Tài liệu Bài giảng nền và móng - chương III pptx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.51 MB, 63 trang )
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
73
CHNG III: MÓNG CC
ß
1. CÁC KHÁI NIM VÀ PHÂN LOI
1.1. Khái nim.
1.1.1.Lch s phát trin.
Móng cc là mt trong nhng loi móng đc s dng rng rãi nht hin nay.
Ngi ta có th đóng, h nhng cây cc ln xung các tng đt sâu, nh đó làm tng
kh nng chu ti trng ln cho móng.
Móng cc đã đc s dng t rt sm khong 1200 n
m trc, nhng ngi
dân ca thi k đ đá mi ca Thy S đã bit s dng các cc g cm xung các h
nông đ xây dng nhà trên các h cn (Sower 1979), cng trong thi k này, ngi ta
đóng các cc g xung các vùng đm ly đ chng quân xâm lc, ngi ta đóng các
cc g đ làm đê quai chn đt, ngi ta dùng thân cây, cành cây đ làm móng nhà
.v.v.
Ngày nay, cùng vi s tin b v khoa hc k thut nói chung, móng cc ngày
càng đc ci tin, hoàn thin, đa dng v chng loi cng nh phng pháp thi công,
phù hp vi yêu cu cho tng loi công trình xây dng.
1.1.2. Mt s u đim và phm vi s dng.
Móng cc s dng hp lý đi vi các công trình chu ti trng ln mà lp đt t
t
nm di sâu, gim đc bin dng lún và lún không đu.
Khi dùng móng cc làm tng tính n đnh cho các công trình có chiu cao ln,
ti trng ngang ln nh các nhà cao tng, nhà tháp,
Móng cc vi nhiu phng pháp thi công đa dng nh : Cc đóng, cc ép, cc
khoan nhi .v.v. nên có th s dng làm móng cho các công trình có điu kin đa cht,
đa hình phc tp mà các loi móng nông không đáp ng đc nh vùng có đt y
u
hoc công trình trên sông
Móng cc s dng rng rãi trong các ngành xây dng dân dng và công nghip,
cu đng, thu li - thu đin.
1.1.3. Các b phn
chính ca móng cc.
Móng cc gm
hai b phn chính là
cc và đài cc.
- Cc : Là kt
cu có chiu dài ln so
vi b rng tit din
ngang, đc đóng hay
thi công ti ch vào
lòng đt, đá,
đ truyn
ti trng công trình
xung các tng đt, đá
sâu hn nhm cho
công trình trình bên
trên đt các yêu cu
ca trng thái gii hn
a
)
b
)
Cäng trçnh bãn trãn
Âaìi coüc
Coüc
H
ình 3.1: a) Món
g
cc đài thp; b) Móng cc đài cao
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
74
quy đnh.
- ài cc : Là kt cu dùng đ liên kt các cc li vi nhau và phân b ti trng
ca công trình lên các cc.
Nhim v ch yu ca móng cc là truyn ti trng t công trình xung các lp
đt di và xung quanh nó.
1.1.4. Mt s đnh ngha và thut ng.
- Cc chim ch: Là loi cc đc đa vào lòng đt bng cách đy đt ra xung
quanh. Bao gm các loi cc đc ch to trc, đc đa xung đ sâu thit k bng
phng pháp đóng, ép, rung hay cc nhi đ ti ch mà l to bng phng pháp đóng.
- Cc thay th: Là loi cc đc thi công bng cách khoan to l, và sau đó lp
vào bng vt liu khác (nh bê tông, bê tông ct thép) hoc đa các cc ch to sn
vào.
- Cc thí nghim: Là cc đc dùng đ đánh giá sc chu ti hoc kim tra cht
lng cc (siêu âm, kim tra cht lng bê tông).
- Nhóm cc: Gm mt s cc đc b trí gn nhau và cùng chung mt đài.
- Bng cc: Gm nhng cc đc b tr theo 1-3 hàng di các móng bng.
- Bè cc: Gm nhiu cc, có chung mt đài ln v
i kích thc ln hn 10x10m.
- Cc chng: Là cc có sc chu ti ch yu do lc chng ca đt, đá ti mi
cc.
- Cc ma sát: Là cc có sc chu ti ch yu do ma sát mt bên ca cc và đt
và phn lc ca đt nn ti mi cc.
- Lc ma sát âm: Là giá tr lc do đt tác dng lên thân cc, có chi
u cùng vi
chiu ca ti trng công trình tác dng lên cc khi chuyn dch ca đt xung quanh cc
ln hn chuyn dch ca cc.
- Sc chu ti cho phép ca cc: Là giá tr ti trng mà cc có kh nng mang
đc bng cách chia sc chu ti cc hn cho h s an toàn quy đnh.
- Sc chu ti cc hn: Là giá tr s
c chu ti ln nht ca cc trc thi đim
xy ra phá hoi, xác đnh bng tính toán hoc thí nghim.
- Ti trng thit k ca cc: Là giá tr ti trng d tính tác dng lên cc.
- Móng cc đài thp: Là móng cc có đài cc nm di mt đt thiên nhiên, s
làm vic ca móng này vi gi thit toàn b ti tr
ng ngang do đt t đáy đài tr lên
chu.
- Móng cc đài cao: Là móng cc có đài cc nm cao hn mt đt t nhiên, lúc
này toàn b ti trng đng và ngang đu do các cc trong móng chu. Thng gp
móng cc các m tr cu, cu cng, .v.v.
S làm vic ca móng cc đài cao và móng cc đài thp khác nhau nên tính toán
cng khác nhau.
1.2. Phân loi cc, móng cc
1.2.1. D
a vào vt liu ch to cc, ngi ta phân thành các loi :
Cc g: Vt liu s dng là g, chiu dài t 5
÷
7m, đng kính . cm3020 −
Cc tre: S dng các loi tre gc, đc chc.
Cc bê tông: Vt liu là bê tông, s dng cho cc chu nén.
Cc Bê tông ct thép: Loi cc này đc s dng nhiu nht.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
75
Cc thép: Vt liu thép I, H, C, loi cc này d b g khi tip xúc vi nc, đc
bit là nc mn.
Ngoài ra còn có các loi cc thép bê tông, cc liên hp, tuy nhiên các loi cc
này ít đc s dng.
1.2.2. Da vào đc đim làm vic ca cc.
Da vào đc đim làm vic ca cc trong nn đt ngi ta phân thành cc
chng và cc ma sát. nh ngha các loi c
c này đã trình bày mc (1.1.4).
1.2.3. Da vào phng pháp thi công.
Tu theo phng pháp thi công đ h cc đn đ sâu thit k mà ngi ta phân
ra các loi cc sau đây:
a. Cc h bng
búa: là cc ch to sn,
đc h xung bng búa
treo hoc búa Diezel hoc
h xung bng búa máy
rung, ép hoc xon có th
khoan dn hoc không.
Thuc loi cc này gm
c
c g, cc bê tông ct
thép ch to sn, cc ni,
cc tháp, cc nêm, cc
xon, cc nng, cc ng bê
tông ct thép, cc ct, cc
thép,
Tà vt
Ray dc
Khung Bailey
R đá
i trng
Cc
* Mt s u đim và phm
vi s dng.
- Móng cc loi này
có th h sâu 30 – 35m
trong nn đt cát hoc cát
pha. Tit din cc t
20x20 – 40x40, nu cc có
chiu dài ln thì đ
úc thành
tng đt ri h xung đ
sâu thit k.
H
ình 3.2: S đ thi công cc đóng BTCT
- Thi công d dàng và c gii hóa hoàn toàn trong thi công h cc.
- Chi phí xây dng móng không cao.
- Cht lng cc đm bo.
b. Cc h bng phng pháp xói nc.
