2.10. TÍNH TOÁN MÓNG MỀM

Trong đó:

2.10.1 Khái niệm

E0: module biến dạng của đất nền.

 Khi tính toán móng cứng, không xét biến dạng của móng và

E: module đàn hồi của vật liệu làm móng.

xem ứng suất tiếp xúc (áp lực đáy móng) phân bố tuyến tính.

a, h: chiều dài và chiều dày của móng.

 Với các móng chòu uốn, biến dạng của móng là đáng kể, ứng
suất tiếp xúc sẽ phân phối lại, trong tính toán nền móng phải sử
dụng các sơ đồ nền để xét đến sự ứng xử của đất nền và móng.
 Theo Quy phạm 20.64, độ mảnh tương đối của móng, t:

Phân loại:


Móng dạng dầm đơn khi tỷ số: l/b  7



Móng dạng bản khi tỷ số l/b < 7




2.10.2 Phương pháp tính tốn:


Theo sơ đồ đơn giản: Bỏ qua biến dạng bản thân móng
và Kết cấu bên trên, xem móng như 1 dầm liên tục, chân
cột là gối tựa, tải trọng là phản lực đất nền.

Xét móng dầm

q(x)

O

x

Do đó chỉ đúng khi kết cấu bên trên tuyệt đối cứng


(x)

Phương pháp PTHH


x

Theo sơ đồ làm việc đồng thời: Kết cấu bên trên –
Móng – Nền làm việc đồng thời cùng nhau.






: chuyển vò đứng;

Mô hình này cho rằng, độ lún của nền chỉ xảy ra trong phạ m vi
diện gia tải.
p

Nền đất được mô phỏng bằng các
lò xo đàn hồi tuyến tính.


Với hai ẩn x và px ta được một phương trình quan hệ độ lú n của
nền và áp lực đá y móng.
Phương trình độ võng trục móng

Hệ số đàn hồi của lò xo ks, được
gọi là hệ số phản lực nền (hay hệ
số nền)

S



ks

ks = P/S

Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng

Lò so đàn hồi

Cát khô hoặc
ẩm
ks

Cát bảo hoà
Độ lún S

dỡ tải
Sơ đồ xác đònh hệ số nền ks

Sét

Trạng thái

k0.3 (MN/m3)

Rời
Chặt vừa
Chặt
Rời
Chặt vừa
Chặt
Dẻo
Dẻo cứng
Cứng

8 ÷ 25
25 ÷ 125

loại nền đất:




Hệ số nền chuyển đổi cho móng băng đặt trên các loại nền đất:

Công thức gần đúng:
Es: module biến dạng của đất nền;



Theo J. E. Bowles, k = 40qu

: hệ số Poisson của đất (hệ số nở ngang);
161

162

a. Mô hình nền Winkler (nền biến dạng cục bộ, 1867)


Scott (1981), đề nghò xác đònh k0.3 từ kết quả SPT cho đất rời:
k0.3 = 1.8N (MN/m3)



Theo Vesic (1961), hệ số nền cho dầm dài (móng dạng dầm):

Trong đó:

Mô hình này mô phỏng các khối kết cấu cứng trong đất.

b2. Mô hình Mohr – Coulomb (mô hình đàn dẻo)
Dùng để tính toán gần đúng các ứng xử ở giai đoạn đầu của đất.

b4. Mô hình Soft Soil (Cam Clay)
Mô hình này dùng để mô phỏng các ứng xử của đất yếu.
b5. Mô hình Soft Soil Creep
Mô hình này dùng để mô phỏng các ứng xử của đất yếu theo thời
gian và có xét đến tính nhớt của đất (lý thuyết từ biến).
Xét đến quá trình lún thứ cấp của nền đất.

165

166

2.10.4. TÍNH TOÁN MÓNG BĂNG DƯỚI CỘT

p = 100kN/m2

a, Cấu tạo

167

Móng băng dưới cột và móng băng giao nhau

168

42





Chiều dài móng, L có thể xác đònh dựa vào bước cột.

 Trong điều kiện cho phép nên cấu tạo hai đầu thừa để giảm
ứng suất tập trung cho nền và tăng khả năng chống cắt cho bản
thân móng.
 Lb = (1/5 1/3)*(L1 hoặc L4).
 L = Li + 2Lb

B

L
169

b, Các bước tính toán móng băng dưới cột

170

Bước 4: Tính cốt thép trong móng

Bước 1. Kiểm tra ứng suất
Quy tất cả các tải trọng về trọng tâm đáy móng  tính toán
chiều rộng móng như tính toán cho móng đơn (xem ứng suất
dưới đáy móng phân bố tuyến tính).

