Chương 1. Mở đầu
1-
1

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Khái niệm chung
Hầu hết các công trình xây dựng hiện nay đều được đặt trên nền đất và qua thực tế
cho thấy hầu hết các công trình bị hư hỏng đều xuất phát từ việc giải quyết vấn đề nền và
móng chưa được thỏa đáng. Từ đó thấy rằng việc nghiên cứu nền và móng công trình một
cách đầy đủ và toàn diện có một ý nghĩa hết sức to lớn trong quá trình thi
ết kế cũng như
xây dựng công trình. Để công trình tồn tại và sử dụng được một cách bình thường thì
không những kết cấu bên trên mà cả nền và móng đều phải đảm bảo độ ổn định, có đủ độ
bền cần thiết và biến dạng nằm trong phạm vi giới hạn cho phép.
Vì đất có khả năng chịu lực kém hơn nhiều so với các vật liệu xây dựng công trình
nhân tạo nên trong quá trình xây d
ựng thường phải bố trí thêm một bộ phận nhằm giảm
ứng suất tác dụng lên nền đất hoặc và truyền áp lực xuống lớp đất tốt hơn ở dưới sâu, bộ
phận này được gọi là móng công trình.
Nền công trình là vùng đất đá nằm dưới đáy móng chịu tác dụng trực tiếp của tải
trọng do công trình truyền xuống. Móng công trình là phần kéo dài của công trình, ở dưới
đất làm nhiệm v
ụ truyền tải trọng của công trình xuống đất nền. Nếu móng công trình
được đặt trên nền đất tự nhiên thì nền được gọi là nền thiên nhiên. Nếu trong quá trình
xây dựng cần phải xử lý nền đất nhằm làm tăng khả năng chịu tải của nó thì người ta gọi
là nền nhân tạo.
Thiết kế nền móng là một công việc phức tạp vì nó liên quan đến đặc điểm của công
trình thiế
t kế, nền móng công trình lân cận, điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ
văn của khu đất xây dựng. Để thiết kế được một phương án nền móng bảo đảm điều kiện

cường các thí nghiệm hiện trường, kết quả thí nghiệm phải chính xác. Người thiết kế phải
nghiên cứu kỹ điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn, đặc điểm công trình, đề
xu
ất các phương án hợp lý và tính toán chính xác. Khi thi công chú ý không để các yếu tố
tác động làm phá vỡ kết cấu của đất.
1.2. Biến dạng của công trình khi nền lún
Công trình liên hệ với nền đất thông qua móng. Nền đất chịu tác động của tất cả các
tải trọng lên công trình do móng truyền xuống. Biến dạng của nền sẽ làm cho móng bị
lún và làm biến dạng công trình. Như vậy nền – móng – công trình là một hệ thống liên
quan chặt chẽ v
ới nhau, tác dụng qua lại lẫn nhau.
1.2.1. Biến dạng của đất nền
Đất nền có thể bị biến dạng theo phương bất kỳ. Biến dạng đó có thể phân thành các
thành phần theo trục đứng và 2 trục ngang trong hệ toạ độ Đề các. Tuy nhiên các công
trình dân dụng và công nghiệp chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng nên ta chỉ chú ý đến
thành phần thẳng đứng của chuyển vị của đất nền, thành phần đó gọi là độ lún.
Độ lún của nền bao gồm nh
ững thành phần sau:
S = S
nc
+ S
n
+ S
et
+ S
fk
(1.1)
Trong đó:
S
nc


