Chương 1: MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ
CÔNG TÁC NỀN MÓNG
1. Lịch sử phát triển
Chắc chắn móng công trình đã được xây dựng từ thời xa xưa.
Đến tận giữa thế kỷ 19 , hầu hết các móng đều l
àm bằng gạch đá
xây. Nếu như móng được xây bằng những tấm đá cắt và gọt mài
theo kích thước nhất định thì gọi là những móng đá xây có kích
thước , ngược lại những móng đá cục thì được xây từ những cục đá
tảng có kích thước khác nhau bằng hồ vữa kết dính. Các loại móng
xây đ
ã được sử dụng thích hợp với hầu hết các công trình trước khi
phát tri
ển những ngôi nhà cao tầng có những cột chịu tải trọng lớn.
Những tải trọng lớn đòi hỏi móng có kích thước lớn và nặng.
Thời kì đầu, để mở rộng diện tích đáy móng mà không làm
tăng trọng lượng móng, người ta xếp những thân cây gỗ nằm
ngang rồi thi công móng xây truyền thống lên trên. Vào năm 1891
người ta dùng thanh ray đường sắt đặt v
ào lớp bê tông thay cho lớp
đỡ bằng gỗ. Loại móng n
ày là một bước tiến quan trọng vì nó làm
gi
ảm được nhiều trọng lượng móng và làm tăng khoảng không
trong tầng hầm. Trong thập kỉ tiếp theo, những thanh ray đường sắt
được thay thế bằng những dầm thép chữ I chiếm ít không gian hơn
1 chút, nhưng kinh tế hơn nhiều. Những loại móng đan điển h
ình
s
ử dụng thân cây , ra đường sắt và dầm thép chữ I cho trên hình :
độ nhỏ hơn nhiều so với vật liệu xây dựng công tr
ình cho nên phần
tiếp giáp giữa công trình và nền đất thường được mở rộng thêm .
Móng là b
ộ phận kết cấu dưới chân cột khung hay tường, tiếp nhận
tải trọng từ trên xuống và truyền tải xuống nền. Kinh nghiệm thực
tế cho thấy hầu hết các công trình bị hư hỏng đều do việc giải
quyết chưa tốt vấn đề Nền và Móng. Chính vì lẽ đó người cán bộ
kỹ thuật cần phải nghiên cứu Nền và Móng công trình một cách
toàn diện. Phải biết tìm các biện pháp xử lý nền móng một cách
thích hợp. Thiết kế các công trình nói chung và nền móng nói riêng
người cán bộ kỹ thuật cần phải đảm bảo các nguyên tắc :
- Thoả mãn các điều kiện kỹ thuật: bền, an toàn và sử
dụng bình thường.
- Thi công khả thi, có khả năng cơ giới hoá cao , thời hạn
ngắn,…
- Kinh tế: Chi phí thấp khi so sánh nhiều phương án,
chọn ra phương án tối ưu.
Với yêu cầu thứ nhất thì nếu công trình có độ lún hoặc
chuyển vị ngang lớn hoặc lún lệch quá nhiều công trình không thể
làm việc bình thường được khi nó chưa bị phá hoại
Với yêu cầu thứ hai việc chọn biện pháp thiết kế, tính toán,
xây dựng và tổ chức thi công nền móng có ảnh hưởng rất nhiều
đến thời gian v
à tiến độ thi công của công trình
Mu
ốn thoả mãn yêu cầu thứ ba thì trước hết cần phải thoả
mãn hai yêu cầu trên. Các tài liệu tổng kết trong và ngoài nước đều
cho thấy giá thành xây dựng nền móng chiếm khoảng 20-30 % giá
thành xây d
đất qua mặt đáy móng m
à không kể phần mặt bên móng.
Tu
ỳ theo các tình hình tác dụng của tải trọng người ta phân
móng nông thành loại chịu tải trọng đúng tâm , loại chịu tải lệch
tâm, loại móng các công trình cao (ống khói, tháp nước,…) loại
móng thường xuy
ên chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn ( móng
tường chắn , móng các đập dâng nước,…) móng chủ yếu chịu tải
trọng thẳng đứng.
Tuỳ theo móng được làm vật liệu nào mà có thể chịu uốn với
mức độ rất khác nhau. Móng bằng gạch đá xây hoặc bằng bêtông
thì ch
ịu uốn kém hơn nhiều so với móng bằng bê tông cốt thép. Do
đó khi tính toán nền móng người ta còn xét đến khả năng chịu uốn
của móng, xét tới độ cứng của nó. Về mặt này người ta phân móng
thành móng cứng (ít hoặc không chịu uốn) và móng mềm (chịu uốn
nhiều) . Một móng được cấu tạo bởi vật liệu biến dạng đủ nhỏ đến
mức có thể bỏ qua (gọi là móng cứng) . Độ lún dưới một tải trọng
chính tâm là đồng đều, c
òn ứng suất của đất tiếp xúc đuới móng là
bi
ến đổi. Một móng được cấu tạo bởi vật liệu biến dạng hoàn toàn
(g
ọi là móng mềm). Đặc biệt là nếu tải trọng được phân bố đồng
đều th
ì ứng suất của đất nền tiếp xúc với móng cũng phân bố đều,
còn độ lún của móng lại biến đổi ở các vị trí khác nhau.
Cấu tạo các loại móng nông thường gặp và đặc trưng ứng
dụng của chúng
dân dụng, công nghiệp và công trình thuỷ lợi, ví dụ như móng dưới
tường nhà, tường chắn, bệ đỡ ống dẫn nước,…
Tuêng g¹ch
Hình 1-5 : Móng băng dưới tường gạch
BTCT
Hình 1-6 : Móng băng dưới tường BTCT
Trong công trình dân dụng và công nghiệp dãy cột thường
trên những tuyến vuông góc với nhau và những móng băng đặt
vuông góc với dãy cột đó được nối liền với nhau, gọi là móng băng
giao nhau.
Hình 1-7 : Móng băng dưới hàng cột
Móng băng có thể chế tạo bằng gạch đá xây, bêtông đá hộc ,
bêtông hoặc bêtông cốt thép. Mặt cắt ngang móng băng có dạng
giống như đối với móng đơn.
Dưới h
àng cột thì móng băng (hoặc móng băng giao nhau)
thường chế tạo bằng b
ê tông cốt thép.
Móng băng bằng bê tông hoặc đá hộc chỉ nên dùng trong
trường hợp đất nền tương đối tốt và tải không lớn. Tuy nhiên trong
điều kiện này, cần phải xem dùng móng đơn có được không? Nếu
đất nền không tốt th
ì nên dùng loại móng mềm bằng bêtông cốt
thép. Hiện nay trong các công trình dân dụng người ta cũng dùng
móng l
ắp ghép. Các loại móng băng bằng bêtông cốt thép tính toán
như dầm đặt trên nền đàn hồi.
c. Móng bè
Móng bè
còn được gọi là móng bản là móng kết hợp nó bao
dùng móng bản kiểu vòm ngược . Đối với những công trình không
l
ớn có thể dùng loại móng bản kiểu vòm ngược bằng gạch đá xây
hoặc bêtông. Hiện nay việc sử dụng móng vòm ngược còn bị hạn
chế bởi chưa có một phương pháp đáng tin cậy nào để tính toán
phản lực nền và khó thi công móng liền sát chắc với nền.