Lb

ptctb  Rtc

N5tt

pttmin

Bước 2. Kiểm tra biến dạng của nền

pttmax

S  Sgh

171



Vẽ biểu đồ mômen M, lực cắt V.



Tính cốt thép.



Cốt dọc tính theo M ; Cốt đai tính theo lực cắt V.
172

43


2.10.5 TÍNH TOÁN MÓNG BÈ


176

44


2.10.5 TÍNH TOÁN MÓNG BÈ (tiếp)

2.10.5 TÍNH TOÁN MÓNG BÈ (tiếp)

b, Các bước tính toán móng bè

b, Các bước tính toán móng bè
Bước 3. Tính chiều dày móng

Bước 3. Tính chiều dày móng
 Xem phản lực nền tính toán
dưới đáy móng phân bố tuyến
tính.

 Dựa theo điều kiện chống đâm thủng: Pđt  Pcđt
y

 Chia bè thành nhiều dải theo
phương x và phương y.
 Vẽ biểu đồ lực cắt và
mômen cho mỗi dải (như
móng băng dưới cột).

B


Bước 1: Xác đònh các kích thước cơ bản của móng và chiều
dày, h của móng.

y
x

Bước 2: Xác đònh hệ số nền, k của nền đất.
Bước 3: Giải bài toán bằng PTHH, tìm ra mômen, lực cắt
Bước 4: Tính toán lại chiều dày móng

Chia dải cho móng bè

Bước 5: Tính cốt thép trong móng
179

180

45


CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU
3.1. KHÁI NIỆM VỀ NỀN ĐẤT YẾU & XỬ LÝ NỀN ĐẤT YẾU

Xử lý nền đất yếu chỉ áp dụng cho móng nông (có hoặc không
kết hợp với xử lý kết cấu bên trên):

3.1.1. Khái niệm về nền đất yếu




hòa nước;

Cắt các bộ phận cứng của CT thành nhiều phần bằng khe
lún.



Đất



Dùng kết cấu tĩnh định (Thay mối cứng bằng khớp, gối tựa)

181



Vị trí khe lún tại:

182

c, Tăng thêm cường độ cho kết cấu

- Chiều dày lớp đất hay tính
nén của đất khác nhau lớn.

Bố trí giằng dọc theo tường chịu lực (giằng tường) hoặc dọc
theo móng (giằng móng).





- Làm tăng sức chịu tải (tăng cường độ liên kết giữa các hạt
đất).
- Làm giảm lún (tăng độ chặt của nền).


Thay đất: Đất yếu bên trên có chiều dày không lớn  có thể
bóc bỏ và thay thế toàn bộ đất tốt;



Mục đích:

Lớp đất thay thế thông thường là lớp cát sạch hạt trung trở lên,
đầm đến chặt vừa.
Đệm cát: Đất yếu bên trên tương đối dày: thay một phần đất
yếu bằng đất tốt;



Các biện pháp:

- Cơ học: đầm, cọc (BTCT, cát, gỗ, cừ), thay đất (đệm cát), nén
trước, bệ phản áp…
- Vật lý: hạ mực nước ngầm, giếng cát, vật thốt nước thẳng
đứng, điện thấm…

Bệ phản áp: tăng hm bằng cách đắp thêm 2 bên móng toàn
bộ phạm vi lăng thể trượt có thể xảy ra  tạo ra áp lực phủ




Giảm bớt độ lún toàn bộ và độ lún không đều của công trình,
đồng thời làm tăng nhanh quá trình cố kết của đất.
187



186

Làm tăng khả năng ổn đònh của công trình kể cả khi có tải trọng
ngang tác dụng (vì cát trong lớp đệm sau khi được đầm chặt sẽ có
lực ma sát lớn và có khả năng chống trượt).



Kích thước móng và chiều sâu chôn móng sẽ được giảm bớt, vì áp
lực tính toán của đất nền tăng lên.



3.2.3. Vật liệu đệm và biện pháp thi công
Vật liệu: Cát hạt trung hoặc cát hạt to (do khả năng đạt được độ
chặt khá cao, tiếp thu được tải trọng lớn của CT, không di độ ng dưới
tác dụng của nước ngầm).
- Đối với cát vàng: hàm lượng SiO2 (thạch anh) nên nhỏ hơn 70%
và hữu cơ nhỏ hơn 5%. Hàm lượng mica nhỏ hơn 1,5%.
- Để tiết kiệm vật liệu có thể trộn 70% cát vàng với 30% cát đen
(hàm lượng sét nhỏ hơn 2%).

