BÀI GIẢNG nền MÓNG , hệ CAO ĐẲNG

BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

BÀI GIẢNG NỀN MÓNG

Chương I

MỞ ĐẦU

I. KHÁI NIỆM
Công trình xây dựng thường
được chia ra làm hai phần lớn: kết cấu
phần trên (tính từ đỉnh móng trở lên),
kết cấu phần dưới (tính từ đỉnh móng
trở xuống).
Kết cấu phần dưới gồm hai bộ
phận: móng và nền.
- Móng là phần công trình kéo dài
xuống dưới mặt đất, có tác dụng tiếp
nhận tải trọng của công trình và truyền
tải trọng đó lên đất nền dưới đáy móng.
- Nền là phần đất nằm dưới đáy móng, tiếp thu tải trọng từ móng truyền xuống.
Nền gồm hai loại: nền thiên nhiên và nền nhân tạo.
+ Nền thiên nhiên: là nền khi xây dựng công trình không cần biện pháp nào để
xử lý về mặt vật lý và cơ học của đất.
+ Nền nhân tạo: là loại nền khi xây dựng cần dung các biện pháp nào đó để cải
thiện, làm tăng cường khả năng chịu tải của đất nền.
II. PHÂN LOẠI MÓNG
Có nhiều cách phân loại móng: phân loại theo vật liệu, theo cách chế tạo
móng, theo đặc tính tác dụng của tải trọng và theo phương pháp thi công. Ở đây

ta tìm hiểu phân loại móng theo phương pháp thi công.

GV: Hồ Thị Thanh Mai

1

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

Theo phương pháp thi công móng được chia làm hai loại: móng nông và
móng sâu.
- Móng nông: là các loại móng có độ chôn sâu kể từ mặt đất đến đáy móng nhỏ
hơn 5 – 6m. Móng nông được phân ra các loại sau: móng đơn, móng băng,
móng bè (móng bản).
- Móng sâu: Là loại móng khi thi công không cần đào hố móng hoặc chỉ đào
một phần rồi dùng phương pháp nào đó hạ, đưa móng xuống độ sâu thiết kế.
Thường sử dụng cho các công trình có tải trọng lớn mà lớp đất tốt nằm ở tầng
sâu. Móng sâu thường gồm các loại: móng cọc, móng giếng chìm, móng giếng
chìm hơi ép.
III. NGUYÊN LÝ CHUNG TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG THEO
TRẠNG THÁI GIỚI HẠN
1, Khái niệm về trạng thái giới hạn
Trạng thái giới hạn được hiểu là ngưỡng cuối cùng về phương diện kỹ
thuật mà không có bất kỳ sự cố nào (về độ võng, nứt, biến dạng, mất ổn định)
của toàn bộ công trình hoặc một vài bộ phận công trình về sự toàn vẹn lẫn việc
khai thác một cách bình thường.

Theo quy phạm mới, việc tính toán nền móng theo 3 trạng thái giới hạn
+ Trạng thái giới hạn1: Tính toán về cường độ ổn định của nền và móng.
+ Trạng thaí giới hạn 2: Tính toán về biến dạng,lún của nền móng.
+ Trạng thái giới hạn 3: Tính toán về sự hình thành và phát triển khe nứt (chỉ sử
dụng cho tính toán kết cấu móng).
2, Tính toán móng theo trạng thái giới hạn
a, Tính toán theo TTGH 1
- Điều kiện tính toán nền:

N≤

Φ
FS

Trong đó:
N: Tải trọng thiết kế hoặc tải trọng ngoài tác dụng lên nền trong trường hợp bất
lợi nhất.
GV: Hồ Thị Thanh Mai

2

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

Φ: Sức chịu tải của nền theo phương của lực tác dụng.
FS: Hệ số an toàn, phụ thuộc loại nền và tính chất của tải trọng, công trình

- Đối với bản thân móng:

σ max ≤ R
Trong đó:

σ max : ứng suất lớn nhất trong móng do tải trọng công trình và phản lực đất gây
ra.
R: cường độ cho phép (cường độ tính toán) của đất nền tương ứng với sự phá
hoại của ứng suất.
b, Tính toán theo TTGH2
Việc tính toán nền móng theo TTGH2 trong thực tế là tính toán nhầm hạn
chế lún các dạng của nền, được áp dụng cho tất cả các loại nền trừ các loại nền
đất sét rất cứng, cát rất chặt, đất nửa đá và đá.
* Các điều kiện:
S < [S]

∆ S < [ ∆ S]
Trong đó:
S, ∆ S: chuyển vị lún, lún lệch do tải trọng gây ra.
[S], [ ∆ S]: chuyển vị lún, lún lệch giới hạn.

Chương II: MÓNG NÔNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN

§1.

Khái niệm chung

- Móng nông là các loại móng có độ sâu kể từ đáy móng đến mặt đất hoặc tới
mức xói < 5 – 6cm, hay chiều sâu tương đối h/b < 1,5 – 2 (b: bề rộng móng).
- Móng nông thường được sử dụng đối với những công trình xây dựng trong

điều kiện địa chất tương đối đơn giản.
- Khi thi công móng nông phải đào đất đến độ sâu đặt móng gọi là đào hố móng.
Nếu vị trí xây móng không có nước thì thi công móng dễ dàng, hố móng gọi là
hố móng đào trần. Ở nơi đặt móng có nước mặt hoặc nước ngầm thì công tác thi
GV: Hồ Thị Thanh Mai

3

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

công phức tạp, nhất là mực nước mặt quá sâu thì phải dung các thiết bị ngăn
nước để đào đất, phương pháp thi công này rất tốn kém.
- So với các loại móng sâu, móng nông có những ưu điểm:
+ Thi công đơn giản, không đòi hỏi các thiết bị thi công phức tạp. Việc thi công
móng nông có thể dùng nhân công để đào móng, một số trường hợp với số
lượng móng nhiều, hoặc chiều sâu khá lớn có thể dùng các máy móc để tăng
năng suất và giảm thời gian xây dựng nền móng.
+ Móng nông được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng vừa và nhỏ,
giá thành xây dựng nền móng ít hơn móng sâu.
+ Trong quá trình tính toán bỏ qua sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên.

