Tiểu luận kết thúc học phần:các câu hỏi liên quan đến NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNGCâu 1: Sự khác nhau giữa móng nông hợp khối và móng cọc hợp khối.Câu 2: Các giải pháp nâng cao sức chịu tải của cọc và móng cọc khoan nhồi.Câu 3: Các bước tính toán móng cọc.
NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Tiểu luận kết thúc học phần: NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Câu 1: Sự khác móng nông hợp khối móng cọc hợp khối Câu 2: Các giải pháp nâng cao sức chịu tải cọc móng cọc khoan nhồi Câu 3: Các bước tính toán móng cọc Trả lời: Câu 1: Sự khác móng nông hợp khối móng cọc hợp khối Móng kết cấu kỹ thuật xây dựng nằm công trình xây dựng tòa nhà, cầu,đập nước ) đảm nhiệm chức trực tiếp tải trọng công trình vào đất bảo đảm cho công trình chịu sức ép trọng lực tầng, lầu khối lượng công trình đảm bảo sực chắn công trình Móng phải thiết kế xây dựng thi công công trình không bị lún gây nứt đổ vỡ công trình xây dựng Định nghĩa - Móng nông hợp khối loại móng nông có cấu tạo gồm móng đỡ cột - Móng cọc hợp khối loại móng cọc có cấu tạo gồm cọc đơn hay hệ cọc gắn với đài móng để đỡ cột Phạm vi sử dụng: - Móng nông hợp khối áp dụng cho công trình kiến trúc nhẹ đất có sức chịu tải cao mặt - Móng cọc hợp khối áp dụng trường hợp tải trọng công trình tương đối lớn lớp đất chịu tải lại sâu Sự làm việc: - Đối với móng nông hợp khối: Tải trọng công trình truyền theo cột xuống móng truyền xuống đất đáy móng GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Đối với móng cọc hợp khối: Tải trọng từ công trình truyền xuống móng theo cột Đài cọc liên kết đầu cọc thành khối phân bố tải trọng tập trung vị trí chân cột cho cọc Tải trọng phần truyền xuống cho cọc chịu phần phân phối cho đất đáy đài Và cọc chịu tác động tải trọng đứng truyền tải xuống lớp đất tốt thông qua lực ma sát cọc với đất lực kháng mũi cọc làm cho cọc chịu kéo nén (Chú ý khác cọc đơn nhóm cọc) Hướng tính toán: - Với móng nông hợp khối: + Chọn sơ chiều cao móng + Xác định trọng tâm đáy móng + Xác định diện tích đáy móng sơ + Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn đáy móng +Kiểm tra GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Với móng cọc hợp khối Với móng hợp khối điều quan trọng tìm trọng tâm khối móng ( Tìm trọng tâm cách cân nội lực) Nếu không đặt trọng tâm nhóm cọc vào tâm hợp lực lên móng phát sinh moment lệch tâm lực, gây uốn cho đài móng dầm móng Ngoài dễ làm phát sinh tượng nhổ cọc (cọc chịu kéo) Sau tìm trọng tâm khối móng tính toán theo trình tự sau: + Tính toán nội lực chân cột + Từ nội lực chân cột, điều kiện địa chất => chọn tiết diện, chiều sâu cọc + Tính toán sức chịu tải cọc ( P vật liệu P đất chọn min) + Tính toán số cọc đài dựa vào nội lực chân cột sức chịu tải cọc đồng thời vẽ sơ đồ bố trí cọc + Kiểm tra điều kiện đất đáy khối móng quy ước + Tính toán phản lực đầu cọc + Tính toán cấu tạo (Chiều cao đài, tính thép) cho đài cọc từ phản lực đầu cọc vừa tính Điểm khác biệt móng nông hợp khối móng cọc hợp khối cách phân bố tải