THUYẾT MINH ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

Đồ án mơn học: Nền và Móng

PHẦN 1: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG NƠNG
1. Tài liệu thiết kế:
1.1. Tài liệu về cơng trình
1.1.1. Đặc điểm cơng trình
Cơng trình kết cấu nhà BTCT
- Sơ đồ mặt bằng móng sơ đồ 4 như hình vẽ :

6000
14000

6000

4500

4500

4500

4500

4500

4500

30

4500

4500

4500

4500

4500

F

4500

54030

1

2

3

4

5

6

7

7'

8

9

10

10

12

13

Hình 1.1. Sơ đồ mặt bằng móng
1.1.2. Số liệu về tải trọng và kích thước các cột
- Tiết diện cột : chiều dài cột ac=55cm. Bề rộng cột bc=30cm
- Tải trọng tính tốn tác dung dưới chân cơt trình tại cote mặt móng cho ở bảng sau:

-

Tải trọng

N 0tt (kN)

M 0tty ( kN .m)

Q0ttx (kN )

Cột giữa C1

1043

71

25

Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột được xác định
N 0tc 

N 0tt
;
n

M 0tc 

M 0tt
;
n

Q0tc 

Q0tt
; Với n=1,15 (hệ số vượt tải)
n

Kết quả tính tốn tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột ở trong bảng sau
Tải trọng

N 0tc (kN)

M 0tcy (kN .m)

Q0tcx (kN )

Cột giữa C1

906,96

61,74

21,74

C

E

2000

D

B

6000

C

C1

2000

B

14000

6000

A

1.2. Tài liệu về địa chất cơng trình
- Phương pháp khảo sát lấy mẩu theo thí nghiêm trong phịng, kết hợp xun tĩnh (CPT)
và xuyên tiêu chuẩn (SPT)
- Khu vực xây dung gồm 4 lớp đất (kể cả lớp đất tôn nền) có chiều dày và các chỉ tiêu cơ
lý ghi trong các bảng:

1


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Thứ tự lớp đất

Số hiệu

Chiều dày (m)

Tôn nền

htn=0,25

1

33

h1=2,8

2

4

h2=3,5

3

68

h3= �

+ Mực nước ngầm ở độ sâu 2,6m so với cote tự nhiên
1.3. Các tiêu xây dựng
- Tiêu chuẩn TCVN 9362 - 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình
- Tiêu chuẩn: TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
- Tiêu chuẩn TCVN 10304 - 2014: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
+ Độ lún tuyệt đối cho phép : Sgh =8cm
+ Chênh lệch độ lún tương đối cho phép

s
gh  0, 2%
l

2. Xử lý và đánh giá số liệu địa chất cơng trình.
2.1. Xử lý và đánh giá chỉ tiêu cơ lý của nền đất
+ Lớp đất tôn nền dày 0,25m, dung trọng lớp đất tôn nền  tn  18,5(kN / m3 )

2.1.1. Lớp thứ 1: Số hiệu 33 chiều dày h1=2,8m
Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Kết quả thí nghiệm nén
ép e-p với áp lực nén p

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

(kN/m2)
100
0,847

200
0,822

300
0,798

400
0,776

Wnh

Wd

W



(%)

(%)

(%)

(kN / m3 )

38,6

24,5

29,5

18,6


2,69



Ctc

qc

(độ)

(kN / m 2 )

(kN / m 2 )

21

24

1390

N
12

+ Hệ số rõng tự nhiên e0
e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2, 69.10.(1  0, 01.29,5)
1 
 1  0,873

18, 6

+ Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kN/m2
a100 200 

e100  e200 0,847  0,822

 2,5.10 4 ( m 2 / kN )
p200  p100
200  100

a100 200  2,5.104 (m2 / kN )   105 103  ( m2 / kN ) → đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số dẽo
A =Wnh - Wd = 38,6% - 24,5% = 14,1 %
Ta có A  14,1  7 17  → đất thuộc loại đất á sét
+ Chỉ số độ sệt B
2


Đồ án mơn học: Nền và Móng
B

W  Wd
29,5  24,5

 0,35
Wnh  Wd 38, 6  24,5

Ta có B  0,35   0, 25 0,5 → đất ở trạng thái dẽo cứng
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=1390(kN/m2) ή  500;1500 

đất ở trạng thái dẽo cứng

+ Xuyên tiêu chuẩn N

 8 15 
N=12 θ�

đất ở trạng thái dẽo

+ Mô đun nén ép (mô đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nỡ hơng)

Với đất á sét trạng thái dẻo cứng có E01   .qc  5.1390  6950(kN / m 2 )
+ Độ no nước:
G

0, 01.W . 0, 01.29,5.2,69

 0,91
e0
0,873

G= 0,91 > 0,8→ đất trạng thái bảo hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 1 là lớp đất á sét trạng thái dẽo cứng và bảo hòa nước

Hình 1.2. Đường cong nén lún của đất thứ 1 (á sét)

3


Đồ án mơn học: Nền và Móng

2.1.2. Lớp đất thứ 2: Số hiệu 4 chiều dày 3,5m
Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Kết quả thí nghiệm nén
ép e-p với áp lực nén p