Thng gp đi vi các cc có tit din ln, cc h qua các lp đt cng, bin
pháp h cc gp khó khn khi dùng phng pháp thông thng.
c đ
im ca phng pháp thi công này là dùng tia nc có áp lc cao, xói đt
di mi cc, đng thi vì có áp sut ln, nc còn theo dc thân cc lên trên làm
gim ma sát xung quanh cc, kt qu là cc s tt xung khi dùng búa đóng nh lên
đu cc.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
76
Vi tia nc xói đt có th dùng đ h cc
trong các loi đt ri, d xói nh cát, á cát, si, h
tr trong các công ngh h cc khác nh đóng cc,
rung cc, cc ng có đng kính ln, khi đóng cc
bng búa trên đt cát cht, lc cn s rt ln, búa
không đ nng lc s không gii quyt ni, đóng
mãi s v c
c. Do vy nu dùng kt hp vi xói
nc trong phm vi mi cc thì s loi tr bt
nhng tr lc chính, giúp cho búa đóng h cc d
dàng hn. đm bo kh nng chu lc ca cc
thi khi còn cách đ sâu thit k m21
÷
thì kt thúc
xói nc và dùng búa đóng nt xung đ sâu thit
k.
1
2
1
2
3
3
4
* u đim ca loi cc này :
- Nng sut h cc cao.
- Ít gây h hng nh gãy mi cc, hng đu,
nt, gãy cc,
- D vt qua chng ngi vt trong đt.
- Thit b và kt cu ph tr không đòi hi
nhiu.
- Công ngh không phc tp.
c. Cc xon.
Cc xon bao gm hai b phn là thân cc
bng bê tông ct thép hay ng thép và đ bng kim
loi đúc hay hàn vi 1,25 vòng xon. ng kính vòng
vít xon bng đng kính thân cc. 5,83÷
H
ình 3.3: S đ h cc bng
p
hn
g
pháp xói n
c
1-Cc; 2-ng xói nc;
3- Búa đóng; 4- ai gi
1
2
Cc đc h xung đt nh thit b quay đc bit
quay bng đng c đin và nh h thng bánh rng
truyn đng làm cho cc b xoay và xuyên vào đt. Loi
cc này đc s dng cho các công trình cu cng, ct
đin, cao th
u đim ca loi cc xon là vic h cc xo
n
đc êm thun, không có rung đng. Thun li khi xây
dng công trình gm các công trình c trong thành ph.
Cc xon chu ti trng dc trc rt ln vì có đáy m
rng, đc bit kh nng chng nh ca cc xon cng
rt ln. Tuy nhiên s dng cc xon thì thit b thi công
phc tp và ch s dng cho các loi đt nn m
m yu,
không th dùng vi các loi đt ln nhiu si đá hoc
sét quá cng.
H
ình 3.4:
C
c xon
1-Cc; 2-Vòng xon
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
77
d. Loi cc h bng máy chn đng :
Loi cc h bng phng pháp này ch yu là cc ng bê-tông ct thép, h vào
đt nh tác dng rung ca máy chn đng. Bng phng pháp này cc ng có th h
đc vào chiu sâu khá ln trong nn đt, do vy sc chu ti ca cc ln. ng kính
cc thng t 0,6
3m. ÷
So vi các loi móng sâu, cc
ng có các u đim sau :
- Có th áp dng các phng
pháp công nghip hoá trong xây dng
và c gii hoá trong toàn b các công
tác thi công.
- Tn ít vt liu vì không cn
phi lp đy bê-tông vào lòng ng.
- S dng ti mc cao nht kh
nng làm vic ca vt liu móng.
Hình 3.5: Cc ng và lp đy bê tông
trong cc
- Có th h cc đn sâu rt ln
mà không cn đn móng ging chìm
hoc gi
ng chìm hi ép nh hng sc
kho công nhân.
- Có th s dng vi bt k tình hình đa cht thy vn.
- Có th thi công quanh nm và toàn b công tác thc hin trên mt nc, do
vy nâng cao đc nng sut thi công.
Cc ng đc áp dng rng rãi trong khong 20
÷
25 nm tr li đây. nc ta
móng cc ng đc s dng khi xây dng li cu Hàm Rng, đng kính cc có
D=1,55m.
d dàng trong vic sn xut và vn chuyn, ngi ta ch to cc ng thành
tng đt 5
12m và khi h ni li vi nhau. ÷
e. Loi cc đ ti ch (Cc khoan nhi) :
ây là loi móng sâu thnh hành nht trong xây dng nc ta trong 10 nm
tr li đây.
ng kính cc t 60
÷
300 cm, các cc có đng kính <76 cm đc xem là cc
nh, cc có đng kính >76 cm đc xem là cc ln. Vic to l có nhiu cách: Có th
đào bng th công, hoc khoan bng các t hp máy khoan hin đi. Vi vic s dng
các t hp khoan hin đi ngi ta có th h cc đn đ sâu rt ln và đng kính ln
(Cu Thun Phc cc khoan nhi đng kính 2.5m, chi
u sâu h cc 50 – 70 mét,
Cu M Thun: Cc khoan nhi đng kính 2.5m, chiu sâu h cc đn hàng trm
mét…). Hin nay mt s cu ln đang xây dng nh cu Rch Miu, cu Cn Th …
cng dùng cc khoan nhi đng kính ln đ làm móng.
Quy trình thi công cc khoan nhi cho móng công trình gm các bc ch yu
sau:
- Chun b thi công (Preparation work);
- Khoan to l (Drilling hole);
- Làm sch h khoan (Cleaning the Bored hole);
- Gia công l
p dng lng thép (Producing and erecting steel cage);
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
78
- Thi cụng bờ tụng cc khoan nhi (Placing concrete for Bored Pile);
- Hon thin cc;
- Kim tra cht lng cc khoan nhi;
- p u cc;
- Thi cụng b múng.
Hỡnh v sau th hin trỡnh t cỏc bc thi cụng cc khoan nhi:
2. ổa maùy vaỡo vở trờ thi cọng1. Chuỏứn bở mỷt bũng
4. Thi cọng thaớ lọửng theùp
6 Hoaỡn thióỷn coỹc khoan nhọửi
5. ọứ bó tọng thỏn coỹc
3. Khoan lọự
Hỡnh 3.6: Cỏc giai on ch yu khi thi cụng cc khoan nhi.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
79
Vic gi vách cho cc có th dùng ng vách h xung đ khoan l, đn khi đ
bê tông thì rút lên, cách này đm bo cht lng cc nhng vi cc có chiu sâu ln thì
vic h và rút ng vách s gp khó khn, nhiu lúc đ li trong nn đt thì chi phí thép
ng vách cng khá ln. Do vy ngi ta h ng vách mt đan 5-10m vào đt, còn đ
sâu tip theo đ gi thành h khoan ngi ta dùng dung d
ch Bentonite đ gi thành h
thành h khoan không b st.
* u khuyt đim ca cc khoan nhi:
u đim chính :
- Rút bt đc công đon đúc cc, do đó không còn các khâu xây dng bãi đúc,
lp dng ván khuôn
- Vì cc đúc ngay ti móng nên d thay đi kích thc hình hc ca cc nh
chiu dài, đng kính đ phù hp vi thc trng đt n
n.
- Có kh nng s dng trong mi loi đa tng khác nhau, d dàng vt qua các
chng ngi vt nh đá, đt cng bng cách s dng các dng c nh khoan choòng,
máy phá đá, n mìn
- Cc khoan nhi thng tn dng ht kh nng làm vic ca vt liu, gim
đc s cc trong móng, có th b trí ct thép phù hp vi điu ki
n chu lc ca cc.
- Không gây ting n và tác đng đn môi trng, phù hp đ xây dng các
công trình ln trong đô th.
- Cho phép trc quan kim tra các lp đa cht bng cách ly mu t các lp đt
đào lên, đ có th đánh giá chính xác điu kin đt nn, kh nng chu lc ca đt nn
di đáy h khoan.
