; 6000} với R là cường độ chịu nén tức thời trung bình của bê tông cọc
(kN/m
2

).
A
b
: diện tích mặt cắt ngang của bê tông trong cọc (m
2
).
R
sn
: cường độ chịu nén tính toán của cốt thép làm cọc.
R
sn
= min{f
c
/1.5; 220000}
f
c
: giới hạn chảy của cốt thép (kN/m
2
).
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

279

A
s
: diện tích mặt cắt ngang của cốt thép dọc trục (m
2
).

2.2. Theo điều kiện đất nền

2.2.1. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý
Sức chịu tải của cọc khoan nhồi có và không có mở rộng đáy cũng như của cọc
chịu tải trọng nén đúng tâm xác định theo công thức :
 
tc R p p f si i
Q m m q A u m f l


Trong đó :
m : hệ số điều kiện làm việc, trong điều kiện tựa lên đất sét có độ no nước G < 0,85 lấy
m = 0,8, còn các trường hợp còn lại lấy m = 1
m
R
: hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, lấy m
R
= 1, khi mở rộng đáy bằng
nổ mìn lấy m
R
= 1,3, khi mở rộng đáy bằng phương pháp đổ bê tông dưới nước lấy m
R

= 0,9.
q
p
cường độ của đất dưới mũi cọc( kN/m
2
),lấy theo các điều A8,A9 phụ lục A TCXD
205-1998
A
p

: diện tích mũi m
2

m
f
: hệ số điều kiện làm việc của đất ở bên hông cọc, lấy theo bảng A5 phụ lục A
TCXD 205-1998
f
si
: ma sát bên của lớp đất thứ i bên thân cọc (kN/m
2
),lấy theo bảng A2 phụ lục A
TCXD 205-1998
Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý được tính như sau :
tc
a
tc
Q
Q
k


Trong đó :
Q
a
: sức chịu tải cho phép của cọc (kN)
Q
tc
: sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc (kN)
K

tc
: hệ số an toàn lấy theo mục A1 TCXD 205-1998

2.2.2. Sức chịu tải của cọc theo cường độ
Sức chịu tải cực hạn của cọc :
u s p
Q Q Q

Sức chịu tỉa cho phép của cọc tính theo công thức :
p
s
a
sp
Q
Q
Q
FS FS


Q
s
: sức chịu tải cực hạn do ma sát (kN)
Q
p
: sức chịu tải cực hạn do mũi cọc (kN)
FS
s
: hệ số an toàn cho thành phần ma sát, lấy bằng 1,5 – 2,0.
FS
p

: hệ số an toàn cho thành phần mũi cọc, lấy bằng 2,0 – 3,0.
Sức chịu tải do ma sát Q
s
:
s si i
Q u f l


u : chu vi tiết diện cọc (m)
f
si
: lực ma sát đơn vị giữa lớp đất thứ i tác dụng lên cọc (kN/m
2
)
l
i
: chiều dài lớp đất thứ i mà cọc đi qua (m).
Lực ma sát đơn vị tính như sau :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

280

'
tan
II
si h ai ai
fc



Trong đó :
I
ai
c
là lực dính lớp đất thứ i (lấy theo TTGH I)
I
ai

là góc ma sát giữa cọc và đất nền (lấy theo TTGH I)
'
h

là ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương ngang (kN/m
2
).
''
hi vi si
k



'
vi

là ứng suất hữu hiệu giữa lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng (kN/m
2
)
si
k
là hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i,

1 sin
I
si i
k



Sức chịu tải do mũi Q
p
:
p p p
Q A q

A
p
: diện tích tiết diện ngang của mũi cọc (m
2
)
q
p
: cường độ đất nền ở mũi cọc (kN/m
2
).
Theo tezaghi :
'
1,3 0,3
p c q v
q cN N dN
  
  

Các hệ số N
c
, N
q
, N
γ
là hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất,
hình dạng mũi và phương pháp thi công.

2.2.3. Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn
Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức Nhật Bản :
 
1
0,2
3
a a p s s c c
Q N A N L N L u


  


N
a
chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc
N
s
chỉ số SPT của lớp đất rời bên thân cọc
N

c
chỉ số SPT của lớp đất dính bên thân cọc
L
s
chiều dài đoạn cọc nằm trong đất rời
L
c
chiều dài đoạn cọc nằm trong đất dính
u chu vi của tiết diện cọc
α hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công, α = 15

2.3. Sức chịu tải thiết kê
 
min
aTK ai
QQ

3. ÁP DỤNG TÍNH TOÁN
3.1. Mặt bằng bố trí móng đà kiềng
Nguyên tắc phân loại móng dựa trên cơ sở lực tác dụng vào móng. Lực tác
dụng khác nhau thì cấu tạo và kích thước các cấu kiện của móng cũng khác nhau. Tuy
nhiên để đơn giản cho công thiết kế, móng có tải tác dụng chênh lệch nhau không quá
15% có thể phân vào một loại móng.


MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

281

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

282

3.2. Tính móng M1
3.2.1. Tải trọng tác dụng
Bảng tổ hợp nội lực móng M1 tại vị trí cột 3F:

Story
Column
Load
P
V2
V3
M2
M3
Pmax
TRET
C2
TH8
-8066
112
0.13
0.193
133.09
M2max
TRET
C2
TH17
-7465

144.27
-1.67
-1.144
135.45
M3max
TRET
C2
TH1
-7827
137.89
-0.15
-0.414
141.56
V2max
TRET
C2
TH9
-7358
149.93
-0.39
-0.961
135.85
V3max
TRET
C2
TH2
-6671
68.62
2.24
0.452

70.643

Ta thực hiện tính toán với tổ hợp P
max
, V, M tương ứng, sau đó thực hiện kiểm
tra với các tổ hợp còn lại

3.2.2. Thông số cọc khoan nhồi
 Đường kính cọc : sử dụng cọc có đường kính D = 800mm
 Diện tích cọc :
22
80
5024
44
p
D
A

  
(cm
2
)
 Cốt thép trong cọc sử dụng thép CIII (SD390) có R
s
= 365000 kN/m
2
, f
c
= 390000
kN/m

2
.
Bố trí 16ϕ16 trong cọc, A
s
= 32,15 cm
2

 Diện tích bê tông cọc :
5024 32,15 4991,85
b p s
A A A    
(cm
2
)
 Bê tông B25(M350) có : R=35000 kN/m
2
, R
b
= 14500 kN/m
2
,
R
bt
= 1050 kN/m
2
, E
b

= 30000000 kN/m
2

.

