ĐÁP án nền MÓNG đề 2,3

ĐÁP ÁN NỀN MÓNG
ĐỀ 2:
Câu 1:
Công thức kiểm toán sức kháng đỡ của đất nền có dạng sau:

V  � iiVi �RR   Rn    qn A '  qR A '
trong đó:
V: Tổng hợp tải trọng theo phương đứng được tổ hợp theo THCĐ;
qR: sức kháng đơn vị tính toán của nền;
qult : sức kháng đơn vị danh định của nền;
A’: diện tích móng hữu hiệu;
 : hệ số sức kháng lấy theo bảng trong tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272:2005
Sức kháng đỡ của nền phụ thuộc vào diện tích móng hữu hiệu A’, tức phụ thuộc vào diện tích
móng ban đầu và vị trí của tổng hợp tải trọng; phụ thuộc vào hệ số sức kháng (tức là phụ thuộc
vào loại đất nền và phương pháp thí nghiệm), phụ thuộc vào chiều sâu chôn móng.
Câu 2:
Nguyên lý của biện pháp bấc thấm là làm tăng sức kháng cắt thông qua việc làm tăng tốc độ cố
kết của nền.
Đặc điểm và phạm vi sử dụng:
Xử lý nền đất yếu bằng phương pháp bấc thấm là phương pháp thoát nước thẳng đứng lên lớp
đệm cát bằng bấc thấm kết hợp với việc gia tải trước, làm tăng tốc độ cố kết của nền đất yếu,
 Phạm vi áp dụng.
- Xây dựng nền đường trên đất yếu có yêu cầu tăng nhanh tốc độ cố kết và tăng nhanh cường độ
của đất yếu để bảo đảm ổn định nền đắp và hạn chế độ lún trước khi làm kết cấu áo đường.
- Tôn nền trên đất yếu để làm mặt bằng chứa vật liệu, để xây dựng các kho chứa một tầng, để xây
dựng các công trình dân dụng và công nghiệp loại nhỏ có tải trọng phân bố trên diện rộng (sau
khi nền đã lún đến ổn định).
- Xây dựng các công trình dân dụng trên nền đất yếu.
 Ưu nhược điểm
- Ưu điểm:
+ Công nghệ thi công phổ biến, thiết bị thi công đơn giản;

+ Thời gian thi công nhanh hơn giếng cát;


-

+ Vật liệu được sản xuất trong nhà máy
+ Phù hợp với những vị trí có chiều dày lớp đất yếu nhỏ hơn 20m
Nhược điểm:
+ Tốc độ cố kết chậm, thời gian chờ lún cố kết lâu hơn biện pháp giếng cát;
+ Chiều sâu xử lý nhỏ hơn biện pháp giếng cát
+ Tốc độ thoát nước giảm theo thời gian
+ độ lún dư sau khi xử lý lớn hơn biện pháp giếng cát
+ Không cải thiện tính chất cơ lý của đất yếu, độ ổn định và khả năng chống trượt
thấp
+ mức độ rủi ro cao, diễn biến phức tạp.

Sơ đồ:

Câu 3:

Sức kháng đỡ tính toán của các cọc QR có thể tính theo công thức:
QR = Q n = p Qp + Q s
với:

Qp = q p Ap

và

Qs = qs As

trong đó:
Qp
:

sức kháng mũi cọc (N)

Qs

:

sức kháng thân cọc (N)

qp

:

sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)

qs

:

sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)

As

:

diện tích bề mặt thân cọc (mm2)

Ap

:

diện tích mũi cọc (mm2) = 350x350 = 122500 (mm2)

qp

:

hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc=0,7=0,7*0,8=0,56


qs

:

hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc ,

đối với đất sét theo phương pháp α: =0,7*0,8=0,56
đối với đất cát theo phương pháp SPT: =0,45*0,8=0,36
 Xác định sức kháng thân cọc:
- Đối với đất dính: qs =  Su
ở đây: Su

: cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (MPa)

 : hệ số kết dính áp dụng cho Su (DIM)
Nếu Su 0,025 Mpa   =1,0
Nếu Su  0,075 Mpa   = 0,5

S  0, 025 �
�
  1  0,5 �u
�
� 0, 05 �
Nếu 0,025Theo đề Su= 0,07 → α=0,55
- Đối với đất cát, dùng công thức đối với cọc đóng chuyển dịch: qs= 0.0019

Lớp đất

Loại đất

Su
(Mpa
)

1
2
3

Sét
Cát
Sét

0,07

SPT
(N)

Hệ
số α

qs
(Mpa)

