chương 6 thiết kế kết cấu móng - phương án 1 móng cọc ép bê tông cốt thép

Báo cáo thiết kế cơng trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

CHƯƠNG 6

: THIẾT KẾ KẾT CẤU MĨNG

PHƯƠNG ÁN 1:MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG CỐT THÉP
6.1. Khảo sát địa chất và lựa chọn giải pháp móng :
0

-1,35 (m)

m

-2
-4
-6
-7,5 (m)

-8
-10,05 (m)

-10

-12,75 (m)-12

1

HK1

2
Sét xám
trắng đốm
nâu trạng
thái dẻo
mềm
Sét pha 3
trạng thái
dẻo mềm
4
Sét xám
trắng dẻo
cứng

γtn=20(kN/m3)
γd =16.1(kN/m3)

W =23.98%
∆ =27.3(kN/m3)
N =7

γtn=19.7(kN/m3)
γd =16.1(kN/m3)

W =22.21%
N =9
γtn=20.3(kN/m3)
γd =16.4(kN/m3)
W =23.44%
N =14

HK2

ϕ=12010'
qc=1222.3(kN/m2)
c =20.7(kN/m2)
E =8610(kN/m2)
Il =0.53
-7,35 (m)

ϕ=11045'

qc=1296.0(kN/m2)
Il =0.4

ϕ=18006'
qc=2380.0(kN/m2)
Il =0.4

MNN

-9,55 (m)

-12,15 (m)

-14
Cát pha nâu loang vàng
trạng thái dẻo

-16

-18

5

-20

γtn=20.4(kN/m3)
γd =16.9(kN/m3)

W =20.66%
? =2.67(kN/m3)
N =17

ϕ=23050'

qc=5660.0(kN/m2)
c=10.4(kN/m2)
E=7360(kN/m2)
Il =0.3

-22
-24

-25,05 (m)

-25,40 (m)

-26
-28
6

-30
-32

γtn=20.4(kN/m3)
γd =17.3(kN/m3)

W =18.05%

? =2.66(kN/m3)
N =20

ϕ=31011'
qc=12970.0(kN/m2)
c=3.4(kN/m2)
E=15610(kN/m2)

8500

Cát trung lẫn sản sỏi
kết cấu chặt vừa

Hình 6.1: Mặt cắt địa chất cơng trình

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:1


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Tại thời điểm khảo sát mực nước ngầm xuất hiện tại lớp đất thứ hai trong trong hố
khoan. Địa chất công trình được khoan thăm dò và khảo sát như sau:
Lớp 1 Đất cát san lấp có chiều dày H = 0,7m
-

Nằm từ mặt đất tự nhiên sâu từ -0.65 (m) đến -1.35 (m).

Lớp 2 (Sét xám trắng, đốm nâu, trạng thái dẻo mềm, có nước ngầm tại -6,5(m)):
-

Nằm từ mặt đất tự nhiên sâu từ –1.35 đến –7.35÷–7.50 (m)

-

Màu xám trắng, đốm nâu, trạng thái dẻo mềm.

Lớp 3 (Sét pha, trạng thái dẻo mềm):
- Có độ sâu từ –7.35÷–7.5 m đến –9.55÷–10,05 m
Lớp 4 (Sét xám trắng, trạng thái dẻo cứng):
- Có độ sâu từ –9.55÷–10,05 m đến –12,15÷–12.75 m
- Đất có màu xám trắng, trạng thái dẻo cứng.
Lớp 5 (Sét pha nâu loang vàng, trạng thái dẻo):
-

Có độ sâu từ – 12,15÷–12.75 m đến – 25.05 ÷ –25.40 m

-

Đất có màu nâu loang vàng, trạng thái dẻo.

Lớp 6 (Cát trung có lẫn sạn, sỏi, trạng thái chặt vừa):
-

Có độ sâu từ – 25.05 ÷ –25.40 m đến

-

Cát trung ở trạng thái chặt vừa.