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

(kN/m2)
100

0.653

200
0.625

300
0.594

400
0.562

Wnh

Wd

W



(%)

(%)

(%)

(kN / m3 )

23,4

16,7

19,8

18,9


2,66



Ctc

qc

(độ)

(kN / m 2 )

(kN / m 2 )

23

20

1140

N
12

+ Hệ số rõng tự nhiên e0

e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2,66.10.(1  0, 01.19,8)
1 
 1  0, 686

18,9

+ Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kN/m2
a100 200 

e100  e200 0, 653  0, 625

 2,8.10 4 ( m 2 / kN )
p200  p100
200  100

a100 200  2,8.104 ( m2 / kN )   10 5 10 3  ( m 2 / kN ) → đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số dẽo
A =Wnh - Wd = 23,4% - 16,7% = 6,7 %
Ta có A  6, 7   1 7  → đất thuộc loại đất á cát
+ Chỉ số độ sệt B
B

W  Wd 19,8  16, 7

 0, 46
Wnh  Wd 23, 4  16, 7

Ta có B  0, 46   0 1 → đất ở trạng thái dẽo
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=1140(kN/m2) ή  500;1500 

đất ở trạng thái dẽo cứng

+ Xuyên tiêu chuẩn N

 8 15 
N=12 θ�

đất ở trạng thái dẽo

+ Mô đun nén ép (mô đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nỡ hơng)
Với đất á cát trạng thái dẻo có E02   .qc  5.1140  5700(kN / m 2 )
+ Độ no nước: Do lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên bảo hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 2 là lớp đất á cát trạng thái dẽo và bảo hòa nước

4


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Hình 1.3. Đường cong nén lún của đất thứ 2 (á cát)
2.1.3. Lớp đất thứ 3: Số hiệu 68 chiều dày vô cùng
Bảng các chỉ tiêu cơ lý của đất

Thành phần hạt ( %) tương ứng với đường
kính các cở hạt (mm)

>5

5-2

2-1

1-0.5

0.50.25

2,5

8,0

17,5

26

15,0

0.250,1

<0.1

20,5

10,5

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất
W

(%)
18,2




3

(kN / m )
18,5


(độ)

2,64

33

qc

c

N

2

(kN / m ) (kN / m 2 )
7

6600

24

+ Hàm lượng cở hạt có d>0,5mm chiếm 2,5+8,0+17,5+26,0=54,0% >50% → đây là đất
cát thơ
+ Hệ số rõng tự nhiên e0
e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2, 64.10.(1  0, 01.18, 2)
1 
 1  0, 687

18,5

Ta có 0,55≤e0=0,687 ≤0,70→ đất ở trạng thái chặt vừa
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=6600 (kN/m2) =6,6(Mpa) ή  5;15

đất ở trạng thái chặt vừa

+ Độ no nước : Do lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên bảo hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 3 là lớp đất cát thô trạng thái chặt vừa và bảo hịa nước
+ Mơ đun nén ép (mơ đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nở hơng) Với đất cát thơ
trạng thái chặt vừa có: E03   .qc  3.6600  19800(kN / m 2 )
5


Đồ án mơn học: Nền và Móng

htn=0.25m

2.2. Vẽ mặt cắt địa chất

Lớp tôn nền: dày 0,25m. γtn=18,5(kN/m3)

Lớp 1: Á sét, dẽo cứng, bảo hòa nước.

h1=2.8m

γ=18,6(kN/m3), ∆=2,69; a100-200=2,5.10-4 (m2/kN);
φ=210; Ctc=24(kN/m2); B=0,35;

33

qc=1390(kN/m2); N=12; G=0,91; E01=6950(kN/m2)

MNN

- 2.60m

h2=3.5m

Lớp 2: Á cát, dẽo, bảo hòa nước
γ=18,9(kN/m3), ∆=2,66; a100-200=2,8.10-4 (m2/kN); φ=230;

4

Ctc=20(kN/m2); B=0,46;
qc=1140(kN/m2); N=12; G=0,77; E02=5700(kN/m2)

Lớp 3: Cát thơ, chặt vừa, bảo hịa nước

h3=

8

γ=18,5(kN/m3), ∆=2,64

68

eo=0,687; φ=330; Ctc=7(kN/m2)
qc=6600(kN/m2); N=24 G=0,70; E03=19800(kN/m2)

Hình 1.4. Mặt cắt địa chất

6


Đồ án mơn học: Nền và Móng

2.3. Nhận xét và đánh giá tính năng xây dựng của nền đất.
Nhận thấy lớp đất tứ nhất là lớp đất á sét chiều dày 2,8m có các chỉ tiêu cơ lý sau:
+ hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 kN/m2
a100 200 θ�
2,5.104 (m 2 / kN ) �
105 103 �
(m 2 / kN )
�
�

đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số độ sệt B
Ta có B  0,35   0, 25 0,5 → đất ở trạng thái dẽo cứng
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=1390(kN/m2) ή  500;1500 

