Hướng dẫn Đồ án nền móng

hớng dẫn đồ án

nền và móng

tơng quan giữa các đơn vị hệ mkgss và hệ si
Tên gọi các

Đơn vị

Tơng quan
với

1


đại lợng

Tên gọi

Ký hiệu

hệ đơn vị
mới

Chiều dài

Lực

Centimét

cm

10-2 m

Micrômet

àm

10-6 m

Kilôgam lực

KG

9,80665 N

T

9086,65 N

KG/m

9,80665

T/m

N/m

Tấn lực
Tải trọng

Kilôgam lực trên mét

phân bố

Tấn lực trên mét

tuyến tính

9086,65
N/m

Tải trọng

Kilôgam lực trên mét

KG/m2

9,80665 Pa

phân bố

vuông

KG/cm2

0,098 Pa

T/m2

9086,65 Pa

KG/cm2

0,098 Pa

G/cm3

9,80665

T/cm3

KN/m3

bề mặt và

Kilôgam lực trên

các ứng suất,

centimét vuông

cờng độ

Tấn lực trên mét vuông

Mô đun đàn

Kilôgam lực trên

hồi

centimét vuông

Trọng lợng thể Gam lực trên centimet
tích

khối
Tấn lực trên mét khối

9,80665
KN/m3

Hệ số nén

Centimet vuông trên

lún

kilôgam lực

cm2/KG

0,1 cm2/N

Ghi chú: Trong tính toán kỹ thuật có trờng hợp cho phép qui tròn
9,80665 thành 9,81.
Khi tính toán không yêu cầu chính xác quá thì qui tròn
là 10.

lời nói đầu

2


Nền và móng là môn học quan trọng của ngành xây
dựng công trình nói chung và đặc biệt cấp thiết với
chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp. Sau khi
học xong lý thuyết, học viên phải thực hiện một đồ án môn
học nền và móng. Khi làm đồ án tốt nghiệp sẽ có một phần
nền và móng.
Để giúp học viên thực hiện tốt các đồ án này, chúng tôi
mạnh dạn biên soạn cuốn Hớng dẫn đồ án nền và móng .
Cuốn sách này bao gồm:
Chơng 1- Một số vấn đề chung;
Chơng 2- Móng nông trên nền thiên nhiên;
Chơng 3- Móng cọc;
Chơng 4- Nền nhân tạo.
Các phụ lục cần thiết cho ngời làm đồ án.
Tài liệu này hớng dẫn những phần sau đây:
1Đánh giá điều kiện địa chất công trình;
2Lựa chọn phơng án nền móng;
3Tính toán thiết kế các loại nền và móng các công
trình dân dụng; công nghiệp và các công trình
phục vụ quốc phòng;
Ngoài ra cuốn sách còn giúp học viên biết cách trình
bày bản vẽ và thuyết minh đồ án. Một số bản vẽ móng công
trình mẫu giúp học viên tham khảo trong quá trình thể
hiện bản vẽ cho phù hợp với qui phạm.
Tuy vậy khi làm các đồ án chuyên đề thì học viên còn
phải tham khảo thêm các tài liệu có liên quan.

Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Đặng Duy T đã
hiệu đính tài liệu và các đồng chí trong bộ môn Kỹ thuật
cơ sở-khoa Công trình quân sự đã đóng góp các ý kiến
quí báu cho lần xuất bản này.
Do trình độ và kinh nghiệm có hạn, nên không khỏi có
những thiếu sót. Rất mong bạn đọc góp ý kiến và phê
bình.
Tác giả
3


Chơng 1
một số vấn đề chung
1.1. Hớng dẫn chung đồ án môn học
1.1.1. Nhiệm vụ đồ án
a. Đánh giá điều kiện địa chất công trình của khu
vực xây dựng. Xác định tính chất cơ lý của đất. Tính toán sức
chịu tải của nền.
b. Nghiên cứu các giải pháp mặt bằng móng tuỳ
thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, tính chất và
trị số tải trọng mà chọn móng nông hay móng sâu, nền tự
nhiên hay nhân tạo (2ữ3 phơng án). Mỗi giải pháp mặt bằng
móng cần:
+ Chọn và lập luận chiều sâu chôn móng;
+ Xác định kích thớc đế móng;
+ Tính lún cho móng;
+ So sánh kinh tế các phơng án.
c. Tính toán thiết kế cụ thể cho một phơng án đã
chọn (bao gồm xác định tải trọng tác dụng, kích thích đế
móng, tính cốt thép cho móng, tính lún, kiểm tra ổn định của

nền;...)
d. Nghiên cứu cấu trúc của lớp chống thấm (khi có
tầng ngầm và mực nớc ngầm cao).
e. Các đề nghị về phơng pháp thi công: các biện
pháp ngăn ngừa khả năng phá hoại cấu tạo tự nhiên của đất nền.
1.1.2. Cách trình bày đồ án
a.Viết bản thuyết minh
Trong bản thuyết minh phải viết đầy đủ những luận cứ
khoa học, cách giải quyết và tính toán cần thiết đáp ứng
những nhiệm vụ đợc giao.
Nội dung bản thuyết minh gồm:

5


1.

Phần thuyết minh cần nêu các thiết kế nền móng
dựa theo Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình
do (cơ quan có thẩm quyền) lập ngày.. tháng.. năm ..