3.2.3. Sức chịu tải của cọc
 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
Sức chịu tải dọc trục cho phép của cọc theo vật liệu làm cọc:
vl u b sn s
Q R A R A =6000 4991,85+220000 32,15=3702,48   
(kN)
Với
35000
7778
4,5
u
R 
(kN/m
2
) lấy R
u
= 6000 (kN/m
2
).

390000
260000
1,5
sn
R 
(kN/m
2
) lấy R

sn
= 220000 (kN/m
2
).

 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý :
Hệ số điều kiện làm việc m = 1.
Xác định thành phần sức kháng do mũi cọc :
Độ sâu mũi cọc : -40m
Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc : m
R
= 1
Chiều dài cọc : L = 35,5m , L/d
p
= 35,5/0,8 = 44,375, φ = 16,41
0

→
0
12,8
k
A 
;
0
24,8
k
B 
;
0,49



;
0,31



Trọng lượng đất dưới mũi cọc :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

283

'
20,2 10 10,2
I

  
kN/m
3

Trọng lượng đất bên trên thân cọc :
0,5 18 2,5 20 2,5 20,04 5 10,04 28 10,2 1,5 9,6
11,48
40
I

          

(kN/m
3
)

4000
p
q 
(kN/m
2
)
1 4000 0,5024 2009,6
R p p
m q A    
(kN)
Xác định thành phần sức ma sát bê thân cọc :
Chia đất nền thành các lớp đồng nhất dày không quá 2m.
Lập bảng tính như sau :
Lớp đất
Độ sâu (m)
I
L

m
f

f
si
(T/m
2
)
u.m
f
.f
si

.l
i
(T)
Từ
Đến
Giữa lớp
Chiều dày (li)
2
4.5
5.5
5
1
0.2
0.7
5.6
9.84
5.5
7.5
6.5
2
0.2
0.7
5.9
20.74
7.5
9.5
8.5
2
0.2
0.7

6.275
22.06
9.5
10.5
10
1
0.2
0.7
6.5
11.42
3
10.5
12.5
11.5
2
0.2
0.7
6.71
23.59
12.5
14.5
13.5
2
0.2
0.7
6.99
24.58
14.5
16.5
15.5

2
0.2
0.7
7.27
25.56
16.5
18.5
17.5
2
0.2
0.6
7.55
22.75
18.5
20.5
19.5
2
0.2
0.6
7.83
23.60
20.5
22.5
21.5
2
0.2
0.6
8.11
24.44
22.5

24.5
23.5
2
0.2
0.6
8.39
25.29
24.5
26.5
25.5
2
0.2
0.6
8.67
26.13
26.5
28.5
27.5
2
0.2
0.6
8.95
26.97
28.5
30.5
29.5
2
0.2
0.6
9.23

27.82
30.5
32.5
31.5
2
0.2
0.6
9.51
28.66
32.5
34.5
33.5
2
0.2
0.6
9.79
29.51
34.5
36.5
35.5
2
0.2
0.6
10
30.14
36.5
38.5
37.5
2
0.2

0.6
10
30.14
4
38.5
40
39.25
1.5
0.2
0.6
10
22.60
TỔNG u.mf.fsi.li (kN)
4559.50

 
tc R p p f si i
Q m m q A u m f l

= 4559,5 + 2009,6 = 6569,1 (kN)
6569,1
3753,77
1,75
tc
a
tc
Q
Q
k
  

(kN)

 Sức chịu tải của cọc theo cường độ :
Xác định sức chịu tải cực hạn do ma sát Q
s

s si i
Q u f l


'
tan
II
si h ai ai
fc



Lập bảng tính toán như sau :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

284

Lớp đất
Độ sâu (m)
l
i

(m)
c

I

tan(φ
I
)
σ’
vi

(kN/m
2
)
k
si

f
si
*l
i

từ
đến
giữa lớp
2
4.5
5.5
5
1
18.3
0.242
19.9

0.76479
31.2809
5.5
7.5
6.5
2
18.3
0.242
19.8
0.76479
69.9094
7.5
9.5
8.5
2
18.3
0.242
19.8
0.76479
77.2385
9.5
10.5
10
1
18.3
0.242
9.9
0.76479
41.3677
3

10.5
12.5
11.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
101.339
12.5
14.5
13.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
112.366
14.5
16.5
15.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
123.392
16.5
18.5
17.5

2
6.6
0.478
20.28
0.56874
134.419
18.5
20.5
19.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
145.445
20.5
22.5
21.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
156.472
22.5
24.5
23.5
2
6.6
0.478

20.28
0.56874
167.498
24.5
26.5
25.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
178.525
26.5
28.5
27.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
189.551
28.5
30.5
29.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
200.578

30.5
32.5
31.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
211.604
32.5
34.5
33.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
222.631
34.5
36.5
35.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
233.657
36.5
38.5
37.5

2
6.6
0.478
20.28
0.56874
244.683
4
38.5
40
39.25
1.5
35.7
0.294
14.4
0.71794
180.077
TỔNG f
si
l
i
(kN)
2822.03
2
251,2 2822 10 7088,95
s si i
Q u f l

    

(kN)

Xác định sức chịu tải cực hạn do mũi Q
p
:
p p p
Q A q

Với
'
1,3 0,3
p c q v
q cN N dN


  

Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất 4 có φ = 16,4
0

Tra bảng ta có :
N
q

N
c

N
γ

4.99
13.67

2.5
Vậy
'
1,3 0,3
p c q v
q cN N dN


  

1,3 35,7 13,67 4,99 457,57 0,3 9,6 0,8 2,5 2923,46         
(kN/m
2
)
4
5024 2923,46 10 1468,75
p p p
Q A q

    
(kN)
7088,95 1468,75
4034,05
23
p
s
a
sp
Q
Q

Q
FS FS
    
(kN)

 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT :
 
1
0,2
3
a a p s s c c
Q N A N L N L u


  


Các thông số được tóm tắt trong bảng sau :
Na
42
Ns
20
Ls
28
Nc
15
Lc
6
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

