Nghiên cứu giải pháp nền móng công trình xây dựng cho khu vực ven sông huyện thuận thành tỉnh bắc ninh (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
_______________________________

NGUYỄN VIỆT CHƯƠNG

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHO KHU VỰC VEN SÔNG
HUYỆN THUẬN THÀNH- TỈNH BẮC NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

Hà Nội – 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
_______________________________

NGUYỄN VIỆT CHƯƠNG
KHÓA: 2013-2015

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NỀN MÓNG
CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHO KHU VỰC VEN SÔNG

HUYỆN THUẬN THÀNH- TỈNH BẮC NINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. VƯƠNG VĂN THÀNH

Hà Nội - 2015


LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ ngành Xây dựng dân dụng và công nghiệp
với đề tài “ Nghiên cứu giải pháp nền móng công trình xây dựng cho khu vực
ven sông huyện Thuận Thành - tỉnh Bắc Ninh ” được hoàn thành với sự cố
gắng của bản thân, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của khoa Sau đại học, các
thầy cô giáo Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, đã tạo điều kiện và động viên
giúp đỡ về mọi mặt để tôi hoàn thành luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vương Văn Thành đã
trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
Trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp, do điều kiện có hạn về thời gian
và kiến thức bản thân còn nhiều hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi
những khiếm khuyết, thiếu sót, tôi mong nhận được sự góp ý của các thày cô
giáo, các nhà khoa học, bạn bè và đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện
hơn.
Xin chân thành cảm ơn.

Tác giả luận văn

Nguyễn Việt Chương


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình khoa học này là độc lập của tôi làm dưới
sự hướng dẫn của PGS. TS Vương Văn Thành. Các số liệu khoa học, kết
quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Việt Chương


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ
DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU, VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1
Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... 2
Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 2
Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 3
Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài ................................................... 3
NỘI DUNG....................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP NỀN MÓNG CÔNG
TRÌNH .............................................................................................................. 4

1.1. Nguyên tắc chung về thiết kế nền móng công trình .................................. 4
1.1.1. Công tác khảo sát địa kỹ thuật ........................................................ 4
1.1.2. Các tài liệu phục vụ công tác thiết kế nền móng ............................ 6
1.1.3. Các phương pháp tính toán nền móng ............................................ 8
1.1.4. Trình tự thiết kế nền móng.............................................................. 9
1.2. Các giải pháp nền móng thông dụng ........................................................... 9
1.2.1. Giải pháp móng ............................................................................... 9
1.2.2. Giải pháp xử lý nền ....................................................................... 17
1.3. Thiết kế nền móng công trình ven sông .................................................... 22


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG .......... 29
2.1. Quy hoạch phát triển khu vực ven sông huyện Thuận Thành ................. 29
2.2. Đặc điểm địa hình, địa chất khu vực ven sông huyện Thuận Thành ....... 34
2.2.1. Đặc điểm địa hình ......................................................................... 34
2.2.2. Cấu trúc địa chất ........................................................................... 35
2.2.3. Điều kiện địa chất thủy văn .......................................................... 37
2.3. Cơ sở lý thuyết lựa chọn nền móng hợp lý cho công trình ven sông . 40
2.3.1. Các dạng cơ bản của giải pháp nền móng hợp lý ......................... 40
2.3.2. Giải pháp nền móng hợp lý đối với công trình xây dựng ven sông
................................................................................................................. 43
2.4. Cơ sở xây dựng phương pháp tính toán xác định giải pháp nền móng hợp
lý ...................................................................................................................... 44
2.4.1. Các vấn đề về mất ổn định và các yêu cầu tính toán .................... 44
2.4.2. Tiêu chuẩn tính toán thiết kế nền móng trên sườn dốc ................. 45
2.4.3. Phương pháp tính biến dạng lún công trình xây dựng trên nền đất
yếu ........................................................................................................... 53
2.4.4. Phương pháp tính toán thấm hố móng trong quá trình thi công ... 54
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NỀN MÓNG .................................. 56
3.1. Thực trạng nền móng các công trình ven sông và công tác thiết kế nền

móng ................................................................................................................ 56
3.1.1. Thực trạng các công trình ven sông .............................................. 56
3.1.2. Vấn đề nền móng và khảo sát thiết kế nền móng công trình ven
sông ......................................................................................................... 58
3.2. Phân vùng địa chất khu vực nghiên cứu .................................................. 59


