Bài giảng Nền và móng - Chương 3: Móng cọc

Nội dung của bài giảng trình bày khái niệm về móng cọc, phân loại móng cọc theo vật liệu cọc, theo khả năng chịu tải và theo chiều sâu đặt dài, cấu tạo cọc bê tông cốt thép, các bước thiết kế móng cọc, dữ liệu tính toán, kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp, xác định sức chịu tải của cọc, một số vấn đề về thi công cọc.

Trang 1

Chương 3: MÓNG CỌC

1

3.1 KHÁI NIỆM VỀ MÓNG CỌC

- Móng cọc: Móng sâu

- Đài cọc

- Hệ cọc

Nền của móng cọc

Hệ cọc Đài cọc

2

3.2 PHÂN LOẠI MÓNG CỌC

3.2.1 Theo vật liệu cọc

3

3.2 PHÂN LOẠI MÓNG CỌC 3.2.1 Theo vật liệu cọc

4

Trang 2

7

8

9

10

3.2.2 Theo khả năng chịu tải

Trang 3

3.2.3 Theo chiều sâu đặt đài

3.2 PHÂN LOẠI MĨNG CỌC

13

3.3 CẤU TẠO CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP

D L Cốt thép dọc

Cốt thép đai

1-1,5D

150

1000 Mĩc cẩu, φ16

φ6 a100

1000

φ6 a100 φ20,1m

D L

14

A-A

Hộp nối cọc

A

Mũi thép

Mối hàn Đoạn đầu cọc

NỐI CỌC

Hình 3.6 Cấu tạo chi tiết cọc và nối cọc

15

1Ø20

CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT1

3

12Ø 6a50

6a200

2

Ø6

1

TL : 1/20 2Ø18

1

11Ø 6a100

12Ø 6a50

1 lưới thép hàn Ø6a50

Bản thép đầu cọc loại A

1 lưới thép hàn Ø6A50

3 lưới thép hàn Ø6a50 loại B

Bản thép đầu cọc loại A

1Ø20

CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT2

3

14Ø

6a100

TL : 1/20 13Ø

6a200 2Ø18

6 4

12Ø 6a100

3 lưới thép hàn Ø6a50 loại B

14Ø 6a50

loại A Bản thép đầu cọc

1 lưới thép hàn Ø6a50

16

h h

THÉP HỘP ĐẦU CỌC TL : 1/10

350

35 0

8x350x180

334x180x8

350x350x8

10

9

3Ø20

3 - 3

230x130x10

(CHIỀU CAO ĐƯỜNG HÀN h=10mm) TỶ LỆ 1/10

CHI TIẾT BẢN THÉP ĐẦU CỌC

9 11

250x250x8 3Ø20

10

Lưới thép φ6

LƯỚI THÉP ĐẦU CỌC TL : 1/10

58

50

300x300x10

4 - 4

TL :1/10 CỌC CBT-1

350x350x8

9

CỌC CBT-2 12

CHI TIẾT B NỐI CỌC CBT-1 & CBT-2

TỶ LỆ :1/10

200x200x12 12

4 Ø 1

Ø 3

MC 2-2

HÀN CHỤM ĐẦU

3.4.1 Dữ liệu tính tốn 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MĨNG CỌC

- Số liệu tải trọng (tính tốn)

- Địa chất cơng trình

- Chọn vật liệu làm mĩng: mác BT, cường độ thép, tiết diện

và chiều dài cọc, đoạn neo ngàm trong đài cọc (đoạn ngàm + đập đầu cọc ≈ 0,5 – 0,6m); chọn cốt thép dọc trong cọc:

Trang 4

3.4.2 Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp

3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

b K

FS

K

H

D

a

p

f

γ



FS = 3 (áp lực sau đài chưa đạt trạng thái bị động)

γ : dung trọng của đất từ đáy đài đến mặt đất

3.4.3 Xác định sức chịu tải của cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

- Theo vật liệu làm cọc

20

3.4.3 Xác định sức chịu tải của cọc

21

22

- Theo điều kiện đất nền

+ Theo chỉ tiêu cơ học

p p p s s s p p s

s

a

FS q A FS f A FS

Q

FS

Q

FS q A f A FS

Q Q

FS

Q

a

+

= +

=

FS : hệ số an toàn chung, chọn 2 ÷ 3

+ Theo chỉ tiêu cơ học

fs= c + (1 - sinϕ) σv’ tanϕ

qp= c Nc+ σ’vNq+ γ d Nγ

Trang 5

+ Theo chỉ tiêu vật lý

Q tc = m R q p A p + uΣΣ m f f si l i (205-1998)

k

Q

cọc, tra bảng

+ Theo thí nghiệm SPT (TCXD 195)