285

42
2
Vậy
 
1
0,2
3
a a p s s c c
Q N A N L N L u


  


 
2
1
15 42 5024 0,2 20 28 15 6 42 2 251,2 10 10 3499,8
3


            


(kN)
 Sức chịu tải thiết kế của cọc:
 
min 3499,8

aTK ai
QQ
(kN)

3.2.4. Tính toán sơ bộ số lượng cọc
 Ước lượng số lượng cọc :
Số lượng cọc ước lượng:
8066,1
1,4 3,27
3499,8
tt
aTK
N
n
Q

   

Vậy ta chọn số cọc bố trí là n = 4 cọc.
Trong đó:
N
tt
: tải trọng thẳng đứng
Q
a
: sức chịu tải tính toán của một cọc.
: hệ số xét tới ảnh hưởng của mômen, lấy từ 1.2→1.5 tùy theo giá trị mômen. Ở đây
lấy =1.4

 Bố trí cọc:

Bố trí cọc cách nhau một khoảng 3D = 3x800=2400 mm
Khoảng cách tứ mép cọc ngoài cùng đến mép đài lấy 400 mm
Cao trình đáy đài là -4,5m, chiều cao đài chọn 1,2m
Kích thước đài và bố trí cọc sơ bộ như hình vẽ :

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

286

3.2.5. Kiểm tra phản lực đầu cọc và sự làm việc nhóm
 Kiểm tra phản lực đầu cọc :
Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc.
Diện tích đáy đài : A = 16 m
2

Diện tích bản đế : A
bd
= 0,64 cm
2

Qui tải về đáy đài :
N
tt

= 8066,1+16x1,2x25 =
8546.1
kN
M
x
tt

= 133,092 + 112x1,2 =
267.492
kNm
M
y
tt

= 0,193 + 0,13x1,2 =
0.349
kNm
Tải trọng tác dụng lên các cọc lập thành bảng :
Vị trí
x
i
(m)
y
i
(m)
x
i
2

y
i
2
P
i
(kN)
1

-1.2
1.2
1.44
1.44
2192.180
2
1.2
1.2
1.44
1.44
2192.325
3
-1.2
-1.2
1.44
1.44
2080.725
4
1.2
-1.2
1.44
1.44
2080.870
TỔNG
5.76
5.76

Vậy P
max
= 2192,325 kN < Q

aTK
= 3499,8 kN → OK
P
min
= 2080,7 kN > 0 → OK

 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm :
Số hàng cọc : n
1
= 2
Số cọc trong 1 hàng : n
2
= 2
Hệ số nhóm :
       
1 2 2 1
12
1 1 2 1 2 2 1 2
1 1 18,43 0,795
90 90 2 2
n n n n
nn

         
    
   

   

Trong đó

1
arctan arctan 18,43
3
d
s

  
(
0
)
Sức chịu tải của nhóm cọc :
Q
nhóm
= η.n
c
.Q
aTK
= 0,795.4.3499,8 = 10972,7 kN > N
tt
= 8546,1 → OK.

3.2.6. Kiểm tra lún móng khối qui ước
Kết quả thí nghiệm nén cố kết :
Áp lực (kPa)
Hệ số rỗng e
0
0.658
50
0.618
100

0.605
200
0.589
400
0.57
800
0.548
1600
0.52
Chiều sâu cọc tính từ đáy đài : L
tb
= 35,5 m
Góc ma sát trung bình :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

287

828,1
23,32
35,5
ii
tb
tb
l
L


  


Chiều dài móng qui ước theo hai phương bằng nhau :
1
23,32
2 tan 3,2 2 35,5 tan 10,45
44
tb
qu qu tb
L B L L

       
(m)
Mômen chống uốn của móng khối qui ước :
2
3
10,45
190,08
66
qu qu
xy
LB
WW   
(m
3
)
Diện tích móng khối qui ước :
109,16
qu qu qu
A L B
(m

2
)
Diện tích mặt cắt ngang cọc :
A
c
= 2,01 (m
2
)
Thực hiện dời lực về đáy móng khối qui ước
Lập bảng tính sau :
Trên đáy đài
Dưới đáy đài
Ngoại lực
TLBT đất + bê tông đài
TLBT
Trọng lượng cọc
7014
2881.08
38647.85
1783.52
Vậy tải qui về đáy móng là :
N
qu
tc

= 50327.18
(kN)
M
x
tc

= 232.60
(kNm)
M
y
tc

= 0.30
(kNm)
Ứng suất dưới đáy móng khối qui ước là :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

288

461,04
tc
qu
tc
tb
qu
N
p
A

(kN/m
2
)
max min
tc tc
tc

qu y
x
tc
qu x y
NM
M
p
A W W

  



max
462,26
tc
p 
(kN/m
2
)
min
459,81
tc
p 
(kN/m
2
)
Xác định sức chịu tải của đất nền theo TTGH II:
 
''tc

qu II vp II
R m AB B Dc

  

Với m = 1 là hệ số điều kiện làm việc
'
360
vp f II
D


kN/m
2

Mũi cọc tại lớp đất 4 có φ = 16,59
0
, c = 36,4 kN/m
2
, γ’ = 9,9 kN/m
3
.
→ A = 0,379 ; B = 2,51 ; D = 5,08.
→
 
1,1 0,379 10,58 9,9 2,51 360 5,08 36,4 1244,93
tc
R        
(kN/m
2

)
461,04
tc
tb
p 
(kN/m
2
) < R
tc
= 1244,93 (kN/m
2
) → OK
max
462,26
tc
p 
(kN/m
2
) < 1,2 R
tc
= 1,2.1244,93 = 1493,92 (kN/m
2
)
→ OK
min
459,81
tc
p 
(kN/m
2

) > 0 → OK
Vậy điều kiện ổn định đất nền được thỏa mãn

Tính lún theo phương pháp tổng phân tố :
Áp lực gây lún :
'
100,35
tc
gl tb i
i
p p h

  

(kN/m
2
)
Chia đất nền thành các lớp đồng nhất dày 0,5 m
Công thức xác định gái trị áp lực :
p
1
= (
1
bt

