Nghiên cứu thiết kế và thi công móng hộp không cọc đài loan áp dụng cho nhà cao tầng tại việt nam so sánh mức độ chi phí, nguồn lực thời gian với phương án thiết kế móng cọc nhồi, biện pháp thi công topdown

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN THI CÔNG

PHẠM THANH VÂN
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MĨNG HỘP
KHÔNG CỌC ĐÀI LOAN ÁP DỤNG CHO NHÀ CAO
TẦNG TẠI VIỆT NAM. SO SÁNH MỨC ĐỘ CHI PHÍ,
NGUỒN LỰC, THỜI GIAN VỚI PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ MÓNG CỌC NHỒI, BIỆN PHÁP THI CÔNG
TOPDOWN ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG.

Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG
Mã Số Ngành: 60.58.90

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2010


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Ngô Quang Tường

TS. Nguyễn Minh Tâm

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày…tháng…..năm……..


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH
ĐỘC LẬP-TỰ DO-HẠNH PHÚC

***
Tp. HCM, ngày 02 tháng 07 năm 2010

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: PHẠM THANH VÂN
Ngày, tháng, năm sinh: 12-10-1976

Phái: NAM
Nơi sinh: TIỀN GIANG

I-TÊN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MĨNG HỘP
KHƠNG CỌC ĐÀI LOAN ÁP DỤNG CHO NHÀ CAO TẦNG
TẠI VIỆT NAM. SO SÁNH MỨC ĐỘ CHI PHÍ, NGUỒN
LỰC, THỜI GIAN VỚI PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MĨNG
CỌC NHỒI, BIỆN PHÁP THI CƠNG TOPDOWN ĐANG
ĐƯỢC SỬ DỤNG

II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
III-NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/07/2010
V-CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:..............................................................................
………………………………………………………………………………….
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CN BỘ MÔN
QL CHUYÊN NGÀNH

TS NGÔ QUANG TƯỜNG

TS NGUYỄN MINH TÂM

TS LƯƠNG ĐỨC LONG

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được hội đồng chun ngành thơng qua.
Ngày
TRƯỞNG PHỊNG ĐT-SĐH

tháng

năm

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp là quá trình tổng hợp các kiến thức đã học đi vào
thực tế. Để hoàn thành luận văn ngoài sự cố gắng của bản thân cịn nhờ sự
hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận
văn này.
Em xin chân thành biết ơn đến các thầy cô đã tận tình giảng dạy, truyền
đạt nhiều kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại
trường.
• Thầy hướng dẫn TS. Ngô Quang Tường-Nguyên Chủ Tịch Ngành
Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng-Đại Học Bách Khoa Tp.HCM.
• Thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Minh Tâm-Phó khoa Xây Dựng-Đại Học
Bách Khoa Tp.HCM.
• Q thầy cơ Bộ Mơn Thi Cơng, Khoa Xây Dựng- Đại Học Bách Khoa
Tp.HCM.
• Q thầy cơ Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo Sau Đại Học- Đại Học
Bách Khoa Tp.HCM.
Xin chân thành cảm ơn đến quý công ty Full Power(thiết kế, thi cơng tồ
nhà Bảo Gia), cơng ty Safety(thi công giằng chống), công ty Futsu(thiết kế,
thi công topdown khách sạn 5 sao Nikko), công ty Liên Thảnh(thi công đào
đất tầng hầm), công ty Tung Feng(thi công tường vây, cọc), ban chỉ huy cơng
ty Hồ Bình(cơng trình Sunrise City Q7), ban chỉ huy cơng ty Delta (cơng
trình Vincom Q1), các bạn đồng nghiệp và các bạn cùng lớp đã chia sẽ kinh
nghiệm và hổ trợ trong quá trình làm luận văn.
Và cuối cùng, xin chân thành tri ơn đến gia đình, thân hữu đã quan tâm giúp
đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành tốt luận văn này.
Tp. HCM ngày 02 tháng 07 năm 2010
Học viên thực hiện luận văn
Phạm Thanh Vân

Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sĩ

TĨM TẮT
Kết cấu móng hộp khơng cọc nhà cao tầng đã được sử dụng từ lâu trên thế giới nhưng
chưa phổ biến ở Việt Nam do chưa có nghiên cứu, cũng như các tiêu chuẩn, quy chuẩn,
và chưa có kinh nghiệm cho loại móng này. Vì vậy cần có sự nghiên cứu cho nhu cầu
thực tế này cũng như cung cấp thêm cho các công ty thiết kế, thi công, hoặc cho các kỹ
sư và ngành xây dựng trong tương lai. Kết cấu này được áp dụng tại những nơi có địa
chất tốt. Trong bài luận văn, có trình bày sự nghiên cứu, phân tích, so sánh thiết kế, so
sánh mức độ chi phí, nguồn lực, thời gian với móng cọc đang được sử dụng. Ngoài ra
luận văn cũng giới thiệu một biện pháp thi công tầng hầm tiên tiến đẩy nhanh tiến độ
thi công tầng hầm.. Luận văn được chia thành các chương sau: Chương 1: Tổng
Quan(Mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu…) Chương 2: Thiết Kế, Cấu Tạo
Móng Hộp. Chương 3: Giải Pháp Mới Trong Thiết Kế Biện Pháp Thi Cơng Tầng
Hầm. Chương 4: Tình Huống Nghiên Cứu Điển Hình Tồ Nhà Văn Phịng Bảo Gia 3
Tầng Hầm 27 Tầng Cao, Q11 Tp.Hcm. Chương 5: Điều Kiện Khi Chọn Giải Pháp
Thiết Kế Móng Hộp. Chương 6: Kết Luận Và Kiến Nghị

