TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
 ĐỀ BÀI::THIẾT KẾ MÓNG TRỤ CẦU VỪA VÀ NHỎ.
• Số liệu đề bài : Phương án 3-3-3
Cao ®é mỈt ®Êt sau khi ®· tÝnh xãi lë
60 80
a = ?
Httr = ?
25
h×nh chiÕu däc cÇu
a = ?
N
120
25
170
h
x
m
y
150
25
150
H t-thun
Httr = ?
Cao ®é M§ sau khi xãi lë
450
b = ?
Hb = ?
Cao ®é ®¸y bƯ
MNTN
MNTT
b = ?

SVTH:ĐỒN XN LINH - 1 - LỚP:Đường Bộ_K48
Tải trọng Đơn vò Giá trò
N
t (tc)
– Tónh tải tiêu chuẩn KN 5500
N
h (tc)
– Hoạt tải tiêu chuẩn KN 1600
H
x
– Hoạt tải tiêu chuẩn KN 150
H
y
– Hoạt tải tiêu chuẩn KN 170
M
y
– Momen hoạt tải tiêu chuẩn KN.m 1000
M
x
– Momen hoạt tải tiêu chuẩn KN.m 1200
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
CĐMĐTN
m 0.00
CĐMĐSX
m -2.2
Chiều dài nhòp
m 32.4
3. Số liệu hố khoan đòa chất ( theo hình trụ lỗ khoan )
Tên lớp
Bề dày lớp

1 9.5 33.1 39.5 25.7 13.8 0.54 18.9 27.2 14.2 0.916 0.983 15.9
15
o
23’
44
2 11.8 25.3 27.8 22.3 5.5 0.55 18.7 26.6 14.92 0.782 0.860 8.5
20
o
37
’
57
3 22.7 40.9 23.5 17.4 <0 19.8 27.5 16.14 0.704 0.887 61.3
18
o
56
’
120

PHẦN I
BÁO CÁO KHẢO SÁT
ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC LỚP ĐẤT
Các kí hiệu sử dụng trong tính toán đòa chất công trình :
γ (kN/m
3
) : Trọng lượng thể tích tự nhiên của đất
γ
S
(kN/m
3

∆ : Tỷ trọng của đất .

1. Điều kiện đòa chất công trình
Các căn cư : Bảng chỉ tiêu vật lí và cơ học của các lớp đất:
Trên cơ sở điều kiện đòa chất đã có nghiên cứ tính toán các chỉ tiêu cơ lí của các lớp
đất ,ta đánh giá trạng thái của đất để lựa chọn tầng đất tốt nhất phục vụ cho việc thiết
kế móng.
Tên đất và trạng thái đất được xác đònh và đánh giá dựa vào các bảng tra trong giáo
trình cơ học đất.
Tên đất xác đònh dựa vào Ip
Trạng thái đất xác đònh dựa vào I
L

Căn cứ vào đề bài ta có: - Lớp đất 1 có Ip = 13.8 là đất sét pha.
- Lớp đất 2 có Ip = 5.5 là đất cát pha.
- Lớp đất 3 có Ip =17.4 là đất sét.
Đánh giá theo hệ số lỗ rỗng e
Hệ số rỗng càng lớn cường độ của đất nền càng nhỏ, biến dạng của nó càng lớn.
e < 0,5 độ rỗng nhỏ, khả năng chòu lực tốt
e = 0,5 ÷ 0,7 độ rỗng trung bình, đất có khả năng chòu lực
e > 0,7 độ rỗng lớn, đất yếu
Các lớp đất đều có e > 0,7. Vậy nếu chỉ xét riêng chỉ số e thì đất không có khả năng
chòu lực thích hợp để đặt móng công trình.
2.đánh giá điều kiện thuỷ văn:
Mực nước cao nhất (MNCN): 5 (m)
Mực nước thấp nhất (MNTN): 2.5 (m)
Mực nước thông thuyền (MNTT):3.5 (m)
Chọn mực nước thi công (MNTC) : 4 (m)
Khi ta xây dựng cầu, móng trụ cầu trở thành vật chắn dòng chảy tự nhiên của
lòng sông gây nên xói lỡ chung dòng chảy và xói lỡ cục bộ tại trụ và mố, do đó để thiết