+
2
bt

)/2

p
2
= p
1
+ (
1
gl

+
2
gl

)/2
Công thức tính lún :
S=

i
s
=
12
1
1
i
ee
h
e





Lập bảng tính toán sau :
Lớp chia
Z
(m)
Z/B
qu

A
qu
/B
qu

K
o

P
i
gl

σ
bt

P
1i

P
2i

e

1

e
2

S (cm)

0
0
1
1
100.35
360.69












363.16
456.48
0.57
0.56
0.20

1
0.5
0.04
1
0.96
96.66
365.64












368.11
458.07
0.57
0.56
0.19
2
1
0.09
1
0.92
92.97

370.59












373.06
459.65
0.57
0.56
0.18
3
1.5
0.13
1
0.89
89.28
375.54

378.01
461.24
0.57
0.56
0.17
4
2
0.18
1
0.85
85.59
380.49





MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

289

382.96
462.83
0.57
0.56
0.16
5
2.5
0.23
1
0.82
81.91
385.44












387.91

464.82
0.57
0.56
0.15
6
3
0.27
1
0.79
79.41
390.39












392.86
467.51
0.57
0.565
0.13
7
3.5

0.32
1
0.77
77.26
395.34





TỔNG
1,27

s = 1,27 < [s] = 8 cm → OK

3.2.7. Kiểm tra xuyên thủng

Chọn a
0
= 15 cm, chiều cao làm việc tiết diện đài :
h
0
= 1,2 – 0,15 = 1,05 (m)
Cạnh đáy tháp xuyên = 0,8 + 2.1,05 = 2,9 (m)
Khoảng cách hai mép ngoài 2 hàng cọc ngoài cùng : 3,2 (m)
Vậy tháp xuyên 45
0
có đáy lớn bao phủ một phần cọc.
Vẽ lại đáy tháp xuyên tiếp xúc mép trong hàng cọc ngoài cùng (α < 45
0

)
Cạnh tháp xuyên bằng khoảng cách mép trong hai hàng cọc ngoài cùng = 1,6 (m)
c = (1,6 – 0,8)/2 =0,4 (m)
u
m
= 2(h
c
+ b
c
+ 2c) = 4,8 (m)
0
0
1,05
0,75 1050 4,8 1,05 10418,62
0,4
cx bt
h
P R uh
c

      
(kN) >
8066,1
xt
P 
(kN)
→ OK.

3.2.8. Tính toán cố thép cho đài
Vì cọc không chịu nhổ nên không cần tính thép cho lớp trên của đài cọc. Thép ở

lớp trên đặt theo cấu tạo ϕ14 a200 cả hai phương
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

290


Thép lớp dưới :
Xem đài là bản console một đầu ngàm vào mép cột đầu kia tự do, giả thiết đài tuyệt
đối cứng.
Thép đặt theo phương X : Phản lực cọc 2 và 4 tạo M uốn lớn nhất
Giá trị mômen tác dụng
M = P
2
.L
2
+P
4
.L
4
= (2192,325 + 2080,8).0,8 = 3418,56 (kNm)
22
0
3418,56
0,059
0,9 14500 4 1,05
m
bb
M
R bh



  
  

1 1 2 0,061
m

   

0
0,061 0,9 14500 4 1,05 10000
92
365000
bb
s
s
R bh
A
R

    
  
(cm
2
)
Chọn 19ϕ25 a200 có A
s
= 93.1 cm
2
.

Thép đặt theo phương Y : Phản lực cọc 1 và 3 tạo M uốn xấp xỉ phương X.
Vậy chọn thép tương tự phương X.
Kết luận : bố trí thép ϕ25 a200 cho cả 2 phương đài cọc.

3.2.9. Kiểm tra cọc chịu tải ngang
Lực cắt tác dụng lên 1 cọc :
22
22
112 0,13
28
44
tt tt
xy
HH
H


  
(kN)
Mômen tại chân đài đã chuyển thành lực dọc trong cọc, nên cọc không có mômen tác
dụng. Chỉ có lực ngang tác dụng ở đầu cọc.
Mômen quán tính tiết diện ngang của cọc :
44
0,8
0,02
64 64
d
I

  

(m
4
).
Module đàn hồi của bê tông B25 : E
b
= 30.10
6
(kN/m
2
).
Chiều rộng quy ước cọc : b
c
= d + 1 = 0,8 +1 =1,8 (m)
Hệ số nền : dựa vào địa chất và tra bảng B1 phụ lục B TCXD 205:1998
7500 3 8000 7,5 6500 28,5 7500 1,5
6975
42,5
ii
i
Kl
K
l
      
  


(kN/m
2
).
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

291

Hệ số biến dạng :
5
5
6
6975 1,8
0,46
30 10 0,02
c
bd
b
Kb
EI


  


Chiều dài cọc trong đất tính đổi :
0,46 35,5 16,37
e bd
ll

    
(m)
Tra bảng G2 TCXD 205:1998 ta có :
A
0

= 2,441 B
0
= 1,621 C
0
= 1,751
Xác định chuyển vị ngang y
0
và góc xoay Ψ
0
ở đầu cọc :
Chuyển vị ngang của tiết diện cọc bởi lực đơn vị H
0
= 1 gây ra :
5
0
3 3 6
11
2,441 4,12 10
0,46 30 10 0,02
HH
bd b
A
EI



    
  
(m/kN)
Chuyển vị ngang của tiết diện cọc bởi lực đơn vị M

0
= 1 gây ra :
5
0
2 2 6
11
1,621 1,26 10
0,46 30 10 0,02
HM
bd b
B
EI



    
  
(m/kN)
Góc xoay của tiết diện cọc bởi lực đơn vị H
0
= 1 gây ra :
5
1,26 10
MH HM


  
(m
-1
kN

-1
)
Mômen uốn và lực cắt tại đầu cọc :
H
0
= H = 28 (kN)
M
0
= M + Hl
0
= 0
Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc tại cao trình mặt đất :
53
0 0 0
28 4,12 10 1,15 10
HH HM
y H M


      
(m)
54
0 0 0
28 1,26 10 3,5 10
MH MM
HM
  

      
(rad)

Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở mức đáy đài :
32
3
00
0 0 0
1,15 10
32
bb
Hl Ml
yl
E I E I


      
(m)
2
4
00
0
3,5 10
2
bb
Hl Ml
E I E I


    
(rad)
Áp lực σ
z

(kN/m
2
), mômen uốn M
z
(kNm), lực cắt Q
z
(kN) trong các tiết diện cọc được
tính theo công thức sau :
0 0 0
0 1 1 1 1
23
ze
bd bd bd b bd b
MH
K
z y A B C D
E I E I


   

   



2
0
0 3 0 3 0 3 3z bd b bd b
bd
H

M E Iy A E I B M C D
  

   

32
0 4 0 4 4 0 4z bd b bd b bd
Q E Iy A E I B MC H D
   
   

Z
e
là chiều sâu tính đổi, z
e
= α
bd
.z với α
bd
= 0,46.
Các hệ số A
1
, A
3
, A
4
, B
1
, B
2

, B
3
, C
1
, C
3
, C
4
, D
1
, D
3
, D
4
tra bảng trong phụ lục G
TCXD 205:1998.