§2.

Cấu tạo móng nông
Khi thiết kế móng nông bước thứ nhất là phải lựa chọn sơ bộ các loại kích

thước của móng. Hình dạng móng tùy thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thủy
văn, tải trọng cũng như cấu tạo của công trình bên trên.
- Độ sâu đặt móng căn cứ vào mặt cắt địa chất để chọn. Độ chôn sâu dưới mặt
đất sau khi xói lở lớn nhất của đáy móng, tối thiểu là:

h = ∆ h + ∆k
Trong đó: h: độ sâu chôn móng.

∆h : độ sâu đặt móng trong đất để đảm bảo sự ổn định của mố (trụ), tùy
thuộc vào điều kiện cường độ và ổn định của đất nền, thường ≥ 2,5m.

∆k : sai số có thể xảy ra trong khi tính toán độ sâu xói lở cạnh trụ, có thể
lấy từ 10 - 20% độ sâu xói lở tính toán ở cạnh trụ.
- Móng phải đặt trên các tầng đất có cấu tạo ổn định, cường độ tính toán phù
hợp, đảm bảo không bị lật đổ do hiện tượng xói mòn lòng sông trong mùa nước
lớn. Chú ý không nên đặt móng trên mặt đất (vì sẽ bị ảnh hưởng xấu của nước
mưa, sự phá hoại của côn trùng, ảnh hưởng của thời tiết) hoặc trên nền mới đắp
(vì độ lún lớn và kéo dài theo thời gian, độ lún không đều có thể sẽ dẫn đến phá
hoại công trình).
GV: Hồ Thị Thanh Mai

4

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

- Mặt trên của móng nông thường đặt ngang mặt đất thiên nhiên ở chỗ không có
nước trên mặt; ở những nơi có nước mặt thì thường lấy thấp hơn mực nước thấp
nhất 0,5m; ở những nơi có thông thuyền thì cần chú ý đến điều kiện đảm bảo
không va chạm của các phương tiện trên sông.
- Kích thước bình diện của mặt trên móng thường làm lớn hơn kích thước mặt
công trình một đoạn bằng gờ móng ∆ (mục đích việc làm gờ móng là để đề
phòng sự sai lệch vị trí trong khi thi công móng). Đối với mố trụ cầu thường lấy

∆ = 0,2 - 1m.

M? c?u
6
7
5

1
γ

α

2

Tr? c?u
4
3

∆ ∆

1

1

α

γ
2

Hình 2.1 -

1. Mặt trên móng
4. Mũ trụ

2

2. Đáy móng

3. Thân trụ

5. Thân mố

6. Mũ mố

7. Tường cánh
- Kích thước của đáy móng xác định tùy thuộc vào cường độ tính toán của đất
nền (R).
- Cường độ của các loại vật liệu xây móng lớn hơn cường độ tính toán của đất
nền rất nhiều, vì thế để đảm bảo cho đất nền chịu tải trọng bên trên truyền xuống
thì diện tích đáy móng phải cấu tạo mở rộng ra theo chiều sâu. Nhưng nếu mở
GV: Hồ Thị Thanh Mai

5

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

rộng kích thước đáy móng ra nhiều quá thì các bậc móng ∆ có thể bị gẫy (dưới
tác dụng của phản lực đất). Để đảm bảo cho các bậc móng không bị gẫy quy
trình đã qui định góc α phải nhỏ hơn một trị số cho phép tùy thuộc vào vật liệu
xây móng. Góc α được xác định gần đúng với góc phân bố ứng suất bên trong
của khối xây móng.
VD: Móng mố trụ cầu: α = 300
- Nếu α lớn quá trị số qui định thì phải làm móng bằng bêtông cốt thép và được
gọi là móng mềm.
- Khi thiết kế móng, hình dạng đáy móng nên chọn sao cho ứng suất đáy móng
phân bố đều. Nếu tải trọng tác dụng đúng tâm thì đáy móng làm đối xứng, tải
trọng tác dụng lệch tâm hoặc có thêm cả lực ngang và mômen thì đáy móng làm
không đối xứng để hợp lực nằm trong lõi của móng. Hợp lực của tải trọng tốt
nhất không nằm ngoài lõi móng (hình 2.2).
a,

b,
M
N
R β

V

σmin

σmax

Hình 2.2 - a, Lực tác dụng đúng tâm, cấu tạo móng đối xứng
b, Lực tác dụng lệch tâm, cấu tạo móng không đối xứng
- Đối với các công trình chịu lực đẩy ngang lớn
có thể bị trượt ở đáy móng và bị phá hoại, thì
khi xác định hình dáng móng thấy tg β nhỏ hơn
hệ số ma sát giữa móng và đất thì đáy móng cố
thể nằm ngang. Nếu góc β

ε

quá lớn ( hay đối với mố của cầu vòm hay móng

Hinh 2.3

tường chắn đất cao) có thể làm móng nghiêng đi một
góc ε nào đó (hình 2.3).
- Móng mố trụ cầu đặt trên tầng đá yêu cầu phải phá
hết lớp phong hóa trên mặt và đặt móng vào lớp cứng
GV: Hồ Thị Thanh Mai

6

Tổ CSKT-CSCN
Hinh 2.4

BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

lớn hơn 25cm. Trường hợp tầng đá dưới đáy móng nằm nghiêng, để giảm bớt
khó khăn cho thi công có thể cấu tạo móng thành các bậc (hình 2.4).
- Móng bêtông cốt thép thiết kế cho móng có tải trọng cho phép nhỏ đồng thời
đặt không sâu lắm, hay móng đặt trên nền đất yếu. Các cốt thép trong móng có
tác dụng làm cho các bậc móng chịu được ứng suất kéo do các mômen từ phản
lực dưới đáy móng sinh ra.