b
= (1÷3)m. Chọn = H
b
= 2 m
Cao độ đáy bệ = cao độ mặt bệ trụ – Hb = 2.75 – 2 = 0 m
Chiều cao than trụ: Htru = CĐ đỉnh trụ – 1.4 – CĐ mặt bệ trụ
= 7.45 – 1.4 – 2= 4.05 (m)
Chiều rộng be trụ: Lấy a = (0.2÷1)m. Chọn a = 1 m
Lấy b = (0.2÷1)m. Chọn b = 1 m
B=1.2+2=3.2 ; L=4.5+2=6.5 ;H=Hthantru+1.4+2=7.45
BỐ TRÍ CHUNG TRỤ CẦU:
SVTH:ĐỒN XN LINH - 4 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
200
100
100
430
60
80
170
120
25
25
320
650
450
100
100
800
25

3
: Trọng lượng riêng của bê tông.
γ
n
= 10 kN/m
3
: Trọng lượng riêng của nước.
Thể tích trụ toàn phần
2
2
1, 2 1
3,2*6,5* (4,5 1, 2)*1,2* * * (8 2*1,5)*1,7*1,4 2* *1,5*0,6*1,7 2*1,5*0,8*1,7
4 2
1,2 1
3,2*6,5*2 (4,5 1, 2)*1, 2*4,05 * *4.05 (8 2*1,5)*1,7*1,4 2* *1,5*0,6*1,7 2*1,5*0,8*1,7
4 2
79.726
b
Vtru H Htru Htru
Vtru
= + − + ∏ + − + +
− > = + − + ∏ + − + +
=
3
( )m
Thể tích phần trụ ngập trong nước ứng với MNTN.
ï
2
2
3

tru
tc
8572 9909.2
Trọng lượng trụ G
tc
tru
1472 1,1 1619.2
Tĩnh tãi N
tc
tru
5500 1,1 6050
Hoạt tai tieu chuan N
h
tc
1600 1,4 2240
Lực
ngang
Dọc cầu H
x
150 1,4 210
Ngang cầu H
y
170 1,4 238
Mơ
men
M
Y
=M
y
+H

f
=28 (mpa)
-Cốt thép dọc chủ :
22
φ
=
,số lượng thanh là 8 thanh
-Chọn cốt đai
8
φ
=
-Chọn thép ->
2
420 420 /
s y
R f MPa N mm= = =
-Diện tích nguyên của mặt cắt :Ag= 40*40=1600
2
cm
=160000
2
mm
-Diện tích nguyên của cốt thép :
2 2
2
* *22
8* 8* 3096
4 4
st
A mm

 Chiều dài cọc tính toán: Chiều dài của cọc ( L
C
) được xác đònh như sau
( chưa kể chiều sâu cọc ngàm vào bệ ): L
C
= CĐĐB – CĐMC
Cọc được cắm sâu vào lớp đất tốt có N>20.
Cọc cắm sâu vào lớp đất tốt >=1m
cao độ mũi cọc là ; -26
do đó ta có chiều dài cọc: Lc
tt
= 0– (-26) = 26 m.
chiều dài cọc thực ; L
c
th
=
Lc
tt
+1=27m
Kiểm tra: Độ mảnh của cọc: Lc/D = 27/ 0.4 = 67.5 thoả mãn yêu cầu về độ mảnh
Vậy: tổng chiều dài cọc sẽ là L
cd
= 26 + 1 = 27m ( 1m nhàm vào trong bệ).
Cọc được tổ hợp từ 03 đốt với tổng chiều dài đúc cọc là: 27m = 10m + 10m+7m
Như vậy hai đốt thâân có chiều dài 10 m vµ 10 m, đốt mũi có chiều dài 7 m .
Các đốt cọc sẽ được nối với nhau bằng hàn trong quá trình thi công đóng cọc .
2.Tính sức kháng dọc trục của cọc:
2.1.Sức chòu tải dọc trục của cọc theo vật liệu :
Công thức tính toán : Pr = ϕ Pn
Pn = 0.8[0.85*f