đất ở trạng thái dẽo cứng

+ Xuyên tiêu chuẩn N

 8 15 
N=12 θ�

đất ở trạng thái dẽo

Đây là loại đất á sét có tính chất tương đối, chiều dày khá lớn nên ta có thể dùng
làm nền thiên nhiên cho cơng trình xây dựng mà khơng cần các biện pháp xữ lý nền
2.4. Đề xuất phương án móng
Do cơng trình có tải trọng khơng q lớn, mực nước ngầm nằm khá sâu so với mặt
đất tự nhiên, nền đất dưới cơng trình là tương đối tốt nên đề xuất phương án móng đơn
bê tơng cốt thép dưới cột trên nền thiên nhiên.
Các tường chen, bao che có thể dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ
Các khối nhà có tải chênh lệch được tách rời ra bởi các khe lún

7


Đồ án mơn học: Nền và Móng

3.1. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG NƠNG CỘT GIỮA
3.1.1. Chọn vật liệu làm móng:
+ Chọn bê tơng cấp độ bền B20 có:
Rb=11,5 Mpa=11500 kN/m2, Rbt =0,9 Mpa=900 kN/m2
+ Cốt thép nhóm CII có: Rs=Rsc=280 Mpa=280000 kN/m2 làm cốt chịu lực.
Nhóm CI có: Rs=Rsc=225 Mpa = 22500 kN/m2
Rsw=175 Mpa = 17500 kN/m2 làm cốt đai.
3.1.2. Chọn chiều sâu chơn móng:
Theo điều kiện địa chất thủy văn mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 2,6m.
Chọn chiều sâu chơn móng cách mặt đất tự nhiên 1,8m. Đảm bảo đáy móng cách mực
nước ngầm 0,8m khơng nhỏ hơn 0,5m. Tơn nền nhà lên 0,25m
Đáy hố móng được đổ một lớp bê tơng lót bê tơng đá 4x6B10.
Đế móng đặt vào lớp đất á sét có  = 210, Ctc = 24 (kN/m2).

0.25m

+0.00m

2.05m
1.8m

-1.80m

đất á sét có  = 210, Ctc = 24 (kN/m2).
Hình 1.4. Chiều sâu chơn móng nơng cột giữa
3.1.3. Xác định sơ bơ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn
Do móng chịu tải trọng lệch tâm nên kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều
kiện sau:
tc

�
 max
�1, 2.R tc
� tc
 tb �R tc
�
� tc
 min  0
�

- giả thiết bề rộng đáy móng b = 1,6m
Áp lực tiêu chuẩn dưới đáy móng: theo TCXD 9362-2012 ta có:
Rtc =

m1.m2
(A.b. + B.h.’ + D.ctc- h0.’ )
K tc

+ Đáy móng đặt lớp đất á sét có B=0,35: tra bảng ta có m1=1,2
8


Đồ án mơn học: Nền và Móng

+ Kết cấu khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm nên : m2=1
Vì tơn nền hai bên móng giữa nên trong cơng thức tính Rtc thay h=h’ để tính tốn, với
h’ là chiều sâu chơn móng tính từ đáy móng đến mặt đất tơn nền.
do đó h’=h+htn=1,8+0,25=2,05m
+  là dung trọng của lớp đất dưới đáy móng:  = 18,6 KN/m3
+ ’ dung trọng trung bình của lớp đất từ đáy móng trở lên

’ =

� .h
�h
i

i

i



 tn .htn   1.h 18,5.0, 25  18, 6.1,8

 18,59kN / m3
htn  h1
0, 25  1,8

+ Ktc là hệ số tin cậy: số liệu địa chất theo tài liệu trực tiếp Ktc=1,0
+ Nhà không có tầng hầm h0=0
+ Đáy móng đặt trong lớp đất Á sét có  = 21o tra bảng ta có
A = 0,56; B = 3,25; D = 5,85
Suy ra
Rtc = [0,56.1,6 .18,6+ 3,25.2,05.18,59+5,85.24] = 337,11 (kN/m2)
Để đảm bảo điều kiện nền biến dạng tuyến tính thì diện tích sơ bộ đáy móng phải thỏa
điều kiện sau:
N 0 tc
906,96

 3, 06m 2

Fđt≥ tc
R   tb .h ' 337,11  20.2, 05

Do móng chịu tải trọng lệch tâm Moy và Qox nên ta tang diện tích đáy móng lên
Flt= K.Fđt = 1,05.3,06=3,22m2
Flt 3, 22

 2, 01m
b
1, 6

Vậy a �

chọn a=2,1m

3.1.4. Kiểm tra kích thước móng đã chọn theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn:
Điều kiện Kiểm tra
tc
�
 max
�1, 2.Rtc
� tc
 tb �R tc
�
� tc
 min  0
�

Với tcmax,min=
G=a.b.h’. tb=2,1.1,6.2,05.20=137,76kN

a  ac 2,1  0, 55

 0,39m .
4
4

Giả thiết sơ bộ chiều cao làm việc của móng h0 �
Chọn h0=0,45m, và lớp bê tông bảo vệ c=0,05m
� hm  ho  c  0, 45  0, 05  0,50m
ea 