Hình 2.5 -

Bố trí cốt thép trong móng đơn BTCT đổ tại chỗ

§3.

Thiết kế móng nông

1, Các bước thiết kế
- Bước 1: Căn cứ vào kết cấu công trình bên trên, tải trọng truyền qua các bộ phận công trình,
điều kiện địa chất và địa chất thủy văn để sơ bộ xác định các kích thước chủ yếu của móng:
độ sâu đặt móng, kích thước đáy móng. Chú ý: phải đưa ra một số phương án, sau đó so sánh
lựa chọn một kết cấu hợp lý nhất.
- Bước 2: Kiểm toán lại các yêu cầu chịu lực của móng trong các điều kiện tải trọng bất lợi
nhất để đảm bảo cho móng được an toàn và bền vứng khi sử dụng.
- Bước 3: Thiết kế thi công.
2, Các lực tác dụng lên móng

- Theo phương tác dụng lên cầu: gồm có:
+ Lực thẳng đứng: trọng lượng bản thân kết cấu, trọng lượng các đoàn xe.
GV: Hồ Thị Thanh Mai

7

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

+ Lực nằm ngang dọc cầu: lực hãm xe, lực co rút do nhiệt độ, lực gió dọc cầu.
+ Lực nằm ngang ngang cầu: lực gió ngang cầu, lực lắc ngang của đoàn xe, lực ly tâm nếu
cầu nằm trên đường cong.
- Theo qui trình: chia làm 3 loại
+ Lực chủ: Là các lựa thường xuyên tác dụng lên cầu như tĩnh tải (trọng lượng bản than kết
cấu), hoạt tải thẳng đứng (trọng lượng các phương tiên đi trên cầu), áp lực đất lên các công
trình tường chắn, lực lý tâm phát sinh ở những loại cầu nằm trong đường cong do xe chạy
sinh ra.
+ Lực phụ: Là các loại lực không thường xuyên tác dụng như: lực hãm xe, lực gió, lực co rút
do nhiệt độ, lực va chạm của tàu thuyền.
+ Lực đặc biệt: các lực tương đối lớn và ít tác dụng đến công trình như: lực động đất, lực tác
dụng trong thời gian thi công.
* Công thức cơ bản để kiểm toán các vấn đề khi thiết kế công trình:

N tt = n ( 1 + µ ) .N tc ≤ m.k .R tc .F = Rtt .F
Trong đó: Ntt: nội lực tính toán
Ntc: nội lực tiêu chuẩn

n: hệ số thay đổi tải trọng (hệ số vượt tải)

( 1 + µ ) : hệ số xung kích, đối với công trình móng lấy ( 1 + µ ) = 1
m: hệ số điều kiện chịu lực
k: hệ số đồng nhất củ vật liệu
Rtc: cường độ tiêu chuẩn của vật liệu
Rtt: cường độ tính toán của vật liệu
F: các đặc trưng tiết diện của kết cấu, ví dụ đối với móng là diện tích
* Khi tính toán thiết kế một bộ phận công trình phải kiểm toán 3 TTGH:
- TTGH1 gồm: các vấn đề về cường độ, về mỏi, về ổn định bộ phận của công trình. Nội lực
dùng là nội lực tính toán Ntt.
- TTGH2 gồm: các vấn đề về biến dạng của bộ phận công trình. Nội lực tính toán là nội lực
tiêu chuẩn ( đối với nền khi tính lún thì tính với tải trọng tĩnh tiêu chuẩn).
- TTGH3: kiểm toán chống nứt cho công trình bê tong cốt thép.

§4.Tính toán móng theo trạng thái giới hạn 1 (TTGH1)
1, Kiểm toán ứng suất đáy móng (về cường độ)

GV: Hồ Thị Thanh Mai

8

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

- Ứng suất đáy móng phụ thuộc vào tải trọng tính toán, kích thước đáy móng và

độ cứng đáy móng.
- Khi kiểm toán dùng tải trọng tác dụng bên trên là tải trọng tính toán Ntt.
- Công thức kiểm toán:
min
σ max
=

N Mx My
±
±
F Wx Wy

Trong đó:
F: diện tích đáy móng
Wx, Wy: môđun chống uốn của tiết diện đáy móng đối với trục x và y.
- Nếu trục trung tâm của móng trùng với tim dọc và ngang cầu thì chia làm hai
trường hợp:
+ Trường hợp tổ hợp lực chủ và phụ dọc cầu:
min
σ max
=

N Mx
m
F Wx

+ Trường hợp tổ hợp lực chủ và phụ ngang cầu:
min
σ max
=

N My
m
F Wy

- Khi tính toán thấy σ min < 0 chứng tỏ độ lệch tâm của hợp lực lớn hơn bán
kính lõi đáy móng, nhưng giữa đáy móng và đất không thể chịu được ứng suất
kéo nên ứng suất sẽ phân bố lại thành một hình tam giác và ứng suất lớn nhất sẽ
được tính theo công thức:

