Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
Mục lục phần nền móng:
I. Đánh giá đặc điểm công trình.
II. Đánh giá điều kiện địa chất công trình.
II.1. Địa tầng.
II.2. Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất.
II.3. Đánh giá tính chất xây dựng của các lớp nền.
III. Phân tích và lựa chọn giải pháp nền móng.
III.1. Khái niệm về cọc chống và cọc ma sát.
III.2. Nghiên cứu về cọc ma sát.
III.2.1. Phân tích cọc ma sát đơn chịu tải trọng thẳng đứng.
III.2.2. Xác định chuyển vị của cọc đơn.
III.2.3. Bản chất của các độ lún thành phần trong cọc ma sát.
III.2.4. Tổng quan về ma sát âm và những ảnh hởng của nó đến
sức chịu tải của cọc.
III.3. Nghiên cứu về cọc khoan nhồi.
III.3.1. Tổng quan.
III.3.2. Giải pháp mặt bằng móng.
III.3.3. Các giả thiết tính toán.
III.3.4. Tải trọng.
III.3.5. Thiết kế cọc khoan nhồi.
III.3.6. Tính toán số lợng cọc khoan nhồi cho công trình.
III.3.7. Tính toán đài móng.
IV. Kiểm tra nền móng công trình theo phơng pháp phần tử hữu hạn.
IV.1. Xây dựng mô hình không gian.
IV.2. Tải trọng tác dụng lên móng công trình.
IV.3. Đánh giá sức làm việc hiệu quả của cọc khoan nhồi.
IV.4. Phân tích ứng suất trong đài móng bè.
V. Thiết kế tờng Diaphragm.

tĩnh không quá lớn để kết cấu khỏi h hỏng và để đảm bảo mĩ quan của công
trình :
td gh
gh
S S
S S







Trong đó :
S
tđ
: độ lún tuyệt đối, lớn nhất của một móng (cm).
S : độ lún lệch tơng đối giữa hai móng.
Do đặc điểm công trình là kết cấu nhà cao tầng bằng thép với hệ giằng, do
đó theo TCXD 45-78: độ lún giới hạn tuyệt đối cho phép S
gh
= 8(cm), độ lún lệch
cho phép là S = (S
max
-S
min
)/L = 0,002.
II. Đánh giá điều kiện địa chất công trình :
II.1. Địa tầng :
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất dới lỗ khoan sâu 50m gồm

-6.95
sét dẻo cứng
sét pha dẻo mềm
sét pha dẻo chảy
MNN
cát hạt trung chặt
cát pha dẻo
cát bụi chặt vừa
cát thô cuội sỏi
trụ địa chất . tỉ lệ 1/200
§Ò TµI : Trung t©m th¬ng m¹i vµ v¨n phßng cao cÊp
nÒn mãng c«ng tr×nh
************************************
gvhd : gs – tskh nguyÔn tr©m . SVTH : Lª Xu©n Tïng .
3
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
II.2. Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình và kết quả thí nghiệm trực tiếp với
đất cho kết quả cơ lý của các lớp đất trong bảng chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Lớp Tên đất
Chiều
dày (m)

tn
(KN/m
3
)


Sét
Dẻo cứng
4.6 18,2 26,9 39 50 30 3,1.10
-10
13 19 0,11 7,5
3
Sét pha
dẻo mềm
3.4 17,5 26,6 38 45 31 1,0.10
-8
11 5 0,20 7
4
Sét pha
dẻo chảy
3.6 18,5 26,8 33,2 36 22 2,5.10
-8
16 10 0,12 10
5
Cát pha
dẻo
6.7 19,2 26,5 20 24 18 2,1.10
-7
18 25 0,09 14
6
Cát bụi
chặt vừa
6.8 19 26,5 26 - - 3,1.10
-6
30 - 0,13 10
7

3039


= 0,45
0,25 < I
L
= 0,45 < 0,5 đất ở trạng thái dẻo cứng.
- Hệ số rỗng: e =
h
tn
(1 0,01W) +