- Cho phép ch to các c
c khoan nhi đng kính ln và đ sâu ln, phù hp
cho các công trình cu ln.
Các nhc đim :
- Sn phm trong sut quá trình thi công đu nm sâu trong lòng đt, các khuyt
tt d xy ra.
- Thng đnh cc nhi kt thúc trên mt đt nên khó có th kéo dài thân cc lên
phía trên, do đó phi làm b móng ngp sâu di mt đt, do vy không thun li cho
vic thi công các móng cc b cao vì phi làm vòng vây ngn n
c tn kém.
- D xy ra nhng khuyt tt nh hng đn cht lng cc nh:
+ Hin tng co tht, hp cc b thân cc hoc thay đi kích thc tit din khi
qua các lp đt khác nhau.
+ Bê tông xung quanh thân cc d b ra trôi lp ximng khi gp mch nc
ngm hoc gây ra r mt thân cc.
+ L khoan nghiêng lch, st vách l khoan.
+ Bê tông đ thân c
c d b không đng nht và phân tng.
- Thi công ph thuc nhiu vào thi tit nh mùa ma bão Vì vic b trí thi
công thng hoàn toàn ngoài tri.
- Hin trng thi công d b ly li nh hng đn môi trng.
- Chi phí thí nghim cc khoan nhi quá tn kém.
* Kim tra cht lng cc khoan nhi:
- Siêu âm kim tra cht lng bê tông.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
80
- Thí nghim th đng bin dng nh PIT (Pile Integrity Test) đ kim tra đ
toàn vn ca cc.
- Thí nghim th đng bin dng ln PDA (Pile Dynamic Analysis) đ xác đnh
sc chu ti ca cc.
- Thí nghim nén tnh đ xác đnh sc chu ti ca cc : i vi công trình cu,
thng s dng phng pháp thí nghim Osterberg đ xác đnh sc chu ti (Ph
ng
pháp này áp dng thí nghim cc cu M Thun, cu Cn Th, …) tuy nhiên chi phí
ln.
* Nhn xét: Cc khoan nhi thuc mt trong nhng công ngh thi công móng công
trình tng đi mi nc ta, nó có nhiu u đim nh đã phân tích trên. Tuy nhiên
hin nay hu nh tt c các công trình cu s dng loi móng này đu có vn đ v
cht lng cc, vic x
lý các s c rt khó khn và tn kém. Do vy khi s dng loi
móng này cn qun lý cht ch trong tt c các bc ca quy trình thi công đ đm bo
cht lng cc.
f. Móng cc Barét
Cc Barét thuc loi cc bê tông ct thép đ ti
ch nh cc khoan nhi, tit din ngang thân cc có
dng hình ch nht t 1,5x2,5m đn 2,5x4m.
b
a
bc
ac
Quy trình thi công cc Barét v c b
n ging
nh thi công cc khoan nhi, ch khác là thit b thi
công đào h và hình dng lng thép. Thi công cc
khoan nhi thì dung li khoan hình ng tròn, còn thi
công cc Barét thì dùng loi gàu ngom hình ch nht
và lng thép có tit din hình ch nht.
H
ình 3.7: Món
g
cc Barét
c đim và phm vi s dng:
Cc Barét cng có các đc đim chung ca cc n
ch nht nên cc Barét n
đnh rt cao so vi cc khoan nhi. Cc Barét thng đc
s sng đ làm móng cc cho nhà cao tng, móng công trình cu cn, cu vt trong
thành ph.
hi, tuy nhiên do tit din hình
g. Cc ng thép nhi bê tông
Móng cc này thng s dng khi xây
dng móng cho các cu dn, cu trung. ng
kính cc ng thép có th đt đn 0,9 -1,0m,
chiu dài cc h đn đ sâu 35 – 40m. Các
bc thi công cc nh sau:
ng thép
Bê tông lp lòng
M 300-400
- Ch to c
c ng thép;
- óng cc ng thép bt kín mi xung
đ sâu thit k;
- t ct thép vào lòng cc;
- bê tông lp lòng cc;
H
ình 3.8: Mt ct n
g
an
g
cc n
g
thép nhi bê tông
- Kim tra cht lng cc, th ti cc.
Cc đc thi công theo phng pháp đóng
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
81
cc bng bỳa ri t do. Cc ng thộp c sn xut ti nh mỏy theo cụng ngh hn
xon c, vt liu lm cc ng thộp, cú chiu dy 12-14mm, mi cc c bt kớn. Cc
c chia thnh tng on 15 20m v ni li bng cỏc mt bớch khi h xung.
Sau khi h cc xung cao thit k, tin hnh lm sch, lp t ct thộp v bờ
tụng Mỏc 300 400 lp lũng cc.
* Nhn xột:
Loi cc ny cú cht lng tt, rt tt v mt chu lc, phỏt huy ti a s
lm vic ca vt liu, thộp chu kộo v bờ tụng chu nộn. ngh nờn thit k, so sỏnh
v ỏp dng loi cc ny cỏc cụng trỡnh cu trung, cu ln trong cỏc iu kin phự
hp. Loi cc ny ó c s dng thi cụng tr cu Bớnh vi 231 cc ng thộp vi
chiu di m
i cc khong 40m.
h. Cc Shin-so
Múng Shin so l mt loi múng cc cú ng kớnh ln, sc chu ti rt ln, ỏp
dng phự hp khi xõy dng cỏc tr cu chu ti trng ln, tr cú chiu cao ln. õy l
mt trong cỏc cụng ngh mi trong xõy dng múng sõu.
* u im:
- Cụng ngh thi cụng n gin, khụng s dng mỏy múc phc tp;
- Quỏ trỡnh thi cụng ch yu s dng nhõn cụng lao ng ph thụng;
- Cht lng cc rt tt vỡ quỏ trỡnh thi cụng h múng gi khụ v khụng cú kh
nng b st vỏch;
- Cú th to ra cc cú ng kớnh ln, sc chu ti ln;
- t nh hng n sc khe cụng nhõn.
* Nhc im:
- Quỏ trỡnh thi cụng chu nh hng nhiu ca nc ngm, cn x lý bm thoỏt
nc tt khi o t;
- Thi cụng chu nh hng ca th
i tit;
- Khú thc hin c khi múng nm gia song v trng hp mc nc ngm
cao.
Quỏ trỡnh thi cụng múng c th hin nh sau:
Cao õọỹ hoaỡn thaỡnh
Vỏỷt lióỷu õaỡo
Thuỡng chổùa
Thang lón xuọỳng
Baớn vaùch
1. Cọng taùc õaỡo õỏỳt2. Di chuyóứn vỏỷt lióỷu õaỡo3. Lừp õỷt baớn vaùch chọỳng
saỷt lồớ thaỡnh vaùch
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
82
Båm væîa láúp âáöy
Âäø bã täng
6. Båm væîa
5. Âäø bã täng4. Làõp âàût cäút theïp
H
ình 3.9: Trình
t
các bc thi công cc Shin-so
Trong các bc trên, công tác đào đt đc thc hin bng nhân công và các
thit b nh nh xng và khoan tay. Các bn vách bng thép đc lp đt xung quanh
đ chng áp lc ngang ca đt trong sut quá trình đào. Sau khi công tác đào đc
thc hin xong, tin hành lp ráp ct thép, đt và c đnh v trí, sau đó tin hành đ bê
tông cc và bm va lp đáy.
* Nhn xét: Công ngh thi công móng Shin-so này có nhi
u u đim nh trên, phù hp
đ làm móng trong xây dng cu ln nc ta. Cu
Bãi cháy Qung Ninh, phn cu dn s dng loi
móng này.
i. Cc m rng chân :
M rng chân cc là mt trong nhng bin
pháp làm tng sc chu ti ca cc.