(chưa kết thúc trong phạm vi hố khoan)

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:2


Báo cáo thiết kế công trình

Lớ Tên
p

đất

Bề
dày
(m)

γtn

SVTH:Nguyễn Học Hậu

γh

W

Δ

(T/m3) (T/m3) (%) (T/m3)

N30

ϕ
(°)

CII
2
(T/m2) (T/m )

IL

E
(T/m2)

Cát
1

san

0.7

-

-

6.0

2.00

1.61

2.2

1.97

1.61

2.6

2.03

1.64

12.9 2.04

1.69

-

-

-

-

-

-

-

-

lấp
2

Sét
Sét

3

pha

4

Sét
Cát

5

pha
Cát
hạt

6 trung

>18.

lẫn

4

2.04

1.73

23.9
8
22.2
1
23.4
4
20.6
6

18.0
5

2.73

7 12o10’ 122.23 2.07

2.71

9 11o45’ 129.60 1.76

2.74 14 18o06’ 238.00 3.37
2.67 17 23o50’ 566.00 1.04

2.66 20 31o11’

1297.6
0

0.34

0.5
3
0.5
2
0.4
0
0.3
0

-

861

623
780
736

1561

sạn
Bảng 6.1: Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
6.2. Lựa chọn giải pháp móng
Nền móng là phần công trình làm việc chung với lớp đất bên dưới, trực tiếp
gánh đỡ tải trọng bên trên truyền xuống.
Công việc tính toán nền móng là nhằm chọn được một loại nền móng công
trình đảm bảo các điều kiện sau:
-

Công trình phải tuyệt đối an toàn không bị sụp đổ do nền móng, đảm

-

bảo công năng sử dụng công trình.
Khả thi nhất cho công trình.
Giá thành rẻ nhất.

Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng công trình, địa chất công trình ta có thể
chọn 2 phương án móng sau: cọc ép và cọc khoan nhồi.
Theo đề của nhà trường thì ta phải thiết kế móng theo 2 phương án:Cọc ép và cọc
khoan nhồi
Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:3

Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

6.3. Trình tự tính toán và thiết kế móng cọc ép
B1: chọn các thông số ban đầu.
B2: tính toán sức chịu tải cho phép của cọc
B3: chọn sơ bộ số cọc
B4: bố trí cọc và chọn sơ bộ chiều cao đài móng h
B5: kiểm tra sức chịu tải cọc đơn và nhóm móng cọc
B6: kiểm tra lún
B7: kiểm tra chiều cao đài móng
B8: tính toán và thiết kế cốt thép trong đài móng
B9: kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang
B10: trình bày bản vẽ .
6.4. Ưu và nhược điểm của móng cọc ép
Ưu điểm: có khả năng chịu tải lớn, không gây ảnh hưởng chấn động đối với
công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục
các nhược điểm của cọc đóng khi thi công trong điểu kiện này. Giá thành rẻ so với
các phương án móng cọc khác. Công nghệ thi công cọc không đòi hỏi kỹ thuật
cao.
Nhược điểm: cọc ép sử dụng lực ép tĩnh để ép cọc xuống đất do đó chỉ thi công
được trong những loại đất như sét mềm sét pha cát. Đối với những loại đất như sét
cứng, các có chiều dày lớn thì không thể thi công được
6.5. Các số liệu chung
6.5.1. Chọn vật liệu làm cọc
Cọc bê tông: B25 (M300) có Rb=14.5x103 (kN/m3)

Cốt thép AII : Rs=280x103 (kN/m3)
Tiết diện cọc 350x350
Chọn 8 16 có As=1608mm2

Hình 6.2: Mặt tiết diện cọc

 kiểm tra hàm lượng cốt thép

Trong đó: As là diện tích cốt thép.
AP diện tích tiết diện ngang cọc: 350*350=122500mm2

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:4


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

hàm lượng đạt yêu cầu
6.5.2. Chọn chiều sâu đặt mũi cọc, chiều cao đài móng, chiều sâu chôn móng
Chiều sâu mũi cọc phải cắm vào lớp đất tốt một đoạn
Theo kinh nghiệm để đánh giá khách quan và chính sát nhất đâu là đất tốt đó chính
là số búa SPT tại vì nó phương pháp thí nghiệm trực tiếp tại công trình khi khoan
khảo sát địa chất thông thường số búa SPT>12 là lớp đất tương đối tốt (cứng). còn
đối với các chỉ tiêu cơ lý khác như độ ầm, dung trọng, giới hạn chảy, giới hạn
nhão đánh giá địa chất không khả thi cho lắm vì các yếu tố này muốn có được phải
trải qua nhiều quá trình như nén lấy mẩu, bảo quản mẫu, rồi mang về phòng thí
nghiệm do vậy sẽ có sai số rất lớn như bão quản mẫu chưa tốt, sai số trong thí