-1 =
2,18
)39.01,01.(9,26 +
-1 = 1,054 < 1,1
- Hệ số nén lún: 0,1MPa
-1
< m = 0,11MPa
-1
< 0,5MPa
-1
khả năng chịu nén trung bình.
- Môđun biến dạng: 5MPa < E = 7,5 Mpa < 10MPa trung bình.
Kết luận: Lớp 2 là Sét dẻo cứng có khả năng chịu tải trung bình, mặt khác do
với công trình nhiều tầng thì chiều dày lớp đất khá mỏng không thích hợp làm
nền móng.
c. Lớp đất 3: Lớp Sét pha dẻo mềm, chiều dày 3,4 m.
- Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn :
N = 12 búa / 30 cm.

nền móng công trình
************************************
- Hệ số rỗng: e =
h
tn
(1 0,01W) +

-1 =
26,6 (1 0,01 38)
17,5
ì + ì
-1 = 1,098 >1 yếu
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1
).1(
n
+

=
(2,66 1) 10
1 1,098
ì
+
= 7,914 KN/m
3
- Hệ số nén lún: 0,1MPa
-1
< m = 0,2 MPa

n


=
26,8
2,68
10
=

- Hệ số rỗng: e =
h
tn
(1 0,01W) +

-1 =
26,8 (1 0,01 33,2)
18,5
ì + ì
-1 = 0,93 <1.
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1
).1(
n
+

=
(2,68 1) 10
1 0,93



= 0,33
0 < I
L
= 0,33 < 1 cát ở trạng thái dẻo .
- Tỷ trọng: =
n
h


=
10
5,26
= 2,65
- Hệ số rỗng: e =
tn
h
)W01,01(

+
-1 =
26,5 (1 0,01 20)
19,2
ì + ì
-1 = 0,656 < 0,7
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1

f. Lớp đất 6: Lớp Cát bụi chặt vừa có chiều dày 6,8m .
- Kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn :
N = 30 búa / 30 cm.
- Tỷ trọng: =
n
h


=
10
5,26
= 2,65
- Hệ số rỗng: e =
tn
h
)W01,01(

+
-1 =
26,5 (1 0,01 26)
19
ì + ì
-1 = 0,757
0,6 < e = 0,757 < 0,8 cát ở trạng thái chặt vừa.
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1
).1(
n


=
26,4
10
= 2,64
- Hệ số rỗng: e =
tn
h
)W.01,01(

+
-1 =
26,4 (1 0,01 16)
20,1
ì + ì
-1 = 0,524
e = 0,524 < 0,6 cát ở trạng thái chặt.
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1
).1(
n
+

=
(2,64 1) 10
1 0,524
ì
+

10
= 2,64
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
6
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
- Hệ số rỗng: e =
tn
h
)W.01,01(

+
-1 =
26,4 (1 0,01 16)
20,1
ì + ì
-1 = 0,524
e = 0,524 < 0,6 đất ở trạng thái chặt.
- Trọng lợng riêng đẩy nổi:
đn
=
e1
).1(
n
+

=
(2,64 1) 10
1 0,524

ờng chia cọc làm hai loại: Cọc chống và cọc ma sát.

III.1. Khái niệm về cọc chống và cọc ma sát

III.1.1. Cọc chống.
Nói chung cho rằng, tải trọng ngoài đợc truyền vào trong đất chỉ thông qua
mũi cọc thì gọi là cọc chống.
Trên thực tế, mặt bên của cọc vẫn có lực ma sát nhng khi thiết kế chỉ xét
đến khả năng chịu tải trọng ngoài do phản lực ở đầu mũi cọc (sức kháng mũi cọc)
mà không xét đến khả năng chịu tải do ma sát mặt bên cọc. Cọc chống chỉ sử
dụng khi mũi cọc đi vào tầng đá hay tầng đất rắn chắc. Độ lún của cọc chống rất
bé, sự chuyển dịch của các mặt cắt cọc chủ yếu là do độ nén ép đàn hồi của bản
thân cọc.
Trong thực tế xây dựng có 3 loại cọc sau: Cọc đóng, Cọc khoan nhồi và cọc
Barets.
Q
Đá, đất cứng
Đất yếu

gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
8
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
III.1.2. Cọc ma sát.
Một bộ phận hay toàn bộ tải trọng ngoài tác dụng lên đầu cọc đợc truyền
vào trong đất xung quanh cọc thông qua ma sát ở mặt bên cọc, cọc đó gọi là cọc
ma sát.
Khi tính toán cọc này sẽ xét đến ma sát giữa đất và mặt bên cọc, đồng thời
có xét đến sức kháng ở đầu mũi cọc. Nếu toàn bộ tải trọng ngoài đều truyền vào