2.

Bản vẽ mặt bằng và mặt cắt công trình với các kích
thích đầy đủ theo số liệu đầu bài.

3.

Tập hợp tải trọng công trình trên các móng cần tính
toán, thiết kế. Cần trình bày cách tính toán, viết các

kết quả dới dạng bảng biểu.

4.

Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất
thuỷ văn với các nội dung chi tiết nh: bản đồ bố trí các lỗ
khoan, trên đó có đờng đồng mức địa hình, lựa chọn
vị trí bố trí công trình để khối lợng san đào là ít nhất
và điều kiện địa chất tốt nhất;...

5.

Lựa chọn các phơng án xử lý nền, thiết kế móng.
Phần này nêu ra những phơng án cần nghiên cứu, phân
tích các yếu tố kinh tế - kỹ thuật - công nghệ. Từ những
lập luận này, chọn ra các phơng án để đi sâu tính
toán.

6. Móng nông trên nền thiên nhiên. Trình bày toàn bộ
những nội dung tính toán: lựa chọn móng, xác định
chiều sâu chôn móng;... (xem cụ thể ở chơng 2).
7. Móng cọc (xem cụ thể ở chơng 3).
8. Móng trên nền nhân tạo gồm có chọn loại nền nhân tạo
(đệm cát; cọc cát; giếng cát;...) (nếu có) xem cụ thể ở chơng 4
9. So sánh kinh tế các phơng án: kết quả tính toán trình
bày dới dạng bảng biểu. Trên cơ sở so sánh kinh tế - kỹ
thuật, chọn ra phơng án tối u.
10. Các bản vẽ và thuyết minh kỹ thuật chống thấm cho
tầng hầm, phần ngầm (nếu có).
b. Thể hiện bản vẽ

6


Bản vẽ thể hiện trên khổ giấy A1 ữ A0 bằng mực đen,
hoặc bằng máy vẽ bởi phần mềm AutoCAD với thành phần gồm:
+ Mặt bằng móng (các móng và dầm móng; cọc; đài
cọc+hệ dầm móng với tỷ lệ 1 : 100;
+ Chi tiết các móng; dầm móng; giằng móng; cọc; đài cọc
theo tỷ lệ: 1:20 hoặc 1:25 gồm có mặt cắt và mặt bằng có
thể hiện trục định vị, bố trí cốt thép.
+ Bảng thống kê cấu kiện: loại móng; cọc; đài cọc;... thép
các cấu kiện.
+ Bản vẽ chi tiết về móng trên nền nhân tạo với tỷ lệ 1 :
50 (nếu có);
+ Bản vẽ chi tiết chống thấm cho tầng hầm (nếu có).
Chú ý là bản vẽ phải đúng theo yêu cầu vẽ kỹ thuật, phải
ghi chú đầy đủ các nội dung về phẩm chất vật liệu: nh là mác
gạch, đá, vữa xây, bê tông, cốt thép, lớp lót móng;... các ghi chú
cần thiết khác nhất là nền móng đợc thiết kế theo tài liệu địa
chất nào? Do cơ quan nào lập, t cách pháp nhân của cơ quan
lập;...
1.2. phân bố ứng suất trong đất đối với các dạng tải
trọng thờng gặp
1.2.1. Tải trọng phân bố đều trên diện tích hình
chữ nhật.
ứng suất của những điểm nằm trên trục thẳng đứng đi
qua góc diện chịu tải đợc xác định theo công thức (1-1):
z = kc .p
(1-1)

trong đó: p - tải trong phân bố đều trên diện tích chịu tải;
kc - hệ số tra bảng (1-1), phụ thuộc tỷ số

a
z
và ;
b
b

a - cạnh dài của diện chịu tải;
b - cạnh ngắn diện chịu tải.
Cũng có thể dùng công thức (1-1) để xác định ứng suất
của những điểm nằm trên trục đi qua tâm móng, bằng cách

7


chia diện chịu tải thành bốn hình chữ nhật nhỏ bằng nhau, với
các cạnh là
là

a
b
và . Khi này ta phải tra hệ số kc với các phụ thuộc
2
2

a
2.z
và

; và:
b
b

z = 4.kc .p

(1-1a)

1.2.2. Tải trọng phân bố tam giác trên diện tích
hình chữ nhật.
ứng suất của những điểm nằm trên trục thẳng đứng đi
qua góc có tải trọng bằng 0 xác định theo công thức (1-2):
z = kA .p
(1-2)
ứng suất của những điểm nằm trên trục thẳng đứng đi
qua góc có tải trọng bằng p xác định theo công thức (1-3):
z = kD .p
(1-3)
trong đó: các hệ số kA ; kD tra bảng (1-2) và (1-3) đều phụ
thuộc vào

a
z
và ; ở đây b là cạnh mà theo đó tải trọng thay
b
b

đổi.
Đối với các điểm nằm trên trục khác không đi qua tâm và
góc diện chịu tải, ta có thể áp dụng phơng pháp điểm góc để

tìm ứng suất.
1.2.3. Tải trọng phân bố đều hình băng (bài toán
phẳng).
Trong trờng hợp này ứng suất z sẽ có dạng đối xứng qua
trục đi qua điểm giữa của chiều rộng chịu tải và không phụ
thuộc vào trục dọc theo chiều dài diện chịu tải. ứng suất xác
định theo công thức (1-4):
z = kz.p
(1-4)
trong đó: kz - hệ số phụ thuộc vào

x
z
và , gốc toạ độ đặt ở
b
b

giữa chiều rộng của băng, tra ở bảng (1-4).