M 0tcy  Q0tcx .hm
N G
tc
0



61,74  21, 74.0,5
 0,070m
906,96  137, 76

→
9


Đồ án mơn học: Nền và Móng

 tbtc 

tc
tc
 max
  min
373,11  248, 74

 310,93kN / m 2
2
2

Kiểm tra điều kiện
tc
�
 max
 373,11(kN / m 2 )  1, 2.R tc  1, 2.337,11  404,53( kN / m2 )
� tc
 tb  310,93(kN / m 2 )  R tc  337,11( kN / m2 )
�
� tc
 min  248, 74(kN / m 2 )  0
�

Kiểm tra sự hợp lý của kích thước đáy móng
tc
�
1, 2 Rtc   max
404,53  373,11

%


.100% 
.100%  7,8%  10%
�1
tc
1, 2 R
404, 53
�
�
tc
tc
� %  R   tb .100%  337,11  310,93 .100%  7,8%  10%
2
�
R tc
337,11
�

Ta thấy 1 % và 2 % đều nhỏ hơn 10% vậy kích thước đã chọn là hợp lý. Móng tận dụng
tối đa khả năng làm việc của nền trong giai đoạn biến dạng tuyến tính
+0.250m

Tô
n
nề
n

0.25m +0.00m
tc

N0 =906.96kN

2.05m

tc

tc
0x

Q =21.74kN

M 0y =61.74kN.m
1.8m

ásé
t

0.5m

248.74(kN/m2)

310.93(kN/m2)

-1.80m

373.11(kN/m2)
310.93(kN/m2)

1.6m

0.3m
0.55m

310.93(kN/m2)
2.1m

Hình 1.5. Kích thước đáy móng và sự phân bố ứng suất dưới đáy móng nơng cột giữa
3.1.5 .Kiểm tra kích thước của móng theo điều kiện biến dạng
Nhằm hạn chế độ lún làm nứt nẻ, hư hỏng cơng trình, nên kiểm tra độ lún của
móng theo TTGH2 để đảm bảo cơng trình được sử dụng bình thường.
Để xác định độ lún của móng ta sử dụng phương pháp cộng lún từng lớp
10


Đồ án mơn học: Nền và Móng

+ Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi với
0,2b hi  0,4b ↔ 0,2.1,6 hi  0,4.1,6↔ 0,32m hi  0,64m .
chọn hi = 0,5 m
+ Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân gây ra tại lớp phân tố thứ i theo
công thức sau;
btzi =∑ i .hi (kN/m2)
i , hi : Lần lượt là dung trọng và chiều dày của lớp phân tố thứ i
Đối với các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm thi dùng đn
 dn 

 0 (   1)
(1  e0 )

 0  10kN / m3

Do mực nước ngầm ở độ sâu 2,6m nên có một phần lớp đất thứ 1(lớp á sét), lớp

đất thứ 2 (á cát) và lớp đất thứ 3 cát thô nằm dưới mực nước ngầm
- Lớp 1 đất á sét:  dn1 

10.(2, 69  1)
 9, 02kN / m3
(1  0,873)

- Lớp 2 đất á cát:  dn 2 

10.(2, 66  1)
 9,85kN / m3
(1  0, 686)

- Lớp 3 Cát thô :  dn3 

10.(2, 64  1)
 9, 72kN / m3
(1  0, 687)

Kết quả tính btzi tạị từng độ sâu zi ghi ở cột (7)
+ Xác định ứng suất gây lún
gl =

N 0TC
 ( tb   1 ).h = tctb - 1.h = 310,93 -18,6.1,8= 277,45 (kN/m2)
F

+ Tính và vẽ biểu đồ ứng suất nén phụ thêm zi tại cá vị trí lớp đất được chia
zi = K0i.gl
Hệ số k01 phụ thuộc tỷ số a/b và zi/b. tra bảng ghi vào cột (6)

Giá trị zi ghi vào cột (8)
+ Xác định chiều vùng chịu nén Ha dựa vào điều kiện zi< 0,2btzi
+ Tính toán độ lún của lớp đất phân tố thứ i trong phạm vi từng lớp theo công thức:
- Với những lớp đất có kết quả thí nghiệm nén lún
Si 

e1i  e2i
hi
1  e1i

Trong đó : e1i , e2i được xác định bởi biểu đồ đường cong nén lún tương ứng với cấp
áp lực P1i và P2i với:
 Zibt 1   zibt
(kN/m2)
2
   zi
P2i  P1i  Pi  P1i  zi 1
(kN/m2)
2
P1i 

11


Đồ án mơn học: Nền và Móng
Pi 

 zi 1   zi
(kN/m2)
2

Hình 1.6. Biểu đồ phân bố ứng suất gây lún dưới đáy móng
- Xác định chiều sâu vùng chịu nén Ha dựa vào điều kiện;
 z 10 �0, 2 zbt � 15,54(kN / m2 )  0, 2.84, 67  16,93( kN / m2 ) : Vậy Ha=4,5m

12


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Bảng 1: Bảng tính độ lún của móng nơng cột giữa
Lớp
phân
tố

