Bài giảng Nền móng - Chương V: Móng cọc - Nguyễn Hữu Thái

Tóm tắt Bài giảng Nền móng - Chương V: Móng cọc - Nguyễn Hữu Thái: ... không mở rộng đáy. Hình 11.4e trình bày cọc đổ theo khuôn mở rộng đáy. Phần mở rộng đáy có dạng hình bầu bê tông được tạo ra bằng cách đóng búa lên bê tông tươi. NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG Hình 11.4 Cọc bê tông đổ tại chỗ 16 9(Hình 11.4f và 11.4g) là hai loại cọc...định: - Phương pháp phân tích lực, - Phương pháp thí nghiệm hiện trường NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG . 1) Phương pháp phân tích lực a) Nội dung phương pháp: Tách sức chịu tải dọc trục của cọc thành hai thành phần: + Do cường độ đất đầu mũi cọc tạo nên (Pcm), + Do...ng cọc thì K12= 0,2, khi hạ bằng chấn động thì K12= 0). q: trọng lượng cọc bao gồm cả mũ cọc, đệm cọc và cọc dẫn nếu có + Tìm B: Giả thiết T ờ h đó bú à khô 2 q+ NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG : rư ng ợp ng a m cọc ng thể lún xuống được nữa (e = 0). Lúc đó công có ...

pdf27 trang | Chia sẻ: havih72 | Ngày: 27/08/2021 | Lượt xem: 36 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Bài giảng Nền móng - Chương V: Móng cọc - Nguyễn Hữu Thái, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phương pháp phân tích lực,
- Phương pháp thí nghiệm hiện trường
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
.
1) Phương pháp phân tích lực
a) Nội dung phương pháp:
Tách sức chịu tải dọc trục của cọc thành hai thành phần:
+ Do cường độ đất đầu mũi cọc tạo nên (Pcm),
+ Do sức kháng của đất bao quanh cọc tạo nên (Pcb).
27
Pđ = mc(Pcm + Pcb) (5.6)
b) Đối với cọc chống: 
Pđ = mc Pcm
P = m m R F (5 7)đ c R -
mc: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong nền đất, lấy bằng 1.
c) Đối với cọc treo (cọc ma sát):
Khả năng chịu tải của cọc treo được xác định bởi hai thành phần: 
Pđ = mc ( Pcm + Pcb ) (5-8)
Với: Pcm = mR R F ; Pcb = u ∑ mf fi li (5-9) 
Pđ = mc (mR R F + u ∑ mf fi li ) (5-10)
mc: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, m = 1 
R
f
F
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Trong công thức (5-10), R và fi là hai đại lượng chưa biết cần được xác 
định. 
R
i
28
15
d) Xác định sức kháng tính toán của đất (R, fi ):
Thường dùng ba phương pháp:
- Phương pháp lý thuyết
- Phương pháp thí nghiệm bằng cọc xuyên tĩnh.
- Phương pháp thống kê các tài liệu thực tế.
ƒ Phương pháp lý thuyết - Xác định R
. Cơ sở của phương pháp: Dựa vào lý thuyết cân bằng giới
Rgh
Pc
q
hc
hạn và sự xuất hiện các mặt trượt liên tục trong đất đầu
mũi cọc (đất nền cọc).
. Nhờ cách giải gần đúng các bài toán lý thuyết cân
bằng giới hạn của khối đất biến dạng đối xứng
trục, Berezanxev đã lập được công thức tính tải
trọng giới hạn của đất nền đầu mũi cọc :
Rgh = A. γ .d + B . q + C . c (5-11)
q: tải trọng bên tác dụng lên mặt ngang đầu mũi
Pc
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
cọc:
q = α . γ . hc , với α < 1
α: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dính (c) và
lực ma sát trong chiều sâu hc
d: đường kính cọc .
q= α.γ.hc
hc
Rgh
dc
29
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
II. Xác định SCT dọc trục của cọc đơn (tiếp)
d) Xác định sức kháng tính toán của đất (R, fi ) (tiếp)
ƒ Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh
- Thiết bị thí nghiệm: Giới thiệu một loại thiết bị xuyên. 
