4 2 tính toán móng cọc đài thấp theo trạng thái giới hạn

4.2. Tính toán móng cọc đài thấp theo trạng thái giới hạn
4.2.1. Nội dung tính toán
- Kiểm tra lực truyền lên cọc (TTGH1): tổng tải trọng tác dụng lên cọc phải nhỏ
hơn sức chịu tải của cọc.
- Kiểm tra ổn định của móng cọc (TTGH1): móng cọc không bị mất ổn định do
trượt, lật; nền móng cọc không bị phá hoại về độ bền.
- Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún của móng (TTGH2): độ lún của các móng
trong công trình nằm trong phạm vi cho phép, đảm bảo công trình sử dụng bình
thường.
- Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng (TTGH1): cấu tạo đài đủ chiều
cao, đảm bảo đài không bị phá hoại do chọc thủng
Tính toán và cấu tạo cốt thép đài (TTGH1): đảm bảo đài không bị nứt do
uốn
4.2.2. Trình tự tính toán
Bước 1: Thu thập và xử lý tài liệu gồm:
- Tài liệu về công trình: (No, Mo, Qo)
- Tài liệu về địa chất: địa tầng đất nền và các số liệu của mỗi lớp
- Các tài liệu khác
- Các tiêu chuẩn xây dựng
Bước 2: Phân tích lựa chọn giải pháp nền móng → Giải pháp móng cọc đài thấp
dạng móng đơn, băng, bè…
Bước 3: Chọn độ sâu chôn đáy đài
Bước 4: Chọn vật liệu, chiều dài, tiết diện và phương pháp thi công cọc
Bước 5: Xác định sức chịu tải của cọc
Bước 6: Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc trong đài
Bước 7: Chọn sơ bộ chiều cao đài
Bước 8: Kiểm tra lực truyền lên cọc
Bước 9: Kiểm tra điều kiện móng cọc đài thấp
Bước 10: Kiểm tra ổn định của móng cọc (nếu cần)
Bước 11: Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún của móng cọc
Bước 12: Kiểm tra chiều cao đài

Bước 13: Tính toán và cấu tạo cốt thép đài
4.3. Chọn loại cọc
Việc lựa chọn loại cọc cần chú ý đến các yếu tố:
- Đặc điểm của công trình;
- Điều kiện cụ thể của đất nền và nước ngầm;


- Những ràng buộc khác của hiện trường xây dựng (mức độ ồn và độ rung động
cho phép, hiện trạng công trình lân cận, hệ thống ngầm nước dưới đất và vệ sinh
môi trường khác …);
- Khả năng thi công của nhà thầu;
- Tiến độ thi công và thời gian cần thiết để hoàn thành;
- Khả năng kinh tế của chủ đầu tư.
Cần nắm vững phạm vi sử dụng của từng loại cọc cũng như khả năng và mức độ
hoàn thiện của thiết bị thi công, trình độ nghề nghiệp của đơn vị thi công, nhất là
phương án cọc khoan đổ bê tông tại chỗ. Nên lập không ít 2 phương án để so sánh
hiệu quả kinh tế kỹ thuật và tính khả thi để lựa chọn.
4.4. Độ sâu chôn đáy đài
Đài được đỡ bởi các cọc do đó đáy đài không cần hạ vào lớp đất tốt.
Không nên chôn đài quá sâu vì sẽ làm tăng khối lượng thi công đất, xử lý nước
ngầm làm tăng giá thành và tăng thời gian thi công phần ngầm. Đối với móng cọc
đài thấp chỉ cần chôn đài đủ sâu nhằm đảm bảo tải trọng ngang bị triệt tiêu bởi áp
lực đất bị động ở mặt bên đài.
Do tổng áp lực đất bị động tỷ lệ với bề rộng đài là trị số còn chưa biết
ở bước thiết kế ban đầu, thường chọn sơ bộ chiều sâu chôn đài h≈H/15 với H là
chiều cao công trình.
Đối với đài cọc đứng độc lập không liên kết với các đài khác qua hệ giằng
móng, sau khi đã xác định được diện tích đáy đài, chiều sâu chôn đài được kiểm tra
theo điều kiện:
E p ≥ 0,7Q

Ep - tổng áp lực đất bị động ở mặt bên đài có trị số tỷ lệ với h
Q - tổng tải trọng ngang tính toán tác dụng tại đỉnh đài
Khi các đài liên kết nhau bằng hệ thống giằng móng, tải trọng ngang
giữa các đài sẽ có sự phân phối lại. Ngoài ra áp lực đất bị động và sức kháng ma
sát mặt bên giằng cũng tham gia triệt tiêu tải trọng ngang. Chiều sâu chôn đài trong
trường hợp này có thể lấy nhỏ hơn trường hợp đài đứng độc lập.
4.5. Chọn chiều dài, tiết diện cọc
- Chiều dài và tiết diện cọc hợp lý khi đảm bảo khả thi khi thi công, mũi cọc hạ
vào lớp đất đủ tốt để giảm độ lún, số lượng cọc trong đài hợp lý (đài 1,2,3 cọc có
độ tin cậy thấp cần hạn chế; đài quá nhiều cọc ảnh hưởng đến thời gian thi công,
diện tích bố trí cọc).
- Mũi cọc không được tựa lên lớp đất chịu lực mà nên ngàm vào tối thiểu 0,5m
cho nền đá; 3d cho nền đất (với d là bề rộng hoặc đường kính cọc).
- Cọc chiếm chỗ nên hạn chế số mối nối ≤ 2.


- Những công trình chịu tải trọng ngang lớn (cầu, tường chắn cao), công trình
cảng thường dùng cọc có tiết diện lớn nhằm tăng độ cứng của hệ móng.
- Chiều dài và tiết diện cọc có ảnh hưởng rất lớn đến sức chịu tải của cọc theo vật
liệu và theo đất nền. Khi đất càng xuống sâu càng tốt và tải trọng cọc chịu trong
quá trình thi công không lớn hơn tải trọng đưa vào thiết kế thì tối ưu là chọn
chiều dài và tiết diện cọc sao cho hai trị số này xấp xỉ nhau. Trường hợp cọc hạ
bằng phương pháp đóng, ép thường chọn sao cho sức chịu tải cọc theo vật liệu
lớn hơn 2 ÷ 2,5 lần sức chịu tải theo đất nền để đảm bảo cọc chịu được tải trọng
lớn trong quá trình hạ.