BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HỒ CHÍ MINH NỀN VÀ MĨNG Dùng cho sinh viên ngành Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp Biên soạn : PGS.TS Tơ Văn Lận Năm 2014 MỤC LỤC MỤC LỤC MỞ ĐẦU GIẢI THÍCH CÁC KÝ HIỆU Chương 10 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 10 1.1 Tổng qt 10 1.2 Phân loại móng 11 1.2.1 Phân loại 11 1.2.2 Phân loại móng 11 1.3 Các tài liệu cần có để thiết kế móng 11 1.3.1 Tài liệu khu vực xây dựng 11 1.3.2 Tài liệu cơng trình tải trọng tác dụng xuống móng 12 1.3.3 Khả cung ứng vật liệu xây dựng 12 1.3.4 Năng lực máy móc, thiết bị thi cơng 12 1.4 Tải trọng tác dụng xuống móng 12 1.4.1 Tải trọng tổ hợp tải trọng 12 1.4.1.1 Tải trọng thường xun 12 1.4.1.2 Tải trọng tạm thời 12 1.4.1.3 Tổ hợp tải trọng 12 1.4.2 Xác định tải trọng tác dụng xuống móng 13 1.5 Đề xuất lựa chọn giải pháp móng 14 1.5.1 Đề xuất giải pháp xử lý 14 1.5.2 Đề xuất lựa chọn giải pháp móng 14 1.6 Lựa chọn chiều sâu đặt móng 15 1.6.1 Điều kiện địa hình, địa chất cơng trình, địa chất thủy văn khu vực xây dựng 15 1.6.1.1 Điều kiện địa hình 15 1.6.1.2 Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn 16 1.6.1.3 Trị số tính chất tải trọng 16 1.6.1.4 Đặc điểm u cầu sử dụng cơng trình 17 1.6.1.5 Điều kiện thi cơng 17 1.7 Tính tốn móng theo trạng thái giới hạn 17 1.7.1 Tính tốn móng theo theo sức chịu tải 18 1.7.2 Tính tốn móng theo theo biến dạng 19 Chương 22 MĨNG NƠNG TRÊN NỀN TỰ NHIÊN 22 2.1 Phân loại móng nơng 22 2.1.1 Móng đơn 22 2.1.2 Móng kết hợp hai cột 22 2.1.3 Móng băng 23 2.1.4 Móng bè 24 2.1.5 Móng hộp 26 2.2 Trình tự thiết kế móng nơng tự nhiên 26 2.3 Xác định cường độ tính tốn đất 26 2.3.1 Dựa vào tiêu lý đất 26 2.3.2 2.4 2.4.1 2.4.1.1 2.4.1.2 2.4.2 2.4.3 2.4.3.1 2.4.3.2 2.4.4 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.6.2.1 2.6.2.2 2.7 2.7.1 2.7.1.1 2.7.1.2 2.7.2 2.7.3 2.7.3.1 2.7.3.2 2.8 2.8.1 2.8.2 2.8.2.1 2.8.2.2 2.8.3 2.8.3.1 2.8.3.2 2.8.3.3 2.8.4 2.8.4.1 2.8.4.2 2.9 2.9.1 2.9.2 2.9.2.1 2.9.2.2 2.9.3 2.9.3.1 2.9.3.2 2.9.3.3 2.9.4 2.9.4.1 2.9.4.2 Dựa vào cường độ tính tốn quy ước 28 Xác định kích thước sơ kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng 31 Móng đơn 31 Móng chịu tải trọng tâm 31 Móng chịu tải trọng lệch tâm 32 Móng kết hợp hai cột 33 Móng băng 35 Móng băng tường 35 Móng băng dãy cột 35 Móng bè 35 Kiểm tra điều kiện áp lực đỉnh lớp đất yếu 35 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 37 Sức chịu tải đá 37 Sức chịu tải đất 37 Phương pháp giải tích 37 Phương pháp đồ giải - giải tích 38 Tính tốn theo trạng thái giới hạn 39 Tính tốn độ lún thẳng đứng 39 Tính tốn theo sơ đồ bán khơng gian biến dạng tuyến tính 40 Tính tốn theo sơ đồ lớp biến dạng tuyến tính có chiều dày hữu hạn 42 Kiểm tra lún lệch 44 Xác định độ nghiêng móng chịu tải trọng lệch tâm 44 Độ nghiêng móng chữ nhật 44 Độ nghiêng móng tròn 44 Tính tốn độ bền cấu tạo móng 45 Móng đơn gạch, đá, bê tơng cột 45 Móng đơn bê tơng cốt thép cột 47 Xác định chiều cao móng 47 Tính tốn nội lực cốt thép cho móng 49 Móng kết hợp hai cột 51 Xác định tiết diện móng 51 Xác định nội lực móng 51 Tính tốn cốt thép móng 52 Những u cầu cấu tạo móng bê tơng cốt thép 53 Lớp bê tơng bảo vệ 53 Khoảng cách tối thiểu thép 53 Tính tốn móng mềm 53 Phân loại móng mềm 53 Các loại mơ hình 54 Mơ hình biến dạng cục 54 Mơ hình biến dạng tổng qt 54 Tính tốn móng mềm theo mơ hình biến dạng cục 55 Phương trình vi phân 55 Tính móng dầm dài vơ hạn 56 Tính móng dầm ngắn 59 Tính tốn móng mềm theo mơ hình biến dạng tổng qt 60 Phương pháp Gorbunơv - Pơxađơv 61 Phương pháp Ximvulidi 63 2.9.4.3 Phương pháp Jemoskin 64 2.9.5 Tính tốn móng mềm theo mơ hình lớp đàn hồi có chiều dày hữu hạn 66 2.9.5.1 Phạm vi áp dụng 66 2.9.5.2 Các giả thiết 66 2.9.5.3 Kết tính tốn 67 2.9.6 Tính tốn móng mềm theo phương pháp phần tử hữu hạn 67 2.9.6.1 Phạm vi áp dụng 67 2.10 Bài tập ví dụ 67 2.10.1 Thiết kế móng đơn 67 Chương 81 MĨNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU 81 3.1 Khái niệm 81 3.2 Đệm cát 81 3.2.1 Phạm vi áp dụng 81 3.2.2 Tính tốn đệm cát 82 3.2.3 Kiểm tra độ lún 83 3.3 Cọc cát 83 3.3.1 Phạm vi áp dụng 83 3.3.2 Tính tốn cọc cát 83 3.3.2.1 Xác định kích thước sơ đáy móng 83 3.3.2.2 Xác định diện tích nén chặt 84 3.3.2.3 Xác định hệ số rỗng sau gia cố 84 3.3.2.4 Xác định định số lượng cọc bố trí cọc mặt 84 3.3.2.5 Xác định diện tích nén chặt 85 3.3.2.6 Kiểm tra cường độ tính tốn sau gia cố cọc cát 85 3.4 Giếng cát 86 3.4.1 Đặc điềm, phạm vi áp dụng 86 3.4.2 Cấu tạo tính tốn giếng cát 86 3.4.2.1 Đệm cát 86 3.4.2.2 Lớp gia tải 87 3.4.2.3 Giếng cát 87 3.4.3 Tính biến dạng 88 3.4.4 Thi cơng giếng cát 88 3.5 Bài tập ví dụ 88 3.5.1 Ví dụ 3.1 88 Chương 99 MĨNG CỌC 99 4.1 Khái niệm 99 4.2 Phân loại cọc cấu tạo 99 4.2.1 Cọc tre, tràm, gỗ 100 4.2.1.1 Cọc tre 100 4.2.1.2 Cọc tràm 100 4.2.1.3 Cọc gỗ 101 4.2.2 Cọc thép 101 4.2.3 Cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn 102 4.2.3.1 Cọc lăng trụ 102 4.2.3.2 Cọc ống 104 4.2.3.3 Cọc bê tơng cốt thép ứng suất trước 105 4.2.4 4.2.4.1 4.2.4.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.2.1 4.4.2.2 4.4.3 4.4.3.1 4.4.3.2 4.4.4 4.4.4.1 4.4.4.2 4.5 4.5.1 4.5.1.1 4.5.1.2 4.5.1.3 4.5.1.4 4.5.2 4.5.3 4.5.3.1 4.5.3.2 4.5.3.3 4.5.3.4 4.5.3.5 4.5.3.6 4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.2.1 4.7.2.2 4.7.2.3 4.8 4.8.1 4.8.1.1 4.8.1.2 4.8.2 Cọc bê tơng cốt thép đổ chỗ 106 Cọc khoan nhồi 106 Cọc ba-rét 108 Trình tự thiết kế móng cọc 108 Đánh giá điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn 109 Xác định tải trọng tác dụng xuống móng 109 Xác định độ sâu đặt đáy đài 109 Xác định thơng số cọc 110 Xác định cao trình đặt mũi cọc 110 Xác định chiều dài, tiết diện cọc 110 Chiều dài cọc 110 Tiết diện cọc 111 Lựa chọn phương pháp thi cơng cọc 112 Cọc đúc sẵn 112 Cọc bê tơng cốt thép đổ chỗ 112 Lựa chọn vật liệu cọc 112 Bê tơng 112 Cốt thép 112 Tính tốn sức chịu tải cọc đơn chịu lực dọc trục 113 Sức chịu tải trọng nén thẳng đứng cọc theo vật liệu làm cọc 114 Cọc tre, tràm, gỗ 114 Cọc bê tơng cốt thép đúc sẵn 114 Cọc bê tơng cốt thép ứng suất trước 116 Cọc bê tơng cốt thép đổ chỗ 118 Sức chịu tải cọc bê tơng cốt thép chịu kéo 119 Sức chịu tải trọng nén thẳng đứng cọc theo đất 119 Theo tiêu lý đất (Phụ lục A - TCXD 205:1998) 119 Theo tiêu cường độ (Phụ lục B - TCXD 205:1998) 127 Theo kết xun tĩnh (Phụ lục C - TCXD 205:1998) 129 Theo kết xun tiêu chuẩn (Phụ lục C – TCXD 205:1998) 131 Theo kết thử tải trọng động (Phụ lục D – TCXD 205:1998) 131 Theo kết thử tải trọng tĩnh 134 Hiện tượng ma sát âm 136 Khái niệm 136 Những ngun nhân gây lực ma sát âm 136 Sức chịu tải cọc xét đến ma sát âm 137 Những biện pháp làm giảm ảnh hưởng ma sát âm 138 Xác định số lượng cọc kiểm tra áp lực xuống cọc 138 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc móng 138 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống cọc 140 Điều kiện kiểm tra 140 Áp lực tác dụng xuống cọc 140 Sự làm việc cọc nhóm 140 Kiểm tra cọc chịu đồng thời mơ-men lực ngang 141 Sơ đồ phân bố tải ngang lên đầu cọc 141 Với móng có cọc 141 Móng có nhiều cọc, bố trí theo hàng 142 Xác định nội lực cọc 143 4.9 Kiểm tra điều kiện áp lực đất mặt phẳng mũi cọc 146 4.9.1 Xác định áp lực xuống đất mặt phằng mũi cọc 146 4.9.2 Móng khối quy ước 147 4.9.2.1 Cách 147 4.9.2.2 Cách 148 4.9.3 Sức chịu tải đất mặt phằng mũi cọc 149 4.10 Tính tốn kiểm tra độ lún móng cọc 149 4.10.1 Điều kiện kiểm tra 149 4.10.2 Tính tốn độ lún cọc đơn 150 4.10.2.1 Đối với cọc đơn khơng mở rộng đáy 150 4.10.2.2 Đối với cọc đơn mở rộng đáy 151 4.10.3 Tính tốn độ lún nhóm cọc 151 4.10.4 Tính tốn độ lún móng băng cọc 151 4.10.5 Tính tốn độ lún móng bè cọc 152 4.11 Thiết kế đài cọc 153 4.11.1 Lựa chọn sơ chiều cao đài cọc 153 4.11.2 Tính tốn cấu tạo đài cọc 153 4.11.2.