- Các đặc trưng kỹ thuật : Cần xuyên
•Chiều sâu tối đa: 15 m
•Tổng lực nén: 10.000 KG 
•Sức chịu nén của mũi xuyên: 5.000 KG
•Đường kính mũi xuyên: 36 mm 
•Góc nghiêng của mũi xuyên: 600
•Đường kính ngoài của cần xuyên: 36 mm
•Đường kính cần xuyên: 18 mm
•Vận tốc xuyên: 0 25 - 0 50 m/ph
ống bao
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
 , , 
mũi xuyên
30
16
- Mô tả thí nghiệm và sử
dụng kết quả thí nghiệm:
Ta tiến hành thí nghiệm và
thu được hai đại lượng qx và
fx, trong đó:
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
II. Xác định SCT dọc trục của cọc đơn (tiếp)
. qx: trị số sức kháng bình
quân của đất dưới mũi
xuyên (kPa, T/m2).
Trị số qx được xác định
trong phạm vi từ phía trên
cao trình mũi cọc thiết kế
một đoạn bằng dc đến phía
dưới cao trình mũi cọc thiết
kế một đoạn = 4dc; (dc-
dc
dc
tk
cọc
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
đường kính, tính bằng m).
. fx: trị số sức kháng bình
quân của đất trên thành bên
của xuyên (KPa, T/m2).
qx
fx
4dc
31
- Sức kháng giới hạn của đất dưới mũi cọc lấy theo kết quả xuyên tại điểm
thí nghiệm tính theo công thức:
R = β1 qx (KPa, T/m2)
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
II. Xác định SCT dọc trục của cọc đơn (tiếp)
- sức kháng giới hạn của đất trên thành bên cọc lấy theo kết quả xuyên tại
điểm thí nghiệm được tính theo công thức:
f = β2 fx , (KPa, T/m2)
β1, β2 tra bảng V-4, GTr. NM
- Thay R, f tính được vào công thức (5-10) để xác định Pc.
ƒ Phương pháp thống kê các tài liệu thực tế (phương pháp kinh nghiệm)
ố
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
- Dùng công thức kinh nghiệm và các trị s kinh nghiệm đã cho trong TCXD
để tính R, f (xem bảng V-1 và V-2; hệ số mR và mf được xác định theo bảng
V-3).
32
17
2) Phương pháp thí nghiệm ở hiện trường
Hai phương pháp thí nghiệm: - Phương pháp nén cọc (dùng tải trọng tĩnh)
- Phương pháp động (dùng tải trọng động)
a) Phương pháp thí nghiệm nén cọc:
+ Nội dung của phương pháp:
Đóng cọc đến độ sâu nào đó (thường là chiều sâu dự tính của người thiết kế),
sau đó chất tải trọng tĩnh lên cọc theo nguyên tắc tăng dần từng cấp cho đến
khi nền đất không đủ sức giữ cọc nữa. Trong quá trình chất tải có theo dõi độ
lún của cọc bằng thiết bị đặc biệt.
+ Thí nghiệm và kết quả :
- Việc chất tải trọng tĩnh lên cọc được thực hiện bằng nhiều cách (Hình).
- Kết quả thí nghiệm thể hiện bằng biểu đồ quan hệ (S~P)
0 P(kN)Pgh
Δ
P(Δ)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 33
P
S(mm)
Đường lún ổn 
định quy ước
+ Sử dụng kết quả thí nghiệm để xác định sức chịu
tải (tính toán) của cọc:
Công thức xác định sức chịu tải tính toán của cọc
bằng thí nghiệm nén cọc:
P = m (5-12)tc
P
0 P(kN)Pgh
ΔSgh
P(Δ)
Đường lún ổn 
định quy ước
c c
Ptc: tải trọng giới hạn tiêu chuẩn của cọc được xác
định theo kết quả thí nghiệm (quan hệ S~P) tùy
thuộc loại TTGH :
ck
y Tính toán theo TTGH 1: Ptc = Pgh
y Tính toán theo TTGH 2: Ptc = P(Δ)
Δ = ξ Sgh (5-13)
S(mm)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Sgh: trị số độ lún trung bình g.h của móng nhà hoặc công trình, lấy theo yêu cầu TK
ξ: hệ số chuyển đổi từ trị số độ lún trung bình giới hạn (Sghtb) của móng nhà hoặc
công trình dưới tác dụng của tải trọng dài hạn sang độ lún của cọc nhận được khi thí
nghiệm theo tải trọng tĩnh ứng với sự ngừng lún quy ước.