σ max =

2N
b

3  − e ÷a
2


b
e

σmax

Trong đó:

M
e = x : độ lệch tâm của hợp lực đối với trục
N

3(b/2-e)

trung tâm
a, b: cạnh dài, cạnh ngắn của đáy móng
GV: Hồ Thị Thanh Mai

9

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

- Nếu móng đặt trên nền đất dưới tổ hợp lực chủ thì phải đảm bảo:

σ m ax < Rtt
- Nếu móng đặt trên nền đất dưới tổ hợp lực chủ và phụ thì phải đảm bảo:

σ max < 1,2 Rtt (cường độ đất nền được tăng them 20%)
- Cường độ tính toán của đất nền R tt được tính theo qui trình. Đối với đất cát lấy
theo phụ lục 24 (qui trình); đối với các loại đất khác được tính theo công thức:

{

Rtt = 1,2 R ' 1 + k1 ( b − 2 )  + k 2γ ( h − 3 )

}

Trong đó:
R’: cường độ tiêu chuẩn (daN/cm2)- Tra bảng 2.2,2.3,2.4 (tr 41,42)
k1, k2: hệ số tra bảng 2.5 (tr 42)

γ : dung trọng của đất từ đáy móng trở lên (kN/m3)
b: bề rộng móng (m)
h: chiều sâu chôn móng (m)
- Cường độ tính toán nén dọc trục ở nền đá được xác định theo công thức:
R’= mkRcz
Trong đó:
Rcz: cường độ giới hạn (bình quân) chịu nén một trục của mẫu đá thí
nghiệm ở trạng thái bão hòa nước theo qui định hiện hành.
k: hệ số đồng nhất của đất theo cường độ giới hạn chịu nén một trục, khi
không có số liệu thí nghiệm, lấy k = 0,17
m: hệ số điều kiện làm việc, lấy m = 3
- Nếu dưới đáy móng ở một độ sâu z nào đó có một lớp đất yếu thì khi kiểm
toán theo TTGH1 phải kiểm tra cả ứng suất trên mặt tầng đất yếu theo công
thức:

σ z = γ ( h + z ) + α ( p − γ h ) < Rz

GV: Hồ Thị Thanh Mai

h'

σ z : ứng suất trên mặt tầng đất yếu

10

300

b

b'

300

z

h

Trong đó:

Tổ CSKT-CSCN

Hinh 2.7 - h' = h + z, b' = b + ztg30


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

γ : trọng lượng riêng của các lớp đất trên mặt tầng đất yếu
h: độ chôn sâu đáy móng
z: khoảng cách từ đáy móng đến mặt tầng đất yếu

α : hệ số tính ứng suất dưới tâm của đáy móng, tra bảng (chương 3-CHĐ)
p: áp suất đáy móng , p =

N

F

Rz: Sức chịu tính toán trên mặt tầng đất yếu. R z có thể tính theo công thức R tt đối
với tầng đất yếu, khi đó coi bề rộng và độ chôn sâu của móng gần đúng như hình
2.7
- Đối với móng trụ cầu khi kiểm toán áp suất đáy móng, qui trình có qui định:
nếu đáy sông có độ sâu H (chiều sâu của mức nước thấp nhất đến đường xói lở
lớn nhất) thì cường độ tính toán được tăng thêm một giá trị nữa là 0,1H, có
nghĩa là:

σ m ax < Rtt + 0,1H
2, Kiểm toán ổn định vị trí
a, Ổn định chống lật
- Khi kiểm toán thường giả định điểm tâm quay khi lật là mép ngoài cùng của
đáy móng.
- Để kiểm toán ổn định chống lật dưới một tổ hợp tải lực nào đó ta chuyển tất cả
các lực về trọng tâm đáy móng (hình 2.8)

e5

P5

- Hệ lực tác dụng ở trọng tâm đáy móng
Trong đó:

T1

T2
e4

P3 e

e2

N

h1

N = P1 + P2 +..+Pn =

M

H

∑ Pi

H: Tổng các thành phần lực nằm ngang

P1

e1

N: tổng các thành phần lực thẳng đứng tác
dụng lên công trình

P2

3

O

y

Hinh 2.8

tác dụng phía trên công trình

e

H = T1 + T2
GV: Hồ Thị Thanh Mai

h2

P4

gồm: H, N, và M

N

11

H

M

Tổ CSKT-CSCN

O

y


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

M: mômen của tất cả các lực đứng và ngang đối với trọng tâm đáy móng
M=
- Ta có: e =

∑ Pi .ei + ∑Ti .h1

M
: độ lệch tâm của tổng hợp lực
N

+ Nếu e > y : móng bị lật vì lực tác dụng ra ngoài đế móng
+ Nếu e < y : móng ổn định
+ Nếu e = y : móng cân bằng giới hạn
* Điều kiện cân bằng ổn định không lật:

e
≤m
y
với : m là hệ số điều kiện làm việc
m = 0,8 khi móng đặt trên nền đá, m = 0,7 khi móng đặt trên nền đất.
b, Ổn định chống trượt
H
≤m

f .N

- Điều kiện:

Theo qui trình qui định, kiểm toán ổn định chống trượt m = 0,8
f : hệ số ma sát trượt giữa đáy móng và đất nền lấy như sau:
1. Đất sét và đá bề mặt trơn phẳng:
- Ở trạng thái ướt

0,25

- Ở trạng thái khô

0,30

2. Đất sét pha và cát pha sét

0,30

3. Đất cát

0,4

4. Đất cuội sỏi

0,5

5. Tầng lớp đá mặt không trơn phẳng

0,6

c, Ổn định chống trượt sâu
- Đối với các công trình chịu lực ngang lớn như tường chắn đất, mố cầu cao trên
10m thường có thể xảy ra hiện tượng mất ổn định của công trình do hiện tượng
trượt của toàn bộ khối đất đắp và nền. Để kiểm toán thường giả định mặt trượt là
mặt trụ tròn xoay (tính toán như cơ học đất).
- Điều kiện ổn định chống trượt sâu:
GV: Hồ Thị Thanh Mai

12

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

K=
Trong đó:

Mo
≥ 1,25
M tr

Mô: mômen ổn định
Mtr: mômen trượt

- Tâm trượt nguy hiểm nhất tìm theo phương pháp đúng dần (cơ học đất).

