Tiêu chuẩn ngành 20 TCN 21:1986

Tiêu chuẩn ngành 20 TCN 21:1986 về Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế Ban hành kèm theo Quyết định số 299/BXD-KHKT quy định các tiêu chuẩn khi thiết kế các móng cọc của nhà và công trình. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

TIÊU CHUẨN NGÀNH 20TCN 21:1986 (THAY THẾ CHO 20TCN 21-72) MĨNG CỌC Tiêu chuẩn thiết kế Nhóm H (Ban hành kèm theo Quyết định số 299/BXD-KHKT) NGUYÊN TẮC CHUNG 1.1 Khi thiết kế móng cọc nhà cơng trình cần phải tn theo tiêu chuẩn Chú thích: Móng cọc máy có tải trọng động phải thiết kế theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế móng máy có tải trọng động Móng cọc nhà cơng trình xây nơi chưa ổn định mặt địa chất (ở nơi xuất trượt, các-tơ) điều kiện đặc biệt, nên thiết kế có kể đến yêu cầu bổ sung việc xây dựng sử dụng nhà cơng trình vùng nói 1.2 Lựa chọn kết cấu móng (ví dụ cọc thiên nhiên, gia cố lèn chặt, hóa học nhiệt v,v…) dạng cọc kiểu móng cọc (ví dụ cọc đóng theo nhóm, theo hàng dài, trường cọc) phải xuất phát từ điều kiện cụ thể nơi xây dựng, đặc trưng bảng tài liệu khảo sát kỹ thuật, sở kết so sánh kinh tế - kỹ thuật phương án giải pháp thiết kế móng, làm theo yêu cầu quy tắc kỹ thuật tiết kiệm vật liệu xây dựng 1.3 Móng cọc nêu thiết kế sở kết điều tra địa chất cơng trình địa chất thủy văn vùng xây dựng theo yêu cầu mục thuộc tiêu chuẩn này, theo số liệu điều kiện khí hậu nơi xây dựng theo đặc điểm nhà cơng trình thiết kế theo kinh nghiệm xây dựng địa phương Không cho phép thiết kế móng cọc mà khơng có sở địa chất cơng trình thích hợp thiếu sở địa chất cơng trình để lựa chọn kết cấu hợp lý móng, dạng cọc để xác định kích thước cọc 1.4 Trong vẽ thi cơng móng cọc phải rõ loại cọc, số lượng thông số cọc (tiết diện chiều dài cọc, sức chịu tải tải trọng cho phép tương ứng cọc), thông số không cần làm xác thêm cách thử cọc đất q trình xây dựng Chú thích: Việc thử cọc, cọc ống móng cọc (ví dụ nhóm cọc), tiến hành trình xây dựng sau xây xong phải theo yêu cầu tiêu chuẩn thi cơng nghiệm thu móng theo nghiệm thu đưa vào sử dụng có kiểm tra xí nghiệp xây dựng nhà cơng trình, nhằm xác định chất lượng móng cọc phù hợp móng với thiết kế để xác định tương ứng điều kiện địa chất nơi xây dựng với tài liệu có lúc thiết kế 1.5 Trong đề án móng cọc nên dự kiến việc đo thực tế biến dạng móng theo mốc đặc biệt làm sẵn trường hợp sau đây: Khi dùng kết cấu cho nhà cơng trình cho móng cọc mà chưa nghiên cứu đầy dủ xây dựng hàng loạt; có nhiệm vụ đặc biệt, thiết kế có yêu cầu riêng đo biến dạng nhằm nghiên cứu làm việc nền, móng, kết cấu nhà, cơng trình thiết bị cơng nghệ Việc chọn đối tượng để đo biến dạng cần phải đồng ý người giao thầu Chương trình kết đo đạc làm lúc xây dựng phải ghi tài liệu thiết kế chuyển cho quan nghiệm thu sử dụng nhà cơng trình 1.6 Các móng cọc dùng điều kiện mơi trường ăn mòn phải thiết kế theo yêu cầu bổ sung tiêu chuẩn bảo vệ kết cấu xây dựng chống ăn mòn, kết cấu gỗ móng cọc – phải lưu ý yêu cầu bảo vệ chúng chống mục, hỏng khuyết tật mối mọt gây CÁC LOẠI CỌC 2.1 Trong tiêu chuẩn khảo sát loại cọc sau đây: a) Cọc đóng làm bê tơng cốt thép gỗ, hạ vào đất búa, máy rung máy rung ép; b) Cọc ống bê tông cốt thép c) Cọc nhồi bê tông bê tông cốt thép, làm lại chỗ đất; d) Cọc bê tông cốt thép khoan hạ làm cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn hạ vào đất lỗ khoan sẵn; đ) Cọc vít có thân thép bê tơng cốt thép 2.2 Tùy theo tính chất đất nằm mũi cọc mà cọc chia thành cọc chống cọc treo Cọc loại cọc ống, chúng truyền tải trọng qua mũi cọc lên đất thực tế không bị nén co, thuộc loại cọc chống Lực ma sát mặt hông