trọng xuống đất loại móng Và móng cọc hợp khối cần ý trọng tâm hệ cột phải trùng với trọng tâm hệ cọc hay cọc đơn Một vấn đề lưu ý móng cọc hợp khối: Khi có cọc tính cọc chịu lực dọc lại giằng chịu; Khi có cọc cọc phương chịu mômen chịu mômen bên truyền xuống, lại vuông góc giằng chịu; Khi số cọc lớn tính cọc chịu tải tất - Ảnh hưởng cấu tạo móng tới khả chịu tải trọng: Đối với móng nông hợp khối, kích thước móng số lượng cột ảnh hưởng tới sức chịu tải Còn với móng cọc hợp khối số lượng cột, số lượng cọc gắn với đài ảnh hưởng tới sức chịu tải GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Câu Các giải pháp nâng cao sức chịu tải cọc móng cọc khoan nhồi Cọc khoan nhồi có nhiều ưu điểm như: - Có sức chịu tải lớn Khi thi công ảnh hưởng đến công trình lân cận Công nghệ thi công không phức tạp Nhưng có nhược điểm sau: - Khó kiểm soát chất lượng cọc phải đổ bê tông môi trường dung dịch khoan, khả chịu lực cọc phụ thuộc lớn vào trình thi công Khi thi công gầu đào làm xáo động cố kết đất mũi cọc dù mũi cọc đặt vào tầng đất tốt (sỏi cuội…) Đáy cọc thường tồn lại mùn khoan, làm Không phát huy sức kháng mũi cọc Không thực anh toàn có động đất Vì thế, để nâng cao sức chịu tải cọc khoan nhồi khắc phục nhược điểm ta có số giải pháp sau: Tăng sức kháng bên cọc: - Tăng chiều dài cọc, khoan sâu vào tầng đất tốt - Tăng lực ma sát bên cọc cách bơm vữa mặt bên cọc dọc theo chiều dài cọc Tăng sức kháng mũi cọc: - Mở rộng mũi cọc: dùng mũi khoan mở rộng mũi cọc tăng diện tích tiếp xúc với đất đáy cọc Phụt vữa đáy cọc làm cố kết mùn khoan tái cố kết đất mũi cọc gầu đào làm xáo trộn, thường áp dụng cho trường hợp mũi cọc nằm tầng cát GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Hình Sơ đồ bơm vữa tái cố kết đất - Rửa mùn khoan đáy cọc sau bơm vữa xi măng xuống tạo thành liên kết đặc đáy cọc đất Giải pháp đạt kết cao đáy cọc nằm vùng sỏi cuội, đá đất cứng Hình Quy trình thổi rửa bơm Ngoài phương án cần ý đến tăng cường công nghệ đánh giá chất lượng thi công cọc GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Hạn chế lỗi kỹ thuật lúc thi công: - Bê tông mũi cọc dễ bị xốp lẫn tạp chất cầu đổ bê tông không đạt yêu cầu cầu đổ bê tổng cần phải tròn đều, đường kính cầu phải đảm bảo tiếp xúc kín khít với thành ống dẫn Trước đổ bê tông, phải đặt cầu vị trí phía cổ phễu đổ bê tông khoảng 20- 40cm để bê tông chảy ống cầu đảm bảo trước đẩy dung dịch khoan khỏi đáy ống dẫn Đáy ống đổ bê tông không cách đáy hố khoan 20 cm Không đổ vào cọc phần bê tông bôi trơn máy bơm, cầu không tròn cần lưu ý không rót trực tiếp bê tông lên cầu làm nghiêng lật cầu - Trong trình khoan cần kiểm tra lại địa chất để đối chiếu với số liệu dùng hồ sơ thiết kế, để kịp thời phát vùng đất yếu cục bộ, xem xét điều chỉnh tăng thêm chiều dài ống vách cần thiết Tuỳ theo phơng pháp thi công, loại địa tầng mực nước ngầm, mà ta cần nghiên cứu chọn bentonite độ nhớt, độ ph tiêu tính khác dung dịch bentonite cho phù hợp Khi khoan gặp tầng cát có chứa nước ngầm với áp lực lớn, nước ngầm có áp chảy vào lỗ khoan mang theo đất cát vách lỗ khoan làm cho lỗ khoan tầng mở rộng ra, kéo theo tầng phía bị sụp Nếu gặp cố nên đưa ống vách qua tầng này, dùng biện pháp hạ mực nước ngầm trước khoan Để tránh sập vách cần phải khoan nhẹ nhàng tránh động tác đột ngột “Trong trình xây dựng công trình, khó tránh khỏi sai lầm kỹ thuật nhỏ giai đoạn công việc Việc tổng hợp dạng hư hỏng thường gặp, phân tích nguyên nhân xảy đề xuất số giải pháp xử lý giúp người kỹ sư thi công cọc khoan nhồi có nhìn tổng quan công tác phòng tránh phân tích lựa chọn biện pháp thích hợp nhằm hạn chế cố suy giảm chất lượng xảy ra.” GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Câu 3: Các bước tính toán móng cọc Nội dung tính toán - Kiểm tra lực truyền lên cọc (TTGH1): tổng tải trọng tác dụng lên cọc phải nhỏ sức chịu tải cọc - Kiểm tra ổn định móng cọc (TTGH1): móng cọc không bị ổn định trượt, lật; móng cọc không bị phá hoại độ bền -Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún móng (TTGH2): độ lún móng công trình nằm phạm vi cho phép, đảm bảo công trình sử dụng bình thường - Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng (TTGH1): cấu tạo đài đủ chiều cao, đảm bảo đài không bị phá hoại chọc thủng - Tính toán cấu tạo cốt thép đài (TTGH1): đảm bảo đài không bị nứt uốn Trình tự tính toán Bước 1: Thu thập xử lý tài liệu gồm: - Tài liệu công trình: (No, Mo, Qo) - Tài liệu địa chất: địa tầng đất số liệu lớp - Các tài liệu khác - Các tiêu chuẩn xây dựng Bước 2: Phân tích lựa chọn giải pháp móng → Giải pháp móng cọc đài thấp dạng móng đơn, băng, bè… Việc lựa chọn loại cọc cần ý đến yếu tố: - Đặc điểm công trình; - Điều kiện cụ thể đất nước ngầm; - Những ràng buộc khác trường xây dựng - Khả thi công nhà thầu; - Tiến độ thi công thời gian cần thiết để hoàn thành; - Khả kinh tế chủ đầu tư GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Bước 3: Chọn độ sâu chôn đáy đài Do tổng áp lực đất bị động tỷ lệ với bề rộng đài trị số chưa biết bước thiết kế ban đầu, thường chọn sơ chiều sâu chôn đài h≈ H/15 với H chiều cao công trình Bước 4: Chọn vật liệu, chiều dài, tiết diện phương pháp thi công cọc - Chiều dài tiết diện cọc hợp lý đảm bảo khả thi thi công, mũi cọc hạ vào lớp đất đủ tốt để giảm độ lún, số lượng cọc đài hợp lý (đài 1,2,3 cọc có độ tin cậy thấp cần hạn chế; đài nhiều cọc ảnh hưởng đến thời gian thi công, diện tích bố trí cọc) - Mũi cọc không tựa lên lớp đất chịu lực mà nên ngàm vào tối thiểu 0,5m cho đá; 3d cho đất (với d bề rộng đường kính cọc) - Cọc chiếm chỗ nên hạn chế số mối nối ≤ - Những công trình chịu tải trọng ngang lớn (cầu, tường chắn cao), công trình cảng thường dùng cọc có tiết diện lớn nhằm tăng độ cứng hệ móng - Chiều dài tiết diện cọc có ảnh hưởng lớn đến sức chịu tải cọc theo vật liệu theo đất Khi đất xuống sâu tốt tải trọng cọc chịu trình thi công không lớn tải trọng đưa vào thiết kế tối ưu chọn chiều dài tiết diện cọc cho hai trị số xấp xỉ Trường hợp cọc hạ phương pháp đóng, ép thường chọn cho sức chịu tải cọc theo vật liệu lớn ÷ 2,5 lần sức chịu tải theo