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng đài cọc 153 4.11.2.2 Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt 154 4.11.2.3 Tính tốn cốt thép đài 155 4.12 Tính tốn, kiểm tra cọc đúc sẵn q trình thi cơng 155 4.12.1 Kiểm tra cọc vận chuyển lắp dựng 155 4.12.2 Tính tốn móc cẩu 156 4.13 Đặc điểm thiết kế móng cọc vùng có động đất 157 4.14 Tính tốn móng cọc theo tiêu chuẩn châu Âu (EN 1997-1), [1]; [26] 158 4.14.1 Những nội dung EN 1997-1 thiết kế móng cọc 158 4.14.2 Cọc chịu nén 159 4.14.3 Cọc chịu kéo 160 4.14.4 Nội dung phương pháp thiết kế cọc 160 4.15 Ví dụ 163 Chương 189 MĨNG CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG 189 5.1 Khái niệm 189 5.2 Phân loại máy móng máy 189 5.3 Cấu tạo móng máy 190 5.3.1 Móng dạng khối 190 5.3.2 Móng dạng khung 190 5.4 Những u cầu móng máy 190 5.5 Các đặc trưng động lực học 191 5.6 Thiết kế móng máy 191 5.6.1 Các tài liệu cần có để thiết kế móng máy 191 5.6.1.1 Số liệu đặc tính máy 191 5.6.1.2 Số liệu nơi đặt máy 191 5.6.2 Tính tốn móng khối máy hoạt động có chu kỳ 192 5.6.3 Thiết kế móng khối máy búa 193 5.6.3.1 Chiều dày phần móng 193 5.6.3.2 Diện tích sơ đáy móng 193 5.6.3.3 Kiểm tra kích thước móng theo biên độ dao động 193 5.6.3.4 Kiểm tra điều kiện áp lực 194 5.6.4 Độ lún rung 194 5.6.5 Biện pháp chống rung động 195 5.7 Đặc điểm thiết kế nền, nhà cơng trình xây vùng động đất 196 Chương 198 SỰ CỐ VỀ NẾN MĨNG VÀ CÁCH GIA CỐ SỬA CHỮA 198 6.1 Khái niệm 198 6.2 Những ngun nhân gây cố móng 198 6.2.1 Giai đoạn khảo sát 198 6.2.2 Giai đoạn thiết kế 198 6.2.3 Giai đoạn thi cơng 198 6.2.4 Giai đoạn sử dụng cơng trình 199 6.3 Các tài liệu cần có để gia cố, sửa chữa móng 199 6.4 Các biện pháp gia cố, sửa chữa móng 200 6.4.1 Biện pháp gia cố thân móng 200 6.4.2 Biện pháp tăng diện tích đế móng 200 6.4.3 Biện pháp tăng chiều sâu móng 202 6.4.4 Biện pháp móng 202 6.4.4.1 Biện pháp dùng móng cọc 202 6.4.4.2 Biện pháp thay móng 202 6.4.5 Biện pháp gia cố đáy móng 203 Phụ lục 204 Tài liệu tham khảo 216 MỞ ĐẦU Nền Móng số mơn học chun ngành giảng dạy cho sinh viên tất ngành kỹ thuật cơng trình nói chung Riêng chun ngành Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp, mơn học cung cấp kiến thức giúp sinh viên nắm số lý thuyết thực hành tính tốn, thiết kế số loại móng phổ biến thuộc dạng cơng trình nhà cửa Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa nước ta nay, ngày có nhiều cơng trình xây dựng với qui mơ lớn, cao tầng, có nhiều tầng hầm… Có nhiều phương thức xây dựng móng đưa vào Việt Nam so với năm trước như: cọc ba-rét, cọc khoan nhồi đường kính lớn, biện pháp cải tạo tính xây dựng đất… Do đòi hỏi phải có tài liệu giới thiệu ngun lý tính tốn biện pháp thi cơng cho kỹ thuật móng Qua giúp cho sinh viên trường dễ dàng áp dụng kiến thức học vào cơng việc thực tế Tuy nhiên, giáo trình Nền Móng sử dụng nước ta biên soạn cách lâu có số vấn đề chưa thật phù hợp với thực tiễn Việc tính tốn thiết kế móng nay, kỹ sư sử dụng Quy phạm Xây dựng Việt Nam đồng thời tham khảo Quy phạm nước tiên tiến để tính tốn thiết kế Các Quy phạm viết vào thời điểm khác tương ứng với mức độ phát triển lý thuyết tính tốn cơng nghệ thi cơng khác nên có nhiều điểm khơng phù hợp với giai đoạn Những vấn đề gây khó khăn định cho khơng kỹ sư làm cơng tác thiết kế móng Từ thực tế trên, ngồi việc phải có thay đổi phương pháp dạy học trường Đại học, giáo trình, tài liệu giảng dạy học tập cho giảng viên sinh viên đóng vai trò quan trọng cần thiết, đặc biệt với hình thức học chế tín Vì thế, Khoa Xây Dựng trường Đại học Kiến Trúc TP Hồ Chí Minh bắt đầu cải tiến chương trình đào tạo, rà sốt nội dung kiến thức mơn học để cập nhật phù hợp với tình hình xây dựng nước nay, giáo trình sử dụng để giảng dạy phải thay đổi cho phù hợp cần biên soạn lại theo hướng cập nhật tiến Khoa học kỹ thuật Xây dựng sử dụng ứng dụng cơng nghệ thơng tin tính tốn, thiết kế móng cơng trình Giáo trình biên soạn khn khổ đề tài Nghiên cứu khoa học cấp Bộ năm 2012 – “Nghiên cứu đổi nội dung giáo trình đào tạo kỹ sư chun ngành Xây dựng Dân dụng Cơng nghiệp theo trình độ phát triển cơng nghệ xây dựng nay” với thực giảng viên thuộc Bộ mơn móng, Khoa Xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc TP Hồ Chí Minh Ban biên soạn giáo trình xin cảm ơn nhà khoa học, chun gia đồng nghiệp lĩnh vực móng cơng trình tham gia, đóng góp ý kiến nội dung giáo trình GIẢI THÍCH CÁC KÝ HIỆU W WP WL IP Is E γw γII γII’ ν FS FSs FSs G e fi fc h h’ hm hđ ho i igh l li NSPT Nc; Nq;Nγ  I II n c cI cII ca cu Qa Qak Qah Qu Quk Quh % % % kPa kN/m3 kN/m3 kN/m3 kPa kPa m m m m m m m độ độ độ độ kPa kPa kPa kPa kPa kN kN kN kN kN kN Độ ẩm Giới hạn dẻo Giới hạn chảy Chỉ số dẻo Chỉ số sệt Mơ-đun biến dạng đất Trọng lượng thể tích tự nhiên đất Trị tính tốn thứ trọng lượng thể tích tự nhiên đất Trị tính tốn thứ trung bình trọng lượng thể tích tự nhiên đất nằm chiều sâu đặt móng Hệ số Pốt-xơng đất Hệ số an tồn chung cọc Hệ số an tồn cho ma sát biên cọc Hệ số an tồn cho sức chống mũi cọc Độ no nước; độ bão hòa Hệ số rỗng đất Ma sát bên lớp đất thứ i Cường độ chịu nén bê tơng Chiều sâu đặt móng kể từ cao trình quy hoạch Chiều sâu đặt móng kể từ mặt đất tự nhiên Chiều cao móng Chiều cao đài cọc Chiều cao làm việc tiết diện Độ nghiêng tính tốn móng Độ nghiêng cho phép móng Chiều dài tính tốn cọc Chiều dày lớp đất thứ i chiều dài tính tốn cọc Chỉ số SPT từ thí nghiệm xun tiêu chuẩn Thơng số sức chịu tải lấy theo giá trị góc ma sát đất góc ma sát Trị tính tốn thứ góc ma sát Trị tính tốn thứ hai góc ma sát Góc ma sát cọc đất Lực dính đơn vị đất Trị tính tốn thứ lực dính đơn vị đất Trị tính tốn thứ hai lực dính đơn vị đất Lực dính cọc đất xung quanh cọc Sức chống cắt khơng nước đất Sức chịu tải trọng nén cho phép cọc Sức chịu tải trọng nhổ cho phép cọc Sức chịu tải trọng ngang cho phép cọc Sức chịu tải trọng nén cực hạn cọc Sức chịu tải trọng nhổ cực hạn cọc Sức chịu tải trọng ngang cực hạn cọc Qs Qp qp qc R Ro Rn S Sgh u kN kN kN kN kPa kPa kPa m; cm m; cm m Sức chịu tải trọng cực hạn cọc đơn ma sát bên Sức chịu tải trọng cực hạn cọc đơn lực chống mũi Cường độ chịu tải cực hạn đất mũi cọc Sức chống mũi cọc thí nghiệm xun tĩnh Áp lực tính tốn tác dụng lên đất nền; sức chịu tải đất Áp lực tính tốn quy ước lên đất Cường độ cực hạn nén trục đá Trị biến dạng tính tốn nhà cơng trình Trị biến dạng cho phép nhà cơng trình Chu vi tiết diện ngang thân cọc 6.4.5 Biện pháp gia cố đáy móng Để gia cố đất sử dụng nhiều biện pháp đóng cọc làm chặt nền, bơm vữa xi măng, silicat hóa, phương pháp điện thấm…, biện pháp đề cập chương III - giống xử lý nhân tạo Việc sửa chữa gia cường móng cũ cơng việc phức tạp Người thiết kế phải đề xuất biện pháp tồn diện, có dẫn cụ thể cho thi cơng trình tự u cầu cần thiết khác kỹ thuật, an tồn lao động… q trình thi cơng sử dụng cần có quan trắc để kiểm tra độ lún biến dạng móng sảy 203 Phụ lục Bảng - Phân loại đá Loại đá A Theo sức chống nén tức thời trục Rất bền Chỉ số Rn (MPa) Rn > 120 Bền 120 000 ≥ Rn > 50 Bền vừa 50 000 ≥ Rn > 15 Ít bền 15 000 ≥ Rn > Đá nửa cứng Rn < B Theo hệ số hóa mềm nước Km Khơng hóa mềm Km ≥ 0,75 Hóa mềm Km < 0,75 C Theo độ phong hóa Kph Khơng phong hóa (ngun khối) Phong hóa yếu (bị nứt nẻ) Phong hóa Đá cứng nằm thành khối liên tục Kph = Đá cứng nằm thành đoạn khơng lẫn (từng tảng) > Kph ≥ 0,9 Phong hóa mạnh (rời rạc) Đá cứng nằm thành đám chuyển sang đá nứt nẻ 0,9 > Kph ≥ 0,8 Đá cứng nằm tồn khối dạng rời Kph < 0,8 204 Bảng - Phân loại đất Loại đất lớn đất cát Phân bố hạt theo độ lớn tính phần trăm trọng lượng đất hong khơ A Đất lớn Đất tảng lăn (khi có hạt sắc cạnh gọi Trọng lượng hạt lớn 200 mm chiếm 50 % địa khối) Đất cuội (khi có hạt sắc cạnh gọi Trọng lượng hạt lớn 10 mm chiếm 50 % đất dăm) Đất sỏi (khi có hạt sắc cạnh gọi đất Trọng lượng hạt lớn mm chiếm 50 % sạn) B Đất cát Cát sỏi Trọng lượng hạt lớn mm chiếm 25 % Cát thơ Trọng lượng hạt lớn 0,5 mm chiếm 50 % Cát thơ vừa Trọng lượng hạt lớn 0,25 mm chiếm 50 % Cát mịn Trọng lượng hạt lớn 0,1 mm chiếm 75 % Cát bụi Trọng lượng hạt lớn 0,1 mm chiếm 75 % Chú thích: Để định tên đất theo Bảng phải cộng dần phần trăm hàm lượng hạt đất nghiên cứu: Bắt