ABSTRACT
Non-pile box foundation for high rise building has been using all over the world for
many years but not in Vietnam because we haven’t had any researchs, standards, rules
and expriences of this foundation. Therefore, a necessary study is conducted for
constructors and designing companies, and for the construction circles in general. This
proposed method applies at areas of good soil condition. First of all, this paper
describes a study, analysis, and comparison of cost, manpower, and time of this box
foundation with pile foundation and it’s construction method which are in used.
Moreover, the paper discusses a new construction method for basement that speed up
the progress.

I. Introduction: Objective, purpose
II. Designing and structure of Box Foundation
III. New technology in design construction method for basement
IV. A real case study: Bao Gia office building with 3 basements, 27
levels is located on District 11, HCMC, Vietnam.
V. Condition in designing Box Foundation
VI. Results and conclusions
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 1


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sĩ

GIỚI THIỆU CHUNG
Ngành xây dựng đang bị cuốn vào dòng xốy tồn cầu hố, các hoạt
động xây dựng diễn ra với nhịp điệu nhanh chóng trong mơi trường cạnh
tranh khốc liệt cũng khơng đứng ngồi xu thế trên, để đáp ứng nhu cầu cung
cấp nhà ở, nhà văn phòng, trung tâm thương mại…cho đông đảo người tiêu
dùng, cho các công ty đa quốc gia đang dịch chuyển đồng vốn đầu tư vào các
thị trường mới nổi. Cách xây dựng nhà theo phương pháp truyền thống
thường khá lạc hậu khơng cịn phù hợp nữa. Chính vì vậy, nhiều cố gắng tìm
kiếm các cơng nghệ hiện đại cho phép cơng nghiệp hố, hiện đại hố q
trình xây dựng nhà cao tầng. tận dụng tối đa khả năng chịu lực của đất nền,
giảm chi phí và thời gian thi cơng cọc, dể kiểm sốt chất lượng cơng trình.
Hiện nay tại các thành phố lớn của chúng ta thiếu bãi giữ xe nghiêm
trọng, việc xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm giữ xe là giải pháp có tính cấp
thiết. Tuy nhiên, việc thiết kế và thi công tầng hầm là một việc làm rất phức

tạp đòi hỏi phải tốn nhiều tiền, thời gian cũng như kinh nghiệm thi công. Để
rút ngắn thời gian ta có thể chọn giải pháp thi cơng topdown, tuy nhiên biện
pháp thi cơng này làm chi phí thi cơng tăng lên rất nhiều lần và mang nhiều
rủi ro.
Nhà cao tầng có tầng hầm đã và đang được thiết kế và thi công rộng rãi tại
Việt Nam và trên thế giới, thiết kế khác nhau và công nghệ thi công cũng
khác nhau, mỗi loại có ưu và nhược điểm riêng của nó. Khi thiết kế và thi
cơng cơng trình, người thiết kế ln mong muốn có được phương án kết cấu
và lựa chọn cơng nghệ thi cơng phù hợp, thỗ mãn các yêu cầu kỹ thuật, khả
thi nhưng phải an tồn, kinh tế và thời gian thi cơng nhanh nhất. Để khắc
phục những nhược điểm của móng cọc và biện pháp thi công hiện tại là
Botton up cổ điển hay biện pháp topdown. Về thiết kế ta nghĩ ra thiết kế tận

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 2


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sĩ

dụng khả năng chịu lực của đất nền nên không phải khoan cọc, về biện pháp
thi công ta sẽ cải tiến biện pháp thi công botton up cổ điển để thi công nhanh
hơn, dể thi công hơn. Loại kết cấu đó là kết cấu móng hộp, tuỳ theo điều kiện
địa chất tốt hay khơng mà ta thiết kế có cọc hay không. Biện pháp thi công
hầm vẫn theo kiểu Botton up củ nhưng ta thiết kế thêm sàn thao tác để thuận
tiện cho thi công, biện pháp này hữu hiệu cho cả mặt bằng chật hẹp và rộng.
Ở Việt Nam chưa có nhiều cơng trình áp dụng kết cấu móng hộp này, cũng
chưa thấy cơng trình nào áp dụng biện pháp thi cơng Botton up có sàn thao

tác này. Chỉ có 1 cơng trình áp dụng thiết kế móng hộp khơng cọc và thi cơng
theo biện pháp này đó là tồ nhà văn phịng Bảo Gia Q11, cịn 1 cơng trình
nửa cũng thiết kế móng hộp khơng cọc này nhưng thi công theo biện pháp
Topdown là khách sạn 5 sao Nikko Sài Gịn Q1. Loại móng và biện pháp này
thi công đơn giản, phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Theo xu hướng này,
luận văn sẽ nghiên cứu vấn đề” NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG
MĨNG HỘP KHƠNG CỌC ĐÀI LOAN ÁP DỤNG CHO NHÀ CAO
TẦNG TẠI VIỆT NAM. SO SÁNH MỨC ĐỘ CHI PHÍ, NGUỒN LỰC,
THỜI GIAN VỚI PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC NHỒI, BIỆN
PHÁP THI CÔNG TOPDOWN ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG”

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 3


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

TỔNG QUAN

Chương 1:

1.1 SƠ LƯỢT VỀ MĨNG HỘP KHƠNG CỌC VÀ GIẢI PHÁP MỚI TRONG
THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG HẦM CỦA ĐÀI LOAN.
1.1.1 Định Nghĩa Nhà Cao Tầng
Về độ cao khởi đầu của nhà cao tầng, các nước có quy định khác nhau. Dựa vào
yêu cầu phòng cháy, tiêu chuẩn độ cao khởi đầu nhà cao tầng được trình bài ở bảng
sau:

Tên nước

Độ cao khởi đầu

Trung Quốc

Nhà ở 10 tầng và 10 tầng trở lên, kiến trúc khác>=28m(tiêu chuẩn
JG-2002)

Liên Xô(cũ)

Nhà ở 10 tầng và 10 tầng trở lên, kiến trúc khác 7 tầng

Mỹ

22-25m hoặc trên 7 tầng

Pháp

Nhà ở >50m, kiến trúc khác >28m

Anh

24.3m

Nhật Bản

11 tầng, 31m

Đức

>=22m tính từ nền nhà

Bỉ

25m tính từ mặt đất ngồi đường

Ủy ban Nhà Cao Tầng Quốc tế đưa ra định nghĩa nhà cao tầng như sau:
Ngơi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc
sử dụng khác với các ngơi nhà thơng thường thì được gọi là nhà cao tầng.
Căn cứ vào chiều cao và số tầng nhà, Ủy ban Nhà Cao Tầng Quốc tế phân nhà cao tầng
ra làm 4 loại như sau:
Nhà cao tầng loại 1: 9~16 tầng(cao nhất 50m)
Nhà cao tầng loại 2: 17~25 tầng(cao nhất 75m)
Nhà cao tầng loại 3: 26~40 tầng(cao nhất 100m)

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 4


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Nhà cao tầng loại 4: 41 tầng trở lên(gọi là nhà siêu cao tầng)
Các nước tùy theo sự phát triển nhà cao tầng của mình thường có cách phân loại khác
nhau. Hiện nay nước ta đang có su thế chấp nhận sự phân loại trên đây của Ủy Ban
Nhà Cao Tần Quốc Tế.
Sự phân loại như vậy khơng có tính chất hình thức mà là căn cứ để đầu tư, thiết kế và

tính tốn cũng như lắp đặt trang thiết bị kỹ thuật(thang máy, điện nước, phịng cháy…)
cho cơng trình khi vận hành, khai thác.
1.1.2 Các Loại Móng Thường Dùng Cho Nhà Cao Tầng Tại Việt Nam.
(1) Móng bè.
(2) Móng dầm giao nhau(móng băng).
(3) Móng cọc (kể cả cọc đúc sẵn, cọc nhồi, cọc barrett)
(4) Móng liên hợp (sử dụng liên hợp móng cọc với móng hộp, móng cọc với móng
bè…)
(5) Và có một loại móng vừa được cơng ty Đài Loan thiết kế và thi cơng tại Việt Nam,
đó là móng Hộp khơng cọc.
Kiểu loại móng của nhà cao tầng phải được đưa lựa chọn theo các điều kiện sau
đây trên cơ sở tổng hợp của các nhân tố:
(1) Kiểu loại, tính chỉnh thể và độ cứng của kết cấu bên trên.
(2) Điều kiện và tính chất của nền đất.
(3) Yêu cầu chống động đất.
(4) Kỹ thuật thi công.
(5) Các cơng trình và điều kiện mơi trường xung quanh.
Trong các tình huống thơng thường, nhà cao tầng nên ưu tiên sử dụng kiểu
móng hộp và móng bè vì chúng có tính chỉnh thể cao hơn; khi tầng số khơng nhiều,
độ cao không lớn, yêu cầu chống động đất không quá nghiêm ngặt mà nền đất tương
đối đồng đều thì có thể dùng móng dầm giao nhau, nhà cao tầng thường khơng nên
dùng móng cột độc lập.
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 5


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Khi khả năng chịu lực của nền đất không đủ, lượng lún lớn có thể dùng loại
móng liên hợp được tơ từ móng cọc.
Khi móng nhà cao tầng trực tiếp đặt trên nền nham cứng, có thể sử dụng móng
băng hoặc móng độc lập và dùng neo đá để chịu lực nhổ.
Nhà vây có số tường ít, tải trọng nhẹ, diện tích lớn, thường khơng u cầu có
tầng ngầm, có thể sử dụng móng dầm giao nhau và móng cọc độc lập có giằng chịu
kéo.
1.1.3 Lựa Chọn Kiểu Móng Và Thiết Kế Nền.
Lựa chọn kiểu móng có ý nghĩa quyết định đối với tồn bộ cơng trình móng và
phải xem xét đến nhiều nhân tố. Đối với một cơng trình nhất định và điều kiện địa chất
nên không phức tạp lắm đã có thể mấy phương án hợp lý, đáp ứng yêu cầu thiết kế
móng, đồng thời phải xem xét tính khả thi về mặt kỹ thuật của chúng, cuối cùng quyết
định tự sự định giá tổng hợp về mặt an tồn, về tốc độ thi cơng nhanh, về mơi trường
và kinh tế.
1.1.4 Móng hộp khơng cọc tại Việt Nam và trên thế giới.

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 6


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Hình 1 BẢO GIA, cơng trình sử dụng kết cấu Móng Hộp khơng cọc tại Việt Nam

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 7


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Hình 2 Sơ đồ mặt đứng Móng Hộp khơng cọc
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 8


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Tại Việt Nam
• Cơng trình Bảo Gia Văn Phịng. Cao 27 tầng, diện tích tầng 2-6 là
1.800m2, tầng 7-27 là 1300m2. 3 tầng hầm (B3F-1F) mỗi tầng có diện
tích là 4.800m2. Cơng trình tọa lạc tại 3,4 Lê Đại Hành Q11. Cơng trình
do cơng ty Đài Loan(Fullpower) thiết kế và thi cơng.
• Cơng trình Bảo Gia thương mại và căn hộ. Cao 27 tầng, diện tích tầng 26 là 5.000m2, tầng 7-27 chia ra lam 2 block, mỗi block có diện tích là
1800m2. 3 tầng hầm (B3F-1F) mỗi tầng có diện tích là 16.000m2. Cơng
trình tọa lạc tại 3,4 Lê Đại Hành Q11. Cơng trình do cơng ty Đài
Loan(Fullpower) thiết kế và thi cơng.
• Sài Gịn Nikko, khách sạn 5 sao tại đường Nguyễn Văn Cừ, Q1. 3 tầng
hầm, 24 tầng cao. Biện pháp thi cơng topdown.
Trên thế giới
•

Đại lầu Kinh Thành (Trung Quốc) gồm 52 tầng, cao tới 183,5m, do có 4
tầng ngầm dưới đất, sâu đến 23,5m, được đặt trên nền đất tự nhiên, hiện
nay là ngôi nhà cao nhất sử dụng nền đất tự nhiên làm móng.

•

Tồ nhà cao nhất đặt trên nền đất là Lầu thương Nghiệp Texas, Houston,
cao 75 tầng; toà nhà siêu cao tầng này được xây dựng từ năm 1981 đã
dùng móng hình hộp đặt ở độ sâu 16,5m, dưới mực nước ngầm khoảng
7m. Áp lực bình qn đáy móng là 525kPa, trừ đi trọng lượng đất đào, áp
lực tịnh là 320kPa.

1.1.5 Ưu Nhược Điểm Của Kết Cấu Móng Hộp Khơng Cọc.
Ưu điểm
Chi phí thi cơng móng(bao gồm cả chống giữ và đào hố móng) là 20~30%,
chiếm 30~40% thời gian thi cơng nhưng với thiết kế móng hộp thì hai thơng số trên lần
lược là 10~20% và 20~25%.
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 9


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Với thiết kế móng hộp khơng cọc cộng với biện pháp thi công hiện đại, chúng ta
thi công các tầng hầm bên dưới giống như thi công phần thân, công nghệ thi cơng đơn
giản, dễ kiểm sốt chất lượng.

Thi cơng móng hộp khơng cọc kiểm sốt được chất lượng thi cơng trong khi các
giải pháp móng khác khó kiểm sốt được(móng cọc barret và cọc nhồi).
Giảm thời gian thi cơng do không tốn thời gian thi công cọc, dẫn đến việc đưa
cơng trình sớm vào hoạt động tạo lợi nhuận cho chủ đầu tư.
Do là móng hộp nên các khoan bên trong rỗng, những khoan này liên kết với nhau
để thoát nước tầng hầm, chứa nước chữa cháy, xử lý nước thảy, chứa rác thảy do thi
công các tầng hầm mà không phải chuyển đi.
Nhược điểm
Tài liệu, quy chuẩn, tiêu chuẩn thiết kế móng hộp tại Việt Nam cịn hạn hẹp.
Kết cấu móng mà đa số các Kỹ Sư Kết Cấu Việt Nam vốn chưa biết và chưa quen
với loại móng này.
1.1.6 Biện Pháp Thi Cơng Mới Của Đài Loan(biện pháp thi cơng móng hộp).
Thiết kế biện pháp thi cơng theo công nghệ mới của Đài Loan, giúp đẩy nhanh
tiến độ, áp dụng tốt đối với mặt bằng chật hẹp

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 10


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Hình 3 Biện pháp thi cơng được áp dụng tại Việt Nam, áp dụng cho cơng trình có mặt
bằng chật hẹp, đẩy nhanh tiến độ thi cơng.
1.2 CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI.
- Từ trước đến nay chất lượng, thời gian, chi phí ln là bài tốn đặt ra của nhà
đầu tư, để có một dự án thành cơng trong tình hình xây dựng như hiện nay thì
giải pháp thiết kế móng hộp khơng cọc là sự lựa chọn cần thiết và là một trong

những giải pháp nhầm đẩy nhanh tiến độ và nâng cao chất lượng cơng trình, tại
Việt Nam có những nơi địa chất tốt, phù hợp với thiết kế móng hộp khơng cọc.
- Hiện nay tại các thành phố lớn của chúng ta thiếu bãi giữ xe nghiêm trọng, việc
xây dựng nhà cao tầng có tầng hầm giữ xe là giải pháp có tính cấp thiết. Tuy

