giáo trình nền và móng-chương 1, đại học công nghệ gtvt

University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

NỀN VÀ MÓNG


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Khái niệm
Móng:
là bộ phận liên kết với kết cấu bên trên công trình, có nhiệm vụ truyền toàn bộ tải trọng công trình và
phân bố tải trọng này xuống nền đất.

Nền:
là vùng đất chịu ảnh hưởng trực tiếp của tải trọng móng truyền xuống, được giới hạn bằng đường cong dạng
như bóng đèn tròn, ngoài phạm vi này ứng suất gây ra do móng truyền tới coi như không đáng kể, không gây nên
biến dạng đất.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

a. Cấu tạo móng

- Bản móng:

- Giằng móng (đà kiềng)

- Cổ móng

 Chiều sâu chôn móng hm
 Chiều sâu vùng đất nền (chiều sâu nén chặt) hnc


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
1.2. Nguyên lý tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn
Định nghĩalàTTGH:
trạng thái (điều kiện) mà nếu vượt qua nó thì nhà, các kết cấu không thể thỏa mãn các yêu
cầu, quy định đã đề ra cho nó khi thiết kế.

Tính toán theo 3 TTGH:

 TTGH I: trạng thái phá hoại do gẫy, đổ vỡ của kết cấu hay công trình.
 TTGH II: trạng thái mà tại đó kết cấu hay công trình không bị phá hoại nhưng có biến dạng lớn làm cho kết
cấu, công trình trở nên không bình thường ảnh hưởng đến yêu cầu sử dụng.

 TTGH III: là trạng thái giới hạn về tính toán sự hình thành và phát triển khe nứt.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

 Ứng dụng trong tính toán nền móng:
- Với bản móng: chủ yếu là tính theo TTGH I, trừ trường hợp hầm nước đặt trong đất, tâng ngầm…cần thiết
phải kiểm tra theo TTGH III.

- Với nền: chỉ tính với TTGH I và TTGH II.

Hệ số an toàn Kat:
 

 

 S

≤

 =

≤


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

Điều kiện áp dụng TTGH II cho nền:

 

 Trong

đó: m1, m2 – hệ số điều kiện làm việc của nền đất và của công trình

ktc – hệ số tin cậy tùy theo phương pháp xác định đặc trưng c,
, - dung trọng của đất phía dưới và phía trên đáy móng, xét đến đẩy nổi của đất
Bm, hm – bề rộng và chiều sâu chôn móng;
A, B, D- các hệ số tra bảng theo
C- lực dính đơn vị của đất dưới đáy móng.

University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
1.3. Các tài liệu cần thiết để thiết kế nền móng

a. Điều kiện về địa chất công trình:
-. Khoan lấy mẫu và thí nghiệm xác định các chỉ tiêu
-. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
-. Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT
Số lượng và chiều sâu hố khoan tùy thuộc vào các yếu tố:

•
•
•

Cấu tạo địa chất đồng nhất hay phức tạp;
Quy mô và mức độ quan trọng của công trình;
Phương án móng dự kiến thực hiện.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ( Standard Penetration Test)

-

Thực hiện ngay sau khi lấy mẫu khoan
Ống khoan được thay thế bằng ống tách

Búa đầm nặng 63,5kg, cho rơi tự do ở độ cao 76cm.
Kết quả báo cáo là số búa rơi làm ống tách xuyên sâu vào trong đất ở 30cm cuối cùng (N)


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
Thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (Cone Penetration Test)

-

2
Mũi côn có đường kính 3,6cm, tiết diện 10cm được ép xuyên trong đất. Góc ở đỉnh mũi côn 60º.
Đo sức kháng xuyên cho từng 0,2m độ sâu đất, được gọi là sức kháng xuyên tính R p.
Gặp trở ngại với cát hoặc khi đất quá cứng R p>30000kPa, độ sâu xuyên lớn.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
b. Các chỉ tiêu vật lý của đất

-

 

Dung trọng của đất:
3
(kN/m )

 

University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

- Độ ẩm của đất:

- Tỷ trọng hạt:

 ,

 

.100%

 

là dung trọng của hạt và dung trọng của nước.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

- Hệ số rỗng:

 

- Độ bão hòa:

 

c. Các chỉ tiêu trạng thái của đất

 Đất cát:
Độ chặt tương đối:

0,67< Dr<1 : đất ở trạng thái chặt.
0,33< Dr< 0,67: đất ở trạng thái chặt vừa.
0
 


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

 Đất sét:
Độ sệt:

 

=


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
d. Tải trọng và tác động

 Tải trọng tiêu chuẩn (Ntc, Mtc, Htc) : giá trị tải trọng quy định trong quy phạm
3
2