f
- là ma sát bên đơn vị của cọc

p
u
- chu vi thân cọc;

i
z
- chiều dài đoạn phân tố cọc mà trên đó
i
f
đợc coi là hằng số;

ip
zu .
- diện tích xung quanh của đoạn phân tố cọc.
+ Sức kháng mũi:

ppp
AqQ .=

ở đây:
p
q
- sức kháng mũi đơn vị của cọc;

p
A
- tiết diện ngang mũi cọc;

w
F
Q
F
Q
Q
p
p
f
f
+=

Hệ số an toàn cho sức kháng bên
f
F
thờng lấy bằng
5,22 ữ
, còn hệ số an
toàn cho sức kháng mũi
p
F
trong khoảng
5,35,2 ữ
.
Ta cần thiết kế sao cho tải trọng tác dụng nhỏ hơn sức chịu tải, tức là:

[ ]
QQ <

Các giá trị: ma sát đơn vị thân cọc (

Q / F
Q
p
p
Q / F
p
s
s
ứ
c

k
h
á
n
g

m
ũ
i
s
ứ
c

k
h
á
n
g


Sức bền vật liệu:
Công thức tính lực dọc thân cọc:


=
Z
iipZ
lfuQN
0

;
Trong đó:
Z
N
là lực dọc thân cọc ở độ sâu z;

Q
là lực tập trung đặt lên đầu cọc;

i
l
là chiều dài đoạn cọc;

i
f
là ma sát đơn vị mặt bên cọc, có
giá trị không đổi trong đoạn l
i

III.2.2. Xác định chuyển vị của cọc đơn

gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
11
Q
f
i
p
q
z
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
Sau khi đã đóng cọc vào đất, cha có tải trọng tác dụng đầu cọc. Đất xung
quanh cọc và đất nền dới mũi cọc sẽ phục hồi trở lại những biến dạng do quá trình
đóng cọc (bỏ qua những biến dạng d).
Lúc này các mặt cắt lớp đất ở mọi độ sâu có dạng nằm ngang và vuông góc
với thân cọc. Độ lún đầu cọc ở trạng thái này (trạng thái ban đầu) bằng không.
Các hình vuông A, B biểu thị các phân tố quy chiếu trong lớp đất, ab là một đờng
nằm ngang quy chiếu trong đất .

b. Trạng thái thứ 2.
Sau đó tác dụng lên đầu cọc một tải trọng tập trung Q = Q
1
cha lớn, thì các
lớp gần phía trên vùng đầu cọc đất bắt đầu bị biến dạng cong. Đờng quy chiếu ab
ban đầu sẽ chuyển dịch thành ab, các phân tố quy chiếu bị méo đi thành A, B.
Giữa bề mặt cọc và phân tố đất A xuất hiện ứng suất tiếp
1

, giữa hai phân tố A
và B có ứng suất tiếp

không bị uốn cong theo độ lún của cọc nữa, lúc này cọc đã huy động sức kháng
mũi rõ rệt. Nội lực tại mũi cọc sẽ truyền xuống nền (đất dới mũi cọc) và độ lún
tăng thêm của cả cọc lúc này
l

.
Các giá trị s
bd
và
l

đợc xác định nhờ thí nghiệm nén tĩnh cọc đơn tại hiện
trờng. Riêng giá trị
l

còn đợc xác định bằng cách sau:
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
12
B'
Cọc
s
1
Q
b'
a'
d'
c'
A'
Lớp đất
A'

l

của mũi cọc tỷ lệ bậc nhất, tức là:

lSp
kq = .
hoặc
lSSl
kAN =

Suy ra:
SS
l
S
p
l
kA
N
k
q
.
==

Trong đó:

l
N
lực dọc thân cọc tại vị trí mũi cọc,

S

N
là lực dọc thân cọc trung bình trong đoạn l
i
;

p
A
là diện tích tiết diện mặt cắt thân cọc

p
E
là môđun đàn hồi của vật liệu làm cọc
Và độ lún ở đầu cọc do nén ép đàn hồi thân cọc là:


=
n
Zidh
1

, ( chia cọc thành n đoạn l
i
)

Cọc làm việc dới tảt trọng Q
2
Đồ thị biểu diễn độ lún Đồ thị biểu diễn lực dọc

2
c

z=0
đh

l
bd
s
z=l

đh

u . .l
p
i
N
l
f
s
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
Kết luận: Việc huy động sức kháng trong đất đi liền với sự biến dạng; lợng
dịch chuyển của cọc cần thiết để làm biến dạng đất tới điểm phá hoại thì phụ
thuộc vào tính chất của đất, tải trọng đầu cọc, kích thớc cọc, vật liệu làm cọc và
cách hạ cọc vào đất.