Bảng giá trị mômen theo thân cọc :

z
z
e

A3
B3
C3
D3
M
z

0
0
0
0
1
0
0
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

292

-0.217
0.1
0
0
1
0.1
6.069
-0.434
0.2
-0.001
0
1
0.2
11.990
-0.650
0.3
-0.005
-0.001
1

0.3
17.565
-0.867
0.4
-0.001
-0.002
1
0.4
24.325
-1.084
0.5
-0.021
-0.005
0.999
0.5
27.727
-1.301
0.6
-0.036
-0.011
0.998
0.6
32.164
-1.517
0.7
-0.057
-0.02
0.996
0.699
35.947

-1.734
0.8
-0.085
-0.034
0.992
0.799
39.245
-1.951
0.9
-0.121
-0.055
0.985
0.879
40.833
-2.168
1
-0.167
-0.083
0.975
0.994
43.753
-2.384
1.1
-0.222
-0.122
0.96
1.09
45.268
-2.601
1.2

-0.287
-0.173
0.938
1.183
46.300
-2.818
1.3
-0.365
-0.238
0.907
1.273
46.601
-3.035
1.4
-0.455
-0.319
0.866
1.358
46.396
-3.251
1.5
-0.559
-0.42
0.881
1.437
45.719
-3.468
1.6
-0.676
-0.543

0.739
1.507
44.735
-3.685
1.7
-0.808
-0.691
0.646
1.566
43.321
-3.902
1.8
-0.956
-0.867
0.53
1.612
41.502
-4.118
1.9
-1.118
-1.074
0.385
1.64
39.566
-4.335
2
-1.295
-1.314
0.207
1.646

37.319
-4.552
2.1
-1.487
-1.590
-0.010
1.627
34.875
-4.769
2.2
-1.693
-1.906
-0.271
1.575
32.289
-4.985
2.3
-1.912
-2.263
-0.582
1.486
29.565
-5.202
2.4
-2.141
-2.663
-0.949
1.352
26.859
-5.419

2.5
-2.379
-3.109
-1.379
1.165
24.128
-5.636
2.6
-2.621
-3.600
-1.877
0.917
21.530
-5.852
2.7
-2.865
-4.137
-2.452
0.598
18.852
-6.069
2.8
-3.103
-4.718
-3.108
0.197
16.414
-6.286
2.9
-3.331

-5.340
-3.852
-0.295
13.969
-6.503
3
-3.540
-6.000
-4.688
-0.891
11.766
-6.719
3.1
-3.722
-6.690
-5.621
-1.603
9.473
-6.936
3.2
-3.864
-7.403
-6.653
-2.443
7.601
-7.153
3.3
-3.955
-8.127
-7.785

-3.424
5.809
-7.370
3.4
-3.979
-8.847
-9.016
-4.557
4.324
-7.586
3.5
-3.919
-9.544
-10.340
-5.854
3.068
-7.803
3.6
-3.757
-10.196
-11.751
-7.325
1.935
-8.020
3.7
-3.471
-10.776
-13.235
-8.979
0.982

-8.237
3.8
-3.036
-11.252
-14.774
-10.821
0.462
-8.454
3.9
-2.427
-11.585
-16.346
-12.854
0.059
-8.670
4
-1.614
-11.731
-17.919
-15.075
0.071
-8.887
4.1
-0.567
-11.638
-19.454
-17.478
0.191
-9.104
4.2

0.747
-11.249
-20.902
-20.048
0.610

Biểu đồ mômen dọc theo thân cọc :

MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

293



Bảng giá trị lực cắt dọc theo thân cọc :

z
z
e

A4
B4
C4
D4
Q
z

0
0
0

0
0
1
28.000
-0.217
0.1
-0.005
0
0
1
27.658
-0.434
0.2
-0.02
-0.003
0
1
26.769
-0.650
0.3
-0.045
-0.009
-0.001
1
25.333
-0.867
0.4
-0.08
-0.021
-0.003

1
23.485
-1.084
0.5
-0.125
-0.042
-0.008
0.999
21.335
-1.301
0.6
-0.18
-0.072
-0.016
0.997
18.881
-1.517
0.7
-0.245
-0.114
-0.003
0.994
16.261
-1.734
0.8
-0.32
-0.171
-0.051
0.989
13.582

-1.951
0.9
-0.404
-0.243
-0.082
0.98
10.857
-2.168
1
-0.499
-0.333
-0.125
0.967
8.085
-2.384
1.1
-0.603
-0.443
-0.183
0.946
5.381
-2.601
1.2
-0.714
-0.575
-0.258
0.917
2.974
-2.818
1.3

-0.838
-0.73
-0.356
0.876
0.386
-3.035
1.4
-0.967
-0.91
-0.479
0.821
-1.801
-3.251
1.5
-1.105
-1.116
-0.63
0.747
-3.956
-3.468
1.6
-1.248
-1.35
-0.815
0.652
-5.769
-3.685
1.7
-1.396
-1.643

-1.036
0.529
-6.029
-3.902
1.8
-1.547
-1.906
-1.299
0.374
-8.753
-4.118
1.9
-1.699
-2.227
-1.608
0.181
-9.976
-4.335
2
-1.848
-2.578
-1.966
-0.057
-10.893
-10
-9
-8
-7
-6
-5

-4
-3
-2
-1
0
0 10 20 30 40 50
Mz
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

294

-4.552
2.1
-1.992
-2.956
-2.379
-0.345
-11.642
-4.769
2.2
-2.125
-3.36
-2.849
-0.692
-12.112
-4.985
2.3
-2.243
-3.785
-3.379