cọc chống không kể đến tính tốn sức chịu tải cọc theo đất chịu tải trọng nén Tất loại cọc cọc ống hạ vào đất có khả nén co thuộc loại cọc treo Cọc treo truyền tải trọng lên đất qua mặt hơng qua mũi cọc Chú thích: Đất thực tế nén co loại đá, đất thơ (cuội, sỏi, sạn, dăm) có lẫn chất lấp nhét cát đất sét có độ sệt cứng, khơng thể đất phủ có độ no nước G < 0,85 không kể đất lớt, dạng lớt, đất trương nở đất nhiễm muối 2.3 Cọc đóng làm bê tơng cốt thép cọc ống chia thành: a) Theo cách đặt cốt thép – cọc cọc ống có cốt dọc khơng kéo căng với cốt thép ngang có cốt dọc có sợi thép dọc kéo căng trước (bằng sợi thép bỏ thép cường độ cao) với cốt ngang khơng có cốt ngang, đồng thời có cọc tiết diện ngang hình vng chế tạo mà khơng có cốt ngang b) Theo hình dáng tiết diện ngang – cọc vuông, cọc chữ nhật, cọc vuông có lỗ tròn cọc tròn rỗng đường kính đến 800mm, bao gồm cọc ống đường kính 800mm; c) Theo hình dạng tiết diện dọc – cọc lăng trụ cọc có mặt hơng nghiêng (cọc thép, cọc hình thang, cọc hình thoi); d) Theo đặc điểm kết cấu thân cọc – cọc nguyên cọc nối (gồm đoạn riêng rẽ); đ) Theo kết cấu mũi cọc – cọc mũi nhọn, cọc mũi phẳng, cọc mở rộng đáy khơng mở rộng đáy, cọc rỗng có mũi kín hay mũi hở cọc mở rộng đáy nổ mìn Chú thích: Cọc đóng có đáy mở rộng nổ mìn chế tạo cách đóng cọc tròn rỗng ruột, phần mũi có lắp mũi thép rỗng với mũi bịt kín, sau nhồi hỗn hợp bê tơng vào ruột cọc, cho mìn nổ phần mũi để tạo đế loe cho cọc Trong đề án móng cọc dùng cọc đóng mở rộng đáy nổ mìn phải ghi rõ tuân thủ cách chặt chẽ yêu cầu thi cơng cơng tác khoan nổ, phải xác định khoảng cách cho phép từ nhà cơng trình có đến vị trí nổ 2.4 Biến tướng cọc đóng làm bê tơng cốt thép theo kết cấu theo phương pháp hạ cọc, là: a) Cọc - cột, phần mặt đất cọc dùng làm cột nhà (cơng trình) Khơng cho phép dùng với tính cách cọc – cột cọc bê tông cốt thép kéo căng trước với cốt dọc thép sợi cọc kéo căng trước khơng có cốt ngang với loại cốt dọc nào; b) Cọc hạ hố khoan sẵn, đồng thời đường kính lỗ khoan không nên lớn cạnh bé tiết diện ngang đường kính cọc, độ sâu hố khoan nên bé độ sâu hạ cọc yêu cầu theo tính tốn khơng 1m Các hố khoan sẵn cho phép dùng cần phải xuyên cọc qua đất sét có độ sệt cứng nửa cứng (ví dụ đất trương nở, đất lún ướt) trường hợp, mà theo kết đóng cọc thử theo kinh nghiệm xây dựng xác định hạ cọc qua lớp đất khơng khoan trước; c) Cọc đóng có dùng phương pháp xói nước, việc xói khơng tiến hành mét cuối lúc hạ cọc, cọc nên đóng tiếp để đặt đến độ chối thiết kế Việc xói nước cho phép làm chủ yếu đóng cọc qua lớp đất cát có chiều dày lớn 2.5 Cọc đóng làm gỗ chia thành loại sau; a) Cọc nguyên làm gỗ: b) Cọc nối theo chiều dài: c) Cọc bó gồm số cọc nguyên cọc nối 2.6 Cọc nhồi, theo phương pháp chế tạo, chia thành loại sau: a) Cọc nhồi chế tạo cách đóng trước ống thép bịt kín mũi ống để lại đất mũ bịt nút bê tông sau rút ống dần tùy theo lượng bê tông đổ vào lỗ; b) Cọc nhồi rung dập, tạo lỗ khoan sẵn lỗ đóng cách cho vào lỗ hỗn hợp bê tơng cứng, dầm chặt máy rung dập có dạng hình ống với đầu nhọn lắp vào máy hạ cọc phương pháp rung c) Cọc nhồi ống dập chế tạo cách ép khoan vào đất, tạo nên lỗ có dạng hình tháp hình nón sau nhồi hỗn hợp bê tơng vào lỗ d) Cọc khoan nhồi có mở rộng - không mở rộng đáy chế tạo đất sét khơng no nước, khơng cần chống thành hố đất ngập nước cát phải giữ thành hố dung dịch sét ống chèn sau rút ống lên trường hợp đặc biệt có hợp lý ống chèn để lưu lại đất đ) Cọc khoan nhồi mở rộng đáy nổ mìn chế tạo cách khoan lỗ sau mở rộng lỗ nổ mìn nhồi hỗn hợp bê tơng vào lỗ 2.7 Cọc đúc sẵn cho vào lỗ khoan, theo phương pháp thi công chia sau: a) Cọc – cột chế tạo lỗ khoan sẵn cách đặt vào lỗ cấu kiện đúc sẵn hình trụ lăng trụ có tiết diện đặc với cạnh đường kính 800mm lớn hơn, sau dùng vữa xi măng – cát nhồi vào khe (rộng – 10cm) thành lỗ khoan cấu kiện ấy: b) Cọc đúc sẵn cho vào lỗ khoan có mở rộng đáy nổ mìn khác với cọc khoan nhồi có nổ mìn (điểm d điều 2.6) chỗ: sau nhồi hỗn hợp bê tông mở rộng đáy nổ mìn lỗ khoan đặt sẵn cọc bê tơng cốt thép chế tạo trước nhà máy 2.8 Cọc bê tông cốt thép cọc bê tông, cọc ống cọc cột bê tông cốt thép nên thiết kế bê tông nặng Mác bê tông độ bền chịu nén cọc đóng cọc ống phải lấy không bé mác thiết kế quy định tiêu chuẩn Nhà nước cho cọc cọc ống Đối với cọc nhồi, cọc cột loại cọc đóng khác khơng có kéo căng trước, chưa có tiêu chuẩn Nhà nước, nên dùng bê tơng có mác khơng thấp M200, có kéo căng trước khơng thấp M300 Chú thích: Đối với cọc nhồi ngắn (chiều dài bé 3m) cho phép dùng bê tơng nặng có mác thiết kế khơng bé M100 2.9 Đài móng cọc bê tông cốt thép nên thiết kế bê tông nặng có mác thiết kế theo độ bền chịu nén, khơng bé a) Đối với cầu, cơng trình thủy lợi trụ lớn đường dây tải điện lộ thiên: - Lắp ghép – M300 - Đổ chỗ - M200 b) Đối với nhà cơng trình, trừ loại nói điểm “a”: - Lắp ghép – M200 - Đổ chỗ - M50 Bê tông để trám cột bê tông cốt thép cốc đài cọc để trám đầu cọc đài móng băng, đúc sẵn, nên theo yêu cầu Tiêu chuẩn thiết kế cấu bê tông bê tông cốt thép dùng cho bê tông đổ mối nối kết cấu đúc sẵn, khơng bé mác M150 Chú thích: Khi thiết kế cơng trình thủy lợi cầu, mác thiết kế bê tông để trám cấu kiện đúc sẵn móng cọc phải lớn cấp so với mác thiết kế bê tông thuộc cấu kiện liên kết 2.10 Mác thiết kế bê tông khơng thấm nước cọc đóng bê tơng cốt thép, tiết diện vng (trong kể lỗ tròn giữa) cọc tròn cọc ống bê tông cốt thép phải định theo yêu cầu tiêu chuẩn Nhà nước loại cọc kể Đối với cọc nhồi, cọc cột loại cọc đóng khác chưa có tiêu chuẩn Nhà nước, đài cọc, mác thiết kế bê tông, chống thấm nước nên quy định theo yêu cầu tài liệu tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình có sử dụng móng cọc Khi khơng có u cầu tài liệu tiêu chuẩn, mác thiết kế bê tông không thấm nước nên quy định xuất phát từ điều kiện nhiệt độ - khí hậu vùng xây dựng từ điều kiện địa chất nơi dùng móng cọc giống yêu cầu nói tiêu chuẩn Nhà nước cọc tiết diện vng, cọc tròn cọc ống 2.11 Các mối nối cọc bê tông cốt thép ghép lại cọc ống phải đảm bảo: a) Có độ bền đồng liên kết nối thân cọc (cọc ống) chịu lực ép dọc trục lực ngang mơ-men uốn, móng có cọc làm việc với tải trọng nhỏ phải chịu lực kéo b) Tính chất đồng trục cấu kiện nối 2.12 Đài lắp thép bê tơng cốt thép hình băng nhóm cọc cho phép dùng loại nguyên cấu kiện loại lắp ghép đoạn, điều phụ thuộc vào sức chở phương tiện vận tải vào máy móc cẩu lắp 2.13 Cọc gỗ phải chế tạo gỗ giống kim (thông, lạc diệp tùng, tùng) có đường kính 22 – 34cm dài 6,5 – 8,5m Gỗ để làm cọc phải bóc vỏ, vạc bỏ mắt gỗ cành, phải giữ độ vát tự nhiên thân gỗ Các kích thước tiết diện ngang chiều dài cọc bó phải lấy theo kết tính tốn phù hợp với đặc điểm đối tượng thiết kế Chú thích: Khả dùng cọc gỗ có thân dài 8,5m cho phép đồng ý xí nghiệp chế tạo cọc 2.14 Mối nối theo chiều dài cọc gỗ cọc bó phải dùng kiểu nối đối đầu có bọc đai thép ống thép Mối nối cọc phải bố trí sole cách không bé 1,5m YÊU CẦU ĐỐI VỚI KHẢO SÁT 3.1 Khối lượng thành phần công tác khảo sát cho đối tượng định thiết kế móng cọc phải quy định chương trình quan khảo sát soạn thảo, theo nhiệm vụ kỹ thuật lúc tiến hành khảo sát, theo yêu cầu người giao thầu (cơ quan thiết kế - người chủ trì thiết kế) phù hợp với u cầu tiêu chuẩn khảo sát cơng trình xây