Vic m rng chân cc có th thc hin bng
nhiu phng pháp: Phng pháp n
phá, phng
pháp khoan hoc các phng pháp c hc khác.
Trong đó có phng pháp n phá đc s dng rng
rãi nht.
H
ình 3.10:
C
c m rng chân
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
83
ò2. CU TO CC
Nh ó gii thiu ò1, hin nay cú nhiu loi cc, ph thuc vo tng cỏch
phõn loi. Trong khuụn kh chng ny ta i vo xột cu to chi tit ca cc g v cc
úng bờtụng ct thộp, l nhng loi c s dng rng rói hin nay.
2.1. Cc g
Cc g thng gp cỏc cụng trỡnh ph tm, vỡ kh nng ch
u ti theo vt liu
ca g khụng ln v cc g ch gi c cht lng bn lõu trong iu kin nm hon
ton di mc nc thp.
V mt thi cụng u im ca cc g l nh, d ch to, bỳa v thit b h cc
khỏ n gin.
Cc g c lm bng cỏc loi g thụng, g lim .v.v., khi ch
to cn chỳ ý mt
s im sau: G thõn thng, ng u, cng cao, trc thng, cong ln nht
khụng quỏ 1% chiu di, khụng vừng quỏ 12 cm, ng kớnh chờnh lch khụng quỏ
1cm trờn 1m di.
Nu l cc ln ng kớnh thng t 18
ữ
30cm, chiu di t 4,5 n 12m, nu
ghộp ba hoc ghộp bn chiu di cú th n 20
ữ
25m.
Vic ch to tt nht l dựng c gii, rc b ht v cõy, ca u cc v vỏt mi
cc. nh cc phi c bo v bng ai thộp bo v u cc. Mi cc vỏt nhn v
bt thộp khụng toố khi úng. Khi chiu di ln cú th ni cc, khi cn tit din ln
cú th ghộp 3 hoc 4 cõy li vi nhau. C
u to th hin hỡnh v sau:
2
D
Sồ õọử gheùp 3 coỹc
Sồ õọử coỹc õồn
1
5
9
8
7
6
5
3
1/ Thỏn coỹc gọự
2/ ai theùp
3/ Voớ chuỷp theùp bởt
muợi coỹc
4/ Muợi coỹc
5/ Khe nọỳi
6/ Bu lọng
8/ Lỏỷp laùch
9/ ng theùp nọỳi
H
ỡnh 3.11
C
u to cc g
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
84
2.2. Cu to cc bờ tụng ct thộp
Cc bờ tụng ct thộp ỳc sn l loi cc c s dng rng rói nht trong xõy
dng múng sõu v chu lc ngang ln.
u im: iu kin ỏp dng khụng ph thuc vo tỡnh hỡnh nc ngm, iu
kin a hỡnh, chiu di, tit din cc cu to tu theo ý mun, cng vt liu lm
cc l
n, cú th c gii hoỏ trong thi cụng, cht lng cc m bo tt vỡ cc c ỳc
vn d kim tra cht lng.
Nhc im: Khi tit din v chiu di ln thỡ trng lng cc ln, gõy khú
khn cho vic vn chuyn, a vo giỏ bỳa h cc. Mt khỏc do trng lng bn
thõn ln nờn tn nhiu thộp cu to
m bo chu lc khi vn chuyn v thi cụng.
Vt liu lm cc: Cc bờtụng ct thộp thng dựng bờtụng Mỏc 200, tuy
nhiờn khi thit k thng dựng bờtụng Mỏc 250
ữ
300 m bo an ton cht lng
cc. Cũn vi cc bờtụng ct thộp ng sut trc thỡ s dng bờtụng mỏc 400 i vi
múng cc i cao v bờtụng M
300 i vi múng cc i thp.
Chiu di cc bờtụng ct thộp ỳc sn cú th t 5
ữ
6m 25m, cú khi t n
40
45m (nu cc di thỡ ch to tng t ri ni li vi nhau khi úng chiu di on
t 6ữ 8m). Chiu di on cc ỳc sn ph thuc ch yu vo iu kin thi cụng (thit
b ch to, vn chuyn, cu lp, h cc ) v liờn quan n tit din chu lc, chng hn
i vi cc tit din c thng hn ch chiu di nh trong bng sau :
ữ
ữ
Bng 3.1: Chiu di ti a ca cc c bờtụng c
t thộp thng
Kớch thc tit din (cm) 20 25 30 85 40 45
Chiu di ti a (m) 5 12 15 18 21 25
T s gia chiu di (l) trờn b rng (b) hoc ng kớnh cc (d) gi l mnh
ca cc
=
d
l
(3.1)
i vi cc thi cụng bng phng phỏp ộp bng kớch thy lc thỡ mnh
khụng nờn quỏ 100 trng hp
vt quỏ 100 thỡ cn m bo iu kin nn t
cho cc xuyờn qua v iu kin thi cụng gi cho cc khụng b thay i dng hỡnh hc.
Tit din cc: Cc bờ tụng ct thộp cú nhiu loi tit din khỏc nhau nh: Trũn,
vuụng , ch nht, ch T, ch I, tam giỏc, a giỏc hoc vuụng cú l trũn, trong ú loi
cc cú tit din vuụng c s dng nhiu nht.
Hỗnh vaỡnh khn Hỗnh vuọng Hỗnh vuọng khoeùt lọự Hỗnh tam giaùc Hỗnh chổợ I
H
ỡnh 3.13: Cỏc dng tit din ngang thõn cc BTCT ỳc sn
Loi cc cú tit din vuụng c s dng rng rói hn c vỡ nú cú u im ch
yu l ch to n gin v cú th ch to ngay ti cụng trng. Kớch thc tit din
ngang ca loi cc ny thng l: 20
ì
20cm, 25
ì
25cm, 30ì 30cm, 35
ì
35cm,
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
85
40ì 40cm. Chiu di ca loi cc ny khụng vt quỏ tr s cho bng (3.1), ng thi
phự hp khi thi cụng thụng thng ngi ta ch to kớch thc cc nh sau:
Cc tit din 20
ì 20
ữ
30
ì
30 cm chiu di <10m
Cc tit din 30
ì 30
ữ
30
ì
30 cm chiu di >10m
Cu to ct thộp cho cc :
3
2
5
4
1
0,207L
0,207L
100
150
30-40
50
100
b
ai a5 ai a10 ai a15 ai a10 ai a5 ai xoừn
L
H
ỡnh 3.14:Cu to chi tit cc bờ tụng ct thộp, kớch thc ghi cm
1. Ct chu lc ; 2 Ct thộp ai ; 3 Ct thộp gia cng mi cc ; 4 Ct thộp gi
a
cng u cc ; 5 Ct thộp vn chuyn, cu lp.
- Chi tit ct thộp chu lc:
400
40
1
2
1
a
2
1
Khi coỹc tióỳt dióỷn nhoớ, chởu neùnKhi coỹc chởu lổỷc lồùn hoỷc tióỳt
dióỷn lồùn
1, 1a/ Cọỳt chởu lổỷc chờnh;
2/ Cọỳt theùp õai
H
ỡnh 3.15: Mt ct ngang thõn cc
- Ct thộp s 1 l ct dc chu lc chớnh ca cc khi vn chuyn, cu lp cng
nh chu lc ngang i vi múng cc i cao.
Qui nh ct chu lc cú ng kớnh mm10
, thộp CII (AII).
- Ct thộp s 2 - Ct thộp ai dựng chu lc ct v nh v khung thộp, ct ai
ng kớnh , cú th ch to ct ai theo dng ri hoc xon.
8,6
2
2
ai xoừnai rồỡi
H
ỡnh 3.16:
C
u to ct thộp ai cho cc
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
86
Trong phm vi 1m tớnh t u cc v 0,5m tớnh t mi cc, bc ct ai a=5cm
tng cng cng ti u mi cc.
