HƯỚNG dẫn THIẾT kế TOPBASE

-0-

LỜI CẢM ƠN
Học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tế là phương châm giáo dục và
đào tạo của Khoa Kỹ Thuật Công Trình nói riêng và Trường Đại Học Lạc Hồng nói
chung. Được sự quan tâm của Khoa và Nhà trường chúng em đã được tham gia
nghiên cứu khoa học, đây là một chương trình thường niên mang tính thực tiễn cao,
là hoạt động tích cực giúp cho sinh viên củng cố lại kiến thức đã học đồng thời tìm
hiểu sâu rộng hơn về những vấn đề tiêu biểu, độc đáo liên quan đến chuyên môn;
đồng thời cũng là một sân chơi trí tuệ nhằm giúp cho sinh viên phát huy khả năng
khoa học, óc sáng tạo để nhận thức chính xác, bao quát hơn về chuyên môn, tìm tòi
ra những điều mới có khả năng áp dụng vào thực tiễn mang lại một hiệu quả cao
cho một hoặc nhiều lĩnh vực, có ích cho nền Khoa học kỹ thuật nước nhà.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Khoa và Nhà trường đã tạo điều kiện cho
chúng em tham gia chương trình này. Đây cũng là điều chúng em luôn phấn đấu để
đạt được trong hơn bốn năm học qua.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Ngọc Phúc đã trực tiếp
hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài. Kiến thức chuyên môn uyên bác và sự tận
tình của thầy là yếu tố quan trọng nhất giúp chúng em hoàn thành đề tài đồng thời
học tập thêm được rất nhiều về kiến thức chuyên môn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Khánh Hùng- Phó khoa Kỹ
thuật công trình; thầy Trương Văn Tài- giáo viên phụ trách phòng thí nghiệm khoa
Kỹ thuật công trình đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình thực hiện các thí
nghiệm và xây dựng mô hình thực nghiệm phục vụ cho đề tài.
Chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn luôn quan tâm, giúp
đỡ và động viên chúng em trọng cuộc sống cũng như trong công việc.
Với kiến thức chuyên môn còn hạn chế và cơ sở vật chất còn thiếu thốn nên
trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những sai sót, rất mong quí thầy
cô thông cảm.

-1-

Kính chúc quí thầy cô sức khỏe. Chúc chương trình Nghiên cứu khoa học sinh
viên lần thứ 15 của khoa Kỹ thuật công trình nói riêng và Trường đại học Lạc
Hồng nói chung đạt kết quả cao và thành công tốt đẹp.

Biên Hòa_tháng 11 năm 2010.

Nhóm nghiên cứu.


-2-

MỤC LỤC
Phần mở đầu
Chương 1: Tổng quan về giải pháp nền móng Top -base đã ứng dụng trong
và ngoài nước.
1.1 Giới thiệu chung về móng Top-base
1.1.1 Hình dạng và kích thước của topblock
1.1.2 Phương pháp xây dựng Top-base
1.2 Phạm vi ứng dụng và đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base
1.2.1 Phạm vi áp dụng top-base
1.2.2 Đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base
1.3 Phương pháp tính toán thiết kế
1.3.1 Ước lượng thông số ứng suất bằng giá trị N
1.3.2 Tính toán khả năng chịu tải của nền ban đầu
1.3.3 Thiết kế nền Top-base
1.4 Thi công và nghiệm thu Top-base
1.4.1 Công tác đào đất
1.4.2 Công tác lắp đặt Topblock

1.4.3 Đổ bê tông tại chỗ
1.4.4 Chèn đá dăm
1.4.5 Liên kết khóa đỉnh các khối phễu
1.4.6 Qui trình thử tải
1.5 Giới thiệu một số công trình đã thi công tại Việt Nam
Kết luận
Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán
2.1 Phân tích sự làm việc của nền Top-base trên một phân tố
2.1.1 Mô tả
2.1.2 Xây dựng lời giải tích
2.2 Phân tích sự làm việc của toàn nền Top-base
2.2.1 Trường hợp thiết kế một lớp topblock
2.2.2 Trường hợp thiết kế hai lớp topblock
2.3 Đề xuất qui trình tính toán
Chương 3: So sánh sự làm việc móng Top-base và móng không đặt Top-base
trên phần mềm plaxis.
3.1 Số liệu khai báo trong plaxis
3.2 Chuyển vị của trường hợp đặt móng Top-base
3.2.1 Cấp tải 1: 0.125 kg/cm2