III.2.4. Tổng quan về ma sát âm và những ảnh hởng
của nó đến sự làm việc của cọc

+ Trờng hợp 1:
Cọc cha chịu tải trọng tác dụng lên đầu cọc, thì chuyển dịch của đất sẽ
làm cọc chuyển dịch kéo theo hoặc gây nên tải trọng ban đầu cho cọc do ma sát
âm giữa cọc và đất. Đến khi tầng đất đã ổn định không còn lún nữa, lúc này cọc ở
trong điều kiện đất là hoàn toàn khác trớc.
+ Trờng hợp 2:
Cọc đã chịu tải trọng tác dụng lên đầu cọc, có nghĩa cọc đã bị lún vào
đất, độ lún này đã đợc phân tích trong mục III.2.3 (gọi là độ lún ban đầu). Khi
tầng đất bị lún xuống, hiện tợng này sẽ ảnh hởng đến sự làm việc của cọc nh thế
nào, ta cần phân tích hai trờng hợp sau có thể xảy ra nh sau:
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
14
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
a) Nếu độ dịch chuyển tơng đối của tầng đất có chiều dày nào đó nhỏ
hơn độ lún của cọc (độ lún ban đầu), dẫn đến lực ma sát dơng ban đầu giữa tầng
đất đó và cọc sẽ bị giảm đi.
b) Ngợc lại, độ dịch chuyển tơng đối của tầng đất có chiều dày nào đó
lớn hơn độ lún của cọc (độ lún ban đầu), dẫn đến không những làm triệt tiêu hoàn
toàn lực ma sát dơng mà còn gây kéo cọc xuống bằng ma sát âm (
neg
f
) xuất hiện
trong chiều dày tầng đất đó. Dẫn đến cọc bị lún thêm và lực dọc thân cọc tăng lên
Để xác định đợc khi tầng đất bị lún xuống gây ảnh hởng ở mức độ nào
tới sự làm việc của cọc thì ta cần thực hiện các bớc sau:
B ớc 1. Xác định độ lún của toàn cọc
Ta cần xác định đợc các thành phần lún, cách xác định đã trình bày trong
mục II.2. Sau đó vẽ đợc biểu đồ nén lún của các điểm trên cọc theo chiều dài thân

- độ lún của lớp đất i-j ;

i
i
à
à


=
1
2
1
2
;
à
là hệ số nở hông của đất, thờng lấy
8,0=

;

2
)(
gl
Zj
gl
Zi
gl
jiZ



S
z
đ
S
S
đ
z = l
Q
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
Biểu đồ lún của đất

B ớc 3: Xác định điểm trung tính
Điểm trung tính là điểm mà tại độ sâu đó không có sự chuyển dịch tơng
đối của cọc và đất. Đợc thể hiện bằng sự giao thoa biểu đồ độ lún của đất và biểu
đồ độ lún của cọc.
Sau khi ta đã tìm đợc độ chuyển dịch của cọc và độ lún của đất đợc biểu thị
bằng biểu đồ (trong mục III.2.3). Đem chập hai biểu đồ đó trên cùng một hệ trục
tọa độ, hai biểu đồ này giao nhau ở đâu thì đó là điểm trung tính.
Có hai trờng hợp xảy ra khi xác định điểm trung tính:
Trờng hợp 1:
Điểm trung tính nằm trong phạm vi chiều dài cọc.
Khả năng này thờng xảy ra khi lớp đất mà mũi cọc cắm vào là lớp đất có c-
ờng độ tơng đối lớn (nh cát hạt to chặt hoặc đất cứng). Nguyên nhân, tầng đất
cứng vùng mũi cọc đã làm giảm hoặc triệt tiêu toàn bộ chuyển dịch của những lớp
đất phía trên, và độ lún của đất lúc này chủ yếu do sự nén ép của những lớp đất
phía trên.
Mặt khác, chính lớp đất cứng vùng mũi cọc cũng đã làm giảm độ lún của
cọc, nên trong trờng hợp này điểm trung tính sẽ gần sát bề mặt lớp đất tốt vùng

f
s
s
f
o
z
Q
neg
f
s
f
Q
N
i
p
u .l .