nghiệm…
Với phương án móng đã chọn như trên ta đặt mũi cọc tại lớp đất 6. Chọn cọc dài
27 m (gồm 3 đoạn mỗi đoạn dài 9m)
Đoạn bêtông đầu cọc là 800 (mm) (đập vỡ đầu cọc) và cọc ngàm sâu vào đài 200
(mm) .
chiều cao đài móng
Chọn sơ bộ chiều cao đài móng 1.5m
Chọn chiều sâu chôn móng Df
Chọn chiều sâu chôn móng Df=1.5m
6.5.3. Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển cẩu lắp :
 Cường độ cọc khi vận chuyển:
 Để đảm bảo điều kiện chịu lực tốt cho cọc khi cẩu để vận chuyển thì nội
lực trong cọc phải thỏa mãn: M1 = M2 = Mmax = n *q * (0,207*L)2 /2

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:5


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Hình 6.3 Sơ đồ tính và biểu đồ moment của cọ
Trong đó :
 Hệ số động : n = 1,2 ÷1,4
q = γb * Ap = 25 x 0.1225 = 3.0625 (kN/m)
→ Mmax = 1,4 x 3.0625 x (0,207 x 9) /2 = 7.44 (kNm)

 Chọn a = 5 cm ⇒ ho = 35

– 5 = 30 cm
 Diện tích thép :
 Fa1 ≤ Fa =16.08 (cm2) Thỏa
 Cường độ cọc khi lắp dựng:

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:6


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Hình 6.4: Sơ đồ tính của cọc khi cẩu lắp
 Điều kiện : M1’ = M2’ = Mmax = n * q * ( 0.294L)2 /2
= 1,4 x 3.0625 x 92 x 0,086/2 = 14.9 kN.m

 Chọn ao = 5 (cm) ⇒ ho = 35
– 5 = 30 cm .
 Diện tích thép :
 Fa2 ≤ Fa = 16,08 (cm2). Thỏa
Kiểm tra lực cẩu. móc cẩu:
 Chọn thép móc cẩu là AII. 1φ12có Fa = 1,13 (cm2).
 Kiểm tra khả năng chịu lực của móc cẩu:
 Khả năng chịu lực kéo của thép móc cẩu:
Nk = RaxFa = 280*113 = 31640(N)=31.64 (kN)
 Tải trọng cọc tác dụng vào móc cẩu:
N=

=

= 13.8 (kN).

Ta thấy khả năng chịu lực của thép móc cẩu lớn hơn tải trọng tác dụng vào móc cẩu.

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:7


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

→ Dùng móc cẩu loại thép AII φ12 thì móc cẩu đủ khả năng chịu lực
6.6. Xác định sức chịu tải của cọc :
6.6.1. Theo độ bền của vật liệu làm cọc:
Pvl

=

Trong đó:
- Rb: Cường độ chịu nén của bêtông B25, Rn = 14.5x103 (kN/m2).
- Ab: Diện tích mặt cắt ngang của cọc.
- Rs: Cường độ tính toán của thép AII, Rs = 225x103 (kN/m2).
- As: Diện tích tiết diện ngang cốt dọc. As = 0.001608 (m2).
- Ap=0.35x0.35=0.1225m2 diện tích tiết diện ngang cọc.
Ab= Ap -As=0.1225-0.001608=0.121m2 diện tích phần bê tông tiết diện
ngang cọc.



hệ số xét đến ảnh hưởng uốn dọc.
=

=

d cạnh cọc
l0 =ν x l=0.7*26=18.2 (m) chiều dài tính toán cọc.
 Xét trường hợp cọc làm việc trong đất v được tính như sau.