Trang
1

2
3
4
5
6
11
12

12
20
21
22
23
24
26
27
30

32
32
34
36

38
38


-3-

3.2.2 Cấp tải 2: 0.25 kg/cm2
2

3.2.3 Cấp tải 3: 0.5 kg/cm
3.3 Chuyển vị của trường hợp không đặt móng Top-base

39
39

3.3.1 Cấp tải 1: 0,125 kg/cm2

41

3.3.2 Cấp tải 2: 0,25 kg/cm2

42

3.3.3 Cấp tải 3: 0,5 kg/cm2
3.4 So sánh móng Top-base và móng không đặt Top-base
3.4.1 Chuyển vị
3.4.2 Mô đun biến dạng
3.4.3 Biểu đồ thể hiện quan hệ chuyển vị và áp lực
3.4.4 Biểu đồ thể hiện quan hệ mô đun và áp lực
Chương 4. Xây dựng mô hình thực nghiệm tỉ lệ
4.1 Thí nghiệm kiểm tra chỉ tiêu cơ lý hạt cát
4.1.1 Thí nghiệm thành phần hạt trong cát
4.1.2 Thí nghiệm độ ẩm của cát (W)
4.1.3 Thí nghiệm sức chống cắt của cát
4.1.4 Thí nghiệm nén cố kết của cát
4.2 Xây dựng mô hình thực nghiệm
4.2.1 Dụng cụ thí nghiệm
4.2.2 Quy cách dụng cụ và vật liệu thí nghiệm
4.2.3 Tiến hành xây dựng mô hình thực tế
4.3 Số liệu theo dõi trong quá trình làm mô hình thực nghiệm
4.3.1 Trường hợp móng Top-base
4.3.2 Trường hợp móng không đặt Top-base
4.4 Tính sức chịu tải và độ lún cho mô hình thực nghiệm
bằng lý thuyết tính toán
4.4.1 Xác định hệ số giảm tải qua nền Top-base mô hình

4.4.2 Xác định sức chịu tải của nền
4.4.3 Xác định độ lún
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Phụ lục 1
Phụ lục 2

43
45
45
45
45

46
49
49
53
56
56
57
69
69

72
72
73
76
77
78

78
79


-1-

PHẦN MỞ ĐẦU
Nhu cầu xây dựng các công trình cơ sở hạ tầng của nước ta ngày càng lớn, đặc
biệt tại các vùng đồng bằng, nơi có nền đất đặc trưng đa dạng, phức tạp và tương
đối yếu. Trước đây chúng ta thường tốn rất nhiều thời gian và chi phí để xử lí nền
đất trước khi xây dựng một công trình. Và việc sử dụng nhiều hoá chất và các vật
liệu xây dựng được làm từ các nguyên liệu thiên nhiên đã ảnh hưởng nghiêm trọng
tới môi trường sinh thái. Đây là lí do thôi thúc nhóm nghiên cứu bắt tay vào đề tài
TOP-BASE được coi là mới tại Việt Nam.
Qua khảo sát thực tế, nhóm nghiên cứu thấy việc gia cố nền đất để xây dựng các
công trình trên nền đất yếu tại Việt Nam còn phải sử dụng các phương pháp gia cố
nền như: đóng cọc tre, cọc tràm, cọc bê tông... sâu xuống lòng đất sẽ làm cho nguồn
nước bị ô nhiễm. Chính từ nhận định này, nhóm đã tập trung nghiên cứu phương
pháp TOP-BASE đã được ứng dụng ở Nhật và Hàn Quốc cho hàng nghìn công
trình, nhiều chung cư cao 17- 20 tầng, thậm chí cao đến 30 tầng đã được xây dựng
trên nền móng Top-Base mà không cần dùng cọc. Khi xảy ra động đất, các công
trình trên nền Top-Base ít bị hư hại, trong khi các công trình bên cạnh đó bị hư hại
nhiều hơn (trích báo cáo khảo sát về thiệt hại sau trận động đất năm 1995 tại KoBeNhật Bản.) “ Nguồn: www.diendanxaydung.com “[5]. Top-Base quá trình lún cố
kết kết thúc nhanh (khoảng 100 ngày sau khi chất đủ tải) do đó, khi thi công xong
phần thân nhà thì móng Top-Base đã kết thúc quá trình lún. Móng Top-Base đã
được triển khai ở Việt Nam từ năm 2008. Đến nay đã có trên 10 công trình ở Hà
Nội, Hải Phòng, Hưng Yên, Thanh Hóa, Quảng Ninh, Tp. Hồ Chí Minh…ứng dụng
công nghệ này đạt hiệu quả tốt.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: Phân tích nguyên lý làm việc và xây dựng cơ
sở lý thuyết tính toán, thiết kế nền Top-base, kiểm tra sự làm việc về mặt cơ học từ

