Thuyết minh phương án móng hợp khối dùng cho đồ án tốt nghiệp ngành Xây Dựng Dân Dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
KHOA XÂY DỰNG
NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP

PHẦN III: NỀN MĨNG (15%)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :

THS. NGUYỄN TIẾN DŨNG

SINH VIÊN THỰC HIỆN

:

PHÙNG MINH HẢO

LỚP

:

2014X8

MÃ SINH VIÊN

:

1451030125

NHIỆM VỤ:
-

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN.

-

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MĨNG CHO CƠNG TRÌNH.

-

THIẾT KẾ MĨNG M1, M2 TRỤC 5.

-

THỂ HIỆN BẢN VẼ KỸ THUẬT.

SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8

Trang 1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019

CHƯƠNG I : ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIỆU DÙNG THIẾT KẾ NỀN MÓNG
1. Đánh giá đặc điểm cơng trình
-Cơng trình “trường THPT Nguyễn Khuyến – Hà Đơng” có quy mơ 7 tầng nổi
-Chiều cao từ cốt ± 0,00 đến đỉnh nhà là +21m.
-Do công trình là nhà cao tầng, nên tải trọng đứng, mơ men lật do tải trọng gió, địi hỏi
móng và nền phải có khả năng chịu lực tốt, đồng thời đảm bảo độ ổn định, đảm bảo độ
lún và nghiêng của cơng trình được khống chế trong phạm vi cho phép.
-Thiết kế móng phải đáp ứng các yêu cầu sau:
+ Áp lực thêm ở đáy móng khơng được vượt q khả năng chịu lực của nền đất hoặc
khả năng chịu lực của cọc.
+ Tổng lực lún và chênh lệch lún của móng cũng như độ nghiêng của cơng trình phải
nhỏ hơn trị số cho phép (Theo TCVN 10304-2014 cho nhà khung BTCT nhiều tầng).
Stb ≤ Sgh = 10cm
∆S ≤ ∆Sgh = 0,002
+ Đáp ứng các yêu cầu chống thấm đối với các phần ngầm của cơng trình.
+ Việc thi cơng móng phải tìm các biện pháp để giảm ảnh hưởng tới cơng trình xây
dựng lân cận, dự báo tác hại đến mơi trường và có cách phịng chống.
2. Đánh giá điều kiện địa chất, thủy văn cơng trình
2.1. Địa tầng
Theo kết quả khảo sát thì nền đất dưới cơng trình bao gồm 7 lớp khác nhau. Địa
tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1: Đất lấp - Cát sạn dày 1,2m
- Lớp 2: Lớp sét pha, xám hồng, chảy dẻo dày 7,6m
- Lớp 3: lớp cát trung, xám tro, chặt vừa dày 2m.
- Lớp 4: Lớp sét pha, xám nâu, dẻo chảy dày 1,2m.
- Lớp 5: Lớp cát trung, xám vàng, chặt vừa dày 22,6m.
- Lớp 6: Lớp cát sỏi, xám vàng, lẫn sạn, chặt 6,4m.
- Lớp 7: Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn, chặt vừa dày 4m.

SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8

Trang 2


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2014-2019

1200

2
3

22600

5

6400

4

6

4000

45000

1200 2000

1

7600

+0.000

7

§ ÊT LÊP

mn n

-0.700

l í p s Ðt pha, x¸ m hå ng , c hảy dẻ o

l ớ p c á t t r u ng , x¸ m t r o , c hặt vừa
l ớ p s ét pha, xá m nâu, dẻ o c hảy

l ớ p c á t t r ung , xá m vàng , c h ặt vừa

l ớ p c á t s ỏ i, xá m vàng , l ẫn s ạ n, c hặt

l ớ p đất s ỏ i, xá m g hi, l ẫn s ạ n, c hặt vừa

Hỡnh 1.1. Địa tầng

SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8

Trang 3


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2014-2019

Bảng 1.1. Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất

STT

Tên lớp đất

Chiều
dày
lớp

γ

γs
3

(kN/m )

3

(kN/m )

e

W
(%)

WL
(%)

WP
(%)

Ip

φoII

N30

E
(kPa)

(m)
1

Đất lấp

1,2

17

2

Lớp sét pha, xám hồng,
chảy dẻo

7,6

18,1

26,8

1,037

37,6

40,0

24,4

15,6

7,29

4

2500

3

Lớp cát trung, xám tro, chặt

vừa

2

-

26,6

0,52

-

-

-

-

-

12

15000

4

Lớp sét pha, xám nâu, dẻo
chảy dày

1,2

19

26,6

0,817

29,8

32,1

20,5

11,6

9,19

20

3000

5

Lớp cát trung, xám vàng,
chặt vừa

22,6

-

26,6

0,563

-

-

-

-

-

18

20000

6

Lớp cát sỏi, xám vàng, lẫn
sạn, chặt

6,4

-

26,5

0,73

-

-

-

-

-

38

50000

7

Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn,
chặt vừa

4

-

26,4

-

-

-

-

-

-

29

32000

SVTH: PHÙNG MINH HẢO- LỚP: 14X8

Trang 4


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

2.2. Đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất nền
Với các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm -0.7m thì phải tính trọng lượng
riêng đẩy nổi: γ dn =