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 11


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

nhiên, việc thiết kế và thi công tầng hầm là một việc làm rất phức tạp đòi hỏi
phải tốn nhiều tiền, thời gian cũng như kinh nghiệm thi công. Để rút ngắn thời
gian ta có thể chọn giải pháp thi công topdown, tuy nhiên biện pháp thi công
này làm chi phí thi cơng tăng lên rất nhiều lần.
- Do học viên đã trực tiếp thi cơng cơng trình móng hộp khơng cọc này, đó là
cơng trình 27 tầng cao, diện tích tầng 2-6 là 1.800m2, tầng 7-27 là 1300m2. 3
tầng hầm (B3F-1F) mỗi tầng có diện tích là 4.800m2. Cơng trình tọa lạc tại 3,4
Lê Đại Hành Q11. Cơng trình do công ty Đài Loan(Fullpower) thiết kế và thi
công. Kế sát bên cơng trình này là cơng trình The EVERICH có kết cấu cũng
tương tự nhưng thiết kế móng cọc barret. Thời gian thi công lâu hơn rất nhiều
do phải thi cơng cọc barret.
- Kết cấu móng hộp được sử dụng rộng rãi tại Đài Loan, Trung Quốc…nhưng
chưa được các công ty Việt Nam thiết kế và thi công.
- Giảm thời gian thi công do không tốn thời gian thi cơng cọc, dẫn đến việc đưa
cơng trình sớm vào hoạt động tạo lợi nhuận cho chủ đầu tư.
- Những nơi có nhiều đá mồ cơi, tầng đất tốt q dày khiến các biên pháp thi cơng

như ép, đóng, khoan đều khó có thể thực hiện được tới tầng địa chất tốt nên
không làm các kỹ sư kết cấu yên tâm.
- Kiểu móng hộp này chống động đất tốt, khi bị động đất nhà cao tầng với móng
hộp chỉ bị hư hỏng nhẹ.
- Kết cấu móng hộp có nhiều vách, cột (lại rỗng ở các khoang giữa- nơi chịu lực
ít) nên có thể nói đây là một kết cấu rất hợp lý về phương diện chịu lực.
- Phân tích hình thức cấu tạo, liên kết, sự làm việc của kết cấu móng hộp giúp cho
nhà đầu tư, đơn vị thiết kế, đơn vị tư vấn có nhiều lựa chọn giải pháp móng cho
nhà cao tầng.
- Biện pháp thi cơng mới này thi công nhanh hơn biện pháp thi công topdown vốn
đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam.
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 12


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

- Khi mực nước ngầm cao, móng hộp có tác dụng ngăn nước ngầm thăm nhập
vào cơng trình, đảm bảo được vấn đề tận dụng mặt bằng, từ đó giải quyết được
nhiều khơng gian tiện ích cho việc sử dụng. Điều này thích hợp cho những nước
có động đất cao, móng cần chơn sâu, độ cứng cần thật lớn để tránh ảnh hưởng
và tận dụng không gian tầng hầm.
- Khi mặt bằng chật hẹp, giải pháp móng hộp cịn giải quyết được nhiều vấn đề,
đó là việc tận dụng để làm phịng kỹ thuật. Bằng cách bố trí hệ thống phòng
cháy chữa cháy, cung cấp điện nước, bãi đậu xe.... Việc làm này sẽ tận dụng rất
tốt diện tích sử dụng, dễ dàng thực hiện một cơng trình hiện đại mà không
vướng những yếu tố kỹ thuật làm thay đổi kiến trúc cơng trình.

- Chuyển mặt ngàm từ đáy tầng hầm lên tầng trệt, điều này làm giảm nội lực tại
chân cột do tải trọng ngang.
1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.
Đây là dạng đề tài nghiên cứu ứng dụng, mục tiêu đề tài cần đạt được là:
- Phân tích các hình thức cấu tạo, liên kết, sự làm việc của kết cấu móng hộp
khơng cọc.
-

Phân tích hình thức cấu tạo, liên kết, biện pháp thi công tầng hầm.

-

Thiết kế lại công trình theo phương án cọc nhồi.

-

Thiết kế biện pháp thi cơng Topdown.

-

So sánh tiến độ, chi phí, tài ngun của của phương án thiết kế và thi cơng
móng hộp khơng cọc này với phương án thiết kế móng cọc khoan nhồi với
phương án thi công topdown đang được sử dụng rộng rãi.

1.4 DO THỜI GIAN GIỚI HẠN, LUẬN VĂN SẼ NGHIÊN CỨU NHƯ SAU:
- Nghiên cứu khả năng chịu lực của móng hộp khơng cọc.
- Nghiên cứu thiết kế này.
- So sánh thiết kế này với thiết kế móng cọc nhồi.
- Nghiên cứu sự làm việc của móng hộp khơng cọc.
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 13