đó so sánh móng Top-base với móng nông thông thường.
Để thực hiện đề tài trên nhóm đã phát triển theo ba hướng:
+ Lập cơ sở lý thuyết tính toán giải tích.
+ Xây dựng mô hình trên phần mền Plaxis.


-2-

+ Xây dựng mô hình thực nghiệm theo tỉ lệ thu nhỏ.
Chương 1: Tổng quan về giải pháp nền móng Top -base
đã ứng dụng trong và ngoài nước.
1.1 Giới thiệu chung về móng Top-base:
Phương pháp Top-base là phương pháp đặt các khối bê tông hình phễu trong
nền đá dăm lên lớp đất yếu. Phương pháp Top-base cho thấy độ lún cố kết giảm từ
1/10 ÷ 1/2 hoặc nhiều hơn, đồng thời tăng khả năng chịu tải của nền từ 50% - 200%
hoặc nhiều hơn so với nền đất ban đầu chưa được xử lý.
Phương pháp Top-base có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang của lớp đất yếu
và làm giảm khả năng giãn nở dẫn đến giảm độ lún móng công trình, và phân phối
ứng suất bên dưới đáy móng đều hơn dẫn đến tăng khả năng chịu lực của nền.
Do sự gia tăng dân số, sự thiếu thốn về đất nhà ở và nhu cầu sử dụng đất yếu để
xây dựng công trình đã thúc đẩy các kỹ sư xây dựng tìm ra các giải pháp cải thiện
các khu vực nền đất yếu phục vụ công tác xây dựng sao cho tiết kiệm chi phí vật
liệu và chi phí xây dựng, phương pháp này chỉ nên dùng cải thiện nền đất bề mặt và
ngay dưới bề mặt.
Gần

đây,

một

phương pháp mới đã
xuất hiện đó là liên kết
các khối bê tông hình
phễu và đặt chúng lên
trên nền đất. Các nhóm
Top-block có thể được
sử dụng như phương án
móng nông để thay thế
móng cọc. Nó được gọi
là “Móng Top-base”. Thực tế cho thấy nhiều công trình xây dựng ứng dụng phương


-3-

pháp này đem lại hiệu quả mạnh mẽ trong việc giảm độ lún và tăng khả năng chịu
lực của nền đất.
Phương pháp móng cải tiến, Top-base, được sử dụng thành công nhằm cải thiện nền
đất yếu trong hơn 10 năm qua tại Hàn Quốc và Nhật Bản. Có 2 loại móng Top-base:
loại thứ nhất được đúc sẵn trong nhà máy, loại thứ hai là đổ bê tông tại chỗ. Mặc dù
cả 2 loại móng này có đặc tính như nhau, tuy nhiên phương pháp Top-base đúc tại
công trường thi công dễ dàng hơn và chi phí thấp hơn so với phương pháp Top-base
đúc sẵn trong nhà máy. Vì vậy, hầu hết các kỹ sư nhận định rằng phương pháp
móng Top-base đổ tại chỗ mà được phát triển và cải thiện bởi công ty Banseok TopBase Co., Ltd là phương án móng tối ưu hơn cả. “ Nguồn: www.ketcau.com “[7].
1.1.1 Hình dạng và kích thước của top-block:
vßng thÐp
Ø10
50

phÇn trô nãn

200

phÇn trô nãn

khu«n nhùa tæng hîp
t = 5 mm

phÇn cäc

200

50

phÇn mòi v¸t

200

500

135

50

50

200

500

Hình 1.1: Kích thước và hình dạng chuẩn của Top-Block

Phương pháp Top-base đổ bê
tông tại chỗ sử dụng các thanh
thép nối các Top-block với nhau
tạo thành nhóm các Top-block
(nối tại vị trí giao giữa phần trụ
nón và phần cọc), đổ bê tông vào
Hình 1.2: Mặt cắt Top-Base


