NEN MONG (THAI) Hay nhat

BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN
THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

THIẾT KẾ MÓNG MC2 CHO CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
THEO CÁC SỐ LIỆU SAU
Sơ đồ bố trí móng :

MC4

MC6

MC3

MC2

MC3 MC2

MC1

MC1

MC4

MC5

MC6

mÆt b»ng hÖ thèng mãng
Số liệu tính toán:

•
•
•

N

b

•
•
•

Loại móng cần tính : MC2
Tiết diện cột :350x350 mm
Lấy hệ số tải trọng : n=1,2
Cột địa tầng PA06với các chỉ tiêu cơ lý như trên.
Mực nước ngầm cách mặt đất 0.5m
Tải trọng tiêu chuẩn:
Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn: No = 1150 KN
Tải trọng ngang tiêu chuẩn : Ho=20 KN
Mô men tiêu chuẩn : M0y= 110 KN.m
Tải trọng tính toán:
Tải trọng thẳng đứng tính toán:
Ntt = No .n = 1150 .1,2= 1380 KN
Tải trọng ngang tính toán: Htt=20.1,2 = 24 KN
Mô men tính toán: Mtty= 110 . 1,2=132 KN.m
a

b

•
•
•
•
•

cÊu t¹o mãng mc2

Trang: 1


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN
A.

Phương án móng nông.

Lớp đất nền 1 là lớp đất yếu với các chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất cơ học có giá trị thấp .
Do đó không thể đặt trực tiếp móng lên nền đất này. Phương án sử lý nền đất bằng cọc cát nến
chặt là một lựa chọn.
 Sử lý nền.
o
Chọn cát hạt trung có: γ = 18KN .m , ϕ = 35 , Ec = 30000 kPa
Hệ số rổng tự nhiên của đất yếu: eo = 1, 473
Yêu cầu sử lý nền đạt đén : etk = 1.0
Đường kính cọc cát Φ 400 .
Khoảng cách tối đa giửa các cọc bố trí theo sơ đồ tam giác đều xác định theo công thức:
Dc = 0,952.

1 + eo
= 0,87 m
eo − etk

Chọn Dc= 0,8 m.
Hệ số rổng của đất sau sử lý sẽ là:

Φ2 
Φ2
enc = eo 1 − 0,906.
= 1, 025
÷− 0,906.
Dc 
Dc


Lấy hệ số rổng thiết kế: etk= 1,025
Diên tích cọc cát : Fc=0,0628 m2
Diện tích đơn nguyên sử lý :F=0,277 m2
Tỉ diện tích sử lý: f = 0.2267
Các giá trị đặc trưng cho nền sau sử lý để tính toán thiết kế móng trên nền đã sư lý:
Mô dun biến dạng chung của nền :
Ech=(1-f).Eo+f.Ec
(Bổ sung một số chỉ tiêu cơ lý của đát bùn sét:
qc
cu =
⇒ qc = cu ( 10 ÷ 15 ) = 50 ÷ 75 kPa
10 ÷15
Chọn qc= 70 kPa.

⇒ Eo = α .qc = 6.70 = 420 kPa )

⇒ Eoch = 7125 kPa . Chọn ⇒ Eoch = 7000 kPa cho tính toán thiết kế.
Lực dính chung: cch=6.9 kPa.
Trọng lượng riêng của đất sau nén chặt :
∆.γ 0 . ( 1 + W ) 2,68.10.(1 + 0, 495)
γ nc =
=
= 19, 78 KN / m 2
1 + etk
1 + 1.025

2
Trọng lương riêng: γ ch = (1 − f ).γ nc + f .γ c = ( 1 − 0.2267 ) 19, 78 + 0.2267.18 = 19,5 KN / m

Lựa chọn kích thước móng
Chọn chiều sâu chôn móng : hm= 2 m,bề rộng móng b= 4 m.
-Tải trọng tác dụng:

Trang: 2


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

.Tải trọng tiêu chuẩn: Ntc= 1150 KN; Htc=20 KN;Mtc=110 KN
Tải trọng tính toán:
Tải trọng thẳng đứng tính toán: Ntt = No .n = 1150 .1,2= 1380 KN
Tải trọng ngang tính toán: Htt=20.1,2 = 24 KN

Mô men tính toán: Mtty= 110 . 1,2=132 KN.m
Chọn tỉ số

.

Với độ lệch tâm của tải trọng : e =
ta có (1+e) =1,1 và (1+2e) =1,2

Mtty
= 0,1
Ntt

Chọn

Hệ số hiệu chỉnh hình dạng móng :

Vậy l=1,15.4=4,6 m
• Tải trọng tiếp xúc trung bình dưới đay móng :

ptb =

N0
1380
+
γ
.
h
=
+ 20.2 = 115( KN / m 2 )
m

2
2
α .b
1,15.4

• Tải trọng cho phép tác dụng lên nền đất ở đáy móng :

[ p] =

1 1

 .α1.Nγ .b.γ + α 2 .N q .q + α 3 .N c .c ÷
Fs  2


o Với ϕ = 2o15' ta có:

Nγ = 0, 275 N q = 1,33N c = 6,58
⇒ [ p] =

1
( 0,5.0,83.0, 275.4.18, 2 + 1.1,33.20.2 + 1,17.6,58.6,9 )
2,5

= 45,85( KN / m 2 )
⇒ [ p ] < ptb : Kích thươc đã chọn không phù hợp.
Nhận xét:
 Do nến đất quá yếu trong khi tải trọng công trinh lại lớn nên dù dã sử lý nền nhưng
vẩn không thể sử dụng phương án móng nông.Nếu tăng kích thước móng thì có thể
thỏa mản về điều kiện cường độ nhưng khi đó kích thước móng gây tốn kém , khó

bố trí mặt bằng móng trong tổng thể mặt bằng công trình.
Trang: 3


BTL: NỀN MÓNG
B

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Ta nên sử dụng phương án móng cọc đài thấp
Phương án móng cọc đài thấp