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

- Nghiên cứu thiết kế biện pháp thi công hầm theo giải pháp mới.
- Nghiên cứu biện pháp thi công của giải pháp này.
- Nghiên cứu tính ưu việt của giải pháp thiết kế và biện pháp thi công này.
1.5 LỢI ÍCH MONG MUỐN
Nghiên cứu này được thực hiện với mong muốn cung cấp những thơng tin hữu ích
trong việc thiết kế và lựa chọn giải pháp móng hộp khơng cọc cho nhà cao tầng.
Nghiên cứu biện pháp thi công nhằm giúp chủ đầu tư đẩy nhanh tiến độ sớm đưa cơng
trình vào hoạt động. Giúp cho chủ đầu tư, đơn vị tư vấn, thiết kế có nhiều điều kiện lựa
chọn giải pháp móng. Nghiên cứu đưa ra những điều kiện áp dụng móng hộp khơng
cọc cũng như điều kiện áp dụng biện pháp thi công mới này.
Biện pháp thi cơng này áp dụng thích hợp cho những cơng trình có mặt bằng chật hẹp,
việc đào đất và đổ bê tơng được thực hiện dể dàng.
1.6 PHƯƠNG PHÁP VÀ CƠNG CỤ NGHIÊN CỨU
1.6.1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Là nghiên cứu ứng dụng, dựa trên các nghiên cứu trước đây, qua nghiên cứu
trước đây và tham khảo các tài liệu trên internet, tài liệu trong nước, và ngồi nước
cùng với q trình tham gia cơng tác tại cơng trình của học viên. Kết cấu móng hộp
khơng cọc là kết cấu hồn tồn mới ở Việt Nam, chỉ có tài liệu duy nhất là sách dịch từ
tiếng Trung của thầy PGS. TS. Nguyễn Bá Kế, tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế còn chưa
đầy đủ. Việc thiết kế cầu công tác thi công tầng hầm của Đài Loan được áp dụng tại
nước ta học viên thấy nó có được ưu điểm nhất định. Vì vậy việc nghiên cứu đề xuất

một cách hệ thống công nghệ thiết kế và thi công là việc làm mới mẻ và khơng đơn
giản. Nghiên cứu mang tính tổng hợp: từ nhiều nguồn tư liệu liên quan và từ yêu cầu
thực tế của công việc.
Dựa vào hồ sơ thiết kế và thuyết minh kết cấu cơng trình Bảo Gia
1.6.2 CƠNG CỤ NGHIÊN CỨU

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 14


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

- Các phương pháp phân tích định lượng kết hợp tham khảo số liệu các cơng trình thực
tế, tạp chí chuyên ngành, tài liệu từ internet...
- Theo dõi quá trình thi cơng thực tế kết cấu móng hộp khơng cọc và biện pháp thi
công tầng hầm, so sánh với lý thuyết đã nghiên cứu. Tính tốn kết cấu và thiết kế biện
pháp thi công sử dụng phần mềm ETABS, PLAXIS....

Chương 2:

THIẾT KẾ, CẤU TẠO MÓNG HỘP

2.1. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC
2.1.1. Các định nghĩa
• Móng hộp là kiểu móng thường dùng trong nhà cao tầng, là loại kết cấu khơng
gian có độ cứng rất lớn, được tạo thành bởi nhiều tường ngang dọc và bản đáy
bản đỉnh với độ dày thỏa đáng. Móng hộp có độ cứng tốt, có thể truyền khá đều

tải trọng của kết cấu bên trên lên nền đất hoặc nền cọc; Có thể lợi dụng độ cứng
bản thân để điều chỉnh độ lún không đều, giảm nội lực kết cấu do lún không đều
gây ra. Ngàm giữ giữa móng hộp với kết cấu bên trên càng gần với điều kiện
đầu cố định, làm cho kết quả tính tốn tương đối gần giống với tình hình thực tế
chịu lực; Móng hộp có lợi cho chống động đất, khi bị động đất, nhà cao tầng với
móng hộp bị hư hại nhẹ hơn.

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 15


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Hình 4 Mặt cắt móng hộp khơng cọc

• Chi phí thi cơng móng là 20~30%, chiếm 30~40% thời gian thi cơng nhưng với
thiết kế móng hộp thì hai thơng số trên lần lược là 10~20% và 20~25%.
• Mặt khác, muốn hình thành móng hộp địi hỏi phải có các tường ngang tường
dọc với cự ly giữa chúng tương đối dày với diện tích mở lỗ cửa trên tường bị
hạn chế, do đó, khi phần ngầm của nhà đời hỏi một không gian lớn và công
năng kiến trúc linh hoạt (như nhà ngầm bố trí làm cửa hàng, nhà để xe, ga tàu
điện ngầm, v.v…) thì khó áp dụng món hộp.
• Khi cơng trình khơng có tầng hầm, móng hộp là giải pháp kết hợp giữa phần
móng bè bên dưới và sàn tầng trệt thông qua các sườn trược giao theo hai
phương. Mục đích là tăng độ cứng cho kết cấu móng. Qua đó, điểm đặc biệt là
chuyển mặt ngàm từ mặt móng bè lên mặt sàn tầng trệt.
• Khi cơng trình có một tầng hầm, móng hộp là loại kết cấu bản đặt. Hệ chịu lực

chính là hệ bản hoặc hệ giằng kết hợp với bản khơng gian.
• Khi cơng trình có nhiều tầng hầm, móng hộp là khối cứng kết hợp giữa móng
bè, tầng hầm. Độ cứng khơng gian của kết cấu móng lúc này rất lớn. Nhờ độ

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 16


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

cứng q lớn của móng hộp, mặt ngàm cơng trình được đưa lên cao nằm ở tầng
trệt, có lợi cho sự phân phối nội lực trong kết cấu thượng tầng.
2.1.2. Phân loại
™ Loại nấp hộp chỉ chịu tải trọng bản thân và hoạt tải, có chuyển vị đứng lớn và
bản thanh chỉ cứng ở chu vi. Đây là một dạng của kết cấu móng bè, khi tính tốn
tồn bộ tải trọng cơng trình đều do bản đáy chịu. Trong trường hợp này bản nấp
và bản thành không cùng tham gia chịu lực khi giải quyết bài tốn kết cấu móng.
Ưu điểm của việc làm này là cách tính đơn giản như các cách tính đã biết. Nhược
điểm là khơng xét được tính hợp lý khi thực tế chịu lực do sự phân phối lại nội
lực trong tồn khối móng. Ở sơ đồ này, ngàm của cơng trình vẩn được xem là ở
mặt trên bản móng theo phương có bản thành cứng và ngàm sâu hơn đối với
phương kia.