đầu từ hạt lớn 200 mm, sau hạt lớn 10 mm, tiếp đến hạt lớn mm Tên đất lấy theo tiêu thỏa mãn thứ tự tên gọi Bảng Bảng - Phân loại đất theo mức độ phong hóa Tên đất lớn theo mức độ phong hóa Hệ số phong hóa Kphd < Kphd ≤ 0,5 Khơng phong hóa 0,5 < Kphd ≤ 0,75 Phong hóa yếu 0,75 < Kphd ≤ Phong hóa mạnh Hệ số phong hóa mảnh vụn đất lớn Kphd xác định thí nghiệm mài mịn đất thiết bị trống quay tính theo cơng thức: K ph  K1 K K1 đó: K1 - tỷ số trọng lượng hạt có kích thước nhỏ mm so với trọng lượng hạt có kích thước lớn mm sau thí nghiệm mài mịn; Ko - tỷ số trên, trước thí nghiệm mài mịn Bảng - Phân loại đất theo độ no nước Tên đất lớn đất cát theo độ no nước Độ no nước, G Ít ẩm < G ≤ 0,5 Ẩm 0,5 < G ≤ 0,8 No nước 0,8 < G ≤ Độ no nước G xác định theo cơng thức: 205 G= Wγ s eγ W đó: W - độ ẩm tự nhiên đất tính số thập phn; w - khối lượng riêng nước, lấy w = 1; s - khối lượng riêng đất; e - hệ số rỗng đất trạng thái độ ẩm tự nhiên Bảng - Phân loại cát Loại cát Độ chặt cát Chặt Chặt vừa Rời Cát sỏi thơ thơ vừa e < 0,55 0,55 ≤ e ≤ 0,7 e > 0,7 Cát mịn e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,75 e > 0,75 Cát bụi e < 0,6 0,6 ≤ e ≤ 0,8 e > 0,8 A Theo hệ số rỗng (e) B Theo sức kháng xun pt (MPa) xun tĩnh Cát thơ thơ vừa (khơng phụ thuộc độ ẩm) pt > 15 15 ≥ pt ≥ pt < Cát mịn (khơng phụ thuộc độ ẩm) pt >12 12 ≥ pt ≥ pt < a) ẩm ẩm pt > 10 10 ≥ pt ≥ pt < b) No nước pt > 7 ≥ pt ≥ pt < pđ > 11 11 ≥ pđ ≥ pđ < b) No nước pđ > 8,5 8,5 ≥ pđ ≥ pđ < Cát bụi ẩm ẩm pđ > 8,5 8,5 ≥ pđ ≥ pđ < Cát bụi: C Theo sức kháng xun quy ước pđ (MPa) xun động Cát thơ thơ vừa (khơng phụ thuộc độ ẩm) Cát mịn: a) Ít ẩm ẩm Chú thích: Khơng cho phép dùng xun động để xác định độ chặt cát bụi no nước Khi xun đất, dùng hình nón có góc đỉnh 60° đường kính 36 mm để xun tĩnh 74 mm để xun động 206 Bảng - Phân loại đất sét theo số dẻo Loại đất sét Chỉ số dẻo IP Á cát 0,01 ≤ Ip ≤ 0,07 Á sét 0,07 ≤ Ip ≤ 0,17 Sét Ip > 0,17 Chú thích: Khi đất sét có hạt lớn mm thêm vào tên gọi Bảng từ “có cuội” (“có dăm”) “có sỏi” (“có sạn”) lượng chứa hạt tương ứng chiếm 15 % đến 25 % theo trọng lượng từ “cuội” (“dăm”) “sỏi” (“sạn”) hạt chứa đất từ 25 % đến 50 % theo trọng lượng Khi loại hạt lớn mm chiếm 50 % trọng lượng đất xếp vào đất lớn (xem 3.2) Bảng - Phân loại đất sét theo số sệt Tên đất sét theo số sệt Á cát: - Cứng - Dẻo - Nhão Á sét sét - Cứng - Nửa cứng - Dẻo cứng - Dẻo mềm - Dẻo nhão - Nhão Chỉ số sệt Is Is Is < 0 ≤ Is ≤ 0,25 0,25 ≤ Is ≤ 0,50 0,50 ≤ Is ≤ 0,75 0,75 ≤ Is ≤ Is > Chỉ số sệt xác định theo cơng thức: Is = W -W P W L-W P đó: W, Wp WL – độ ẩm, giới hạn dẻo giới hạn chảy đất Bảng - Phân loại đất sét theo sức kháng xun Tên đất sét theo sức kháng xun đơn vị Rất bền Sức kháng xun px MPa px ≥ 0,2 Bền 0,2 > px > 0,1 Bền vừa 0,1 > px ≥ 0,05 Yếu px < 0,05 207 Bảng 11 - Phân loại đất nhiễm muối Tên đất nhiễm muối Đá nửa cứng nhiễm muối Đất lớn nhiễm muối Khi lượng chứa cát nhỏ 40 % lượng chứa sét nhỏ 30 % Khi lượng chứa cát lớn 40 % Khi lượng chứa sét lớn 30 % Đất cát nhiễm muối Đất sét nhiễm muối: Á cát sét lún ướt (đất lớt dạng lớt) Á cát sét khơng lún ướt Tổng lượng chứa muối dễ hòa tan hòa tan vừa so với trọng Chú thích lượng đất hong khơ,% Các loại muối dễ hòa tan gồm có: 0,5 NaCl, KCl, CaCl2, MgCh, NaHCO3, Ca(HCO3)2, 0,5 Mg(HCO3)2, Na2CO3, MgSO4, Na2SO4 0,5 Muối hòa tan vừa thạch cao: CaSO4.2H2O (hoặc 0,3 có muối dễ hòa tan) Bảng 12 - Phân loại đất có chứa tàn tích thực vật Tên đất cát đất sét có chứa tàn tích thực vật Lượng chứa tương đối tàn tích thực vật q (độ than bùn) A Đất có chứa tàn tích thực vật Đất cát có tàn tích thực vật 0,03 < q ≤ 0,1 Đất sét có tàn tích thực vật 0,05 < q ≤ 0,1 B Đất dạng than bùn Đất có than bùn 0,1 < q ≤ 0,25 Đất có than bùn vừa 0,25 < q ≤ 0,4 Đất có nhiều than bùn 0,4 < q ≤ 0,6 Than bùn q > 0,6 Chú thích: Tên loại đất cát đất sét có chứa tàn tích thực vật quy định dựa vào phần khống đất sau loại tàn tích thực vật 208 12 Đánh giá giá trị số tiêu lí đất theo kết SPT 12.1 Đối với