xây dựng móng nông trên nền thiên nhiên

ƒ Hố móng đμo trần không gia cố chống đỡ, thμnh hố móng có thể đμo thẳng đứng để giảm khối lượng nếu chiều sâu đμo thoả mãn điều kiện sau: ƒ Trường hợp móng tương đối sâu, đất kém ổn địn

X©y dùng mãng n«ng trªn nÒn thiªn nhiªn

ƒ Tuỳ theo cấu tạo của móng, địa chất, thuỷ văn, vật liệệu vμ điều kiện thi công mμ có thể có những

biện pháp vμ trình tự thi công khác nhau Nội

dung bao gồm các việc chính: đμo đất, hút nước, gia cố thμnh hố móng, xây dựng vòng vây, đổ

™Xây dựng móng nông khi có nước mặt thường xảy

ra các trường hợp sau:

o Đất ở đáy móng không thấm nước

o Đất ở đáy móng có thấm nước

o Chỉ có đá

ƒ Hố móng đμo trần không gia cố chống đỡ, thμnh

hố móng có thể đμo thẳng đứng để giảm khối

lượng nếu chiều sâu đμo thoả mãn điều kiện sau:

ƒ Trường hợp móng tương đối sâu, đất kém ổn định như đất có độ dính nhỏ (đất cát, pha cát, sỏi, đất

có độ ẩm lớn, ) thì thμnh hố móng phải đμo có

độ dốc Độ dốc nμy phụ thuộc vμo độ sâu h, loại

đất, thời gian thi côông, tải trọng,

ƒ Nếu đất có độ ẩm bình thường, thời gian thi công ngắn thì độ dốc ta luy có thể tham khảo bảng

sau:

γ

ϕ γ

q tg

k

c h

45 (

2

max

1:0.251:0.10

Đá rời

1:0.501:0.50

Đất hoang thổ (khô)

1:0.671:0.50

Đất sét

1:0.751:0.67

Đất pha sét

1:1.001:0.75

Đất pha cát

1:1.501:1.25

Đất đắp, đất cát, đất sỏi

3ữ6m

<3m

Độ dốc taluy ứng với độ

sâu đμo móngTên loại đất

ƒ Đối với móng sâu phải lμm nhiều cấp để khắc

phục đất đổ đi quá xa tầm với của máy, người

Chiều cao mỗi cấp phụ thuộc vμo biện pháp thi

khuôn, phương pháp đổ bêtông, Nói chung kích thước dự trữ nμy ≥0.5m mỗi bên.

™ Tải trọng tạm thời phải đ−a xa mép hố móng 1

khoảng ít nhất lμ 1m

™ Sau khi đμo hố móng đến độ sâu thiết kế thì tiến

hμnh xây dựng móng ngay để tránh hiện t−ợng

áp lực của đất đμo ở phía trên đẩy xuống lμm phá vỡ kết cấu tự nhiên của đất

™ Nếu đμo móng bằng máy thì chỉ đμo sâu xuống

cách độ sâu thiết kế 0.5m rồi đμo tiếp bằng thủcông

ƒ -u, nhược điểm:

™Khối lượng đμo đất ít.

™ít ảnh hưởng đến công trình xung quanh.

™Tốn vật liệu gia cố hhố móng.

™Thời gian thi công có thể kéo dμi hơn.

ƒ Cấu tạo gia cố thμnh hố móng:

™Kiểu chống vách hố móng quy định như sau:

Chống theo thiết kế

Ván ốp đặt liên tục, khít

Ván ốp đặt nằm ngang để cách quãng 2 tấm

Đất có W tự

nhiên (trừ đất

rời)

>5m 3ữ5m

<3m

Kiểu chống vách ứng chiều sâu đμo móng Loại đất,

trạng thái

ƒ Ta nêên sử dụng loại kết cấu chống vách chế tạo

sẵn Nếu không có loại chế tạo sẵn thì có thể

chống vách nh− sau:

Chống theo thiết kế

Đóng ván cừ sâu vμo đáy hố

™Dùng ván gỗ (1) dμy ít nhất 5cm, rộng từ 20-25cm

đặt ốp sát vμo vách hố móng

™Dùng cọc (2) đóng cách nhau 1.5-2m để giữ ván ốp khi đặt ngang; còn khi ván đặt đứng thì mặt ngoμi

các tấm ván phải đóng thêm các thanh sườn (5) để

liên kết chúng lại vμ tựa vμo các cọc

™Dùng các thanh văng chống ngang (3) giữ các cọc, khoảng cách giữa chúng theo phương đứng không

>1m Chú ý các văng chống phải đặt trên 1 mặt mặt phẳng đứng

ƒ Trong trường hợp ván đặt nằm ngang, nếu đất có

độ dính kết tốt cho phép có thể đμo đến cao độ

thiết kế mới đặt ván ngang, cọc, văng chống; còn không đặt dần trong quá trình đμo đất

ƒ Trong trường hợp ván đặt đứng, nếu đất yếu có thể đóng ván đến độ sâu thiết kế sau đó mới đμo

đất, đμo đến đâu đặt thanh sườn, văng chống

đến đó

ƒ Nhận xét: ta thấy ván lát chủ yếu giữ được đất

nhưng nước vẫn thấm qua được Do vậy để khắc phục nhược điểm nμy ta dùng phương pháp vòng vây cọọc ván.