3.2.1. Nguyên tắc phân khu..................................................................... 59
3.3. Nội dung cơ bản xác định giải pháp móng hợp lý cho công trình ........... 65
3.4. Tính toán thiết kế nền móng công trình ven sông huyện Thuận Thành .. 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 85
Kết luận ................................................................................................... 85
Kiến nghị ................................................................................................. 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Số hiệu bảng
Bảng 2.1

Tên bảng, biểu
Các phân vị địa chất thủy văn khu vực Thuận
Thành

Bảng 2.2

Mực nước trung bình tháng trong năm tại trạm
Bến Hồ (Thuận Thành)

Bảng 3.1

Bảng so sánh các nội dung trong công tác khảo
sát và thiết kế nền móng khu vực có điều kiện địa
hình khác nhau

Bảng 3.2

Tổng hợp các giải pháp nền móng


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Số hiệu hình

Tên hình

Hình 2.1

Quy hoạch khu vực ven sông Đuống tỉnh Bắc Ninh

Hình 2.2
Hình 2.3

Tầm nhìn chiến lược phát triển không gian đến năm
2050
Bản đồ phát triển du lịch tỉnh Bắc Ninh

Hình 2.4

Quy hoạch phát triển đô thị của tỉnh Bắc Ninh

Hình 2.5

Khu vực nghiên cứu

Hình 2.6

Bố trí móng công trình đầu mái dốc

Hình 2.7

Bố trí móng công trình ở giữa mái dốc

Hình 2.8

Bố trí móng công trình ở độ sâu khác nhau trên mái
dốc

Hình 2.9

Bố trí móng công trình ở đầu và chân mái dốc trong
vùng động đất

Hình 2.10

Cách bố trí móng công trình trên lớp đất đắp phủ mái
dốc

Hình 2.11

Vùng không được bố trí công trình trên bờ dốc sông,
suối

Hình 2.12

Các dạng mất ổn định của nhà trên mái dốc

Hình 2.13

Sơ đồ kiểm tra ổn định trượt công trình trên mái dốc

Hình 2.14

Các xác định S theo phương pháp cân bằng giới hạn

Hình 2.15

Sơ đồ tính qu cho móng băng đặt trên mái dốc

Hình 2.16

Hệ số sức chịu tải Ncq cho đất dính của móng băng đặt
trên đất dốc và hệ số N q cho đất rời của móng băng
đặt trên đất dốc.

Hình 2.17

Sơ đồ tính qu cho móng băng đặt trên đỉnh dốc

Hình 3.1

Phân vùng địa chất khu vực ven sông h.Thuận Thành


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

Tên chỉ tiêu cơ lý
Độ ẩm tự nhiên
Dung trọng tự nhiên
Dung trọng khô
Khối lượng riêng
Hệ số rỗng

Độ lỗ rỗng
Hệ số bão hòa nước
Giới hạn chảy
Giới hạn dẻo
Chỉ số dẻo
Độ sệt
Góc Ma sát trong
Lực dính đơn vị
Hệ số nén lún
Mô đun tổng biến dạng
Sức chịu tải quy ước

Ký hiệu
W
γ
γc
γs
e0
N
G
Wch
Wp
Ip
Is
φ
C
a1-2
E
R

Đơn vị
%
g/cm3
g/cm3
g/cm3
%
%
%
%
%
độ
kG/cm2
cm2/kg
kG/cm2
kG/cm2


1

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Thuận Thành nằm cách thủ đô Hà Nội 25km về phía tây nam, cách trung
tâm thành phố Bắc Ninh khoảng hơn 10km, diện tích tự nhiên là 116km2, dân
số là 147.500 người (tính đến 31/12/2010). Thuận Thành là đơn vị hành chính
cấp huyện rộng thứ hai và đông dân thứ hai ở Bắc Ninh. Phía bắc giáp với
huyện Tiên Du và huyện Quế Võ được ngăn cách bởi sông Đuống, phía đông
giáp huyện Gia Bình và huyện Lương Tài, phía nam giáp tỉnh Hải Dương.
Trong tương lai Thuận Thành sẽ trở thành đô thị vệ tinh của thành phố Bắc
Ninh, hệ thống giao thông và cơ sở hạ tầng sẽ có bước phát triển mạnh mẽ.
Sông Đuống, tên chữ gọi là sông Thiên Đức hay Thiên Đức Giang là