γs − γn
với γn=10(kN/m3)
1+e

2.2.1. Lớp đất 1: Đất lấp
Chiều dày 1,2m. Do đất lấp thành phần và trạng thái không ổn định nên không sử
dụng làm móng cơng trình.
=> Lớp đất có tính xây dựng kém cần đào bỏ khi thi công.
2.2.2. Lớp đất 2: Lớp sét pha, xám hồng, chảy dẻo
- Chiều dày 7,6m
- IL =

W-WP
37,6 − 24, 4
=
= 0,856
WL − WP
40 − 24, 4

- Độ sệt: 0,75< IL = 0,856 ≤ 1 => Đất ở trạng thái dẻo nhão.
- Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =

γ s -γ n 26,8-10
=
=8,25(kN/m3 )
1+e 1+1,037

- Môđun biến dạng: E = 2500 (kPa)<5000(kPa)→ đất có tính nén lún lớn là đất yếu
2.2.3. Lớp đất 3: Lớp cát trung, xám tro, chặt vừa
- Chiều dày 2m.
- Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =

γ s -γ n 26,6-10
=
=10,9(kN/m 3 )
1+e 1+0,52

- Môđun biến dạng: E = 15000(kPa) <20000(kPa) → đất có tính nén lún nhỏ.
2.2.4. Lớp đất 4: Lớp sét pha, xám nâu, dẻo chảy dày.
- Chiều dày 1,2m
- IL =

W-WP
29,8 − 20,5
=
= 0,8
WL − WP 32,1 − 20,5

- Độ sệt: 0,75< IL = 0,8 ≤ 1 => Đất ở trạng thái dẻo nhão.
- Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =

γ s -γ n 26,6-10
=
=9,14(kN/m3 )
1+e 1+0,817

-Môđun biến dạng: E = 3000(kPa) < 5000(kPa) → đất có tính nén lún lớn.

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 5


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

2.2.5. Lớp đất 5: Lớp cát trung, xám vàng, chặt vừa.
- Chiều dày 22,6m
- Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =

γ s -γ n 26,6-10
=
=10,6(kN/m 3 )
1+e 1+0,563

- Môđun biến dạng: E = 20000(kPa) → đất có tính nén lún bé
2.2.6. Lớp 6: Lớp cát sỏi, xám vàng, lẫn sạn, chặt.
- Chiều dày 6,4m
- Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ dn =

γ s -γ n 26,5-10
=
=9,53(kN/m 3 )
1+e 1+0,73

- Môđun biến dạng: E =50000 (kPa) > 20000(kPa) → đất có tính nén lún bé.
2.2.7 .Lớp 7: Lớp đất sỏi, xám ghi, lẫn sạn, chặt vừa.
-Môđun biến dạng: E =32000(kPa) >20000(kPa) → đất có tính nén lún bé
2.3. Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn
Mực nước ngầm ở cos -0,7m so với cos thiên nhiên. Nước ngầm ổn định theo mùa
và khơng có tính ăn mịn.

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 6


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MĨNG
1. Lựa chọn giải nền móng cho cơng trình.
- Với các đặc điểm địa chất cơng trình như đã phân tích đánh giá ở trên, các lớp đất
trên là đất yếu khơng thể đặt móng cơng trình cao tầng lên được.
- Với quy mô và tải trọng công trình, giải pháp móng sâu (móng cọc) là hợp lý hơn
cả. Vì vậy chọn phương án móng cọc ép để thiết kế móng cho cơng trình.
2. Giải pháp mặt bằng móng, phương pháp thi cơng móng.
2.1. Giải pháp mặt bằng móng.
- Các các cột xa nhau nên ta sử dụng móng đơn dưới trục cột trên tồn bộ cơng trình,
kể cả các đài dưới vách thang máy.
- Để tạo sự liên kết các móng, đỡ tường và tạo ổn định khơng gian ta sử dụng hệ giằng
1 1

móng chính: giằng ngang, giằng dọc nhịp 5m chọn h gm = ( : ).l
10 15
Chọn hgm = 500 mm, bgm = 300mm.
2.2.Phương pháp thi cơng móng.
Phương án móng cọc ép hiện nay được dùng rất phổ biến, nhất là khi có sự hỗ trợ của
Robot ép cọc trên mặt bằng rộng. Theo đó, việc sử dụng Robot ép cọc sẽ:
+Thi cơng khơng gây tiếng ồn.
+Khơng làm ảnh hưởng, lún sụt cơng trình lân cận.
+Dễ dàng kiểm tra chất lượng.
+Thời gian thi công nhanh, chất lượng vượt trội.

