FOUNDATION ENGINEERING
NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
Instructor: Nguyễn Tương Lai
Course: Xây dựng DD&CN
VIỆN KỸ THUẬT
CÔNG TRÌNH ĐẶC BIỆT
1.1. Khái niệm về nền và móng
Mọi kết cấu công trình, dù là
nhà, cầu, mặt đường, cầu
cảng, đều gồm có phần thân
(phía trên mặt đất) và phần
móng (phía dưới mặt đất).
Móng là phần mở rộng của
công trình trong nền với chức
năng tiếp nhận tải trọng từ
phần thân và truyền xuống
nền đất ở phía dưới và xung
quanh móng.
Nền là môi trường đất đá bên dưới và xung quanh móng, trực
tiếp nhận tải trọng từ công trình truyền xuống qua móng.
1.2. Yêu cầu đối với thiết kế nền và móng
Nhiệm vụ của thiết kế nền móng là đảm bảo không có phần nào
của công trình gồm cả phần thân và nền móng bị sự cố ở bất kỳ
dạng nào (về độ bền, ổn định, biến dạng) trong quá trình chịu tải.
Các yêu cầu đối với thiết kế nền – móng công trình:
Đảm bảo sự bền vững của toàn bộ công trình và từng bộ phận;
Đảm bảo điều kiện khai thác bình thường của công trình;
Đảm bảo tính khả thi trong xây dựng;
Hiệu quả về kinh tế (chi phí xây dựng và khai thác, bảo trì).
Các căn cứ để thiết kế nền – móng:
operations can result in a technically superior set of construction plans and
specifications which cannot be built. Rational construction control is vital to
assure a safe, cost-effective foundation and to avoid unnecessary court of
claims actions”
(Chaney & Chassie, Soils and Foundations Workshop Manual, FHWA HI-88-009)
The Problem of Constructability / Về tính khả thi trong xây dựng
1.3. Phân loại nền và móng
Theo cấu tạo: nền tự nhiên và nền nhân tạo
Theo vật liệu: nền đất và nền đá
1.3.1. Phân loại nền
Theo cấu tạo: móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc, móng
giếng, móng hộp,…
Theo vật liệu: móng gạch, móng đá, móng bê tông, móng BTCT.
Theo phương pháp xây dựng: móng toàn khối, móng lắp ghép.
Theo đặc điểm thi công và làm việc: móng nông, móng sâu.
Theo đặc điểm tải trọng: móng chịu tải trọng tĩnh, móng chịu tải
trọng động.
1.3.2. Phân loại móng
1.3. Phân loại nền và móng
Định nghĩa: Là móng xây trên hố móng đào lộ thiên, sau đó lấp lại,
độ sâu chôn móng từ 1,2÷3,5m.
Đặc điểm: thi công đơn giản, không yêu cầu máy móc và công nghệ
phức tạp; tải trọng truyền trực tiếp xuống nền dưới đáy móng; trong
tính toán bỏ qua ảnh hưởng của đất từ đáy móng trở lên.
Phạm vi áp dụng: công trình có tải trọng nhỏ và TB, nền đất tốt.
Móng nông
Định nghĩa: Là loại móng khi thi công không cần đào hố móng hoặc chỉ đào một
phần rồi dùng phương pháp nào đó hạ, đưa móng xuống độ sâu TK.
hoại của kết cấu móng khi chịu lực, tùy theo đặc điểm làm việc của
móng có thể thực hiện một phần hay toàn bộ các nội dung kiểm tra: về
khả năng chịu cắt, về khả năng chống chọc thủng, về khả năng chịu uốn,
về khả năng chịu lực dọc.
Công thức tổng quát để kiểm toán nền và móng theo TTGH I: trong đó: N - ngoại lực tác dụng lên nền hoặc móng;
Φ
- sức chịu tải của nền hoặc móng theo phương tác dụng của N
1.4.1. Tính toán, thiết kế N-M theo trạng thái giới hạn I
N ≤Φ
1.4.1. Tính toán, thiết kế N-M theo trạng thái giới hạn I
Kiểm toán nền về cường độ: được thực hiện tại vị trí đáy móng và bề mặt
lớp đất yếu:
trong đó:
,
max
- là ứng suất trung bình và ứng suất lớn nhất theo phương đứng tại đáy móng;
max
- ứng suất lớn nhất tác dụng theo phương ngang tại mặt bên của móng;
; 1, 2 ;
d d ng
tb ng
R RR
σσ σ
≤≤ ≤
[ ]
t gi t t
K TT K= ≥
[ ]
L gi L L
K MM K= ≥
1.4.1. Tính toán, thiết kế N-M theo trạng thái giới hạn I
Kiểm toán kết cấu móng về khả năng chống chọc thủng:
trong đó:
- là hợp lực của các lực gây chọc thủng móng (phản lực nền, phản lực đầu cọc);
- là sức kháng chống chọc thủng của móng.