đất rời Các tiêu tính chất sau đất rời đánh giá theo kết thí nghiệm SPT: - Độ chặt tương đối, Dr; - Góc ma sát trong, ; - Mơ đun biến dạng, E 12.1.1 Độ chặt tương đối (Dr) góc ma sát () Bảng 12.1 - Quan hệ N30 Dr,  (Theo Terzaghi, Peck) Trạng thái Dr (%) Nspt (°) Xốp Nhỏ 30 Nhỏ 10 Từ 25,00 đến 30,00 Chặt vừa Từ 30 đến 60 Từ 10 đến 30 Từ 30,00 đến 32,30 Chặt Từ 60 đến 80 Từ 30 đến 50 Từ 32,30 đến 40,00 Rất chặt Lớn 80 Lớn 50 Từ 40,00 đến 45,00 Áp lực thân hay độ sâu, nằm đất ảnh hưởng tới quan hệ Hình 12.1 đồ thị quan hệ Nspt Dr có kể đến yếu tố Theo giá trị nêu Bảng 12.1 tương ứng với áp lực thân 0,144 MPa Quan hệ góc ma sát sức kháng xun tiêu chuẩn, sau: (Theo Terzaghi, Peck, Meyerthof ) (12.1) φ= +a 12NSPT đó: a - hệ số, lấy giá trị khoảng từ 15 đến 25, xem Hình 12.1.2 Mơđun biến dạng E, tính Megapascan (MPa) (Theo Tassios, Anagnostopoulos) a+c N SPT +6  E= 10 đó: a - hệ số, lấy 40 Nspt >15; lấy Nspt 15 < c < sét, sét pha qc >8 4,5 < c < 7,5 Dẻo mềm, dẻo chảy qc< < c < W (%) 70 < c < 10 < c < 35 < c < qc > 20 1,5 < c < Bùn sét Bùn sét pha Cát pha Cát 212 - Giá trị Eo = oqc, Eo mơ đun nén trục phòng thí nghiệm, có đơn vị đo 10° Pa 1+e E0 = a (13.1) `trong đó: o - hệ số tương quan Eo qc; qc - sức kháng mũi xun thiết bị xun P.v.s Eo - mơ đun nén trục phòng thí nghiệm, đơn vị đo kilơpascan (kPa); eo - Hệ số rỗng ban đầu đất;  - Hệ số nén lún đất, đơn vị đo phần trăm kilơpascan mũ trừ ( kPa-1) 100 213 Bảng 13 - Thành phần khối lượng cơng tác khảo sát địa kỹ thuật TCVN 9363:2012 (Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát dịa kỹ thuật cho nhà cao tầng) Thành phần cơng tác Khối lượng cơng tác khảo sát địa kỹ thuật phụ thuộc mức độ phức Đặc điểm nhà khảo sát địa kỹ thuật tạp điều kiện địa chất cơng trình cơng trình thiết phụ thuộc vào đặc điểm nhà kế Cấp Cấp II Cấp III cơng trình thiết kế Nhà tầng, kể tải trọng tường truyền lên móng khơng q 50 T/m tải trọng truyền lên khung cột khơng q 300 T xây dựng hàng loạt Khoan Theo lưới 70 m x 70 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan Theo lưới 50 m x 50 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan Theo lưới 30 mx30 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan Thí nghiệm đất phòng Trong đơn ngun địa chất cơng trình, tiêu phải có giá trị Xun tĩnh Theo lưới 35 m x 35 m nhà (cơng trình) phải có điểm Theo lưới 25 m x 25 m nhà (cơng trình) phải có điểm Theo lưới 15 m x 15 m nhà (cơng trình) phải có điểm Thí nghiệm cọc chuẩn Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình độ sâu cụ thể phải có điểm thí nghiệm Theo lưới 40 mx 40 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan Theo lưới 30 mx30 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan Theo lưới 20 m x 20 m nhà (cơng trình) phải có điểm Theo lưới 15 m x 15 m nhà (cơng trình) phải có 10 điểm Nhà 16 Khoan tầng, kể tải trọng tường truyền lên móng khơng q 300 2.Thí nghiệm đất T/m tải phòng trọng truyền lên khung cột khơng q 000 T Xun tĩnh Theo lưới 50 m x 50 m nhà (cơng trình) phải có hố khoan 4.Thí nghiệm nén ngang Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình phải có thí nghiệm Thí nghiệm cọc chuẩn Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình độ sâu cụ thể phải có thí nghiệm cọc chuẩn thí nghiệm cọc trường Thí nghiệm cọc trường Nhà cơng trình q cao (nhà 16 đến 28 Khoan Trong đơn ngun địa chất cơng trình, tiêu phải có giá trị Theo lưới 25 m x 25 m nhà (cơng trình) phải có điểm Theo lưới 40 m x 40 m Theo lưới 30 m x 30 Theo lưới 20 m nhà (cơng m nhà x20m trình) phải có hố (cơng trình) phải có nhà (cơng trình) 214 tầng, kho chứa, ống khói, lò luyện), cơng Thí nghiệm đất trình cơng phòng nghiệp với tải trọng truyền lên cột khung lớn Xun tĩnh 000 T khoan hố khoan phải có hố khoan Theo lưới 15 m x 15 m nhà (cơng trình) phải có điểm Theo lưới 10 m x 10 m nhà (cơng trình) phải có 10 điểm Trong đơn ngun địa chất cơng trình, tiêu phải có giá trị Theo lưới 20 m x 20 m nhà (cơng trình) phải có điểm 4.Thí