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 7


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ SỨC CHỊU TẢI
1. Tải trọng tác dụng xuống móng:
1. Xác định tải trọng móng M1 trục CD-5
- Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn được cặp tổ hợp nguy hiểm để tính tốn cho móng
- Trong q trình chạy khung chưa kể đến trọng lượng của tường, giằng và cột tầng 1. Vì
các thành phần này gây ra độ lệch tâm đáng kể cho cột, móng nên chúng chỉ được kể vào
phần lực dọc.
Tải trọng bổ sung gồm:

3,3 5
- Tải trọng giằng ngang: Nttgn = 0,3× 0,5× ( + )× 25× 1,2 = 18,675(kN)
2 2
 2 5
Nttgd = 0,3ì 0,5ì + ữì 25ì 1,2 = 15,75(kN)
2 2

- Tải trọng giằng dọc:

- Trọng lượng tường xây dọc có kể đến hệ số giảm lỗ cửa:
+ Trọng lượng bản thân: 0,22.(3,3/2+5/2+3,3/2+5/2)(3,6-0,4).18.1,3.50%=
67,76(kN)
+ Trọng lượng vữa trát: 2.0,015.( 3,3/2+5/2+3,3/2+5/2).(3,6-0,4).18.1,3.50% =
9,24(kN)

Bảng 4.2 : Tải trọng tính tốn cho móng
Story
BASE

Story
BASE

Column
C46

Fz
1060,5

Column

C71

Fx
-2,5

Fz

Fx

411,4

-0,3

Fy
5,4

Fy
0,4

2.Xác định tải trọng móng M2 trục E-5

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 8

Mx
-6,3

Mx
-0,4

My
-3

My
-0,4


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

Story
BASE

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

Column
C89

Fz
1071,1

Fx

Fy

-3,5

-6,3

Mx
7,6

My
-4,1

- Dựa vào bảng tổ hợp ta chọn được cặp tổ hợp nguy hiểm để tính tốn cho móng
- Trong q trình chạy khung chưa kể đến trọng lượng của tường, giằng và cột tầng 1. Vì
các thành phần này gây ra độ lệch tâm đáng kể cho cột, móng nên chúng chỉ được kể vào
phần lực dọc.
Tải trọng bổ sung gồm:

3,3 5
- Tải trọng giằng ngang: Nttgn = 0,3× 0,5× ( + )× 25× 1,2 = 18,675(kN)
2 2
 2 5
Nttgd = 0,3× 0,5×  + ữì 25ì 1,2 = 15,75(kN)
2 2

- Ti trng giằng dọc:

- Trọng lượng tường xây dọc có kể đến hệ số giảm lỗ cửa:
+ Trọng lượng bản thân: 0,22.(3,3/2+5/2+3,3/2+5/2)(3,6-0,4).18.1,3.50%=
67,76(kN)
+ Trọng lượng vữa trát: 2.0,015.( 3,3/2+5/2+3,3/2+5/2).(3,6-0,4).18.1,3.50% =
9,24(kN)

Nt = 67,76+ 9,24 = 77(kN) (Nhân với hệ số giảm tải do cửa là 50%)
tt

⇒ Tổng tải trọng bổ sung: Nbs
= 18,675+ 15,75+ 77 = 101,425(kN)
⇒ Lực dọc tính tốn đầy đủ xác định đến cos đỉnh móng:

tt
tt
Ntto = No1
+ Nbs
= 1071,1+ 101,425 = 1172,5(kN)

Bảng IV.2. Nội lực tính tốn tác dụng lên đỉnh móng E-5

Story
BASE

Column
C89

Fz
1172,5

Fx

Fy

-3,5

-6,3

Mx

7,6

My
-4,1

2. Lựa chọn loại cọc:
Đáy đài đặt tại cos -1,4m so với cốt tự nhiên, nằm trong lớp sét pha. Chọn sơ bộ
đ

chiều cao đài là h =0,8m. Lớp bê tơng lót vữa xi măng cát vàng B75 dày 10cm, ăn ra
hai phía đế đài là 10cm
+ Chọn tiết diện cọc chế tạo sẵn là 25x25 cm.Chiều dài cọc dự kiến là L=13m
gồm 2 đoạn (6,5+6,5)m

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 9


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

+ Bê tơng có cấp độ bền B25.
+ Cốt thép nhóm CII, 4Ф18 làm thép chịu lực.
+ Cọc được hạ xuống bằng phương pháp ép tĩnh.
1

+ Phần trên của cọc ngàm vào đài h =0,15 m.
+ Phần râu thép đặt đầu cọc lớn hơn 20Ф = 20x18=360 mm,chọn 400mm
Chiều dài làm việc của cọc là:
lclv = l − lngam = 13 − ( 0,15 + 0, 4 ) = 12, 45(m)
Chiều dài cọc cắm vào lớp cát hạt trung là 1,85 m.
*) Tính tốn thép cọc theo sơ đồ vận chuyển và cẩu lắp
Để nối các cọc lại với nhau ta dùng phương pháp hàn hai đầu
cọc lại với nhau bằng các tấm thép. Để nối cọc bằng biện pháp hàn, người ta hàn sẵn
các bản thép vào thép dọc của cọc.
1-Đoạn cọc trên
2-Đoạn cọc dưới
3- Bản thép dùng để nối cọc
4- Bản thép hàn vào thép dọc
5- Đường hàn

Kiểm tra cọc trong quá trình cẩu, lắp.
1. Kiểm tra sức chịu tải của cọc khi vận chuyển, cẩu lắp.
- Vị trí đặt các gối của cột được lựa chọn trên cơ sở mômen uốn của cột ở gối
và ở nhịp xấp xỉ nhau.
a). Khi vận chuyển.
0,5M nh = 0,5.