=1,028-0.0000288

-0.0016 =1.028-0.0000288x522-0.0016x52=0.87

 Pvl=0.87(14.5x103 x 0.121 + 0.001608 x 224 x 103)=1841.18 (kN)
6.6.2. Sức chịu tải cọc theo theo sức kháng mũi xuyên tĩnh ( Phụ lục G.4
TCXD 10304-2014)
Sức chịu tải cực hạn của cọc :
Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:8


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Sức chống cực hạn mặt bên :

Sức chống cực hạn của mũi xuyên

Trong đó
u – chu vi cọc, u = 4d = 4x0.35 = 1.4(m)
li – chiều dày lớp đất mà cọc đi qua
αi

- Hệ số phụ thuộc vào loại đất, loại cọc và được tra theo bảng tra

GII - TCXD 10304-2014 .
qci - Sức cản mũi xuyên của lớp đất thứ i.
qsi - Lực ma sát thành đơn vị của cọc ở lớp đất thứ i, có chiều dày l.
k

- Hệ số mang tải,phụ thuộc loại đất và loại cọc, tra bảng GII -

TCXD 10304-2014 và rút ra được giá trị k= 0,5.
- Sức kháng xuyên trung bình lấy tại 3d = 3x0,35 = 1,05m trên
và dưới cọc (vì cọc cắm vào lớp cát hạt trung lẫn sỏi 1 đoạn l = 4.1(m)
>3d nên trong phạm vi trên và dưới mũi cọc đều là lớp đất cát hạt
trung do đó tra bảng được qc = 12970 (kN/m2)
AP – diện tích tiết diện ngang ở cọc. AP = 0,35 x 0,35 = 0,1225(m2)

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:9


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Li

LỚP ĐẤT

Rs

(m)

(kN/m2)

(kN)

Sét xám trắng

30

4.05

1222.3

165.01

Sét pha

40

2.2

1296.0

71.28

Sét xám trắng

30

2.6

2380.0

206.27

Cát pha
Cát hạt trung lẫn

70

12.9

5660.0

1043.06

150

4.25

12970.0

367.48

sạn sỏi

QS (kN) =

1853.1

Bảng 6.2:Sức chống cực hạn mặt bên

+ Sức chịu tải tính toán của cọc

+ Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc



Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên

: FSS = 2



Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc

: FSP = 3

6.6.3. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (TCXD 10304-2014):
Công thức xác định sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc theo đất nền như sau:

Trong đó:
•

γc: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất. γc = 1.

•

γcq : hệ số xét đến lớp đất bên dưới mũi cọc với lớp đất cát hạt
trung thì γcq = 1,2

•

•

γcf : Hệ số xét đến ma sát giũa cọc và đất . γcf = 1( cọc ép)

•

Ab : diện tích ngang của cọc. Ab = 0.35x.35 = 0.1225(m2)

•

U: Chu vi thân cọc; U = 0.35 x 4 = 1.4 (m)

•

li : Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc.

fi: Cường độ sức kháng trung bình của ma sát thành lớp đất thứ i
với bề mặt xung quanh cọc, được tính toán bằng cách tra Bảng 3,

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:10


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

TCXD 10304:2014. Chia đất nền thành các lớp đất đồng nhất như
hình vẽ (Chiều dày mỗi lớp lấy ≤ 2m). Ở đây Zi và H lấy từ cốt
thiên nhiên:
•

qb : cường độ sức kháng của đất nền mũi cọc hoặc ép qb xác định
bằng cách tra bảng 2 TCXD 10304:2014. Tại độ sâu Z = 29.3 (m)
đất cát hạt trung lẫn sạn sỏi (tra bảng 2 TCXD 10304:2014.) thì
cường độ tính toán của đất nền dưới mũi cọc là qp = 5544 (T/m2).

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:11


Báo cáo thiết kế cơng trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu
-1,8 (m)
-3,3 (m)

2

Sét xám trắng đốm nâu
trạng thái dẻo mềm
-7,35 (m)

3

4

Sét pha trạng thái dẻo
mềm -9.55 (m)
Sét xám trắng dẻo cứng
-12,15 (m)

Cát pha nâu loang vàng
trạng thái dẻo
5

-25,05 (m)

Cát trung lẫn sản sỏi
kết cấu chặt vừa
6

-29,3 (m)

Hình 6.3 Hình xác định trọng tâm lớp đất

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:12


Báo cáo thiết kế công trình

Lớp
đất
2

Lớp đất

li(m)

Zi(m)

IL

fi(kN/m2)

li.fsi(T/m)