f
neg
l
N
f

u .l .
p
i
s
c
S
z=l

=
; (
1
OOl
i
=

)
- Lực dọc thân cọc tại vị trí mủi cọc:

)(
sneg
FFQN +=

với
s
F
là tổng lực ma sát dơng còn lại tác dụng lên mặt cọc đơn

sips
fluF

=
; (
1
OOLl
i
=

)

đ
S
z=l
s
c
đ
S
o
z
z=l
S
c
+
1
2
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
17
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
a) b) c) d)
Sự làm việc của cọc khi xảy ra ma sát âm
Trong đó:
+ Hình a. Sự chuyển dịch tơng đối giữa cọc và đất xung quanh cọc;
+ Hình b. Đồ thị biểu diễn sự chuyển dịch tơng đối giữa cọc và đất
xung quanh cọc. Trong đó, đờng 1 biểu thị chuyển dịch
của cọc, đờng 2 biểu thị chuyển dịch của đất; điểm trung
tính ảo o
1
nằm dới độ sâu mũi cọc;

ổn định, sau đó đất xung quanh cọc mới xảy ra cố kết thì tốc độ và mức độ cố kết
sẽ là nhân tố chủ yếu ảnh hởng đến trị số và quy luật phân bố của ma sát âm. Mức
độ cố kết cao, độ lún mặt đất lớn thì điểm trung tính sẽ dịch xuống làm lực ma sát
âm tăng nhanh. Trong quá trình đó, độ lún mủi cọc cũng tăng cao, dĩ nhiên dẫn
đến sự chuyển dịch tơng đối giữa cọc và đất sẽ giảm nhỏ và lực ma sát âm sẽ
giảm dần và đạt tới trạng thái ổn định.
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
18
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
III.2.4.4. Giới thiệu một số phơng pháp tính toán ma sát âm đối với
cọc đơn .
a) Với đất sét mềm hay có cờng độ trung bình, lấy trị số ma sát âm
uneg
cf =
, với c
u
là cờng độ chống cắt không thoát nớc.
b) Nếu mặt đất đắp hoặc chất tải gây ra ma sát âm thì lấy trị số ma sát âm
nh sau:
+ Khi H < 2m thì không xét ma sát âm.
với H là độ cao đất đắp, nếu chất tải thì H sẽ là trị số tính đổi

q
H =
;

là dung trọng của đất, q là tải trọng phân bố .
+ Khi


- góc nội ma sát hữu hiệu


- hệ số, lấy nh sau:

3,0=

với cọc dài 15 m

2,0=

với cọc dài 40 m

1,0=

với cọc dài 60 m.
Sau khi phân tích sự làm việc của cọc ma sát ở phần trên, ta
quyết định không lựa chọn loại cọc này bởi có các lý do nh sau:
1. Vì công trình này xây dựng ở quận Cầu Giấy thuộc thành phố Hà Nội, do
đó khi thi công sẽ gặp một số bất lợi sau:
- Gây ồn trong thành phố nếu hạ cọc bằng cách đóng.
- Gây gây rung chuyển địa chất (nếu đóng) và gây trồi đất đối với công
trình lân cận.
- Khó khăn về chuẩn bị kho bãi đúc cọc hoặc vận chuyển cọc
- Không thích hợp cho những giải pháp thi công tầng ngầm (chẳng hạn
nh thi công tầng ngầm bằng phơng pháp Top Down)
2. Vì quy mô công trình rất lớn, nên kết cấu sẽ gặp những bất lợi sau:
- Khi công trình bị dao động dới tác dụng của tải trọng gió hay động đất,
thì chính sự rung động đó sẽ làm giảm dần lực ma sát bên giữa cọc và

gây ra cho Houston ớc chừng 31,7 triệu USD.
Tokyo có khoảng 3000 km
2
bị biến dạng lún bề mặt do bơm hút nớc, mức
độ lún lớn nhất tới 5 m.
Osaca diện tích bị lún từ năm 1935 đến năm 1970 là 500 km
2
, mức độ lún
là 3 m. Vì thế chi phí cho việc sữa chữa các công trình xây dựng là rất tốn kém.
Với tốc độ khai thác nớc ngầm ở thành phố Hà Nội nh hiện nay, thì biến
dạng lún bề mặt có thể xảy ra.
b. Cọc ma sát nằm trong nền có lớp đất yếu cha cố kết ổn định.
Đây cũng là một vấn đề thời sự ở nớc ta, vì cấu tạo địa tầng ở đồng bằng
Bắc bộ thờng là đất yếu, có chiều dày lớn, cố kết cha ổn định.
Iii. 3. Nghiên cứu về cọc khoan nhồi

