thiết kế nền móng cho một công trình xây dựng theo các số liệu

GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
-ĐỀ BÀI : THIẾT KẾ NỀN MÓNG CHO MỘT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
THEO CÁC SỐ LIỆU
1.Sơ đồ mặt bằng :SƠ ĐỒ 4
4500

4500

4500

6000

4500

4500

30

4500

4500

4500

4500

4500

4500

M2

6000

M1

4500

M1

2000

M2

2.Kích thước cột:
55 x 45 (cm2)
3.Tải trọng tính toán: ( số 22)
CỘT GIỮA
TẢI TRỌNG
N(t)
M(tm)
Q(t)
Tổ hợp cơ bản
88,40
2,60
1,60
Tổ hợp bổ sung 98,50

3,60
1,75
4.Kết quả thí nghiệm nén lún: (số: 22-4-11)

CỘT BIÊN
N(t)
M(tm)
160,6
5,10
191,4
7,72

Q(t)
3,0
4,4

Hệ số rỗng I ứng với các cấp áp lực PI (Kg/cm2)
Số
Lớp đất
P0=0
P1=1
P2=2
P3=3
P4=4
22
Á sét
0,633
0,598
0,575
0,560

0,550
4
Cát hạt vừa
0,604
0,572
0,551
0,539
0,530
11
Á cát
0,708
0,675
0,651
0,638
0,630
5.Kết quả thí nghiệm đất: (số: 22-4-11)

Số

Lớp đất

22

Á sét
Cát hạt
vừa
Á Cát

4
11

Chiều Tỷ
Dung
dày trọng trọng e
() (g/cm3)
(m)

Độ ẩm Giới
tự
hạn
nhiên
nhão
w(%) wnh(%)
22
24

Giới
hạn
dẻo
wd(%)
16

1tc
(độ)

C1tc
(kg/cm2)

19

0,25

4

2,65

1,98

3

2,62

1,96

20

-

-

31

0,05



2,67

1,97

26

28

24

21

0,20

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-1-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
PHẦN 1:SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA
CHẤT THUỶ VĂN
1.Đánh giá tình hình nền đất:
1.1.Lớp 1: Á sét (dày 4m)
Chỉ số dẻo: A wnh  wd 24-16 = 8
w  wd
22  16
0,75
Chỉ số sệt: B 

8

A
0,5<B ≤0,75 => Đất á sét ở trạng thái dẻo mềm
Độ bảo hòa nước: G1 

0,01.w. 0,01 22 2,65

0,92
e0
0,633

G1=0,92>0,8 => Đất á sét ở trạng thái bão hoà nước
1.2. Lớp 2: Cát hạt vừa (dày 3m)
Độ bão hòa nước: G1 

0,01.w. 0,01 20 2,62

0,87
e0
0,604

G1=0,87=0,8 => Đất cát hạt trung ở trạng thái bão hoà nước.
Trạng thái:e = 0,604=> Đất cát hạt trung ở trạng thái Chặt vừa.
1.3. Lớp 3: Á cát (dày vô cùng)
Chỉ số dẻo:
A wnh  wd 28-24= 4
w  wd
26  24
Chỉ số sệt: B 
= 0,5


4
A
0≤ B ≤1 => Đất á cát ở trạng thái dẻo.
Độ bão hòa nước: G1 

0,01.w. 0,01 26 2,67

0,98
e0
0,708

G1=0,98>0,8 => Đất á cát ở trạng thái bão hoà nước.

No.4.Cát hạt vừa. eo = 0,604;G = 0,87
Trạng thái chặt vừa, bão hoà nước

No.11.Á Cát . A = 4, B = 0,5; G = 0,98
Trạng thái dẻo, bão hoà nước

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-2-

3m

MNN

(VCL)

8

No.22 Á Sét. A = 8, B = 0,75; G = 0,92
Trạng thái dẻo mềm, bão hoà nước

3m
4m

2.Mặt cắt địa chất công trình:

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
PHẦN 2:THIẾT KẾ MÓNG NÔNG CỘT GIỮA (MÓNG M1)
2.1.Chọn vật liệu làm móng:
-Cấp độ bền chịu nén của bê tông B20 (R b =11.5 Mpa ,Rk = 0.9(Mpa)
-Cốt thép CII có: RSC = 280 Mpa ,riêng cốt đai dùng loại CI
2.2.Chọn chiều sâu chôn móng:
Theo giả thiết mạch nước ngầm cách mặt đất thiên nhiên 3.0 m. Chọn sơ bộ
chiều sâu chôn móng hm= 2m, móng nằm cao hơn mực nước ngầm 1m.Móng nằm
trong lớp đất sét có: t/c = 190; Ct/c= 0,25 (KG/cm2)=25(KN/m2).
2.3.Sơ bộ xác định diện tích đáy móng theo áp lực tiêu chuẩn của đất nền
tc
R :
Dùng tải trọng tiêu chuẩn:
N tt 884
N 

736,7(kN )

ntb
1,2
tc

M

tc
y

M tt 26

 21,7(kN .m)
ntb 1,2

Q tt 16
Q 
 13,3(kN )
ntb 1,2
tc
x

  tbtc  R tc
Điều kiện cần:  tc
tc
  max 1,2 R

Sơ bộ chọn chiều rộng móng b=1,8 m để tính cường độ tính toán của nền đất :
ac 55
 1,22
Lấy  1,2

bc 45
 a  b 1,8 1,2 2,16 (m)