Hình 5: Cấu tạo móng hộp dạng móng bè
™ Loại nấp tham gia cùng với khối móng, có chuyển vị bé, đóng vai trị là mặt
ngàm vì bản thành cứng ở cả chu vi lẫn các phương khác. Tải trọng của cơng
trình bên trên sẽ do tồn bộ kết cấu móng bên dưới chịu, ưu điểm là việc tính tốn

và cấu tạo hợp lý hơn, vị trí ngàm giờ đã được xác định tại vị trí cao hơn, có lợi
cho kết cấu thượng tầng, từ đó đưa ra lời giải chính xác cho việc phân tích nội lực.
Có thể dẫn đến việc tính toán phức tạp, cấu tạo cột thép phải hợp lý đúng theo sự
phân bố ứng suất trong kết cấu móng thì mới đảm bảo được độ bền vững cho

HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 17


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

cơng trình. Nhưng bù lại đây là kết cấu rất có lợi khi cơng trình xây dựng tại
những vùng chịu động đất, hay cần độ ổn định cao.
™ Loại nấp có chuyển vị lớn, bản thành cứng theo cả hai phương trực giao. Do
độ cứng của sườn móng bè theo hai phương gây ra, nấp vẫn không trực tiếp tham
gia chịu lực. đây cũng dạng kết cấu có sườn hai phương. trường hợp này ngàm
của cơng trình nằm tại vị trí giao nhau giữa các sườn móng.

Hình 6: Cấu tạo móng hộp bản thành cứng theo cả hai phương trực giao
Đây là đối tượng của luận văn
2.2. YÊU CẦU CẤU TẠO KẾT CẤU MĨNG HỘP(Dựa theo sách dịch từ nước
ngồi của thầy PGS. TS. Nguyễn Bá Kế ‘Móng Nhà Cao Tầng-Kinh Nghiệm Nước
Ngoài do tiêu chuẩn, quy chuẩn thiết kế tại Việt Nam cịn chưa đầy đủ)
Trình tự tính tốn nền móng:
• Xác định tải trọng tác dụng xuống móng.
• Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn của khu đất xây dựng.
• Chọn phương án móng tối ưu. Có thể phân tích, tính tốn nhiều giải pháp để đi

đến quyết định.
• Chọn độ sâu chơn móng(có hay khơng có tầng hầm), có lưu ý mực nước ngầm.
• Xác định kích thước sơ bộ của đáy móng(theo đất nền)
• Kiểm tra kích thước đáy móng theo nhóm trạng thái giới hạn thứ 2(nền thiên
nhiên)
• Kiểm tra kích thước đáy móng theo nhóm trạng thái giới hạn thứ 1(nền đá)
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 18


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

• Xác định chiều cao (sườn, bản) và tính tốn cốt thép móng theo nhóm trạng thái
giới hạn thứ nhất cho bản thân móng.
• Kiểm tra khả năng chống lật và chống trược của móng.
• Xác định độ lún của nền và xét lún ảnh hưởng đối với cơng trình bên cạnh.
• Khẳng định về vị trí ngàm của kết cấu thượng tầng đối với móng hộp thơng qua
tính tốn, kiểm tra độ chuyển vị đứng, xoay tại mặt hộp. Lập sơ đồ tính cho kết
cấu thượng tầng khi tách riêng khỏi móng.
• Khẳng định về tính khả thi giải pháp chọn của móng.
2.2.1. Kích thước mặt bằng
Kích thước mặt bằng của móng hộp đầu tiên phải thỏa mãn yêu cầu khả năng chịu
lực của nền đất, thường là bằng với mặt bằng kết cấu bên trên. Nếu khả năng chịu lực
của nền đất khơng đủ thì có thể mở rộng ra bên ngồi.
Hình dạng và kích thước mặt bằng cịn phải tính design bố trí và tình hình phân bố tải
trọng của kết cấu bên trên. Nên cố gắng giảm bớt lệch tâm của hợp lực tải trọng bên
trên và hợp lực của phản lực đất nền.