8


1.2.4. Tải trọng phân bố tam giác hình băng (bài
toán phẳng).
ứng suất z sẽ đợc xác định thông qua hệ số kp =

z
p

nhờ bảng (1-5).

z = kp .p

(1-5)

Gốc toạ độ ở vị trí có tải trọng p = 0.
1.3. tính toán kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn
thứ hai
1.3.1. Nội dung tính toán nền móng theo trạng thái
giới hạn thứ hai
Tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn thứ hai chủ
yếu là kiểm tra xem biến dạng của nền có thoả mãn các điều
kiện về độ lún hay không. Biến dạng của nền xảy ra là do tải
trọng của móng truyền xuống, của các móng lân cận hoặc do
sự gia tải gần móng. Ngoài ra cũng có thể do chuyển vị ngang
của đất ở vùng có độ dốc lớn, do xói ngầm.
Mục đích của việc kiểm tra theo điều kiện biến dạng là
nhằm đảm bảo cho biến dạng của nền móng không vợt quá các
trị số giới hạn cho phép để có thể sử dụng công trình một cách
bình thờng, để nội lực phát sinh phụ thêm do lún không đều
của nền gây ra trong các kết cấu siêu tĩnh không quá lớn sao
cho kết cấu không bị h hỏng và để đảm bảo mỹ quan công
trình.
+ Đối với nhà khung:
Std Sgh

S Sgh

(1-6)

+ Đối với nhà tờng chịu lực:

Stb Stbgh

S Sgh

(1-7)

9


+ Đối với công trình cao cứng:
Stb Stbgh

i i gh


(1-8)

trong đó: Std - độ lún tuyệt đối, lớn nhất của một móng;
Stb

- độ lún trung bình của các móng trong công

trình;

S - độ lún lệch tơng đối với móng nhà khung, độ
võng xuống hoặc vồng lên tơng đối của nhà tờng chịu lực.
i - độ nghiêng của công trình;
Trong các công thức (1-6) đến (1-8) các đại lợng bên trái
xác định bằng tính toán còn vế phải là các giá trị giới hạn cho
trong bảng (1-6).

Độ lún tuyệt đối của nền đợc tính theo: phơng pháp cộng
lún các lớp phân tố (với các móng có kích thớc nhỏ) và theo sơ
đồ tính toán nền dới dạng bán không gian biến dạng đàn hồi
tuyến tính (với móng có kích thớc lớn và nền đất tốt). Các phơng pháp đợc trình bày kỹ trong giáo trình Cơ học đất.
Phơng pháp cộng lún từng lớp cho phép xác định độ lún
chẳng những của móng riêng rẽ mà cả đối với móng mà tải
trọng do các móng lân cận truyền tới gây ảnh hởng đến độ
lún của nó,
Phơng pháp tính lún dùng sơ đồ nền là bán không gian
biến dạng đàn hồi tuyến tính xác định bằng phơng pháp cộng
lún các lớp trong phạm vi chiều dày chịu nén của nền. Thừa
nhận rằng đối với các móng có chiều rộng hoặc đờng kính trên
dới 10m, độ lún xảy ra là do áp lực phụ thêm bằng hiệu số của
áp lực trung bình do móng truyền lên và áp lực thiên nhiên do
trọng lợng của đất trớc khi đào hố móng gây ra, nhng chiều
dày chịu nén xác định theo qui ớc.

Trong cả hai trờng hợp, áp lực phụ thêm (do tải trọng
công trình gây ra) xác định theo phơng thẳng đứng đi

10


qua trọng tâm đáy móng và dùng để tính toán độ lún nằm
ngang trong tầng chịu nén của nền.
1.3.2.Tính toán độ lún theo phơng pháp tổng các lớp
phân tố

Hiện nay với mức độ phát triển mạnh của máy tính
điện tử, có thể lập trình để tính toán độ lún của móng

theo phơng pháp tổng các lớp phân tố, sau đây là chơng
trình tính đợc lập trên ngôn ngữ PASCAL 7.0 với trờng hợp
nền đồng nhất. Phần chơng trình đợc trình bày ở (PL-04).
a.Sơ đồ khối, hình 1-1
* Khối nhập số liệu:
Khối này gồm có các số liệu về nền đất nh trọng lợng riêng
tự nhiên ; mô đun biến dạng E ;... Các số liệu về tải trọng (lực
dọc N0tc ). Các số liệu về móng nh chiều sâu chôn móng, kích
thớc của móng.
+ Khối tính các trị số ứng suất z và bt.
Khối tính ứng suất đợc lập trên cơ sở chia nền đất dới đế
móng thành các lớp phân tố hi = (0,2 ữ 0,4). b và các ứng suất
đợc tính bằng công thức sau:
bt = i .H m + i .hi
z =