Chọn a=2,2 (m)
Tính được:
N tc
736,7
 tb hm 
20 2 
226,8 (kN/m2)
F
2,2 1,8
tc
tb



tc
max

tc
tb

 

M ytc  Qxtc hm
2

226,8 

21,7  13,3 2
6 260,1
(kN/m2)
1,8 2,2 2

b a
6
0
Với  19  A 0,47; B 2,88; D 5,48
tc
tc
Vậy R m( A.b  B.hm ).  D.c =1 (0,47 1,8  2,88 2) 19,8  5,48 25

=267,8 (kN/m2)

 tbtc 226,8( KN / m 2 )  R tc 267,8(kN/m 2 )
So sánh ta thấy  tc
2
tc
2
  max 260,1( KN / m )  1,2 R 1,2 267,8 321,4(kN/m )

Kết luận: Kích thước đáy móng thoả mãn điều kiện, tạm thời có thể chấp nhận
2.4. Kiểm tra lún, quyết định kích thước mặt bằng móng
2.4.1 Xác định áp lực gây lún
Pgl=  tbtc   hm
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-3-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

N tc N tc
 tbtc = 
 tb hm
=
F
F
tc
N
736,7
  tb    hm 
  20  19,8 2 186,4 (kN/m2)
Pgl=
F
3,96

Trong đó

2.4.2.Chia nền đất dưới đáy móng thành n lớp phân tố:
Chia nền đất dưới đáy móng thành n lớp phân tố với chiều dày
hi 0,4b 0,4 1,8 0,72(m)

Chọn hi=0,5 (m)
2.4.3.Xác định ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra:
 zid .hm   i . hi
Trong đó : hi là chiều dày lớp phân tố thứ i.
i là dung trọng lớp đất thứ i (Nếu lớp đất trong mực nước ngầm thì
dùng dncủa lớp đất đó) .
n (  1)
1 e
1 (2,65  1)
Lớp 1: dn1 = 1  0,633 = 1,01 (g/cm3) =10,1 (kN/m3)
1 (2,62  1)
Lớp 2: dn2 = 1  0,604 = 1,01 (g/cm3)= 10,1 (kN/m3)
1 (2,67  1)
Lớp 3: dn3 = 1  0,708 = 0,978 (g/cm3)= 9,78 (kN/m3)

Với dn =

2.4.4.Xác định ứng suất gây lún ở lớp đất phân tố thứ i do tải trọng ngoài gây
ra:

 glp k 0 . gl
Với k0 là hệ số phụ thuộc vào tỷ số  

a
2z
và
;ở đây z là độ sâu kể từ đáy
b
b

móng của các lớp đất thứ i .
d
p
Lập bảng tính toán và vẽ biểu đồ: Bảng xác định các giá trị  zi ,  zi
 zd'i
Lớp
Điểm
zI
2zi/b
a/b
Ko
Đất
(kN/m2)
0
0,0
0,00
1,000
39,6
1,2
1
0,5
0,55
0,916
49,5
1
2
1,0
1,11
0,692
59,4

(Á sét)
3
1,5
1,67
0,476
64,5
4
2,0
2,22
0,332
74,6
2
(Cát
hạt
trung)

5

2,5

2,77

0,237

79,7

6
7

3,0

3,5

3,33
3,89

0,176
0,134

84,8
89,9

 zip
(kN/m2)
186,4
170,7
129,0
88,7
61,9
44,2
32,8
25,0

8

4,0

4,44

0,106

95,0

19,8

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-4-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
9

Đồ án môn học: Nền Móng

4,5

5,00

0,086

100

16,0

p

Ở độ sâu Z= 4,5 (m) có  zi = 16,0 < 0,2×100 = 20.
Nên xem phạm vi tính lún kết thúc tại đây.

MNN

49,5
59,4

0

186,4

4m

39,6

Á
sét

3m

3m

hm=2m

N

Cát
h?t
trung

170,7

1
129,0

2

88,7

64,5

3

74,6

4

61,9

79,7

5

44,2

84,4

6

32,8

89,0

7

25,0

95,0

8

19,8

100

9

16,0

2.4.5.Tính lún:
Độ lún được xác định theo công thức sau:
S  S i 

e1i  e2i
hi
1  e1i

Trong đó :  1i ,  2i được xác định bởi biểu đồ đường cong nén lún tương ứng với P1i , P2i
được xác định theo công thức sau:

1

P1i  ( zid  1   zid )
2
1
P2 i  .( zip 1   zip ) + P1i
2

Biểu đồ đường cong nén lún

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-5-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

Bảng xác định các giá trị: P1i , P2i ,  1i ,  2i .
 zid
 zip
Lớp
P1i
P2i
Zi (m)
2
2
2
2

Đất
(kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m )
1

0

39,6

186,4

0,5

49,5

170,7

2
1,0

59,4
64,5
74,6
79,7
84,8
89,9

9

4,5

95,0
100

Thỏa mãn điều kiện

0,6376

0,012

54,5

204,4

0,675

0,6394

0,011

62,0

170,9

0.672

0,6442

0,008

69,6

144,8

0,587

0,6495

0,007

77,2

130,3

0,585

0,6531

0,006

82,3

120,8

0,584

0,6556

0,004

87,2

116,1

0,582

0,6567

0,003

92,5

114,9

0,580

0,6572

0,010

97,5

115,4

0,578

0,6573

0,002

25,0

8
4,0

0,678

32,8

7
3,5

223,2

44,2

6
3,0

44,6

61,9

5
2,5

Si(m)

