SLIDE CHƯƠNG 3 MÓNG CỌC

Chương 3: MÓNG CỌC


3.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
Khái niệm
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


Các trường hợp sử dụng móng cọc:
- Mực nước cao;
- Tải trọng đẩy ngang lớn (cầu, cảng) hay mô men lật lớn (công trình tháp, cao tầng, tường
chắn đất cao ...);
- Tải trọng đứng lớn, đặc biệt khi chịu kéo;
- Mái dốc, địa tầng bên trên có độ nghiêng lớn;
- Công trình quan trọng, đòi hỏi độ tin cậy cao;
- Sửa chữa nhà hư hỏng do phần nền móng gây ra, nâng tầng.


Móng cọc gồm hai bộ phận chính: Cọc và bệ cọc
- Bệ cọc là bộ phận liên kết các cọc thành một khối, truyền tải trọng từ công trình xuống cọc và
nâng đỡ công trình bên trên.
- Cọc là bộ phận chủ yếu có tác dụng truyền tải trọng từ

công trình bên trên thông qua bệ cọc

xuống nền đất dưới mũi cọc và đất xung quanh cọc. Đó là một kiểu móng sâu tương đối mảnh được
chôn toàn bộ hay một phần trong đất, được thi công bằng đóng, khoan, khoan xoắn, xói thuỷ lực hay
các phương pháp khác, và truyền tải trọng vào đất nền thông qua sức kháng thành bên và sức kháng
ở mũi cọc. Tùy điều kiện địa chất mà ứng xử giữa cọc đơn và đất nền là khác nhau


2. Ưu điểm, nhược điểm
3. Phân loại :




3.2. CU TO CC Bấ TễNG CT THẫP
3.2.1.Cu to cc úng

3.2.2.Cu to cc ng

Cọc ống đợc làm bằng thép (ống thép dày 10-20 mm) hoặc BTCT (thành
dày 10-20cm). Tuy nhiên do VL thép giá thành rất cao và chịu xâm thực
mạnh của môi trờng nên cọc ống chủ yếu đợc làm bằng BTCT hay BTCT dự
ứng lực.


3.2. CẤU TẠO CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
3.2.1.Cấu tạo cọc đóng

1.Kích thước cọc


Cấu tạo cọc ống BTCT:

- Cọc đợc chia thành các đoạn ngắn (6-12)m để dễ đúc và vận chuyển, BT
dùng mác 300-400, cọc dự ứng lực dùng mác 400 đúc theo phơng pháp ly tâm
và bảo dỡng đúng quy trình nghiêm ngặt

1

1
2

3

1. Mặ
t bích liên kết
2. Cốt thép chủ
3. Cốt thép đ
ai


CÊu t¹o cäc èng BTCT:

§ uêng hµn

Liªn kÕt b»ng bul«ng

Liªn kÕt b»ng hµn ®
iÖn


3.2.3. CÊu t¹o cäc khoan nhåi :

3.3. CÊu t¹o bÖ cäc
3.4. TÝnh to¸n néi lùc ®Çu cäc trong mãng cäc bÖ thÊp
Tải trọng ngang do đất trên mức đáy đài tiếp thu → điều kiện đặt đáy đài D > h
f
min
và V = V + trọng lượng bệ và đất phủ trên bệ móng
0
M=M +e .V
0
0 0

(3.4)

Đài cọc tuyệt đối cứng, ngàm cứng với cọc và chỉ truyền tải V, M lên các cọc
kéo

và

các cọc chỉ chịu nén,

→

M y .xi
M x . yi
V
Pi =
±
±
2
2

n
y
x
∑ i ∑ i

(3
.5)


3.4. TÝnh to¸n néi lùc ®Çu cäc trong mãng cäc bÖ thÊp

yi

i
xi

My
Mx

y
trong đó:
Ox,Oy : trục quán tính chính trung tâm của tiết diện các đầu cọc (nhóm cọc) ở đáy bệ.
xi, yi : toạ độ trọng tâm cọc i đến trọng tâm nhóm cọc
V, Mx, My :tải trọng tác dụng ở trọng tâm nhóm cọc
N : số cọc trong móng

x


3.5. Tính toán theo TTGH cường độ

3.5.1 Sức kháng của cọc đơn
3.5.1.1 Sức kháng của cọc theo vật liệu
3.5.1.2 Sức kháng của cọc theo đất nền

3.5.1.3 Hiện tượng ma sát âm

3.5.1.4 Hiệu ứng nhóm cọc


3.5.1.1 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc theo vật liệu Qvl
Sc khỏng tớnh toỏn ca cu kin bờ tụng ct thộp chu nộn i xng qua cỏc tr chớnh phi c xỏc nh nh sau:
P =p
r
n

(3.6)

trong ú:

i vi cu kin cú ct thộp ai xon
p = 0,85 [0,85 f (A A ) + f A ]
n
c g
st
y st

(3.7)

i vi cu kin cú ct thộp ai thng:
p = 0,80 [0,85 f (A A ) + f A ]

n
c g
st
y st

(3.8)

õy:
: h s sc khỏng quy nh iu 5.5.4.2;
P : sc khỏng lc dc trc tớnh toỏn cú hoc khụng cú un (N);
r
P : sc khỏng lc dc trc danh nh cú hoc khụng cú un (N);
n
f : cng quy nh ca bờ tụng tui 28 ngy, tr khi cú quy nh cỏc tui khỏc(Mpa);
c
2
A : din tớch nguyờn ca mt ct (mm );
g
2
Ast: din tớch ct thộp (mm );
fy: gii hn chy quy nh ca ct thộp (Mpa).