-1.104
-12.423
-5.202
2.4
-2.339
-4.228
-3.973
-1.592
-12.542
-5.419
2.5
-2.407
-4.683
-4.632
-2.161
-12.470
-5.636
2.6
-2.437
-5.14
-5.355
-2.821
-12.258
-5.852
2.7
-2.42
-5.591
-6.143
-3.58
-11.878

-6.069
2.8
-2.346
-6.023
-6.99
-4.445
-11.432
-6.286
2.9
-2.2
-6.42
-7.892
-5.423
-10.819
-6.503
3
-1.969
-6.765
-8.84
-6.52
-10.087
-6.719
3.1
-1.638
-7.034
-9.822
-7.739
-9.387
-6.936
3.2

-1.187
-7.204
-10.822
-9.082
-8.450
-7.153
3.3
-0.599
-7.243
-11.819
-10.549
-7.567
-7.370
3.4
0.147
-7.118
-12.787
-12.133
-6.605
-7.586
3.5
1.074
-6.789
-13.692
-13.826
-5.583
-7.803
3.6
2.205
-6.212

-14.496
-15.613
-4.506
-8.020
3.7
3.563
-5.338
-15.151
-17.472
-3.411
-8.237
3.8
5.173
-4.111
-15.601
-19.374
-2.318
-8.454
3.9
7.059
-2.473
-15.779
-21.279
-1.099
-8.670
4
9.244
-0.358
-15.61
-23.14

0.138
-8.887
4.1
11.749
2.304
-15.007
-24.895
1.387
-9.104
4.2
14.591
5.584
-13.87
-26.468
2.715

Biểu đồ lực cắt dọc theo thân cọc :


-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0

-20.000 -10.000 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000
Qz
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

295


Bảng giá trị áp lực ngang theo thân cọc :

z
z
e

A1
B1
C1
D1
σ
z

0
0
1
0
0
0
0
-0.217
0.1
1

0.1
0.005
0
1.635
-0.434
0.2
1
0.2
0.02
0.001
3.040
-0.650
0.3
1
0.3
0.045
0.005
4.219
-0.867
0.4
1
0.4
0.08
0.011
5.177
-1.084
0.5
1
0.5
0.125

0.021
5.926
-1.301
0.6
0.999
0.6
0.018
0.036
6.467
-1.517
0.7
0.999
0.7
0.245
0.057
6.836
-1.734
0.8
0.997
0.799
0.32
0.085
7.024
-1.951
0.9
0.995
0.899
0.405
0.121
7.056

-2.168
1
0.992
0.997
0.499
0.167
6.978
-2.384
1.1
0.987
1.095
0.604
0.222
6.760
-2.601
1.2
0.979
1.192
0.718
0.288
6.420
-2.818
1.3
0.969
1.287
0.841
0.365
6.009
-3.035
1.4

0.955
1.379
0.974
0.456
5.544
-3.251
1.5
0.937
1.468
1.115
0.56
5.033
-3.468
1.6
0.913
1.553
1.264
0.678
4.469
-3.685
1.7
0.882
1.633
1.421
0.812
3.878
-3.902
1.8
0.848
1.706

1.584
0.961
3.430
-4.118
1.9
0.795
1.77
1.752
1.126
2.692
-4.335
2
0.735
1.823
1.924
1.308
2.111
-4.552
2.1
0.662
1.863
2.098
1.506
1.537
-4.769
2.2
0.575
1.887
2.272
1.72

1.022
-4.985
2.3
0.47
1.892
2.443
1.95
0.501
-5.202
2.4
0.347
1.874
2.609
2.195
0.074
-5.419
2.5
0.202
1.83
2.765
2.454
-0.347
-5.636
2.6
0.033
1.755
2.907
2.724
-0.752
-5.852

2.7
-0.162
1.643
3.03
3.003
-1.080
-6.069
2.8
-0.385
1.49
3.128
3.288
-1.348
-6.286
2.9
-0.64
1.29
3.196
3.574
-1.651
-6.503
3
-0.928
1.037
3.225
3.858
-1.899
-6.719
3.1
-1.251

0.723
3.207
4.133
-2.062
-6.936
3.2
-1.612
0.343
3.132
4.392
-2.271
-7.153
3.3
-2.011
-0.112
2.991
4.626
-2.399
-7.370
3.4
-2.45
-0.648
2.772
4.826
-2.539
-7.586
3.5
-2.928
-1.272
2.463

4.98
-2.646
-7.803
3.6
-3.445
-1.991
2.05
5.075
-2.760
-8.020
3.7
-4
-2.813
1.52
5.097
-2.845
-8.237
3.8
-4.59
-3.742
0.857
5.029
-2.984
-8.454
3.9
-5.21
-4.784
0.047
4.853
-3.072

-8.670
4
-5.854
-5.941
-0.927
4.548
-3.194
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

296

-8.887
4.1
-6.514
-7.216
-2.08
4.092
-3.282
-9.104
4.2
-7.179
-8.607
-3.428
3.461
-3.345


Biểu đồ áp lực ngang theo thân cọc :

Kiểm tra ổn định nền đất quanh cọc :
 
 
'
12
4
tan
cos
z z v I I
I
c
     

  

Tại độ sâu z = 1,95m so với đáy đài hay -6,45m từ mặt đất có σ
zmax
= 7,056 (kN/m
2
) →
σ’
v
= 118,16 kN/m
2

Lớp 2 có c
I
= 18,3 kN/m
2

; φ
I
= 13,61
0
.
 
 
 
 
0
0
4
1 0,7 118,16 tan 13,61 0,6 18,3 114,08
cos 13,61
z

     
(kN/m
2
) > σ
z
= 7,056
(kN/m
2
) → OK.
Vậy thỏa điều kiện ổn định nền đất quanh cọc.