III.3.1. Tổng quan:
Cọc nhồi đợc sử dụng trong việc xây dựng nhà cao tầng. Nhà cao tầng có
những đặc điểm đáng chú ý :
*Tải trọng tập trung thẳng đứng ở chân cột lớn đáng kể. Ngoài ra ở dới
chân cầu thang và thang máy, chân những vách cứng cũng có những tải trọng khá
lớn. Tải trọng ngang cũng nh vấn đề ổn định của nhà cao tầng là những bài toán
cần đợc xem xét một cách nghiêm túc.
* Nhà cao tầng rất nhạy với độ lún, đặc biệt là lún lệch. Lún kiểu gì cũng
gây ra những tác động mạnh mẽ đến sự làm việc tổng thể của các kết cấu nhà.
*Trong tình trạng đô thị của ta hiện nay, nhà cao tầng sẽ đợc xây dựng
nhiều trong khu đông dân c, mật độ nhà có sẵn khá dày đặc. Vấn đề bảo đảm an
toàn cho các công trình đã có là một đặc điểm xây dựng nhà cao tầng ở nớc ta.
Từ những đặc điểm nêu khái quát đó mà giải pháp chọn cho móng nhà cao
tầng hay thấy là móng cọc nhồi.

III.3.2. Các giả thiết tính toán:
Việc tính toán móng cọc đài thấp dựa vào các giả thiết chủ yếu sau:
- Sức chịu tải của cọc trong móng đợc xác định nh đối với cọc đơn đứng
riêng rẽ, không kể đến ảnh hởng của nhóm cọc.
- Khi kiểm tra cờng độ của nền đất và khi xác định độ lún của móng cọc thì
ngời ta coi móng cọc nh một móng khối quy ớc bao gồm cọc và các phần đất giữa
các cọc.
- Vì việc tính toán móng khối quy ớc giống nh tính toán móng nông trên
nền thiên nhiên (bỏ qua ma sát ở mặt bên móng), cho nên trị số mômen của tải
trọng ngoài tại đáy móng khối quy ớc đợc lấy giảm đi một cách gần đúng bằng trị
số mômen của tải trọng ngoài so với cao trình đáy đài.
- Đài cọc xem nh tuyệt đối cứng.
III.3.4. Tải trọng:
- Tải trọng tác dụng lên móng công trình gồm có:
+ Tĩnh tải
+ Hoạt tải
+ Tải trọng gió (gió tĩnh và gió động).
+ Tải trọng động đất.
Móng công trình đợc tính dựa theo giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền
xuống móng. Số liệu nội lực chân cột ta đã có khi chạy chơng trình
Sap2000_8.32.
III.3.5. Thiết kế cọc khoan nhồi.
gvhd : gs tskh nguyễn trâm . SVTH : Lê Xuân Tùng .
21
Đề TàI : Trung tâm thơng mại và văn phòng cao cấp
nền móng công trình
************************************
a. Chọn vật liệu làm cọc.
- Bê tông mác 300#, R
n

- Cốt thép dọc chịu lực giả thiết gồm 14

22 có F
a
= 53,2cm
2
= 53,2ì10
-4
m
2

4
a
b
F 53,2 10
100% 100% 0,678%
F 0,785

ì
à = ì = ì =
- Sơ bộ chọn các kích thớc:
+ Chiều cao đài móng là h
đ
= 2,5 m .
Đáy đài đợc đặt ở độ sâu 13,3 m so với cốt thiên nhiên (hay ở độ sâu
14,3 m so với cốt 0.00 ).
+ Chân cọc cắm sâu vào lớp cát thô cuội sỏi (lớp đất 8) đoạn 5,0 m. Chất l-
ợng bê tông cọc khoan nhồi phần đầu cọc thờng kém do đó đập vỡ bêtông đầu cọc
cho chừa cốt thép ra một đoạn 1m và ngàm vào đài. Phần cọc ngàm vào đài 40
(cm).