§5.Tính toán móng theo trạng thái giới hạn 2 (TTGH2)
- Theo TTGH2 phải kiểm toán biến dạng hay độ lún của nền nhỏ hơn một giá trị
giới hạn qui định nào đó.
- Qui trình thiết kế cầu cống theo TTGH có hướng dẫn:
+ Chỉ cần tính lún cho những công trình có sơ đồ tĩnh định ngoài khi chiều
dài nhịp lớn hơn 50m đối với cầu đường sắt, lớn hơn 100m đối với cầu đường
ôtô và thành phố.
+ Độ lún được tính theo phương pháp “phân tầng công lún” (cơ học đất).
+ Độ lún S của nền trụ cầu phải nhỏ hơn 1,5 L (cm). Độ chênh lệch về lún của
hai trụ cạnh nhau phải nhỏ hơn 0,75 L . Trong đó L là chiều dài của nhịp ngắn
gác lên trụ cầu và không nhỏ hơn 25m.
- Để ngăn ngừa sự sai lệch không cho phép của móng, phải kiểm toán điểm đặt
của hợp lực chủ động tiêu chuẩn theo công thức:

e
≤m
ρ
Trong đó:
e = M/N : độ lệch tâm của hợp lực tác dụng lên đáy móng

ρ : bán kính lõi của đáy móng, ρ = W / F
W: Mômen chống uốn của tiết diện đáy móng, W = Jx/y
Jx: mômen quán tính của đáy móng đối với trục x
y: khoảng cách từ trục trung tâm đến cạnh chịu áp suất nhỏ hơn
F: diện tích đáy móng
GV: Hồ Thị Thanh Mai

13

Tổ CSKT-CSCN

BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

m : được qui định như sau:
1. Móng trên nền đất
- Khi tính trụ giữa với tải trọng tĩnh

1,0

- Khi tính trụ giữa với tổ hợp lực chủ + phụ

1,0

- Khi tính mố với tổ hợp lực chủ + phụ cho cầu lớn và trung

1,0

- Khi tính mố với tổ hợp lực chủ + phụ cho cầu nhỏ

1,2

2. Móng trên nền đá
- Khi tính cho trụ và mố với tổ hợp lực chủ + phụ

1,2

VD: Cho một móng trụ cầu như hình vẽ. Đáy móng là hình chữ nhật có kích

thước a = 9,5m, b = 4 m, R’=3,5kG/cm 2. Đáy móng đặt cách mặt đất thiên nhiên
3m trên nền cát to chặt vừa; k1 = 0,1, k2 = 0,3, γ = 1,95T / m3 .
Biết: Tổ hợp lực cơ bản N = 10000kN,
Mx = 6500kNm, Hy = 2500kN.
Mx = 3000kNm, Hy = 2000kN.
Tải

trọng

tiêu

Ntc=10300kN,

chuẩn

Mtcx

=

3m

Tổ hợp lực bổ sung: N = 11000kN,
N

bổ

Mx

sung:

4500kNm,

9,5m

Htcy = 1000kN.
Yêu cầu:

Mx

9,5/6

My
y

4/6

1. Kiểm tra cường độ đất nền tại mặt
phẳng đáy móng?

x

4m

2. Kiểm toán ổn định lật, m = 0,7;
Kiểm toán ổn định trượt, m = 0,8,
f = 0,4?
3. Kiểm tra độ lệch tâm của tổng hợp lực?
Biết: N = 7000kN, Mx = 2200kNm, m=0,8
Bài giải:
1. Kiểm toán cường độ đất nền tại mặt phẳng đáy móng

- Ta có:

min
σ max
=

N Mx
m
F Wx

Với : N = 10000kN, F = 9,5.4 = 38m2,
GV: Hồ Thị Thanh Mai

14

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

Mx = 6500kNm,
⇒ σ max =

bh 2 4.9,52
Wx =
=
≈ 60,17m3
6

6

10000 6500
+
= 371,19(kN / m 2 ) = 3,7119( kG / cm 2 )
38
60,17

- Điều kiện ổn định:

σ max ≤ Rtt
Với:

{

Rtt = 1,2 R ' 1 + k1 ( b − 2 )  + k 2γ ( h − 3)

}

{

}

= 1,2 3,5 1 + 0,1( 4 − 2 )  + 0,3.1,95 ( 3 − 3 ) = 5,04(kG/cm2)
- Ta thấy :

σ max = 3,7119kG / cm 2 ≤ Rtt = 5,04kG / cm2
⇒ Đất nền đảm bảo ổn định về cường độ.
2. * Kiểm toán ổn định lật

e
≤m
y
e=

- Với tổ hợp lực bổ sung :
⇒

y=

b 4
= = 2m
2 2

e 0,65
=
= 0,325 < m = 0,7 ⇒ Đảm bảo ổn định về lật
y
2

- Với tổ hợp lực cơ bản :
⇒

M x 6500
=
= 0,65m ,
N 10000

e=

M x 3000
=
= 0,273m ,
N 11000

y=

b 4
= = 2m
2 2

e 0,273
=
= 0,1365 < m = 0,7 ⇒ Đảm bảo ổn định về lật
y
2

* Kiểm toán ổn định về trượt
Điều kiện:

Hy
f .N

≤m

Ta có:
- Tổ hợp lực cơ bản:
GV: Hồ Thị Thanh Mai

Hy

f .N
15

=

2500
= 0,625
0,4.10000
Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Vậy:

Hệ cao đẳng

H
= 0,625 ≤ m = 0,8
f .N

Hy

- Tổ hợp lực bổ sung:
Vậy:

Hy
f .N

⇒ Đảm bảo ổn định về trượt

f .N

= 0,455 ≤ m = 0,8

=

2000
= 0,455
0,4.11000

⇒ Đảm bảo ổn định về trượt

3. Kiểm tra độ lệch tâm:

e
≤m
ρ
Với: e =

b 4
M tc x 4500
=
= 0,437m , ρ = = ≈ 0,67m
tc
6 6
10300
N

Vậy:

e 0,437
=
= 0,652 ≤ m = 0,8 ⇒ Đảm bảo
ρ 0,67

§6.

Thi công móng nông

I. ĐỊNH VỊ HỐ MÓNG

1, Định vị hố móng ở nơi khô (không có nước)
- Căn cứ vào đường tim dọc cầu và các mốc qui định vị trí của từng móng, trước
tiên xác định trục dọc và ngang của mỗi móng; đánh dấu cố định bằng cọc chắc
chắn, nằm xa nơi thi công để tránh va chạm làm sai lệch vị trí.
- Hình dạng của hố móng căn cứ vào cấu tạo của móng để xác định, nên làm đơn
giản, không nên có các góc lõm (sẽ khó thi công). Kích thước hố móng làm rộng
hơn kích thước thực, thường là 0,5 - 1,5m, để làm chỗ đặt ván khuôn và chỗ
đứng cho công nhân.
- Khi đào đất, xây móng để thường xuyên theo dõi được kích thước và vị trí
móng, cần làm một khung định vị xung quanh hố móng. Khung định vị này,
gồm những tấm ván tựa trên những cọc nhỏ đường kính khoàng 14 -15mm. Các
cạnh của khung định vị sẽ bố trí song song với các cạnh của hố móng và cách
mép hố móng khoảng 1 - 1,5m. Trên khung định vị đánh dấu các vị trí mép hố
GV: Hồ Thị Thanh Mai

16

Tổ CSKT-CSCN

BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

móng , trên những dấu này căng dây để xác định phạm vi đào và xây hố móng
(hình 2.9).
- Khi thi công cần theo dõi cao độ các bộ phận của kết cấu (đáy móng, mặt trên
móng….)

4

3

4

Hình
2.9 1.

5

3
2 1

7

6

Móng

2. Mép
hố
móng
3. Cọc định vị

4. Khung định vị

5. Dây gai

6. Vật nặng

7. Hố móng

8. Quả dọi

2, Định vị hố móng ở những chỗ có nước mặt
- Tùy theo mục nước nông sâu mà dung biện pháp định vị cho thích hợp
- Ở những sông không thông thuyền và mực nước nông, dựa vào những cầu tạm
bằng gỗ để tiến hành trực tiếp đánh dấu vị trí tim trục dọc và ngang của móng
trên đó. Các cọc định vị nên đóng cách xa tim móng, khi đo đạc bằng máy có thể
dựa trên những sàn đặt trên các cọc gỗ chắc chắng

Mo 1

đóng xung quanh cọc định vị này.
- Ở những móng cọc đặt ở chỗ nước sâu, công tác

Co tuyen

α2 α1

Tru 1

đo đạc định vị thường phải làm gián tiếp. Tim của
các trụ nằm ở giữa sông thường được xác định

Tru 2
Mo 2

GV: Hồ Thị Thanh Mai

17

β2 β1

Co tuyen
Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

bằng phương pháp tam giác đạc (hình 2.10). Kích thước và chu vi móng sau
này sẽ dựa vào các công

Hình 2.10

trình vòng vây để đánh dấu.
II. THI CÔNG MÓNG Ở CHỖ CẠN

1, Hố móng đào trần
- Móng nông xây ở những nơi không có

Ranh thoat nuoc

nước ngầm thì chỉ cần đào lớp đất trên mặt

Hình 2.11

đến độ sâu thiết kế để xây móng, hố đào này được gọi là hố móng đào trần. Tùy
thuộc vào tính chất của từng loại đất mà quyết định hình dạng vách hố móng cho
phù hợp.
- Khi thi công hố móng đào trần phải thi công nhanh để tránh nước mưa làm đất
nền bị giảm cường độ. Nếu khối lượng đất đào và kích thước
móng lớn yêu cầu thời gian
thi công kéo dài cần phải
chú ý làm rãnh thoát nước

1-1,5m

mưa không nên để hố móng
bị úng ngập nước lâu dài
(hình 2.11)

1-1,5m

- Để bảo vệ hố móng không được để

Hình 2.12

vật liệu, đất đào, máy móc thi công gần mép hố móng. Xung quanh hố móng cần
để một đường bảo vệ rộng từ 1 - 1,5m. Nếu hố móng tương đối sâu khi đào nên
để vách hố thành từng bậc, mỗi bậc sâu khoảng

2
3

1 - 1,5m (hình 2.12).