dựng, tiêu chuẩn Nhà nước tài liệu tiêu chuẩn có cơng tác khảo sát nhằm nghiên cứu đất nhà công trình, theo yêu cầu phần thuộc tiêu chuẩn Nhiệm vụ kỹ thuật tiến hành khảo sát người chủ trì thiết kế soạn thảo có tham gia quan thiết kế móng, chương trình phải đồng ý quan đề yêu cầu kỹ thuật tiến hành khảo sát 3.2 Tất loại khảo sát cơng trình cần để lập thiết kế móng cọc phải thực tổng thể công tác khảo sát – thiết kế, thông thường giai đoạn lập thiết kế kỹ thuật (kỹ thuật – thi công) phải đảm bảo có kiện sau đây: a) Các số liệu ban đầu cho phép quan thiết kế xác định khả tính hợp lý việc dùng móng cọc (theo kết khoan, hố đào, xun tĩnh, nghiên cứu đất phòng thí nghiệm nước ngầm) b) Các số liệu đầy đủ cần để lập vẽ thi cơng móng cọc (chọn loại xác định kích thước cọc cọc ống, cọc trụ sức chịu tải cọc, tải trọng tính tốn tương ứng cho phép cọc); số liệu phải kết hợp với kết khoan, hố đào, xuyên thử đất bàn nén tải trọng tĩnh cách nén ngang vùng chu vi nhà (cơng trình) định thiết kế Khi cần thiết, nơi xây dựng phải tiến hành thử cọc cọc ống đất tải trọng tĩnh động, nơi có đất trương nở thử nén cọc tải trọng tĩnh ứng với nhiệm vụ kỹ thuật bổ sung (theo chương trình) quan thiết kế - người chủ trì thiết kế nêu ra, nhiệm vụ kỹ thuật phải soạn thảo có tham gia quan chịu trách nhiệm đồ án móng Trong trường hợp cá biệt, thực đầy đủ công tác khảo sát thiết kế trường xây dựng chưa giải phóng mặt bằng, để lập vẽ thi cơng móng cọc chưa cần đến cơng tác thử cọc Sau làm xác lại vẽ thi cơng, điều chỉnh dự tốn trình bày cho người đặt hàng biết trước bắt đầu thi cơng Chú thích: Thử động thử tĩnh cọc, cọc ống cọc trụ nên làm theo yêu cầu tiêu chuẩn Nhà nước phương pháp thử cọc trường (20 TCN 88 - 82) việc thử đất xuyên tĩnh xuyên động, phương pháp nén ngang bàn nén theo yêu cầu tiêu chuẩn Nhà nước tương ứng phương pháp thử đất xuyên tĩnh xuyên động, phương pháp xác định trường môđun biến dạng đất cách nén ngang bàn nén Những điều trình bày điểm “a” điều 3.2, cơng tác khảo sát không tiến hành tiến hành với khối lượng giảm bớt số liệu cần để xác định giải pháp kỹ thuật loại móng cọc tìm tài liệu lưu trữ quan thiết kế, khảo sát quan khác Những thử tĩnh cọc khảo sát cơng trình thường khơng tiến hành móng thiết kế cọc chống, đống búa mà lượng va đập thỏa mãn yêu cầu tiêu chuẩn thi cơng nghiệm thu móng Trong trường hợp lại, vấn đề cần phải thử tĩnh cọc phải định quan thiết kế móng cọc họ đề nhiệm vụ khảo sát 3.3 Số lượng phần khảo sát nói điều 3.2 cho nhà cơng trình khơng hơn: - Hố khoan: - Hố đào: - Xuyên: - Thử động cọc: - Thử tĩnh cọc, cọc mẫu cọc ống: - Thử đất bàn nén với tải trọng tĩnh nén ngang: Số lượng trình tự lấy mẫu đất để tiến hành thử phòng thí nghiệm quy định chương trình thi cơng khảo sát theo yêu cầu tài liệu tiêu chuẩn hành nghiên cứu đất nhà cơng trình, bắt buộc phải lấy mẫu đất nằm chỗ mũi cọc phía mũi cọc phạm vi 5m Chú thích: Nếu điều kiện địa chất cơng trình nơi xây dựng tương tự với điều kiện vùng đất tiếp giáp, mà vùng có nhiều kinh nghiệm làm móng cọc, theo thỏa thuận với quan thiết kế - tác giả đồ án móng, phép rút bớt khối lượng nghiên cứu Không phép lập vẽ thi cơng móng cọc phạm vi chu vi nhà cơng trình thiết kế gần (đến 5m) khơng có hố khoan hố đào cho ta kết xác định tính chất lý đất 3.4 Chiều sâu lỗ khoan dự kiến chương trình khảo sát có kể đến điều kiện địa chất cơng trình cụ thể nơi xây dựng tính chất nhà (cơng trình) định thiết kế nên quy định sau độ sâu mũi cọc, cọc ống cọc trụ, đất, thông thường không bé 5m Đối với nhà cơng trình kiểu khung có tải trọng nhóm cọc treo cọc ống lớn 300 tấn, cọc bố trí thành trường cọc tồn