34
18
b) Phương pháp thí nghiệm đóng cọc :
- Nội dung của phương pháp : Khi hạ cọc tới một chiều sâu nào đó, rồi
dùng búa (trọng lượng Q) đóng một nhát vào cọc, cọc sẽ bị lún
xuống (S). Trị số độ lún của cọc do một nhát búa gây ra gọi là
độ chối và ký hiêụ là (e). Rõ ràng là, sức chịu tải của cọc càng
lớn (đất cứng) thì độ chối e càng bé và ngược lại, sức chịu tải
càng bé (đất yếu) thì e càng lớn.
Như vậy, giữa sức chịu tải của cọc và độ chối e có một H
Q
liên hệ nghịch biến nào đó (Pgh~e). Nếu biết liên hệ đó, thì sau
khi đóng cọc đến chiều sâu tuỳ ý, dùng búa đóng thử để đo e,
ta sẽ tìm được Pgh của cọc.
- Lập công thức liên hệ (Pgh ~ e): giới thiệu cách thiết lập công thức
của N.M. Gerxêvanov, tác giả Nga.
Công thức được thành lập dựa trên hai nguyên lý:
+ Nguyên lý bảo toàn năng lượng (cân bằng công khi đóng
cọc)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
e
Pgh
+ Nguyên lý va chạm tự do giữa hai vật thể đàn hồi.
Theo nguyên lý bảo toàn năng lượng thì:
Công của một nhát búa sẽ sinh ra công làm cọc lún xuống,
công do búa dội lại (khắc phục biến dạng đàn hồi của cọc và
búa) và công tiêu hao (do sinh nhiệt, khắc phục biến dạng đàn
hồi của đất ...):
35
Được biểu diễn như sau:
QH = Pgh. e + Qh + α QH (5-14)
. Để đơn giản, Gerxevanov giả thiết h = 0, khi đó công thức (5-10) có dạng:
(1 - α ) QH = Pgh . e
. Đặt (1 - α) = β , ta có:
α - hệ số xét đến sự tiêu hao 
động năng do sinh nhiệt, biến 
dạng đàn hồi 
H
Q
β QH = Pgh . e (5-15)
. Trị số β phụ thuộc vào vật liệu làm cọc, phương pháp đóng cọc, và Pgh,...
. Tuy vậy, trong quá trình đóng cọc nhất định nào đó thì ngoài trị số Pgh ,
còn tất cả các yếu tố khác đều không đổi, do đó β chỉ phụ thuộc vào
Pgh.
. Gerxevanov đưa ra hàm β = f(Pgh) là hàm giảm dần có dạng
hypecbol như sau:
F
P
BA gh+
β
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
(5.16)
n: hệ số, phụ thuộc vật liệu cọc và điều kiện đóng cọc.
F: diện tích tiết diện ngang cọc.
A,B: hai hằng số cần tìm.
F
P
n gh+
=
36
e
Pgh
19
+ Tìm A:
Giả thiết: lúc mới đầu đóng cọc, cọc và búa coi như hai vật thể va chạm tự do,
nghĩa là Pgh/F = 0, vì vậy theo lý thuyết va chạm tự do của 2 vật thể thì xung
lượng sau khi va chạm được tính như sau:
W = βo.Q.(v12/2g), mà Q.(v12/2g) = QH
do đó, từ (5.16) : A = β.n = βo.n = (5.17)nQ
qKQ + 21
v1 : tốc độ của búa trước khi va chạm
g : gia tốc trọng trường (=9,81m/s2)
βo: hệ số hiệu quả khi va chạm tự do .