q.L22
q.L12 q.L23
= Mg =
=
8
8
8

(V.3.1)

Trong đó:
+ L1: Khoảng cách từ đỉnh cọc tới gối thứ nhất
+ L2: Khoảng cách giữa hai gối kê
+ L3: Khoảng cách từ gối thứ 2 đến mũi cọc

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 10


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

 L1 = L3
L

= 0, 207 L

 L1 = L3 =
2+2 2
Từ (V.3.1) ta có:  L2 = 2 2.L3 ⇒ 
L = L + L + L
 L = 2 2.L = 0,586 L
1
2

3
3
 2


Với L=8m => L1=L3=1,656m; L2=4,688m.
Chọn L1=L3=1,65m; L2=4,7m.

1650

4700

1650

8000

M1

M3

M2

Kiểm tra khi chuyên chở, bốc xếp.
b). Khi cẩu lắp.
Vị trí đặt các gối của cột được lựa chọn trên cơ sở mômen uốn của cột ở gối và ở
nhịp bằng nhau.
 L2 = 0, 294L
 L1 = 0, 706 L

ta có: 

Với L=8m => L1 =2,352m; L2=5,648m.
Chọn L1 =2,35m; L2=5,65m.

5650

2350
8000

M2

M1

Kiểm tra khi cẩu lắp.
2. Tính tốn nội lực và kiểm tra.
SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 11


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

Chọn a = 3(cm) => h0 = 32(cm)
q = 1,5.γ .A.n = 1,5.25.0,1225.1,1 = 5,053 (kN/m)
Trong đó: A = 0,35.0,35 = 0,1225 m2 là diện tích tiết diện ngang của cọc.
n = 1,1 là hệ số độ tin cậy của tải trọng bản thân cọc.

Hệ số 1,5 là hệ số động lực do cọc bị uốn.
a). Khi vận chuyển.

M 1 = M 2 = M 3 = 0,043.q.L2 = 0,043.5,053.9 2 = 17,6(kN .m)
b). Khi cẩu lắp.

M 1 = M 2 = 0,086.q.L2 = 0,086.5,053.9 2 = 35, 2( kN .m)
=> Mmax = 35,2 (kNm)
Từ vật liêu bê tông B25, thép CII, tra bảng Phụ lục 8 Kết cấu Bê tông cốt thép I –
Phần cấu kiện cơ bản ta có:
α m = 0, 405; ξ R = 0,563

M = α m .Rb .b.h02 = 0, 405.14500.0,35.0,32 2 = 210, 47( kN .m)

=> M = 35,2 (kNm)< [M] = 210,47(kNm)
Vậy cọc đảm bảo khả năng chịu lực khi vận chuyển cẩu lắp.
Chọn cốt thép: 4∅20 có: A s = 12,57cm 2
* Xác định thép dùng để móc cẩu
+ Cốt thép dùng để móc cẩu thì phải chịu được tải trọng bản thân cọc khi móc cẩu:
P = 0,35 × 0,35 × 9 × 25 = 27,56kN
+ Để an tồn thì cốt thép cầu chịu lực kéo:
P* = 1, 2 × 27,56 = 33,075kN

Chọn thép CII có Rs=280MPa
Diện tích cốt thép dùng để móc cẩu:
33,075 ×104
As =
= 1, 2cm 2
280000

⇒ Chọn 1φ 14 có As=1,53cm

2

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 12


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

3. Xác định sức chịu tải của cọc
3.1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc (theo TCVN 10304-2014)
Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
Pv = ϕ .(RbAb + RscAs)
Trong đó :
+ Rb : Cường độ chịu nén tính tốn của bê tơng cọc với B25 có Rb =14,5Mpa.
+ Rsc: Cường độ chịu nén tính tốn của cốt thép. Thép CII có Rsc = 280Mpa.
+ As: Diện tích tiết diện của cốt thép dọc
+ Ab: Diện tích tiết diện của bê tông

Ab = A − As = 0,0625 − 1,018.10−3 = 0,0624( m 2 )
Ab: Diện tích tiết diện của bê tông
+ ϕ: hệ số uốn dọc. Theo TCVN 10304 -2014, đối với mỗi loại cọc, khi tính tốn
theo cường độ vật liệu cho phép xem cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết
2

diện cách đáy đài 1 đoạn l1: l1 = l0 +
αε
Trong đó:
+ l0 là chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền, l 0 = 0 (m) do đài
thấp.
+ α ε là hệ số biến dạng, α ε =

5

k .bp

γ c .EI

+ k=15000: là hệ số tỷ lệ được tính bằng kN/m4 , được lấy phụ thuộc vào loại đất
bao quanh cọc theo bảng A.1 TCVN 10304 -2014.