Lớp
đất

zi

zi/b

a/b

K0i

(m)
(1)

(2)

1

Á cát

2

Á cát

3

Á cát

4

Á sét

5

Á sét

6

Á sét

7

Á sét

8

Á sét

9

Á sét

10

Á sét

e1i

 btzi

 zi

Pi

P1i

P2i

(kN/m2)

(kN/m2)

(kN/m2)

(kN/m2)

(kN/m2)

(9)

(10)

(11)

(12)

268.71

37.2

305.91

234.59

44.64

194.08

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

0
0.4
0.4
0.8
0.8

0
0.25
0.25
0.5
0.5

1.31
1.31
1.31
1.31
1.31

1
0.937
0.937
0.754
0.754

33.48

40.92
40.92
48.36
48.36

277.45
259.97
259.97
209.2
209.2

1

0.63

1.31

0.645

50.16

178.96

1
1.5
1.5
2
2
2.5
2.5

3
3
3.5
3.5
4
4

0.63
0.94
0.94
1.25
1.25
1.56
1.56
1.88
1.88
2.19
2.19
2.5
2.5

1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31

1.31
1.31
1.31
1.31

0.645
0.434
0.434
0.295
0.295
0.209
0.209
0.153
0.153
0.117
0.117
0.084
0.084

50.16
55.09
55.09
60.02
60.02
64.95
64.95
69.88
69.88
74.81
74.81

79.74
79.74

178.96
120.41
120.41
81.85
81.85
57.99
57.99
42.45
42.45
32.46
32.46
23.31
23.31

4.5

2.81

1.31

0.056

84.67

15.54

e2i

hi

Si

(m)

(m)

(13)

(16)

(17)

0.863

0.797

0.4

0.0142

279.23

0.861

0.803

0.4

0.0125

49.26

243.34

0.86

0.812

0.2

0.0052

149.69

52.63

202.32

0.669

0.624

0.5

0.0135

101.13

57.56

158.69

0.667

0.637

0.5

0.009

69.92

62.49

132.41

0.665

0.644

0.5

0.0063

50.22

67.42

117.64

0.664

0.648

0.5

0.0048

37.46

72.35

109.81

0.663

0.65

0.5

0.0039

27.89

77.28

105.17

0.661

0.652

0.5

0.0027

19.43

82.21

101.64

0.659

0.653

0.5

0.0018

Nhân xét: Tổng độ lún ΣSi=0,0739m=7,39cm
13


Đồ án mơn học: Nền và Móng

3.1.6 .Kiểm tra nền theo điều kiện cường độ và ổn định
Nền đất không thuộc nền đá, nền cát rất chặt, sét rất cứng nên không cần kiểm tra
nền theo kiện cường độ và ổn định
3.1.7.Tính chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng :
Áp lực tính tốn đáy móng
tcmax,min=
ea 

M 0tty  Q0ttx .hm
N

tt
0



71, 0  25, 0.0,5
 0, 080m
1043

→
 tbtt 

tt
tt
 max
  min
381,37  239, 46

 310, 42kN / m2

2
2

tt

N0 =1043kN
tt

M 0y =71kN.m

tt
0x

Q =25kN
h0=0.45m

hm=0.5m

c=0,05m

tt
m
in =239.46(kN/m2)

cttt

tbtt =310.42(kN/m2)
act

tt =381.37(kN/m2)

m
ax

tbtt =310.42(kN/m2)

act

ad

bct

2

h0

b=1.6m

1

bc

bd

h0
h0

ac

h0

bct

tbtt =310.42(kN/m2)

a=2.1m

Hình 1.7. Sơ đồ tính tốn chọc thủng
+ Áp lực tính tốn trong phạm vi Fct
tt
 cttt   max
(

tt
tt
 max
  min
).act .
2

14


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Với act 

a  a c 2h0 2,1  0,55  2.0, 45

 0,325m
2

2

bct 

�  
tt
ct

b  b c 2h0 1, 6  0,3  2.0, 45

 0, 20m
2
2

tt
max

tt
tt
 max
  min
381,37  239, 46
(
).act  381,37  (
).0,325  359, 41KN / m 2 )
a
2,1

tt
 max

  cttt 381,37  359, 41
�  ct 

 370,39 KN / m 2 )
2
2

Nhận thấy
 ct .act  370,39.0,325  120,38( KN / m)   tbtt .bct  310, 42.0, 2  62, 08 kN/ m)

Do đó móng chỉ bị chọc thủng theo tháp chọc thủng 1
Điều kiện bền:
Pct1tt  0,75.Rbt.btb.h0
Ta có: VT : Pcttt1   ct .Fct1   ct .act .b  370,39.0,325.1, 6  192, 60 Kn
Vế phải :
Ta có bd=bc + 2.h0=0,3+2.0,45=1,2m< b=1,6m nên btb=bc+h0
Vế phải:
� ct = 0,75.Rbt.btb.h0= 0,75.900.(0,3+0,45).0,45=227,81 kN .
tt
Nhận thấy Pct1  192, 60 Kn  ct  227,81kN