- Chi tit ct thộp mi cc:
Ct thộp s 3 ng kớnh
dựng tng
cng mi cc v nh v tim cc.
,mm1000750L,cm20 ữ=
3
Theùp laù daỡy 8mm
Haỡn chuỷm õỏửu cọỳt theùp
A
A
C
ừt
A-
A
Lu ý : Lp bờ tụng bo v ca cc a cú chiu
dy ti thiu l 3cm.
- Chi tit li thộp u cc.
Li thộp u cc b trớ li
6
a=5cm
chng ng sut cc b ti u cc khi úng
cc, trỏnh v u cc khi úng hoc ộp.
Thng b trớ li cỏch nhau 5cm. 54 ữ
H
ỡnh 3.17: Chi tit ct thộp mi cc
5x50
Lổồùi thúng
Lổồùi coù neo
Cọỳt theùp moùc cỏứu
H
ỡnh 3.18: Li thộp u cc v ct thộp múc cu
- Khi cc di cú th ni cc t cỏc t ch to sn, chi tit mi ni cú th nh sau:
>60
d
-
2
0
x
2
d
-
2
0
x
2
d
d
d
20 20
d
15-20cm
ai theùp õỏửu coỹc daỡy
8-10mm
ổồỡng haỡn lión kóỳt theùp
chuớvaỡ theùp õỏửu coỹc
H
ỡnh 3.19:
C
u to thộp ch v ai thộp u cc khi cc cúc mi ni
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
87
Chi tit mi ni: Cú th s dng thộp bn tỏp liờn kt hn u cc hoc dựng
thộp gúc L tỏp vo v hn li.
Vic ni
cc thc hin khi
ộp xong on
trc ú, vi cc
chu nộn thỡ
khụng cn kim
tra cng , vi
cc chu momen
thỡ phi kim tra
cng thộp
ti mi ni
kh n
ng chu
lc.
Sau khi
ni cc, cn quột
mt lp bitum
bo v thộp
khụng b g.
d
Baớn taùp
ổồỡng haỡnỡng haỡn
Theùp goùc L
d
ổồ
H
ỡnh 3.20: Chi t
i
t mi ni cc
ò
3.
CU TO I CC
i cc l kt cu dựng liờn kt cỏc cc li vi nhau v phõn b ti trng ca
cụng trỡnh lờn cỏc cc.
i cc thng c ch to bng bờ tụng, bờ tụng ct thộp v cú th ti ch
hoc lp ghộp trong cỏc cụng trỡnh cu ng, thu li, dõn dng thỡ phn ln i cc
c thi cụng ti ch. i cc lp ghộp ớt
c s dng hn, ch yu vi cụng trỡnh
xõy dng dõn dng v cụng nghip.
Mỏc bờ tụng khụng c nh hn 200 i vi i cc lp ghộp v khụng c
nh hn 150 vi i cc ỳc ti ch. Trong thc t thit k thỡ nờn chn mỏc bờ tụng
i cc 200.
Hỡnh dỏng v kớch thc mt bng ca nh i ph thuc vo hỡnh dỏng, kớch
thc ca ỏy cụng trỡnh. Hỡnh dỏng kớch thc ca
ỏy i ph thuc vo din tớch
cn thit b trớ s cc trong múng. Theo nhng quy nh v khong cỏch ti thiu
gia cỏc cc cng nh quy nh khong cỏch t mộp ngoi ca hng cc ngoi cựng
n mộp ngoi ca i.
Chiu sõu chụn i i vi múng cc i thp ph thuc vo iu kin a cht,
ch yu l sc chu ti ca l
p t giỏp vi ỏy i v ph thuc vo c tớnh cu to
ca cụng trỡnh nh l cú tng hm, kho cha,
Nu khụng cú cỏc hng mc trờn thỡ chiu sõu chụn i m bo khong cỏch t
nh i n mt t t nhiờn t
cm4030
ữ
b trớ h thng dm ging, mt sn nh
v trỏnh va chm gõy nh hng xu n i cc.
- Chiu dy ca i cc h
do tớnh toỏn quyt nh, nhng phi cú tr s cn thit
ti thiu m bo ngm sõu ca cc trong i.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
88
- ngàm sâu ca cc trong đài a
không đc sâu hn 2d và không đc nh
hn 1,2m khi d > 60cm (d - đng kính hay
b rng cc). Trng hp đp đu cc đ
ngàm ct thép vào đài thì phi đm bo ct
thép dc n sâu vào đài ln hn 20
φ
đi vi
thép có g và ln hn 30-40
φ
đi vi thép
không có g.
d
L
L L
c
t
hd
a
hm
- Khong cách t mép đài đn mép
hàng cc ngoài cùng c ≥ 25cm đi vi các
công trình cu đng và thu li và c ≥ 5cm
đi vi các công trình xây dng dân dng và
công nghip.
- Khong cách t tim cc đn tim cc
gn nhau trong đài L ≥ 3d đi vi cc ma sát
và L ≥ 2d đi vi cc chng (TCXD 205-
1998).
- Lp bê tông lót móng chiu dày
t=
10 có th s dng bê tông gch v hoc bê tông đá 4x6. ,cm20
H
ình 3.21:
C
u to đài cc
÷
- i vi cc trong móng chu ti trong ln nh móng cu, cn b trí ct thép
li trên đnh cc, li thép 12
φ
cách nhau 10 cm15
÷
hoc qun ct thép 6
φ
quanh
thép râu tôm.
- Các cc nm gn mép đài phi đc tng cng các thanh thép un móc câu.
- i vi móng cc đài cao nên tng cng ct thép cho đài bng cách cu to
các bc thép
φ đt cách nhau 20cm. 2520 ÷
ß
4. S LÀM VIC CA CC N VÀ NHÓM CC
S làm vic ca mt cc đn và mt cc trong nhóm cc khác nhau rt nhiu.
Trong các phng pháp tính toán móng cc hin nay đu coi sc chu ti ca cc trong
nhóm cc nh sc chu ti ca cc đn, nh vy đ chính xác cha cao, do vy đây là
vn đ cn nghiên cu hoàn chnh đ
đa vào tính toán và đc bit cn chú ý đi vi
cc ma sát đây ta nghiên cu mt s vn đ tng tác gia các cc trong nhóm cc.
4.1. Hiu ng nhóm.
Do s tng tác gia các cc trong nhóm nên đ lún ca nhóm cng nh sc
chu ti ca cc trong nhóm s khác vi cc đn. Hiu ng này cn đc xét đn khi
thit k. Chiu sâu và vùng nh hng ph
n đt di nhóm cc ph thuc vào kích
thc ca nhóm và đ ln ca ti trng.
4.2. lún ca nhóm cc.
Ta phân tích trng thái ng sut trong đt do cc đn và nhóm cc gây ra khi có
cùng tr s ti trng P tác dng lên mi cc. Trng thái ng sut do cc đn và nhóm
cc gây ra nh hình v. Rõ ràng nu các cc càng gn nhau thì ng sut
z
σ
do c
nhóm cc gây ra s ln hn rt nhiu so vi ng sut do mi cc gây ra. Vì vy đ lún
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
89
ca nhóm cc ln hn đ lún ca cc đn. lún ca mt nhóm cc ma sát có s
lng cc nhiu s ln hn so vi nhóm cc có ít cc hn khi cùng điu kin đt nn.
Khi khong cách gia các cc trong nhóm đt đn mt tr s nht đnh nào đó
thì thc t có th coi s làm vic ca cc đn và cc trong nhóm không khác nhau.
Kinh nghi
m cho thy tr s này ti thiu là 6d.
4.3. Kh nng chu ti ca nhóm cc.
Trong nn đt ri quá trình h
cc bng phng pháp đóng hay ép
thng nén cht đt nn, vì vy sc
chu ti ca nhóm cc có th ln hn
tng sc chu ti ca các cc đn
trong nhóm.