một con sông dài 68km, nối sông Hồng và sông Thái Bình. Điểm đầu từ ngã
ba Dâu (xã Xuân Canh, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội). Điểm cuối là
ngã ba Mỹ Lộc (xã Trung Kênh, huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh). Sông
Đuống là đường giao thông nối cảng Hải Phòng với Hà Nội và các tỉnh ở phía
Bắc Việt Nam. Về tổng thể sông Đuống chảy theo hướng tây-đông. Nó là
phân lưu của sông Hồng, trước đây chỉ là sông nhỏ, do cửa nối với sông Hồng
bị cát bồi cao nên chỉ khi sông Hồng có lũ lớn mới tràn qua được. Từ năm
1958, cửa sông được mở rộng để trở thành một phân lưu quan trọng giảm sức
uy hiếp của lũ sông Hồng đối với Hà Nội. Đoạn chảy qua Bắc Ninh dài 42km,
lưu lượng nước trung bình đạt khoảng 1.000 m3/s, lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất
là 9.000 m3/s (ngày 22 tháng 8 năm 1971). Mực nước cao nhất từng đo tại bến
Hồ là 9,45m, cao hơn mặt ruộng là 3-4m. Sông Đuống có hàm lượng phù sa
cao, vào mùa mưa cứ 1m3 nước có 2,8kg phù sa.
Từ điều kiện địa lý và điều kiện tự nhiên ở trên có thể thấy rằng sông
Đuống có vai trò quan trọng trong đời sống và phát triển kinh tế của Bắc Ninh


2

nói chung và huyện Thuận Thành nói riêng. Do vậy rất cần thiết phải xây
dựng các công trình ven sông nhằm các mục đích phục vụ sản xuất nông
nghiệp (đê, kè, trạm bơm cấp thoát nước, cống...), giao thông (cầu, đường,
bến cảng...), hoặc một số công trình nhằm bảo tồn và cải tạo các di tích lịch
sử nằm ở khu vực ven sông (trung tâm bảo tồn tranh dân gian Đông Hồ, đền
thờ Kinh Dương Vương…) và các công trình xây dựng dân dụng khác.
Để công trình xây dựng tồn tại và sử dụng được một cách bình thường
thì không những kết cấu bên trên phải đủ độ bền, ổn định mà bản thân nền và
móng cũng phải ổn định, có độ bền cần thiết và biến dạng nằm trong phạm vi
giới hạn cho phép.
Để có giải pháp xử lý nền, móng hợp lý nhất người thiết kế cần phải có

sự hiểu biết thực tế điều kiện địa chất, quy mô xây dựng để từ đó đưa ra quan
điểm xử lý vừa an toàn về mặt kỹ thuật, vừa đạt hiệu quả kinh tế. Vì vậy tác
giả chọn đề tài “Nghiên cứu giải pháp nền móng công trình xây dựng cho khu
vực ven sông huyện Thuận Thành - tỉnh Bắc Ninh” với hi vọng đáp ứng phần
nào những đòi hỏi trên.
Mục đích nghiên cứu
Đưa ra cơ sở khoa học và thực tiễn của các giải pháp nền móng khi xây
dựng công trình, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng từng giải pháp.
Lựa chọn giải pháp hợp lý để ứng dụng cho việc xây dựng công trình
khu vực ven sông huyện Thuận Thành-tỉnh Bắc Ninh.
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu báo cáo khảo sát địa chất và đánh giá các điều kiện
địa chất khu vực ven sông huyện Thuận Thành-tỉnh Bắc Ninh lựa chọn giải
pháp nền móng công trình hợp lý thông qua việc phân tích, so sánh điều kiện
áp dụng của các giải pháp đó