I. Chọn vật liệu làm móng.
Đất dưới công trình gồm ba lớp : Lớp trên cùng là lớp bùn sét pha dày 8,1(m )ở trạng thái
chảy (Il=2.70) , lớp thứ hai là sét pha ở trạng thái dẻo cứng (I L=0.42) dày 14.4m ,lớp thứ ba là
sét màu nâu vàng ,nâu đỏ ở trạng thái cứng được coi như rất dày.
-Bê tông B20 : Rn= 11,5 MPa= 1,15KN/cm2 ; Rk=0,9MPa=0,09KN/cm2; Rc=3700Kn/m2.
-Cốt thép AII có :Ra=280MPa=28KN/cm2
-Cọc bê tông cốt thép tiết diện hình vuông F=0,3.0,3=0,09m2=900cm2
-Chiều dài cọc :L=23m
-Dùng 4 Φ18 làm cốt dọc ,có diện tích F=10,18cm2, cốt thép mủi cọc Φ 40 ,l=800mm
-Cốt đai dùng Φ8 , móc cẩu dùng thép Φ 22 , lưới cốt thép đầu cọc Φ6 với a=5cm
Chọn chiều sâu chôn đài hm=2 m.Chiều dày lớp lót móng 10 cm.
Cọc ngàm vào đài 500 mm, trong đó : phần thép nhô ra là 350mm ; vậy chiều dài tính toán của
cọc là 22,5m,cọc cắm vào lớp thứ ba 2 m.

II. Tính sức chịu tải của cọc.
Ta có sức chịu tải của cọc Qtk = min[Qvl, Qđn]
1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Qvl = ϕ .( Rb.Ap + Rs.As )

Trong đo:
Rb: cường độ chịu nén của bêtông làm cọc Rb = 1,15 KN/cm2
Rs : cường độ chịu kéo thép dọc trong cọc Rs = 280 KN/cm2
Ap : diện tích tiết diện ngang cọc Ap = 30.30 =900 cm2
As : diện tích cốt thép trong cọc As = 10,18 cm2
ϕ : hệ số uốn dọc của cọc.Do cọc xuyên qua lớp bùn sét yếu nên sự uốn được kể đến
trong phạm vi chiều dài tự do (lo=6.6m) của cọc tính từ đé đài đén đáy lớp đất yếu.
Theo bảng 3.3 GT NỀN MÓNG ĐH BKĐN : ϕ= 1
Khi đó : Qvl = ϕ *( Rb*Ap + Rs*As ) = 1.(1,15.900+28.10,18) = 1320KN
2. Sức chịu tải theo nền đất.
a. Theo chỉ tiêu cơ lí của nền đất.
- Sức chịu tải cực hạn:
Pgh = mR .q p Ap + u.∑ m f . f si .li − Wc = Pdn − Wc

Trong đó :
qp , fs - cường độ chịu tải ở mủi cọc và ở mặt bên của cọc .
mR , mf - Hệ số điều kiện làm việc của đất lần lượt ở mặt bên của cọc có ảnh hưởng của
phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất .Lấy mR = mf = 1.
Ap - Diện tích tiết diện ngang ở mủi cọc .
u - Chu vi cọc.

Trang: 4


BTL: NN MểNG

GVHD: TRN VN THUN

li chiu dy lp t th i

2000
2000

1500

2000

Sét pha
màu xám vàng,
nâu đỏ,
trạng thái dẻo cứng.

2000

2000

2000

2000

900

8550

Bùn sét pha
màu xám đen,
xám xanh,
lẫn di tích thực vật.

Sét màu

nâu vàng,
nâu đỏ,
trạng thái cứng.

Dc=300

T s lm vic ta cú:
l1=0.9 m vi f1= ( IL=0.42 , L1=8,55 m ) = 31,875 KN/m2
l2=2 m vi f1= ( IL=0.42 , L1=10 m ) = 32,6 KN/m2
l3=2m vi f1= ( IL=0.42 , L1=12 m ) = 33.96 KN/m2
l4=2 m vi f1= ( IL=0.42 , L1=14 m ) = 35,32 KN/m2
l5=2 m vi f1= ( IL=0.42 , L1=16 m ) = 36,56 KN/m2
l6=2 m vi f1= ( IL=0.42 , L1=18 m ) = 37,68 KN/m2

Trang: 5

10000
12000
14000
16000
18000
20000
21750
23500

Tr a cht v s phõn tớch cc:


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

l7=2 m với f1= ( IL=0.42 , L1=20 m ) = 38.8 KN/m2
l8=1,5 m với f1= ( IL=0.42 , L1=21,75 m ) = 39,78 KN/m2
l9=2 m với

•

f 9 =ca +(1 −sin ϕ).K s .σ, . tan ϕa

ca = c = 67.1KN / m 2 ,

ϕa = ϕ = 19o 38, ,
K s = 1, 2(1 − sin ϕ ) = 0, 796
σ , = γ 1.h1 + γ bh1.h1' + γ bh 2 .h2 + γ bh 3 .h3 − γ n .( h1 − 0.5 + h2 + h3 )
= 16, 2.0, 5 + 26,8.7, 6 + 27, 2.14, 4 + 27, 4.1 − 10.(8,1 − 0.5 + 14, 4 + 1)
= 400,86 KN / m 2
⇒ f9 = 134,53KN / m 2

• Cường độ đất ở mủi cọc

-

-

Do IL<0 không có trong bảng tra nên ta lấy theo giá trị ứng với IL=0
R = qp = f(IL=0: L = 24.5m)=13320KN/m2
Sức chịu tải của nền đất:
Pdn = u.∑ m f . f si .li + mR .q p Ap

= 1, 2.(0,9.31,875 + 2.(32, 6 + 33,96 + 35,32 + 36,56 + 37, 68 + 38,8) + 39, 78.1.5
+ 134,53.2) + 1.0, 09.13320 = 2310,59 KN
Trọng lượng bản thân cọc:

w c = Fc .lc .γ bt = 0,09.22,5.25 = 50.6 KN

⇒ Sức chịu tải giới hạn của cọc : Pgh=2310,59-50,6=2259,99KN

-

Sức chịu tải cho phép của cọc:

[ P] =

Pgh
Fs

=

2259,99
= 904 KN
2.5

b. Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền.
-Sức chịu tải cực hạn của cọc :
Qu = As . f s + Ap .q p

•

Trong đó :

Khả năng bám trượt xung quanh cọc:
f s = ca + σ , .K s .tan ϕ a
Ta có:
o
,
Lớp 2: ca=c=17,6 , ϕ a = ϕ = 18 21 ; K s = 1.2(1 − sin ϕ ) = 0.822

o
,
Lớp 3: ca=c=67,1 , ϕ a = ϕ = 19 38 ; K s = 1.2(1 − sin ϕ ) = 0,796
Ta có bảng tính:

Trang: 6

γ bh

Độ
sâu

li

hnn

hi

27,2

8.55

0.9

8.05

0.45

σ

144.4

u
80.5

σ,

63.933

fs

Qsi

35.13 37.949


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN
3

77.317

8

10

2

9.5

1.9 172.32

95

12

2

11.5

3.9 210.78

115

95.777 43.828 105.19

14

2

13.5

5.9 249.24

135

114.23
7

38.79 93.096
48.86
6 117.28

16

2

15.5

7.9

287.7

155

132.69
7 53.904 129.37

18

2

17.5

9.9

326.1
6

175

151.15
7 58.941 141.46

11.9

364.6
2

195

169.61
7

63.97
9 153.55

13.6
5 398.27 212.5

185.77

68.38
7

20
21.75
27,4

5

23.5

2

19.5

1.5 21.25
2

23

1

433.0
2

123.1

230 203.023 124.74 299.39
1200.4

⇒ Sức kháng xung quanh cọc: Q

s

= 1200 KN

• Khả năng chịu tải ở mủi cọc :
- Cương độ chịu tải ở mủi cọc:
qm = c.N c + σ , .N q + γ .D.Nγ
Trong đó :
c - Lực dính của đất: c=67.1 KN/m2
σ , -Ứng suát có hiệu tại độ sâu mủi cọc:
σ , = γ 1.h1 + γ bh1.h1' + γ bh 2 .h2 + γ bh 3 .h3 − γ n .(h1 − 0.5 + h2 + h3 )

= 16, 2.0,5 + 26,8.7, 6 + 27, 2.14, 4 + 27, 4.2 − 10.(7, 6 + 14, 4 + 2)
= 418, 26 KN
Nc, Nq, , Nγ -Hệ số sức chịu tải: Nc=56, Nq, = 12 , Nγ = 0
D-Đường kính cọc
⇒ qm = 67,1.56 + 418, 26.12 = 8776, 72 KN / m 2
- Khả năng chịu tải ở mủi cọc:
Qm = Ap .q p = 0, 09.8776, 72 = 789,90 KN

⇒ Qu = 1200 + 789.90 = 1989,90 KN
-Sức chịu tải cho phép của cọc :

[ P ] = Qa =

Trang: 7

Qu 1989,90

=
= 795,96 KN
Fs
2.5


BTL: NN MểNG

GVHD: TRN VN THUN

20000

21750
23500

16000
18000

2000
2000

1500

2000

Sét pha
màu xám vàng,
nâu đỏ,
trạng thái dẻo cứng.

2000

2000

2000

2000

900

8550
10000

Bùn sét pha
màu xám đen,
xám xanh,
lẫn di tích thực vật.

12000
14000

MNN

Sét màu
nâu vàng,
nâu đỏ,
trạng thái cứng.

Dc=300

c. Theo kt qu thớ nghim xuyờn tiờu chun:(kt qu ny ch cú tớnh tham kho do cụng
thc nay ch ỳng vi t ri)
-Sc chu ti cc hn:
Qu = K1.N . Ap + K 2 .N tb . As
Trong ú :
N-ch s SPT di mi cc .
Ap-Din tớch mi cc.
Ntb-ch s SPT trung bỡnh dc thõn cc .(trong phm vi t ri)

Trang: 8


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

As-Diện tích mặt bên cọc.
K1=400 cho cọc đóng và 120 cho cọc khoan nhồi.
K2=2cho cọc đóng và10 cho cọc khoan nhồi.
Ta có:
N=29 búa,
Ntb= (11.14,4+1,5.29)/(14,4+1,5) = 13 búa,
⇒ Qu = 400.29.0, 09 + 2.13.1, 2.15,9 = 1540 KN

1540
= 616 KN
2.5
KL: Chọn [P]= 795,96KN theo chỉ tiêu cường độ của đất.
Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong bệ.
1.Số lượng cọc.

Xác định sơ bộ diện tích đài cọc
p gh
795,96
p tt =
=
= 982, 67( Kn / m) 2
2
2
( 3d ) ( 3.0,3)
⇒ [ P ] = Qa =

III.

d
Diện tích sơ bộ của đế đài : F ≥

N tt
1380
=
= 1, 4(m 2 )
tt
p − λtb .hm .n 982, 67 − 20.2.1, 2

tt
Trọng lượng đài và đất trên đài N d = n.Fd .hm .λtb = 1, 2.1, 4.2.20 = 67, 2( Kn)

Lực dọc tính toán đến đáy đài

nc = β

N tt = N ott + N dtt = 1380 + 67, 2 = 1447, 2( Kn)

N tt
[ P]

Với :
β : hệ số xét đến ảnh hưởng của mô men Movà trong lượng đài ,lấy β =1,7
nc = 1, 7.

1447, 2
= 3, 09
795,96

350

1200

250

Chọn nc=4 cọc.
- Vậy diên tich đài thưc tế F = 1, 4.1, 7 = 2,38(m 2 )
2.Bố trí cọc.
Khoảng cách tối thiểu giửi các cọc: 3d=0.9m.