88,7

4

2,0

e2i

129,0

3
1,5

e1i

19,8
16,0

S =  Si
= 6,5 (cm)
0,065

*Kiểm tra móng theo điều kiện chọc thủng:(phá hoại theo mặt phẳng nghiêng)
Pct 0,75. Rk .u tb .h
Điều kiện chọc thủng:
Trong đó: Pct :Lực chọc thủng tính toán bằng hiệu số giữa lực dọc tính toán Ntt và phản lực
nền trong phạm vi đáy tháp chọc thủng
Pct  N tt   tbtt Fct
N tt
N tt
884



223,2 (kN/m2)
F
a b 1,8 2,2
Fct act bct (ac  2 H ct tg ) (bc  2 H ct tg )

tc
Với:  tb 

 là góc cứng, phụ thuộc vào vật liệu làm móng
Với bêtông cốt thép:  450  tg 1
Fct (ac  2 H ct ) (bc  2 H ct ) (0,55  2 0,6) (0,45  2 0,6) 2,89 (m2)
Pct  884-223,2x2,89=239 (kN)
Rku 0,9 (MPa) =900 (kN/m2)
U tb 2ac  2bc  4 H o 2 0,55  2 0,45  4 0,6 4,4 (m)
0,75 Rku U tb H 0 0,75 900 4,4 0,6 1782 (kN)
tt
Vậy Pct 239(kN )  0,75 Rku U tb H 0 1782(kN )
Kết luận: chiều cao móng thoả mãn điều kiện chọc thủng.

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-6-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
*Tính toán cốt thép:

Đồ án môn học: Nền Móng

fa 

Diện tích cốt thép:

M tt
0,9ma R A H O

H0:chiều cao làm việc của cốt thép,có H0=0,55(m)=55(cm)
Ra:cường độ của cốt thép CII,có Ra=280(MPa)=280000(kN/m2)
tt
M Itt I 0,125  max
b(a  ac ) 2

N tt M tt  Qx hm
884
26  16 2
 



6 263,2 (kN/m2)
F
W
1,8 2,2 1,8 2,2 2
M Itt I 0,125 263,2 1,8(2,2  0,55) 2 161,2 (kN.m)
tt
max

Diện tích cốt thép đặt vuông góc với tiết diện I-I:
f aI  I 

161,2
 0,0014 (m2) =14(cm2)
0,9 0,85 280000 0,55

Diện tích cốt thép đặt vuông góc với tiết diện II-II:
M Itt I 0,125 263,2 2,2(1,8  0,45) 2 131,9 (kN.m)
f aII  II 

131,9
0,00112 (m2)=11,2(cm2)
0,9 0,85 280000 0,55

*Chọn và bố trí cốt thép:
Với f aI  I = 14(cm2) => Chọn 13 12 : Fa= 14,7 (cm2)
180  2 5
= 17,12cm.Chọn a= 17(cm)
12

Khoảng cách giữa 2 cốt thép liên tiếp: a 

Với f aII  II = 11,2(cm2) => Chọn 1012 : Fa= 11,31cm2)
Khoảng cách giữa 2 cốt thép liên tiếp: a 

220  2 5
 23,3(cm).Chọn a = 23(cm)
9

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-7-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

3

550

4 18
L = 2900

+0.00

1400

 @200
L = 1900

1312
@170

4
1
2

350

10  
@ 230

100

250

350

-2,1m

100

Lôù
p loù
t BT B7,5 ñaù4x6

4  
L = 1900

50

50

450

4 L 6=a200
2000

550

10 12

100

50

1800

50

100

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

3

2200

a= 230

2

13  
a= 170

1

100

-8-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
2.5. Kiểm tra ổn định về trượt theo mặt phẳng đáy móng:
Để đảm bảo móng khỏi bị trượt theo mặt đáy móng ,phải thỏa mãn điều kiện sau:
N dtt  f T tt

Trong đó: N dtt Tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy móng
f Hệ số ma sát giữa móng và đất nền
Lấy f =0,25 do đất á sét
T tt Tổng tải trọng ngang tính toán
Ta có N dtt  N tt  tb hm F 884  20 2 3,96 1042,4 (kN)
 f N dtt 0,25 1042,4 260,6 (kN)
T tt Q tt 

M tt
26
16 
29 (kN)
hm
2

Vậy N dtt  f T tt
Thỏa mãn điều kiện ổn định về trượt trên mặt phẳng đáy móng.