γ c là hệ số điều kiện làm việc: γ c = 1, 2
bp là chiều rộng quy ước của cọc (m)

Do cọc có d < 0,8 m cho nên bp = 1,5d + 1 = 1,5.0, 25 + 0,5 = 1,025m
E mô đun đàn hồi của vật liệu làm cọc
I là mơ men qn tính của tiết diện cọc

bh3 0, 25 × 0,253
I=
=
= 1,25.10−3 (m 4 )
12
12

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 13


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

→ αε =

5

k .bp

γ c .EI

→ l1 = 0 +

=

5

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

15000.1,025
= 0,806
1, 2.30.106.1, 25.10 −3

2

= 2, 48m
0,806

- Chiều dài tính tốn của cọc: ltt = 0,5l1 = 0,5.2, 48 = 1, 24m

λ=

ltt 1, 24
=
= 3,54
d 0,35

Ta có λ = 3,54 < 28 bỏ qua uốn dọc, lấy ϕ = 1
Vậy SCT của cọc theo vật liệu làm cọc:
Pv = 1.(14500.0,0624 + 280000. 1,018.10-3 ) = 1189,84(kN).
3.2. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý
Sức chịu tải trọng nén: (Theo TCVN 10304-2014)

R cu = γ c ( γ cq .q b .A b + u ∑ γ cf .f i .li )
Trong đó:
- γ c =1: Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất.
cọc.

cq

và cf: Tương ứng là các hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi và trên thân

-Tra bảng 4 TCVN 10304-2014 có

cq

= 1,1 và

cf

=1

- qb= 5200 kPa: Cường độ sức kháng của cọc trong đất( Tra bảng 2 TCVN 103042014).
- Ab : Diện tích tiết diện cọc. Ab = 0,25.0,25 = 0,0625 (m2).
-U : Chu vi tiết diện ngang thân cọc. U = 4.0,25 = 1 (m).
- fi: Cường dộ sức kháng trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc. (Tra theo bảng 3
TCVN10304-2014).
- li: Chiều dài đoạn cọc xuyên qua thành các phân lớp nhỏ có chiều dày <=2m.
Chia các lớp đất cọc xuyên qua thành các phân lớp nhỏ có chiều dày ≤ 2m

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 14


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

Bảng 3.5: Bảng tính giá trị γ cf .f i .li

Loại đất

STT
lớp

Trạng thái

Sét pha xám tro dẻo chảy

Lớp cát trung, xám tro,
chặt vừa
Lớp sét pha, xám nâu,
dẻo chảy dày
Lớp cát trung, xám
vàng, chặt vừa

I L = 0,856

I L = 0,8

Tổng cộng:

∑γ

cf

Chiều
dày

Độ
sâu

li ( m )

zi ( m )

( kPa )

1

2

2.4

5.24

2

2

4.4

7.44

3

2

6.4

7.44

4

1.4

8.1

7.44

5

2

9.8

64.7

6

1.2

11.4

8

7

1.85

13

66.2

.fi .li ( kN / m )

Sức chịu tải cho phép của cọc theo đất nền:

γ 0 R c,u 1,15 664,5
.
=
.
=379,7 ( kN )
γ n γ k 1,15 1,75

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

γ cf

( kN / m )

1

10.48

1

14.88

1

14.88

1

10.416

1

129.4

1

9.6

1

132.4
307

=> R c,u = 1. ( 1,1.5200.0,0625 + 1.307 ) = 664,5(kN)

Pd =

γ cf .f i .li

fi

Trang 15


Hình 3.3.Phân lớp xác định sức chịu tải của cọc ma sát

3.3. Xác định SCT của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Theo công thức Nhật Bản (theo TCVN 10304-2014), ta có:

R c,u = q b .A b + u ∑ (f c,i .lc,i +f s,i .ls,i )
Trong đó:
p

- q : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc
p

+ q =300N =300.18= 5400 (kPa) mũi cọc ép nằm trong lớp đất cát có tình rời.
b

2

- A =0,3.0,3=0,09(m ).
- u=4.0,3=1,2 (m).
- fs,i: Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i .
fc,i: Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i .

fs,i =

10N s,i
,f c,i = α p .f L .c u,i
3

p

- α : Hệ số điều chỉnh của móng cọc.

αp = f (

cu
)
σ 'v

* Tính ứng suất bản thân các lớp đất
σ1bt = 17.1, 2 = 20, 4 ( kN / m 2 )

σ bt2 = σ1bt + 8, 25.7, 6 = 83,1( kN / m 2 )

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 16

12700

9800

5

11400

6400

2000
1850 1200 2000 1400 2000

4

1850 1200

8100

2400

3

mnn -0.700

4400

7600

2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

2000

1200

1

2000

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

σ3bt = σ bt2 + 10,9.2 = 104,9 ( kN / m 2 )

σ bt4 = σ3bt + 9,14.1, 2 = 115,868 ( kN / m 2 )

σ5bt = σ bt4 + 10, 6.22, 6 = 355, 428 ( kN / m 2 )
σ6bt = σ5bt + 9,53.6, 4 = 416, 42 ( kN / m 2 )
+ σ v ứng suất hiệu quả bản thân của đất.
'

- Phạm vi lớp đất thứ 2 có ứng suất trung bình bằng ứng suất bản thân:

σ'v1 =

σ1bt + σ 2bt (20, 4 + 83,1)
=
= 51,75kPa
2
2

- Phạm vi lớp đất thứ 3 có ứng suất trung bình bằng ứng suất bản thân:

σ bt2 + σ3bt (83,1 + 104,9)
σ =

=
= 94kPa
2
2
'
v2

- Phạm vi lớp đất thứ 4 có ứng suất trung bình bằng ứng suất bản thân:

σ3bt + σ bt4 (104,9 + 115,868)
σ =
=
= 110, 4kPa
2
2
'
v3

- Phạm vi lớp đất thứ 5 có ứng suất trung bình bằng ứng suất bản thân:

σ'v4 =

σ bt4 + σ5bt (115,868 + 355, 428)
=
= 235,65kPa
2
2

L

- f : hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng.