thanh cốt thép dọc chủ nên Ast = 8 * 387 = 3096 mm
2
Như vậy thay số ta được sức kháng lực dọc trục danh đònh:
Pn = 0.8[0.85*28*(160000 – 3096) + 420*3096] = 4027708.16(N) = 4027.708(kN)
Với hệ số sức kháng ϕ = 0.75 nên sức kháng dọc trục tính toán :
Pr = 0.75 * 4027.708= 3020.78 (kN)

SVTH:ĐỒN XN LINH - 7 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
2.2.Sức chòu tải dọc trục của cọc theo đất nền:
-Sức kháng đỡ của cọc có thể được ước tính bằng cách dùng các phương pháp phân
tích hay các phương pháp thí nghiệm hiện trường.
-Sức kháng đỡ tính toán của các cọc Q
R
có thể được tính như sau :

R n qP P qs s
Q Q Q Q
ϕ ϕ ϕ
= = +
Với
P P P
s s s
Q q A
Q q A
=
=
Trong đó :
•
q

trong SGK dùng cho các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức
kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc .
•
ϕ
qs
=hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc ở bảng 16 hay 39 dùng cho
các phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức
kháng của thân cọc .
Tra bảng ta có :
-
Tra bảng ta có:
qP
ϕ
= 0.7
v
λ
=0.7*0.8=0.56
1qs
ϕ
= 0.7
v
λ
=0.7*0.8=0.56
2qS
ϕ
= 0.45
v
λ
=0.45*0.8=0.36
- (Tính sức chịu tải của cọc là tính từ mặt đất sau xói trở xuống)

Do đó sức kháng mũi cọc bằng:
Qp = 1.080*160000 =172800 (N)=172.800(KN)
 Tính sức kháng thân cọc Qs = qs* As
Theo phương pháp dùng chỉ số SPT:
Nq
s
0019.0=
Với đất rời
Theo phương pháp an –pha : q
s
= α*C
u
Với đất dính
N
: số búa SPT trung bình ( chưa hiệu chỉnh) dọc theo thân cọc(Búa/300mm)
Ta có lớp 1 và 3 là đất sét nên ta tính theo phương pháp an-pha; lớp thứ 2 là đất cát ta
tính theo phương pháp SPT;
BẢNG TÍNH LỚP 1 va 3
Lớp
đất
hi Su(MPa)
α
q
si
A
si
Q
si
Lớp 1
-2.2 2

2
)
Với A
s
=∑A
s
q
si
=α*S
u
với q
s
=ma sát đơn vò bề mặt cho cọc đóng (MPa)
 Sức kháng thân cọc : Q
s1
=
si
Q∑
=1190.72 (KN)
SVTH:ĐỒN XN LINH - 9 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
BẢNG TÍNH LỚP THỨ 2
Lớp đất hi
N
q
si
A
si
Q
si

 Sức kháng thân cọc : Q
s2
=
si
Q∑
= 525.536 (KN)
Vậy: sức kháng đỡ của cọc theo đất nền là:

sqsPqpnR
QQQQ
ϕϕϕ
+==
Q
R
= 0.56
×
172.800+ 0.36
×
525.536 +0,56
×
1190.72
= 952.76 (KN)
Sức chòu tải thiết kế của cọc lấy giá trò nhỏ hơn trong 2 giá trò là sức chòu tải của cọc
theo đất nền và sức chòu tải của cọc theo vật liệu:
P
0
= min( Pvl, Pdn).
P
0
= min(3020.78; 952.76).