250

350

Bố trí cọc như sau:(chi tiết xem bản vẻ)

250

900

250

3.Kiểm tra độ sâu chôn đài.
Từ sơ đồ bố trí cọc ta xác định được kích thước đài cọc như sau:

Trang: 9


GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

350

1700

BTL: NỀN MÓNG

350

1400

IV.

Chiều sâu chôn đài tối thiểu:
ϕ 2.H tt
2o15'
2.24

hmin = 0, 7.tan(45o − )
= 0, 7.tan(45o −
)
= 1,56m
2
b.γ
2
1, 7.16, 2
Ta thấy hm=2 > hmin=1,56m. Vậy tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp
nhận.
Tính nội lực cọc và kiểm tra nội lực cọc.
1. Chọn chiều cao đài và xác định tải trọng tại đáy đài.
Chọn chiều cao đài: hđ=0,8 m , chiều dày lớp bê tông bảo vệ a= 50mm.
Trọng lượng thể tích trung bình của đài cọc và lớp đất phía trên đài cọc:
γ tb = (16, 2.1, 2 + 25.0,8) / 2 ≈ 20 KN / m3
Tải trọng tính toán thẳng đứng tại dáy đài:
N = N 0tt + γ .hm = 1380 + 20.2 = 1420 KN
Mô men tính toán tại đáy đài:
Mx =0; My = Nott.e x - Mott - Hott.hm
= 1380.0,45-132-.24.2 = 441 KN/m
2. Tính nội lực cọc.
Do là móng cọc đài thấp nên tải trọng ngang hoàn toàn do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.
Với các giả thiết:
- Dài cọc tuyệt đối cứng,
- Chuyển vị ngang của hệ thống đài cọc không đáng kể ,
- Bỏ qua phản lực đất lên đáy đài , tải throng đứng và mô men do các cọc tiếp nhận.
Tải trong thẳng đứng tác dụng lên cọc được xác định theo công thức sau:
N M .x M . y
Pi = + 4 y i + 4 x i
nc

∑ xi2 ∑ yi2
i =1

-

Trang: 10

i =1

Trong đó :
nc : Số cọc trong móng , nc=4
N : Tổng tải trọng thẳng đứng ở đáy dài,
Mx , My : mô men tải trọng ngoài lấy với trục xcoyc:
xi, yi; tọa độ điểm thứ i trong hệ tọa độ o xc yc


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Với cọc 1 , 2 :

Yc

3
600

600

2

o

1

4
450

Pmax =

xc

450

1420 441.0, 45
+
= 600 KN
4
4.0, 452

Với cọc 3,4:
Pmin =

1420 441.0, 45
−
= 110 KN
4
4.0, 452

3. Kiểm tra nội lực cọc.
Như đã nêu ở trên cọc chỉ chịu lực nén ,do đó, điều kiện kiểm tra cọc là:

Pmin > 0

Pmax < [ P ]

Ta có : Pmin=110KN > 0 và Pmax= 600 KN < [ P ] =795,96 KN
Vậy : Cọc đảm bảo điều kiện làm việc ở trạng thái giới hạn I (trạng thái giới hạn cường
độ)

V. Kiểm tra đài cọc và tính cốt thép cho đài.
1. Kiểm tra chiều cao đài.
a. Kiểm tra chống chọc thủng.
Sơ đồ tính toán chọc thủng:
Điều kiện chống chọc thủng: τ max < Rc .
Ta có: Rc=3700KN,

τ max

No − P
∑
=
u.ho

Trong đó :
- No : tổng lực dọc thiết kế tác dụng lên móng,
- P∑ : tổng phản lực đầu cọc của các cọc

Trang: 11

τ

N

τ


BTL: NỀN MÓNG
-

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

có mặt trong phạm vi mặ bằng cột (nếu có), P∑ = 0 ,
u : chu vi chịu chọc thủng , u=3.0,35=1,05m
ho : chiều cao làm việc của đài , ho= hd - a = 0.75m,
⇒ τ max =

1380
= 1752,38 KN / m 2 < Rc = 3700 KN / m 2
1, 05.0, 75

.Đảm bảo đk chống chọc thủng.
b. Kiểm tra ép thủng do ứng suất kéo chính.
Sơ đồ tính toán ép thủng:
Điều kiện kiểm tra :
P ≤ [ α1.(bc + c1 ) +α2 .(ac + c2 ) ] .ho .Rk
∑

Trong đó: Rk được lấy bằng 900
-

-

P : tổng phản lực của các cọc ngoài tháp
∑
đâm thủng, P∑ = 2 Pmax +2 Pmin .=
1420KN

σ kc

σ kc

c1 , c2 : khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột
đến dáy tháp đâm thủng, c1=0,575m; c2=0,275m,
α 1 , α 2 : hệ số xác định theo công thức :
2

h 
α i = 1, 5. 1 +  o ÷
 ci 

c2

2

bc

 0, 75 
⇒ α1 = 1, 5. 1 + 
÷ = 2, 465
 0,575 

ac

2

c1

 0, 75 
α 2 = 1,5. 1 + 
÷ = 4,35
 0, 275 

Vậy α 1 =2,465 , α 2 =4,35
T có:

1600 ≤ [ 2, 465.(0.3 + 0,575) + 4,35.(0,3 + 0, 275] .0,75.900
⇔ 1600 ≤ 3129,55
Vậy đk chống ép thủng được thỏa mản.

2. Tính cốt thép cho đài
• Mô men lớn nhất tại tiết diện đài cọc sát mép cột (tiết diện nguy hiểm):
K

M max = ∑ Pj .z j
j =1

Trong đó :
- Mmax : mô men tại tiết diện nguy hiểm do phản lực từ K cọc bên ngoài gây ra ;
- K : Số cọc nằm ngoài tiết diện (về phía gây ra mô men uốn)
- Pj : phản lực của cọc thứ j ở phía ngoài tiết diện ,
- zj : khoảng cách từ tim cọc thứ j đến tiết diện tính toán.

• Diện tích cốt thép tại tiết diên tinh toán xác định theo công thức :

Trang: 12


BTL: NỀN MÓNG
Fa =

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN
M max
0,9.ho .Ra

Với Ra là cường độ chịu kéo của cốt thép, Ra=280MPa=280000KN/m2

II
I

2

1

3

4

I

II

a. Tại tiết diện I-I.