K1: hệ số phục hồi tốc độ khi va chạm (khi đóng cọc thì K12= 0,2, khi hạ bằng chấn
động thì K12= 0).
q: trọng lượng cọc bao gồm cả mũ cọc, đệm cọc và cọc dẫn nếu có
+ Tìm B:
Giả thiết T ờ h đó bú à khô 2
q+
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
: rư ng ợp ng a m cọc ng
thể lún xuống được nữa (e = 0). Lúc đó
công có ích hoàn toàn dùng để phá vỡ vật
liệu cọc do đó trị số Pgh/F= ∞, từ (5-16) ta
có: β = B, nhưng vì e = 0 nên β = 0 và như
vậy B = 0. Thay vào (5.16) ta tìm được: (5.18)
F
P
n
n
qQ
qKQ
gh+
+
+
=
1
β
37
Thay (5-18) vào (5-15), β QH = Pgh . e và giải ra ta được:
(5.19)
Sức chịu tải tính toán của cọc theo kết quả thí nghiệm động (và tĩnh) là:
(5.20a)
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
−
+
+
+= 12,041
2 qQ
qQ
e
QH
nF
nFPgh
gh
cc k
P
mP =
(5.20b)
n: hệ số, phụ thuộc vật liệu cọc và phương pháp đóng cọc; cọc vuông hoặc có lỗ
tròn, cọc tiết diện tròn rỗng có lắp đầu mũi, có mũ đệm khi đóng
n=1.500KN/m2; cọc gỗ, khi đóng không đặt mũ đệm n = 1.000KN/m2.
Ứng dụng : Dùng kết quả t/n động để kiểm tra SCT của cọc
- Nếu dùng búa có trọng lượng nhất định (Q), tiết diện cọc đã biết và bắt buộc cọc
c
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
−
+
+
+= 12,041
2 qQ
qQ
e
QH
nF
nF
k
mP
c
c
gh
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
đó phải chịu một tải trọng tính toán là Ptt, thì từ (5-20b) sẽ tính được độ chối
tính toán ett = f (Q,F,Ptt) , xem công thức (5.21) g.tr. NM.
- Khi thí nghiệm đóng cọc thử, chỉ việc đóng cọc đến chiều sâu thiết kế :
- Nếu ethực = ett.thì cọc đủ dài và SCT của cọc Pc= Ptt .
- Nếu ethực > ett thì chiều dài cọc chưa đủ, cần có biện pháp tăng thêm
chiều dài của cọc (hoặc tăng thêm số lượng cọc) .
38
20
III. Sức chịu tải ngang trục của cọc đơn
1) Phương pháp lý thuyết
Nghiên cứu sự làm việc của cọc với chiều dài l và đường kính d có thể chia cọc
thành hai loại :
+ Cọc ngắn: l/d < 12, coi là thanh cứng chỉ bị quay do lực ngang.
+ Cọc dài: l/d ≥ 12, thanh mềm uốn được trong đất dưới tác dụng của lực
ngang.
Do điều kiện làm việc khác nhau, tính toán cũng khác nhau.
+ Cọc ngắn (cọc cứng): Khi cọc quay (quanh điểm 0) cho rằng cọc vẫn thẳng, và đến
một mức nào đấy các mặt trước, sau của cọc chịu tác dụng của phản lực đất
thuộc loại áp lực đất chủ động và bị động. Bỏ qua tác dụng ma sát hai bên cọc.
- SCT của cọc ngắn chỉ phụ thuộc vào điều kiện đất nền.
h
T
T
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
(Kb-Kc)γh (Kb-Kc)γh
O
E1
E2
39
Ect
Ebt Ecp
Ebp
+ Cọc dài (cọc mềm): Khi chịu lực ngang cọc dài bị uốn và chuyển vị ngang
đáng kể (nhất là đầu cọc) thường bị hư hỏng do vật liệu làm cọc không đủ
cường độ chịu ứng suất do mô men uốn cọc gây ra.
- SCT của cọc dài phụ thuộc vào khả năng chịu uốn của VL cọc và đặc
điểm biến dạng của đất nền.