•
ϕ
:Hệ số sức kháng ngang của cọc (
ϕ
=0.6)
Ta có: Sức kháng đỡ ngang tới hạn P
u
trương hợp đầu cọc bò ngàm
9 ( 1.5 )
u u
P C B L B= −
(đất dính)

2
1.5 '
u p
P BL K
γ
=
(đất rời)
p
K
: Hệ số áp lực đất bò động

2 0
tan (45 )
2
p
K
ϕ

+ + + +
=8.977 (KN/m
3
)
Lớp 1: Đất dính:

1
9 ( 1.5 )
u
P C B L B= −
= 9*44*0.4*(7.3-1.5*0.4)= 1061.28 KN
Lớp 2 : Đất rời:

2
3
1.5 '
p
P BL K
γ
=
= 1.5*
27.2 10
1 0.916
−
+
*0.4*11.8
2
*
0 '
2 0

⇒
Đạt.
H
y
, H
x
: ngoại lực ngang tác dụng trên bệ
III.Xác đònh số lượng cọc và bố trí cọc trong bệ:
1)Số lượng cọc :
Số lượng cọc được tính theo công thức :
n> n
c
=
β
9909.2
1.5
852.23
tt
tk
P
P
= ×
= 17.4
(
β
= 1-1.5 ) lÊy
β
=1.5
P
tk

500
500
2@1100=2200
500
500
4@1100=5500
Bố trí cọc thẳng đứng khơng cần bố trí cọc xun vì lực ngang của cọc đủ
để kháng lại lực tác dụng ngồi
IV.Tính nội lực trong cọc : 5.3-Tính nội lực đầu cọc theo chương trình FB-
PIER
DỮ LIỆU ĐẦU VÀO:
SVTH:ĐỒN XN LINH - 12 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
KHOẢNG CÁCH GIỮA CÁC CỌC
DỮ LIỆU LỚP ĐẤT 1
SVTH:ĐỒN XN LINH - 13 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
a) Đường cong P-y của lớp 1:
DỮ LIỆU LỚP ĐẤT LỚP 2
SVTH:ĐỒN XN LINH - 14 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
b)Đường cong P-y của lớp 2:
DỮ LIỆU LỚP ĐẤT LỚP3
SVTH:ĐỒN XN LINH - 15 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
c) Đường cong P-y của lớp 3:
Lớp đất
SVTH:ĐỒN XN LINH - 16 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
DỮ LIỆU TẢI TRỌNG

P
tt
= Sức kháng tính tốn chịu nén của cọc đơn : P
tt
= 952.76 ( KN)
ΔN = Trọng lượng bản thân cọc :
ΔN = γ
bt
*V
coc
Với : γ
bt
= Trọng lượng riêng của bê tơng : γ
bt
= 24 (KN/m
3
)
V
coc
= Thể tích một cọc :
V
coc
= L
c
*d
2

= 26*0.40
2
= 4.16 (m


Trong đó :
V
C
=∑ η * γ
i
* Q
i
Tổng lực gây nén nhóm cọc đã nhân hệ số :
η= 1 hệ số điều chỉnh tải trọng (tra bảng 10,11,12)
γ
i
=1.1 hệ số tải trọng tra bang 13
Tổng lực gây nén nhóm cọc là V
c
=9909.2 *1.1=10900.12 KN
Q
R
= Sức kháng đỡ dọc trục tính tốn của nhóm cọc
φ
g
= Các hệ số sức kháng đỡ của nhóm cọc
Q
g
= Sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc
Do địa chất là các lớp đất dính nên sức kháng đỡ dọc trục tính tốn của nhóm cọc theo cơng
thức:
Q
R
= min( φ

hữu hiệu η.Do khoảng cách tim đến tim của các cọc bằng 1,1 (m) .
.
0,65
η
=
với khoảng cách từ tim đến tim bằng 2,5 lần đường kính.
.
1,0
η
=
với khoảng cách từ tim đến tim bằng 6 lần đường kính
Vì đường khoảng cách từ tim cọc đến tim cọc theo phương dọc cầu là 2,75d
và theo phương ngang cầu la 2.75d đều >2.5d=1 (m)
và <6d=2.7(m).Ta tính
η
với khoảng cách tim đến tim là 2,75d(trường hợp
bất lợi nhất)
.Nội suy tuyến tính ta được :
( ) ( )
2,75 2.5 2,75 2.5
0.65 1 0.65 0.65 1 0,65
6 2.5 6 2.5
d d
d d
η
− −
= + − = + −
− −
= 0.675
Tổng sức kháng dọc trục của các cọc đơn : Ở phần này sức kháng của cọc đơn là sức

