4 7 xác định sơ bộ số lượng và bố trí cọc trong đài

4.7. Xác định sơ bộ số lượng và bố trí cọc trong đài
4.7.1. Yêu cầu bố trí cọc trong đài
Sau khi sơ bộ xác định số lượng cọc thì tiến hành bố trí cọc trong đài. Trường
hợp chỉ có tải trọng thẳng đứng tác dụng thì bố trí cọc thẳng đứng và cách đều
nhau. Trường hợp tải trọng ngang và mô men lớn thì có thể tăng độ cứng ngang
của móng bằng cách bố trí cọc xiên, có thể xiên một hoặc hai chiều hoặc kết hợp
cả cọc đứng và cọc xiên.

Cọc thẳng

Cọc xiên một phương Cọc xiên hai phương

Phối hợp

Hình 4.24 Các cách bố trí cọc trong đài

Khoảng cách từ tim cọc biên đến mép dài ≥ 0,7d.
Yêu cầu khoảng cách giữa các cọc liền kề:
Về mặt thi công, phải đảm bảo khoảng cách giữa các cọc cần được lựa chọn
sao cho hiện tượng nâng cọc và làm chặt đất giữa các cọc là nhỏ nhất đồng thời tận
dụng tối đa sức chịu tải của cọc, khoảng cách tối thiểu giữa hai trục cọc phải đảm
bảo để có thể hạ cọc xuống độ sâu thiết kế mà không làm hư hỏng cọc khác và các
công trình lân cận.
Về mặt kinh tế, bố trí khoảng cách giữa các cọc càng gần càng có lợi. Tăng
khoảng cách cọc không chỉ làm tăng khối lượng bê tông đài, khối lượng công tác
đất, mà còn làm tăng đáng kể mô men trong đài dẫn đến tăng diện tích cốt thép.
a) Giữa các cọc thẳng đứng
- Cọc ma sát không nhỏ hơn 3d
- Cọc chống không nhỏ hơn 2d
- Cọc có mở rộng đáy không nhỏ hơn 1,5 lần đường kính mở rộng d hoặc d+1
b) Giữa các cọc xiên:

- Tại mặt phẳng đáy đài, không được nhỏ hơn 1,5d
- Tại mặt phẳng mũi cọc không được nhỏ hơn 3d
Nhận xét:


Với cùng một số cọc có thể có nhiều cách bố trí. Tùy thuộc đài chịu tải đúng tâm,
lệch tâm một phương, lệch tâm 2 phương cần tìm ra cách bố trí kinh tế nhất mà vẫn
đảm bảo điều kiện lực truyền lên cọc. Đưa nhiều cọc ra xa trọng tâm tiết diện các
cọc tại đáy đài làm tăng khả năng chịu mô men (ngoại lực) nhưng cũng làm tăng
mô men (nội lực) trong đài . Với số cọc chọn, ban đầu nên bố trí nhiều cọc "ở gần"
ít cọc "ở xa" nhằm giảm nội lực trong đài, nếu điều kiện lực truyền lên cọc không
thỏa mãn mới bố trí lại.

a

c

m

m

5

8

c

4

6

10

b
c
c
5

6

7

8

9

b
4

8

n

c

b

5

c

c

a

a

c

1

2

3

4

1

2

3

4

8

5

6

7

5

6

7

8

9

10

11

12

c

n

n

n

c

9

10

11

c

n

n

n

c

c

m

m

m

m

m

m

c

c

8

c

9

c

10

c

9

m

n

7

c

c

n

c

3

2

m
c

7

6

c

m

3

n

4

m

m

m

1

m

6

c
≥3
d

2

c

a

m

c

m

7

5

8

1

d

≥3

d

2

7

c

a

c

6

≥3

3

1

4

a

m

c

2
2

5

m

a

c

a

1

n

7

6

c

c

6

5

b

4

4

c

n
≥3
d

3

c

7

n

n

5

3

b

4

c
c

2

2

c

c
1

b

3

6

c
c

2

b

4
5

c

b

1

b

3

≥ 3d

2

a

c

c

c

1

5

3

4

1

m

4

2

m

3

b

2

d

1

m

c

c

2

m

c

1

m

a

≥3

c

c

1
≥3
d
3

c

2c

2

m

1

m

1

2c

2c

n/3 2n/3

c

a

a

a

c

Hình 4.25 Một số cách bố trí cọc trên mặt bằng (cọc ma sát)

- c ≥ 0,7d
- 2m ≥ 3d , n2 ≥ (3d)2 - m2
- a,b ≥ 3d
b: khoảng cách cọc theo phương chịu mômen nhỏ hoặc không chịu mômen
a: khoảng cách cọc theo phương chịu mômen lớn
→ thường chọn b = 3d , a ≥ b (đối mới móng chịu tải lệch tâm 1 phương chỉ
giãn cọc theo phương chịu mômen)
4.7.2. Xác định sơ bộ số lượng cọc
Số lượng cọc được kiểm tra theo điều kiện lực truyền lên cọc, đảm bảo tổng
tải trọng lên cọc (kể cả trọng lượng cọc) không vượt quá sức chịu tải cho phép của
cọc. Số lượng cọc là hợp lý khi tận dụng được tối đa khả năng làm việc của cọc
(tổng tải trọng lên cọc xấp xỉ sức chịu tải cọc).


Số lượng cọc có thể xác định bằng thử dần: chọn số cọc → bố trí cọc trong

đài → kiểm tra lực truyền lên cọc. Phương pháp này phù hợp khi sử dụng phần
mềm tính toán.
Số lượng cọc sơ bộ có thể được xác định như sau:
Bước 1: Giả thiết lực truyền lên cọc bằng đúng sức chịu tải cọc P c , cọc trong đài
bố trí đều với khoảng cách 3d (d là bề rộng cọc vuông, chữ nhật hoặc đường kính
cọc tròn). Thay thế phản lực cọc tập trung ở đáy đài bằng áp lực tính toán giả định:
p tt =

Pc
(3d) 2

(4.21)

Bước 2: Quan niệm đài như một móng nông, xác định diện tích đáy đài sơ bộ:
N ott
A sb = tt
p − n.γ tb .h

(4.22)

N ott - tổng lực dọc tính toán tác dụng tại đỉnh đài

γtb.h- áp lực tiêu chuẩn truyền xuống đáy đài của trọng lượng đài và đất trên đài
n - hệ số độ tin cậy của trọng lượng đài và đất trên đài, n =1,1
Bước 3: Xác định tổng lực dọc sơ bộ tại đáy đài
N sbtt = N ott + n.γ tb .h.A sb

Bước 4: Xác định số lượng cọc sơ bộ
n csb

N sbtt
=
.m → chọn số cọc chẵn nc
Pc

m : hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men. m = 1 khi đài chịu tải đúng tâm. Theo
M ott
kinh nghiệm, khi độ lệch tâm của tải trọng tại đỉnh đài e = tt < 0,2m có thể chọn m
No

= 1÷1,4; khi e càng lớn nên chọn m càng lớn.
Bước 5: Bố trí cọc trong đài → tính diện tích đáy đài Ad