Sét xám

1.5
1.5
1.05
1.1
1.1

1.3

2.25
3.75
5.025
6.1
7.2
8.4

0,53
0,53
0,53
0,52
0,52
0,40

16.175
19.7
21.925
23.7
24.2
33.2

24.263
29.55
23.021
26.07
26.62
43.16

trắng

3

Sét pha

4

Sét xám trắng

5

Cát pha

6

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Cát hạt trung
lẫn sỏi

1.3
9.7
0,40
33.85
2
11.35
0,30
47.35
2

13.35
0,30
49.35
2
15.35
0,30
51.35
2
17.35
0,30
53.35
2
19.35
0,30
55.35
1.5
21.1
0,30
57.16
1.4
22.55
0,30
58.55
1.5
24
84.6
1.5
25.5
86.7
1.25 26.875

88.635
fsli(kN/m)=
Bảng 6.3:Ma sát xung quanh cọc

44.005
94.7
98.7
102.7
106.7
110.7
85.74
81.97
126.9
130.05
110.79
1154.8

= 1x(1.2 x 0.1225 x 5544 + 1.4 x 1 x 1154.8) = 2431.69 (kN)
+ Sức chịu tải cho phép của cọc :

:hệ số tin cậy theo đất được lấy theo mục 7.1.11b TCVN
10304:2014
Móng có ít nhất 21 cọc .................. γ = 1.4
Móng có 11 đến 20 cọc .................. γ = 1.55
Móng có 5 đến 10 cọc .................... γ = 1.65
Móng có 1 đến 5 cọc ...................... γ = 1.75

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:13

Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Vậy khả năng chịu tải cọc khi thiết kế: Rc,k=min(Pvl, Rc,k1, Rc,k2)=min(1841.18;
1191.35; 1389.54).
 Chọn Rc,k=1191.35KN (Sức chịu tải cọc theo theo sức kháng mũi xuyên
tĩnh ( Phụ lục G.4 TCXD 10304-2014)
6.7. Tính toán móng M1(C1) và M5(C35)
6.7.1. Tải trọng tác dụng lên chân cột C1 và C35
Tầng

Phầ

Combo

n tử

Mặt

P

V2

V3

cắt

(kN)

(kN)

(kN)

M2

M3

(kNm

(kNm)

)
TANGTRE
T
TANGTRE
T

C1

COMB1

0

-2218.82

-33.81

37.46

40.56

-41.371

C35

7
COMB1

0

-2219.93

48.99

27.96 40.606

-41.517

7
Bảng 6.4: Nội lực chân cột

 Tải trọng tác dụng lên cột C1 và C35 tương đương nhau và chênh lệnh không
nhiều do khung trục B đối xứng nhau, ta chon nội lực chân cột C35 để tính cho cả 2.
Vì trong quá trình giải khung để tăng khả năng nguy hiểm cho khung ta không tính
đà kiềng, sàn tầng hầm và tường xây trên đà kiềng vào khung nên khi tính móng ta
cộng thêm các tải trọng này vào phần lực dọc N. Quá trình tính toán được thể hiện
cụ thể như sau:

-

Tiết diện đà kiềng chọn là (30 x 50) cm.
+ Theo phương trong mặt phẳng khung:
G 1 = bđ x hđ x γ x n x L đ
+ Theo phương vuông góc với mặt phẳng khung:
G 2 = bđ x hđ x γ x n x L đ

-

Tải do tường tầng hầm bằng bêtông (dày 15cm):
+ Theo phương trong mặt phẳng khung:
G3 = bt x ht x γ x n x Lt

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:14


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

+ Theo phương vuông góc mặt phẳng khung:
G 4 = b t x ht x γ x n x L
Tải trọng do sàn tầng hầm dày 20cm. diện tích truyền tải (hoạt tải và

-

tĩnh tải ptc = 5 (kN/m2 ); hệ số vượt tải n = 1,2

G5 = 0.2x 12.25x 25 x 1.1+ 5x1.2x12.25 = 140.875 ( kN ).


