- Đối với cọc đóng có tác dụng làm chặt đất khi đóng cọc
b- Trường hợp móng có cọc xiên.
Việc kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc xiên được tiến hành như sau :
max cn
P′ < P và Pmin′ < Pck
trong đó: Pmax′ và Pmin′ tương ứng là tải trọng nén lớn nhất và kéo lớn nhất tác dụng theo phương dọc trục cọc (là hợp lực của tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang đầu cọc).
5.5.2. Kiểm tra cường độ của nền đất dưới mũi cọc
Để kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc, người ta coi cọc, đài cọc và phần đất giữa các cọc là một móng khối qui ước như hình 3.25. Móng khối này có chiều sâu đáy móng từ mặt đất đến mặt phẳng đi qua mũi cọc.
Diện tích đáy móng quy ước xác định theo công thức ( 1 ) ( 1 2 ) dq F = A Ltg+ α B + Ltgα trong đó: 1, 1
A B − là khoảng cách giữa 2 mép ngoài của hai hàng cọc ngoài cùng theo 2 phương;
L − là khoảng cách từ đáy đài đến mặt phẳng mũi cọc; α − góc mở rộng so với trục thẳng đứng kể từ mép ngoài hàng cọc ngoài cùng: 1 1 . 4 4 n i i i tb n i i l l ϕ ϕ α = = = = ∑ ∑ với ,ϕi il là góc ma
sát trong và chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc đi qua;
Trường hợp cọc xiên thì nếu α lớn hơn
góc nghiêng của cọc thì lấy như trên, nếu α nhỏ hơn góc nghiêng của cọc thì lấy α = αc
Sau khi xác định được kích thước móng khối qui ước thì kiểm tra nền đất ở mũi cọc thực hiện như với móng nông.
Trường hợp móng chịu tải đúng tâm : tb d qu
N R R F
σ = ≤
Trường hợp móng chịu tải lệch tâm
max 1,2R σ ≤ max min 2 tb σ σ R σ = + ≤ trong đó:
R – là cường độ tiêu chuẩn của đất nền tại đáy móng khối qui ước, phụ thuộc vào loại đất, trạng thái, và kích thước móng khối qui ước xác định theo TCXD 45-70 hoặc TCXD 45-78 với kích thước của móng khối quy ước;
d
N – Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối qui ước, bao gồm cả trọng lượng cọc, đài cọc và trọng lượng đất giữa các cọc;
qu
F – diện tích đáy móng khối quy ước; Các ứng suất σmax và σmin xác định như sau:
max min W W yd d xd qu xqu yqu M N M F σ = ± ±
trong đó: Mxd , Myd là tổng mô men của tải trọng ngoài lấy với các trục x, y đi qua trọng tâm của các tiết diện cọc tại đáy đài; Wxqu, Wyqu là mô men chống uốn của tiết diện đáy móng khối quy ước theo các phương x, y.
* Một số quy định khi xác định kích thước móng khối quy ước:
+ Trường hợp nền đất nhiều lớp, ranh giới móng khối quy ước xác định như sau:
- Phía dưới là mặt phẳng AB đi qua mũi cọc;
- Phía cạnh là các mặt phẳng AD cà BC đi qua mép ngoài cùng của hàng cọc biên thẳng đứng khoảng cách L tg. (ϕtb 4), còn khi có cọc nghiêng thì đi qua mép mũi của cọc nghiêng;
- Phía trên là mặt đất CD;
- Trị số ϕtb xác định theo công thức (Hình 3.26a).
+ Trường hợp nền đồng nhất, kích thước của móng khối quy ước xác định như sau :
- Chiều rộng và chiều dài của bản móng quy ước bằng các cạnh của nhóm cọc; - Chiều sâu đặt móng quy ước bằng 2/3 chiều dài cọc kể từ đáy đài;
- Ứng suất phụ thêm do tải trọng công trình được giả thiết là truyền xuống các lớp đất bên dưới móng quy ước với góc mở bằng 30o (Hình 3.26b).
+ Trường hợp khi cọc xuyên qua lớp đất yếu và tựa vào lớp đất cứng:
- Chiều rộng và chiều dài của bản móng quy ước bằng các cạnh của nhóm cọc; - Chiều sâu đặt móng quy ước bằng 2/3 chiều dài cọc ngàm trong lớp đất tốt kể từ bề mặt lớp đất trên;
- Ứng suất phụ thêm do tải trọng công trình được giả thiết là truyền xuống các lớp đất bên dưới móng quy ước với góc mở bằng 30o(Hình 3.26c);
Hình 3.26a: Xác định kích thước móng khối quy ước khi nền nhiều lớp
5.5.3. Kiểm tra độ lún của móng cọc
S ≤ [S]
trong đó: S - độ lún của móng cọc; [S] - độ lún cho phép của công trình.
Khi khoảng cách giữa các cọc trong móng nhỏ hơn 4d, để tính toán độ lún móng cọc người ta xem móng cọc như móng khối qui ước, việc tính toán độ lớn tiến hành theo các phương pháp đã nghiên cứu trong Cơ học đất.
Dưới đây trình bày trình tự tính lún cho móng cọc theo phương pháp cộng lún từng lớp:
1. Chia nền đất dưới đáy móng khối quy ước thành từng lớp phân tố. 2. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân đất gây ra. 3. Xác định áp lực gây lún: σgl =σtbd −γtb qu.h
trong đó : σtbd − ứng suất trung bình tại đáy móng khối qui ước;
tb
γ - trọng lượng thể tích trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên;
qu
h - khoảng cách từ mặt đất đến đáy móng khối qui ước.
4. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do ứng suất gây lún: σzigl =ko.σgl
5. Xác định chiều sâu tính lún Ha, xác định Ha ở điểm có σzigl ≤0,2.σzibt 6. Tính toán độ lún cho từng lớp Si theo công thức:
1 2 1 1 . . . . 1 1 gl gl gl i i i i i i z i oi i z i i z i i i i i a e e S h a h h h E e e β σ σ σ − = = = = + + 7. Tính độ lún tổng cộng: S =∑Si 5.5.4. Tính toán đài cọc
Sơ đồ tính toán đài cọc: coi đài cọc là cứng làm việc như dầm công xôn ngàm ở mép cột (tường) và chịu tác dụng của các phản lực đầu cọc. Việc tính toán đài cọc theo ba sơ đồ phá hoại sau:
- Tính toán chọc thủng;
- Tính toán phá hoại theo mặt phẳng nghiêng; - Tính toán chịu uốn.
5.5.4.1. Tính toán đài cọc dưới cột hoặc dưới trụ