Bảng 3.5: Các giá trị tính tốn cho cơng thức Nhật Bản

Lớp

2

Tên lớp
Lớp sét
pha, xám
hồng,
chảy dẻo

li
(m)
7.4

N f .l
(SPT) s,i s,i
4

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

C u,i

c u,i
σ'v

αP

fL

0,48

0.85

1

fci.lci

25
157.25

Trang 17


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

Lớp cát
2
trung, xám
3
tro, chặt
vừa
Lớp sét
1.2
pha, xám
4

nâu, dẻo
chảy dày
Lớp cát
1.85
trung, xám
5
vàng, chặt
vừa

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

12

80

20

125
1,1

0.5

1
75

18
157,5

Tổng

232,25

237,5

Sức chịu tải của cọc là:
c,u

R = 5400.0,0625 + 1.(237,5 + 232,25) = 807,25(KN)

PSPT =

807, 25
= 461, 28(KN)
1,75

Vậy sức chịu tải tính tốn của cọc:

PSPT = min(Pvl ,Pd ,PSPT ) = min(1189,84;379,7;461,28) = 379,7(kN) 
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MĨNG E-5 ( MĨNG M1)
1. Tính tốn móng:
1.1. Tải trọng tác dụng.
Bảng 4.1: Tải trọng tính tốn cho móng
Story
BASE

Column
C89

Fz

1172,5

Fx

Fy

-3,5

-6,3

Mx
7,6

My
-4,1

Bảng 4.2 : Tải trọng tiêu chuẩn cho móng
Story
BASE

Column
C89

Fz

Fx

Fy

977.08

-2.92

-5.25

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 18

Mx
6.33

My
-3.42


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

1.2. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc cho móng.
- Để cọc ít ảnh hưởng lẫn nhau, có thể coi là cọc đơn, các cọc được bố trí trong mặt
bằng sao cho khoảng cách giữa các tim cọc a ≥ 3d, trong đó d là đường kính cọc.
- Áp lực giả định lên đáy đài:

P tt =

379,7

= 344, 4(kN)
(3.0,35) 2

N tt
1172,5
Fsb = tt
=
= 3,9(m 2 )
P − n.γ tb .h tb 344, 4 − 25.1,1.1,85
- Trọng lượng đất và đài trên đáy móng:

N d,d = n. F.γ tb .h tb = 1,1.3,9.25.1,85 = 203,2 ( kN )
=> Tổng lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài:
tt

N

sb

= 203,2+1172,5 = 1375,7 (KN)

- Số lượng cọc sơ bộ là:

N sbtt 1375,7
nc =
=
=3,6 (cọc)
PSCT 379,7
Chọn 4 cọc, bố trí như hình vẽ.
Chọn đáy đài kích thước bxh =1,5 x1,5 (m)

(Khoảng cách giữa các tim cọc ≥ 3d = 1,05 (m). Khoảng cách từ tim cọc đến mép
đài ≥ 0,7d = 0,245 (m)

375

y
2

x

1500
750

4

3

375

e

1

375

750
1500

375

5
SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 19


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

Trọng lượng thực tế của đài và đất trên đài là:

N dtt = n.Fd .γ tb .h tb = 1,1.(1,5.1,5).25.1,85 = 138,5(kN)
Nội lực tính tốn thực tế xác định đến đáy đài (tại trọng tâm mặt bằng cọc):
Ntt = 138,5 + 1172,5 =1311 (kN)
tt
tt
M tty = M 0y
+ Q0x
.h d = 4,1 + 3,5.0,9 = 7,25(kN.m)
tt
tt
M ttx = M 0x
+ Q 0y
.h d = 7,6 + 6,3.0,9 = 13,27(kN.m)

. Xác định lực truyền lên các cọc
Lực truyền xuống các cọc:

tt
N tt M ttx .y max M y .x max
P = ' + n'
+ n'
nc
2
∑ yi
∑ x i2
tt
j

i=1

i=1

Trong đó:
nc’ = 4 là số cọc trong móng.
M xtt : mơmen uốn tính tốn tương ứng quanh trục X.
M ytt : mơmen uốn tính tốn tương ứng quanh trục Y.
ymax : khoảng cách từ tim cọc biên đến trục X.
xmax : khoảng cách từ tim cọc biên đến trục Y.

yi ; xi: khoảng cách từ trục cọc thứ i đến trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các
cọc tại mặt phẳng đáy đài.
tt
Pmax,min
=