Vậy lực dọc tác dụng vào móng:
N= 14.4 + 14.4 + 40.425 + 40.425 +140.88+ 2219.93 = 2470.46 (kN).
Tải trọng của khung truyền xuống móng này (tải trọng tác dụng vào khung là
tải tính toán nên để khi tính toán móng cọc ở trạng thái giới hạn II ta chia cho
hệ số vượt tải n=1,15)
Nội lực

Bảng 6.5:

N

Mx

My

Qx

Qy

Trị tính

(kN) (kNm) (kNm) (kN) (kN)
2470. 40.606 41.517 48.9 27.9

toán
Trị tiêu

46
2148.

chuẩn

23

9
35.31

36.1

42.6

6
24.3
1

Nội lực tiêu

chuẩn của cột
6.7.2. Kiểm tra độ sâu đặt đáy đài và chiều cao đài cọc:
Đối với móng cọc đài thấp: tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất từ đáy
đài trở lên tiếp nhận. Vì vậy, độ sâu đặt đáy đài phải thoả mãn điều kiện đặt tải
ngang và áp lực bị động của đất:

Với: ϕ và γ’: Góc ma sát trong và dung trọng tự nhiên của đất từ đáy đài
trở lên, chính là lớp đất 2 (sét dẻo mềm).
ϕ = 12019’
γ’=20.0 (kN/m3 )

Qtt: Giá trị tính toán của tải trọng ngang

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:15


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Bđ: Bề rộng đáy đài, chọn sơ bộ Bđ = 2 m
Vậy ta chọn chiều sâu chôn đài cọc h= 3 (so với mặt đất tự nhiên) lớn hơn
hmin = 0.88 (m) là hợp lý (đài cọc được đặt ở cao trình ngang với mặt sàn tầng
hầm). Vậy đài cọc sơ bộ được chọn như trên.
6.7.3. Xác định sơ bộ số lượng cọc.

=2.9 chọn 4 cọc.
Trong đó : Ntt tải trọng tại chân cột
Rc,k khả năng chịu tải của cọc
k =1.2-1.5 hệ số xét đến do moment và lực ngang tại
chân cột, tùy theo giá tri của moment và lực ngang mà
chọn giá trị hợp lí.
 Bố trí cọc.
- Thông thường các cọc được bố trí theo hàng, dãy hay theo lưới tam
giác.
- Khoảng cách giữa các cọc ( từ tim cọc tới tim cọc): S=3d÷6d (d: đường
kính hay cạnh cọc).

Hình 6.4: Mặt bằng móng M1

6.7.4. Xác định kích thước đài móng.
 Chọn lại chiều cao đài theo điều kiện đáy tháp xuyên bao trùm đầu cọc:

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:16


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

100 200

900

45°

Chọn hđ=0.9m

y

Hình 6.5:Mặt cắt móng M1
6.7.5. Kiểm tra sức chịu tải của cọc

đơn và

nhóm cọc.

1

2

3

4

X1=X3=-0.7 (m)
X2=X4=0.7 (m)
Y1=Y2=0.525m
Y3=Y4=-0.525m

 Lực tác dụng lên đầu cọc thứ i

Hình 6.6: Mặt bằng vị trí các cọc

Pi =
Trong đó:

Trong đó: +Fd là diện tích đáy đài
+h chiều cao đài
+

trọng lượng riêng trung bình giữa bê tông và đất.

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:17

x

Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

 P1=

 P2=

 P3=

 P4=
Nhận xét: Các lực tác dụng lên dầu cọc P i>0 do vậy không có cọc nào có
nguy cơ bị nhổ.
Pimax=696.05(KN)đơn.
 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm.
Q
=
 anhóm
Trong đó:
Hệ số nhóm:

Trong đó: + m=2 số hàng cọc.
+ n =2 số cọc trong một hàng
+ d=0.35m cạnh cọc vuông.
+ S=1.4m khoảng cách giữa 2 tâm cọc.
Qanhóm=

Thỏa

6.7.6. Kiểm tra điều kiện ổn định đất nền dưới đáy móng qui ướt.
 Xác định kích thước khối móng qui ước.


- góc ma sát trung bình của lớp đất mà cọc xiên qua

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:18


Báo cáo thiết kế công trình

+

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Lqư=1.75+2*

+Bqư=1.4+2*

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:19


Báo cáo thiết kế công trình

Hình 6.7:Khối móng qui ước

SVTH:Nguyễn Học Hậu

1

2

3

4

Hình 6.8:Mặt cắt móng M1

 Sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng khối qui ướt.