-4-

phễu nhựa, rải đá dăm đầm chặt, lắp dựng cốt thép nghiêng với phương ngang 450
có tác dụng phân phối lại ứng suất của tải trọng, và phần mũi vát được thiết kế đặc
biệt để ngăn cản biến dạng ngang của
Top-block.
Đây là phương pháp thi công
Top-base mới làm giảm chi phí xây
dựng do tiết kiệm được thời gian thi
công, đơn giản và giảm chi phí vật
liệu.

Hình 1.3: Mặt bằng Top-Base
1.1.2 Phương pháp xây dựng Top-base:

Bước 1: Nối các phễu nhựa thành khối

Bước 2: Lắp đặt các khối phễu nhựa


-5-

Bước 3: Đổ bê tông các phễu nhựa

Bước 4: Rải và đầm đá dăm

Bước 5: Lắp đặt các thanh thép nối phía trên Bước 6: Hoàn thành Móng Top-base
* Ưu điểm của phương pháp
Ứng dụng phương án móng Topbase có thể rút ngắn thời gian thi công
móng công trình chỉ còn 1/2 và chi
phí giảm chỉ còn 60% - 70% so với
các phương án móng khác.

Bước 7 : Thí nghiệm cường độ chịu tải

1.2 Phạm vi ứng dụng và đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base:
1.2.1 Phạm vi áp dụng top-base:
Top-base là phương pháp gia cố nền đất để cải thiện và gia cố đất xung quanh
phần đáy của kết cấu móng trên nền đất yếu, có thể được sử dụng cho bất kỳ móng
công trình nào khi tải trọng từ kết cấu trên truyền xuống không quá lớn so với khả
năng chịu lực cho phép của nền đất ban đầu ( không quá 2,5 đến 3,5 lần ).
Phương pháp Top-base có tác dụng giảm độ lún và tăng khả năng chịu lực khi
tải trọng từ kết cấu bên trên không quá lớn so với khả năng chịu tải của nền đất yếu.
Kết cấu móng nông bên trên Top-base thay đổi theo quy mô công trình, điều kiện
thi công xây dựng, có thể là móng đơn, móng dạng băng hoặc dạng bè do người


-6-

thiết kế kết cấu của công trình quyết định lựa chọn, trên cơ sở các thông tin dự báo
về khả năng chịu tải của nền đất đã được gia cố. Top-base có hiệu quả đặc biệt

trong việc giảm độ lún do Top-base có tác dụng phân phối ứng suất với hiệu ứng
đồng vận giữa các khối bê tông được chèn đầy đá dăm. Cơ chế giảm độ lún là do
khả năng ngăn chặn biến dạng ngang của nền đất nằm dưới móng bởi phần cọc
phễu, đồng thời có tác dụng tăng khả năng chịu lực bằng cách ngăn chặn phá hoại
cục bộ.
Phương pháp này đang được áp dụng làm móng chống động đất do có hiệu ứng
tương tự trên nền cát có khả năng xảy ra hiện tượng hoá lỏng nền đất dưới tác động
của tải trọng động đất.
Ngoài ra, người ta cho rằng hiện tượng chìm các khối bê tông chắn sóng khi
sóng lặp lại là do hoá lỏng gây ra, vì thế có thể thấy rằng Top-base có tác dụng đáng
kể trong việc ngăn chặn lún các khối bê tông chắn sóng.
1.2.2 Đặc điểm cơ lý của phương pháp Top-base:

Hình 1.4: Đặc tính của Top-base Hình 1.5: Bánh xích dạng Top-shape của máy ủi
(Hình 1.4) là biểu đồ đặc tính của Top-base: phần trụ nón của Top-block được
đặt trong lớp vật liệu rời rạc (đá dăm) nằm trên nền đất yếu, phần cọc của Topblock cũng được đặt trong phần địa tầng tương tự, phần cốt thép phía trên và phía
dưới có tác dụng nối các Top-block thành nhóm; vì vậy phương pháp móng Topbase trở thành hệ kết cấu móng cứng linh hoạt.