1311 13, 27.0,375 7, 25.0,375
±

±
4
4.0,3752
4.0,3752

tt
tt
= 337,5(kN) , Pmin
= 317,9(kN) , Ptbtt = 327, 7(kN)
Vậy ta có : Pmax

Trọng lượng tính tốn của cọc ( có xét đến đẩy nổi):
2
Qctt = n.A.γ∑.hci 1,1.0,
25 .(12,
45.15) 25,16(kN);
=
i =

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 20


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

375

y
2

x

1500
750

4

3

375

e

1

375

750
1500

375

5
Hình 4.1. Mặt bằng bố trí cọc
Kiểm tra điều kiện:

tt

Pmax + Pc = 337, 5 + 25,16=362,66(kN) < PSCT = 379, 7(kN)
 tt

Pmin = 327,7(kN) > 0

Kiểm tra điều kiện kinh tế:
tt
 PSCT − (Pmax
+ Pc ) 
(379,7 − 362,66).6
.n c =
= 0,15 < 1
PSCT
379,7

⇒ Thỏa mãn điều kiện kinh tế.
Vậy tận dụng được khả năng chịu tải của cọc, số lượng cọc đã chọn là hợp lý.
tt
= 317, 9(kN) > 0 nên không phải tính tốn kiểm tra theo điều kiện
Mặt khác Pmin
chống nhổ.

1.2 Kiểm tra móng theo TTGH II:
1.2.1. Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy khối móng quy ước:
Tính góc ma sát trung bình:
Lớp đất

ϕi

hi(m)

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

φi .h i

∑ φi .h i

∑ hi

Trang 21

φTB


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

2

7,29

7,6

55,4

3

11,42

2

22,84

4

9,19

1,2

11,03

5

17,02

1,85

31,5

φ tb = 13,35o => α =

120,77

12,65

13,35

φ tb 13,350
=
= 3,340
4
4

Kích thước đáy khối quy ước:
0, 25
) + 2.12, 45 tan 3,34 = 2,85(m)
2
0, 25
BM = B '+ 2 H tan α = (0,75 + 2 ×
) + 2.12, 45tan 3,34 = 2,85( m)
2
LM = L '+ 2 H tan α = (0,75 + 2 ×

Với L’ ,B’ là khoảng cách 2 mép ngoài của dãy cọc;
H = 12,45 m là chiều cao từ đáy đài đến mũi cọc .
Trọng lượng tiêu chuẩn của khối móng qui ước trong phạm vi chiều cao đài:
N1tc = L M .BM .h tb .γ = (2,85.2,85.1,85.20) = 300,5(kN)

- Trọng lượng của khối quy ước kể từ đế đài đến chân cọc
N 2tc =L .B .Σγ i.hi
M
M

= 2,85.2,85.(8,25.7,4+10,9.2+9,14.1,2+10,6.1,85) = 921,3 (kN)
- Trọng lượng của cọc trong khối quy ước :

N3tc = nc.fc.γ cọc.Lc=4.0,252.(12,45.15) = 91,5 kN

-Trọng lượng khối móng quy ước:
tc
N qu
= N1tc + N 2tc + N 3tc = 300,5 + 921,3 + 91,5 = 1313,3kN

- Tải trọng tại đáy khối qui ước:
tc
N tc = N 0tc + N qu
= 977, 08 + 1313,3 = 1898, 4kN

M tcy = M oytc + Qoxtc × ( h m + 27, 45 ) = 4,1 + 3,5 × ( 0,9 + 12,45 ) = 50,8KNm
M tcx = M oxtc + Qoytc × ( h m + 27,45 ) = 7,6 + 6,3 × ( 0,9 + 12, 45 ) =91,7KNm
Độ lệch tâm theo trục X:
ex =

M x tc
91, 7
=
= 0, 07(m)
tc
N
1898, 4

Độ lệch tâm theo trục Y:
SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 22

TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ey =

M y tc
N

tc

=

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHÓA 2013-2018

50,8
= 0, 039(m)
1898, 4

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:
p tcmax =
min

tc
p max
=
min

N tc

L M .BM

 6.e y 6.e x

1
ữ
LM
BM


1898, 4
6 ì 0, 039
6 ì 0,07 
1 ±
±

2,85.2,85 
2,85
2,85 ÷


tc
tc
tc
p max
= 278,4 (kN/m2); p min = 180,08(kN/m2); p tb = 229,24(kN/m2)

- Cường độ tính tốn của đất ở đáy khối móng quy ước:
RM =

m1m 2
( A.BM .γ II + B.H M .γ 'II + D.CII − ho .γ 'II )
k tc

Trong đó :
ktc = 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với đất.
m1 = 1,4 vì cọc cắm vào lớp cát hạt vừa ( bảng 11 TCVN 10304-2014).
m2= 1,0 vì cơng trình là khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm
C II = 0 vì đất dưới mũi cọc là cát hạt vừa.