0,55

0,0385
0,0456
0,045

24
0,09

0,5

Chiều dày
cọc ngàm
trong lớp
đất (mm)
3000
11000
7000

Hệ số sức
khángqs

Qs=qs. qs
(kN)

0,56
0,36
0,56

90,6kN
252,806
246,96
Tổng: 590,4
kN

 Xác định sức kháng mũi cọc:
Mũi cọc nằm trong đất dính qp = 9 Su =9*0,09=0,81 (Mpa)
Sức kháng mũi cọc: Qp=qp.Ap= 0,81*122500= 99225N=99,225 (kN)
Sức kháng tính toán của cọc:
Q=0,56*92,225+ 590,4=642 kN

ĐỀ 3:
Câu 1:


Móng cọc là một loại móng sâu mà sức chống của nó có được bằng truyền tải trọng tới đất hay
đá tại độ sâu nào đó bên dưới kết cấu bằng khả năng chịu lực tại đáy, sự dính bám hay ma sát,
hoặc cả hai.
Khi các phương án móng nông không còn thích hợp để đỡ công trình, hoặc do tải trọng công
trình quá lớn, lớp đất nền bên trên là loại đất yếu có khả năng chịu lực kém. Người ta nghĩ đến
móng sâu làm bằng các vật liệu như gỗ, bê tông, thép … để truyền tải trọng đến những lớp đất
chịu lực cao
a.Cọc ma sát:
- Trong trường hợp có lớp đá hay tầng chịu lực nằm ở độ sâu lớn, cọc chống trở nên rất

dài và không kinh tế. Trường hợp này, cọc được đóng qua lớp đất yếu đến độ sâu xác định. Khi
đó sức kháng mũi của cọc là nhỏ và khả năng chịu lực chủ yếu có được từ sức kháng của đất
bao quanh dọc thân cọc được chôn trong đất.
b.Cọc chống:
- Sức kháng dọc trục của cọc được hình thành chủ yếu là do sức kháng mũi cọc. Khi mũi cọc tựa
vào tầng cứng (tầng đá) thì chuyển vị của cọc là rất nhỏ và sức kháng của cọc chủ yếu do thành
phần sức chống mũi cọc tạo nên.
c.Cọc ma sát + chống:
- Sức kháng dọc trục của cọc được hình thành từ tổ hợp của cả sức chịu ở mũi cọc và
sức kháng bao quanh dọc thân cọc.
Hình minh họa:
KÕt cÊu phÇn trªn
BÖ cäc

Cäc

NÒn

Câu 2:


Cọc ximăng đất (Deep soil mixing columns, soil mixing pile) là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng
nơi gia cố và ximăng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun. Mũi khoan được khoan
xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên
trên. Trong quá trình dịch chuyển lên, ximăng được phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối
với hỗn hợp khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt)
 Phạm vi ứng dụng
Các ứng dụng khác nhau của trộn sâu cho công việc gia cố tạm thời hoặc lâu dài cho công
trình trên cạn hoặc dưới nước như trong Hình Error: Reference source not found:
Các ứng dụng chủ yếu của cọc ximăng đất là: giảm độ lún, tăng cường ổn định và chống đỡ.

Các ứng dụng của cọc ximăng đất:1.Đường bộ, ổn định lún; 2. Ổn định đê cao; 3. Mố cầu; 4.

Thành hố đào; 5. Giảm ảnh hưởng từ các công trình lân cận; 6. Chống nâng đáy hố đào; 7.
Chống dịch chuyển ngang của móng cọc; 8.Bến cảng; 9.Đê biển.

 Ưu điểm của cọc ximăng - đất
-

Thi công nhanh, kĩ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao. Tiết kiệm
thời gian thi công đến 50% do không phải chờ đúc cọc và đạt đủ cường độ.

-

Hiệu quả kinh tế cao, so với phương án dùng cọc bê tông cốt thép, cọc khoan nhồi thì giá
thành rẻ hơn nhiều.

-

Thích hợp với phương án xử lý nền đất yếu cho các công trình ở khu vực nền đất yếu như
bãi bồi ven sông, ven biển.

-

Thi công nơi mặt bằng chật hẹp, ngập nước, có khả năng xử lý sâu (tới 50m).

-

Nếu địa chất là nền cát rất phù hợp với công nghệ cọc ximăng đất, độ tin cậy cao.

-

Biến dạng của nền đất gia cố rất nhỏ vì vậy giảm thiểu độ lún đối với các công trình lân
cận, tăng khả năng chịu cắt cho nền công trình.

-

Dễ dàng điều chỉnh cường độ bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi công.

-

Dễ quản lý, giám sát chất lượng thi công, hạn chế gây ô nhiễm môi trường.