-7-

Bên cạnh đó, góc tiếp xúc giữa phần trụ nón của
Topblock và phần đất (vật liệu rời rạc ) là 450, hình
dạng tương tự như bánh xích của xe ủi đất (Hình
1.5), cấu tạo này cho phép phân tích tải trọng
thẳng đứng tác dụng lên Top-base được chia thành
2 thành phần: ứng suất thẳng đứng (PV) và ứng
suất theo phương ngang (PH). Điều này dẫn đến
biến dạng ngang bị ngăn cản bởi lực kháng của lớp
vật liệu rời rạc và phần cọc như hình 1.6. “ Nguồn:

www.tadits.com “[9].
(Hình 1.6)
Tóm lại, phương pháp Top-base là phương pháp cải thiện nền đất làm tăng khả
năng chịu tải của nền đất và giảm độ lún do sự phân phối lại ứng suất và ngăn cản
biến dạng ngang thông qua việc thiết lập nên hệ kết cấu tạo bởi lớp đá dăm và hình
dạng bánh xích của phần trụ nón.

Hình 1.7: Phân phối ứng suất của các loại móng khác nhau sau khi lún dài hạn
(Hình 1.7) thể hiện biểu đồ phân phối ứng suất cho các loại móng khác nhau:
móng bê tông và móng đá dăm có đường phân bố ứng suất không đều, móng trên
nền Top-base cho kết quả đường phân bố ứng suất đồng đều, có nghĩa là móng trên
nền Top-base ổn định hơn. Thực tế, Top-base làm tăng từ 1,5 ÷ 2,5 lần khả năng
chịu tải của nền và làm giảm 1/2 ÷ 1/4 lần độ lún so với nền đất ban đầu.


-8-

Top-base không chỉ có tác dụng phân phối đều tải trọng tác dụng và độ lún, nó
còn làm giảm cường độ tải trọng truyền qua lớp Top-base do sự phân phối lại ứng
suất, vì vậy tải trọng tác dụng sẽ không gây ảnh hưởng đến lớp đất ở dưới sâu.


-9-

Hình 1.8: Biểu đồ Tải trọng-Độ lún các Hình 1.9: Ứng suất dưới đất Móng
loại Móng

Top-Base

Hình 1.10: Phân bố ứng suất Móng Hình 1.11: Biến dạng ngang của Móng TopTop-Base

Base


- 10 -

Hình 1.12: Chuyển vị ngang dưới Móng Top-Base

Hình 1.13: Khả năng chịu tải và Độ lún của các loại Móng


- 11 -

1.3 Phương pháp tính toán thiết kế:
Trước hết, từ kết quả khảo sát địa chất, qua các thông số xác định được khả
năng chịu tải của nền ban đầu. Từ mối quan hệ giữa khả năng chịu tải này và tải
trọng thiết kế kết cấu yêu cầu, phương pháp gia cố nền được xem xét và Top-base
được lựa chọn và tiến hành thiết kế một cách cụ thể.
Hiện tại, việc thiết kế Top-base đang được thực hiện bằng cách sử dụng “Bảng
móng áp dụng phổ biến”. Đây là phương pháp ước lượng giá trị N hoặc lực cố kết
Cu của nền ban đầu và của nền Top-base từ mối quan hệ với tải kết cấu. Phụ thuộc
vào nội dung thiết kế, luôn cần tính toán khả năng chịu lực của nền Top-base. Trong
trường hợp này, công thức tính toán khả năng chịu lực của nền Top-base bao gồm
những ký hiệu được phép hoặc công thức tính toán khả năng chịu lực đảm bảo thiết
kế tương đối an toàn được sử dụng và sẽ được giải thích ở phần sau.
Có thể chọn thông số ứng suất bằng phương pháp thông thường và xác định khả
năng chịu lực của nền nguyên dạng bằng công thức tính khả năng chịu tải của nền
theo Terzaghi.
1.3.1 Ước lượng thông số ứng suất bằng giá trị N:
Trong thiết kế móng, có thể dựa trên kết quả thu được từ khảo sát địa chất chỉ là

giá trị N. Và có những trường hợp không có phần giải thích phương pháp để ước
lượng thông số ứng suất chỉ với giá trị N trong các hướng dẫn thiết kế khác nhau, vì
thế đôi khi việc đánh giá của các kỹ sư khảo sát địa chất và các đặc tính vùng cần
được xem xét đến.
Trong thiết kế phương pháp Top-base, khi ước lượng thông số ứng suất dựa trên
giá trị N, công thức kinh nghiệm sau được sử dụng để đưa ra thông số thiết kế an
toàn:
- Trong trường hợp đất cát
N>5
N≤5