4
2

(

)



n
n.m. 2m2 + n2 + 1
arctg

+

2
2
2 2
2
2
2

m m + n + 1 1+ m . n + m m + n + 1


trong đó n =

(

)(

)

a
2.z
; m=
.
b
b

+ Khối tính lún, độ lún đợc tính theo công thức:

Si = zi .hi . ;
Ei

+ Khối so sánh:
Đây là cơ sở để xác định phạm vi tính lún, nếu đất nền
có E > 500T/m2 thì tại đáy lớp đất có trị số ứng suất gây lún
bằng hoặc nhỏ hơn 5 lần ứng suất bản thân, còn nếu E

11


500T/m2 thì trị số ứng suất gây lún bằng hoặc nhỏ hơn 10
lần ứng suất bản thân.
+ Khối tính lún sau khi thoả mãn điều kiện so sánh thì
tính trị số độ lún
tổng cộng của móng và dừng chơng trình:
Công thức tính lún theo tổng các lớp phân tố:
S=

n

Si .

i =1

Nhập số liệu
Tính các ứng suất z và
bt
Tính độ lún lớp i
Si = zi.hi./Ei
z = z + .b

So sánh

Tính S = Si
In kết quả

Hình 1-1. Sơ đồ khối tính độ lún của móng
b. Ví dụ về kết quả tính toán.
Với chơng trình này, lấy ví dụ cho hai bài toán, cho kết
quả nh sau:
Các giá trị nhập vào là ; E; h ; a; b; N0tc . Các kết quả
xuất ra là phạm vị tính lún H và độ lún của móng S (trình bày
ở bảng sau).
Bảng kết quả tính toán

12


Bài



E

h

a

b

N0tc

H

S

toán

(T/m3)

(T/m2)

(m)

(m)

(m)

(T)

(m)

(m)

1

1,8

900

1,2

5

4

60

3,2

0,0068
8

2

1,9

600

1,4

6

4

120

4,4

0,0212
8

1.4. tính toán kiểm tra nền Theo trạng thái giới hạn
thứ nhất (tcxd 45-78)
Nh đã trình bày ở phần Cơ học đất, để nền đủ độ
bền, đủ ổn định thì:
N


ktc

(1-9)

trong đó N - lực ngoài tác dụng lên nền;

- sức chịu tải của nền (cờng độ) theo phơng lực N ,
chẳng hạn nếu N làm cho móng trợt thì là sức
chống trợt, còn nếu N là mô men làm cho móng bị
lật đổ thì là mô men chống lật (mô men giữ)
v.v...
ktc - hệ số tin cậy do cơ quan thiết kế qui định tuỳ
theo tính chất quan trọng của nhà hoặc công trình,
ý nghĩa của nhà hoặc công trình khi tận dụng hết
sức chịu tải của nền,.. lấy không nhỏ hơn 1,2.
1.4.1. Đối với nền đá cứng:
= Rd .a.b

(1-10)

trong đó: Rđ - cờng độ tính toán của mẫu đá nén ở trạng thái
bão hoà nớc;
a , b

- lần lợt là chiều dài và chiều rộng tính đổi của
móng, xác định:

13


a = a 2.ea

b = b 2.eb

(1-11)

ea ; eb - lần lợt là độ lệch tâm của hợp lực theo phơng chiều dài và chiều rộng của móng;
1.4.2. Đối với nền đất:
a. Dùng công thức nghiệm giải tích:
Sức chịu tải của nền đối với thành phần thẳng đứng
trong trờng hợp đất đồng nhất xác định theo công thức (1-12):

(

= a.b AI .b. I + B1.h. 'I + DI .cI

)

(1-12)

trong đó: AI; BI; DI - các hệ số không thứ nguyên xác định theo
công thức:
AI = .i .n

BI = q .iq .nq

DI = c .ic .nc

(1-13)

; q ; c - các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào trị số
tính toán góc ma sát trong I của đất nền, xác định theo hình
(1-2).
i ; iq ; ic - hệ số ảnh hởng góc nghiêng của tải trọng,
phụ thuộc vào trị tính toán của góc ma sat
trong I của đất nền và góc nghiêng của hợp
lực so với phơng thẳng đứng trên đáy móng,
xác định theo hình (1-3).
n ; nq ; nc - hệ số ảnh hởng của tỷ số các cạnh đế
móng hình chữ nhật
0,25
n

1,5
nq = 1+
n

0,3
nc = 1+
n

a

n=
b

n = 1+

14

(1-14)


a; b - chiều dài và chiều rộng đế móng;

I ; I - trị tính toán thứ nhất của trọng lợng riêng
đất ở dới đáy móng và từ đáy móng trở lên;
cI - trị tính toán thứ nhất của lực dính đơn
vị của đất;
h - độ sâu chôn móng, khi cốt nền ở các phía
chênh lệch nhau thì lấy theo cốt thấp;
Phơng pháp này dùng đợc khi đảm bảo đồng thời hai
điều kiện: đất nền đồng nhất và phụ tải ở các phía móng
chênh nhau không quá 25%.
Ví dụ 1-1:
Một móng hình chữ nhật có kích thớc a x b = 2,4 x 2,0 m,
chiều sâu chôn móng h = 1,4 m. Móng chịu tác dụng tải trọng
nghiêng = 80 so với phơng thẳng đứng, đặt lệch tâm ea =
0,15 m; eb = 0,10 m. Nền đất đồng nhất là á sét có I = 1,7
T/m3; I = 160 ; cI = 2,9 T/m2. Hãy tính thành phần tải trọng
thẳng đứng cho phép tác dụng lên nền.
Ta áp dụng công thức (1-12):