nghiệm nén ngang Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình phải có thí nghiệm Thí nghiệm tải trọng tĩnh Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình phải độ sâu cụ thể phải có thí nghiệm, giá trị thu khơng chênh lệch q 30 % giá trị Thí nghiệm cọc trường Trong phạm vi đơn ngun địa chất cơng trình phải độ sâu cụ thể phải có thí nghiệm, giá trị thu khơng chênh lệch q 30 % giá trị 215 Tài liệu tham khảo Châu Ngọc Ẩn - Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2012 Nguyễn Quang Chiêu – Thiết kế thi cơng đắp đất yếu, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2004 Phạm Huy Chính – Tính tốn móng cơng trình, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2005 Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Văn Dũng – Cơ học đất, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Thái – Thí nghiệm đất trường ứng dụng phân tích móng, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 Vũ Cơng Ngữ, Nguyễn Thái – Móng cọc, Phân tích thiết kế, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Võ Phán, Hồng Thế Thao – Phân tích tính tốn móng cọc, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2010 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng, ng Đình Chất – Nền móng cơng trình dân dụng – cơng nghiệp, NXB Xây dựng, Hà Nội, 1996 Nguyễn Văn Quảng, Nguyễn Hữu Kháng – Hướng dẫn đồ án móng, NXB Xây dựng, Hà Nội, 1996 10 Lê Đức Thắng, Bùi Anh Định, Phan Trường Phiệt – Nền móng, NXB Đại học Trung học chun nghiệp, Hà Nội, 1978 11 Nguyễn Un – Cơ sở địa chất, Cơ học đất móng cơng trình, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2004 12 TCVN 9362:2012, Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình 13 TCVN 5747:1993, Đất xây dựng- Phân loại 14 TCVN 9153:2012, Đất xây dựng – Phương pháp chỉnh lý kết thí nghiệm mẫu đất 15 TCVN 4419:1997, Khảo sát cho xây dựng – Ngun tắc 16 TCVN 2737:1995, Tải trọng tác động - Tiêu chuẩn thiết kế 17 TCXD 205:1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế 18 TCVN 9393:2012, Cọc – Phương pháp thử nghiệm trường tải trọng tĩnh ép dọc trục 19 TCVN 9394:2012, Đóng ép cọc –Thi cơng nghiệm thu 20 TCVN 9395:2012, Cọc khoan nhồi –Thi cơng nghiệm thu 216 21 TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi –Xác định tính đồng bê tơng – Phương pháp xung siêu âm 22 TCVN 9386:2012, Thiết kế cơng trình chịu động đất 23 TCVN 9403:2012, Gia cố đất yếu – Phương pháp trụ đất xi măng 24 TCVN 5574:2012, Kết cấu vê tơng bê tơng cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế 25 TCVN 9361:2012, Cơng tác móng – Thi cơng nghiệm thu 26 Eurocode EN 1997 – 1, Tiêu chuẩn thiết kế địa kỹ thuật 27 An Young Xơn – Thiết kế cơng trình ngầm, NXB Xây dựng, Hà Nội, 2002 (Người dịch : Phạm Anh Tuấn) 28 M.J Tomlinson, Pile Design and Construction Practice, 4th edition E & FN Spon, 1994 29 Ralph B.Peck, Walter E Hanson, Thomas H Thornburn – Kỹ thuật móng, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1997 30 Joseph E Bowles, Foundation Analysis and Design, Fourth Edition, 1988 31 US Army Corps of Engineers, Engineer Manual, Design of Pile Foundation, 1991 32 Das, B M - Principles of Geotechnical Engineering, PWS Publishing Company, 2006 217 [...]... gạch đá, móng bê tông, bê tông cốt thép - Theo đặc điểm làm việc của móng: đối với móng nông, có thể phân chia thành móng cứng, móng mềm; đối với móng cọc, phân chia thành móng cọc đài cao, đài thấp - Theo công nghệ thi công móng: móng lắp ghép, móng đổ tại chỗ, móng bán lắp ghép - Theo chiều sâu đặt móng: móng nông, móng sâu 1.3 Các tài liệu cần có để thiết kế nền móng Để có thể thiết kế nền móng cho... hoặc bản có sườn: 24 Dầm móng Cột Cổ móng Đế móng Hình 2.7 - Móng bè cấu tạo dạng bản phẳng Dầm móng Cột Cổ móng Đế móng Sườn móng Cột Đế móng Hình 2.8 - Móng bè có sườn ở mặt trên Sườn móng Vách tầng hầm Cột Đế móng Sàn tầng trên Cột Sàn tầng hầm Vách tầng hầm Sườn móng Sàn tầng trên Cột Nền tầng hầm Vách tầng hầm Sườn móng Hình 2.9 - Móng bè có sườn ở mặt dưới a) Mặt bằng móng; b) phương án sườn hướng... Chöông 2 MÓNG NÔNG TRÊN NỀN TỰ NHIÊN 2.1 Phân loại móng nông Có thể căn cứ vào hình dạng móng và đặc điểm làm việc của móng để phân loại m1ong như sau: - Theo hình dạng móng có các loại sau: móng đơn, móng kết hợp, móng băng, móng bè, móng hộp - Theo đặc điểm làm việc cúa móng: + Móng cứng: là móng không bị uốn khi chịu tác dụng của tải trọng, móng được cấu tạo đủ chiều cao để áp lực xuống đế móng và... của nền cân bằng nhau Về vật liệu, móng cứng được làm bằng gạch, đá, bê tông và bê tông cốt thép + Móng mềm: là loại móng bị uốn đáng kể dưới tác dụng của tải trọng Áp lực xuống đế móng và phản lực của nền không cân bằng nhau, do vậy móng mềm được làm bằng bê tông cốt thép 2.1.1 Móng đơn Thường được làm dưới cột nhà, tháp nước, trụ điện, mố trụ cầu nhỏ… Móng có thể dưới cột gỗ, cột gạch đá hoặc bê tông... làm móng băng theo hai phương, móng này còn gọi là móng băng giao thoa Móng băng có ưu điểm là giảm bớt sự lún không đều, tăng độ cứng của công trình đặc biệt là móng băng giao thoa Móng băng có thể được xây bằng gạch đá, bê tông hoặc bê tông cốt thép tùy theo kết quả tính toán Móng đơn dưới cột Móng băng 1 phương Móng kết hợp dưới 2 cột Hình 2.5 – Trình tự đề xuất các phương án móng nông Hình 2.6 - Móng. .. móng Sườn móng Đế móng Hình 2.3 - Móng kết hợp dưới hai cột có sườn, đế phẳng Dầm móng Cột Cổ móng Sườn móng Đế móng Hình 2.4 - Móng kết hợp dưới hai cột có sườn, đế vát 2.1.3 Móng băng Khi móng đơn dưới cột hoặc móng kết hợp có kích thước lớn, có thể sử dụng phương án móng băng Móng băng thường được làm dưới tường nhà, dưới dãy cột (thường là từ ba cột trở lên), dưới tường chắn Khi móng băng dưới dãy... tài liệu sau đây: Tài liệu về khu vực xây dựng; tài liệu về công trình được thiết kế và khả năng về vật liệu xây dựng và thiết bị thi công 1.3.1 Tài liệu về khu vực xây dựng Người thiết kế cần phải biết được địa điểm, khu vực xây dựng để xác định ảnh hưởng của thiên nhiên đối với công trình và nền móng của nó, cũng từ đó xác định được thuộc khu vực nào của tải trọng gió, tải trọng động đất… Những tài. .. - Nền tự nhiên: đất ở đáy móng có đủ khả năng chịu tải trọng của công trình Nền tự nhiên bao gồm các loại nền đất và nền đá - Nền nhân tạo: khi nền đất không đủ sức tiếp thu tải trọng của công trình do vậy phải dung những biện pháp gia cường nhằm làm tăng sức chịu tải và làm giảm độ lún của công trình 1.2.2 Phân loại móng Có thể phân loại móng theo nhiều cách khác nhau: - Theo vật liệu làm móng: móng. .. tạo móng như hình vẽ dưới đây: - Hình 2.2, đế móng như một tấm phẳng, loại này thi công đơn giản, dễ dàng nhưng chi phí thường lớn nhất 22 - Hình 2.3; 2.4, cấu tạo móng như một dầm chữ T lật ngược có 2 đầu thừa, để phẳng hoặc đế vát, loại này được sử dụng khá phổ biến trong thực tế Dầm móng Cột Cổ móng Đế móng Hình 2.2 - Móng kết hợp dưới hai cột với đế móng là tấm phẳng Dầm móng Cột Cổ móng Sườn móng. .. do nền móng không đủ sức chịu tải hoặc biến dạng quá lớn làm cho công trình không thể sử dụng bình thường được Cần lưu ý rằng những sai phạm đối với các kết cấu bên trên, sự cố sảy ra có thể chỉ ở mức cục bộ, nhưng sự cố đối với nền móng có thể gây ra sụp đổ, hư hỏng công trình mà việc xử lý nền móng là hết sức phức tạp về kỹ thuật và tốn kém về kinh phí 1.2 Phân loại nền móng 1.2.1 Phân loại nền Nền ... cơng nghệ thi cơng móng: móng lắp ghép, móng đổ chỗ, móng bán lắp ghép - Theo chiều sâu đặt móng: móng nơng, móng sâu 1.3 Các tài liệu cần có để thiết kế móng Để thiết kế móng cho cơng trình,... vừa làm móng, vừa làm sàn tầng hầm Móng bè làm theo dạng phẳng có sườn: 24 Dầm móng Cột Cổ móng Đế móng Hình 2.7 - Móng bè cấu tạo dạng phẳng Dầm móng Cột Cổ móng Đế móng Sườn móng Cột Đế móng Hình... TRÊN NỀN TỰ NHIÊN 2.1 Phân loại móng nơng Có thể vào hình dạng móng đặc điểm làm việc móng để phân loại m1ong sau: - Theo hình dạng móng có loại sau: móng đơn, móng kết hợp, móng băng, móng bè, móng