Để tính toán mô men uốn và chuyển vị của đầu cọc ta coi cọc như dầm tựa trên
nền đàn hồi (nền biến dạng tuyến tính), với hệ số nền của nó tăng tỷ lệ theo
chiều sâu: p = C u ; với hệ số nền C = m zz z. z .
u
T
u
T=9,8kN 4,6mm
38,5kNm
19,1kN/m2
M p
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
T
40
21
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
III. Sức chịu tải ngang trục của cọc đơn (tiếp)
2) Phương pháp kinh nghiệm
Trong TCXD người ta cho trị số kinh nghiệm, xác định sức chịu ngang của
cọc đóng (cường độ tiêu chuẩn của cọc) theo trị số chuyển vị ngang của
đầu cọc Δng - bảng 16(12) HDTKMC tr. 117, cho ứng với Δng = 1 cm.
3) Phương pháp thí nghiệm tĩnh bằng tải trọng ngang
ể ầ- Từ thí nghiệm, vẽ đường quan hệ giữa chuy n vị ngang u của đ u cọc với
cấp tải trọng ngang tương ứng (P ~ u)
- Công thức tính sức chịu tải ngang trục của cọc:
u
Png 0 u(mm)
Png(∆ng)
∆ng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Png
Pnggh
41
Công thức tính sức chịu tải ngang trục của cọc:
(5.22)
Xác định : c
tc
ng
ccng k
P
mP =
tcP
0 u(mm)
∆ n
g)
∆ng
tcP
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
III. Sức chịu tải ngang trục của cọc đơn (tiếp)
+ Tính theo trạng thái giới hạn thứ hai:
= ξng. Png(Δng) (5.23)
trong đó:
Δng : chuyển vị ngang cho phép của móng hoặc công
trình
ξng : hệ số kể đến sự tiến triển chuyển dịch ngang
theo thời gian trong quá trình sử dụng, xác
ng
tc
ngP
Png
P
ng
(∆
Pnggh
ng
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
định bằng thí nghiệm. Khi không có tài liệu thí
nghiệm thì cho phép lấy ξ = 0,8.
+ Tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất:
= Pgh (5-24)
tc
ngP
42
22
IV. Ảnh hưởng của nhóm cọc đến sự làm việc của 
cọc đơn
1- Nguyên nhân cần n/c:
Do có sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên độ lún của nhóm cũng
như SCT của cọc trong nhóm khác với của cọc đơn (ta gọi là Hiệu ứng
hó ) Khi thiết kế ầ ét ả h h ở ủ hiệ ứ hó đế khả ă
§5.4 Xác định sức chịu tải của cọc đơn (tiếp)
n m . c n x n ư ng c a u ng n m n n ng
chịu tải và biến dạng của cọc.
2- Nhóm cọc chống:
Sức chịu tải dọc trục cọc:
- Diện tích truyền tải trọng của đầu mũi cọc
lên lớp đất chịu lực bằng diện tích ngang (diện
tích tựa) của cọc, sức chịu tải dọc trục của
mỗi cọc trong nhóm cọc vẫn bằng sức chịu tải
của cọc đơn. Đất yếu
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
- Sự thay đổi khoảng cách cọc chỉ ảnh hưởng
đến độ lún nhưng ở mức độ nhỏ đáng kể so
với cọc treo, vì thế trong tính toán thường lấy
độ lún của nhóm cọc chống bằng độ lún của
cọc đơn (xác định bằng thí nghiệm tải trọng
tĩnh).
Đất tốt
43
- Sức chịu tải ngang trục: do ảnh hưởng của
nhóm cọc, đất bao quanh cọc được lèn chặt
lại trong quá trình hạ cọc, sức chịu tải ngang
trục của cọc đơn và cọc trong nhóm khác
nhau; nhưng để kể đến thì còn nhiều tồn tại
3- Nhóm cọc treo:
Hiệu ứng nhóm cọc trước hết là yếu tố khoảng,
cách cọc có ảnh hưởng rất lớn đến sức
chống cũng như độ lún của cọc, (xem Hình).
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 44
23
- Nhóm cọc xa nhau: có khoảng cách giữa các cọc lớn hơn 6d (d đường kính cọc),
các cọc trong nhóm cọc làm việc như cọc đơn. Trong thực tế ít khi bố trí các
cọc xa nhau lớn hơn 6d .
- Nhóm cọc gần nhau: có khoảng cách giữa các cọc nhỏ hơn 6d.