Trong nn đt dính, sc chu
ti ca nhóm c
c ma sát nh hn
tng sc chu ti ca các cc đn
trong nhóm. Mc đ gim sc chu
ti ca các cc đn trong nhóm cc
trong trng hp này ph thuc vào
khong cách gia các cc trong
nhóm, đc tính ca nn đt, đ cng
ca đài cc và s tham gia truyn ti
công trình xung đài cc và đt.
25
75
75
75
P
PPPP
Coüc âån Coüc trong nhoïm coüc
i vi cc ch
ng, sc chu
ti ca nhóm cc bng tng sc chu
ti ca các cc đn trong nhóm.
H
ình 3.22: Phân b ng sut do cc đn
và do nhóm cc
ß
5. XÁC NH SC CHU TI CA CC N
5.1. Khái nim chung
Mt cc khi đóng riêng r (gi là cc đn) và khi nm trong nhóm cc thì sc
chu ti ca chúng s khác nhau. Tuy nhiên hin nay trong thit k móng cc, ngi ta
gi thit rng s
c chu ti ca mi cc trong nhóm cc bng sc chu ti ca cc đn.
Sc chu ti ca cc đn là mt đi lng rt quan trng, đc s dng trong
sut quá trình s dng móng cc. Vic xác đnh chính xác đi lng này là mt công
vic ht sc quan trng và nó nh hng ln đn s an toàn ca công trình và giá thành
ca công trình.
C
c trong móng có th b phá hoi do mt trong hai nguyên nhân sau:
- Bn thân cng đ vt liu làm cc b phá hoi;
- t nn không đ sc chu đng.
Do vy khi thit k cn phi xác đnh c hai tr s v sc chu ti ca cc: Sc
chu ti ca cc theo cng đ vt liu (P
vl
) và sc ch ti theo cng đ đt nn (P
đn
).
Tr s nh nht trong hai tr s này đc chn và đa vào đ tính toán và thit k. Tc
là P
chn
=min(P
vl
, P
đn
). Tuy nhiên cn chú ý là hai tr s này không lch nhau quá nhiu
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
90
đ đm bo điu kin kinh t, và trong mi trng hp thì không đ xy ra P
vl
< P
đn
vì
s lãng phí và có th xy ra nt gãy cc khi đóng hoc ép.
5.2. Xác đnh sc chu ti ca cc theo phng dc trc
5.2.1. Xác đnh sc chu ti ca cc theo cng đ vt liu
Sc chu ti ca cc theo cng đ vt liu đc xác đnh theo các phng pháp
thông thng. đây ta xét đn sc chu ti ca hai loi c
c thng dùng là cc g và
cc Bê tông ct thép.
5.2.1.1 Xác đnh sc hu ti ca cc g
Sc chu ti trong vt liu ca cc g đc xác đnh theo công thc sau đây:
P= K.m.F.R
g
(3.2)
Trong đó: P - Sc chu ti tính toán ca cc;
K - H s đng nht ca vt liu, ly bng 0,6;
F - Din tích tit din ngang ca cc;
R
g
- Cng đ chu nén dc th ca g;
m - H s điu kin làm vic, ph thuc vào loi đài cc và s cc
trong móng, ly theo bng sau:
Bng 3.2 Bng xác đnh h s m
S lng cc trong móng
Loi đài cc
1-5 6-10 11-20 >20
ài cao 0,8 0,85 0,9 1,00
ài thp 0,85 0,9 1,00 1,00
i vi cc có đng kính d>2m ly m=1,00
5.2.1.2. Cc Bê tông ct thép tit din đc
Sc chu ti ca cc Bê tông ct thép tit din đc đc xác đnh theo công
thc:
P
vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ R
b
.F
b
) (3.3)
Trong đó: P - Sc chu ti tính toán ca cc theo vt liu;
R
a
,F
a
- Cng đ chu nén tính toán và din tích ct thép dc trong cc;
R
b
,F
b
- Cng đ chu nén ca bê tông và din tích mt ct ngang ca
thân cc (phn bê tông);
ϕ - H s un dc ca cc. Khi móng cc đài thp, cc xuyên qua các lp
đt khác vi các loi k di thì ϕ = 1. Khi cc xuyên qua than bùn, đt sét yu, bùn
cng nh khi móng cc đài cao, s un dc đc k đn trong phm vi chiu dài t do
ca cc. Chiu dài t do (l
o
) ca cc đc tính t đ đài đn b mt lp đt có kh nng
đm bo đ cng ca nn hoc đn đáy lp đt yu. Tr s ca ϕ ly theo bng (3.3).
Bng 3.3: H s un dc
ϕ
.
l
tt
/b 14 16 18 20 22 24 26 28 30
l
tt
/d 12,1 13,9 15,6 17,3 19,1 20,8 22 24,3 26
ϕ
0,93 0,89 0,85 0,81 0,77 0,73 0,66 0,64 0,59
l
tt
- Chiu dài tính toán ca cc, thng ly: l
tt
= l
o
+ 6d.
Vi d - ng kính ca cc;
b - B rng ca cnh cc.
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
91
5.2.1.3. Cc ng bê tông ct thép chu nén
Khi t s gia chiu dài tính toán và đng kính cc l
tt
/d < 12 thì P
vl
tính theo
công thc sau:
P
vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ R
b
.F
b
+ 2,5.R
ax
.F
ax
) (3.4)
Trong đó:
F
b
- din tích tit din ngang ca lõi bê tông (phn nm trong ct đai)
R
ax
- Cng đ tính toán ca ct thép xon
F
ax
- Din tích quy đi ca ct thép xon
x
xn
ax
t
fD
F
π
= (3.5)
D
n
- ng kính vòng xon
f
x
- Tit din ca ct xon
t
x
- Khong cách gia các vòng xon
l
tt
/d > 12 thì không k đn nh hng ca ct xon và sc chu ti ca cc xác
đnh theo công thc (3.3).
5.2.1.4. Cc nhi chu nén
P
vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ m
1
. m
2
.R
b
.F
b
) (3.6)
Trong đó: ϕ, R
a
,F
a
,R
b
,F
b
- nh công thc (3.3)
m
1
- H s điu kin làm vic, đi vi cc đc nhi bê tông qua ng dch
chuyn thng đng thì m
1
= 0,85.
m
2
- H s điu kin làm vic k đn nh hng ca phng pháp thi công cc.
Khi thi công trong đt sét có đ st cho phép khoan to l và nhi bê tông không cn
ng vách, trong thi gian thi công mc nc ngm thp hn mi cc ly m
2
= 1,0. Thi
công trong các loi đt cn phi dùng ng chng vách và nc ngm không xut hin
trong l (nhi bê tông khô) thì ly m
2
= 0,9. Thi công trong các loi đt cn dùng ng
vách và đ bê tông di huyn phù sét thì ly m
2
= 0,7.
5.2.2. Xác đnh sc chu ti ca cc theo đt nn
5.2.2.1. Phng pháp thí nghim
1. Phng pháp thí nghim nén tnh
Thí nghim cc bng phng pháp ti trng tnh ép dc trc (gi là thí nghim
nén tnh cc) có th đc thc hin giai đon thm dò, thit k và kim tra cht
lng cc.
Thí nghim đc tin hành bng cách: Sau khi h cc
đn đ sâu nào đó,thng
là đ sâu thit k, sau đó dùng ti trng tnh nén ép dc trc cc theo nguyên tc tng
dn tng cp sao cho di tác dng ca lc nén, cc lún sâu vào đt nn. Ti trng tác
dng lên đu cc đc thc hin bng kích thu lc vi h phn lc là dàn cht ti, neo
hoc kt hp c hai. Các s li
u v ti trng, chuyn v, thi gian thu đc trong quá
trình thí nghim là c s đ đánh giá sc chu ti ca cc theo đt nn.
u đim ni bt ca phng pháp này so vi các phng pháp khác là có th
cho kt qu chính xác nht, sát vi điu kin làm vic thc t ca nn đt. Tuy nhiên
vic tin hành thí nghim thng tn kém.