đất để đảm bảo cọc chịu tải trọng lớn trình hạ Bước 5: Xác định sức chịu tải cọc a Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu - Cọc bê tông cốt thép chịu nén + Cọc hình lăng trụ tiết diện đặc chế tạo sẵn Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu chịu nén: Pv = ϕ(RbAb + Rsc.As) Ab - diện tích tiết diện ngang bê tông Rb - cường độ chịu nén tính toán bê tông GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG As - diện tích tiết diện ngang cốt thép Rsc - cường độ chịu nén tính toán cốt thép ϕ - hệ số uốn dọc - Cọc xuyên qua than bùn, bùn cọc móng cọc đài cao uốn dọc kể đến phạm vi chiều dài tự cọc (được tính từ đế đài đến bề mặt lớp đất có khả ngăn cản biến dạng uốn cọc) - Móng cọc đài thấp, cọc không xuyên qua than bùn, bùn ϕ = + Cọc ống Khi ltt/d ≤ 12, Pv xác định theo công thức: Pv = ϕ(RbAb + Rsc.As + 2,5 Rsx.Asx) Ab - diện tích tiết diện ngang lõi bê tông (phần bê tông nằm cốt đai) Rsx - cường độ tính toán cốt xoắn Asx - diện tích quy đổi cốt xoắn, Asx = πDnfx /tx Dn - đường kính vòng xoắn fx - diện tích tiết diện cốt xoắn tx - khoảng cách vòng xoắn Khi ltt/d > 12 không cần kể tới ảnh hưởng cốt xoắn: Pv = ϕ(RbAb + Rs As) + Cọc khoan nhồi Đối với cọc khoan nhồi, sức chịu tải cho phép chịu nén cọc theo độ bền vật liệu rõ ràng chịu ảnh hưởng sâu sắc phương pháp thi công: Pv = ϕ(m1m2 RbAb + Rsc As) m1 - hệ số điều kiện làm việc, cọc nhồi bê tông qua ống dịch chuyển thẳng đứng m = 0,85 m2 - hệ số điều kiện làm việc kể tới ảnh hưởng phương pháp thi công cọc : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG m2 = thi công không cần ống chống vách, mực nước ngầm thấp mũi cọc; m2 = 0,9 với loại đất thi công cần dùng ống chống vách nước ngầm không xuất hiện; m2 = 0,7 cần dùng ống chống vách đổ bê tông dung dịch sét; b Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền đất Theo kết thí nghiệm phòng - Cọc chống Đây loại cọc có mũi hạ vào đá đất có môđun biến dạng E ≥ 50MPa Cọc không lún, tải trọng từ cọc truyền toàn xuống đất mũi cọc, không kể tới ma sát xung quanh cọc Sức chịu tải cho phép cọc chống chịu nén xác định theo công thức: Pđ = mRAp m - hệ số điều kiện làm việc cọc, lấy m = Ap - diện tích tiết diện ngang chân cọc R - Cường độ tính toán đá chân cọc chống - Cọc tỳ lên đá cứng, cuội sỏi, dăm, sạn lẫn cát, sét cứng R = 20000 kPa - Đối với cọc nhồi, cọc ống có đổ bê tông lòng ống, ngàm vào đá cứng không nhỏ 0,5m xác định theo công thức: R= Rn hn + 1,5 kđ dn Rn- trị số tiêu chuẩn cường độ chịu nén tạm thời theo trục mẫu đá nén điều kiện bão hòa nước kđ - hệ số an toàn đất lấy kđ = 1,4 hn - độ sâu tính toán ngàm cọc vào đá dn - đường kính phần cọc ngàm vào đá GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 10 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Đối với cọc ống tỳ lên mặt đá cứng mà mặt đá phủ lớp đất không xói lở có chiều dày không nhỏ đường kính cọc ống xác định theo công thức: R= Rn k® (4.8) - Cọc ma sát Tải trọng từ cọc ma sát không truyền xuống đất mũi cọc mà truyền vào đất xung quanh cọc thông qua ma