(

= a.b AI .b. I + B1.h. 'I + DI .cI

)

a = a 2.ea = 2,4 2.0,15= 2,1m
b = b 2.eb = 2,0 2.0,10= 1,8m
a 2,4
=
= 1,2
b 2,0
0,25
0,25
n = 1+
= 1+
= 1,20833
n
1,2
1,5
1,5
nq = 1+
= 1+
= 2,25
n
1,2
0,3
0,3
nc = 1+
= 1+

= 1,25
n
1,2
n=

với I = 160 , do đó tg160 = 0,2867, tra đồ thị trên hình (1-2)
tg
0,1405
=
= 0,4901
ta đợc = 1,3; q = 4,4; c = 11,8. Với tỷ số
tg I 0,2867

15


tra trên đồ thị ở hình (1-3) ta đợc i = 0,56; iq = 0,75; ic = 0,68.
Do đó:
AI = .i .n = 1,3.0,56.1,20833= 0,88;
BI = q .iq .nq = 4,4.0,75.2,25= 7,425;
DI = c .ic .nc = 11,8.0,68.1,25= 10,03
= 2,1.1,8.( 0,88.1,8.1,7 + 7,425.1,4.1,7 + 10,03.29) = 1176,5T

Tải trọng thẳng đứng cho phép tác dụng lên nền với hệ số
tin cậy ktc = 1,4:
N tt =


1176,5
=

= 840,3T .
ktc
1,4

b. Dùng phơng pháp cung trợt tròn:
Phơng pháp cung trợt tròn ứng dụng để đánh giá ổn
định của nền móng có các đặc điểm sau:
Mặt trợt trụ tròn phải đi qua một mép móng, phía có áp
lực lớn nhất. Các phân tố trợt có chứa diện tích đáy móng thì
trọng lợng đất trong phân tố đó cộng với tổng hợp lực của áp lực
đáy móng trong phạm vi phân tố đó.
Giả thiết các tâm trợt bất kỳ, hệ số ổn định tơng ứng với
các mặt trợt đó:
k=

Mg
Mt

(1-15)

Để xác định sức chịu tải của nền theo phơng pháp này
cần phải tìm đợc vị trí tâm và độ lớn bán kính vòng tròn
nguy hiểm nhất của phần thể tích bị trợt của đất nền. Muốn
cho nền ổn định thì kmin 1,2.

16


Hình 1- 2: Biểu đồ xác định các hệ số sức chịu tải
Thông thờng dùng phơng pháp này dới dạng phân mảnh,

1 1
ữ bán kính của cung
10 20

chiều rộng của mảnh đợc lấy bằng

trợt. Đối với đất có tính dẻo cao, có thể dùng phơng pháp của
W.Feneiux để tìm tâm trợt nhằm đơn giản trong tính toán.
Phơng pháp cung trợt tròn dùng đợc trong mọi trờng hợp đối
với nền đất, cụ thể là:
+ Nền gồm nhiều lớp, không đồng nhất;
+ Độ lớn của phụ tải ở các phía khác nhau lớn hơn 25%;
+ Móng đặt trên, dới mái dốc hoặc trên các lớp đất có độ
nghiêng lớn;
+ Có thể xuất hiện trạng thái không ổn định của đất.
Tuy vậy phơng pháp này có khối lợng tính toán tơng đối
lớn, nhng với công nghệ của máy tính điện tử, ta có thể tìm đợc tâm trợt nguy hiểm một cách dễ dàng. Có thể tham khảo ví
dụ tính toán trong cuốn Bài tập Cơ học đất-HVKTQS - 1988.
c. Đối với móng chịu tải trọng ngang lớn:

17


Ta phải kiểm tra khả năng trợt theo đáy móng. Để móng
không bị trợt thì:
k=

Tg
1,2
Tt

(1-16)

trong đó: Tg - tổng hình chiếu trên mặt trợt các lực tính
toán giữ;

Tt - tổng hình chiếu trên mặt trợt các lực gây trợt.