cơng trình, độ sâu 50% số lượng hố khoan phải quy định sâu độ sâu mũi cọc cọc ống, thường không bé 10m Khi cần chống chôn sâu cọc, cọc ống cọc trụ độ sâu hố khoan đá không bé 1,5m mũi cọc, cọc ống cọc trụ Khi đá có các-tơ, phụ lớp đất số chỗ đất yếu cục bộ, số lượng chiều sâu hố khoan phải quy định theo chương trình khảo sát xuất phát từ đặc điểm điều kiện địa chất công trình vùng xây dựng nghiên cứu Chú thích: Trong nhiệm vụ kỹ thuật thi công khảo sát, để quy định chiều sâu hố khoan, cho phép xác định sơ chiều dài cọc, cọc ống cọc trụ theo số liệu đất có tài liệu lưu trữ địa chất công trình làm trước theo móng tương tự nhà cơng trình gần Đối với cọc chịu lực nhỏ chiều sâu hố khoan xuyên khảo sát cho phép lấy đến 1m sâu mũi cọc 3.5 Độ chặt đất cát nên xác định điều kiện nằm tự nhiên theo số liệu xuyên ứng với yêu cầu tiêu chuẩn Nhà nước phương pháp thử đất trường xuyên tĩnh xun động theo kết thử mẫu đất có kết cấu nguyên dạng lấy hố đào hố khoan theo yêu cầu tài liệu tiêu chuẩn nghiên cứu đất nhà cơng trình NHỮNG CHỈ DẪN CƠ BẢN VỀ TÍNH TỐN 4.1 Tính tốn móng cọc cọc phải tiến hành theo trạng thái giới hạn hai nhóm: a) Theo nhóm thứ nhất: - Về độ bền kết cấu cọc, cọc ống, cọc trụ (dưới đây, chương này, để đơn giản gọi chung cọc) dài cọc (điều 4.2 tiêu chuẩn này) - Về sức chịu tải đất móng cọc cọc (điều 4.3 tiêu chuẩn này) - Về ổn định (sức chịu tải) móng cọc nói chung truyền lên cọc tải trọng nằm ngang (tường chắn, móng kết cấu có lực đẩy ngang v.v…) bị giới hạn mái nghiêng gồm lớp đất nằm nghiêng (điều 8.12 tiêu chuẩn này) b) Theo nhóm thứ hai - Về độ lún móng cọc tải trọng gây (các Điều 4.4, 7.1 7,2 tiêu chuẩn này) - Về chuyển vị cọc (hướng thẳng đứng nằm ngang ng góc quay đầu cọc ) với đất tác dụng tải trọng đứng, tải trọng ngang mômen (phụ lục tiêu chuẩn này) - Về hình thành mở rộng vết nứt cấu kiện bê tông cốt thép móng cọc (điều 4.2 tiêu chuẩn này) 4.2 Phải tiến hành tính tốn kết cấu cọc đài cọc theo độ bền tùy thuộc vào vật liệu chế tạo chúng (bê tông cốt thép, bê tông, gỗ) dựa vào tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn kết cấu gỗ, trường hợp cần thiết phải theo tiêu chuẩn thiết kế cầu cống thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép công trình thủy lợi, có lưu ý đến u cầu bổ sung, trình bày Điều 4.6, 5.2, 5.3 phụ lục thuộc tiêu chuẩn Tính tốn cấu kiện bê tơng cốt thép móng cọc theo hình thành phát triển vết nứt phải theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế bê tông bê tông cốt thép, trường hợp cần thiết phải theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép cơng trình thủy lợi 4.3 Móng cọc cọc theo sức chịu tải đất nên tính theo cơng thức N k tc P (1) Trong đó: N – Tải trọng tính tốn, tấn, truyền lên cọc (lực dọc cọc tải trọng tính tốn tác dụng lên móng gây với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất, xác định theo dẫn chương thuộc tiêu chuẩn - Sức chịu tải tính toán đất cho cọc đơn, tấn, sau để đơn giản gọi “sức chịu tải cọc” xác định theo dẫn chương tiêu chuẩn ktc - Hệ số tin cậy, lấy bằng: a) Nếu sức chịu tải cọc xác định tính tốn kể theo kết thử cọc tải trọng động mà không kể đến biến dạng đàn hồi đất k tc = 1,4 b) Nếu sức chịu tải cọc xác định theo kết thử cọc trường tải trọng tĩnh tính theo kết xuyên tĩnh đất, theo kết thử cọc tải trọng động có kể đến biến dạng đàn hồi đất, ktc = 1,25 c) Đối với móng cầu dài cao, hệ số tin cậy chọn tùy theo tổng số cọc trụ móng: - Móng có 21 cọc nhiều ktc = 1,4 - Móng gồm từ 11 đến 20 cọc ktc = 1,6 - Móng gồm từ đến 10 cọc ktc = 1,65 - Móng gồm từ đến cọc ktc = 1,75 P – Tải trọng tính tốn, tấn, cho phép cọc* * Trong