™ Nếu chiều dμi cọc ván < chiều sâu đμo móng thì

có thể khắc phục đóng cọc ván ở dưới đμo trần ởphía trên

ƒ Các loại cọc ván:

™ Vòng vây cọc ván gỗ dùng khi hố móng sâu ≤6m.

™ Vòng vây cọc ván thép dùng khi hố móng sâu

>6m

™CÊu t¹o cäc v¸n gç nh− sau:

oChiều dμi mũi cọc ván đ−ợc quyết định theo loại đất mμ nó cắm vμo, lấy bằng 1 lần bề dμy cọc ván đối với loại đất nặng, lấy bằng

3 lần đối với đất nhẹ

oĐể tránh vỡ đầu cọc trong quá trình đóng,

đầu trên của cọc ván phải được cắt gọt cho vuông góc với đường tim của cọc vμ bọc lại b

bằng đai thép hình chữ nhật.

oMũi cọc tạo độ vát về phía cọc đã đóng vì sẽkhít mộng khi đóng Những khi cần thiết đểtránh vỡ mũi cọc có thể gia cố bằng bản thép

™Cấu cọc vòng vây cọc ván:

3

1

2

oCọc định vị thường dùng gỗ đường kính

φ=16-26cm có 2 mộng dương; gỗ nẹp thường dùng gỗ nửa

oTrình tự thi công: có thể ghép 2 hay nhiều cọc thμnh 1 tấm để đóng theo thứ tự sau:

9Đóng cọc định vị trước.

9Ghép gỗ nnẹp.

1 3

7

I

7 6

1

2

3 4

1 2

7 8

18 2

1 Φ = ữ

9Đóng cọc ván đầu sau đó ghép tất cả các cọc cho khớp mộng rồi đóng hμng loạt;

nên đóng góc ra

ƒ Vòng vây cọc ván thép:

™Cọc ván thép dùng khi chiều sâu cắm vμo đất

>6m với đất nền lμ đất sỏi vμ sét vμ chiều sâu mực nước >2m

™Trên mặt bằng, kích thước vòng vây cọc ván thép phải > kích thước của móng ít nhất 30cm Đối với những bệ móng được xây dựng ở trên cạn thì kích thước của vòng vây phải phù hợp với việc bố trí

ván khuôn

™Khi đóng cọc xiên thì vị trí cọc ván thép phải được tính toán sao cho mũi cọc ván phải cách xa cọc

móng không < 1m với loại vòng vây không cần

bêtông bịt đáy vμ không < 0.5m với loại vòng

oVòng vây có hình tròn, hình chữ nhật Hình tròn lμ đơn giản nhất vì nó giảm bớt đáng kể

hệ giằng chống đỡ, hệ nμy được giữ bằng

các vμnh đai tròn mμ không cần thanh chống ngang

oKhi tăng cường những vμnh đai ngang theo chu vi hố móng vμ các thanh chống ngang,

Cọc định vị

Đệm gỗ

Tim cọc ván thép

dọc hoặc ở góc phải được tính toán cụ thể nhưng chú ý khoảng cách giữa các thanh chống phải xét đến phương tiện cơ giới sử dụng vμ phương pháp đμo móng.

p'i

pi

8605 8005

oLo¹i cäc v¸n thÐp cã tiÕt diÖn th¼ng, h×nh

t

t d

t

d

oCọc định vị khôông nằm đúng tâm mμ nằm

bên ngoμi

oMũi cọc ván phải được cắt vát 1:4 Nếu trong đất có lẫn tạp chất như đá, rễ cây, mũi cọc phải được cắt vuông góc với trục

™Trình tự đóng cọc:

oĐóng cọc định vị, liên kết vμ hạ xμ kẹp, sỏtoμn bộ cọc ván thép Đến chổ gỗ đệm thì

tháo bulông tạm để đóng cọc

oĐể chèn khe hởở giữa các cọc, ta thường trát

đất sét để nước khỏi rò rỉ từ ngoμi vμo

oCác ngμm cọc ván đều được bôi mỡ trước khi

khi đóng để tháo lên được dễ dμng

™Bảng đặc trưng hình học của cọc ván:

39600 50943

2200 2962

74 100

94.3 127.6

12 15

14.8 21

204.5 196

400 420

L-IV L-V Loại Larsen

7600 20100

630 1256

61 93

78 119

9 12

10 14

240 320

400 400

Sp-3 Sp-4

Loại chữ U

730 2243

114 260

50 58

64 74

10 10

10 10

75 125

400 400

Sp-1 Sp-2

Loại lòng

máng

332 80

73 28

64 30

82 39

10 8

-

-130 71

400 200

Sp-1 Sp-2 Loại phẳng

t d

H B

Diện tích

cm 2

Kích thước tiết diện, mm

Ký hiệu Kiểu tiết diện

™Ngoμi cọc gỗ vμ cọọc ván thép, còn có cọc

bêtông Trường hợp nμy dùng cho chiều sâu

móng lớn nhưng cọc rất nặng nề, trong cọc có thểkhoét lỗ để giảm trọọng lượng:

4 TÝnh to¸n gia cè hè mãng vμ vßng v©y cäc v¸n:

ƒ Vßng v©y cäc v¸n ®−îc tÝnh to¸n theo tr¹ng th¸i

o áp lực ngang chủ động của đất:

→Đối với đất rời c=0, nên

o áp lực ngang bị động của đất:

→Đối với đất rời c=0, nên

c

c c

c

H c H

E

c H

p

λ λ

γ

λ λ

γ

2

.

2 1

.

c c

H E

H p

λ γ

λ γ

.

2 1

.

b

b b

b

h c h

E

c h

p

λ λ

γ

λ λ

γ

2

.

2 1

.

b b

h E

h p

λ γ

λ γ

.

2 1

.

2

™áp lực ngang do hoạt tải đứng trên lăng thể tr−ợt:

oHoạt tải đứng trên lăng thể tr−ợt có thể lμtrọng l−ợng thiết bị thi công, vật liệu:

o áp lực ngang do hoạt tải gây ra:

™áp lực thuỷ tĩnh:

oVấn đề xác định chiều sâu áp lực thuỷtĩnh tuỳ thuộc vμo đất dính hay không dính

oĐối với đất không dính:

o

q F

9Cần chú ý ở những nơi có nước, khi tốc độ nước chảy v≥2m/s thì phải xét đến chiều cao dâng nước:

2

2

=

Δ

o Đối với đất dính:

ƒ Tính toán:

™Giả thiết:

oCọc ván tuyệt đối cứng

o áp lực đất lên tường cọc ván lấy theo định lý

Coulomb với mặt phá hoại lμ mặt phẳng

™Tính toán gia cố hố móng:

oTính ván ốp:

Văng chống q

9Trường hợp ván đặt nằm ngang thìván dưới cùng lμ ván nguy hiểm nhất.

9Tải trọng tác dụng lên 1 tấm ván để

đơn giản được xem lμ phân bố đều

9Có thể tính ván như dầm đơn giản kêtrên các gối tựa lμ các cọc, có nhịp tính toán lμ, l chính lμ khoảng cách giữa các cọc

9Ta có tải trọng tác dụng lên tấm ván dưới cùng lμ:

9Mômen tại giữa nhịp tấm ván có xét

đến hệ số ngμm:

b q

H b

p p

9Kiểm tra điều kiện bền:

u

R b

M R

M b

R

M W

R W

M

.

.

6

6

min

max 2

nμy, ta xem cọc có sơ

đồ tính lμ 1 dầm côngson

ắLực tác dụng lên 1 m rộng tường do đất gây

2

=

ắMômen lớn nhất tại ngμm của 1 cọc

ắMột cách gần đúng, ta có thể xem

cọc đứng chịu tải trọng phân bố đều

pc, ph Từ đó ta có thể giải bμi toán

nh− tính toán ván ốp

2

3

max

H l E H

l E

oTính toán văng chống:

ắVăng chống đ−ợc duyệt ổn định, chịu lực nén N chính lμ phản lực tại gối tựa của cọc đứng

ắCông thức kiểm tra:

™ Tính toán vòng vây cọc ván:

oVòng vây cọc ván đ−ợc kiểm tra về mặt

ổn định vị trí vμ độ bền vật liệu các bộ phận của vòng vây.

oĐể loại trừ sự nguy hiểm do đất trồi khi húút

N ≤

=

.ϕσ

oĐối với đất sét chảy, sét dẻo chảy, á sét, ácát, bùn no nước, cát nhỏ hoặc cát bột, thìphải lấy h≥2m; trong những trường hợp còn lại lấy h≥1m Nếu vòng vây có lớp bịt đáy ngăn nước thì h≥1m đối với mọi loại đất.