2.6. Kiểm tra điều kiện ổn định về lật:
Mgiữ > 1.5Mlật
- M giu :Mômen của các lực giữ móng.
b
1,8
M giu  N tt  884  795,6 (kN.m)
2
2

M lát :Mômen của các lực làm móng lật.
M lát M tt  Q tt .hm = 26 + 162 = 58 (kN.m)
Mgiữ = 795,6 > 1,5Mlật =1,558 = 87
 Điều kiện ổn định về lật được thỏa mãn

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-9-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
PHẦN 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP (MÓNG M2)
Số liệu tính toán: bằng 2 lần tải trọng đã cho
CỘT BIÊN
N(t) M(tm) Q(t)
Tổ hợp cơ bản 160,6 5,10
3,0
Tổ hợp bổ sung 191,4

7,72
4,4
3.1.Chọn vật liệu & chọn kích thước cọc:
Dựa vào lớp đất của công trình gồm 3 lớp đất trong đó lớp trên cùng là đất á sét
có độ dày 4m , lớp thứ 2 là cát hạt trung dày 3m , lớp thứ 3 là á cát rất dày. Ta thấy
rằng các lớp đất không có lớp đất cứng nên không dùng cọc chống mà ta dùng cọc
ma sát cắm vào lớp đất thứ 3 là á cát có B = 0,5. Đất á cát ở trạng thái dẻo.
+ Vật liệu làm cọc bê tông B25: Rb = 14,5 MPa ; Rk = 1,05 MPa
+ Vật liệu làm đài cọc bê tông B25: Rb = 14,5 MPa ; Rk = 1,05 MPa
+ Cốt thép cho đài và cọc là thép CII: Rs = 280 MPa
+ Cọc bê tông cốt thép hình lăng trụ,có tiết diện F=3030=900(cm2)
+ Chiều dài cọc: L=9(m)
+ Dùng 4 16 làm cốt dọc ,có diện tích Fa=8,04(cm2).
3.2.Chọn chiều sâu chôn đài: hm=2(m) cách mực nước ngầm 1(m) nằm trong lớp
đất thứ nhất :lớp á sét.
Cọc ngàm vào đài 150(mm),trong đó:phần thép nhô ra là 350(mm); vậy chiều
dài tính toán của cọc là 8,5(m).
3.3.Xác định sức chịu tải của cọc ma sát theo đất nền:
+ Tải trọng giới hạn nén:
Pghn = km.(mr.R.F +U.  m fi . f i .l i )
Trong đó: km: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất (lấy m=0,7)
mR: Là hệ số điều kiện làm việc của nền móng, lấy mr = 1
mf: Hệ số ảnh hưởng phương pháp thi công mfi = 1
U: Chu vi tiết diện:U = 4×0,3=1,2(m)
fi: Lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mổi lớp đất,phụ thuộc
loại đất,tính chất của đất và chiều sâu trung bình của mỗi lớp đất.
li :chiều dày của mổi lớp đất mà cọc đi qua.
F: diện tích tiết diện cọc .F=900(cm2) = 0,09 m2
n: số lớp trong phạm vi chiều dài cọc.n=3.
R: cường độ trung bình của lớp đất ,phụ thuộc vào loại đất và chiều

sâu mũi cọc.Với z = 8,5 + 2 = 10,5 (m) và đất á cát.Tra bảng 3.7 ta có
R = 1515 (kN/m2)
TẢI TRỌNG

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-10-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

Lớp đất

Lớp phân
tố

li(m)

Độ sâu
tb (m)

Á Sét

1

2

3

Trạng
fi(kN/m2)
thái
B = 0,75
7,5
Dẻo mềm
55,25
Chặt vừa
58,5
B = 0,5
25,875
Dẻo
26,75

2
1,5
4,75
6,25
3
1,5
1,5
4
7,75
Á Cát
5
9,5
2

fili = 277,93 (kN/m)
Pghn = km.(mr.R.F +U.  m fi . f i .l i )
=0,7[1×1515×0,09 + 1,2×1×277,93] = 328,9(kN)
n
Vậy ta dùng Pgh =328,9(kN) làm giá trị tính toán.

82,88
87,75
38,8
53,5

9.5m

7.75m

4.75m

6.25m

0.5m
1.5m
8.5m
2m

8

1.5m

3m

1.5m

2m

4m

15

3m

Cát hạt
trung

fi.li(kN/m)

+ Tải trọng giới hạn kéo:
Pghk = km.U.(  m fi . f i .l i )
Chọn: km = 0,4
k
Suy ra: Pgh = km.U.(  m fi . f i .li ) = 0,4×1,2×1× 277,93 = 133,41(kN)
ng
+ Sức chịu tải theo phương ngang: Theo quy phạm Pgh = 25 (kN)
3.4.Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm móng cọc:
Móng cọc bê tông cốt thép có sức chịu tải theo phương dọc trục của cọc là:
Pvl km.R.n F

Trong đó:

k:hệ số đồng nhất vật liệu,lấy k =0,7
Rn: cường độ chịu nén của bê tông và cốt thép

Rn=14,5(MPa) = 14500(kN/m2)
F: diện tích thiết diện của bê tông và cốt thép dọc.
F = 0,3x0,3 = 0,09(m2)
=> Pvl = 0,7× 14500× 0,09 = 913,5 (kN)

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-11-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
3.5.Xác định số lượng cọc:

Đồ án môn học: Nền Móng

Số lượng cọc trong móng sơ bộ được xác định theo công thức: n  .