tiêu chuẩn thiết kế móng cọc trước đây, P gọi sức chịu tải cọc Chú thích: Khi tính tốn cọc loại chịu lực nhỏ, cọc ống cọc trụ chịu lực nén, ngồi tải trọng tính toán lực dọc xuất cọc tải trọng tính tốn N cọc gây ra, phải thêm vào trọng lượng thân cọc, cọc ống cọc trụ Nếu việc tính tốn móng cọc có kể đến tải trọng gió tải trọng cầu trục phép tăng tải trọng tính tốn cọc biên lên 20% (trừ móng trụ đường dây tải điện) Nếu cọc móng trụ cầu theo hướng tác dụng tải trọng cấu tạo thành hàng vài hàng kể đến tải trọng (kết hợp tách riêng) lực hãm, áp lực gió, chất hàng tàu thủy gây ra, cho phép tăng tải trọng tính tốn truyền cho cọc lên 10% cọc bố trí thành hàng lên 20% có từ cọc trở lên Với số cọc nằm khoảng nói số phần trăm nâng tải trọng tính tốn phải xác định nội suy 4.4 Móng cọc nói chung cọc tính theo trạng thái giới hạn nhóm thứ hai (theo biến dạng) cần thỏa mãn điều kiện: S Sgh (2) Trong đó: S – trị tính tốn biến dạng (độ lún, chuyển vị v.v…) cọc móng cọc nói chung, xác định tính tốn theo dẫn Điều 4.5 4.6 thuộc chương phụ lục tiêu chuẩn Sgh - trị giới hạn, cho phép biến dạng (độ lún, chuyển vị v.v…) móng cọc quy định nhiệm vụ thiết kế khơng quy định nhiệm vụ lấy theo biến dạng giới hạn cho phép quy định tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình 4.5 Các tải trọng tác động kể đến tính tốn móng cọc phải xác định theo “tiêu chuẩn tải trọng tác động, nguyên tắc thiết kế kết cấu xây dựng nền” Trong trường hợp cần thiết, tải trọng tác động phải xác định theo tiêu chuẩn: xây dựng vùng động đất; thiết kế nhà cơng trình vùng khai thác mỏ; tải trọng tác động cơng trình thủy lợi (sóng, tàu bè) Ở việc tính tốn móng cọc theo sức chịu tải phải tiến hành sở tổ hợp tải trọng tính tốn với hệ số vượt tải lấy theo yêu cầu tiêu chuẩn tải trọng tác động, việc tính móng cọc theo biến dạng sở tổ hợp tải trọng tính tốn với hệ số vượt tải Tính tốn độ lún mố cầu tiến hành tác dụng tải trọng thường xuyên tính tốn chuyển vị - ngang đầu mố theo hướng dọc theo hướng ngang trục cầu – với tổ hợp tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời Khi thiết kế móng cọc xây điều kiện tự nhiên đặc biệt chịu tác động tải trọng đặc biệt (động đất, tác động biến dạng mặt đất lúc khai thác Mỏ v.v….) ngồi tính tốn nói móng cọc móng cọc nói cần phải tính tốn theo sức chịu tải với tổ hợp đặc biệt tải trọng, trường hợp cần thiết (ví dụ vùng khai thác mỏ) phải tính theo biến dạng 4.6 Việc xác định sức chịu tải P biến dạng S cọc, đài, móng cọc nói chung chúng phải tính tốn theo u cầu tiêu chuẩn cách dùng giá trị tính tốn đặc trưng vật liệu đất Khi có kết thử trường (theo yêu cầu trình bày điều 6.1 – 6.9 tiêu chuẩn này) sức chịu tải cọc phải xác định có kể đến kết tìm xun tĩnh đất theo số liệu thử động cọc lấy trực kết thử cọc tải trọng tĩnh Thuật ngữ “đặc trưng đất” nên hiểu đặc trưng độ bền biến dạng đất (góc ma sát lực dính C, mơđun biến dạng đất E) lượng thể tích đất Ngoài ra, thuộc đặc trưng tính tốn đất, tiêu chuẩn này, có sức chống tính tốn đất R mũi cọc f mặt hông cọc, đại lượng tính tốn hệ số đất C mặt hơng cọc Giá trị tính tốn đặc trưng đất , C, E nên xác định theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình lúc hạn chế hệ số an toàn theo đất k d giá trị tương ứng 1.1 xác định góc ma sát 1,5 xác định lực dính C1 Trong tính tốn theo biến dạng cho phép lấy kd=1 để tính tất đặc trưng tính tốn đất Sức chống tính tốn đất R f dùng công thức xác định sức chịu tải cọc nên lấy theo dẫn điều 5.4 – 5.11 tiêu chuẩn Giá trị tính tốn hệ số C đất tính cọc chịu tải trọng ngang nên lấy theo cơng thức (3) trình bày phụ lục tiêu chuẩn Các đặc trưng tính