A, B, D trị số tra bảng 3-2 dựa theo trị số ϕ ở đáy khối quy ước
ϕ = 17,02°→A = 0,39; B = 2,58; D = 5,16
Trọng lượng riêng đất dưới đáy khối quy ước: γ II = γ dn = 4,17(kN/m3).
Trọng lượng riêng đất từ đáy khối quy ước trở lên:

γ 'II =

∑γ h
∑h
i

i

i

=

8, 25.7, 4 + 10,9.2 + 9,14.1, 2 + 10,6.1,85
= 7,92 kN/ m 3
12, 45

RM = R M =
=

m1m 2
A.BM .γ II + B.H M .γ 'II + D.C II )
(
k tc

1, 4.1
( 0,39.2,85.10,6 + 2,58.12, 45.7,92 ) = 372,65(kN / m2 )
1

Kiểm tra điều kiện áp lực tại đáy khối móng quy ước:
tc
pmax
= 278,4(kN / m 2 ) < 1,5RM = 1,5.372,65( kN / m 2 )

ptbtc = 229, 24(kN / m 2 ) < RM = 372,65(kN / m 2 )

Vậy nền đất dưới mũi cọc đảm bảo điều kiện áp lực.

SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 23


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

Độ lún của nền móng cọc được tính theo độ lún của nền móng khối quy ước
Ta có thể tính tốn được độ lún của nền theo qua niệm nền biến dạng tuyến tính.
Trường hợp này đất từ chân cọc trở xuống có độ dày lớn. Đáy của khối quy ước có
diện tích bé nên ta dùng phương pháp cộng lún các lớp phân tố để tính tốn.
Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước :

σ btz = HM = ∑ γ i .hi = 8,25.7,4 + 10,9.2 + 9,14.1,2 + 10,6.1,85 = 113,4(kN / m 2 )
Ứng suất gây lún ở đáy khối móng quy ước:
bt
bt
σ glz=0 = p tbtc - σ z=H
= 229, 24 − 113,4 = 115,84 > 0, 2.σ z=H
= 0, 2.113, 4 = 22,68(kN / m2 )
M
M

→vậy nền dưới đáy khối móng quy ước cần phải kiểm tra lún.
Tính tốn độ lún của nền:
Chia nền đất dưới đáy khối quy ước thành các lớp đồng nhất có chiều dày
hi ≤

BM 2,85
=
= 0, 71m chọn hi = 0,7 m
4
4

STT Chiều z(m)
dày

2z/b

l/b

k

0
0
0.7
0.7
0.7
0.7
0.8

0
0.00
0.49
0.98
1.47
1.96
2.53

1.00
1.00
1.00
1.00
1.00

1.00
1.00

1
1.00
0.92
0.71
0.50
0.35
0.24

1
2
3
4
5
6
7

0
0
0.7
1.4
2.1
2.8
3.6

σ gl
σ bt
E0

2
2
(kN/m ) (kN/m ) (kN/m2)
115.84
115.84
106.98
82.421
57.755
40.07
27.722

113.4
113.4
119.97
126.53
133.1
139.66
147.17

20000
20000
20000
20000
20000
20000

Bảng tính lún
Tại điểm thứ 5 có độ sâu z= 3,2 tính từ đáy khối móng quy ước có:
σ glz=3,6 = 27,722 kPa < 0,2 σ btz= 3,6 = 0,2.147,17 = 29,4 kPa
→ Do vậy, ta lấy giới hạn nền đến độ sâu 3,6 m kể từ đáy khối móng quy ước.

-Độ lún (S) của nền được xác định theo công thức sau:

σglzi .hi
S = β.∑
Eoi
Ta thấy: S = 0,92cm < S gh = 10cm.
Do đó thỏa mãn về điều kiện độ lún tuyệt đối.
1.2.4 Tính tốn độ bền và cấu tạo móng.
SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 24

S(m)

0
0.0031
0.0027
0.002
0.0014
0


TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
XÂY DỰNG DD&CN KHĨA 2013-2018

1.2.4.1. Vật liệu.
- Bêtơng B25 có Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa

- Thép CII có Rs = 280 MPa
- Đài cọc có các thanh thép chờ để đổ cột . Lớp Bêtơng lót đáy đài, giằng dùng vữa
ximăng, cát, gạch vỡ hoặc đá 4x6, cấp bền B7,5 dày 100mm
1.2.4.2. Kiểm tra móng theo điều kiện chọc thủng.
a, Kiểm tra chọc thủng của cột đối với đài
Chiều cao đài phải thỏa mãn điều kiện:

P ≤ α1. ( bc + c2 ) + α 2 . ( lc + c1 )  h0 .Rbt
2

2

150

800
650

h 
h 
Trong đó: α1 = 1,5 1 +  0 ÷ , α 2 = 1,5. 1 +  0 ÷
 c1 
 c2 

375

2

3

4

375

e

1

1500
750

100 100
300

c 1 lc

c1

5
tt
Pmax,min
=

1311 13, 27.0,375 7, 25.0,375
±
±
4
4.0,3752
4.0,3752

tt

tt
tt
Vậy ta có : Pmax = 337,5(kN) , Pmin = 317,9(kN) , Ptb = 327, 7(kN)

Lực truyền lên các cọc trong đài:
SVTH:PHÙNG MINH HẢO– LỚP: 14X8

Trang 25