N

tt

 P n

 = (1  2) tùy thuộc độ lệch tâm
e=

M
N

tt
tt



M tt  Q tt .hm 51  2 30

0,069
N tt
1606

Độ lệch tâm bé nên chọn:  = 1,2
 N tt :tổng tải trọng tính toán thẳng đứng, bao gồm lực dọc do công trình truyền
xuống N 0tt và trọng lượng bản thân của đài cọc và đất đắp trên đài
G tt 1,1 rb Fd hm

  N  N 0  1,1 tb hm Fd
rb = 20 kN/m3- Dung trọng trung bình của vật liệu làm móng và đất đắp trên
móng
Fd - Diện tích đáy đài
tt

tt

N tc

N tc

tc

Ta có:  tbtc ≤ R tc  0  .hm  R  Fd  tc 0
Fd
R  .hm

Hay Fd 
Trong đó: 

tc
tb

N 0tc
 tbtc  .hm

Pghn
 tbtt
328,9


338,37 ( kN)
=
2
1,2 1,2(3d )
1,2(3 0,3) 2

N tt 1606

1338,3 ( kN)
1,2
1,2
N tc

1338,3

4,48(m 2 )
Suy ra: Fd  tc 0
 tb  .hm 338,37  1,98 101 2
N 0tc 

Chọn Fd = 2,5×2,5 = 6,25 (m2)> 4,48(m 2 )
tt
tt
  N  N 0  1,1 tb hm Fd = 1606+1,1 20 2 6,25= 1881 (kN)
 P n = Pghn ( kN)
tt

 P n

100

100

1881

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

150

= 1,2× 328,9 6,9 (cọc)
Chọn n = 8 (cọc)
3.6.Bố trí cọc trong đài:
Bố trí cọc trong đài theo mạng lưới hình

vuông
Sơ đồ bố trí cọc như hình vẽ
Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài cọc
là 10cm
Chọn kích thước chính của mặt bằng đài
cọc là: F = a x b = 2,5 x 2,5 (m2)

150

1000

1000

150

100

300

N
 n  .

100

150

1000

2500

1000

300

-12-

2500

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
3.7.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:
+ Tải trọng tác dụng lên cọc thứ j:
Pj



N

nc

tt



M
y
n

x

2
i

1

yj 

M
x
n

y

Đồ án môn học: Nền Móng

xj

2
i

1

1000

Trong đó:
+ Pj Tải trọng tác dụng lên cọc thứ j
tt
tt

+  M x và  M y là tổng mômen do tải trọng ngoài gây ra đối với trục x và y
 M xtt Dương (+) khi quay theo chiều trục y
 M ytt Dương (+) khi quay theo chiều trục x
+ xi và yi tọa độ của cọc thứ i
+ xj và yj tọa độ của cọc thứ j
tt
tt
Ta có:  N  N 0  1,2.tb .hm .Fd = N 0tt  G tt
= 1606 + 1,2×20×2×6,25 = 1906 (kN)
tt
tt
 M y M  Q tt .hm 51  30 2 111 (kN)
 M xtt = 0
1000
1000
Xác định Pmax; Pmin
x1 = x4 = x6= -2/2 = -1 (m)
x2 = x7 = 0 (m)
2
3
1
x3 = x5 = x8= 2/2 = 1 (m)
y1 = y2 = y3= 2/2 = 1 (m)
y4 = y5 = 0 (m)
y6 = y7 = y8 = -2/2 = 1 (m)
2
i

= 3×(-1)2 + 3× (1)2 = 6 (m2)

2
i

= 3×(-1)2 + 3×(1)2 = 6 (m2)

x
1
8

y

4

6

1

Suy ra:

Pj 

N
nc

tt



M
x

8

y

2
i

5

1000



8

7

8

xj

1

1906 111
  1 219,75 (kN)

 P1 = P 4 = P 6 =
8
6
1906

238,25 (kN)
P2 = P 7 =
8
1906 111
1 256,75 (kN)

P3 = P 5 = P 8 =
8
6

Ta thấy: Pmax = 256,75 (kN) > 0
Pmin = 219,75 (kN) > 0
Suy ra: Không có cọc chịu kéo (nhổ)
Kiểm tra: Pmax = 256,75 (kN) < [P]n = 328,9 (kN).
Thỏa mãn.
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-13-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Kiểm tra sức chịu tải theo phương ngang:

Đồ án môn học: Nền Móng

Hng ≤ [P]ng+
Hng : tải trọng ngang của công trình truyền lên mỗi cọc
H ng 

Q

tt

n



30
3,75 (kN)
8

Suy ra: Hng = 3,75 (kN) < [P]ng = 25 (kN)
3.8.Thiết kế đài cọc:
2
 Kích thước mặt bằng đáy đài: F = 2,5 x 2,5 = 6,25 (m )
Khoảng cách giữa các trục cọc là 1(m): 3d=0,9(m) <1(m) <6d=1,8(m)
Do độ lệch tâm bé nên chọn khoảng cách từ mép ngoài của cọc đến mép đáy đài
là 10(cm)
 Xác định chiều dày đài cọc theo điều kiện chọc thủng:(phá hoại theo mặt phẳng
nghiêng) H = H0 +lng
Điều kiện tính: Pcttt 0,75 RkU tb H O
Trong đó:
+ Pcttt Lực chọc thủng tính toán bằng tổng tải trọng tác dụng lên các cọc nằm
ngoài cạnh biên đáy tháp chọc thủng ở phía có Pmax.
 Pcttt = P3 + P5 + P8 = 3×256,75 = 770,25 (kN)
+Ho là chiều cao làm việc của đài, chọn H o 0,8(m)
+ Utb là chu vi trung bình được xác định như sau
Utb  btb là trung bình cộng của cạnh ngắn đáy trên bc và đáy dưới bct của

hình tháp chọc thủng.
bc  bct
với bct = bc + 2H0
2
b  b  2 H 0 2bc  2 H 0

bc  H 0 =0,45+0,8=1,25 (m)
 U tb  c c
2
2

+ U tb 

Rk Cường độ chịu kéo khi uốn của vật liệu làm đài:
Rk = 1,05 MPa = 1050 (kN/m2)
Vậy 0,75RkU tb H O = 0,75 1050 1,25 0,8 787,5(kN )
Ta thấy Pcttt =770,25(kN)< 0,75RkU tb H O = 787,5(kN )
Thoả mãn điều kiện chọc thủng
Chọn Ho = 0,8 m
Chọn cọc ngàm vào đài một đoạn 15 cm
Vậy chiều dày đài là:
H = H0 +lng = 0,8 + 0,15 =0,95(m)