1.2.2.3. Võng xuống, vồng lên
Khi bị các biến dạng này công trình sẽ bị uốn. Thường gặp loại biến dạng này ở
những công trình có độ cứng không lớn. Khi bị võng xuống thì vùng tường phía dưới bị
kéo, vùng trên bị nén. Do các vật liệu như gạch, bêtông chịu kéo kém hơn nhiều so với
chịu nén nên vùng chịu kéo sẽ bị nứt. Trong trường hợp bị vồng lên thì sẽ ngược lại, vết
nứt có thể xuất hiện ở phía trên.
Trong một số công trình dài có thể ở đoạn này thì vồng lên, ở đoạn khác lại võng
xuống. Khi vồng lên hoặc võng xuống nếu công trình có độ cứng càng lớn thì độ võng
càng giảm và ứng suất bổ sung xuất hiện trong kết cấu sẽ càng tăng.
1.2.2.4. Lệch (vênh)
Xuất hiện khi các phần gần nhau của công trình bị lún chênh nhau nhiều và các
phần đó vẫn giữ nguyên vị trí thẳng đứng.
1.2.2.5. Xoắn
Hiện tượng xoắn quan sát thấy khi công trình bị nghiêng không như nhau theo chiều
dọc và đặc biệt khi sự nghiêng của công trình phát triển theo hai hướng khác nhau.
Các loại biến dạng như nghiêng, võng xuống, vồng lên, lệch, xoắn là do sự lún
không đều gây ra. Sự lún không đều làm xuất hiện các ứng suất bổ sung trong các kết cấu
siêu tĩnh và nhiều khi làm cho kết cấu bị hư hỏng.
1.2.3. Nguyên nhân của sự lún không đều
Sự lún không đều, đặc biệt khi có trị số lớn rất nguy hiểm cho kết cấu siêu tĩnh, gây
cản trở đối với việc sử dụng công trình, làm mất mỹ quan công trình. Do đó phải khống
chế sự lún không đều để nó không vượt quá trị số giới hạn cho phép.
Các nguyên nhân gây ra sự lún không đều:
1.2.3.1. Do tính nén lún của đất phân bố không đồng đều trong mặt bằng và do địa hình
phức tạp
Do trong nền đất có lớp đất yếu có chiều dày thay đổi nhiều, lúc đó nếu tải trọng
xuống các móng như nhau và kích thước các móng như nhau thì dưới móng nào có chiều
dày lớn hơn, móng đó sẽ lún nhiều hơn. Ngoài ra lúc đó đáy lớp đất có độ dốc lớn và có
thể toàn bộ hoặc một phần của lớp đất sẽ trượt tương hỗ với lớp phía dưới làm cho công

như nhau thì sẽ xảy ra sự lún không đều.
Sự gia tải gần móng, tải trọng của các móng lân cận, có vai trò to lớn trong việc gây
ra độ lún bổ sung và lún lệch, đặc biệt là ảnh hưởng của các ngôi nhà xây dựng gần nhau
(đóng cọc, các phương tiệ
n vận tải, gia tải các móng không đều).
1.3. Các biện pháp kết cấu nhằm giảm ảnh hưởng của lún không đều
Khi công trình bị lún không đều thì trong các kết cấu như tường, khung, sàn mái sẽ
xuất hiện các nội lực bổ sung có thể làm nứt hỏng kết cấu. Để bảo vệ kết cấu khỏi bị hư
hỏng ta có thể dùng các biện pháp kết cấu để giảm ảnh hưởng của s
ự lún không đều. Các
biện pháp này nhằm vào 2 hướng: Giảm sự chênh lệch độ lún để ứng suất phụ thêm
không lớn; tăng độ bền của kết cấu để có thể chịu được các ứng suất bổ sung do lún
không đều gây ra mà không bị hư hỏng.
Các biện pháp theo hướng thứ nhất:
1. Cắt công trình bằng khe lún

Hình 1.1. Biến dạng của công trình đã cắt bằng khe lún.
Khe nhiệt chỉ cắt công trình từ mái đến đỉnh móng còn khe lún cắt công trình từ mái
đến hết móng. Khe lún cắt nhà ra thành từng phần ngắn, biệt lập với nhau và độ lún lệch
trong từng phần đó sẽ giảm, làm giảm ứng suất bổ sung trong kết cấu nên không bị hỏng.
Tuy vậy việc làm khe lún cũng gặp phải một số khó khăn như: tăng s
ố tường ngang gây
khó khăn cho việc sử dụng công trình, khai thác các đường ống cấp thoát nước, hơi...
Chương 1. Mở đầu
1-
5

Mỗi phần công trình được cắt ra bằng khe lún có thể lún không đều, bị nghiêng ra xa
nhau hoặc nghiêng vào nhau, lúc đó mỹ quan của công trình khó được đảm bảo. Do đó
khe lún chỉ làm khi thật cần thiết như: