Bài giảng Nền móng: Chương 5 - Nguyễn Hữu Thái

Chương 5 - Móng cọc. Chương này gồm có những nội dung chính sau: Khái niệm chung, phân loại cọc và móng cọc, sự làm việc của cọc và đất bao quanh cọc, xác định sức chịu tải của cọc đơn, tính nền và móng cọc đài thấp theo trạng thái giới hạn, thiết kế móng cọc đài thấp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nền móng: Chương 5 - Nguyễn Hữu TháiNền MónggChương V: Móng cọcNGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHNỀN MÓNG§5.1 Khái niệm chungI. Cấu tạo móng cọc:- Gồm 3 bộ phận: cọc, đài cọc, đất bao quanh cọcCọc là bộ phận chính có tác dụng truyền tải trọng từcông trình lên đất ở đầu mũi và xung quanh cọc.MNNĐài cọc liên kết các cọc thành một khối và phân phốitải ttrọng công t ì h lê các cọc.ô trình lên áĐất xung quanh cọc được cọc lèn chặt tiếp thu mộtphần tải trọng và phân bố đều hơn lên đất đầu mũicọc.II. Phạm vi và trường hợp áp dụng:1. Phạm vi áp dụng- MC có thể coi là biện pháp xử lý sâu, có tác dụng truyềntải trọng từ c.trình tới lớp đất có cường độ lớn ở đầu mũicọc và xung quanh móng.ọgqg- Dùng khi tải trọng công trình tương đối lớn, lớp đất tốtnằm sâu, mực nước ngầm tương đối cao.Hình: Cấu tạo móng cọc- Dùng ở những bộ phận chịu tải trọng lớn hoặc những chỗa) Đài thấp; b) Đài cao;đất yếu.1- cọc; 2- đài cọc; 3- công trìnhNGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHNỀN MÓNG212. Các trường hợp áp dụnga) Khi một hay nhiều lớp đất bên trên cótính nén lún lớn và quá yếu để chịu tảitrọng do công trình truyền xuống, cọcđược dùng để truyền tải trọng xuống tầngđất đá cứng nằm d ới (hì h 11 1 ) Khiứằ dưới (hình 11.1a).tầng đất đá cứng ở sâu không chạm tớiđược, cọc được dùng để truyền tải trọngcông trình lên đất chủ yếu nhờ sức chốngma sát ở mặt tiếp xúc giữa đất và cọc.(hình 11.1b)b) Khi chịu lực ngang (xem Hình 11.1c),móng cọc chống lại bằng cách uốn congtrong khi vẫn chịu tải trọng thẳng đứng dogịọ gggHình 11.1 Những trường hợp cầndùng móng cọccông trình truyền xuống. Tình huống nàythường gặp trong thiết kế và xây dựng cáccông trình chắn đất và móng của các công trình cao tầng chịu tác dụng của giómạnh hay lực động đất.NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHNỀN MÓNG3c) Trong trường hợp, đất trương nở và đất lún sụt xuất hiện tại vị trí dự định xâydựng công trình. Đất trương nở và co ngót khi độ ẩm của nó tăng và giảm, áp lựctrương nở của đất là đáng kể. Nếu dùng móng nông trong trường hợp như vậy, côngtrình sẽ phải chịu sự hư hại lớn. Tuy nhiên, có thể lựa chọn móng cọc với cọc kéodài qua vùng có hiện tượng trương nở và co ngót. (Xem Hình 11.1d)d) Móng một số công trình như tháptruyền hình, giàn khoan ngoài khơi, vàmóng bè nằm dưới mực nước thườngchịu lực đẩy nổi. Đôi khi cọc được dùngcho các móng này để chống lại lực đẩynổi. (Xem Hình 11.1e.)e) Mố và trụ cầu luôn được xây dựngtrên móng cọc để tránh làm giảm khảnăng chịu tải mà móng nông có thể chịudo xói mòn đất trên bề mặt. (Xem Hình11.1f.)11 1f )III. Ưu điểm nổi bật của MC:- Tiếp thu tải trọng lớn (cả tải trọng đứng và ngang), tiếp kiệm VL móng, giảm khốilượng đào đắp, tận dụng lớp đất nền cũ.NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHNỀN MÓNG42§5.2 Phân loại cọc và móng cọcI.Phân loại cọc: theo 4 cơ sở1. PL theo tác dụng làm việc giữa đất vàcọc:- Cọc chống: truyền tải trọng lên lớp đất đá cócường độ lớn vì thế lực ma sát ở mặt xung quanhlớn,cọc thực tế không xuất hiện và khả năng chịu tải củacọc chỉ phụ thuộc khả năng chịu tải của đất đầu mũicọc.- Cọc treo (cọc ma sát): Đất bao quanh cọc là đấtchịu nén (đất yếu) và tải trọng được truyền lên nềnnhờ lực ma sát ở xung quanh cọc và cường độ củađất đầu mũi cọc2.PL theo vật liệu làm cọc:- Cọc gỗ, c. tre, c.bê tông, c.bê tông cốt thép, c.thép,ỗốc. hỗn hợp- Chọn vật liệu cọc phải căn cứ cụ thể vào. khả năng cung cấp vật liệu,. công nghệ chế tạo cọc,. điều kiện ĐCCT và ĐCTV.NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHNỀN MÓNG5a) Cọc thépCọc thép thường là cọc ống hay cọc thép cán tiết diện chữ H, chữ I.. Các cọc ống được đóng xuống đất với đáy hở hay bịt kín.. Các cọc chữ H thường được dùng nhiều hơn vì chiều dày thân vàcánh của chúng bằng nhau. Với dầm có cánh rộng và mặt cắt chữ I,chiều dày thân nhỏ hơn chiều dày cánh.Trong nhiều trường hợp, nhữngcọc ống sau khi đóng xuốngđược lấp đầy bê tông.Một số đặc điểm khái quát vềcọc thép:- Chiều dài thông thường: 15 m÷ 60 m- Tải trọng thông thường: 300kN÷1200 kNCó thể tham khảo kích thước cọcthép theo các Bảng:- Bảng 11.1a Tiết diện cọc chữ Hthường được dùng ở Mỹ (Đơn vị SI)- Bảng 11.2a Một số tiết diện cọcống (Đơn vị SI)NGUYỄN HỮU THÁI – NGÀNH ĐỊA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNHHình 11.2 Cọc thép: (a) mối ghépbằng hàn của cọc chữ H; (b) mối ghépbằng hàn của cọc ống; (c) mối ghépbằng đinh tán và bu-lông của cọc chữH; (d) gia cố mũi cọc ống phẳng; (e)gia cố mũi cọc ống hình nónNỀN MÓNG63b) Cọc bê tông, bê tông cốt thépĐược dùng tương đối phổ biến trong xây dựng.(a) cọc bê tông: thường được chế tạo tại hiện trường xâydựng. Dùng trong trường hợp tải trọng không lớn và không cólực ngang tác dụng. Thí dụ, cọc bê tông khoan nhồi.(b) cọc bê tông cốt thép: thường được chế tạo tại các nhàốếmáy; có khả năng chịu uốn lớn. Dùng trong trường ...