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-14-

Lớp: 08CĐLTXC1A

GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Tính toán và bố trí cốt thép cho đài:
M tt
fa 
0,9.ma .Ra .H o

M
N

Trong đó: Mtt Mômen tính toán tại tiết
diện đang xét
Với tiết diện I-I
M Itt I = Pi.ri(I-I)
Pi là tải trọng tác dụng lên cọc thứ i
ii là khoảng cách từ trục cọc
thứ i đến mặt cắt I-I
Ta có: M Itt I = (P3 + P5+ P8)×(2,25-0,45)
= (256,75×3) ×1,8
= 1386,45 (kN/m)
Với tiết diện II-II:
M IItt  II = Pi.ri(II-II)
Pi là tải trọng tác dụng lên cọc thứ i
ii(II-II) là khoảng cách từ trục cọc
thứ i đến mặt cắt II-II

Ho
lng

2  0,55
2

Pmin

M IItt  II = (P1 + P2+ P3)

Q

tt
I I

150

M
0,9.ma .Ra .H o
1386,45

0,9 0,85 280000 0,8
8,091 10  3 (m 2 ) 80,91(cm 2 )

I

100

= (219,75 + 238,25+256,75)×0,725
= 518,194 (kN/m)
 Đối với tiết diện I-I:

1000

Chọn: 32  18 có fa = 81,44 (cm )

Khoảng cách giữa hai thanh kế tiếp:

3

2

1

II

II

2500

f a1 

Pmax



Đồ án môn học: Nền Móng

5

4
1000

2

6

250  2 5
7,5(cm)
31
Chọn @ = 7(cm)

100
100

150

8

I

1000

1000

150

100

2500

Đối với tiết diện II-II:



7

150

@=

M IItt  II
0,9.ma .Ra .H o
518,194

0,9 0,85 280000 0,8
3,024 10  3 (m 2 ) 30,24(cm 2 )

f a2 

Chọn: 12 18 có fa = 30,54(cm2)
Khoảng cách giữa hai thanh kế tiếp:
@=

250  2 5
21,8(cm)
15

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

 Chọn @ = 21(cm)
-15-

Lớp: 08CĐLTXC1A

GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
3.9. Tính toán móng cọc theo điều kiện biến dạng – tính lún cho móng khối quy
ước:
S tt  S gh 8cm

Trong đó: Stt là độ lún công trình , được xác định theo các phương pháp lý
thuyết
Xác định kích thước móng khối quy ước: AQ; BQ;FQ; HQ
n

AQ  Ang  2( l1 )tg
1
n

BQ  Bng  2( li )tg
1

n

H Q  hm   l i
1

Diện tích đáy móng quy ước: FQ = AQ.BQ
tc
Trọng lượng bản thân móng khối quy ước: GQ tb .FQ .H Q
Trong đó : - Ang; Bng là khoảng cách tính đến hai mép ngoài của hai hàng cọc
ngoài cùng
Ang =2 + 0,3 = 2,3 (m)
Bng =2 + 0,3 = 2,3 (m)

n

-

l

i

là tổng chiều dày các lớp đất cọc xuyên qua, tính từ đáy đài đến mặt

1

phẳng mũi cọc chiều dài cọc là 9ss (m). Cọc ngàm vào đài 15 (cm). Cốt thép chờ 35
cm.
(chọn cốt thép làm cọc là 16  cốt thép phải chờ là 20 16 = 20x 16 =
320mm)
Chọn 350mm
Vậy chiều dài dày các lớp đất cọc xuyên qua là 9 – (0,15 + 0,35) = 8,5 (m)
n

 tb 1 
l


 1n
Suy ra:  i = 9,5 (m) ;
4 4
1
n

 i li


l

i

1  1l1   2l2  ...   n ln
4
l1  l1  ...  ln

1

Trong đó:  i li là góc nội ma sát và chiều dày lớp đất thứ i trong phạm vi từ mặt
phẳng đáy đài đến mặt phẳng mũi cọc.


 tb 1 19 2  31 3  21 3,5
 
5,934 0
4
4
2  3  3,5

(Số liệu bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất).
Từ các số liệu trên ta có:
n

AQ  Ang  2( l1 )tg 2,3  2 9,5 tg 5,934 0 4,275(m)
1

n

BQ Bng  2( li )tg 2,3  2 9,5 tg 5,934 0 4,275( m)
1

n

H Q hm   li 2  9,5 11,5( m)
1

Suy ra: FQ = AQ.BQ = 4,275×4,275 = 18,28 (m2)
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-16-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền
Đồ án môn học: Nền Móng
Trọng lượng bản thân móng khối quy ước:
GQtc tb .FQ .H Q = 20×18,28×11,5 = 4204,4 (kN)
 tc  N tc
 R tc
  tb 
FQ