( )
uC
u
SXYNSZYX ++ 22
(N) (*)
Trong đó :
X = là chiều rộng của nhóm cọc : X = 2200 (mm)
= 2,2 (m)
Y = là chiều dài của nhóm cọc : Y = 5500 (mm)
= 5,5 (m)
Z = chiều sâu của nhóm cọc (tính từ mặt đất sau xói)
Z = 26-2.2 (mm) = 23.8 (m)
N
C
= là hệ số phụ thuộc vào tỷ số Z/X
SVTH:ĐỒN XN LINH - 22 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
Ta có :

23.8
10.82 2,5
2.2
Z
X
= = ≥
N
C
=
0,2 0,2 2,2
7.5 1 7.5 1 8.1

u
= 0.044 (MPa)
Thay số vào cơng thức (*) ta được :
Q
g2
=
( )
uC
u
SXYNSZYX ++ 22
= (2*2200 + 2*5500)* 23800*0.065 + 2200*5500*8.1*0.044
= 28136240(N) = 28136.24 (kN)
Sức kháng tính tốn của khối tương đương :
Q
R2
= φ
g
*Q
g2
= 0,65*28136.24 =18288.556 (KN)
Ta có sức kháng đỡ dọc trục danh định của nhóm cọc ứng với phần nằm trong đất dính là :
Q
R
= min (Q
R1
; Q
R2
) = min (231355.8 ; 18288.556)
= 18288.556 (N)
Kiểm tốn : Q

Q
g
≤P
R
=φP
Lg
=ηφ
L
∑P
L
Q
g
=Tải trọng ngang của nhóm cọc ;Q
g
=max(H
X
,H
Y
)=238KN
SVTH:ĐỒN XN LINH - 23 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
P
R
=sức khang ngang của nhóm cọc
P
Lg
=Sức khang ngang danh định của nhóm cọc
P
L
=Sức khang ngang danh định của cọc đơn

=2/3*16.5=11 m
L =5*1,1+0,4+11*1/4*2=11.4 m
SVTH:ĐỒN XN LINH - 24 - LỚP:Đường Bộ_K48
TKMH Nền & Móng GVHD : Nguyễn Thanh Tâm
B L=2*1,1+0,4+11*1/4*2=8.1 m
2
1
9909.2
107.3 /
* 11.4*8.1
P
p KN m
B L
= = =
Gọi Z là khoảng cách từ đỉnh của móng tương đương đến đáy của móng tương
đương .Được xác định tại vi trí 6
bt
=(5-10) 6
z
Tìm Z;
Để tiện theo dỏi,ta đặt tên một số điểm 0-1-2-3-4-5-6-7-8….bắt đầu từ đáy móng
(hình vẻ).điểm 0 cách mặt lớp thứ 3 là 0.8m
-ứng suất do tải trọng gây ra ;
zi
σ
= k
o
* p
i
k

b.tính ứng suất do trọng lượng bản thân (ứng suất có hiệu của đất);
Tên lớp Điểm
zi
∆
đn
γγ
=
'
bt
σ
∆
bt
σ
1 7.3 9.09 66.34 66.34
2 0 11 8.89 97.79 164.13
2 1 0.8 8.89 7.11 171.24
3 2 1 10 10 181.24
3 1 10 10 191.24
4 1 10 10 201.24
5 1 10 10 211.24
6 1 10 10 221.24
7 1 10 10 231.24
8 1 10 10 241.24
9 1 10 10 251.24
10 1 10 10 261.24
+xác định chiều sâu tính lún
Từ kết quả 2 bảng ta thấy tai điểm chiều sâu số 10 ứng suất do trọng lượng bản
thân >5 lần ứng suất do tải trọng gây lún .vậy chiều sâu tính lún được xác định từ
đáy móng đến điểm 10 là 10m.
SVTH:ĐỒN XN LINH - 25 - LỚP:Đường Bộ_K48