φ = 15N + 15 ≤ 450
φ = 150

- Trong trường hợp đất sét


- 12 -

N=0

(rod settle)

cu = 0,3 (tf/m2)

N=0

(mongen set)

cu = 0,5 (tf/m2)

1≤N≤5

cu = N / 1,2 (tf/m2)

N = 6; 7

cu = 5 (tf/m2)

N≥8

cu = N / 1,6 (tf/m2)

1.3.2 Tính toán khả năng chịu tải của nền ban đầu:
Khả năng chịu tải của nền ban đầu sẽ được tính toán theo công thức tính toán
đối với khả năng chịu lực, được coi như là hướng dẫn thiết kế kết cấu. Tuy nhiên,
nếu không có phần hướng dẫn hoặc tiêu chí như trên thì có thể tính được khả năng
chịu lực bằng công thức tính toán khả năng chịu lực của Terzaghi. Trong trường
hợp này, dạng phá hoại của nền đất yếu chưa gia cố là phá hoại do trượt cục bộ,
công thức tính toán khả năng chịu tải xét đến phá hoại do trượt cục bộ được sử dụng
để tính toán khả năng chịu tải của nền ban đầu.
Ngoài ra, tải trọng tác dụng lên nền có thể là tải trọng ngang, tải trọng lệch tâm
hoặc tải trọng lệch tâm xiên, vì thế trong các trường hợp này, khả năng chịu tải xét
đến độ lệch tâm và độ nghiêng có thể không tính được.
1.3.3 Thiết kế nền Top-base
Khi tải thiết kế yêu cầu lớn hơn khả năng chịu tải cho phép của nền ban đầu,
Top-base đã được xem xét lựa chọn. Trong thiết kế nền Top-base, phương pháp
thiết kế dựa theo tra bảng “Bảng tiêu chuẩn áp dụng Top-base” được chấp nhận phổ
biến nhưng phương pháp đánh giá cùng với tính toán sẽ được yêu cầu khi cần thiết.
1.3.3.1 Phương pháp thiết kế sử dụng bảng tra tiêu chuẩn áp dụng Topbase:

Bảng 1. Các tiêu chuẩn ứng dụng phổ biến của phương pháp móng Top-base
Hạng

Tải q(tf/m2)

mục

Nền

q≤3

3
5
7.5
10
12.5
.5

10

.5

15

- 13 -

Loại

Đất

2≤N<4

Loại

Loại

Loại

500

Loại 500

(2≤Cu<4 tf/m2)

330

500

500

(1~2

(2 lớp)

lớp)

sét
N≥4 (Cu≥4
ft/m2)
Tường
chắn

2≤N<5

Loại
-

-

5≤N<9

N≥9

Hạng

Tải q(tf/m2)

mục

Nền

Hộp,

N<2 (Cu<2

tf/m2)

kênh hở
Đất
sét

330,
500

Loại
330,
500

Cát

*

Loại

Loại 500

500

(1~2 lớp)

Loại

Loại

Loại

Loại 500

500

500

500

(1~2 lớp)

Loại

Loại 500

500

(1~2 lớp)

Loại

Loại

330

330

-

-

q≤3

Loại
330,
500
Loại

Loại

330

500

3
Loại 330,
500

Loại 500

5
Loại
500 (2
lớp)
Loại
500 (2
lớp)
Loại

500 (2
lớp)
Loại
500

7.5
Loại 500

*

*

Loại 500

Loại 500

Loại 500

2≤N<3
(2≤Cu<3 tf/m2)

N≥3 (Cu≥3
ft/m2)

Loại 330

-

Loại 330

Loại 330,
500

Loại 500


- 14 -

N<5
Cát

5≤N<9

N≥9

Loại 330,
500

Loại 500

Loại 330

Loại 330

-

-

Loại 500

Loại 330,
500
Loại 330

Loại 500

Loại 500
Loại 500

Chú ý:1) Đối với loại Þ 330 và Þ 500, tham khảo hình ..
2) * dấu yêu cầu cần tổng hợp riêng một cách chi tiết
3) Khi tải lệch tâm đạt cực biên hoặc xảy ra lún sâu, cần phải tổng hợp riêng một
cách chi tiết.