 Nếu bố trí khoảng cách các cọc trong vòng 3d - 6d thì:
. Sức chịu tải của cọc trong nhóm lớn hơn của cọc đơn.
ủ ủ. Độ lún c a nhóm cọc lớn hơn độ lún c a cọc đơn.
 Nếu khoảng cách các cọc nhỏ hơn 3d thì nhóm cọc được gọi là chùm cọc.
Sức chịu tải của cọc trong chùm cọc giảm khi khoảng cách các cọc càng nhỏ.
- Từ phân tích trên rút ra:
+ Khoảng cách tốt nhất giữa các cọc : 3d ≤ KCC ≤ 6d
+ Không nên bố trí: KCC 6d
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
6d
d
6d 6d
d
6d
d
6d
45
§5.5 Tính nền và móng cọc đài thấp theo TTGH
I. Khái niệm
ƒ Dưới tác dụng của tải trọng và các tác động thì móng cọc có thể đạt
TTGH. Cần tính toán theo 3 TTGH:
- Trạng thái giới hạn 1: Kiểm tra về cường độ (đ/với cọc, đài cọc) và về ổn
định (đ/với nền cọc)
- Trạng thái giới hạn 2: Kiểm tra về biến dạng (đối với nền cọc).
- Trạng thái giới hạn 3: Kiểm tra về điều kiện hình thành và mở rộng các vết
nứt (đối với cọc và móng cọc).
Khi tính toán móng cọc và nền theo sức chịu tải cần tính với tổ hợp tải
trọng cơ bản và đặc biệt; khi tính toán theo biến dạng thì tính theo tổ hợp
cơ bản.
Dùng các chỉ tiêu tính toán (Att) của vật liệu (cọc, đài cọc) và của đất nền.
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
ƒ Mục đích tính toán: Đảm bảo cho công trình xây dựng trên móng làm
việc bình thường trong quá trình khai thác, sửa chữa v. v...
II. Tính theo TTGH thứ nhất
1. Tính toán móng cọc chống:
46
24
1. Tính toán móng cọc chống :
- Do đặc điểm làm viêc của cọc chống trong nhóm, chỉ cần tính đối với mỗi cọc
cũng là tính cho toàn móng cọc chống.
- Tính toán móng cọc chống phải đảm bảo hai điều kiện:
ci
c
ci
i Fk
PN =≤ (5.25)
Ni, Hi: tải trọng tính toán tác dụng lên đầu cọc thứ i theo phương dọc trục và ngang
trục (ứng vơí tổ hợp tải trọng bất lơị nhất)
Pci, Pcngi: sức chịu tải tính toán dọc trục và ngang trục của cọc thứ i
kc: hệ số tin cậy, phụ thuộc phương pháp x/đ SCT cọc, kc > 1
Fci, Fcngi: tải trọng tính toán cho phép trên đầu cọc thứ i.
cngi
c
cngi
i Fk
P
H =≤ (5.26)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
2. Tính toán móng cọc treo:
a- Đối với cọc:
* Kiểm tra theo công thức (5-25) và (5-26), xét về toàn móng thì có thể nói
đây là điều kiện để cọc và đất xung quanh cọc làm việc như một khối mómg
hoàn chỉnh.
b- Đối với nền của móng cọc:
47
b- Đối với nền của móng cọc:
* Trường hợp móng cọc chỉ chịu tải trọng thẳng đứng: biểu thức tính toán
là:
Ntt ≤ Pgh (5-27)
Ntt = N1 + N2 ; (5-28)
Pgh = Rgh .Fm + Um ∑τi hi (5-29)
Um = 2(a+b); Fm = (a x b ) = diện tích đáy bệ cọc .
Ntt : tải trọng tính toán tác dụng lên mặt nền của móng cọc .