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:20


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Trong đó:
+ m1 x m2 = 1 – là hệ số điều kiện làm việc của nền đất và điều kiện
làm việc của công trình tác động qua lại của đất nền.
+ ktc – hệ số độ tin cậy (ktc = 1 : đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ
thí nghiệm)

+ γ* - dung trọng các lớp đất từ đáy khối móng qui ước trở lên

+
+

Lấy tại lớp đất mũi cọc.
trọng lượng riêng và lực dính tại lớp đất mũi cọc.

 Tổng trọng lượng khối móng qui ướt.
+ Tải trọng của đất và đài từ đáy đài trở lên:

+ Tải trọng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:

+ Trọng lượng cọc:

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:21


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

thỏa điều kiện ổn định đất nền dưới đáy
móng khối qui ướt.
6.7.7. Kiểm tra lún cho móng.
 ứng suất gây lún tại tâm khối móng qui ướt.
Pgl=Ptbtc- =371.62-328.74=42.88(KN/m2)
- Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau và bằng

chọn

nhật kích thước b’xl’=

(hi≤

). Chia đáy móng thành 4 hình chữ

= (3.11 x3.285)m. Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm

móng. có độ sâu z kể từ đáy móng:
Xét 1 điểm thuộc trục qua tâm móng. có độ sâu z kể từ đáy móng:
+ Ứng suất do tải trọng ngoài gây ra:
σzp =4.kg.

. với kg= f(
)
+ Ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra:
σbt = 328.74 + 10.4 z

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:22


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

σgl

σbt

σgl/σbt

z
l/b
z/b
kg
(kN/m2) (kN/m2)
0
1.06
0
0.25
42.88
328.74
7.67
1
1.06
0.16
0.249 42.708 336.26
7.87
2
1.06
0.32
0.244 41.851 346.66
8.28
3
1.06

0.48
0.234 40.136 357.06
8.90
Bảng 6.6:Bảng phân bố ứng suất đáy móng khối quy ước
Tại điểm số 6 ta có σbt/σzp = 8.9 > 5 nên ta có thể chọn chiều sâu vùng chịu nén tại
Điểm
0
1
2
3

1000 1000 1000

điểm này.

Hình 6.9:Hình phân bố ứng suất đáy khối móng quy ước

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:23


Báo cáo thiết kế công trình

Lớp đất

SVTH:Nguyễn Học Hậu

Chiều

Lớp
phân tố

dày lớp
(cm)

σgl
(kN/m2)

σgl
Trung bình
(kN/m2)

E
(kN/m2)

β

Si (cm)

42.88
1

100

42.708

42.79

0.22

42.708
6

2

100

41.851

42.28

15610

0.8

0.22

41.851
3

100

410.136

40.99

ΣSi (cm) =

0.21

0.65

Bảng 6.7: Bảng tính lún cho khối móng quy ước
- Lập bảng và tính độ lún cuối cùng theo công thức:
S=
với:

: ứng suất trung bình do tải trọng ngoài gây ra tại giữa lớp đất

đang xét.
hi= 1.0 m = 100 cm
Eoi: Module tổng biến dạng được lấy từ thí nghiệm nén lún không nở hông. ở lớp
đất 6 có Eo= 15610 (kN/m2)
βi=0.8: hệ số không thứ nguyên để hiệu chỉnh cho sơ đồ tính toán đã đơn
giản hóa. lấy cho mọi trường hợp.
S=ΣSi=0.65 < Sgh=8cm (nền móng thỏa yêu cầu về biến dạng).

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:24


Báo cáo thiết kế công trình

SVTH:Nguyễn Học Hậu

6.7.8. Kiểm tra xuyên thủng của đài

Điều kiện:

. Như vậy đáy tháp

xuyên bao trùm cả đầu cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng
6.7.9. Xác định nội lực và bố trí cốt thép trong đài.

1
1

2

2

2
4

3

1
Hình 6.10:Mặt bằng thể hiện vị trí ngàm tính toán móng
 Xét mặt cắt 1-1, ngàm tại mép cột lực tác dụng lên là các phản lực cọc.

M1-1
P2(net)+P4(net)

Hình 6.11 Sơ đồ tính toán mặt cắt 1-1

 P2=

 P4=

+M11=

Chương 6: Thiết kế móng cọc ép BTCT và cọc khoan nhồi

Trang:25