2.2.2 Độ cao của móng hộp.
Độ cao của móng hộp ngồi phải đáp ứng yêu cầu chịu lực, độ cứng và yêu cầu sử
dụng ra còn phải thỏa mãn yêu cầu về độ chơn sâu. Đẻ bảo đảm cho móng hộp có đủ
độ cứng, thường thì độ cao của móng hộp H’ tối thiểu là:
H’>=(1/8~1/12)H
H’>=(1/16~1/18)L
H’>=3mo
Trong đó, H là độ cao tính từ mặt đất trở lên của cơng trình; L là độ dài của móng hộp(
khơng được tính phần bản cơg xon nhơ ra ngồi tường).
Khi nhà có nhiều tầng ngầm, khơng nhất định là các bộ phận ngầm dưới mặt đất đều
làm thành móng hộp, có thể chỉ lấy những tầng thấp nhất ở phía đáy móng.
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 19


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Khi dùng móng cọc, mà độ sâu đặt móng nhỏ hơn 1/12H, có thể có một phần móng
hộp lộ lên trên mặt đất, làm thành nhà bán ngầm.
2.2.3. Độ sâu của móng hộp.
Độ sâu của móng hộp ( cốt mặt dưới của bán đáy), khi dùng nền tự nhiên không
nhỏ hơn 1/12H, khi dùng nền cọc không nhỏ hơn 1/15H
Trong cùng một đơn nguyên kết cấu, nên toàn bộ dùng móng hộp, và móng hộp phải
có cùng một độ chơn sâu.
Số lượng và bố trí tường ngang tường dọc.
Móng hộp phải bố trí từng ngồi men theo chu vi, tường ngồi sẽ chính là tường chắn
đất. Tường trong thường được bố trí theo lưới cột hoặc vách cứng, thân tường nên bố

trí theo cảe hai chiều ngang dọc, số lượng thân tường phải phù hợp với các yêu cầu sau
đây:
(1) Bình qn dộ dài thân tường trên mỗi mét vng móng khơng ít hơn 400mm
(2) Diện tích mặt cắt ngang thân tường khơng ít hơn 10% diện tích móng
(3) Trong mónh hình hộp có hình dạng mặt bằng là hình chữ nhật dài, số lượng
tường dọc khơng ít hơn 60% tổng lượng thân tường
Khi tính các chỉ tiêu trên đây, thân tường đều tinh theo độ dài toàn bộ và diện tích mặt
cắt tồn bộ ( tức là khơng trừ đi các lỗ cửa), diện tích móng cũng khơng tính phần nhơ
ra ngồi tường của bản đáy.
Ngồi số lượng thân tường ra, bố trí thân tường cũng là vấn đề vơ cùng quan
trọng.
2.2.4 Bố trí lỗ cửa.
Để đảm bảo độ cứng của thân tường móng hộp, các lổ trên tường nên mở nhỏ và
nên có cắt góc và bố trí vào giữa. Từ mép lỗ cửa đến trung tâm của cột khơng nên nhỏ
hơn 1,2m Diện tích lỗ cửa nên phù hợp các yêu cầu sau đây:
r=

HVTH: Phạm Thanh Vân

AOP
≤ 0, 4
AF

Trang 20


Ngành Công Nghệ & Quản Lý Xây Dựng

Luận Văn Thạc sỹ

Trong đó, Aop là diện tích lỗ cửa, Af là tổng diện tích mặt tường ; khi tính tổng
diện tích mặt tường, lấy bằng tích của bước cột với độ cao của móng hộp.
Lỗ cử bố trí ở cạnh tường, Lỗ cửa lại bố trí ở cạnh cột, đều khơng phù hợp u
cầu về vị trí lỗ cửa.
2.3 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN VÀ YÊU CẦU VỀ ĐẶT THÉP.
2.3.1 Độ dày và đặt thép ở thân tường.
• Độ dày thân tường, độ dày nhỏ nhất của tường ngoài là 250mm, độ dày nhỏ nhất
của tường trong là 200mm. Trên thực tế, do tường ngồi là tường chắn đất, để
có thế chịu được áp lực đất và áp lực nước, độ dày thường làm 350mm trở lên.
• Cốt thép phân bố ở thân tường: Cốt thép phân bố ở thân tường đặt thành hai lớp
theo hai chiều, đặt thép ngoài việc phải tính tốn theo u cầu chịu lực ra, cự ly
cốt thép phân bố ở thân tường không nên lớn hơn 200mm, đường kính khơng
nên nhỏ hơn các số liệu sau đây:
• Tường ngồi: cốt thép đứng 12mm, cốt thép ngang 10mm, tường trong: 10mm
• Thân tường bố trí thép liên tục từ trên xuống: trừ khi phần bên trên là kết cấu
vách cứng ra, dọc theo đỉnh và đáy của tường trong và tường ngoài mỗi nơi nên
đặt 2 thanh thép cấu tạo chạy dài suốt, đường kính khơng nhỏ hơn 25mm với
mục đích là để làm cho thân tường hình thành dầm cao, có lợi cho việc chịu nội
lực do uốn tổng thể gây ra. Độ dài nối chồng và độ dài neo giữ ở các góc của
các thanh thép liên tục nằm ngang này lấy theo độ dài theo giữ lo của cốt thép
chịu lực
• Bố trí thép ở lỗ cửa trên thân tường: Đặt thép trong các dầm vượt qua lỗ cửa
phải tính tốn quyết định. Diện tích tiết diện của cốt thép tăng cường xung
quanh lỗ cửa khơng được nhỏ hơn ½ diện tích cốt thép bị cắt đứt do có lỗ cửa.
Cũng khơng nhỏ hơn 2 thanh ∅ 16 với độ dài không nhỏ hơn 1,3m
• Cường độ bê tơng thân tường: Cấp cường độ bê tông thân tường không thấp hơn
C20. Yêu cầu chống thấm ở tường ngồi khơng thấp hơn S6
HVTH: Phạm Thanh Vân

Trang 21