Rgh : cường độ giới hạn của móng cọc (xác định như hình vẽ trên)
τi: cường độ chống cắt (tiêu chuẩn) của đất ở mặt bên của khối móng cọc ở lớp
đất thứ i có chiều dầy hi. (Trị số τi được lấy gần đúng = fi )
hm
N1
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
hc
hm
Rgh
qτi
45o-ϕ/245
o
b
hc
N2
τi
48
25
§5.5 Tính nền và móng cọc đài thấp theo TTGH (tiếp) 
II. Tính theo TTGH thứ nhất (tiếp)
* Trường hợp móng cọc chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn:
Cần phải xét ổn định cường độ của cả khối, dùng phương pháp mặt
trượt trụ tròn (đi qua đầu mũi cọc hoặc cắt qua các cọc, nếu mặt trượt
cắt qua các cọc thì phải tính đến sức chống cắt của các cọc). Bỏ qua
ứ hố t t ở h i ặt bê ủ khối t t (hì h) T ó biể thứs c c ng rượ a m n c a rượ n . a c u c:
][K
M
M
K
tt
gh
at ≥= ∑
∑ (5.30)
P
T
O
r
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
τo
∑Gi
49
§5.5 Tính nền và móng cọc đài thấp theo TTGH (tiếp)
III. Tính theo TTGH thứ hai
1. Tính toán móng cọc chống: 
* Đối với Cọc chống: Dùng biểu thức tính (5.25), (5.26), Khống chế độ lún 
và biến dạng ngang cọc .
Nhưng Pci và Pcngi lấy theo kết quả thí nghiệm tải trọng tĩnh, ứng với trị số Sgh và 
Δng (xem lại kết quả thí nghiệm trang sau)
* Đối với Móng cọc chống: không tiến hành tính toán độ lún (trị số độ lún
ci
c
ci
i Fk
PN =≤
cngi
c
cngi
i Fk
P
H =≤
(5.25)
(5.26)
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
 , 
có thể xảy ra của móng cọc đó được lấy bằng độ lún của cọc khi thí nghiệm 
theo tải trọng tĩnh) 
50
26
0 P(kN)Pgh
ΔSgh
P(Δ)
Nhắc lại kết quả t/nghiệm ép 
cọc và đẩy cọc Pci = P(Δ), Δ = ξ Sghtb
u
Png
0 u(mm)
∆ng
S(mm)
Pcngi = ξng. Png(Δng) 
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
Png
Png(∆ng) P
tc
ng
Pnggh
51
2. Tính toán móng cọc treo: 
Lấy điều kiện biến dạng để khống chế theo
biểu thức:
S ≤ Sgh (5-31)
Δ ≤ Δgh (5-32)
- Để tính S ta đưa về móng quy ước: Khối móng quy hc
A D
ước là ABCD, góc α = ϕtb/4
bqu = bc + 2hc tg α
lqu = lc + 2hc tg α
∑hi = hc
ptl = po - γ (hc + hm)
Tính lún và kiểm tra theo tinh thần TCXD với
po ≤ Rtc.
- Kiểm tra theo điều kiện (5-32) cho cọc. Điều kiện (5-
bqư
bc
B C
A D
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
32) được biểu diễn thông qua điều kiện :
Hi ≤ Pngi ( Δtk ) (5-33)
IV. Tính theo trạng thái giới hạn thứ ba.
- Theo sự xuất hiện vết nứt
- Theo độ mở rộng cho phép vết nứt. CB
52
27
§5.6 Thiết kế móng cọc đài thấp
I. Các só liệu cần thiết kế để thiết kế
1. Tài liệu về công trình
2. Tài liệu về đất nền
II. Nội dung và trình tự thiết kế
1. Chọn loại móng cọc
2. Xác định độ sâu đặt đài cọc và sơ bộ chọn kích thước đài cọc
3. Chọn loại cọc, xác định kích thước cọc và sức chịu tải của cọc
4. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc
5. Kiểm tra sức chịu tải của cọc
6. Tính toán kiểm tra móng cọc và nền móng cọc theo trạng thái giới
hạn 1 hay trạng thái giới hạn 2 tuỳ theo loại công trình
7. Tính toán bệ cọc và cọc theo trạng thái giới hạn 3 (tức tính toán kiểm
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG
tra kẽ nứt) theo quy phạm thiết kế các cấu kiện bê tông cốt thép
53
Kết thúc chương 5
NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH NỀN MÓNG 54

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_nen_mong_chuong_v_mong_coc_nguyen_huu_thai.pdf