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


85

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Khu vực ven sông huyện Thuận Thành có đặc điểm địa hình nằm trong
vùng đồng bằng Bắc Bộ, nhưng bên cạnh quy luật chung đó còn có vai trò rất
quan trọng của sông Đuống. Hoạt động của dòng sông Đuống đối với sự hình
thành và tồn tại các thành tạo trầm tích hiện đại là một đặc trưng có bản tạo ra
sự khác biết của lịch sử phát triển địa chất ở khu vực ven sông huyện Thuận
Thành. Hiện nay nhu cầu phát triển đặt ra là xây dựng các công trình ven sông
đa dạng về quy mô kiến trúc và kết cấu công trình nên giải pháp nền móng
cũng rất đa dạng. Nhưng với đặc điểm kỹ thuật tại khu vực cùng với yêu cầu
ổn định bền vững của công trình ven sông, các giải pháp hợp lý có thể đặt ra
là móng nông trên nền thiên nhiên, trên nền gia cố bằng cọc xi măng đất và
móng sâu. Trong đó:
- Móng nông trên nền thiên nhiên phù hợp với quy mô công trình nhỏ,
thấp tầng và nằm ngoài phạm vi ảnh hưởng đến ổn định của bờ sông. Trong
trường hợp yêu cầu xây dựng công trình sát bờ sông thì giải pháp móng nông
trên nền được gia cố bằng cọc xi măng đất cần được xét đến.
- Móng sâu sử dụng móng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn là giải pháp hiệu
quả thỏa mãn các yếu tố của công trình ven sông và kể cả sự khác nhau giữa
các vùng. Khi tính toán thiết kế cần lựa chọn giải pháp móng cọc khác nhau(
tiết diện cọc, chiều sâu mũi cọc,...) đáp ứng nhu cầu về mặt kỹ thuật.
- Đối với nhà công nghiệp chỉ nên sử dụng móng cọc để đảm bảo khả
năng chống lật cho móng.
Kiến nghị
Trong việc lựa chọn giải pháp nền móng cho công trình ven sông còn có
các yêu cầu khác với các công trình ở khu vực khác kể cả trong thiết kế và thi


86

công nên yêu cầu về tài liệu địa kỹ thuật, địa chất thủy văn của khu vực xây
dựng phải đầy đủ và cần có những quy định riêng về công tác khảo sát.
Chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế khi lựa chọn giải pháp nền móng công
trình cần đề cập đến nhiều phương án khác nhau, tính toán mức độ đáp ứng
tính khả thi, các yêu cầu kỹ thuật và hiệu quả kinh tế ( tiến độ thi công nếu đủ
điều kiện tính toán ) để so sánh, lựa chọn được phương án.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Ngọc Bích, Lê Thị Thanh Bình, Vũ Đình Phụng (2005), Đất xây
dựng, địa chất công trình và kỹ thuật cải tạo đất trong xây dựng, tr.159171, 293-312, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
2. Liên đoàn bản đồ địa chất, Tổng cục địa chất, Nghiên cứu bản đồ địa chất
tờ Hải Phòng-Nam Định (F-48-XXIX_F-48-XXXV) tỉ lệ 1:200.000, cột địa
tầng, Hà Nội.
3. Nguyễn Ngọc Bích (2010), Các phương pháp cải tạo đất yếu trong xây
dựng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
4. Ngô Văn Dũng (2012), “Tính toán lưu lượng nước thấm vào hố móng khi
thi công công trình dạng tuyến ven sông và bờ biển”, Tạp chí khoa học và
công nghệ Đà Nẵng.
5. Nguyễn Ngọc Long Giang, Giải pháp nền móng cho công trình ven sông
Tiền tại thành phố Vĩnh Long, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, trường Đại học
Kiến trúc Hà Nội.
6. Nguyễn Bá Kế (2014), “Chuyên đề 3: Một số yêu cầu thiết kế công trình
vùng sạt lở đất”, Website: Hội đập lớn và phát triển nguồn nước Việt Nam
().
7. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và
công trình, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
8. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Dũng (1998), Cơ học đất, Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc phân tích và thiết kế, Nhà

xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
10.

Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, Uông Đình Chất (2005), Nền

và móng các công trình dân dụng – công nghiệp, Nhà xuất bản Xây dựng,
Hà Nội.


11.

Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng (1996), Hướng dẫn đồ án nền

và móng, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
12.

Hoàng Văn Tân, Trần Đình Ngô (1997), Những phương pháp xây dựng

công trình trên nền đất yếu, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
13.

Vương Văn Thành, Nguyễn Đức Nguôn, Phạm Ngọc Thắng (2012),

Tính toán thực hành nền móng công trình dân dụng và công nghiệp, Nhà
xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
14.

Vương Văn Thành (1995), Bài giảng cơ học đất, Nhà xuất bản Xây

dựng, Hà Nội.

15.
Nội

R. Whitlow (1996), Cơ học đất, tập I, II, Nhà xuất bản giáo dục, Hà