Hình 1-3. Biểu đồ xác định các hệ số nghiêng tải trọng i ; iq ;
ic

18


B¶ng 1-2
B¶ng gi¸ trÞ hÖ sè kA

z/
a/ b
b
0,15
0,3
0,6
1,0
1,5
2,0
3,0
6,0
10,0
20,0

0

0,25

0,5

0,00
0

0,02
0

0,02
1

0,00
0

0,03
1

0,03
7

0,00
0

0,03
5

0,05
3

0,00
0

0,03
6

0,06
0

0,00
0

0,03
7

0,00
0

1,0

1,5

2,0

0,01 0,010 0,007
5

0,020 0,013
0,02 0,039 0,029
8
0,053 0,039
0,03
0,063 0,049
1
0,06 0,068 0,055

3,0

5,0

0,004 0,001
0,007 0,003
0,015 0,006
0,022 0,009
0,029 0,012
0,035 0,017

8

0,071 0,059 0,041 0,022

0,06
1

0,07
5

0,071 0,062 0,046 0,026

0,03
7

0,06
2

0,07
8

0,072 0,063 0,048 0,030

0,00
0

0,03
7

0,06
3

0,07
8

0,00
0

0,03
7

0,06
3

0,07
9

0,00
0

0,03
8

0,06
4

0,08
0

0,00
0

0,03
8

0,06
4

0,08
0

0,072 0,063 0,047 0,028

B¶ng 1-3
B¶ng gi¸ trÞ hÖ sè kD

19


z/
a/ b
b0,15

0

0,25

0,5

1,0

0,250

0,13
6

0,10
1

0,02

5

0,18
6

0,11
6

0,05
1

0,20
6

0,16
0

0,08
5

0,20
9

0,17
0

0,10
8

0,21

0

0,17
3

0,21
0

0,3

0,250

0,6

0,250

1,0

0,250

1,5

0,250

2,0

0,250

3,0

0,250

6,0

0,250

10,0

0,250

1,5

2,0

3,0

5,0

0,01 0,008 0,005
2
0,017 0,010
0,02 0,031 0,016
6
0,045 0,024
0,05
0,056 0,033
0
0,06 0,064 0,041

0,001

0,004
0,007
0,009
0,014
0,019

9

0,071 0,047 0,022

0,11
3

0,08
0

0,075 0,051 0,025

0,17
5

0,11
7

0,87

0,21
1

0,17

5

0,11
9

0,21
1

0,17
6

0,12
0

0,21
2

0,17
7

0,12
1

0,076 0,052 0,032

0,09
0
0,09
0
0,09

3
B¶ng 1-4

B¶ng gi¸ trÞ hÖ sè kz
x/b
z/b

0,00
0,10
0,25
0,35
0,50
0,75

20

0

0,25

0,50

1,00

2,00

3,00

1,00
1,00

0,96
0,91
0,82
0,67

1,00
0,99
0,90
0,83
0,74
0,61

0,50
0,50
0,50
0,49
0,48
0,45

0,01
0,02
0,04
0,08
0,15

0,01
0,02
0,04

0,02

1,00
1,25
1,50
1,75
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00

0,55
0,46
0,40
0,35
0,31
0,21
0,16
0,13
0,11

0,51
0,44
0,38
0,34
0,31
0,21
0,16
0,13

0,10

0,41
0,37
0,33
0,30
0,28
0,20
0,15
0,12
0,10

0,19
0,20
0,21
0,21
0,20
0,17
0,14
0,12
0,10

0,07
0,10
0,11
0,13
0,14
0,13
0,12
0,11

0,10

0,03
0,04
0,06
0,07
0,08
0,10
0,10
0,09
B¶ng 1-5

B¶ng gi¸ trÞ hÖ sè
x/
b

-1,5 -1,0 -0,5

0

0,000
0,000
0,003
0,016
0,025
0,048
0,061
0,064
0,060
0,052

0,041

0,00
0
0,07
5
0,12
7
0,15
3
0,15
9
0,14
5
0,12
7
0,09
6
0,07
5
0,05
9
0,05
1

z/
b
0,00 0,000
0,25 0,000
0,50 0,002

0,75 0,006
1,00 0,014
1,50 0,020
2,00 0,033
3,00 0,050
4,00 0,051
5,00 0,047
6,00 0,041

0,00
0
0,00
1
0,02
3
0,04
2
0,06
1
0,09
6
0,09
2
0,08
0
0,06
7
0,05
7
0,05

0

σz
p

0,25 0,50 0,75 1,0 1,50 2,00 2,50
0,250
0,256
0,263
0,248
0,223
0,178
0,146
0,103
0,076
0,062
0,052

0,500
0,480
0,410
0,335
0,175
0,200
0,155
0,104
0,085
0,063
0,053

0,750
0,643
0,477
0,361
0,279
0,202
0,163
0,108
0,082
0,068
0,053

0,50
0
0,42
4
0,35
3
0,29
3
0,24
1
0,18
5
0,15
3
0,10
4
0,07
5

0,06
5
0,05
3

0,000
0,015
0,056
0,108
0,129
0,124
0,108
0,090
0,073
0,061
0,050

0,000
0,003
0,017
0,024
0,045
0,062
0,069
0,071
0,060
0,051
0,050

0,000

0,000
0,003
0,009
0,013
0,041
0,050
0,050
0,049
0,047
0,045

B¶ng 1-6
C¸c trÞ sè biÕn d¹ng giíi h¹n (TCXD 45-78)

21


Trị biến dạng giới hạn của nền S

Tên và đặc điểm kết
cấu
của công trình
1-Nhà sản xuất và nhà
dân dụng nhiều tầng
bằng khung hoàn toàn
1.1. Khung bê tông cốt
thép không có tờng chèn
1.2. Khung thép không có
tờng chèn
1.3. Khung bê tông cốt

thép có tờng chèn
1.4. Khung thép có tờng
chèn
2- Nhà và công trình
không xuất hiện nội lực
thêm do lún không đều
3. Nhà nhiều tầng không
khung, tờng chịu lực
bằng:
3.1. Tấm lớn
3.2. Khối lớn và thể xây
bằng gạch không có cốt
3.3. Khối lớn và thể xây
bằng gạch có cốt hoặc có
giằng bê tông cốt thép
3.4. Không phụ thuộc vật
liệu của tờng
4. Công trình cao, cứng:
4.1. Công trình máy
nâng bằng kết cấu bê
tông cốt thép
a) Nhà làm việc và thân
xilô kết cấu toàn khối
đặt trên cùng một bản
móng
b) Nh trên, kết cấu lắp
ghép
c) Nhà làm việc đặt
riêng rẽ
d) Thân xilô dặt riêng

rẽ, kết cấu toàn khối
e) Nh trên, kết cấu lắp
ghép
4.2. ống khói có chiều cao
H(m):
H 100m