M I − I = 2.110.0,725 = 159,5 KN .m
159, 5
= 8, 44.10−4 m2 = 8, 44cm2
0, 9.0, 75.280000
Chọn 6φ14, a = 290 .Bố trí theo bản vẻ 03.
b. Tại tiết diện II-II.
⇒ FaI −I =

M II − II = 600.0, 45 + 110.0, 45 = 319,5KN .m

319,5
= 1, 69.10−3 m 2 = 16,9cm 2
0,9.0, 75.280000
8
φ
18,
a
=
160
Chọn
. Bố trí theo bản vẻ 03.
c. Chọn lưới cốt thép mặt trên và xung quanh .
Lưới cốt thép mặt trên : chọn 16φ10 , a = 290 theo phương II - II
⇒ FaII −II =

: chọn 8φ10 , a = 160 theo phương I - I
Lưới cốt thép xung quanh : Chọn 2φ10, a = 160 ,
Bố trí xem bản vẻ .

VI.

Tính toán kiểm tra nền.
1. Kiểm tra cường độ của đất nền tại vị trí mủi cọc
• Xác định móng khối quy ước và tải trọng tiếp xúc dưới đáy móng khối.
Ranh giới móng quy ước :
- Phía dưới là mặt phẳng AC đi qua mũi cọc được xem là đáy móng;
- Phía trên là mặt đất san nền BD , với AB là chiều sâu chon móng , AB=24,5m;
- Phía cạnh là mặt phẳng đứng AB, CD đi qua điểm cách mép ngoài cùng của hang cọc
biên một khoảng :Ltb.tg (
Trong đó: ϕtb =

Trang: 13

∑ ϕ .l

i i

Ltb

=

ϕtb

4

).Do lớp 1 là bùn sét nên ta chỉ tính

'
'

180 21.14,
4 + 19038.2
= 18030'
14, 4 + 2


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN


=> tgα = tg 


ϕtb

0
 = tg  18 30 '  = 0.071

÷
4÷

 4 

N

N

y

Buøn
seùt
pha

Ltb=16,4m

Ltb=16,4m

Buøn
seùt
pha





Btñ

Ltñ

Các kích thước của móng khối quy ước :
Btd = 1, 2 + 2.Ltb .tgα = 1, 2 + 2.16, 4.0,071 = 3,5m

Ltd = 1,5 + 2.Ltb .tgα = 1,5 + 2.16, 4.0,071 = 3,83m
Diện tích móng khối qui ước:
Fqu = Ltd .Btd = 3,83.3,5 ≈13 m 2

Trọng lượng móng khối qui ước:
Q = Q1+ Q2 + Q3 - Q4
Trong đó:

Q1: trọng lượng của đài và đất đắp trên đài : Q1 = Fqu .hm .γ tb = 13.2.20 = 520 KN
Q2: trọng lượng lớp đất từ đáy đài đến đáy móng khối qui ước:

Q2 = ( Fqu − 4.Fc ) .h1.γ bh1 + ( Fqu − 4.Fc ) .h3 .γ bh 2 + ( Fqu − 4.Fc ) .h3 .γ bh 3
= (13 − 4.0,09).(6,1.26,8 + 14, 4.27, 2 + 2.27, 4) = 7709,89 KN

Q3: trọng lượng cọc : Q3 = nc .Fc .Lc .γ bt = 4.0, 09.22,5.25 = 202,5 KN
Q4 : Lực đẩy Ascimet tác dụng lên khối móng :

Q4 = γ n .(h1 + h2 + h3 ).Fqu = 10.(7, 6 + 14, 4 + 2).13 = 3120 KN
Q = 520 + 7709,89 + 202,5 − 3120 = 5312, 4 KN

Khi đó tổng tải trọng tính toán tại đáy móng:
ΣN = Ntt + Q = 1380 + 5312,4 = 6692,4 KN
Trang: 14


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Khi chuyển tổ hợp lực về đáy móng khối qui ước ta không chuyển lực ngang H tt về mà lực
này đã bị triệt tiêu bởi phản lực đất bị động tác dụng vào đài .
Mô men tính toán tại đáy móng : Mtt = Ntt.0,45-Mott=1380.0,45-132=489 KN.m
 N = 6692, 4( KN )
Vậy tại đáy móng khối qui ước ta có cặp lực: 
 M = 489( KN .m)
Ta có phản lực dưới móng khối qui ước: có W =
pmax =

N
M
6692, 4 489
+
=
+
= 577, 33 KN / m 2
Fqu Wqu
13
7,82

pmin =

N
M
6692, 4 489
+
=
−
= 452, 27 KN / m 2
Fqu Wqu
13
7,82

ptb =

•

Ltd .Btd 2 3,83.3, 52
=

= 7,82 m3
6
6

N
= 514,8 KN / m 2
Fqu

Sức chịu tải của nền đất dưới đáy móng khối qui ước .
3,83
= 1, 09 .
Ta có : α = l b =
3,5
Hệ số hiệu chỉnh hình dạng móng ( theo Terzaghi , 1942 ) :
0, 2
α1 = 1 −
= 0,82
α
α2 = 1

0, 2
= 1,18
α
Tải trọng cho phép tác dụng lên nền dưới đay móng khối:
1 1
[ p ] =  .α1 Nγ .Btd .γ ' + α 2 .N q .q + α 3 .N c .c 
Fs  2

Với ϕ = 19o 38' , tra bảng II.3 - GTNền-Móng, ta có :
Nγ = 4,816 , N q = 7,18 , N c = 17.34

α3 = 1 +

c = 67,1 , q = γ 'tb .hm =

16, 2.0,5 + 6,8.7, 6 + 18, 7.14, 4 + 19, 7.2
.24,5 = 368, 46 KN / m 2
8,1 + 14, 4 + 2

γ ' = 10, 23 , b = 3,5m , Fs = 2,5.
⇒ [ p] =
Ta thấy :

1 1

2
 .0,82.4,816.3,5.10, 23 + 7,18.368, 46 + 1,18.17, 34.67,1 = 1635, 68 KN / m
2,5  2


[ p ] = 1635, 68KN / m2 > ptb

= 514,8 KN / m 2

và pmax = 577,33KN / m 2 < 1, 2.[ p ] = 1, 2.1635, 68 KN / m 2
Vậy đất nền dưới đáy móng khối qui ước đảm bảo khả năng chịu lực.
2. Kiểm tra lún của nền .