sát Sức chịu tải trọng nén cực hạn cọc: Pu,n = m( mR RA + U ∑ mf fsil i ) m - hệ số điều kiện làm việc cọc đất m = 0,8 cho cọc nhồi, cọc ống đường kính d > 0,8m mũi cọc hạ vào đất sét có độ bão hòa G < 0,85 m = cho trường hợp khác mR, mfi - hệ số điều kiện làm việc đất kể tới phương pháp thi công cọc li - chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc fsi - cường độ tính toán ma sát thành lớp đất thứ i với bề mặt xung quanh cọc, tra Rsức chống đất mũi cọc Cọc khoan nhồi, cọc trụ cọc ống hạ có lấy đất khỏi ruột ống sau đổ bê tông xác định R sau: - Mũi cọc hạ vào đất lớn có chất độn cát đất cát trường hợp cọc nhồi có không mở rộng đáy, cọc ống hạ có lấy hết nhân đất cọc trụ - tính theo công thức, trường hợp cọc ống hạ có giữ nhân đất nguyên dạng chiều cao ≥ 0,5m - tính theo công thức : R = 0,75 β (γ ’IdpA0k + α.γ I L Bok) R = β (γ ’ddpA0k + α.γ I L Bok) β, A0k , α , Bok - hệ số không thứ nguyên theo bảng 4.7 γ I - trị tính toán trung bình trọng lượng thể tích đất nằm mũi cọc kN/m L - chiều dài cọc, m dp - đường kính cọc đáy cọc, m GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 11 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Mũi cọc hạ vào đất sét, trường hợp cọc nhồi có không mở rộng đáy, cọc ống có lấy lõi đất (lấy phần lấy hết) nhồi bê tông vào ruột ống cọc trụ R tra Bảng 4.8 Sức chịu tải trọng nhổ cực hạn cọc: Pu,nh = mU∑ mfsifsil i m - hệ số điều kiện làm việc, cọc hạ vào đất < 4m lấy m = 0,6 , trường hợp lại lấy m = 0,8 Sức chịu tải trọng nén, nhổ cho phép cọc: Pu,nh Pu,n Pđ,n = 1,4 ; Pđ,nh = 1,4 ; Bước 6: Xác định sơ số lượng cọc bố trí cọc đài Bước 7: Chọn sơ chiều cao đài Bước 8: Kiểm tra lực truyền lên cọc Bước 9: Kiểm tra điều kiện móng cọc đài thấp Bước 10: Kiểm tra ổn định móng cọc (nếu cần) Bước 11: Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún móng cọc Bước 12: Kiểm tra chiều cao đài GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 12 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Bước 13: Tính toán cấu tạo cốt thép đài Hạn chế lỗi kỹ thuật lúc thi công: - Bê tông mũi cọc dễ bị xốp lẫn tạp chất cầu đổ bê tông không đạt yêu cầu cầu đổ bê tổng cần phải tròn đều, đường kính cầu phải đảm bảo tiếp xúc kín khít với thành ống dẫn Trước đổ bê tông, phải đặt cầu vị trí GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 13 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG phía cổ phễu đổ bê tông khoảng 20- 40cm để bê tông chảy ống cầu đảm bảo trước đẩy dung dịch khoan khỏi đáy ống dẫn Đáy ống đổ bê tông không cách đáy hố khoan 20 cm Không đổ vào cọc phần bê tông bôi trơn máy bơm, cầu không tròn cần lưu ý không rót trực tiếp bê tông lên cầu làm nghiêng lật cầu - Trong trình khoan cần kiểm tra lại địa chất để đối chiếu với số liệu dùng hồ sơ thiết kế, để kịp thời phát vùng đất yếu cục bộ, xem xét điều chỉnh tăng thêm chiều dài ống vách cần thiết Tuỳ theo phơng pháp thi công, loại địa tầng mực nước ngầm, mà ta cần nghiên cứu chọn bentonite độ nhớt, độ ph tiêu tính khác dung dịch bentonite cho phù hợp