22

Biến dạng tơng đối

gh

Độ lún tuyệt đối trung
bình
và lớn nhất (cm)
Dạng
Độ lớn

Dạng

Độ lớn

Độ lún lệch
tơng đối

0,002

Độ lún tuyệt
đối lớn nhất

Sigh

8

Nh trên

0,004

Nh trên

12

-

0,001

-

8

-

0,002

-

12

-

0,006

-

15

Võng hoặc

Độ lún trung

võng tơng đối

0,0007

bình Sghtb

10

Nh trên

0,001

Nh trên

10

Độ võng hoặc
võng tơng đối

0,0012

Độ lún trung
bình Sghtb

15

0,005

-

-

Độ nghiêng
ngang và dọc

0,003

Độ lún trung
bình Sghtb

40

Nh trên

0,003

Nh trên

30

Độ ngh. ngang
Igh
Độ ngh. dọc Igh
Độ nghiêng
ngang và dọc
Nh trên

0,003
0,004

-

25
25

0,004

-

40

0,001

-

30

Nghiêng Igh

0,005

Sghtb

40

Độ nghiêng
theo hớng
ngang igh


100 < H 200m

-

200 < H 300m

-

H > 300m
4.3. Công trình khác, cao
đến 100m và cứng

Nghiêng Igh

1
2H
1
2H
1
2H

0,004

-

30

-

20

-

10

Sghtb

20

Chơng 2
móng nông trên nền thiên nhiên
Trong chơng này xét một số loại móng thờng gặp: móng
đơn bê tông cốt thép dới cột, móng băng bê tông cốt thép dới tờng, móng gạch hoặc đá xây với áp lực dới đế móng phân bố
đờng thẳng. Với các loại khác nh móng băng giao nhau, móng
băng dới cột, móng bè;... và áp lực phân bố theo đờng cong đợc
viết ở các sách chuyên sâu.
2.1. thứ tự thiết kế
1Đánh giá điều kiện địa chất công trình, điều kiện
địa chất thuỷ văn;
2Xác định tải trọng tác dụng xuống móng, tìm các tổ

hợp bất lợi;
3Chọn giải pháp về móng ở mặt bằng, xác định độ
sâu đặt móng;
4Xác định kích thớc sơ bộ đế móng;
5Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ hai;
6Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ nhất (nếu
cần);
7Tính toán độ bền và cấu tạo móng;
8Viết thuyết minh và thể hiện bản vẽ.
2.2. Đánh giá điều kiện địa chất công trình
chất thuỷ văn

địa

Trớc khi thiết kế nền móng ngời thiết kế đợc cung cấp bản
báo cáo Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình của
khu vực xây dựng công trình do cơ quan chủ đầu t cung cấp.

23


Đây là tài liệu không thể thiếu đợc khi thiết kế. Trong báo cáo
này nêu vị trí khu đất, các phơng pháp thăm dò đợc dùng, mặt
bằng bố trí các hố thăm dò (khoan; hố đào; xuyên tĩnh; xuyên
động; SPT; cắt quay; nén ngang;..). Trong báo cáo còn mô tả
các lớp đất từ trên xuống dới, các mặt cắt địa chất, các cột
khoan địa chất, bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất trên cơ sở thí
nghiệm các mẫu đất trong phòng và ngoài trời, các trạng thái
vật lý của đất và xử lý các kết quả thí nghiệm tìm ra trị số
tiêu chuẩn và tính toán theo các trạng thái giới hạn. Cao độ mực

nớc dới đất, độ pH, khả năng ăn mòn vật liệu của nớc ngầm, khả
năng mao dẫn của nớc. Kiến nghị về giải pháp nền móng và các
vấn đề lu ý khi thi công.
Theo các kết quả báo cáo này, dựa vào loại đất, trạng thái
các lớp đất, góc ma sát trong, lực dính đơn vị, hệ số nén lún;
mô đun biến dạng;... căn cứ vào đặc điểm kết cấu và tải
trọng công trình, khả năng thi công ngời thiết kế chọn loại nền,
lớp đất đặt móng và loại móng cho thích hợp.
2.3. Xác định tải trọng tác dụng lên móng
Tải trọng tác dụng lên móng đợc lấy theo tiêu chuẩn tải
trọng và tác động TCVN 2737-1995. Tải trọng công trình
truyền lên móng thông qua kết cấu chịu lực, ví dụ nh cột (đối
với kết cấu chịu lực của công trình là khung) là các giá trị mô
men; lực cắt; lực dọc;... sau khi giải nội lực của khung và tổ hợp
nội lực. Ta sẽ chọn một số cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính
toán móng.
Cần lu ý rằng tuỳ theo giải pháp móng mà chúng ta phải
kể hết các lực tác dụng lên chân cột xuống móng, chẳng hạn
khi chọn phơng án giằng móng đỡ tờng tầng 1 thì phải kể tải
trọng này vào móng. Thông thờng khi tính toán khung ta coi cột
đợc ngàm và móng tại đỉnh móng, do đó phải chọn cao trình
đỉnh móng hợp lý để khỏi phải xác định lại tải trọng.
Tải trọng tác dụng lên móng có thể gồm trọng lợng bản
thân công trình; trọng lợng các thiết bị nếu có; áp lực tĩnh của
đất và nớc; áp lực do gió; áp lực do sóng; áp lực xung kích của