Vậy chiều cao móng đã chọn thõa mãn điều kiện chọc thủng
chiều cao móng là: hm=h0+c=0,45+0,05=0,5m
3.1.8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng
Coi cánh móng như dầm consle ngàm tại tiết diện chân cột chịu phản lực đất nền
dưới đáy móng tác dụng lên.
Sơ đồ tính tốn cốt thép móng như hình vẽ:

15

Đồ án mơn học: Nền và Móng

tt

N0 =1043kN
tt

M 0y =71kN.m

tt
0x

Q =25kN
h0=0.45m

hm=0.5m

c=0,05m

tt
min
=239.46(kN/m2)

tt
max
=381.37(kN/m2)

1tt

tt
tb
=310.42(kN/m2)

I

tt
tb
=310.42(kN/m2)

2
b=1.6m

II

bc=0.3m

II
ac=0.55m

tbtt =310.42(kN/m2)

I
a=2.1m

1tt

tt
max
=381.37(kN/m2)

Hình 1.8. Sơ đồ tính tốn cốt thép cho móng
a. Tính cốt thép cho móng theo phương cạnh dài: (tiết diện tính tốn I-I)
- Mơ men uốn do phản lực đất nền gây ra tại tiết diện I-I
M I I  (

tt
2. max
  1tt
a  ac 2
).b.(
)
6
2

tt
tt
 max
  min
a  ac
).(
)
a
2
381,37  239, 46 2,1  0,55
 381,37  (
).(
)  329, 0( KN / m 2 )
2,1
2

tt
 1tt   max
(

M I I  (

-

Diện tích cốt thép trong móng theo phương cạnh dài
ASI  I 

-

2.381,37  329, 0
2,1  0,55 2
).1, 6.(
)  174,86kN .m
6
2

M I I
174,86

 15, 42.104 m 2  15, 42m 2
0,9.Rs .h0 0,9.280000.0, 45

Yêu cầu cấu tạo của thép trong móng :
16

Đồ án mơn học: Nền và Móng

+ Đường kính cốt thép ≥10mm
+ Khoảng cách giữa các thanh 100mm ≤s ≤ 200mm
Chọn thép 14 có diện tích một thanh aS =1,54cm2 ;
số lượng thanh thép
n

AsI  I 15, 42

 10, 01(thanh)
as
1, 54

Chọn 1114 có diện tích ASchon  16,94cm2
-

Khoảng cách giữa các thanh thép:
a

b  2.c 1600  2.50

 150mm . Chọn a=150mm
n 1
11  1

- Vậy bố trí cốt thép theo phương cạnh dài của móng là 1114a150. chiều dài mỗi thanh
L=2100-2.35=2030mm
b. Tính cốt thép cho )móng theo phương cạnh ngắn : (tiết diện tính tốn II-II)

- Mơ men uốn do phản lực đất nền gây ra tại tiết diện II-II
M II  II   tbtt .a.

-

(b  bc ) 2
(1, 6  0,3) 2
 310, 42.2,1.
 137, 71( kN .m)
8
8

Diện tích cốt thép trong móng theo phương cạnh ngắn
ASII  II 

M II  II
137, 71

 12,14.104 m2  12,14cm2
0,9.Rs .h0 0,9.280000.0, 45

Chọn thép 12 có diện tích một thanh aS =1,13 cm2 ;
số lượng thanh thép
n

AsII  II 12,14

 10, 74(thanh)
as
1,13

chon
2
Chọn 1112 có diện tích AS  12, 43cm

-

Khoảng cách giữa các thanh thép:
a

b  2.c 2100  2.50

 200mm . Chọn a=200mm
n 1
11  1

- Vậy bố trí cốt thép theo phương cạnh ngắn của móng là 1112s200.
chiều dài mỗi thanh L=1600-2.35=1530mm

17


ỏn mụn hc: Nn v Múng

2ỉ12
5
L=2800
4ỉ18
4
L=2800

540

Đ ấT TÔ N NỊN

ÐÀ KI? NG 200x300
+0.250

250

+0.000-

1800

1300

8Ø6a200 3
L=1600
50

11Ø14a150
1
L=1030

-1.300

450

11Ø12a200 2
L=1530

280

280

100

100

250 250

Á
SÉT

50

-1.800

50

25

BÊ TƠNG LĨT MĨNG
ÐÁ 4x6 B10

D'

100

200

5

4Ø18
L=2800

4

300

6

1800
1600

550

2Ø18
L=2800

100

36
0

100

2100
2300

11Ø14a150

L=2030

1

11Ø12a200
L=1530

2

100

B
BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO MĨNG NƠNG CỘT GIỮA

18


Đồ án mơn học: Nền và Móng

PHẦN 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CỌC
1. Tài liệu thiết kế:
1.1. Tài liệu về cơng trình
1.1.1. Đặc điểm cơng trình
Cơng trình kết cấu nhà BTCT
- Sơ đồ mặt bằng móng sơ đồ 4 như hình vẽ :

6000
4500

4500

4500

4500

4500

4500

30

4500

4500

4500

4500

4500

14000

6000

2000

D

B

6000

C

C1

2000

B

14000

6000

A

C

E
F

4500

54030

1

2

3

4

5

6

7

7'