Điều kiện cần để tính toán: 
 N tc   M tc 1,2.R tc
 tc



 max
FQ
WQ

Trong đó:  tbtc là ứng suất trung bình tiêu chuẩn do tải trọng ngoài và trọng

lượng bản thân móng gây ra tại mặt phẳng đáy móng khối quy ước.
tc
tc
tc
+  N  N O  G là tổng lực dọc tiêu chuẩn tính đến mặt phẳng móng khối
1606

tc
tc
tc
quy ước.   N  N O  GQ  1,2  4204,4 5542,7(kN )

N tc 5542,7

tc



303,2(kN / m 2 )
 tb
FQ
18,28

Tính Rtc:
Rtc = m(A.BQ + B.HQ) + D.Ctc
Với :  = 190 Tra bảng ta được A = 0,47; B = 2,88; D = 5,48
Ctc = 0,25 (kg/cm2) =25 (kN/m2)
Suy ra: Rtc = m(A.BQ + B.HQ)  + D.Ctc
= 1(0,47×4,275 + 2,88×11,5)19,8 + 5,48×25
= 832,56 (kN/m2)
tc
+  M là tổng mômen do tải trọng ngoài lấy đối với trục chính mặt phẳng đáy
đài .


M

tc

51 30 2
M 0tc  Q tc .hm  
92,5(kN .m)
1,2
1,2

+ WQ là mômen chống uốn của mặt phẳng đáy móng khối quy ước
BQ. AQ2

4,275 (4,275) 2
13,02(m3 )
6
6

M tc
92,5

tc
tc
303,2 
310,3(kN / m 2 )
Suy ra:  max  tb 
WQ
13,02
WQ 



  tbtc 303,2( KN / m 2 )  R tc 832,56(kN / m 2 )
Kiểm tra điều kiện:  tc
  max 310,3( KN / m 2 )  1,2.R tc 1,2 832,56 999,07 (kN / m 2 )

Vậy thỏa mãn điều kiện tính lún.
*Tính lún cho móng khối quy ước:
Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp.
Tính áp lực gây lún: Pgl = tb – ×HQ = 303,2 – 19,8×11,5 = 75,5(kN/m2)
Chia đất nền thành nhiều lớp phân tố có chiều dày hi
hi = 0,4BQ = 0,4×4,275=1,71(m) .Chọn hi =1 (m)
+Tính ứng suất do trọng lượng bản thân các lớp dất gây ra:
n

 zibt  i .hi
i 0

Trong đó: + hi là chiều dày lớp phân tố thứ i
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-17-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

Vớii là dung trọng của lớp đất thứ i(vì lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên
cần tính đn ).
n (  1)
1 e
1 (2,67  1)
Lớp 3: dn3 = 1  0,708 = 0,978 (g/cm3)= 9,78 (kN/m3)

Với dn =

+Tính ứng suất gây lún ở lớp thứ i do tải trọng gây lún gây ra:
 zip k 0i . p gl
a
b

Với : k0 là hệ số phụ thuộc vào tỷ số   và

2z
b

Với z là độ sâu kể từ đáy móng khối quy ước đến lớp đất thứ i
Lớp
Đất

Điểm

zi

2z/Bo

Á cát

0
1
2
3
4
5
6
7

0
1
2
3
4
5
6
7

0,000
0,234
0,469
0,702
0,936
1,170
1,404
1,637

 zibt

A0/B0

Ko

1,00

1,000
0,977
0,932
0,839
0,734
0,621
0,526
0,439
1
5

(kN/m2)

112,47
122,34
132,21
142,08
151,95
161,82
171,69
181,56

 zip
(kN/m2)
75,5
73,76
70,37
63,34
55,42
46,89
39,71
33,14

1
5

Tại điểm 7 (zi=7 m) ta thấy  zip 33,14(kN / m 2 )   zibt = ×181,56=36,31 (kN / m 2 )
Nên dừng tính lún tại đây.
Phạm vi tính lún H = 7 (m)

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-18-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng
 1i   2i
hi
+Tính lún:Độ lún được xác định theo công thức sau: S  S i 
1   1i
Trong đó :  1i ,  2i được xác định bởi biểu đồ đường cong nén lún tương ứng với
P1i , P2i được xác định theo công thức sau:
1
P1i  ( zid  1   zid )
2
1
P2 i  .( zip 1   zip ) + P1i
2
Bảng xác định các giá trị: P1i , P2i ,  1i ,  2i .
 zid
 zip
Lớp
P1i
P2i
e1i
e2i
Si(m)
2
2

2
Đất (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m2)
1

112,47

75,50

122,34

73,76

2
132,21

7

181,56

122,27

194,29

0,6697 0,6524

0,010

137,14

203,99

0,6661 0,6505

0,009

147,02

206,4

0,6637 0,6502

0,008

156,89

208,05

0,6613 0,6500

0,007

166,75

210,05

0,6590 0,6497

0,006

176,62

213,05

0,6566 0,6493

0,004

46,89

6
171,69

0,011

55,42

5
161,82

0,6708 0,6529

63,34

4
151,95

192,1

70,37

3
142,08

117,47

39,71
33,14

Thỏa mãn điều kiện

S =  Si
= 5,5 (cm)
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-19-

0,055

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hồng Truyền

Đồ án mơn học: Nền Móng

Biểu đồ ứng suất gây lún  zigl và biểu đồ ứng suất bản thân.