Khi khoan gặp tầng cát có chứa nước ngầm với áp lực lớn, nước ngầm có áp chảy vào lỗ khoan mang theo đất cát vách lỗ khoan làm cho lỗ khoan tầng mở rộng ra, kéo theo tầng phía bị sụp Nếu gặp cố nên đưa ống vách qua tầng này, dùng biện pháp hạ mực nước ngầm trước khoan Để tránh sập vách cần phải khoan nhẹ nhàng tránh động tác đột ngột “Trong trình xây dựng công trình, khó tránh khỏi sai lầm kỹ thuật nhỏ giai đoạn công việc Việc tổng hợp dạng hư hỏng thường gặp, phân tích nguyên nhân xảy đề xuất số giải pháp xử lý giúp người kỹ sư thi công cọc khoan nhồi có nhìn tổng quan công tác phòng tránh phân tích lựa chọn biện pháp thích hợp nhằm hạn chế cố suy giảm chất lượng xảy ra.” Câu 3: Các bước tính toán móng cọc Nội dung tính toán GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 14 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Kiểm tra lực truyền lên cọc (TTGH1): tổng tải trọng tác dụng lên cọc phải nhỏ sức chịu tải cọc - Kiểm tra ổn định móng cọc (TTGH1): móng cọc không bị ổn định trượt, lật; móng cọc không bị phá hoại độ bền -Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún móng (TTGH2): độ lún móng công trình nằm phạm vi cho phép, đảm bảo công trình sử dụng bình thường - Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng (TTGH1): cấu tạo đài đủ chiều cao, đảm bảo đài không bị phá hoại chọc thủng - Tính toán cấu tạo cốt thép đài (TTGH1): đảm bảo đài không bị nứt uốn Trình tự tính toán Bước 1: Thu thập xử lý tài liệu gồm: - Tài liệu công trình: (No, Mo, Qo) - Tài liệu địa chất: địa tầng đất số liệu lớp - Các tài liệu khác - Các tiêu chuẩn xây dựng Bước 2: Phân tích lựa chọn giải pháp móng → Giải pháp móng cọc đài thấp dạng móng đơn, băng, bè… Việc lựa chọn loại cọc cần ý đến yếu tố: - Đặc điểm công trình; - Điều kiện cụ thể đất nước ngầm; - Những ràng buộc khác trường xây dựng - Khả thi công nhà thầu; - Tiến độ thi công thời gian cần thiết để hoàn thành; - Khả kinh tế chủ đầu tư Bước 3: Chọn độ sâu chôn đáy đài GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 15 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Do tổng áp lực đất bị động tỷ lệ với bề rộng đài trị số chưa biết bước thiết kế ban đầu, thường chọn sơ chiều sâu chôn đài h≈ H/15 với H chiều cao công trình Bước 4: Chọn vật liệu, chiều dài, tiết diện phương pháp thi công cọc - Chiều dài tiết diện cọc hợp lý đảm bảo khả thi thi công, mũi cọc hạ vào lớp đất đủ tốt để giảm độ lún, số lượng cọc đài hợp lý (đài 1,2,3 cọc có độ tin cậy thấp cần hạn chế; đài nhiều cọc ảnh hưởng đến thời gian thi công, diện tích bố trí cọc) - Mũi cọc không tựa lên lớp đất chịu lực mà nên ngàm vào tối thiểu 0,5m cho đá; 3d cho đất (với d bề rộng đường kính cọc) - Cọc chiếm chỗ nên hạn chế số mối nối ≤ - Những công trình chịu tải trọng ngang lớn (cầu, tường chắn cao), công trình cảng thường dùng cọc có tiết diện lớn nhằm tăng độ cứng hệ móng - Chiều dài tiết diện cọc có ảnh hưởng lớn đến sức chịu tải cọc theo vật liệu theo đất Khi đất xuống sâu tốt tải trọng cọc chịu trình thi công không lớn tải