1.3.3.2 Phương pháp thiết kế trong trường hợp tính toán:
Có một số trường hợp thiết kế của Top-base không thể thực hiện được trừ khi
sử dụng tính toán, vì thế trình tự thiết kế trong trường hợp này như sau:
a) Xác định cách bố trí các Topblock. Lúc này, để tạo ra hiệu ứng phễu, hãy xếp
các Topblock thành ít nhất 3 hàng dọc và 3 hàng ngang.
b) Đạt khả năng chịu lực cho phép của Top-base qka.
c) Nếu qka không đủ khi so sánh với tải thiết kế (cường độ tải tại đáy móng) q,
lặp lại với bố trí diện tích Topblock lớn hơn.
d) Nếu cần, xem xét độ lún.
1.3.3.3 Tính toán khả năng chịu lực cho phép của Top-base:
Khả năng chịu lực cho phép của Top-base qka tính được bằng công thức sau.
qka = (1/F)K1K2(αcNc + βγ1Bk’Nr/2) + p0Nq
Trong đó:
qka: khả năng chịu lực cho phép (tf/m2)
Fs: Hệ số an toàn (thông thường là 3, động đất: 2)
K1: Hệ số xác định hiệu ứng phân bố ứng suất của Top-base tính từ công

thức sau


- 15 -

+ Móng dải: K1 = (Bk’ + 2H tan ω)/B’
+ Móng hình chữ nhật: (Bk’ + 2H tan ω)(Lk’ + 2H tan ω)/B’.L’)

B’, L’: Mặc bên ngắn và dài giữa độ rộng tác dụng tải hiệu quả của kết cấu có xét
đến độ lệch tâm (m)
B’ = B – 2es L’ = L – 2eL
B, L: Mặt bên ngắn và dài của độ rộng móng
(m)
EB, eL: độ lệch tâm tải (m)
BK’, LK’: Mặt bên ngắn và dài giữa độ rộng tác
dụng tải hiệu quả của móng Top-base có xét
đến độ lệch tâm (m)
K2: Hệ số tăng khả năng chịu lực cho phép khi
không cần xét đến phân bố áp lực tiếp xúc nền
móng cứng.
α, β: Hệ số hình dạng móng

Hình 1.14. Độ rộng tác dụng hiệu quả
và hệ số k1 dưới tải lệch tâm


- 16 -

Hình 1.15. Phương pháp lựa chọn hệ số K2 (đất sét, Top-block Þ500)
Nc, Nγ, Nq: Hệ số khả năng chịu lực đối với phá hoại do trượt sâu tra theo các

biểu đồ hoặc bảng sau đây:

Biểu đồ hệ số khả năng chịu tải của Top-Base


- 17 -

Bảng 2: Hệ số khả năng chịu tải của nền đất ban đầu và Top-base

C: lực kết dính của đất dưới móng (tf/m2)
Po= Tải trọng xuyên (po= γ2Df) (tf/m2)
γ1: Trọng lượng thể tích của đất dưới đế phần cột (tf/m3)
(Dùng trọng lượng thể tích đẩy nổi trong trường hợp nằm dưới mực nước ngầm)
1.3.3.4 Tính toán độ lún Top-base:


- 18 -

Việc sử dụng phương pháp Top-base có thể gây ra hiệu ứng phân bố ứng suất
và có thể ngăn hiện tượng biến dạng bên. Do vậy, việc tính toán độ lún móng Topbase được tiến hành như sau:
a. Tải trọng được phân bố tại vị trí trên cùng của chiều rộng móng đã lắp đặt.
Do vậy cường độ tải trọng dùng để tính toán độ lún của Top-base có thể
thực hịên được dùng công thức q=P/(Bk.Lk)
b. Mức phân bố ứng suất trong nền dự
tính là tại 300 của góc khuếch tán.
c. Đề cập đến khả năng chống biến dạng
bên, bỏ qua độ lún của chiều cao phần
xuyên sâu trên đỉnh, người ta cho rằng
sự biến dạng của lớp đất tại phần
tương ứng với chiều cao của phần đỉnh

tại đáy cũng được giảm đáng kể. Do
vậy, độ lún tại phần đó được cho là chỉ
bằng 1 nửa độ lún đã tính toán mà thôi.
d. Độ sâu của các lớp đất có ảnh hưởng
tới độ lún khoảng 1,5 lần tải trọng áp