3.5.1.2 Sức kháng đỡ dọc trục của cọc theo t nn
1. Sức kháng đỡ dọc trục của cọc n theo t nn
Sc khỏng tớnh toỏn ca cỏc cc Q R cú th tớnh nh sau:

n

QR = .Qn = qp Q p + qsi Qsi

1

Vi

Q p = q p Ap ;

Qsi = qsi Asi

trong ú:
q

:

h s sc khỏng dựng cho sc khỏng ca mt cc n, cho trong iu 10.5.4 dựng cho cỏc

phng phỏp khụng phõn bit gia sc khỏng ton b v s gúp phn riờng r ca sc khỏng mi v thõn
cc.


3.5.1.2 Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc theo đất nền
1. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc đơn theo đất nền
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

:

2
diện tích bề mặt thân cọc (mm )

Ap

:

2
diện tích mũi cọc (mm )

ϕqp

:

hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định cho trong Bảng 3.3 (bảng 10.5.5.2)

dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.

ϕqs

:

hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc cho trong Bảng 3.3 dùng cho các phương pháp

tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.


1. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc đơn theo đất nền

-Xác định sức kháng thân cọc
•Với đất dính
 Phương pháp α
qs = α Su
ở đây
Su

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

α : hệ số kết dính áp dụng cho Su (DIM)
Để thuận tiện cho tính toán hệ số kết dính α được tính theo phương pháp API của viện dầu khi Mỹ như sau:
Nếu Su ≤0,025 MPa  α =1,0
Nếu Su ≥ 0,075 MPa  α = 0,5
Nếu 0,025

 Su − 0, 025 
α = 1 − 0,5 

 0, 05 


1. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc đơn theo đất nền

-Xác định sức kháng thân cọc
•Với đất rời
+ Đối với cọc đóng chuyển dịch:

qs= 0.0019

+Đối với cọc không chuyển dịch: qs = 0.00096

N
N

ở đây:
qs

: ma sát đơn vị bề mặt cho cọc đóng (MPa)

N

: số đếm búa SPT trung bình (chưa hiệu chỉnh) dọc theo thân cọc (Búa/300mm)

1. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc đơn theo đất nền

-Xác định sức kháng mũi cọc
•Với đất sét bão hòa
qp= 9 Su

Su

: cường độ kháng cắt không thoát nước của sét gần chân cọc (MPa)

•

Với cát và bùn không dẻo

0,038N corrD b
qp =
≤ q
D

 1,92
 N
N corr = 0,77log10
 σ′v 



1. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña cäc đơn theo đất nền

Ncorr

: số đếm SPT gần mũi cọc đã hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ, (Búa/300mm)

N

: số đếm SPT đo được (Búa/300mm)

D

: chiều rộng hay đường kính cọc (mm)

Db
q

: chiều sâu xuyên trong tầng chịu lực (mm)
: sức kháng điểm giới hạn tính bằng 0,4 N corr cho cát và 0,3 Ncorr cho bùn không dẻo (MPa).
σ′v


Ví dụ 2:
Dự tính sức kháng dọc trục của cọc đơn theo điều kiện đất nền cho cọc bê tông cốt thép đờng
kính 400x400mm, chiều dài cọc L=28m đợc đóng qua các lớp đất có các đặc trng cơ lý nh sau:
Cho bit cao ỏy b trựng vi cao mt t t nhiờn l +0.0 va cao mi cc l -28m. MNN trựng vi mt t

Chiều dày
Lớp đất

N

Su

(SPT/300mm)

(Mpa)

3
(kg/m )

Loại đất
(m)

1

5,0

Sét

10

0,15

1900

2

8,0

Sét

13

0,1

1850

3

9,5

Sét

11

0,1

1800

4

5,5

Cát

30

-

1600

2. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña nhãm cäc theo đất nền
QR = ϕ Qn = ϕ g Q g
trong đó: Qg
ϕg

: sức kháng danh định của nhóm cọc (N);
: hệ số sức kháng của nhóm cọc quy định trong quy trình này;

+Với đất dính
__

Q g = (2 X + 2Y ) Z S u + XYN c S u
khi

Z
≤ 2,5 :
X

 0,2 X  0,2 Z 
N c = 51 +
1 +

Y 
X 



2. Søc kh¸ng ®ì däc trôc cña nhãm cäc theo đất nền

Su : cường độ cắt không thoát nước trung bình dọc theo chiều sâu xuyên của
các cọc (MPa)
Su

: cường độ cắt không thoát nước ở đáy của nhóm cọc (MPa)

η=1