8

9

10

10

12

13

Hình 2.1. Sơ đồ mặt bằng móng
1.1.2. Số liệu về tải trọng và kích thước các cột
- Tiết diện cột : chiều dài cột ac=55cm. Bề rộng cột bc=30cm
- Tải trọng tính tốn tác dung dưới chân cơt trình tại cote mặt móng cho ở bảng sau:

-

Tải trọng

N 0tt (kN)

M 0tty ( kN .m)

Q0ttx ( kN )

Cột giữa C1

1670

257

48

Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột được xác định
N 0tc 

N 0tt
;
n

M 0tc 

M 0tt
;
n

Q0tc 

Q0tt
; Với n=1,15 (hệ số vượt tải)
n

Kết quả tính tốn tải trọng tiêu chuẩn dưới chân các cột ở trong bảng sau
Tải trọng

N 0tc (kN)

M 0tcy (kN .m)

Q0tcx (kN )

Cột giữa C1

1452,17

223,48

41,74

1.2. Tài liệu về địa chất cơng trình
- Phương pháp khảo sát lấy mẩu theo thí nghiêm trong phịng, kết hợp xuyên tĩnh (CPT) và
xuyên tiêu chuẩn (SPT)
- Khu vực xây dung gồm 5 lớp đất (kể cả lớp đất tôn nền) có chiều dày và các chỉ tiêu cơ lý
ghi trong các bảng:
19

Đồ án mơn học: Nền và Móng

Thứ tự lớp đất

Số hiệu

Chiều dày (m)

Tôn nền

htn=0,25

1

16

h1=4,3

2

35

h2=4,9

3

32

h3=3,0

4

82

h4= �

+ Mực nước ngầm ở độ sâu 2,6m so với cote tự nhiên
1.3. Các tiêu xây dựng
- Tiêu chuẩn TCVN 9362 - 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình
- Tiêu chuẩn: TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
- Tiêu chuẩn TCVN 10304 - 2014: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
+ Độ lún tuyệt đối cho phép : Sgh =8cm
+ Chênh lệch độ lún tương đối cho phép

s
gh  0, 2%
l

2. Xử lý và đánh giá số liệu địa chất cơng trình.
2.1. Xử lý và đánh giá chỉ tiêu cơ lý của nền đất
+ Lớp đất tôn nền dày 0,25m, dung trọng lớp đất tôn nền  tn  18,5(kN / m3 )
2.1.1. Lớp thứ 1: Số hiệu 16 chiều dày h1=4,3m
Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Kết quả thí nghiệm nén ép
e-p với áp lực nén p

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

(kN/m2)
100
0.833

200
0.798

300
0.763

400
0.741

Wnh

Wd

W



(%)

(%)

(%)

(kN / m 3 )

34,6

27,9

32,4

18,9


2,67



Ctc

qc

(độ)

(kN / m 2 )

(kN / m 2 )

12

35

470

N
6

+ Hệ số rõng tự nhiên e0
e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2,67.10.(1  0, 01.32, 4)
1 
 1  0,870

18,9

+ Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 Kn/m2
a100 200 

e100  e200 0,833  0, 798

 3, 5.104 ( m 2 / kN )
p200  p100
200  100

a100 200  3,5.104 (m 2 / kN )   10 5 103  (m 2 / kN ) → đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số dẽo
A =Wnh - Wd = 34,6% - 27,9% = 6,7 %
Ta có A  6, 7   1 �7  → đất thuộc loại đất á cát
20


Đồ án mơn học: Nền và Móng

+ Chỉ số độ sệt B
B

W  Wd 32, 4  27, 9

 0, 67
Wnh  Wd 34, 6  27, 9

Ta có B  0, 67   0 1 → đất ở trạng thái dẽo
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=470(kN/m2)  500 � đất ở trạng thái dẽo mềm
+ Xuyên tiêu chuẩn N

 4 8
N=6 θ�

đất ở trạng thái dẽo mềm

+ Mơ đun nén ép (mơ đun biến dạng trong thí nghiêm không nỡ hông)
Với đất sét trạng thái dẻo cứng có E01   .qc  6.470  2820( kN / m 2 )
+ Độ no nước:
G

0, 01.W . 0, 01.32, 4.2, 67

 0,99
e0
0,870

G= 0,99 > 0,8→ đất trạng thái bảo hòa nước

Kết luận : Lớp đất thứ 1 là lớp đất á cát trạng thái dẽo mềm và bảo hịa nước

Đường cơng nén lún của lớp thứ nhất (á cát)

2.1.2. Lớp thứ 2: Số hiệu 35 chiều dày h2=4,9m
21


Đồ án mơn học: Nền và Móng
Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Kết quả thí nghiệm nén ép
e-p với áp lực nén p

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

(kN/m2)
100
0.803

200
0.771

300
0.744

400
0.722

Wnh

Wd



W


3

(%)

(%)

(%)

(kN / m )

44.2

20.4

28.7

18.8

2.70



qc

Ctc
2

(độ)

(kN / m )