-

Các kiểu bố trí cọc ximăng- đất

- Tùy theo mục đích sử dụng có thể bố trí cọc theo các mô hình khác nhau. Ví dụ để giảm
thiểu độ lún, cọc được bố trí dạng lưới tam giác hoặc ô vuông. Khi làm tường chắn
thường tổ chức thành từng hàng, từng dãy đóng vai trò như một tường chắn mềm


Hình Error: Reference source not found.1. Thí dụ bố trí cọc trộn khô
1. Dải; 2. Nhóm; 3. Lưới tam giác; 4. Lưới vuông.

Hình Error: Reference source not found.2. Bố trí cọc trộn ướt trên mặt đất

1. Kiểu tường; 2. Kiểu kẻ ô; 3. Kiểu khối; 4. Kiểu diện.

Hình Error: Reference source not found.3. Bố trí cọc trùng nhau theo khối

Câu 3:
Áp dụng công thức:
∑ηiYiQi ≤ ΦRn= Rr
Công thức kiểm toán sức kháng đỡ của đất nền có dạng sau:

V  � iiVi �RR   Rn    qn A '  qR A '
trong đó:
V: Tổng hợp tải trọng theo phương đứng được tổ hợp theo THCĐ;
qR: sức kháng đơn vị tính toán của nền;
qult : sức kháng đơn vị danh định của nền;
A’: diện tích móng hữu hiệu;
 : hệ số sức kháng lấy theo (bảng 10.5.5-1 tiêu chuẩn 22TCN272-05).


A’=B’*L’=3499,614x4000=13998457,14 mm2
Trong đó B’= B-2eB=3500-2(540/2800)=3499,614mm
L’=L- 2eL=4000mm
Hệ số sức kháng theo phương pháp bán thực nghiệm dùng số liệu CPT:
Sức kháng đỡ danh định trong đất sét bão hoà: qult = c Ncm + g DfNqm10-9

trong đó:
c = Su=0,08 (Mpa)

: cường độ kháng cắt không thoát nước (MPa)

Ncm, Nqm
: các hệ số sửa đổi khả năng chịu lực hàm của hình dạng đế móng, chiều sâu
chôn móng, độ nén của đất và độ nghiêng của tải trọng;
 =800kg/m3
: khối lượng thể tích (dung trọng) của đất sét (kg/m3) (xét đến đẩy nổi vì

MNN nằm ngay trên mặt đất
Df =2500 mm : chiều sâu chôn tính đến đáy móng (mm)
Ta có: Df/B’=2500/3499,6= 0,714<2,5
B’/L’=3499,6/4000=0,875 <1
H/V= 200/2800 =0,0714 <0,4
- Đối với Df/B  2.5; B/L  1 và H/V  0.4

Nc

: 5.0 dùng cho phương trình 2 trên nền đất tương đối bằng
: 7.5 dùng cho phương trình 3 trên nền đất tương đối bằng
: Ncq theo hình 2.14 đối với móng trên hoặc liền kề mái dốc.

Nqm

: 1.0 cho đất sét bão hoà và nền đất tương đối bằng
: 0.0 cho móng trên hoặc liền kề mái đất dốc

Thay so vao phuong trinh tren Ncm= 6,091
Nqm=1→qult=0,568 Mpa
→qR= Mpa
→RR=qR.A’=0,284*13998457,14=3974,12kN>V=3640 kN → Đạt


 Kiểm toán trượt:

Công thức kiểm toán:

H  � ii H i �QR   Qn
Sức kháng đã nhân hệ số, tính theo N, chống lại sự trượt được tính theo công thức (10.6.3.3-1)

như sau:

trong đó:
: tổng tải trọng ngang gây trượt đã nhân hệ số (N)
Qn

: sức kháng trượt danh định (N).

 =0,8

: hệ số sức kháng giữa đất và đáy móng (xem bảng 10.5.5-1).

Q

: sức kháng trượt danh định giữa đất và móng (N).

ep

: hệ số sức kháng đối với sức kháng bị động (xem bảng 10.5.5-1).

Qep
trình

: sức kháng bị động danh định của đất tác dụng trong suốt tuổi thọ thiết kế của công

Qep=0 (do tuổi thọ công trình rất lớn)
Su=c= 0,08
qs: sức kháng cắt đơn vị bằng Su hoặc 0,5σ’v
σ’v=N/F=2800/(3,5*4)=200kN/m2=0,2Mpa, do vậy qs=0,08
Vậy Sức kháng trượt tính toán: QR= 0,8*0,08*3499,6*4000*10-3=895,9 (kN) >H=260

→Đảm bảo khả năng chống trượt.