tốn vật liệu cọc đài cọc nên lấy theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông, bê tông cốt thép gỗ, cầu – theo tiêu chuẩn thiết kế cầu cống 4.7 Những tính tốn kết cấu cọc thuộc tất loại nên dựa vào lực nhà cơng trình truyền lên cọc, cọc đóng, ngồi lực nói trên, phải theo lực trọng lượng thân cọc gây chế tạo, chất kho vận chuyển cọc nâng cọc lên giá búa điểm cách đầu cọc khoảng 0,3L (ở L – Chiều dài cọc) Nội lực cọc (giống đầm) tác động trọng lượng thân nên xác định có kể đến hệ số động lực bằng: - Khi tính độ bền - 1,5 - Khi tính theo hình thành mở rộng vết nứt - 1,25 Trong trường hợp hệ số vượt tải trọng lượng thân cọc gây nên lấy 4.8 Cọc cột nên tính cọc bê tơng cốt thép đóng có ý đến yêu cầu bổ sung nói chương 14 tiêu chuẩn này, tính theo độ bền ổn định cấu kiện khung TÍNH TỐN CỌC, CỌC ỐNG VÀ CỌC TRỤ THEO SỨC CHỊU TẢI Chỉ dẫn chung 5.1 Sức chịu tải cọc tất loại, cọc ống cọc trụ nên xác định theo giá trị bé sức chịu tải tìm theo điều kiện sau đây: a) Từ điều kiện sức chống đất cọc, cọc ống cọc trụ theo yêu cầu trình bày Điều 5.4 – 5.12 b) Từ điều kiện sức chống vật liệu cọc, cọc ống cọc trụ theo yêu cầu điều 5.2 – 5.3 tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tơng cốt thép gỗ, trường hợp cần thiết – theo tiêu chuẩn thiết kế cầu cống 5.2 Khi tính tốn cọc, cọc ống cọc trụ theo độ bền vật liệu, cọc (cọc ống cọc trụ) xem ngâm cứng đất tiết diện nằm cách đáy đài khoảng l 1, xác định theo công thức: l1 l0 bd (3) Trong đó: l0 - chiều dài phần cọc, cọc ống cọc trụ kể từ đáy dài đến mức mặt đất, m bd - hệ số biến dạng, 1/m, xác định theo công thức (6) phụ lục thuộc tiêu chuẩn Nếu cọc nhồi, cọc ống cọc trụ chôn đá, đại lượng: db – độ sâu hạ cọc nhồi, cọc ống cọc trụ) nên lấy l 1= l0 + 5.3 Khi tính tốn sức chịu tải cọc nhồi theo vật liệu, sức chống tính tốn bê tơng nên xác định có kể đến hệ số điều kiện làm việc giảm thấp m = 0,85 nói tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép cấu kiện đổ bê tơng theo vị trí thẳng đứng, hệ số điều kiện làm việc bổ sung giảm thấp để kể đến ảnh hưởng phương pháp thi công cọc: a) Trong đất sét mà độ sệt cho phép khoan đổ bê tông mà không cần chống thành hố, vị trí mực nước ngầm thời kỳ xây dựng đế cọc, m – 1; b) Trong đất mà cần chống thành hố khoan khoan lúc đổ bê tông cách dùng ống chống rút khỏi đất, khơng có nước hố khoan (tức đổ bê tông phương pháp khô), m = 0,9; c) Trong đất, khoan cần chống thành hố khoan cách dùng ống chống rút khỏi đất đổ bê tông nước , m = 0,8; d) Trong đất mà thành hố khoan đất giữ dung dịch sét (không phải ống chống) đổ bê tông dung dịch ấy, m = 0,7 Chú thích: Việc đổ bê tơng nước dung dịch sét nên tiến hành phương pháp VPT (ống dịch chuyển thẳng đứng) Cọc chống 5.4 Sức chịu tải tấn, cọc chống đóng vào đất, tiết diện ngang hình vng, chữ nhật tròn ruột rỗng có đường kính đến 0,8m cọc ống, cọc nhồi cọc trụ, tựa lên đất thực tế không nén co (chú thích Điều 2.2 tiêu chuẩn này) xác định theo công thức: = mRF (4) Trong đó: m – hệ số điều kiện làm việc cọc đất, lấy m = F – diện tích tựa lên đất cọc ống cọc trụ, m2, cọc tiết diện đặc lấy diện tích tiết diện ngang, cọc tròn rỗng cọc ống – lấy diện tích tiết diện ngang thành cọc không nhồi bê tông phần rỗng diện tích tiết diện ngang tồn cọc nhồi bê tông phần rỗng đến chiều cao khơng bé lần đường kính cọc R – sức chống tính tốn đất mũi cọc chống t/mét vuông, lấy sau: a) Đối với loại cọc đóng mà mũi cọc chống lên đá, lên đất lớn (đá tảng, đá cuội, đá dăm, sỏi sạn) có độn cát trường hợp chống lên đất sét sệt cứng (trừ lớp phủ có độ no nước G 0,6 1,5 1,35 0,9 - Trong đất sét với IL b) Cọc đơn chịu tải