(kN / m 2 )

23

23

1395

N
12

+ Hệ số rõng tự nhiên e0
e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2,70.10.(1  0, 01.28, 7)
1 
 1  0,848

18,8

+ Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 Kn/m2
a100 200 

e100  e200 0,803  0, 771

 3, 2.104 (m 2 / kN )
p200  p100
200  100

a100 200  3, 2.104 (m 2 / kN )   10 5 10 3  ( m 2 / kN ) → đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số dẽo
A =Wnh - Wd = 44,2% - 20,4% = 23,8 %
Ta có A  23,8  17 → đất thuộc loại đất sét
+ Chỉ số độ sệt B
B

W  Wd
28, 7  20, 4

 0,35
Wnh  Wd 44, 2  20, 4

Ta có B  0,35   0, 25 0,5 → đất ở trạng thái dẽo cứng
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=1395(kN/m2) ή  500;1500 

đất ở trạng thái dẽo cứng

+ Xuyên tiêu chuẩn N

 8 15
N=12 θ�

đất ở trạng thái dẽo

+ Mô đun nén ép (mơ đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nỡ hơng)
Với đất sét trạng thái dẻo cứng có E01   .qc  5.1395  6975(kN / m 2 )
+ Độ no nước: do lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên bảo hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 2 là lớp đất sét trạng thái dẽo cứng và bảo hòa nước

22


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Đường cơng nén lún của lớp thứ 2 (SÉT)
2.1.3. Lớp thứ 3: Số hiệu 32 chiều dày h2=3,0m
Các chỉ tiêu cơ lý của đất

Kết quả thí nghiệm nén ép
e-p với áp lực nén p

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất

(kN/m2)
100
0.836

200

0.807

300
0.781

400
0.76

Wnh

Wd



W


3

(%)

(%)

(%)

(kN / m )

36.3

25.8

29.6

18.5

2.68



qc

Ctc
2

(độ)

(kN / m )

(kN / m 2 )

20

25

1395

N
12

+ Hệ số rõng tự nhiên e0

e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2,68.10.(1  0, 01.29, 6)
1 
 1  0,877

18,5

+ Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100-200 Kn/m2
a100 200 

e100  e200 0,836  0,807

 2,9.10 4 ( m 2 / kN )
p200  p100
200  100

a100 200  2,9.104 (m 2 / kN )   105 103  ( m 2 / kN ) → đất có tính nén lún vừa và nhỏ

+ Chỉ số dẽo
A =Wnh - Wd = 36,3% - 25,8% = 10,5 %

23


Đồ án mơn học: Nền và Móng

Ta có A  10,5   7 �17  → đất thuộc loại đất á sét
+ Chỉ số độ sệt B

B

W  Wd
29, 6  25,8

 0,36
Wnh  Wd 36,3  25,8

Ta có B  0,36   0, 25 0,5 → đất ở trạng thái dẽo cứng
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=1395(kN/m2) ή  500;1500 

đất ở trạng thái dẽo cứng

+ Xuyên tiêu chuẩn N

 8 15
N=12 θ�

đất ở trạng thái dẽo

+ Mô đun nén ép (mô đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nỡ hơng)
2
Với đất á sét trạng thái dẻo cứng có E01   .qc  5.1395  6975(kN / m )

+ Độ no nước: do lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên bảo hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 3 là lớp đất á sét trạng thái dẽo cứng và bảo hịa nước

Đường cơng nén lún của lớp thứ 3 (Á SÉT)

24


Đồ án mơn học: Nền và Móng

2.1.4. Lớp đất thứ 4: Số hiệu 82 chiều dày vô cùng
Bảng các chỉ tiêu cơ lý của đất

Thành phần hạt ( %) tương ứng với đường
kính các cở hạt (mm)
>5

5-2

2-1

1-0.5

0.50.25

0.250,1

<0.1

5

19

23

15

19

12,5

6,5

Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất
W
(%)
14,4





(kN / m3 )
19,6


(độ)

2,64

36

c

qc

(kN / m 2 ) (kN / m 2 )
5

16500

N
33

Hàm lượng cở hạt có d>0,5mm chiếm 5+19+23+15=62% >50% → đây là đất cát thô
+ Hệ số rõng tự nhiên e0
e0 

. 0 .(1  0, 01.W )
2, 64.10.(1  0, 01.14, 4)
1 
 1  0,541

19, 6

Ta có e0=0,541<0,55→ đất ở trạng thái chặt
+ Sức kháng xuyên qc
Ta có qc=16500 (kN/m2) =16,5(Mpa)  15 � đất ở trạng thái chặt
+ Xuyên tiêu chuẩn N =33

 30 50 
N=33 θ�

đất ở trạng thái chặt

+ Độ no nước : do lớp đất nằm dưới mực nước ngầm nên ln bảo hịa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 4 là lớp đất cát thô trạng thái chặt, bảo hịa nước
+ Mơ đun nén ép (mơ đun biến dạng trong thí nghiêm khơng nở hơng)
Với đất cát thơ vừa trạng thái chặt có: E02   .qc  2.16500  33000(kN / m2 )

25