Trang: 15

BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Đảm bảo điều kiến sau S ≤ [ S ] với [S]=8cm
Nền đất gồm 3 lớp, qua các chỉ tiêu ta có thể đánh giá sơ bộ như sau:
*) Lớp 1 (dày 8,1m):
-Bùn sét pha màu xám đen, xám xanh,lẫn di tích thực vật
-Độ bảo hòa nước: Sr=
ta có : 0,8 < Sr < 1 nên đất ở trạng thái no nước.

-Tỉ trọng:

γ dn1 =

γ n (∆ − 1) 10.(2, 66 − 1)
=
= 6, 7( KN / m3 )
1 + e0
1 + 1, 473

*) Lớp thứ 2: (dày 14,4m):
-Sét pha màu xám vàng,nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng.
-Độ bảo hòa nước: S r = 0,885
Có: Sr = 0.885 > 0.8 nên đất ở trạng thái no nước.
-Tỷ trọng:

γ dn 2 =

γ n (∆ − 1) 10.(2, 72 − 1)
=
= 9, 2( KN / m3 )
1 + e0
1 + 0,863

*) Lớp 3:
-Sét màu nâu vàng,nâu đỏ, trạng thái cứng.
-Độ bảo hòa nước: Sr = 0.833 >0.8 nên đất ở trạng thái no nước .

Trang: 16


BTL: NỀN MÓNG
γ dn 3 =

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

γ n (∆ − 1) 10.(2, 74 − 1)
=
= 9,5( KN / m3 )
1 + e0
1 + 0,833

Ứng suất bản thân lớp đất từ mặt đất đến hết lớp 1

σ 1bt = 0,5.16, 2 + 7, 6.6, 7 = 59, 02( kn / m 2 )

Ứng suất bản thân tại đáy lớp 2

σ 2bt = 59, 02 + 14, 4.9, 2 = 191,5( kn / m 2 )

Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước

σ 3bt = 191,5 + 2.9,5 = 210,5( kn / m 2 )

ứng suất gây lún tại đáy khối quy ước

σ zgl=0 = σ tbtc − σ bt =

600 + 110
− 210,5 = 144,5( kn / m 2 )
2

Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp
Chia đất nền dưới đày móng khối quy ước thành các lớp có bề dày bằng B/5=3,5/5=0,7
Điểm

0

Độ sâu Z

Aqu

(m)

Bqu

2Z
Bqu

K0

σ zigl (kpa)

σ bt (kpa )

1

144,5

210,5

0

1

0

1

0,7

1

0,4

0,960

138,72

216,28

2

1,4

1

0,8

0,800

115,6

239,4

3

2,1

1

1,2

0,606

87,57

267,43

gl
gl
Ta có σ zi = k0 .σ = 144,5.k0

Trang: 17


BTL: NỀN MÓNG
Ko phụ thuộc vào tỉ số

Aqu
Bqu

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN
và

2Z
(tra bảng 3-7 sách HDNM-ĐHKTHN)
Bqu

Ta có độ lún nền
3

S =∑
0

β i gl
.σ zi .hi
Ei

Với β=0,8
Trong đó lớp 3 có hệ số nén lún a = 0, 003(cm 2 / Kg ) = 3.10−5 (m 2 / kn)
Suy ra hệ số nén lún trong đất là
a0 =

a
3.10−5
=
= 1, 79.10−5 (m 2 / kn)
1 + e0 1 + 0, 677

→E=

β
0,8
=
= 447209(kn / m 2 )
−5
a0 1, 79.10

→S =

0,8.0, 7 144,5
87,57
(
+ 138, 72 + 115, 6 +
) = 4, 64.10 −3 ( m) = 0, 46(cm) ≤ [ S ] = 8
44720
2

2

Vậy thỏa mãn điều kiên lún
Vẽ biểu đồ ứng suất do áp lực gây lún gây ra.

Trang: 18


BTL: NN MểNG

GVHD: TRN VN THUN

MNN

Bùn sét pha
màu xám đen,
xám xanh,
lẫn di tích thực vật.

59,02

Sét pha
màu xám vàng,
nâu đỏ,
trạng thái dẻo cứng.

191,5
210,5
Sét màu
nâu vàng,

nâu đỏ,
trạng thái cứng.

216,28
239,4

144,5
0
138,72
1
115,6

2
267,43
3

87,57

VII. Tớnh toỏn cc bờ tụng ct thộp trong quỏ trỡnh thi cụng .
1. Xỏc nh kh nng chu lc ca cc trong quỏ trỡnh thi cụng .
Nh ó chn trờn:
Cc bờ tụng ct thộp cú chiu di : L=23 m , gm ba on cc : on cc mi di 7m , hai
on cũn li di 8m.
Tit din cc Fc=0,3.0,3=0,09 m2. Lp bờ tụng bo v dy 30 mm.
Ct thộp dc ch gm 4 thanh thộp AII ng kớnh 18 ; cú din tớch mt ct ngang As=
10,18 cm2=1018mm2; Rs=280MPa,h s R = 0, 622 .