trọng ép cọc nhóm cọc chịu tải trọng nhổ: - Trong đất cát 0,9 0,9 0,9 0,6 1,15 1,15 1,15 - Trong đất sét với IL > 0,6 1,5 1,5 1,5 - Trong đất cát 0,8 0,7 0,5 - Trong đất sét 1, 0,9 0,6 - Trong đất cát 0,8 0,8 0,8 - Trong đất sét 1, 1, 1, c) Chịu ép tất loại đất 1, 1, 1, - Trong đất sét với IL Móng neo, trụ góc, đầu nút tính: a) Cọc đơn chịu tải trọng nhổ: b) Cọc nhóm chịu tải trọng nhổ Chú thích: Những ký hiệu dùng bảng 18; d- đường kính cọc tròn, cạnh cọc vng cạnh dài tiết diện chữ nhật cọc; Q – tổ hợp tải trọng ngang tính tốn; N – Tổ hợp tải trọng đứng tính tốn Khi hạ cọc đơn nghiêng phía tác động tổ hợp tải trọng ngang với góc nghiêng so với phương thẳng đứng lớn 100, hệ số điều kiện làm việc bổ sung mg phải lấy giống cọc thẳng đứng làm việc nhóm cọc (theo điểm 1b 2b) 13.11 Khi tính tốn với tải trọng nhổ cho cọc làm việc nhóm cọc có cọc khả chịu tải tính tốn phải giảm 20% 13.12 Đối với cọc chịu tải trọng nhổ cho phép hạ cọc hố khoan đường kính hố khoan nhỏ đường kính cạnh tiết diện cọc 15 cm 14 ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ MĨNG CỌC NHÀ NƠNG NGHIỆP ÍT TẦNG 14.1 Đặc điểm thiết kế móng cọc, nêu phần này, phổ biến loại nhà nông nghiệp sau đây: Nhà nuôi gia súc gia cầm, kho sản phẩm nông nghiệp nhà kỹ thuật nông nghiệp, mái che khơng có tường với cơng dụng khác v.v… với điều kiện tải trọng tính tốn mức chân tường khơng q 15 tấn/m, cột không lớn 40 14.2 Khi thực công việc thăm dò để thiết kế nhà nơng nghiệp tầng cho phép chọn độ sâu xuyên chiều sâu lỗ khoan sâu chiều sâu hạ cọc lớn 2m 14.3 Khi thiết kế móng cọc nhà nông nghiệp tầng cần phải ứng dụng cách ưu tiên cọc đóng, ngắn, cọc cột khơng có nước ngầm dùng cọc nhồi, cọc khoan nhồi chiều dài m có đầm nén cọc nhồi tạo hình hố khoan có nêu Điều 2.6 “b” tiêu chuẩn Chú thích: Được phép sử dụng cọc cột cho nhà nông nghiệp tầng xây dựng khu vực có động đất mũi cọc cột ngập sâu đất 2m sâu Viện nén chặt đáy hố khoan làm cọc khoan nhồi chiều dài tới 3m cần phải thực cách đầm vào đất lớp đá dăm cỏ có chiều dày khơng nhỏ 10cm 14.4 Cường độ tính tốn đất R, T/m 2, mũi cọc đóng với chiều sâu hạ cọc 2m lấy chiều sâu hạ cọc 3m theo bảng tiêu chuẩn 14.5 Cường độ tính tốn đất R, T/m 2, mũi cọc khoan nhồi có nén đáy hố chiều sâu hạ cọc 2-3m phải lấy theo bảng 19 cho đất sét bảng 20 cho đất cát có độ chặt trung bình, cát chặt giá trị bảng phải nhân lên 1,3 lần 14.6 Khả chịu tải cọc cột với công sơn bê tông cốt thép hạ vào đất, làm việc với tải trọng nén dọc trục phải xác định tổng cường độ đất mũi cọc, công sơn theo bề mặt cọc công thức m RF RkFk u fili (36) Trong đó: m, R, F, u, fi li - ký hiệu công thức (7) tiêu chuẩn Rk - cường độ tính tốn đất công sơn, T/m 2, hạ cơng sơn sâu đất 0,5 – 1m lấy theo bảng 21 Fk – diện tích phần cơng sơn theo mặt phẳng ngang, m 14.7 Đối với cọc tất dạng, kích thước chúng xác định thiết kế theo kết cấu khả chịu tải chúng chưa tận dụng hết cho phép dùng thí nghiệm tải trọng tĩnh giá trị độ lún nhỏ 30mm tải trọng cực đại đạt chiếm không nhỏ 1,5 lần tải trọng tính tốn mà cọc cho phép dùng thiết kế Bảng 19 Loại đất sét Hệ số rỗng e Á cát Á sét Sét Cường độ tính tốn đất sét R, T/m2 mũi cọc khoan nhồi, độ sâu 2-3m số sệt ls 0,02 0,2 0,4 0,6 0,5 80 65 55 45 0,7 65 55 45 35 1,0 55 45 35 25 0,5 140 110 90 70 0,6 110 90 75 60 0,8 70 60 50 40 Bảng 20 Cường độ tính tốn đất cát R, T/m2 mũi cọc khoan nhồi, chiều sâu hạ cọc 2-3m Loại đất cát độ chặt trung bình Cát thơ 200 Cát trung 150 Cát nhỏ ẩm 90 Cát nhỏ ẩm 70 Cát bụi ẩm 70 Cát bụi ẩm 50 Bảng 21 Trạng thái đất Loại đất Chỉ số sệt ls độ bão hòa G Á cát ls = 0,2 Á sét ls = 0,5 ls = 0,2 Sét ls = 0,5 Cát Thô 0