24


dòng nớc; áp lực thấm; tải trọng do xe cộ, cần trục, ngời; lực va

chạm của tàu bè, vật trôi; tải trọng chấn động do máy; tải trọng
do động đất; tải trọng do công trình xảy ra sự cố.
2.4. giải pháp móng ở mặt bằng và Chọn độ sâu
chôn móng
Khi thiết kế nền móng, nhiệm vụ của ngời thiết kế là phải
chọn đợc phơng án tốt nhất cả về kinh tế lẫn kỹ thuật. Thông
thờng, với nhiệm vụ thiết kế đã cho, ngời ta có thể đề ra nhiều
phơng án móng khác nhau. Các phơng án nền móng có thể
khác nhau về cơ bản nh: phơng án móng nông trên nền thiên
nhiên, phơng án móng nông trên nền nhân tạo, phơng án móng
nông với vật liệu bằng gạch hoặc bê tông, vv... Mỗi phơng án lớn
nh thế lại có thể có nhiều phơng án nhỏ ví dụ phơng án móng
nông có thể là móng đơn, móng băng hay móng bè, vv... Mỗi phơng án nhỏ lại có thể có nhiều phơng án nhỏ hơn, khác nhau về
hình dáng, kích thớc và cách bố trí.
Tất nhiên không phải bất cứ một công trình nào ta cũng
đề ra một số lợng đầy đủ tất cả các phơng án lớn, phơng án
nhỏ và phơng án nhỏ hơn nh trình bày ở trên. Do những lý do
hiển nhiên, do kinh nghiệm thiết kế, chúng ta có thể gạt ngay
những phơng án bất hợp lý, chỉ để lại vài ba phơng án để tính
toán cụ thể phục vụ cho việc so sánh và cuối cùng chọn đợc phơng án tối u nhất trong số các phơng án đó.
Khi tính toán sơ bộ để so sánh các phơng án thờng ngời ta
dựa vào chỉ tiêu kinh tế để quyết định. Để làm chỉ tiêu kinh
tế thờng chúng ta dùng tổng giá thành xây dựng nền móng bao
gồm chi phí vật liệu, chi phí nhân công, chi phí máy và thời
gian thi công.
Tuy nhiên, khi quyết định chính thức phơng án nền móng
thì không thể chỉ dựa vào các chỉ tiêu kinh tế mà còn phải
dựa vào các điều kiện kỹ thuật, vào điều kiện thi công và thời
gian thi công.

25


Việc so sánh và lựa chọn phơng án nền móng là một công
việc khó khăn và là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình
thiết kế nền móng. Muốn giải quyết tốt công việc này, trớc hết
ngời thiết kế phải nắm vững các khái niệm cơ bản và các lý
thuyết tính toán cơ học đất nền móng. Tuy nhiên, chỉ nắm
vững lý thuyết thì cha đủ, chúng ta còn phải dựa vào kinh
nghiệm thực tế tích luỹ đợc trong quá trình công tác để phục
vụ tốt cho việc chọn phơng án tối u về nền móng công trình.
Độ sâu của móng phụ thuộc vào các yếu tố sau:






Điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn nơi xây dựng;
Trị số và đặc tính của tải trọng;
Các đặc điểm cấu tạo của công trình;
Các điều kiện và khả năng thi công;
Tình hình và đặc điểm của các móng lân cận.
2.5. xác định kích thích sơ bộ của đế móng
2.5.1. Trờng hợp móng chịu tải trọng đúng tâm:
a. Móng đơn

Xét móng đơn có chiều sâu chôn móng là h ,
Tải trọng tác dụng lên móng (đúng tâm) là: Ntc0 ;
Trọng lợng bản thân móng và đất trên các bậc của móng,

hình (2-1).
G = F . tb . h
trong đó F - diện tích đế móng;
tb - trọng lợng thể tích trung bình giữa vật liệu làm
móng và đất, lấy bằng 2,0 ữ 2,2 T/m3.
Lực Ntc0 và G gây ra áp lực ptb . Nh đã biết trong phần lý
thuyết Cơ học đất khi tải trọng ngoài (bằng ptb

nhng ngợc

chiều) có trị số vợt quá Rtc thì vùng biến dạng dẻo trong nền (hai
bên mép móng) sẽ phát triển quá rộng, cho nên đất nền không
còn làm việc trong giai đoạn biến dạng tuyến tính đợc nữa. Vì
thế để có thể áp dụng đợc lý thuyết cơ học về môi trờng biến

26