oKhi kiểm tra ổổn định chống lật của cọc ván, chiều sâu tối thiểu h được xác định theo

oCác áp lực tác dụng lên cọc ván cần xét

đến hệ số v−ợt tải: đối với áp lực chủ động lμ1.2; đối với áp lực bị động lμ 0.8; còn áp lực thuỷ tĩnh lấy 1.0

oCác chi tiết củủa hệ chống đỡ cần đ−ợc kiểm

toán với tác dụng đồng thời của tải trọng

n

nằm ngang do cọc ván truyền lên vμ tải

trọng thẳng đứng do trọng l−ợng bản thân của các thiết bị vμ của các kết cấu Mômen uốn trong thanh chống do trọng l−ợng thiết

oKhi tính toán cọc ván về độ bền phải lấy c

cường độ tính toán cọc ván vμ của hệ thống

chống đỡ ngoμi các quy định khác còn phải chia cho hệ sốố tin cậy k=1.1 đối với cọc ván

nằm trong nước vμ k=1.0 với các trường hợp còn lại

oTrường hợp vòng vây không có thanh chống ngang:

htt = + Δ

ắChiều sâu h được xác định theo phương trình trên với điểm lật lμ điểm O tại chiều sâu h, trong đó Ml vμ Mg lμ mômen củủa

các lực ở phía trên điểm O Ta có:

→

→Từ đó ta giải tìm được h.

c d

h h

h E

1

ắΔh lμ chiều sâu phụ thêm được xác

định theo công thức:

9Trường hợp có lớp bêtông bịt đáy: Có 2

trường hợp xảy ra

ắTrường hợp 1: hố móng đã đμo tới cao

độ của đáy lớp bêtông bịt đáy Đểtránh hiện tượng cát chảy, mực nước trong hố móng chỉ được phép hạ tối đa 2.5% độ sâu khi bơm hút Khi đó việệc

tính toán cọc ván như tính ở trên

ắTrường hợp 2: bêtông bịt đáy đã đổxong, nước trong hố móng hút cạn Khi

n c

b

h h

E E

E h

5 0 (

b d h n

b b

điều kiện lμm việc được lấy như sau:

ắTrong trường hợp đất dính vμ đất không dính nhưng mũi cọc ván phải ngập vμo lớp đất sét hoặc á sét, lấy m=0.95

ắTrong các trường hợp đất không dính khác:

M m = 0

M m = 1

d n

n m

h h

h M

+

=

1.00 1.05 m

d

n B

9Việc tính toán độ ngμm h có thể giảm đi 15% đối vớới vòng vây hình tròn có bán

kính <5m vμ giảm 10% đối với vòng vây hình chữ nhật có chiều dμi cạnh lớn nhất

hốố móng được tính duyệt cường độ ứng sơ đồ tínhtính

cũng lμ dầm đơn giản nhưng gối dưới nằm dưới mặt lớp bêtông bịt đáy 0.5m

9Việc bố trí nhiều thanh chống lμm giảm độngμm vμ nội lực của cọc ván nhưng vì tăng

hệ thống thanh chống, vμnh đai, sẽ phức tạp vμ khoảng không lμm việc trong hố

móng sẽ chật hẹp hơn

9Khi bố trí nhiều thanh chống, cọc ván chỉ

bị lật đổ khi các thanh chống không có khả năng chịu phản lực âm (chịu kéo) vμcọc ván sẽ quay quanh điểm lật O lμ điểm tựa của cọc ván dưới cùng

c c

9Việc xác định hệ số điều kiện lμm việc tính như đối với 1 tầng thanh chống nhưng

có điểm khác lμ khi hút nước ra khỏi hốố

móng thì tra theo đồ thị sau:

M m = 1

M m = 0

m 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5

n m

h h

h M

+

=

trị lớn nhất 1 trong 3 sơ đồ sau đây:

ắXem cọc ván như 1 côngson có đầu ngμm tại điểm O, chịu các tải trọng phía trên điểm O (E5 vμ 1 phần E1).

ắCọc ván được xem như dầm liên tục kêtrên các gối lμ các thanh chống vμ có

đầu thừa ở dưới bằng h+ho, chịu tất cảcác lực có trong sơ đồ trên (E1→E6).

ắCọc ván được xem như dầm liên tục kêtrên các gối lμ các thanh chống vμ gối dưới cùng lμ điểm cách đáy hố móng 1

đoạn h/2

9Trường hợp có lớp bêtông bịt đáy chỉ để tính toán cường độ, khi đó khớp dưới cùng cách mặt trên của lớớp bêtông bịt đáy 0.5m

ƒ Chú ý:

oVòng vây cọc ván kín phải được tính với áp lực đẩy nổi khi tính với mực nước thi công cao nhất

oVới loại đất yếu thì vòng vây cọc ván phải kiểm tra chống hiện tượng đất trượt chồi từ phía dưới cọc ván lên Theo điều kiện nμy, người ta xác định chiều sâu đóng cọc ván cần thiết h từ điều kiện:

45 2

.

5 1

tg

q h