Trang: 19

Bờ tụng cp B20 cú Rb=11,5MPa (h s iu kin lm vic b 2 = 1 )
T a cú :
a= 30+18/2=39mm, ho=h-a=300-39=261mm,


BTL: NỀN MÓNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Rs . As
280.1018
=
= 0,311 < ξ R = 0,622
Rb .b.ho 11,5.300.261
γ = 1 − 0,5.ξ = 1 − 0,5.0,311 = 0,8445
Khả năng chịu lực của đoạn cọc :
M gh = Rs . As .γ .ho = 280.1018.0,8445.261 = 65000000 N .mm = 65 KNm

ξ=

2. Tính toàn nội lực phát sinh trong quá trình thi công .(tính cho đoạn cọc có chiều dài L đ=8m
)
 Khi vận chuyển cọc .
Sơ đồ làm việc:

a=1.6

Ld=8m

a=1.6

q =18KN/m

22KNm

22KNm

Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của cọc:
q = γ .Fc .Ld = 25.0, 09.8 = 18KN / m

Mô men lớn nhất trong cọc : M max = max { M 1 , M 2 }
Với:
qa 2
M1 =
2
qL2 q.a.Ld
M2 = d −
8
2
a:là khoảng cách từ đầu cọc đến móc cẩu .
Khi bố trí móc cẩu ta bố trí ở vị trí có: M1=M2 ⇒ a = 0, 207 Ld = 1,565m ≈ 1, 6m
⇒ M max =

Trang: 20

q.a 2
= 22 KN .m < M gh . Thảo mản đk bền.
2


BTL: NỀN MĨNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

 Khi lắp dựng cọc .
Ta chỉ bố trí hai móc cẩu theo sơ đồ khi vận chuyển cọc như ở trên. Kiểm tra khả nâng
làm việc của cọc trong trường hợp này như sau :
Sơ đồ làm việc:

Ld=8m

a=1.6
q =18KN/m

22KNm

9.8KNm

Mơ men lớn nhất trong đoạn cọc :
M max = max { M 3 , M 4 }
Trong đó :
q.a 2
M3 =
= 22 KNm
2

⇒ M max

2

2

 L − 2.a  18.8  8 − 2.0, 207.8 
. d
.
= 9,8KNm
 =
8  8 − 0, 207.8 
 Ld − a 
= 22 KNm < M gh

q.Ld
M4 =
8

Chú ý : Với đoạn cọc có chiều dài Lđ=7 m ta cũng bố trí 2 móc cẩu tại vị trí cách đầu đoạn
khoảng a = 0,207Lđ= 1,45 m.

3. Tính toán đường hàn mối nối thi công cọc :
−
−

Cọc được nối tại đầu các đốt cọc bằng phương pháp hàn nối.
Chọn thép nối :
+ 4 thép bản có kích thước 300×200×10

−

Dùng đường hàn góc và bố trí như hình vẽ ,chiều cao đường hàn là h dh =10mm.
Việc tính toán đường hàn là tiến hành kiểm toán lại cường độ đường hàn khi

chòu lực dọc là nội lực trong cọc.
. Công thức kiểm toán :

Trang: 21


BTL: NỀN MĨNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

N max = Pmax ≤  min { ( β f . f wf );( β s . f ws )}  .h f .∑ lw .γ c
- Pmax=600KN
- hf ; chiều cao đường hàn góc
- ∑ lw : tổng chiều dài tính tốn của đường hàn
∑LWtt =8.[(300-10)+(200-10)]= 3840mm= 3,84m
- γ c : hệ số điều kiện làm việc , lấy =1.
- Hàn tay nên : β f = 0.7, β s = 1
Với thép CCT34 dùng que hàn N42 có f wf=1800 daN/cm2 ; fws=1552 daN/cm2
⇒ min { ( β f . f wf ); ( β s . f ws )} = 1260daN / cm 2 = 126000kN / m 2

{

}

⇒  min ( β f . f wf );( β s . f ws )  .h f .∑ lw .γ c = 126000.0, 01.3,84.1 = 4838 KN > N max

Vậy các đoạn cọc đảm bảo an tồn khi thi cơng.

VIII.

Thiết kế tổ chức thi cơng.

A-Đúc cọc:
-Lựa chọn vò trí thích hợp và giải phóng mặt bằng vò trí đúc cọc,khi chọn vò trí đúc cọc
cần chú ý sao cho đòa hình bằng phẳng ,đủ không gian để đúc hàng loạt cọc ,đủ chỗ chứa vật
liệu gia công cốt thép ,điều kiện vận chuyển vật liệu…
A-1.Gia công cốt thép
- Chọn nơi gia công cốt thép sao cho gần bãi đúc cọc nhất hoặc vận chuyển đến bãi đúc
cọc thuận tiện nhất ,các loại cốt thép được gia cong đúng theo thiết kế nghóa là phải đảm bảo
về kích thước ,số lượng …và sau khi gia công xong ta tập hợp lại theo từng chủng loại và vận
chuyển đến bãi đúc cọc.
A-2.Tạo phẳng mặt bằng đúc cọc và lắp đặt ván khuôn và cốt thép
-Trước khi lắp đặt ván khuôn ta làm bằng phẳng bề mặt đúc cọc và đỗ lớp bê tông dày
khoảng 5 cm để tạo mặt bằng đúc cọc thật vững chắc .sau khi tạo phẳng xong ta tiến hành lắp
đặt ván khuôn và cốt thép ,để tiết kiệm chi phí ván khuôn ta đúc các cọc xen kẽ nhau nghóa là
cọc trước sẽ làm ván khuôn cho cọc sau.sau khi lắp đặt ván khuôn xong ta tiến hành đặt cốtï
thép vào lòng ván khuôn và cân chỉnh cho chính xác để cốt thép không bò nghiêng méo và ló
ra ngoài bê tông.
A-3.Đỗ bê tông và bảo dưỡng cọc
Trang: 22


BTL: NỀN MĨNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Trước khi đỗ bê tông ta tiến hành kiêûm ta lại kích thước ván khuôn và lồng thép lại một
lần nữa .bê tông có thể chế tạo tại bãi đúc cọc hoặc vận chuyển từ nhà máy đến ,cần lưu ý là
quá trình đỗ bê tông phải được tiến hành liên tục và kết hợp với đầm rung ,đầm dùi để bê
tông đươc lèn chặt.