1

- Đối với những nơi chật hẹp, hố móng phải đào
thẳng đứng và lúc đó phải có biện pháp chống
vách hố móng thích hợp.
1

2, Chống hố móng bằng ván lát

2

- Khi thi công móng ở dịa điểm chật hẹp không
cho phép mở rộng hố móng, đất vách hố rời rạc,

3

dễ sụp đổ (những công trình mới xây dựng nằm
GV: Hồ Thị Thanh Mai

18

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

gần những công trình cũ) thì phải chống vách hố móng. Nếu mực nước ngầm
thấp hơn đáy hố móng thì dùng biện pháp chống hố móng bằng ván lát là rất
thích hợp.
- Tác dụng của ván lát: giữ cho vách hố móng được ổn định, hạn chế bớt việc
gây lún.
- Cấu tạo chống hố móng bằng ván lát: Ván lát thường dùng khi chiều sâu hố
móng < 4m.
Ván lát dùng loại gỗ dày 4- 8cm. Thanh chống đứng dùng gỗ vuông hoặc
tròn có d = 12- 16cm. Thanh chống ngang có d = 14- 22cm (hình 2.13).
Thi công đến đâu đặt ván lát đến đó, thanh chống đứng được thay dần
bằng

Hình 2.13

những loại dài hơn, sau đó đặt thanh

1. Ván lát ngang

chống ngang và nêm chặt.

2. Thanh chống đứng
3. Thanh chống ngang

3, Chống vách hố móng bằng cọc ván
- Khi xây dựng công trình tại vị

Coc dinh vi
Khung dinh huong

trí có nước ngầm, để chống
nước ngầm chảy vào hố móng,
dùng tường cọc ván.

Coc van

Coc van

- Cấu tạo tường cọc ván gồm:
(hình 2.14)
+ Cọc ván: làm bằng ván gỗ
hoặc thép hoặc BTCT. Trên
mép có cấu tạo kiểu mộng hay
chốt để liên kết với nhau chống

Hình 2.14

nước chảy vào hố móng. Dùng búa để đóng vào trong đất. Cọc ván phải được
đóng vào trong đất đến độ sâu nhất định để đảm bảo độ ổn định và hạn chế nước
luồn qua chân cọc vào đáy hố móng.

GV: Hồ Thị Thanh Mai

19

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

+ Cột định vị và các khung định hướng để giữ cho các cọc ván nằm đúng vị trí
thiết kế trong quá trình đóng.
+ Tầng chống ngang và dọc để giữ cho cọc
ván ổn định dưới tác dụng của áp lực đất.
Thanh chống được đặt dần trong quá trình
- Khi tầng đất không thấm nước nằm gần

t

hút nước và đào đất bên trong hố móng.
giữa đáy móng thì chân cọc đóng ngập vào

tang dat khong tham nuoc

tầng này (hình 2.15). Nếu tầng đất không

Hình 2.15

thấm nước ở quá sâu, thì chân cọc ván phải đảm bảo đóng đến độ sâu làm sao
cho áp lực thủy động dòng nước luồn dưới chân cọc
ván vào hố móng không làm trôi những hạt đất ở dưới đáy hố (hình 2.16)

Thông thường độ sâu t của chân cọc được đóng vào trong tầng sét hoặt cát sỏi to
không được nhỏ quá 1m, tầng đất cát nhỏ
rời rạc không nhỏ quá 2m.
- Vị trí đầu trên của cọc ván tùy thuộc vào
thì đâo trần với các lớp đất phía trên, , cọc

t

mực nước ngầm; nếu mực nước ngầm thấp
ván dung để chống vách hố móng ở những
tang dat khong tham nuoc

tầng đất dưới mực nước ngầm.
Hình 2.16

- Khi hố móng đào tương đối sâu mà vật liệu làm cọc lại ngắn thì có thể dung
biện pháp cọc ván nhiều tầng.
- Đối với những hố móng không sâu lắm, nếu dung cọc ván cứng (thép) có thể
không cần dùng thanh chống ngang. Với những hố móng sâu phải dùng thanh
chống ngang, và có thể phải dùng 3- 4 tầng chống ngang.

GV: Hồ Thị Thanh Mai

20

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

- Tùy thuộc vào điều kiện chịu lực mà chọn loại cọc ván làm bằng các loại vật
liệu khác nhau cho phù hợp như: cọc ván gỗ,
cọc ván thép, cọc ván BTCT, hay cọc ván
bằng chất dẻo (hình 2.17).

δ

δ/3

δ/3
b

δ/3>5cm

δ/3

hoac

Cọc ván gỗ
Cọc ván BTCT

Cọc ván thép
Hình2.17
III. TÍNH TOÁN CHỐNG VÁCH HỐ MÓNG

1, Áp lực đất tác dụng lên ván lát và cọc ván
- KIểm tra cường độ chịu lực trong các bộ phận chống vách hố móng và ổn định
vị trí của đất nền.

GV: Hồ Thị Thanh Mai

21

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

- Áp lực tác dụng lên kết cấu chống vách hố móng gồm áp lực chủ động và áp
lực bị động. Phụ thuộc vào độ chặt khi chêm các thanh chống.
- Cường độ áp lực chủ động:

pa = γλa Z
Trong đó:

(kN/m2)

γ : trọng lượng thể tích của đất (T/m3)
λa : hệ số áp lực ngang chủ động, λa = tg 2 ( 450 − ϕ / 2 )
Z: độ sâu của điểm tính áp lực kể từ mặt đất (m)

Nếu trên mặt đất có tải trọng phân bố đều thì áp lực lên tường chắn là:

pa = γλa Z + qλa

(kN/m2)

Với : q: cường độ tải trọng phân bố đều trên mặt hố móng
- Cường độ áp lực bị động:

p p = γλ p Z

(kN/m2)

(

2
0
Với : λa : hệ số áp lực ngang bị động, λ p = tg 45 + ϕ / 2

)

2, Tính toán ván lát
- Ván lát là kết cấu tạm thời, để tính toán nhanh thường dùng các giả thiết đơn
giản hóa kết cấu phức tạp thành những sơ đồ chịu lực giản đơn.
* Đối với ván lát: Thường kiểm toán tấm ván dưới cùng (chịu tải trọng lớn
nhất). Tấm ván chịu lực như một dầm liên tục gối lựa là các thanh đứng khẩu độ
của dầm là l1, giả thiết lực phân bố đều theo chiều rộng b (hình 2.18).