3m

lớ
p ásé
t(4m)

B

A

lớ
p cá
t hạt
vừ
a(3m)

HQ

10,5m

MNN

lớp á
sét(4m)
lớp cát hạt
vừa (3m)

D
122,34
132,21

151,95

4

181,56

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

73,76
70,37

2
3

171,69

75,50

1

142,08

161,82

C

0

5
6
7

63,34
55,42
46,89
39,71
33,14

-20-

1m
1m
1m
1m
1m

lớp á cát

lớ
p ácá
t

112,47

1m
1m
1m

Lớp: 08CĐLTXC1A

GVHD: Ts. Hồng Truyền

Đồ án mơn học: Nền Móng

PHƯƠNG Á
N MÓ
NG GIỮ
A
CỘ
T BIÊ
N TL 1/20
4Ø20
L = 3000

600

8
+0.00

Ø6@200

7
1050

L =1900

800

5

L = 2450

32Ø18@70

100

150

350

12Ø18@210
L = 2450

8400

5

-10,5m

1000

1000

250

100

1000

250

100

2500
250

4Ø20
L = 3000

6

7

L = 2450

12Ø18 @210

Ø6@200
L = 1900

100

250

1000

2500

5

32Ø18@70
L = 2450

5

Bố trí cốt thép cho móng cọc đài thấp móng biên.
SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-21-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hồng Truyền

Đồ án mơn học: Nền Móng

BẢ
NG THỐ
NG KÊCỐ
T THÉ
P
HÌNH DẠNG
KÍCH THƯỚ
C

(mm)

1

1700

12

1700

13

2

2100

12

2100

10

21

18,648

3

2900

18

2900

4

11,6

23,177

6

1900

13

24,7

5,483

2450

18

2450

44

107,8 215,384

2600

20

3000

4

12

6

1900

13

24,7

16

9350

32

299,2 472,138

6

1100

920

1012 224,664

500

6
400

500 50
7
8

9000

250 100

9,10

29,592
5,483

50

250

250

22,1 19,625

50

400

4
5

11

1000

25

1000

8

12

270

6

270

480

129,6 28,771

8

1340

16

21,44

13

300

MÓ
NG CỌC CỘ
T BIÊ
N

TRỌNG
TỔ
NG
C.DÀ
I1
SỐ
I (m) LƯNG(kg)
THANH THANH C.DÀ

KÍ
HIỆ
U

400

MÓ
NG NÔ
NG CỘ

T GIỮ
A

LOẠI

320

100
320

8

30,824

8,469

BẢ
NG TỔ
NG HP CỐ
T THÉ
P
VẬ
T LIỆ
U

THÉ
P

6

ĐƯỜ
NG KÍNH(mm)
KHỐ
I LƯNG(kg)

8

264,401 8,469

12

16

18

20

25

38,273 472,138 238,564 29,592 30,824

BẢ
NG TỔ
NG HP BÊ
TÔ
NG
LOẠI MÓ
NG VÀBỘPHẬ
N

KHỐ
I LƯNG(m3)

+MÓ
NG NÔ
NG CỘ
T GIỮ
A (MÓ
NG M1)
-Lớ
p ló
t BT B7,5 đá4x6
-Bê
tô
ng B20 là
m mó
ng

0,48
2,269

+MÓ
NG CỌC CỘ
T BIÊ
N (MÓ
NG M2)
-Lớ
p ló
t BT B7,5 đá4x6
-Bê

tô
ng B25 là
m đà
i cọc
-Bê
tô
ng B25 là
m cọc

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

0,702
5,375
6,48

-22-

Lớp: 08CĐLTXC1A


GVHD: Ts. Hoàng Truyền

Đồ án môn học: Nền Móng

PHỤ LỤC
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1.Sơ đồ mặt bằng :........................................................................................1
2.Kích thước cột: .............................................................................................1
3.Tải trọng tính toán:............................................................................................1
4.Kết quả thí nghiệm đất:.....................................................................................1

5.Kết quả thí nghiệm nén lún................................................................................1
PHẦN 1:SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỊA
CHẤT THUỶ VĂN
1. Đánh giá tình hình nền đất:..............................................................................2
2. Mặt cắt địa chất công trình:.............................................................................2
PHẦN 2:THIẾT KẾ MÓNG NÔNG CỘT GIỮA (MÓNG M1)
1.Chọn vật liệu làm móng:...................................................................................3
2.Chọn chiều sâu chôn móng:...............................................................................3
3.Chọn sơ bộ kích thước móng theo áp lực tiêu chuẩn của đất nền Rtc:..............3
4. Kiểm tra lún-quyết định kích thước mặt bằng móng .......................................3
5. Kiểm tra ổn định về trượt:................................................................................9
6. Kiểm tra điều kiện ổn định về lật.....................................................................9
PHẦN 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP (MÓNG M2)
1.Chọn vật liệu :..................................................................................................10
3. Chọn độ sâu chôn đài......................................................................................10
4. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền.....................................................10
5. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc.......................................11
6. Xác định số lượng cọc....................................................................................12
7. Bố trí cọc trong đài.........................................................................................12
8. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc.................................................................13
9. Thiết kế dài cọc...............................................................................................14
10.Tính toán móng cọc theo điều kiện biến dạng-tính lún cho móng khối qui
ước............................................................................................................................16

SVTH: Nguyễn Thanh Hải

-23-

Lớp: 08CĐLTXC1A