* Thi
t b thí nghim:
Thit b thí nghim gm h gia ti, h to phn lc và h đo đc, quan trc.
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
92
- H gia ti gm kớch thu lc, bm v h thng thu lc, m bo khụng rũ r
v hot ng an ton di ỏp lc khụng nh hn 150% ỏp lc lm vic, v cú kh nng
gi ti cp ln nht khụng ớt hn 24 gi.
- H o c quan trc bao gm thit b, dng c o ti trng tỏc dng lờn u
cc, o chuyn v
ca cc, mỏy thu chun, dm chun v dng c kp u cc.
- H to phn lc cú th dựng mt trong ba s sau:
+ Dựng cc neo lm i trng, cỏc cc neo c liờn kt bng dm thộp, khong
cỏch gia cỏc cc neo v cc thớ nghim khụng nh hn 5 ln ng kớnh cc neo.
+ Dựng cỏc khi vt liu lm i trng: thng l cỏc khi bờ tụng ỳc sn
ho
c dựng phụi thộp
+ Dựng trng lng bn thõn cc v ma sỏt xung quanh cc lm i trng cho
kớch thu lc (Thớ nghim hp Osterberg - thng s dng th ti tnh cc khoan
nhi ng kớnh ln).
1
5
3
4
6
2
1/ Coỹc thờ nghióỷm
2/ Coỹc neo
3/ Kờch thuyớ lổỷc
4/ Thión phỏn kóỳ
5/ Dỏửm gừn TP kóỳ
6/ Hóỷ dỏửm lión kóỳt
H
ỡnh 3.23: Dựn
g
cc neo lm i trng
4
3
5
1
2
1/ Coỹc thờ nghióỷm
2/ Caùc khọỳi bó tọng laỡm õọỳi troỹng
3/ Kờch thuyớ lổỷc
4/ Thión phỏn kóỳ
5/ Dỏửm gừn TP kóỳ
6/ Hóỷ dỏửm õồợ taới
6
H
ỡnh 2.24: Dựn
g
cỏc khi bờ tụng ỳc sn l i trng
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng
nng 9/2006 CHNG III TRANG
93
1
4
2
3
1/ Phỏửn trón cuớa coỹc thờ nghióỷm
2/ Phỏửn dổồùi cuớa coỹc thờ nghióỷm
3/ Caùc baớn theùp daỡy
4/ Hóỷ thọỳng kờch thuyớ lổỷc
H
ỡnh 2.25: Dựn
g
trng lng bn thõn ca cc lm i trng
* Chun b thớ nghim:
- Chun b cc thớ nghim: Cc thớ nghim phi ỳng cỏc tiờu chun v thi cụng
v nghim thu cc. Vic thớ nghim ch thc hin cho cỏc cc ó thi gian phc hi
cu trỳc t. Thi gian cc ngh t khi kt thỳc thi cụng n khi thớ ngim c quy
nh nh sau: Ti thiu 21 ngy i vi cc khoan nhi v 7 ngy i vi cc
úng
gang, i trng.
g o chuyn v: dng c kp, gỏ u cc, ng h o chuyn
, mia
ng theo tng c
p tng dn, tr s mi cp ti t
eo. Tc chuyn v c xem l n nh quy c khi lỳn
ian gi mi cp ti l 30 phỳt, riờng cp ti
Ti trong thớ nghim ln nht do n v thit k quy nh, thng c ly nh
i cc thớ nghim thm dũ: Ti trng thớ nghim bng 250-300% ti
i cc thớ nghim kim tra: Ti trng thớ nghim bng 150-200% ti
rng hay ng kớnh cc.
hoc ộp.
- Lp t h to phn lc, h dm dc, dm n
- Lp t h gia ti: kớch thu lc, bm du.
- Lp t h thn
v , mỏy thu bỡnh.
* Quy trỡnh gia ti:
Ti trng thớ nghim c tỏc d
10% n 20% ti trong thit k.
Vi mi cp ti trng cn theo dừi lỳn ca cc, khi no n nh v lỳn mi
c tng cp ti tip th
khụng quỏ 25mm/1gi.
Gi cp ti trng ln nht lỳn
u cc t n nh quy c hoc trong 24 gi.
Sau khi kt thỳc gia ti nu cc khụng b phỏ hoi thỡ gim ti v khụng, mi
cp gim ti bng hai ln cp gia ti, thi g
khụng gi lõu hn nhng khụng quỏ 6 gi.
sau:
+ i v
trng thit k.
+ i v
trng thit k.
Cc thớ nghim c xem l phỏ hoi khi:
+ Tng chuyn v u cc vt quỏ 10% b
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
94
+ Vt liu cc b phá hoi, nt v đu cc.
t ngt và nhanh.
cc đn, vic xác đnh sc chu ti gii hn ca cc
n
trng
thí nghim và ti trng thc t tác dng lên công trình, theo quy phm ly ξ=0,2.
øu âä an hãû T-S
a) b) c)
+ lún ca cc tng đ
* Kt qu thí nghim:
T kt qu ghi chép đc, v biu đ quan h ti trng - đ lún đ phân tích,
đánh giá, xác đnh sc chu ti ca
có th
dùng các phng pháp sau:
+ Trng hp đng cong quan h P-S (ti trng - đ lún) bin đi nhanh (Hình
3.26a), th hin rõ s thay đi đt ngt ca đ lún (đim un), sc chu ti gii h
đc xác đnh bng ti trng ng vi đim có đng cong thay đi đt ngt đ dc.
+ Trng hp nu đng cong bin đi chm, khó xác đ
nh đc đim un
(Hình 3.26b) thì xác đnh P
gh
tng ng vi đ lún gii hn S
gh
, vi S
gh
=10%D hoc
S
gh
= 2S
max
(S
max
tng ng vi tr s 0,9P
tk
) hoc S
gh
=2,5%D đi vi cc khoan nhi
(TCXD 269-2002), hoc S
gh
=ξ.[S] trong đó [S] là đ lún cho phép ca nhà hoc công
trình, ξ là h s chuyn đi k đn s khác nhau gia thi gian tác dng ca ti
Pgh P(T)
S(mm) S(mm)
P(T)Pgh
Sgh
T
S(mm)
Âiãøm uäún
Biã ö quan hãû P-S Biãøu âäö quan hãû P-S Biãøu âäö qu
Ví d III-1:
Kt qu thí nghim nén tnh cc BTCt tit din 30x30cm trong bng sau.
Hãy xác đnh ti trng gii hn lên cc và ti trng cho phép ca cc theo TCVN.
p ca công trình [S] = 8
lún cho hép cm.
P(Tn) 10 20 30 40 50 60 70 80 90
S(mm) 2 3,6 6,8 8,9 13,5 17,9 24,5 32,8 39,8
Gii:
đnh ti trng gii hn
c chu ti cho phép ca c c:
Da vào kt qu thí nghim, ta xây dng
đ th quan h S = f(P) nh hình v (3.27), t đ
th, ng vi đ lún gii hn S
gh
= 0,2[S]
=0,2.80=16mm, ta xác
tng ng là P
gh
= 62T.
S
T
F
P][
P
s
gh
31
0,2
62
===
H
ình 3.26: Các b
i
u đ quan h trong thí nghim nén tnh cc
Sgh
Pgh=62T
P(T)
S(mm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 102030405060708090
)
H
ình 3.27: Quan h P-S
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
95
2. Phng pháp thí nghim ti trng đng
Phng pháp thí nghim ti trng đng da vào
nguyên lý s va chm t do ca hai vt th đàn tính, công
sinh ra do s ri ca qu búa đc truyn vào cc và làm
cho cc có mt đ lún nht đnh vào đt.