2
).
R
a
: Cờng độ chịu nén tính toán của cốt thép, với cốt thép nhóm
AII có R
n
= 2800 (KG/cm
2
) = 28000 (T/m
2
).
F
b
: Diện tích tiết diện của bê tông F
b
= 0,785(m
2
).
F
a
: Diện tích tiết diện của cốt thép dọc F
a
= 53,2ì10
-4
(m
2
).
m
1

1
.N .F (0,2.N .L C.L ). .D
3

+ +

(T)
Trong đó:
+ N
a
: chỉ số SPT của đất dới mũi cọc, mũi cọc nằm trong lớp cát thô cuội
sỏi có N = 80.
+ N
s
: chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc; bên thân cọc có các lớp cát: lớp
cát pha dẻo 5 (N
5
= 21), lớp cát bụi chặt vừa 6 (N
6
= 30), lớp cát hạt trung chặt 7
(N
7
= 55), lớp cát thô cuội sỏi 8 (N
8
= 80).
+ L
s
(m): chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, cọc xuyên qua các lớp đất
cát: lớp cát pha dẻo 5 (L
5

.N .F 15.80.0,785 314
3 3
= =
(T).
- Sức kháng thành:
s s c
1
(0,2.N .L C.L ). .D
3

= +

=
[ ]
)(2950,1*14,3*)21*7,630*8,61,12*555*80(*2,0
3
1
T=+++=
Vậy : P
SPT
= 314 + 296 = 610 (T).
Dựa vào kết quả tính sức chịu tải của nền theo điều kiện độ bền vật liệu làm
cọc P
v
và theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT là P
SPT
ta có:
P
v
= 756,16(T) > P


0y
Q
= -28,05T ;
0x
Q
= -26,32T ;
0z
N
= - 2020T.
Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tiêu chuẩn đợc sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới
hạn thứ hai.
Tải trọng đã tính đợc là tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp các tải trọng
tiêu chuẩn phải làm bảng tổ hợp khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác
dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số vợt
tải trung bình n =1,15. Nh vậy, tải trọng tiêu chuẩn nhận đợc bằng cách lấy tổ hợp
các tải trọng tính toán chia cho hệ số vợt tải trung bình.
tc
0x
M
= -90,66/1,15 = - 78,83 T/m ;
tc
0y
M
= 88,72/1,15 = 77,15 T/m ;
tc
0y
Q
= -28,05/1,15 = - 24,4 T ;

- Khoảng cách giữa các tim cọc 3.D = 3.100 = 300cm .
Theo kết quả nội lực từ trơng trình Sap 2000 - 8.3.2. Ta thấy nội lực cột C7
và các cột C5, C8, C10, cột K7, K5, K8, K10, cột 3E, 3H, 3I, cột 12E, 12H, 12I
có nội lực gần bằng nhau, do đó dới chân các cột này ta đều bố trí 5 cọc khoan
nhồi.
III.3.6.2.Tính toán số l ợng cọc khoan nhồi cho móng d ới lõi cứng.
Từ kết quả phân tích bằng Sap 2000_8.3.2 thì tổng cộng lực dọc của 34 cây
cột trong quần thể lõi cứng là:
)(87,15772 TN
tt
loi
=
.
- Số lợng cọc sơ bộ:

86,25
610
87,15772
===
SPT
tt
loi
c
P
N
n
(cọc)
- Do móng chịu tải lệch tâm nên ta có số cọc tính toán là :
n
c

N
n
(cọc)
- Do móng chịu tải lệch tâm nên ta có số cọc tính toán là :
n
c
= 1,4ì6 = 8,4 (cọc).
Chọn thực tế n'
c
= 9 cọc để bố trí cho móng dới vách cứng.
III.3.6.4. Tính toán số l ợng cọc khoan nhồi cho móng d ới cột của phần mở
rộng phần ngầm công trình.
Phần mở rộng tầng ngầm công trình có tất cả 66 cột. Lực dọc lớn nhất trong
cột này là 367,3 (T).
- Số lợng cọc sơ bộ:

6,0
610
3,367
===
SPT
tt
loi
c
P
N
n
(cọc)
- Do móng chịu tải lệch tâm nên ta có số cọc tính toán là :
n