trọng đưa vào thiết kế tối ưu chọn chiều dài tiết diện cọc cho hai trị số xấp xỉ Trường hợp cọc hạ phương pháp đóng, ép thường chọn cho sức chịu tải cọc theo vật liệu lớn ÷ 2,5 lần sức chịu tải theo đất để đảm bảo cọc chịu tải trọng lớn trình hạ Bước 5: Xác định sức chịu tải cọc a Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu - Cọc bê tông cốt thép chịu nén + Cọc hình lăng trụ tiết diện đặc chế tạo sẵn Sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu chịu nén: Pv = ϕ(RbAb + Rsc.As) Ab - diện tích tiết diện ngang bê tông Rb - cường độ chịu nén tính toán bê tông As - diện tích tiết diện ngang cốt thép GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 16 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Rsc - cường độ chịu nén tính toán cốt thép ϕ - hệ số uốn dọc - Cọc xuyên qua than bùn, bùn cọc móng cọc đài cao uốn dọc kể đến phạm vi chiều dài tự cọc (được tính từ đế đài đến bề mặt lớp đất có khả ngăn cản biến dạng uốn cọc) - Móng cọc đài thấp, cọc không xuyên qua than bùn, bùn ϕ = + Cọc ống Khi ltt/d ≤ 12, Pv xác định theo công thức: Pv = ϕ(RbAb + Rsc.As + 2,5 Rsx.Asx) Ab - diện tích tiết diện ngang lõi bê tông (phần bê tông nằm cốt đai) Rsx - cường độ tính toán cốt xoắn Asx - diện tích quy đổi cốt xoắn, Asx = πDnfx /tx Dn - đường kính vòng xoắn fx - diện tích tiết diện cốt xoắn tx - khoảng cách vòng xoắn Khi ltt/d > 12 không cần kể tới ảnh hưởng cốt xoắn: Pv = ϕ(RbAb + Rs As) + Cọc khoan nhồi Đối với cọc khoan nhồi, sức chịu tải cho phép chịu nén cọc theo độ bền vật liệu rõ ràng chịu ảnh hưởng sâu sắc phương pháp thi công: Pv = ϕ(m1m2 RbAb + Rsc As) m1 - hệ số điều kiện làm việc, cọc nhồi bê tông qua ống dịch chuyển thẳng đứng m = 0,85 m2 - hệ số điều kiện làm việc kể tới ảnh hưởng phương pháp thi công cọc : m2 = thi công không cần ống chống vách, mực nước ngầm thấp mũi cọc; GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 17 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG m2 = 0,9 với loại đất thi công cần dùng ống chống vách nước ngầm không xuất hiện; m2 = 0,7 cần dùng ống chống vách đổ bê tông dung dịch sét; b Xác định sức chịu tải cọc theo độ bền đất Theo kết thí nghiệm phòng - Cọc chống Đây loại cọc có mũi hạ vào đá đất có môđun biến dạng E ≥ 50MPa Cọc không lún, tải trọng từ cọc truyền toàn xuống đất mũi cọc, không kể tới ma sát xung quanh cọc Sức chịu tải cho phép cọc chống chịu nén xác định theo công thức: Pđ = mRAp m - hệ số điều kiện làm việc cọc, lấy m = Ap - diện tích tiết diện ngang chân cọc R - Cường độ tính toán đá chân cọc chống - Cọc tỳ lên đá cứng, cuội sỏi, dăm, sạn lẫn cát, sét cứng R = 20000 kPa - Đối với cọc nhồi, cọc ống có đổ bê tông lòng ống, ngàm vào đá cứng không nhỏ 0,5m xác định theo công thức: R= Rn hn + 1,5 kđ dn Rn- trị số tiêu chuẩn cường độ chịu nén tạm thời theo trục mẫu đá nén điều kiện bão hòa nước kđ - hệ số an toàn đất lấy kđ = 1,4 hn - độ sâu tính toán ngàm cọc vào đá dn - đường kính phần cọc ngàm vào đá - Đối với cọc ống tỳ lên mặt đá cứng mà mặt đá phủ lớp đất không xói lở có chiều