Thí dụ: Trọng lượng bê tông là 25kN/m . Hoạt tải tác dụng lên sàn là 140 kg/m

 Tải trọng tính toán: bằng tải trọng tiêu chuẩn x hệ số vượt tải n
tt
tc
N =N .n
tt
tc
M =M .n
tt
tc
H = H .n

-

Trọng lượng bản thân (tĩnh tải): n=1,1
Tải trọng sử dụng (hoạt tải): n= 1,3÷1,4.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

 4 dạng tải trọng:
- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) là tải trọng tác dụng lâu dài, thường xuyên như trọng lượng của VLXD

- Tải trọng tạm thời dài hạn (hoạt tải) là tải trọng tác dụng không thường xuyên nhưng lâu dài như trọng lượng
người và đồ vật sử dụng

- Tải trọng tạm thời ngắn hạn : là tải trọng tác dụng lên công trình với thời gian rất ngắn như gió, tuyết,…

- Tải trọng đặc biệt

 3 tổ hợp tải trọng:
-

Tổ hợp cơ bản: gồm tất cả TT thường xuyên và tất cả TT tạm thời và 1 TT ngắn hạn
Tổ hợp phụ: gồm tất cả TT thường xuyên và tất cả TT tạm thời và 2 TT ngắn hạn (ít gặp)
Tổ hợp đặc biệt: là tổ hợp phụ hay tổ hợp cơ bản cộng thêm tải trọng đặc biệt.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

-

Tính toán theo TTGH I cho nền và móng: tổ hợp cơ bản được chọn với tải trọng tính toán.
Tính toán theo TTGH II cho nền ( tính lún): tổ hợp tải trọng được chọn là tổ hợp bỏ qua tải trọng tác dụng
tạm thời ngắn hạn. Tính toán với tải trọng tiêu chuẩn.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
Chương II: MÓNG NÔNG CỨNG TUYỆT ĐỐI

2.1. Khái niệm chung

 Phân loại và cấu tạo
- Phân loại theo đặc điểm của tải trọng:
+ Móng chịu tải trọng đúng tâm
+ Móng chịu tải trọng lệch tâm
+ Móng các công trình cao (tháp nước, bể nước, ống khói…)
+ Móng chịu lực ngang lớn (tường chắn, đập nước…)
+ Móng chủ yếu chịu tải trọng đứng….
- Phân loại theo cách chế tạo:
+ Móng toàn khối
+ Móng lắp ghép


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

- Phân loại theo đặc điểm làm việc:

+ Móng đơn: móng có kích thước không lớn, đáy vuông, chữ nhật hoặc tròn. Thường dùng cho cột nhà dân
dụng, công nghiệp, mố trụ cầu nhỏ, dưới trụ đỡ dầm tường, móng trụ điện…


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

+ Móng băng: có chiều dài rất lớn so với chiều rộng, thường dùng dưới tường nhà, dưới tường chắn, dưới
dãy cột. Móng băng dưới dãy cột theo hai hướng gọi là móng băng giao thoa.

Móng băng dưới cột và móng băng giao thoa

University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

+ Móng bè: móng dạng bản BTCT nằm dưới một phần hay toàn bộ công trình, thường dùng cho cho các công
trình xây dựng trên lớp địa chất có khả năng chịu tải tương đối tốt hoặc có tải trọng lớn.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

Thi công cốt thép móng bè

và móng bè sau khi thi công
xong


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải

 Khái niệm về độ cứng móng:


Móng tuyệt đối mềm:



Móng tuyệt đối cứng: Biến dạng của móng không bị ảnh hưởng dưới tác dụng của áp lực tiếp xúc

Là loại móng mà biến dạng của móng và của nền giống nhau

Móng tuyệt đối cứng ứng với trường hợp các phần tử trong vật liệu móng hoàn toàn chịu nén nghĩa là bề rộng
của móng phải nằm trong góc truyền lực a cho bởi vật liệu móng.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
 Đá

hộc xây bằng vữa:

Bê tông đá hộc:
Bê tông:
Biểu diễn bằng công thức: Bm ≤ bc + 2h.tgα



Móng cứng hữu hạn: Móng chịu uốn và biến dạng một phần nên cần tính toán cốt thép chịu lực.


University of Transport Technology
Trường Đại học Công nghệ giao thông vận tải
2.2. Chọn chiều sâu đặt móng và xác định sơ bộ kích thước đáy móng

 Móng nông chịu tải trọng đúng tâm:
a. Các giả thiết cơ bản tính toán
 

Sự phân bố ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng (phản lực nền) coi như phân bố đều
Đảm bảo điều kiện:
( m1m2/ktc)

m1, m2 : hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việc của công trình
ktc - hệ số tin cậy, nếu c, φ xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất thì k tc=1, nếu lấy theo bảng tham khảo
của tiêu chuẩn thì ktc=1,1.

A, B, D các hệ số tra bảng theo góc ma sát φ