N : Số SPT

: Số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi

cọc Nếu > 60, khi tính toán lấy = 60; nếu >50 thì trong công

thức lấy = 50

Nc: giá trị trung bình SPT trong lớp đất rời

Ns: giá trị trung bình SPT trong lớp đất dính

Ap: diện tích tiết diện mũi cọc

Lc: Chiều dài cọc nằm trong lớp đất rời (m)

Ls: Chiều dài cọc nằm trong lớp đất dính (m)

Ω : Chu vi tiết diện cọc (m)

W: Hiệu số giữa trọng lượng cọc và trọng lượng đất bị cọc thay thế29

+ Theo thí nghiệm CPT

Qu= qpAp+ fsAs

qp: cường độ chịu mũi cực hạn của đất ở mũi cọc được xác định

c

q sức kháng xuyên trung bình lấy trong khoảng 3d phía trên và3d phía dưới mũi cọc

fs: Cường độ ma sát giữa đất và cọc được suy từ sức kháng mũi ở chiều sâu tương ứng

i

ci si

q f

α

=

c c

q =

30

Trang 6

=> Sức chịu tải của cọc cuối cùng sẽ lấy theo kết quả thí

nghiệm nén tĩnh hiện trường.

31

3.4.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

=> bố trí cọc khoảng (3 ÷ 6)d, cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngoài ≥ 100 ÷ 150mm; d/2 – d/3

β = 1,2 ÷ 1,6

c tt

P

N

β

32

3.4.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

min

N

P

x y

N

P

của tiết diện các đầu cọc

của tiết diện các đầu cọc (có kể tải trọng

trên đài)

Pmax≤ Pc(Qa)

Pmin≤ Pn

Pmin≥ 0 33

3.4.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

- Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm:

Hệ số nhóm η:

1 2

1

90

n n













=

s

d arctg

θ

cạnh cọc s : khoảng cách giữa các cọc

Pnh= η n η cPc> Ntt+ Qđ

34

3.4.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc

Giới hạn móng khối quy ước

3.4.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

Trang 7

3.4.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc

37

3.4.7 Kiểm tra độ lún của móng cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

38

3.4.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc

phía nguy hiểm nhất

39

3.4.9 Xác định cốt thép cho đài cọc 3.4 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ MÓNG CỌC

- Tính moment: dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là phản lực đầu cọc

0

0 0 , 9 R h

M h R

M F

a g a

g

γ

40

Búa đóng cọc hiện nay chia làm hai loại chính: Búa rung và

búa đóng lực xung kích

• Búa rung: Thiết bị này phù hợp với cọc thép chữ H,

cọc cừ thép và cọc ống, trong đất rời, còn đối với các

đất dính ở trạng thái cứng không phù hợp với thiết bị

này

3.5 MỘT SỐ VẤN ĐỀ THI CÔNG CỌC

• Búa đóng lực xung kích

Búa rơi

Búa hơi

Búa diesel

Búa thủy lực

3.5.1 Thiết bị đóng cọc

3.5.2 Chọn búa đóng cọc

- Loại búa đóng cọc phụ thuộc vào sức chịu tải cực hạn và

ứng với (263÷125 nhát búa/1m) Một vài tiêu chuẩn còn cho độ chối khoảng 2mm (480 nhát búa/1m)

- Năng lượng hữu hiệu của búa nên chọn là:

r: là phần trăm hữu ích mà đầu cọc nhận được

Trang 8

Ví dụ: Chọn loại búa đóng cọc cần thiết để hạ cọc có sức

chịu tải cực hạn là 1840KN Cho r=75%

- Muốn đạt độ chối e=8mm, thì năng lượng búa là:

- Muốn đạt độ chối e=3.8mm, thì năng lượng búa là:

Như vậy, búa phù hợp là loại búa có năng lượng trong

khoảng 47÷77kNm, và thường chiều cao rơi của búa H =

1.0m ÷ 2.5m

- Từ Q = E/H, nên búa được chọn có trọng lượng khoảng

Q = 4T

43

3.5.3 Chọn thiết bị ép cọc

- Để ép cọc đến độ sâu thiết kế, lực ép phải thắng được

theo đất nền

trình ép làm xáo trộn và làm giảm sức chịu tải của đất sét (relaxation), tuy nhiên sau một khoảng thời gian nào

đó, cọc sẽ phục hồi lại được sức chịu tải (setup)

44

Định dạng
Số trang	8
Dung lượng	1,62 MB