3.2.10. Tính cốt thép trong cọc
 Kiểm tra khả năng chịu uốn
Ta có giá trị moment M

max
của cọc khi chịu tải trọng ngang là (căn cứ trên đồ thị quan
hệ moment theo độ sâu):
M
max
= 46,6 (kNm)
Ta qui đổi tiết diện hình tròn của cọc ra tiết diện hình vuông tương đương để tính cốt
thép cho cọc nhồi khi chịu tải trọng ngang :
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
-4 -2 0 2 4 6 8
σz
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

297

22
2
70,88
44
dd

bb

   
(cm)
Diện tích cốt thép trong cọc :
A
s
= A’
s
= 32,15/4 = 8,03 (cm
2
).
Chọn cốt thép trong cọc là thép CIII(SD390) có R
s
= 365000 kN/m
2
.
Bê tông cọc là B25 có R
b
= 14500 kN/m
2

Chọn a = a’ = 7 cm → h
0
= 70,88 – 7 = 63,88 cm
Khả năng chịu M của cọc :
[M] = 166,88 kNm > M
max
= 46,6 kNm → OK.
Theo lí thuyết ta sẽ cắt thép chịu mô men uốn của cọc tại vị trí moment có M

z
= 0, tức
là ở độ sâu khoảng 11m tính từ đáy đài.
Thực tế thi công hiện nay, người ta không cắt thép hoàn toàn tại vị trí dứt moment,
thậm chí không cắt thép. Đó là vì các lí do sau:
 Thuận lợi cho thi công: không cần một bộ đỡ cốt thép khỏi tuột xuống dưới do
không được chống xuống nền đất đáy cọc, hơn nữa lồng thép cũng ổn định hơn.
 Khi xét tới tải trọng động đất, nếu đoạn cọc bên dưới hoàn toàn không có cốt thép
thì sẽ bị phá hoại cắt rất dễ dàng.
Tuy nhiên ở đây, để tiết kiệm, ta sẽ cắt một nửa số lượng thép trong cọc, tức 8ϕ16 tại
vị trí cách đáy đài là 11m, còn lại sẽ cho xuống đến hết chiều dài cọc. Cốt thép được
cắt xen kẽ nhau.

 Kiểm tra khả năng chịu cắt
Ta có giá trị Q
max
của cọc khi chịu tải trọng ngang là: Q
max
= 28 kN.
Kiểm tra điều kiện tính cốt đai :
 
 
0
3
1 0,6 1 0 0 1050 0,70 0,63 285,25
n
b b f bt
Q R bh
  
          

(kN) > Q
max

= 28 (kN) → OK.
Như vậy cốt đai bố trí cấu tạo. Chọn cốt đai ϕ8 a200, đai dùng đai xoắn.

3.3. Tính móng M3
3.3.1. Tải trọng tác dụng
Bảng tổ hợp nội lực móng M3 tại vị trí cột 1F:

Story
Column
Load
P
V2
V3
M2
M3
Pmax
TRET
C21
TH8
-3672
43.53
2.22
2.431
54.809
M2max
TRET
C21

TH14
-3607
46.84
2.69
2.51
55.543
M3max
TRET
C21
TH9
-3237
65.93
2.02
2.001
60.108
V2max
TRET
C21
TH9
-3237
65.93
2.02
2.001
60.108
V3max
TRET
C21
TH6
-3455
54.66

2.84
2.422
57.372

Ta thực hiện tính toán với tổ hợp P
max
, V, M tương ứng, sau đó thực hiện kiểm
tra với các tổ hợp còn lại

3.3.2. Thông số cọc khoan nhồi
 Đường kính cọc : sử dụng cọc có đường kính D = 800mm
 Diện tích cọc :
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

298

22
80
5024
44
p
D
A

  
(cm
2
)
 Cốt thép trong cọc sử dụng thép CIII (SD390) có R
s

= 365000 kN/m
2
, f
c
= 390000
kN/m
2
.
Bố trí 16ϕ16 trong cọc, A
s
= 32,15 cm
2

 Diện tích bê tông cọc :
5024 32,15 4991,85
b p s
A A A    
(cm
2
)
 Bê tông B25(M350) có : R=35000 kN/m
2
, R
b
= 14500 kN/m
2
,
R
bt
= 1050 kN/m

2
, E
b

= 30000000 kN/m
2
.

3.3.3. Sức chịu tải của cọc
 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
Sức chịu tải dọc trục cho phép của cọc theo vật liệu làm cọc:
vl u b sn s
Q R A R A =6000 4991,85+220000 32,15=3702,48   
(kN)
Với
35000
7778
4,5
u
R 
(kN/m
2
) lấy R
u
= 6000 (kN/m
2
).
390000
260000
1,5

sn
R 
(kN/m
2
) lấy R
sn
= 220000 (kN/m
2
)

 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý :
Hệ số điều kiện làm việc m = 1.
Xác định thành phần sức kháng do mũi cọc :
Độ sâu mũi cọc : -40m
Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc : m
R
= 1
Chiều dài cọc : L = 35,5m , L/d
p
= 35,5/0,8 = 44,375, φ = 16,41
0

→
0
12,8
k
A 
;
0
24,8

k
B 
;
0,49


;
0,31



Trọng lượng đất dưới mũi cọc :
'
20,2 10 10,2
I

  
kN/m
3

Trọng lượng đất bên trên thân cọc :
0,5 18 2,5 20 2,5 20,04 5 10,04 28 10,2 1,5 9,6
11,48
40
I

          

(kN/m
3

)
4000
p
q 
(kN/m
2
)
1 4000 0,5024 2009,6
R p p
m q A    
(kN)
Xác định thành phần sức ma sát bê thân cọc :
Chia đất nền thành các lớp đồng nhất dày không quá 2m.
Lập bảng tính như sau :
Lớp đất
Độ sâu (m)
I
L

m
f

f
si
(T/m
2
)
u.m
f
.f

si
.l
i
(T)
Từ
Đến
Giữa lớp
Chiều dày (li)
2
4.5
5.5
5
1
0.2
0.7
5.6
9.84
5.5
7.5
6.5
2
0.2
0.7
5.9
20.74
7.5
9.5
8.5
2
0.2

0.7
6.275
22.06
9.5
10.5
10
1
0.2
0.7
6.5
11.42
3
10.5
12.5
11.5
2
0.2
0.7
6.71
23.59
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

299

12.5
14.5
13.5
2
0.2
0.7

6.99
24.58
14.5
16.5
15.5
2
0.2
0.7
7.27
25.56
16.5
18.5
17.5
2
0.2
0.6
7.55
22.75
18.5
20.5
19.5
2
0.2
0.6
7.83
23.60
20.5
22.5
21.5
2