Sau khi đỗ bê tông xong ta dùng bao ni lon phủ kín các cọc và thường xuyên tưới nước để đảm
bảo đủ độ ẩêm trong quá trình hình thành cường độ của bê tông.
A-4.Vận chuyển cocï
Sau khi bảo dưỡng cọc đến khi đạt cường độ thì ta tiến hành vân chuyển cọc đến công
trường,nếu cọc được đúc tại công trường thì việc vận chuyển ta không quan tâm và nếu bãi đúc
cọc ở xa công trường thì ta dùng xe để chở cọc,quá trình vận chuyển cọc phải cẩn thận và nhẹ
nhàn ,kê kích cọc đúng vò trí như ta đã giới thiệu ở phần trước.
B.Đònh vò hố móng
Căn cứ vào tim của cột và các cọc móc đònh vò ta dùng mia ,máy kinh vó ,thước dây hoặc
thước thép để xác đònh tim hố móng.
Việc đònh vi hố móng bằng máy kinh vó ở đây ta không giới thiệu cách thực hiện các thao
tác làm máy mà chú ý đến cách đánh dấu vò trí các cọc tim để sao cho nó không bò mất trong
suốt quá trình thi công công trình . khi đònh vò cọc tim ta cần phải đóng thêm các cọc móc phụ
ngoài phạm vi thi công hố móng để tiện kiểm tra tim hố móng tim bệ …. trong quá trình thi
công.
C. Hạ cọc
C-1.Chọn phương án ép cọc
Công trình là móng nhà dân dụng trên nền đất yếu (bùn sét pha + mực nước ngầm
cao) , nên ta chọn phương án ép cọc trước rồi mới đào hố móng.

C-2.Trình tự ép cọc
Vò trí của các cọc được đònh vò bằng máy kinh vó ,sau khi đònh vò được vò trí của từng cọc
ta di chuyển giá búa đến vò trí đó và tiến hành ép cọc.
+ Đặt cọc vào giá may ép ,tiến hành ép đểû hạ cọc .

Trang: 23


BTL: NỀN MĨNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

+ Để thuận tiện cho việc theo dõi quá trình hạ cọc ta dùng sơn đánh dấu lên cọc với
khoảng cách nhất đònh để kiểm tra cao độ .
+ Trong quá trình ép cọc phải luôn theo dõi trục tim cọc so với phương thẳng đứng để nếu có
sai lệch thì kòp thời khắc phục.
+ Sau khi ép đoạn cọc đầu t iên dài 7 m xuống gần mặt đất (đỉnh đoạn cọc cách mặt đấùt
0,8 đến 1m) thì ta tiến hành hàn nối cọc sau đó tiến hành ép tiếp đoạn cọc thứ hai đến cao
độ phù hợp rồi tiến hành nối đoạn cọc cuối và tiếp tục ép ; để hạ cọc đếùn cao độ thiết kế ta
cần dùng một cọc dẩn dài tối thiểu 2m .
+ Cần phải có sổ nhật kí ghi chép theo dõi trong suốt thời gian đóng cọc như:số cọc ,giờ
ép cọc ,thời gian ép xong một cọc ,điều kiện thời tiết …
+Éùp cọc theo trình tự như bản vẻ thi công.
D- Đóng vòng vây cọc ván ,đỗ bê tông bòt đáy và làm khô hố móng.
Sau khi đóng cọc , tiến hành đóng cọc ván thép xung quanh móng công trình . tiếp theo tiến
hành đào hố móng bằng máy đào một gầu tại những vò trí có cọc bố trí thưa , còn tại nhửng nơi cọc
dày không đào được băng máy thì phải sử dụng nhân công tại chổ để đào . Khi đào song hố móng ,
tiến hành làm khô hố móng , chuẩn bò mặt bằng thi công bệ móng.

E- Đổ bê tông bệ móng
E-1.Đập đầu cọc ,vệ sinh hố móng ,đỗ bê tông lót móng và lắp đặt ván khuôn

- Sau

khi thực hiện các bước đã nêu trên xong ta tiến hành đập đầu cọc ,ta dùng búa đập thủ công
,bóc bỏ bê tông đầu cọc vừa đập lên khỏi hố móng ,dùng dụng cụ thủ công để tạo phẳng đáy
hố móng và sau đó tiếùn hành đỗ lớp BT lót móng Mac 150 ( đểû không cho nước chảy vào hố
móngvà bảo vệ bệ móng không bò sâm thực) .
-Dùng máy kinh vó đònh tim và phạm vi bệ móng ,tạo lưới cốt thép cho hố móng.
-Sau khi đỗ lớp bê tông lót móng xong ta dùng cẩu để cẩu lắp các ván khuôn xuống hố

móng ,các ván khuôn liên kết với nhau và liên kết với côùt thép bằng hàn điện.
-Dùng máy thuỷ bình để đònh vò trí đỉnh móng để phục vụ cho việc đỗ bê tông .
E-2.Đổ bê tông

Trang: 24


BTL: NỀN MĨNG

GVHD: TRẦN VĂN THUẬN

Có thê chế tạo bê tông tại công trường hoặc chở từ nhà máy ra ,bê tông được chế tạo
đúng theo thiết kế ,xe bơm (máy bơm) bê tông đứng trên mặt đất bơm bê tông vào hố mong
thông qua đường ống dẫn bê tông,dưới bệ có đầm dùi kết hợp với đầm rung gắn xung quanh
thành ván khuôn để làm tăng độ chặc của bê tông.quá trình đỗ bê tông được tiến hành đến khi
đạt cao độ thiết kế thì kết thúc.chú ý trong quá trình đỗ bê tông không được gián đoạn vì sẽ
sinh hiện tượng phân tầng .
-Sau khi đỗ xong ta tiến hành bảo dưỡng cho đến khi bê tông đạt cường độ thì tháo ván khuôn
và tiếp tục hoàn thiện.
-Cần chú ý so sánh giữa khối lượng bê tông đỗ thực tế và khối lượng thiết kế hai số liệu này
không được sai lệch quá nhiều.

Trang: 25