189

 Mô đun biến dạng: có thể dùng thí nghiệm bàn nén.

[K]: Hệ số đầm chặt cho phép thường từ 0,85÷0,95

190

3.2.4. Cấu tạo đệm cát

Xác định γk và e của lớp đệm:
 Phương pháp dao vòng
 Phương pháp xun tiêu chuẩn: Dùng quả tải nặng 10,5kg,
cần dài 1,5m có mấu để khống chế chiều cao rơi.
- Nâng tạ lên và thả rơi 3 lần, đo độ lún mũi xun tìm ra e và
γk
 Phương pháp đào lỗ đổ cát tiêu chuẩn:
(Nếu khơng dùng dao vòng lấy được do lẫn nhiều sỏi)
- Đào lỗ lấy đất cân được Q.
- Rót cát tiêu chuẩn đã biết trọng lượng vào hố tìm được V.


Ntc
Mtc

Mặt đất tự nhiên

hm

1

dạng).




Kích thước đáy đệm:

Góc truyền tải trong đất,  có giá trò bằng 30  đc (với

đc là góc ma sát trong của đệm cát đc = 300  350 đối với
cát, đc = 400  420 đối với sỏi)
Thông thường lấy  = 30.
Taluy (độ dốc) của hố đào, m: xác đònh dựa vào phân tích
ổn đònh mái dốc của lớp đất yếu (đảm bảo cho thành hố đào
không bò sạt lở). Sơ bộ chọn m = 1  1,5.


Móng đơn:

Móng băng:

Lđ = l + 2. hđ .tg

Bđ = b + 2. hđ .tg

Bđ = b + 2. hđ .tg
Trong đó
 l, b: chiều dài và chiều rộng móng đơn




hđ

Vì vậy, với mức độ thực tế cho phép, có thể xem lớp đệm cát
như một bộ phận của đất nền, tức là đồng nhất và biến dạng
tuyến tính.
 Để đảm bảo cho lớp đệm cát ổn đònh và biến dạng trong giới
hạn cho phép, thì phải đảm bảo điều kiện:


Đất tốt

2

Việc xác đònh kích thước lớp đệm cát một cách chính xác là
một bài toán phức tạp vì đệm cát và lớp đất yếu có tính chất
hoàn toàn khác nhau.

Đất tốt

2

bt + z ≤ [p]đy
195

196

49



Sơ đồ tính toán đệm cát

K0 tra bảng II.4A:

cho móng chữ nhật

Kz tra bảng II.4C:

cho móng băng

197

198

3.2.4. Xác đònh kích thước lớp Đệm Cát -tiếp-

Móng băng:

[p]đy : sức chòu tải cho phép của lớp đất yếu dưới đáy lớp
đệm cát được xác đònh theo công thức Terzaghi:


Móng chữ nhật:


Bđ: chiều rộng móng đệm cát, được xác đònh như sau:

Bđ = b + 2 x hđ x tg




50


3.2.4. Xác đònh kích thước lớp Đệm Cát -tiếp-

3.2.4. Xác đònh kích thước lớp Đệm Cát -tiếp-

(dựa vào điều kiện biến dạng)

(dựa vào vùng biến dạng dẻo)



Độ lún, S dưới móng công trình được xác đònh theo công thức:

S = Sđ + Sn ≤ Sgh
Trong đó:
Sđ: độ lún của lớp đệm cát.
Sn: độ lún của các lớp đất nằm dưới lớp đệm cát.
Sgh: độ lún giới hạn.

201

BÀI TẬP ÁP DỤNG 1

Sơ đồ tính toán đệm cát dựa vào vùng biến dạng dẻo

202


203

204

51


1.6m

Ptxmin = ????

Ntc
Mtc

Ptxmax = ????

Kz: hệ số (tra bảng) xét đến sự thay đổi ứng suất theo chiều
sâu, phụ thuộc vào tỷ số:
Mặt đất tự nhiên

ptxmax
ptxmin

và

hm = 1.2m

x

z: chiều sâu kể từ đáy móng đến điểm đang xét ứng suất.

Sức chòu tải của nền theo công thức Terzaghi:

So sánh:

z + bt = 8,9 [T/m2] ≤ [p]đy = 9,67 [T/m2]
Với  = 50 tra bảng ta có: N = 0,5 ; Nq = 1,6 ; Nc = 7,3

Vậy chiều dày đệm cát hđ = 1,8m là hợp lý.

Thay số:
207

208

52