Ni dung phng pháp: Sau khi đã h cc đn mt
đ sâu nào đó (thng là đ sâu thit k) ta dùng mt loi
búa có trng l
ng nht đnh đóng mt nhát vào cc thì
cc s b lún xung, tr s đ lún đó còn gi là đ chi ca
cc, ký hiu là e.
xác đnh đ chi e khi thí nghim cn theo dõi
đ lún ca cc qua các vch đánh du sn trên thân cc. Vì
tc đ đóng cc tng đi nhanh nên không th theo dõi
đ lún sau tng nhát búa mà ngi ta thng ly đ lún
trung bình sau mt s
nhát búa và tính đ chi theo công thc:
H
ình 3.28: Các vch
quan sát đ lún ca cc
n
s
e = (3.7)
Vi s - lún tng cng sau n nhát búa;
n - S nhát búa, vi các loi búa có tc đ chm nh búa treo và búa đn đng
thng ly e là đ lún trung bình sau 10 nhát búa. Vi búa Dieziel, búa song đng thì
ly n là s nhát búa trong mt phút đóng cc.
Qua thc t cho thy, vi cùng mt loi búa ri t cùng mt đ cao nht đnh
đóng xung hai cc khác nhau, nu cc nào có đ chi e ln hn thì có th nói rng
cc
đó có sc chu ti kém hn.
Yêu cu ca phng pháp là tìm đc mi quan h gia ti trng cc hn ca
cc và đ lún ca nó: P
gh
= f(e).
tìm quan h này nhiu tác gi đã nghiên cu và đ xut mt s công thc
trên c s nhng gi thit khác nhau. Hin nay nc ta hay dùng công thc đng ca
nhà bác hc Liên xô N.M.Gexevanov đ xác đnh ti trng gii hn ca cc thông qua
đ chi e:
Công thc ca N.M.Gexevanov:
qkQ
QH
e
nFnFnF
P
gh
+
+
++
−
=
2
2
)
2
(
2
(3.8)
Trong đó: P
gh
- Sc chu ti gii hn ca cc;
e - chi ca cc khi thí nghim;
Q - Trng lng qu búa ri;
q - Trng lng cc+m cc+đm cc+cc dn (nu có);
H - Chiu cao búa ri;
k - H s phc hi khi va chm, khi thép, gang va chm vi g ta ly
k=0,45, k
2
=0,2;
n - H s ph thuc vào vt liu cc và điu kin đóng cc;
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
96
Bng 3.5: H s n
Vt liu cc và điu kin đóng cc H s n daN/cm
2
Cc g khi không có đm cc
Cc g có đm cc
Cc BTCT có đm g
Cc thép không có đm
10
8
15
50
Sc chu ti tính toán ca cc:
])
2
(
2
.[
2
2
qkQ
QH
e
nFnFnF
PmKP
ghott
+
+
++
−
= (3.9)
Trong đó: K
o
- H s đng nht ca cc, ly bng 0,7;
m - H s điu kin chu lc ca cc, ph thuc vào loi cc và s lng
cc trong móng ly theo bng sau:
Bng 3.6: Bng xác đnh h s m
S lng cc trong móng/ h s m
Loi đài cc
1-5 6-10 11-20 >20
ài cao 0,8 0,85 0,9 1,00
ài thp 0,85 0,9 1,00 1,00
Công thc xác đnh đ chi e bin đi t (3.9)
qkQ
nFPP
nFQHmK
e
tttt
o
+
+
+
=
2
22
.
)(
(3.10)
đm bo cho công thc tính sc chu ti ca cc ít sai s nên chn búa sao
cho đ chi e ≥ 2mm, nhng cng không quá nng tc e ≤ 30 - 50mm.
Theo TCXD 205 - 1998 công thc xác đnh sc chu ti gii hn ca cc nh
sau:
]1
qkQ
enF
QH4
1[
2
nF
P
2
gh
−
+
+
+= (3.11)
Công thc này s dng khi đ chi thc t e ≥ 2mm.
Trong trng hp đ chi đo đc e < 2mm thì phi chn búa có nng lng
đp mnh hn đ có e > 2mm.
Nhiu nc trên th gii dùng các công thc đn gin sau:
+ Công thc ca Hà Lan đ tính ti trong cho phép xung cc:
)(
1
2
1
qQe
HQ
K
P
dyn
+
= (3.12)
K
1
- H s an toàn, thng ly bng 6.
+ Công thc ca Crandall
))(
2
(
1
1
2
2
e
e
QH
K
P
dyn
++
= (3.13)
Trong đó: e
1
– chi đàn hi;
K
2
– H s an toàn, thng ly bng 4;
+ Công thc theo tp chí Engineering New:
Trng I HC BÁCH KHOA À NNG Nhóm chuyên môn CH-Nn Móng
B môn C s k thut Xây dng Bài ging Nn và Móng
à nng 9/2006 CHNG III TRANG
97
Lc cn khi đóng cc:
)(
12
ce
QH
P
gh
+
= (3.14)
Ti trng cho phép truyn xung cc:
)(
2
6 ce
QH
P
P
gh
dyn
+
== (3.15)
Trong đó: c - H s, đi vi búa hi c=0,1 đi vi búa ri t do c=1,0.
Ví d III-2:
Tin hành đóng th cc bng búa ri loi 3,5tn t đ cao 1,4m cho e =
18mm. D báo sc chu ti gii hn ca cc t đó xác đnh sc chu ti cho phép, bit
cc có tit din 35x35cm, dài 17m. Trng lng đm đu cc, m cc … là 500kG.
Gii:
Ta có: Q=3,5T, H=1,4m, q=0,5T; F
c
= 0,1225m
2
, e=0,018m ; n=15daN/cm
2
=
150T/m
2
; k
2
= 0,2.
Thay vào công thc Gherxevanov, ta có :
T5,58
5,05,3
5,0.2,05,3
4,1.5,3.
018,0
1225,0.150
)
2
1225,0.150
(
2
1225,0.150
P
2
gh
=
+
+
++
−
=
Sc chu ti tính toán ca cc:
T8,345,58.85,0.7,0P.KmP
gh
tt
===
* Hin tng chi gi khi đóng cc:
Trong thc t th ti cc bng phng
pháp đng, nu sau khi va đóng cc xong mà
tin hành thí nghim ti trng đng ngay thì kt
qu đ chi đo đc s khác vi đ chi thc,
có th ln hoc bé hn đ chi thc, hin tng
này gi là đ chi gi
. Hin tng chi gi xy
ra trong đt cát và đt sét đc gii thích nh
sau:
+ Hin tng chi gi trong đt sét: Khi
đóng cc trong nn đt sét, do chn đng ca
búa và cc làm cho đt quanh cc b phá hoi
kt cu, đng thi đt xung quanh cc b ép
cht, nc thoát ra nhiu phía xung quanh thân
cc làm cho lc ma sát gia đt và cc gim và
đ chi tng lên, còn gi là
đ chi gi trong đt
dính (tc e
gi
> e
thc
). khc phc thì sau khi
đóng cc phi cho cc ngh mt thi gian đ đt
phc hi kt cu ri mi tin hành th ti đng
đ xác đnh đ chi. Theo quy phm nc ta quy đnh thi gian cc ngh trong loi đt
này là 15 đn 20 ngày.
PP
H
×nh 3.28: M« h×nh ®ãng cäc
trong ®Êt rêi vµ trong ®Êt dÝnh
+ Hin tng chi gi trong đt cát: Khi đóng cc gây ra rung đng làm cho đt
cát dn cht vào quanh thân cc, làm cho ma sát gia c
c và đt tng lên, đ chi s