Kiểm toán kết cấu móng về khả năng chống cắt:
trong đó:
- là hợp lực của các lực gây cắt móng (phản lực nền, phản lực đầu cọc);
- là sức kháng chống cắt của móng.
1.4.2. Tính toán, thiết kế N-M theo trạng thái giới hạn II
Mục đích nhằm hạn chế độ lún, độ lún lệch của móng để cho công trình
khai thác được bình thường và không bị hư hỏng hay phá hoại. Việc tính
toán thực hiện theo các công thức sau: trong đó:
, , , - tương ứng là độ lún, độ lún lệch, góc xoay và chuyển vị ngang của móng;
,
,
- tương ứng là độ lún, độ lún lệch, góc xoay và chuyển vị ngang
giới hạn của móng;
,
- tương ứng là độ lệch tâm tương đối và độ lệch tâm tương đối giới hạn của móng.
Theo vật liệu: móng gạch, móng đá, móng bê tông, móng BTCT;
Theo tính chất làm việc: móng cứng, móng mềm, móng cứng hữu
hạn;
Theo biện pháp thi công: móng toàn khối, móng lắp ghép;
Theo đặc điểm chịu tải: đúng tâm, lệch tâm
2.2. Cấu tạo một số loại móng nông
Móng đơn:
Kích thước không lớn, đáy móng hình tròn, vuông, hình chữ nhật
Vật liệu: gạch, đá, bê tông, BTCT;
Một số loại móng đơn:
(a) Móng đơn dưới cột nhà: gạch, đá xây, bê tông,
(b) Móng đơn dưới cột: bê tông hoặc BTCT.
(c) Móng đơn dưới trụ cầu; (d) Móng đơn dưới chân trụ điện, tháp ăng ten.
2.2. Cấu tạo một số loại móng nông
Móng đơn: 2.2. Cấu tạo một số loại móng nông
Móng băng:
Kích thước một chiều lớn hơn nhiều so với hai chiều còn lại
Vật liệu: gạch, đá, bê tông, BTCT; thường dùng dưới cột, tường
Móng băng dưới tường bằng khối xây (gạch, đá) hoặc BTCT 2.2. Cấu tạo một số loại móng nông
Móng băng:
Móng băng dưới cột và móng băng giao thoa sử dụng khi tải trọng lớn
khoảng 1/8÷1/10
bước cột. 2.2. Cấu tạo một số loại móng nông
Móng hộp
Kích thước MB lớn
dưới toàn bộ công trình
hoặc các khối đã phân
cách bởi khe lún.
Vật liệu: BTCT toàn khối.
Cấu tạo: vách sườn bên
dưới tường, cột; bản
đáy và đỉnh dày khoảng
1/8÷1/10 bước sườn.
Thường kết hợp làm
tầng hầm. 2.3. Trình tự tính toán, thiết kế móng nông
Tập hợp và NC
tài liệu
SCT của nền; độ lún;
ổn định trượt, lật
Lựa chọn
phương án móng
Chọn độ sâu
đặt móng
Tính tải trọng
xuống móng
Ảnh hưởng của trị số và đặc tính của tải trọng: độ lớn, độ lệch tâm
Ảnh hưởng của đặc điểm cấu tạo công trình: tầng hầm, KC ngầm
Ảnh hưởng của móng các công trình lân cận: không sâu hơn móng
của công trình lân cận hoặc phải có biện pháp chống giữ.
Ảnh hưởng của biện pháp thi công móng: không phá hoại kết cấu đất 2.4. Tính toán móng cứng
Xác định áp lực đáy móng
Giả thiết móng cứng, bỏ qua biến
dạng đáy móng nên áp lực xuống nền
phân bố tuyến tính: =
+ và
=
,
+
(
) + (
,
p p MW MW
pp h
γγ
γ
+
= = + ≈÷
=±±
= −