R2
l3

q3

bb

h

q2

l2

R1

R3
l1

P=γλah

l1

Hình 2.18
Điều kiện bền:
GV: Hồ Thị Thanh Mai

22

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

M max 3q1.l12
σ=

=
< Ru
W
5bδ 2
Trong đó:

q1 : tải trọng rải đều tác dụng lên ván lát, q1 = b. pa = b.γλa h
M max : mômen lớn nhất trong dầm, M max

q1.l12
=
10

Ru: cường độ tính toán chịu uốn của gỗ

δ : bề dầy ván lát
* Đối với thanh chống đứng
- Thanh chống đứng là gối lựa của ván lát, tải trọng tác dụng do ván lát truyền
sang. Tính là dầm giản đơn chịu tải trọng rải đều q2 hoặc q3.
Kiểm toán ứng suất:

σ=

M
< Ru
W

Trong đó:
W: mômen chống uốn của tiết diện thanh chống đứng

q2 =

γλa l2
.l1 ;
2

q3 =

γλa l2 + γλa l3
.l1
2

M = max (M2; M3)

q2 .l2 2
Với: M 2 =
8

,

q3 .l32
M3 =
8

* Đối với thanh chống ngang:
Kiểm toán thanh chống ngang:

σi =

Ri

.F < Re
ϕ i

Trong đó:
Re: cường độ chịu ép mặt của vật liệu thanh chống ngang

ϕ : hệ số uốn dọc
Fi: diện tích tiết diện ngang thanh chống ngang thứ i
GV: Hồ Thị Thanh Mai

23

Tổ CSKT-CSCN


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

Ri : lực tác dụng lên thanh chống ngang thứ i.
+ Lực tác dụng lên thanh chống ngang số 1: R1 =

q2 .l2
2

+ Lực tác dụng lên thanh chống ngang số 2: R2 =

q2 .l2 + q3 .l3
2

+ Lực tác dụng lên thanh chống ngang số 3: R3 =

q3 .l3
2

3, Tính toán cọc ván
* Tính cọc ván không chống
Điều kiện:

Ma
≤m
Mp
Trong đó:

Ma: mômen của áp lực chủ động
Mp: mômen của áp lực bị động
m: hệ số điều kiện chịu lực ( lấy m = 0,7)

* Tính cọc chống đơn
Điều kiện:

Ma
≤ m = 0,8
Mp
* Tính cọc ván có nhiều tần chống ngang
Đối với tường cọc ván có nhiều tầng chống ngang không cần kiểm toán sự
mất ổn định mà chỉ cần kiểm toán về cường độ.
Ví dụ: Cho hố móng chống vách bằng ván lát như hình vẽ. Biết đất có trọng
lượng thể tích γ = 1, 4T / m3 , góc ma sát trong ϕ = 310 , q = 1,15T/m2, khoảng
cách nẹp đứng = 1m;

2

q=1,15T/m

tiết diện của ván lát
đứng

B

10x10cm;
Ru = 150kG/cm2.
GV: Hồ Thị Thanh Mai

1,488

C
2,16
2,384

24

D

20cm

nẹp

1,5m 2m
4,5m

4x20cm,

A
0,592

Tổ CSKT-CSCN

1m

1m


BG: Nền móng

Hệ cao đẳng

Yêu cầu:
- Kiểm toán ván lát ngang?
-Kiểm toán thanh nẹp đứng?
Bài giải:
- Cường độ áp lực đất chủ động:

pa = γλa Z + qλa
với:

(

)

(

)

λa = tg 2 450 − ϕ / 2 = tg 2 450 − 310 / 2 = 0,32

+ Cường độ áp lực đất tại A:

p Aa = γλa Z A + qλa = 1, 4.0,32.(4,5 − 2 − 1,5 − 0,5) + 1,15.0,32
= 0,592 (T/m2)
+ Cường độ áp lực đất tại B:

p B a = γλa Z B + qλa = 1, 4.0,32.(4,5 − 1,5 − 0,5) + 1,15.0,32
= 1,488 (T/m2)
+ Cường độ áp lực đất tại C:

p C a = γλa Z C + qλa = 1, 4.0,32.(4,5 − 0,5) + 1,15.0,32
= 2,16(T/m2)
+ Cường độ áp lực đất tại D (đáy tấm ván dưới cùng):

p D a = γλa Z D + qλa = 1,4.0,32.4,5 + 1,15.0,32
= 2,384(T/m2)
- Kiểm toán ván lát ngang: Kiểm toán tấm ván dưới cùng (chịu tải trọng lớn
nhất).
Điều kiện bền:

σ=
với:

M max

< Ru
W

+ Tải trọng rải đều tác dụng lên ván:

q1 = b. p D a = 0,2.2,384 = 0,4768(T / m)
+ M max : mômen lớn nhất trong dầm:
GV: Hồ Thị Thanh Mai

25

Tổ CSKT-CSCN