Hình 1.16. Phương pháp tính toán
độ lún

dụng cho chiều rộng nhưng việc sử
dụng các hiệu quả Top-base chỉ tuỳ thuộc vào độ sâu và chiều rộng áp dụng
trọng tải tương tự mà thôi vì có hiệu ứng phân bố ứng suất do vậy độ sâu để
xem xét độ lún còn tuỳ thuộc vào độ sâu và chiều rộng áp dụng tải trọng
tương tự.
e. Số lượng để phân chia các lớp đất ra làm các lớp đất có cùng độ cao và
chiều rộng áp dụng tải trọng như nhau, để tính toán được tổng độ lún cho
mỗi lớp đất có thể coi là độ lún sau cùng của lớp móng Top-base.
f. Khi tiêu chuẩn thiết kế cho cấu trúc để có thể thiết kế tính toán một công
thức xác định độ lún. Khi phạm vi ứng dụng tải trọng là tải trọng hữu hạn
theo các hướng dài mà không cần tiêu chuẩn nào, đạt được độ căng theo


- 19 -

chiều thẳng đứng với những công thức sau, để phân chia mỗi lớp dựa trên
xem xét độ lún 3 chiều và tính toán độ lún sử dụng độ biến dạng này:
zi

= (1/E)(1-2vK0)∆zi

Trong đó:
zi

: Độ dãn theo chiều thẳng đứng của lớp “i”

E: Mô đun đàn hồi của đất bên dưới lớp Top-base
v: Tỉ số Poison
K0: Hệ số áp lực đất tĩnh
∆zi: Mức áp suất gia tăng trung bình của lớp “i” (được tính theo a, b)
Tuy nhiên, mô đun đàn hồi E của đất được dự tính với công thức sau dùng hệ
số nén mv đạt được từ dữ liệu thử nghiệm độ cố kết tiêu chuẩn
E = (1+v)(1-2v)/((1-v)mv)
Tuy nhiên, khi có thể đạt được các dữ liệu đo lường của giá trị N, ta có thể xác
định được giá trị của E nhờ vào giá trị N đã biết.
Có thể tính được độ lún của lớp Si sử dụng công thức sau:
Si = zi x H
1.4 Thi công và nghiệm thu Top-base:
Topbase là một phương pháp gia cố nền đất rất hiệu quả, cần được thực hiện
theo trình tự dưới đây:


- 20 -

Dưới đây quy định một số yêu cầu cụ thể cho công tác thi công Top-base:
1.4.1 Công tác đào đất:


- 21 -

Đất sẽ được đào đến độ sâu thiết kế, nếu hố đào sâu trên 1m phải dự kiến biện

pháp bảo vệ thành hố đào và thoát nước hố đào để bảo đảm điều kiện thi công.

Trường hợp đáy hố đào ở trên mực nước ngầm (không bị ngập nước) và là lớp
đất rời rạc, cần tiến hành làm ẩm và đầm nén làm chặt lớp đất đáy hố móng, trải vải
địa kỹ thuật trước khi lắp đặt phễu nhựa hoặc Topblock đúc sẵn.
Trường hợp đáy hố móng khô ráo và là đất dính có R>0,5kg/cm2 thì chỉ cần làm
phẳng đáy hố móng, rải lớp vải địa kỹ thuật rồi lắp đặt phễu nhựa hoặc Topblock
đúc sẵn.
Nếu đất tại đáy hố móng quá yếu ( R< 0,3 kg/cm2 ) phải trải lớp đá mạt hoặc đá
dăm dày tối thiểu 100mm trên diện tích bố trí Top-base trước khi tiến hành lắp đặt.
1.4.2 Công tác lắp đặt Topblock:
Khi lắp đặt các khối Topblock cần phải điều chỉnh độ cao của các móc thép gắn
trên phễu bê tông sao cho bằng nhau.