Giáo trình môn cơ sở kỹ thuật
xây dựng

Nền và móng

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
73
CHƯƠNG III: MÓNG CỌC
ß1. CÁC KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
1.1. Khái niệm.

hai bộ phận chính là
cọc và đài cọc.
- Cọc : Là kết
cấu có chiều dài lớn so
với bề rộng tiết diện
ngang, được đóng hay
thi công tại chỗ vào
lòng đất, đá,
để truyền
tải trọng công trình
xuống các tầng đất, đá
sâu hơn nhằm cho
công trình trình bên
trên đạt các yêu cầu
của trạng thái giới hạn
a
)
b
)
Cäng trçnh bãn trãn
Âaìi coüc
Coüc
Hình 3.1: a) Móng cọc đài thấp; b) Móng cọc đài cao

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
74

xảy ra phá hoại, xác định bằng tính toán hoặc thí nghiệm.
- Tải trọng thiết kế của cọc: Là giá trị tải trọng dự tính tác dụng lên cọc.
- Móng cọc đài thấp: Là móng cọc có đài cọc nằm dưới mặt đất thiên nhiên, sự
làm việc của móng này với giả thiết toàn bộ tải tr
ọng ngang do đất từ đáy đài trở lên
chịu.
- Móng cọc đài cao: Là móng cọc có đài cọc nằm cao hơn mặt đất tự nhiên, lúc
này toàn bộ tải trọng đứng và ngang đều do các cọc trong móng chịu. Thường gặp ở
móng cọc các mố trụ cầu, cầu cảng, .v.v.
Sự làm việc của móng cọc đài cao và móng cọc đài thấp khác nhau nên tính toán
cũng khác nhau.
1.2. Phân loại cọc, móng cọc
1.2.1. Dự
a vào vật liệu chế tạo cọc, người ta phân thành các loại :
Cọc gỗ: Vật liệu sử dụng là gỗ, chiều dài từ 5
÷
7m, đường kính .
cm3020 −
Cọc tre: Sử dụng các loại tre gốc, đặc chắc.
Cọc bê tông: Vật liệu là bê tông, sử dụng cho cọc chịu nén.
Cọc Bê tông cốt thép: Loại cọc này được sử dụng nhiều nhất.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
75
Cọc thép: Vật liệu thép I, H, C, loại cọc này dễ bị gỉ khi tiếp xúc với nước, đặc
biệt là nước mặn.

* Một số ưu điểm và phạm
vi sử dụng.
- Móng cọc loại này
có thể hạ sâu 30 – 35m
trong nền đất cát hoặc cát
pha. Tiết diện cọc từ
20x20 – 40x40, nếu cọc có
chiều dài lớn thì đ
úc thành
từng đốt rồi hạ xuống độ
sâu thiết kế.
Hình 3.2: Sơ đồ thi công cọc đóng BTCT
- Thi công dễ dàng và cơ giới hóa hoàn toàn trong thi công hạ cọc.
- Chi phí xây dựng móng không cao.
- Chất lượng cọc đảm bảo.
b. Cọc hạ bằng phương pháp xói nước.
Thường gặp đối với các cọc có tiết diện lớn, cọc hạ qua các lớp đất cứng, biện
pháp hạ cọc gặp khó khăn khi dùng phương pháp thông thường.
Đặc đ
iểm của phương pháp thi công này là dùng tia nước có áp lực cao, xói đất
dưới mũi cọc, đồng thời vì có áp suất lớn, nước còn theo dọc thân cọc lên trên làm
giảm ma sát xung quanh cọc, kết quả là cọc sẽ tụt xuống khi dùng búa đóng nhẹ lên
đầu cọc.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
76