0.2
0.6
8.11
24.44
22.5
24.5
23.5
2
0.2
0.6
8.39
25.29
24.5
26.5
25.5
2
0.2
0.6
8.67
26.13
26.5
28.5
27.5
2
0.2
0.6
8.95
26.97
28.5
30.5

29.5
2
0.2
0.6
9.23
27.82
30.5
32.5
31.5
2
0.2
0.6
9.51
28.66
32.5
34.5
33.5
2
0.2
0.6
9.79
29.51
34.5
36.5
35.5
2
0.2
0.6
10
30.14

36.5
38.5
37.5
2
0.2
0.6
10
30.14
4
38.5
40
39.25
1.5
0.2
0.6
10
22.60
TỔNG u.mf.fsi.li (kN)
4559.50

 
tc R p p f si i
Q m m q A u m f l

= 4559,5 + 2009,6 = 6569,1 (kN)
6569,1
3753,77
1,75
tc
a

tc
Q
Q
k
  
(kN)
 Sức chịu tải của cọc theo cường độ :
Xác định sức chịu tải cực hạn do ma sát Q
s

s si i
Q u f l


'
tan
II
si h ai ai
fc



Lập bảng tính toán như sau :
Lớp đất
Độ sâu (m)
l
i

(m)
c

I

tan(φ
I
)
σ’
vi

(kN/m
2
)
k
si

fsi*li
từ
đến
giữa lớp
2
4.5
5.5
5
1
18.3
0.242
19.9
0.76479
31.2809
5.5
7.5

6.5
2
18.3
0.242
19.8
0.76479
69.9094
7.5
9.5
8.5
2
18.3
0.242
19.8
0.76479
77.2385
9.5
10.5
10
1
18.3
0.242
9.9
0.76479
41.3677
3
10.5
12.5
11.5
2

6.6
0.478
20.28
0.56874
101.339
12.5
14.5
13.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
112.366
14.5
16.5
15.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
123.392
16.5
18.5
17.5
2
6.6
0.478
20.28

0.56874
134.419
18.5
20.5
19.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
145.445
20.5
22.5
21.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
156.472
22.5
24.5
23.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
167.498
24.5

26.5
25.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
178.525
26.5
28.5
27.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
189.551
28.5
30.5
29.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
200.578
30.5
32.5
31.5
2

6.6
0.478
20.28
0.56874
211.604
32.5
34.5
33.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
222.631
34.5
36.5
35.5
2
6.6
0.478
20.28
0.56874
233.657
36.5
38.5
37.5
2
6.6
0.478
20.28

0.56874
244.683
4
38.5
40
39.25
1.5
35.7
0.294
14.4
0.71794
180.077
TỔNG f
si
l
i
(kN)
2822.03
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

300


2
251,2 2822 10 7088,95
s si i
Q u f l

    


(kN)
Xác định sức chịu tải cực hạn do mũi Q
p
:
p p p
Q A q

Với
'
1,3 0,3
p c q v
q cN N dN


  

Mũi cọc cắm sâu vào lớp đất 4 có φ = 16,4
0

Tra bảng ta có :
N
q

N
c

N
γ

4.99

13.67
2.5
Vậy
'
1,3 0,3
p c q v
q cN N dN


  

1,3 35,7 13,67 4,99 457,57 0,3 9,6 0,8 2,5 2923,46         
(kN/m
2
)
4
5024 2923,46 10 1468,75
p p p
Q A q

    
(kN)
7088,95 1468,75
4034,05
23
p
s
a
sp
Q

Q
Q
FS FS
    
(kN)

 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT :
 
1
0,2
3
a a p s s c c
Q N A N L N L u


  


Các thông số được tóm tắt trong bảng sau :
Na
42
Ns
20
Ls
28
Nc
15
Lc
6
42

2
Vậy
 
1
0,2
3
a a p s s c c
Q N A N L N L u


  


 
2
1
15 42 5024 0,2 20 28 15 6 42 2 251,2 10 10 3499,8
3


            


(kN)

 Sức chịu tải thiết kế của cọc:
 
min 3499,8
aTK ai
QQ

(kN)

3.3.4. Tính toán sơ bộ số lượng cọc
 Ước lượng số lượng cọc :
Số lượng cọc ước lượng:
3672,1
1,4 1,5
3499,8
tt
aTK
N
n
Q

   

Vậy ta chọn số cọc bố trí là n = 2 cọc.
Trong đó:
N
tt
: tải trọng thẳng đứng
Q
a
: sức chịu tải tính toán của một cọc.
MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

301

: hệ số xét tới ảnh hưởng của mômen, lấy từ 1.2→1.5 tùy theo giá trị mômen. Ở đây
lấy =1.4

 Bố trí cọc:
Bố trí cọc cách nhau một khoảng 3D = 3x800=2400 mm
Khoảng cách tứ mép cọc ngoài cùng đến mép đài lấy 400 mm
Cao trình đáy đài là -4,5m, chiều cao đài chọn 1,2m
Kích thước đài và bố trí cọc sơ bộ như hình vẽ :

3.3.5. Kiểm tra phản lực đầu cọc và sự làm việc nhóm
 Kiểm tra phản lực đầu cọc :
Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc.
Diện tích đáy đài : A = 6,4 m
2

Diện tích bản đế : A
bd
= 0,36 cm
2

Qui tải về đáy đài :
N
tt

= 3672,1+6,4x1,2x25 =
3864
kN
M
x
tt

= 54,809 + 43,53x1,2 =

107,05
kNm
M
y
tt

= 2,431 + 2,22x1,2 =
2,504
kNm
Tải trọng tác dụng lên các cọc lập thành bảng :
Vị trí
x
i
(m)
y
i
(m)
x
i
2

y
i
2
P
i
(kN)
1
0
1.2

0
1.44
1976.603
2
0
-1.2
0
1.44
1887.398
TỔNG
0
2.88

Vậy P
max
= 1976,603 kN < Q
aTK
= 3499,8 kN → OK
P
min
= 1887,398 kN > 0 → OK

 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm :
Số hàng cọc : n
1
= 1
Số cọc trong 1 hàng : n
2
= 2
Hệ số nhóm :

       
1 2 2 1
12
1 1 1 1 2 2 1 1
1 1 18,43 0,89
90 90 1 2
n n n n
nn

         
    
   

   