Bài giảng nền móng - Chương 2

Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-1

Chương 2
NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA
THIẾT KẾ NỀN VÀ MÓNG
2.1. Khảo sát địa kỹ thuật
2.1.1. Mục đích khảo sát địa kỹ thuật
- Làm sáng tỏ hình dạng, thế nằm của các lớp đất đá;
- Xác định các chỉ tiêu vật lý và cơ học của các lớp đất;
- Khi móng đặt lên nền đá thì xác định hệ thống khe nứt;
- Xác định mực nước dưới đất, sự biến đổi mực nước dưới đất theo mùa, khi cần
thiết thì xác định tính ăn mòn của nước dưới đất đối với vật liệu làm móng.
Khả
o sát địa kỹ thuật giúp cho việc quy hoạch công trình, chọn loại kết cấu công
trình, thiết kế nền móng.
2.1.2. Các phương pháp khảo sát địa kỹ thuật
2.1.2.1.Các phương pháp hiện trường
a. Đo vẽ địa chất công trình
Tiến hành theo tuyến được xác định trước.
b. Đào thăm dò
Đào hố, giếng thăm dò (h > 12m), hào, hầm thăm dò để nghiên cứu cấu tạo địa chất
theo chiều sâu và chiều rộng để thí nghiệm hiện trường hoặc lấy mẫu đất, nước để thí
nghiệm trong phòng.
c. Khoan thăm dò
Để nghiên cứu cấu tạo địa chất theo chiều sâu và rộng người ta tiế
n hành các thí
nghiệm hiện trường trong lỗ khoan: xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn S.P.T, cắt quay, nén
ngang, thử bàn nén lấy mẫu đất, mẫu nước để thí nghiệm trong phòng.
d. Xuyên tĩnh
Được dùng đầu tiên tại Hà Lan năm 1930 để thử mô hình cọc. Ngày nay được dùng

rỗng rãi trên thế giới.
Xuyên tĩnh là dùng kích ép vào đất với tốc độ không đổi một chiếc cọc tròn thu nhỏ
gần chòng xuyên và cần xuyên.
Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-2






Hình 2.1. Xuyên tĩnh.
1. Côn; 2. Cần cứng; 3. Ống;
4. Thiết bị đo; 5. Kích.

Hình 2.2. Cấu tạo xuyên
tĩnh.




Hình 2.3. Đồ thị xuyên
tĩnh.
e. Xuyên động
Là đóng vào đất một cọc kim loại tròn đường kính mũi cọc lớn hơn đường kính thân
cọc để loại trừ ma sát thành.

Hình 2.4. Các loại xuyên động
a. Kiểu DPA; b. Kiểu DPB.

Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-3

f. Xuyên tiêu chuẩn S. P. T.

Hình 2.5. Ống lấy mẫu để thử đất bằng xuyên động.
1. Cốc tháo lắp; 2. Bộ chuyển tiếp (đầu nối); 3. Đai (Vòng cắt).

Hình 2.6 Kết quả thử đất bằng SPT.







Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-4

g. Thí nghiệm cắt quay hiện trường

Hình 2.7. Sơ đồ thí nghiệm cắt cánh hiện trường.
a. Thiết bị đang cắt đất trong lỗ khoan; b. Cấu tạo cánh.

h. Thí nghiệm nén ngang

Hình 2.8. Sơ đồ nén ngang trong lỗ khoan.
Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-5

Hình 2.9. Trụ địa chất và kết quả thí nghiệm nén ngang trong lỗ khoan.
2.1.2.2. Trong phòng thí nghiệm
Các mẫu đất được lấy trong quá trình khoan thăm dò được đưa về phòng thí nghiệm
để xác định thành phần hạt, các chỉ tiêu cơ lý của đất.
Kết quả khảo sát địa kỹ thuật được trình bày trong “ Báo cáo kết quả khảo sát địa kỹ
thuật giai đoạn thiết kế kỹ thuật của công trình...”. Báo cáo này bao gồm phần thuyết
minh và các bản vẽ mặt bằng bố trí các lỗ thăm dò, trụ đị
a chất, các mặt cắt địa chất công
trình, các kết quả thí nghiệm hiện trường, bảng các chỉ tiêu vật lý và cơ học của các lớp
đất dựa theo thí nghiệm trong phòng.
2.2. Phân loại nền và móng
Chương 2. Những nguyên tắc cơ bản khi thiết kế nền móng
2-6

2.2.1. Nền
Là chiều dày của các lớp đất đá trực tiếp chịu tải trọng của công trình do móng
truyền xuống.
2.2.1.1. Theo vật liệu nền
Theo vật liệu nền, nền công trình được chia thành nền đất và nền đá.
Nền đá là nền gồm đá liền khối hoặc rạn nứt. Nền đá có độ bền chống nén rất lớn và
biến dạng bé, do vậy các công trình kiến thiết trên nền đá không phải tính lún.
Nền đất là nền bằng các loại đất hòn lớn, cát, đất loại sét. Nền đất có tính biến dạng
có th
ể cao, tính không đồng nhất có thể lớn tuỳ theo loại đất.
2.2.1.2. Theo cách chế tạo: Nền thiên nhiên và nền nhân tạo
Nền thiên nhiên là nền đất hay đá ở trạng thái tự nhiên.
Nền nhân tạo là nền được gia cố bằng các biện pháp nhân tạo: gia cố nền bằng các

vật liệu khác có sức chịu lực tốt hơn.
2.2.2. Móng
Là phần dưới đất của công trình làm nhiệm vụ truyền tải trọng của công trình xuống
nền. Móng được phân loại như sau:
2.2.2.1.Theo vật liệu làm móng
Hiện nay người ta sử dụng rất nhiều loại vật liệu để làm móng công trình, và mỗi
loại được ứng dụng trong một điều kiện nhất định.
a. Móng gạch
Được sử dụng chủ yếu để làm móng các loại công trình nhỏ làm việc trong điều
kiện không chịu kéo ở những khu vực có cao trình mực nước ngầm thấp. Loại móng này
có cường độ chịu tải của v
ật liệu thấp, khả năng cơ giới hoá trong thi công không cao.
b. Móng đá hộc
Thường được sử dụng cho những móng làm việc trong điều kiện không chịu kéo ở
những nơi có sẵn đá hộc. Nhược điểm lớn của loại móng này là không thi công cơ giới
được, trọng lượng bản thân lớn, tốn nhiều nhân công.
c. Móng bằng thép và gỗ
Thường được sử dụng chủ yếu v
ới hình thức móng cọc. Tuy nhiên, hiện nay ngoại
trừ những trường hợp đặc biệt còn thì móng gỗ ít được sử dụng trong thực tiễn vì móng
gỗ có giá thành cao, khả năng chịu lực và chống xâm thực kém thường chỉ được sử dụng
để làm móng các công trình tạm.
Móng thép có giá thành cao, khả năng chống xâm thực kém, được sử dụng ngày
càng rộng rãi trong những công trình chịu lực cao, có tuổi thọ lớn, chủ yếu dùng cọc ố
ng
thép và cừ thép kết hợp BTCT.
d. Móng BT và BTCT
Đây là loại móng được sử dụng phổ biến nhất hiện nay do có những ưu điểm sau:
- Cường độ chịu lực cao, tốn ít vật liệu, giá thành rẻ.