dày không nhỏ đường kính cọc ống xác định theo công thức: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 18 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG R= Rn k® (4.8) - Cọc ma sát Tải trọng từ cọc ma sát không truyền xuống đất mũi cọc mà truyền vào đất xung quanh cọc thông qua ma sát Sức chịu tải trọng nén cực hạn cọc: Pu,n = m( mR RA + U ∑ mf fsil i ) m - hệ số điều kiện làm việc cọc đất m = 0,8 cho cọc nhồi, cọc ống đường kính d > 0,8m mũi cọc hạ vào đất sét có độ bão hòa G < 0,85 m = cho trường hợp khác mR, mfi - hệ số điều kiện làm việc đất kể tới phương pháp thi công cọc li - chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc fsi - cường độ tính toán ma sát thành lớp đất thứ i với bề mặt xung quanh cọc, tra Rsức chống đất mũi cọc Cọc khoan nhồi, cọc trụ cọc ống hạ có lấy đất khỏi ruột ống sau đổ bê tông xác định R sau: - Mũi cọc hạ vào đất lớn có chất độn cát đất cát trường hợp cọc nhồi có không mở rộng đáy, cọc ống hạ có lấy hết nhân đất cọc trụ - tính theo công thức, trường hợp cọc ống hạ có giữ nhân đất nguyên dạng chiều cao ≥ 0,5m - tính theo công thức : R = 0,75 β (γ ’IdpA0k + α.γ I L Bok) R = β (γ ’ddpA0k + α.γ I L Bok) β, A0k , α , Bok - hệ số không thứ nguyên theo bảng 4.7 γ I - trị tính toán trung bình trọng lượng thể tích đất nằm mũi cọc kN/m L - chiều dài cọc, m dp - đường kính cọc đáy cọc, m GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 19 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Mũi cọc hạ vào đất sét, trường hợp cọc nhồi có không mở rộng đáy, cọc ống có lấy lõi đất (lấy phần lấy hết) nhồi bê tông vào ruột ống cọc trụ R tra Bảng 4.8 Sức chịu tải trọng nhổ cực hạn cọc: Pu,nh = mU∑ mfsifsil i m - hệ số điều kiện làm việc, cọc hạ vào đất < 4m lấy m = 0,6 , trường hợp lại lấy m = 0,8 Sức chịu tải trọng nén, nhổ cho phép cọc: Pu,nh Pu,n Pđ,n = 1,4 ; Pđ,nh = 1,4 ; Bước 6: Xác định sơ số lượng cọc bố trí cọc đài Bước 7: Chọn sơ chiều cao đài Bước 8: Kiểm tra lực truyền lên cọc Bước 9: Kiểm tra điều kiện móng cọc đài thấp Bước 10: Kiểm tra ổn định móng cọc (nếu cần) Bước 11: Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún móng cọc Bước 12: Kiểm tra chiều cao đài GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 20 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Bước 13: Tính toán cấu tạo cốt thép đài GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 21 NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang 22 ... NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Với móng cọc hợp khối Với móng hợp khối điều quan trọng tìm trọng tâm khối móng ( Tìm trọng tâm cách cân nội lực) Nếu... PGS.TS NGUYỄN ĐỨC NGUÔN SINH VIÊN : PHAN VĂN QUYẾT 08XN Trang NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Câu Các giải pháp nâng cao sức chịu tải cọc móng cọc khoan nhồi Cọc khoan nhồi có nhiều ưu điểm như: -...NỀN MÓNG TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG - Đối với móng cọc hợp khối: Tải trọng từ công trình truyền xuống móng theo cột Đài cọc liên kết đầu cọc thành khối