nhiều.
- Công nghệ không phức tạp.
c. Cọc xoắn.
Cọc xoắn bao gồm hai bộ phận là thân cọc
bằng bê tông cốt thép hay ống thép và để bằng kim
loại đúc hay hàn với 1,25 vòng xoắn. Đường kính vòng
vít xoắn bằng
đường kính thân cọc.
5,83÷
Hình 3.3: Sơ đồ hạ cọc bằng
phương pháp xói nước
1-Cọc; 2-ống xói nước;
3- Búa đóng; 4- Đai giữ
1
2
Cọc được hạ xuống đất nhờ thiết bị quay đặc biệt
quay bằng động cơ điện và nhờ hệ thống bánh răng
truyền động làm cho cọc bị xoay và xuyên vào đất. Loại
cọc này được sử dụng cho các công trình cầu cảng, cột
điện, cao thế...
Ưu điểm của loại cọc xoắn là việc hạ cọc xoắ
n
được êm thuận, không có rung động. Thuận lợi khi xây
dựng công trình gồm các công trình cũ trong thành phố.
Cọc xoắn chịu tải trọng dọc trục rất lớn vì có đáy mở
rộng, đặc biệt khả năng chống nhổ của cọc xoắn cũng
rất lớn. Tuy nhiên sử dụng cọc xoắn thì thiết bị thi công
phức tạp và chỉ sử dụng cho các loại đất nền mề
m yếu,
không thể dùng với các loại đất lẫn nhiều sỏi đá hoặc

trong cọc
- Có thể hạ cọc đến sâu rất lớn
mà không cần đến móng giếng chìm
hoặc gi
ếng chìm hơi ép ảnh hưởng sức
khoẻ công nhân.
- Có thể sử dụng với bất kỳ tình hình địa chất thủy văn.
- Có thể thi công quanh năm và toàn bộ công tác thực hiện trên mặt nước, do
vậy nâng cao được năng suất thi công.
Cọc ống được áp dụng rộng rãi trong khoảng 20
÷
25 năm trở lại đây. Ở nước ta
móng cọc ống được sử dụng khi xây dựng lại cầu Hàm Rồng, đường kính cọc có
D=1,55m.
Để dễ dàng trong việc sản xuất và vận chuyển, người ta chế tạo cọc ống thành
từng đốt 5
12m và khi hạ nối lại với nhau.
÷
e. Loại cọc đổ tại chỗ (Cọc khoan nhồi) :
Đây là loại móng sâu thịnh hành nhất trong xây dựng ở nước ta trong 10 năm
trở lại đây.
Đường kính cọc từ 60
÷
300 cm, các cọc có đường kính <76 cm được xem là cọc
nhỏ, cọc có đường kính >76 cm được xem là cọc lớn. Việc tạo lỗ có nhiều cách: Có thể
đào bằng thủ công, hoặc khoan bằng các tổ hợp máy khoan hiện đại. Với việc sử dụng
các tổ hợp khoan hiện đại người ta có thể hạ cọc đến độ sâu rất lớn và đường kính lớn
(Cầu Thuận Phước cọc khoan nhồi đường kính 2.5m, chiề
u sâu hạ cọc 50 – 70 mét,
Cầu Mỹ Thuận: Cọc khoan nhồi đường kính 2.5m, chiều sâu hạ cọc đến hàng trăm

Hỡnh 3.6: Cỏc giai on ch yu khi thi cụng cc khoan nhi. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
79

Việc giữ vách cho cọc có thể dùng ống vách hạ xuống để khoan lỗ, đến khi đổ
bê tông thì rút lên, cách này đảm bảo chất lượng cọc nhưng với cọc có chiều sâu lớn thì
việc hạ và rút ống vách sẽ gặp khó khăn, nhiều lúc để lại trong nền đất thì chi phí thép
ống vách cũng khá lớn. Do vậy người ta hạ ống vách một đọan 5-10m vào đất, còn độ
sâu tiếp theo để giữ thành hố khoan người ta dùng dung d
ịch Bentonite để giữ thành hố
thành hố khoan không bị sạt.
* Ưu khuyết điểm của cọc khoan nhồi:
Ưu điểm chính :
- Rút bớt được công đoạn đúc cọc, do đó không còn các khâu xây dựng bãi đúc,
lắp dựng ván khuôn ...
- Vì cọc đúc ngay tại móng nên dễ thay đổi kích thước hình học của cọc như
chiều dài, đường kính ... để phù hợp với thực trạng đất nề
n.
- Có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua các
chướng ngại vật như đá, đất cứng bằng cách sử dụng các dụng cụ như khoan choòng,
máy phá đá, nổ mìn...
- Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả năng làm việc của vật liệu, giảm
được số cọc trong móng, có thể bố trí cốt thép phù hợp với điều ki
ện chịu lực của cọc.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
80
- Thí nghiệm thử động biến dạng nhỏ PIT (Pile Integrity Test) để kiểm tra độ
toàn vẹn của cọc.
- Thí nghiệm thử động biến dạng lớn PDA (Pile Dynamic Analysis) để xác định
sức chịu tải của cọc.
- Thí nghiệm nén tĩnh để xác định sức chịu tải của cọc : Đối với công trình cầu,
thường sử dụng phương pháp thí nghiệm Osterberg để xác định sức chịu tải (Phươ
ng
pháp này áp dụng thí nghiệm cọc ở cầu Mỹ Thuận, cầu Cần Thơ, …) tuy nhiên chi phí
lớn.
* Nhận xét: Cọc khoan nhồi thuộc một trong những công nghệ thi công móng công
trình tương đối mới ở nước ta, nó có nhiều ưu điểm như đã phân tích trên. Tuy nhiên
hiện nay hầu như tất cả các công trình cầu sử dụng loại móng này đều có vấn đề về
chất lượng cọc, việc xử
lý các sự cố rất khó khăn và tốn kém. Do vậy khi sử dụng loại
móng này cần quản lý chặt chẽ trong tất cả các bước của quy trình thi công để đảm bảo
chất lượng cọc.
f. Móng cọc Barét
Cọc Barét thuộc loại cọc bê tông cốt thép đỗ tại
chỗ như cọc khoan nhồi, tiết diện ngang thân cọc có
dạng hình chữ nhật từ 1,5x2,5m đến 2,5x4m.
b
a
bc
ac

- Đặt cốt thép vào lòng cọc;
- Đổ bê tông lấp lòng cọc;
Hình 3.8: Mặt cắt ngang cọc ống
thép nhồi bê tông
- Kiểm tra chất lượng cọc, thử tải cọc.
Cọc được thi công theo phương pháp đóng

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng

nng 9/2006 CHNG III TRANG
81
cc bng bỳa ri t do. Cc ng thộp c sn xut ti nh mỏy theo cụng ngh hn
xon c, vt liu lm cc ng thộp, cú chiu dy 12-14mm, mi cc c bt kớn. Cc
c chia thnh tng on 15 20m v ni li bng cỏc mt bớch khi h xung.
Sau khi h cc xung cao thit k, tin hnh lm sch, lp t ct thộp v bờ
tụng Mỏc 300 400 lp lũng cc.
* Nhn xột:
Loi cc ny cú cht lng tt, rt tt v mt chu lc, phỏt huy ti a s
lm vic ca vt liu, thộp chu kộo v bờ tụng chu nộn. ngh nờn thit k, so sỏnh
v ỏp dng loi cc ny cỏc cụng trỡnh cu trung, cu ln trong cỏc iu kin phự
hp. Loi cc ny ó c s dng thi cụng tr cu Bớnh vi 231 cc ng thộp vi
chiu di m
i cc khong 40m.
h. Cc Shin-so
Múng Shin so l mt loi múng cc cú ng kớnh ln, sc chu ti rt ln, ỏp
dng phự hp khi xõy dng cỏc tr cu chu ti trng ln, tr cú chiu cao ln. õy l
mt trong cỏc cụng ngh mi trong xõy dng múng sõu.
* u im:

Båm væîa láúp âáöy
Âäø bã täng
6. Båm væîa
5. Âäø bã täng4. Làõp âàût cäút theïp
Hình 3.9: Trình tự các bước thi công cọc Shin-so

Trong các bước trên, công tác đào đất được thực hiện bằng nhân công và các
thiết bị nhỏ như xẻng và khoan tay. Các bản vách bằng thép được lắp đặt xung quanh
để chống áp lực ngang của đất trong suốt quá trình đào. Sau khi công tác đào được
thực hiện xong, tiến hành lắp ráp cốt thép, đặt và cố định vị trí, sau đó tiến hành đổ bê
tông cọc và bơm vữa lấp đáy.
* Nhận xét: Công nghệ thi công móng Shin-so này có nhiề
u ưu điểm như trên, phù hợp
để làm móng trong xây dựng cầu lớn ở nước ta. Cầu
Bãi cháy ở Quảng Ninh, phần cầu dẫn sử dụng loại
móng này.
i. Cọc mở rộng chân :
Mở rộng chân cọc là một trong những biện
pháp làm tăng sức chịu tải của cọc.
Việc mở rộng chân cọc có thể thực hiện bằng
nhiều phương pháp: Phương pháp nổ
phá, phương
pháp khoan hoặc các phương pháp cơ học khác.
Trong đó có phương pháp nổ phá được sử dụng rộng
rãi nhất.
Hình 3.10: Cọc mở rộng chân


khụng quỏ 1% chiu di, khụng vừng quỏ 12 cm, ng kớnh chờnh lch khụng quỏ
1cm trờn 1m di.
Nu l cc ln ng kớnh thng t 18
ữ
30cm, chiu di t 4,5 n 12m, nu
ghộp ba hoc ghộp bn chiu di cú th n 20
ữ
25m.
Vic ch to tt nht l dựng c gii, rc b ht v cõy, ca u cc v vỏt mi
cc. nh cc phi c bo v bng ai thộp bo v u cc. Mi cc vỏt nhn v
bt thộp khụng toố khi úng. Khi chiu di ln cú th ni cc, khi cn tit din ln
cú th ghộp 3 hoc 4 cõy li vi nhau. C
u to th hin hỡnh v sau:

2
D
Sồ õọử gheùp 3 coỹc
Sồ õọử coỹc õồn
1
5
9
8
7
6
5
3
1/ Thỏn coỹc gọự
2/ ai theùp
3/ Voớ chuỷp theùp bởt
muợi coỹc

Vt liu lm cc: Cc bờtụng ct thộp thng dựng bờtụng Mỏc

200, tuy
nhiờn khi thit k thng dựng bờtụng Mỏc 250
ữ
300 m bo an ton cht lng
cc. Cũn vi cc bờtụng ct thộp ng sut trc thỡ s dng bờtụng mỏc
400 i vi
múng cc i cao v bờtụng M
300 i vi múng cc i thp.


Chiu di cc bờtụng ct thộp ỳc sn cú th t 5
ữ
6m 25m, cú khi t n
40
45m (nu cc di thỡ ch to tng t ri ni li vi nhau khi úng chiu di on
t 6
ữ
8m). Chiu di on cc ỳc sn ph thuc ch yu vo iu kin thi cụng (thit
b ch to, vn chuyn, cu lp, h cc...) v liờn quan n tit din chu lc, chng hn
i vi cc tit din c thng hn ch chiu di nh trong bng sau :
ữ
ữ
Bng 3.1: Chiu di ti a ca cc c bờtụng c
t thộp thng
Kớch thc tit din (cm) 20 25 30 85 40 45
Chiu di ti a (m) 5 12 15 18 21 25

T s gia chiu di (l) trờn b rng (b) hoc ng kớnh cc (d) gi l mnh

ì
30cm, 35
ì
35cm,

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng

nng 9/2006 CHNG III TRANG
85
40
ì
40cm. Chiu di ca loi cc ny khụng vt quỏ tr s cho bng (3.1), ng thi
phự hp khi thi cụng thụng thng ngi ta ch to kớch thc cc nh sau:
Cc tit din 20
ì
20
ữ
30
ì
30 cm chiu di <10m
Cc tit din 30
ì
30
ữ
30
ì
30 cm chiu di >10m
Cu to ct thộp cho cc :

a
2
1
Khi coỹc tióỳt dióỷn nhoớ, chởu neùnKhi coỹc chởu lổỷc lồùn hoỷc tióỳt
dióỷn lồùn
1, 1a/ Cọỳt chởu lổỷc chờnh;
2/ Cọỳt theùp õaiHỡnh 3.15: Mt ct ngang thõn cc

- Ct thộp s 1 l ct dc chu lc chớnh ca cc khi vn chuyn, cu lp cng
nh chu lc ngang i vi múng cc i cao.
Qui nh ct chu lc cú ng kớnh mm10
, thộp CII (AII).
- Ct thộp s 2 - Ct thộp ai dựng chu lc ct v nh v khung thộp, ct ai
ng kớnh
, cú th ch to ct ai theo dng ri hoc xon.
8,6
2
2
ai xoừnai rồỡiHỡnh 3.16: Cu to ct thộp ai cho ccSimpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng


Hỡnh 3.17: Chi tit ct thộp mi cc 5x50
Lổồùi thúng
Lổồùi coù neo
Cọỳt theùp moùc cỏứuHỡnh 3.18: Li thộp u cc v ct thộp múc cu

- Khi cc di cú th ni cc t cỏc t ch to sn, chi tit mi ni cú th nh sau:
>60
d
-
2
0
x
2
d
-
2
0
x
2
d
d
d
20 20

kh n
ng chu
lc.
Sau khi
ni cc, cn quột
mt lp bitum
bo v thộp
khụng b g.
d
Baớn taùp
ổồỡng haỡnỡng haỡn
Theùp goùc L
d
ổồ
Hỡnh 3.20: Chi tit mi ni cc

ò3.

CU TO I CC
i cc l kt cu dựng liờn kt cỏc cc li vi nhau v phõn b ti trng ca
cụng trỡnh lờn cỏc cc.
i cc thng c ch to bng bờ tụng, bờ tụng ct thộp v cú th ti ch
hoc lp ghộp trong cỏc cụng trỡnh cu ng, thu li, dõn dng thỡ phn ln i cc
c thi cụng ti ch. i cc lp ghộp ớt
c s dng hn, ch yu vi cụng trỡnh
xõy dng dõn dng v cụng nghip.
Mỏc bờ tụng khụng c nh hn 200 i vi i cc lp ghộp v khụng c
nh hn 150 vi i cc ỳc ti ch. Trong thc t thit k thỡ nờn chn mỏc bờ tụng
i cc 200.
Hỡnh dỏng v kớch thc mt bng ca nh i ph thuc vo hỡnh dỏng, kớch

thép dọc ăn sâu vào đài lớn hơn 20
φ
đối với
thép có gờ và lớn hơn 30-40
φ
đối với thép
không có gờ.
d
L
L L
c
t
hd
a
hm
- Khoảng cách từ mép đài đến mép
hàng cọc ngoài cùng c ≥ 25cm đối với các
công trình cầu đường và thuỷ lợi và c ≥ 5cm
đối với các công trình xây dựng dân dụng và
công nghiệp.
- Khoảng cách từ tim cọc đến tim cọc
gần nhau trong đài L ≥ 3d đối với cọc ma sát
và L ≥ 2d đối với cọc chống (TCXD 205-
1998).
- Lớp bê tông lót móng chiều dày
t=
10
có thể sử dụng bê tông gạch vỡ hoặc bê tông đá 4x6.
,cm20
Hình 3.21: Cấu tạo đài cọc

4.2. Độ lún của nhóm cọc.
Ta phân tích trạng thái ứng suất trong đất do cọc đơn và nhóm cọc gây ra khi có
cùng trị số tải trọng P tác dụng lên mỗi cọc. Trạng thái ứng suất do cọc đơn và nhóm
cọc gây ra như hình vẽ. Rõ ràng nếu các cọc càng gần nhau thì ứng suất
z
σ
do cả
nhóm cọc gây ra sẽ lớn hơn rất nhiều so với ứng suất do mỗi cọc gây ra. Vì vậy độ lún

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
89
của nhóm cọc lớn hơn độ lún của cọc đơn. Độ lún của một nhóm cọc ma sát có số
lượng cọc nhiều sẽ lớn hơn so với nhóm cọc có ít cọc hơn khi cùng điều kiện đất nền.
Khi khoảng cách giữa các cọc trong nhóm đạt đến một trị số nhất định nào đó
thì thực tế có thể coi sự làm việc của cọc đơn và cọc trong nhóm không khác nhau.
Kinh nghi
ệm cho thấy trị số này tối thiểu là 6d.
4.3. Khả năng chịu tải của nhóm cọc.
Trong nền đất rời quá trình hạ
cọc bằng phương pháp đóng hay ép
thường nén chặt đất nền, vì vậy sức
chịu tải của nhóm cọc có thể lớn hơn
tổng sức chịu tải của các cọc đơn
trong nhóm.
Trong nền đất dính, sức chịu
tải của nhóm c

Sức chịu tải của cọc đơn là một đại lượng rất quan trọng, được sử dụng trong
suốt quá trình sử dụng móng cọc. Việc xác định chính xác đại lượng này là một công
việc hết sức quan trọng và nó ảnh hưởng lớn đến sự an toàn của công trình và giá thành
của công trình.
C
ọc trong móng có thể bị phá hoại do một trong hai nguyên nhân sau:
- Bản thân cường độ vật liệu làm cọc bị phá hoại;
- Đất nền không đủ sức chịu đựng.
Do vậy khi thiết kế cần phải xác định cả hai trị số về sức chịu tải của cọc: Sức
chịu tải của cọc theo cường độ vật liệu (P
vl
) và sức chị tải theo cường độ đất nền (P
đn
).
Trị số nhỏ nhất trong hai trị số này được chọn và đưa vào để tính toán và thiết kế. Tức
là P
chọn
=min(P
vl
, P
đn
). Tuy nhiên cần chú ý là hai trị số này không lệch nhau quá nhiều

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
90
để đảm bảo điều kiện kinh tế, và trong mọi trường hợp thì không để xảy ra P

Đối với cọc có đường kính d>2m lấy m=1,00
5.2.1.2. Cọc Bê tông cốt thép tiết diện đặc
Sức chịu tải của cọc Bê tông cốt thép tiết diện đặc được xác định theo công
thức:
P
vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ R
b
.F
b
) (3.3)
Trong đó: P - Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu;
R
a
,F
a
- Cường độ chịu nén tính toán và diện tích cốt thép dọc trong cọc;
R
b
,F
b
- Cường độ chịu nén của bê tông và diện tích mặt cắt ngang của
thân cọc (phần bê tông);
ϕ - Hệ số uốn dọc của cọc. Khi móng cọc đài thấp, cọc xuyên qua các lớp
đất khác với các loại kề dưới thì ϕ = 1. Khi cọc xuyên qua than bùn, đất sét yếu, bùn
cũng như khi móng cọc đài cao, sự uốn dọc được kể đến trong phạm vi chiều dài tự do

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
91
5.2.1.3. Cọc ống bê tông cốt thép chịu nén
Khi tỷ số giữa chiều dài tính toán và đường kính cọc l
tt
/d < 12 thì P
vl
tính theo
công thức sau:
P
vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ R
b
.F
b
+ 2,5.R
ax
.F
ax
) (3.4)
Trong đó:
F
b
- diện tích tiết diện ngang của lõi bê tông (phần nằm trong cốt đai)
R
ax

vl
= ϕ(R
a
.F
a
+ m
1
. m
2
.R
b
.F
b
) (3.6)
Trong đó: ϕ, R
a
,F
a
,R
b
,F
b
- như ở công thức (3.3)
m
1
- Hệ số điều kiện làm việc, đối với cọc được nhồi bê tông qua ống dịch
chuyển thẳng đứng thì m
1
= 0,85.
m

* Thiế
t bị thí nghiệm:
Thiết bị thí nghiệm gồm hệ gia tải, hệ tạo phản lực và hệ đo đạc, quan trắc.

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trng I HC BCH KHOA NNG Nhúm chuyờn mụn CH-Nn Múng
B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng

nng 9/2006 CHNG III TRANG
92
- H gia ti gm kớch thu lc, bm v h thng thu lc, m bo khụng rũ r
v hot ng an ton di ỏp lc khụng nh hn 150% ỏp lc lm vic, v cú kh nng
gi ti cp ln nht khụng ớt hn 24 gi.
- H o c quan trc bao gm thit b, dng c o ti trng tỏc dng lờn u
cc, o chuyn v
ca cc, mỏy thu chun, dm chun v dng c kp u cc.
- H to phn lc cú th dựng mt trong ba s sau:
+ Dựng cc neo lm i trng, cỏc cc neo c liờn kt bng dm thộp, khong
cỏch gia cỏc cc neo v cc thớ nghim khụng nh hn 5 ln ng kớnh cc neo.
+ Dựng cỏc khi vt liu lm i trng: thng l cỏc khi bờ tụng ỳc sn
ho
c dựng phụi thộp...
+ Dựng trng lng bn thõn cc v ma sỏt xung quanh cc lm i trng cho
kớch thu lc (Thớ nghim hp Osterberg - thng s dng th ti tnh cc khoan
nhi ng kớnh ln).
1
5
3
4
6

B mụn C s k thut Xõy dng Bi ging Nn v Múng

nng 9/2006 CHNG III TRANG
93

1
4
2
3
1/ Phỏửn trón cuớa coỹc thờ nghióỷm
2/ Phỏửn dổồùi cuớa coỹc thờ nghióỷm
3/ Caùc baớn theùp daỡy
4/ Hóỷ thọỳng kờch thuyớ lổỷcHỡnh 2.25: Dựng trng lng bn thõn ca cc lm i trng

* Chun b thớ nghim:
- Chun b cc thớ nghim: Cc thớ nghim phi ỳng cỏc tiờu chun v thi cụng
v nghim thu cc. Vic thớ nghim ch thc hin cho cỏc cc ó thi gian phc hi
cu trỳc t. Thi gian cc ngh t khi kt thỳc thi cụng n khi thớ ngim c quy
nh nh sau: Ti thiu 21 ngy i vi cc khoan nhi v 7 ngy i vi cc
úng
gang, i trng.
g o chuyn v: dng c kp, gỏ u cc, ng h o chuyn
, mia
ng theo tng c
p tng dn, tr s mi cp ti t
eo. Tc chuyn v c xem l n nh quy c khi lỳn
ian gi mi cp ti l 30 phỳt, riờng cp ti

Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
94
+ Vật liệu cọc bị phá hoại, nứt vỡ đầu cọc.
t ngột và nhanh.
cọc đơn, việc xác định sức chịu tải giới hạn của cọc
ạn
trọng
thí nghiệm và tải trọng thực tế tác dụng lên công trình, theo quy phạm lấy ξ=0,2.
øu âä an hãû T-S
a) b) c)
+ Độ lún của cọc tăng độ
* Kết quả thí nghiệm:
Từ kết quả ghi chép được, vẽ biểu đồ quan hệ tải trọng - độ lún để phân tích,
đánh giá, xác định sức chịu tải của
có thể
dùng các phương pháp sau:
+ Trường hợp đường cong quan hệ P-S (tải trọng - độ lún) biến đổi nhanh (Hình
3.26a), thể hiện rõ sự thay đổi đột ngột của độ lún (điểm uốn), sức chịu tải giới h
được xác định bằng tải trọng ứng với điểm có đường cong thay đổi đột ngột độ dốc.
+ Trường hợp nếu đường cong biến đổi chậm, khó xác đị
nh được điểm uốn
(Hình 3.26b) thì xác định P
gh
tương ứng với độ lún giới hạn S
gh
, với S
gh


lún cho hép cm.
P(Tấn) 10 20 30 40 50 60 70 80 90
S(mm) 2 3,6 6,8 8,9 13,5 17,9 24,5 32,8 39,8

Giải:
định tải trọng giới hạn
ức chịu tải cho phép của c c:

Dựa vào kết quả thí nghiệm, ta xây dựng
đồ thị quan hệ S = f(P) như hình vẽ (3.27), từ đồ
thị, ứng với độ lún giới hạn S
gh
= 0,2[S]
=0,2.80=16mm, ta xác
tương ứng là P
gh
= 62T.
S ọ
T
F
P][
P
s
gh
31
0,2
62
===


Nội dung phương pháp: Sau khi đã hạ cọc đến một
độ sâu nào đó (thường là độ sâu thiết kế) ta dùng một loại
búa có trọng l
ượng nhất định đóng một nhát vào cọc thì
cọc sẽ bị lún xuống, trị số độ lún đó còn gọi là độ chối của
cọc, ký hiệu là e.
Để xác định độ chối e khi thí nghiệm cần theo dõi
độ lún của cọc qua các vạch đánh dấu sẵn trên thân cọc. Vì
tốc độ đóng cọc tương đối nhanh nên không thể theo dõi
độ lún sau từng nhát búa mà người ta thường lấy độ lún
trung bình sau một s
ố nhát búa và tính độ chối theo công thức:
Hình 3.28: Các vạch
quan sát độ lún của cọc

n
s
e =
(3.7)
Với s - Độ lún tổng cộng sau n nhát búa;
n - Số nhát búa, với các loại búa có tốc độ chậm như búa treo và búa đơn động
thường lấy e là độ lún trung bình sau 10 nhát búa. Với búa Dieziel, búa song động thì
lấy n là số nhát búa trong một phút đóng cọc.
Qua thực tế cho thấy, với cùng một loại búa rơi từ cùng một độ cao nhất định
đóng xuống hai cọc khác nhau, nếu cọc nào có độ chối e lớn hơn thì có thể nói rằng
cọc
đó có sức chịu tải kém hơn.
Yêu cầu của phương pháp là tìm được mối quan hệ giữa tải trọng cực hạn của
cọc và độ lún của nó: P
gh

Q - Trọng lượng quả búa rơi;
q - Trọng lượng cọc+mũ cọc+đệm cọc+cọc dẫn (nếu có);
H - Chiều cao búa rơi;
k - Hệ số phục hồi khi va chạm, khi thép, gang va chạm với gỗ ta lấy
k=0,45, k
2
=0,2;
n - Hệ số phụ thuộc vào vật liệu cọc và điều kiện đóng cọc;
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Nhóm chuyên môn CHĐ-Nền Móng
Bộ môn Cơ sở kỹ thuật Xây dựng Bài giảng Nền và Móng

Đà nẵng 9/2006 CHƯƠNG III TRANG
96
Bảng 3.5: Hệ số n
Vật liệu cọc và điều kiện đóng cọc Hệ số n daN/cm
2
Cọc gỗ khi không có đệm cọc
Cọc gỗ có đệm cọc
Cọc BTCT có đệm gỗ
Cọc thép không có đệm
10
8
15
50
Sức chịu tải tính toán của cọc:


Đài thấp 0,85 0,9 1,00 1,00
Công thức xác định độ chối e biến đổi từ (3.9)

qQ
qkQ
nFPP
nFQHmK
e
tttt
o
+
+
+
=
2
22
.
)(
(3.10)
Để đảm bảo cho công thức tính sức chịu tải của cọc ít sai số nên chọn búa sao
cho độ chối e ≥ 2mm, nhưng cũng không quá nặng tức e ≤ 30 - 50mm.
Theo TCXD 205 - 1998 công thức xác định sức chịu tải giới hạn của cọc như
sau:

]1
qQ
qkQ
enF
QH4
1[

- Hệ số an toàn, thường lấy bằng 6.
+ Công thức của Crandall

))(
2
(
1
1
2
2
qQ
e
e
QH
K
P
dyn
++
=
(3.13)
Trong đó: e
1
– Độ chối đàn hồi;
K
2
– Hệ số an toàn, thường lấy bằng 4;
+ Công thức theo tạp chí Engineering New:

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com