|
1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1. Móng Móng là bộ phận chịu lực đặt thấp nhất, là kết cấu cuối cùng của nhà hoặc công trình. Nó tiếp thu tải trọng công trình và truyền tải trọng đó lên nền đất dưới đáy móng. 1.2. Mặt móng Bề mặt móng tiếp xúc với công trình bên trên [chân cột, chân tường] gọi là mặt móng. Mặt móng thường rộng hơn kết cấu bên trên một chút để tạo điều kiện cho việc thi công cấu kiện bên trên một cách dễ dàng. Phần nhô ra của móng gọi là gờ móng, gờ móng được cấu tạo để đề phòng sai lệch vị trí có thể xảy ra khi thi công các cấu kiện bên trên, lúc này có thể xê dịch cho đúng thiết kế. 1.4. Đáy móng Bề mặt móng tiếp xúc với nền đất gọi là đáy móng. Đáy móng thường rộng hơn nhiều so với kết cấu bên trên. Sở dĩ như vậy bởi vì chênh lệch độ bền tại mặt tiếp xúc móng - đất rất lớn [từ 100 - 150 lần], nên mở rộng đáy móng để phân bố lại ứng suất đáy móng trên diện rộng, giảm được ứng suất tác dụng lên nền đất. |
|
GIÁO TRÌNH NỀN MÓNG CHƯƠNG I MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ NỀN MÓNG CHƯƠNG II MÓNG NÔNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN CHƯƠNG III MÓNG CỌC CHƯƠNG IV XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU |
Vào đề:
Ta có một mặt bằng móng và các chi tiết cấu tạo được cho như công trình dưới đây:
Mặt bằng móng
Chi tiết móng MC2
Chi tiết móng MC1
Chi tiết Dầm móng, ghi chú
Để bóc tách khối lượng công việc cho phần móng này trước hết chúng ta phải đi phân tích bản vẽ, thống kê các công việc cần tính toán khối lượng sau đó mới đi thực hiện từng bước một.
1. Đọc và phân tích bản vẽ
Nhìn vào các bản vẽ trên các bạn cũng thấy ngay công trình này có móng là móng cọc BTCT kết hợp với hệ dầm chịu lực.
+ Móng cọc gồm có 2 móng: MC1 và MC2
+ Dầm móng có: DM1
*Móng MC1: kích thước 1200 x 1200 sâu cos -1500 so với cos +/-0.000 , đào đất từ cos -0.450m, đất đào sâu 1050m – đất cấp 3.
*Móng MC2: kích thước 1400 x 1700 sâu -2000 so với cos +/-0.000, đào đất từ cos -0.450m, đất đào sâu 1.55m – đất cấp 3.
Cấu tạo móng gồm: Lớp bê tông lót móng M100# đá 4×6, bê tông móng M200# đá 1×2…
Công việc cần bóc tách bao gồm:
1. Đào đất móng – đất cấp 3
+ Đào đất móng cột MC1 + MC1
+ Đào đất dầm móng DM
2. Bê tông lót móng M100# đá 4×6
+ Bê tông lót móng cột MC1 + MC2
+ Bê tông lót đáy dầm DM
3. Gia công lắp dựng ván khuôn
+ Gia công lắp dựng ván khuôn gỗ, móng vuông, chữ nhật cho MC1 + MC2
+ Gia công lắp dựng ván khuôn gỗ, móng dài, bệ máy cho DM
4. Gia công lắp dựng cốt thép
+ Gia công lắp dựng cốt thép móng có đường kính D>= 18mm
+ Gia công lắp dựng cốt thép móng có đường kính D= 18mm[*]
+ Gia công lắp dựng cốt thép xà, dầm, giằng có đường kính D1/3; tải trọng tác động từ trên xuống sau khi truyền qua móng sẽ được phân phối lại trên đất nền.
- Áp dụng ở nơi nước ngầm ở dưới sâu.
- Được tạo với vật liệu chịu kéo, nén và uốn.
- Đặc điểm: móng biến dạng gần như nền, không làm nhiệm vụ phân phối lại áp lực.
- Móng bê-tông cốt thép là loại móng vừa bị biến dạng khá nhiều là vừa có khả năng phân bố lại áp lực trong đất nền vừa có cường độ cao vừa chống xâm thực tốt.
- Cấu tạo theo yêu cầu tạo hình bất kỳ, tiết kiệm vật liệu, thi công nhanh khi dùng giải pháp thi công lắp ghép.
2. Theo hình thức chịu lực:
- Đặc điểm: móng đảm bảo hướng truyền lực từ trên xuống trùng vào phần trọng tâm của đế móng.
- Đáp ứng được yêu cầu chịu lực tốt nhất cùng sự phân phối lực đều dưới đáy móng.
- Đặc điểm: hợp lực của các tải trọng không đi qua trọng tâm của mặt phẳng đáy móng; móng có kết cấu phức tạp.
- Áp dụng ở những vị trí đặc biệt như ở khe lún, giữa nhà cũ và nhà mới...
3. Theo hình thể móng:
- Móng cột [móng độc lập/chiếc/ côi]
- Móng riêng biệt, chịu tải trọng tập trung.
- Gối móng được chế tạo theo khối lập phương / tháp cụt / dật cấp;
- Vật liệu bằng gạch, đá, bêtông hoặc bêtông cốt thép.
- Móng chạy dài dọc dưới chân tường hoặc tạo thành dải dài liên kết các chân cột. Chiều dài của móng >>> chiều rộng.
- Truyền tải trọng tương đối đều xuống nền
- Vật liệu: gạch, đá, bêtông, BTCT. Tiết diện móng thường có hcn, h.thang hay giật cấp.
- Áp dụng cho các công trình dân dụng nhiều tầng kiểu khung và công trình công nghiệp.
- Đặc điểm: diện tích đáy móng = diện tích xây dựng.
- Áp dụng khi sức chịu tải của đất nền quá yếu so với tải trọng của công trình và
- Áp dụng khi bề rộng của các đáy móng chiếc hoặc móng băng gần sát nhau, gây nên hiện tượng chồng áp suất trong đất nền.
- Móng cọc
- Gồm có cọc và đài cọc.
- Khi nền đất yếu phải chịu tải trọng lớn của công trình người ta dùng móng cọc.
- Vật liệu: cọc tre, gỗ, bêtông cốt thép.
- Móng cọc chia ra làm hai loại: móng cọc chống và móng cọc ma sát.
*/* Móng cọc chống được dùng trong trường hợp dưới lớp đất yếu là lớp đất rắn [đá]; đầu dưới cọc đóng chặt vào lớp đất rắn và truyền tải trọng vào nó. Nền móng cọc chống không bị lún hoặc lún không đáng kể.
*/* Móng cọc ma sát được dùng trong trường hợp lớp đất rắn nằm ở quá sâu. Cọc ma sát truyền tải trọng công trình vào đất qua lực ma sát giữa đất và bề mặt của cọc.
4. Theo đặc tính chịu tải
- Móng sẽ chịu tác động của
[1] tải trọng thường xuyên liên tục khi thi công hoặc
[2] khi chịu trọng lượng bản thân của các bộ phận và
[3] áp lực của đất.
- Hầu hết các loại móng nhà DD đều được tính toán và chọn lựa để đáp ứng yêu cầu chịu tải trọng tĩnh.
- Là loại móng chịu tải trọng tạm thời có thể không xuất hiện vào các thời kỳ nhất định như: tải trọng gió, áp lực sóng biển, đặc biệt là động đất và sự rung của móng.
- Giải pháp móng đặc biệt được chọn áp dụng trong trường hợp này là loại móng máy, móng chống chấn động.
5. Theo vị trí
- Móng tường giữa: nằm ở vị trí hai bên là nền nhà [hình 2.07].
- Móng tường biên: nằm ở vị trí một bên là nền nhà, một bên là hè rãnh [hình 2.08].
- Móng cấu tạo [tường ngăn]: nằm ở vị trí dưới tường ngăn có bề dày 105, cao trên 2000 hoặc sát trần [hình 2.11 - 2.12].
6. Theo phương cách cấu tạo
- Móng toàn khối: móng được xây/ đúc ngay tại hiện trường.
- Móng lắp ghép: các bộ phận của móng bằng bê tông cốt thép được chế tạo trước tại cơ xưởng.
7. Theo phương pháp thi công
- Móng được xây hay đúc hoàn toàn trong hố móng đào với chiều sâu chôn móng
- Áp dụng cho các công trình kiến trúc nhẹ hoặc trên đất nền có sức chịu tải cao ở ngay trên mặt.
- Hình thức móng được ứng dụng trong trường hợp này là móng băng, móng chiếc, móng bè.
- Là loại móng khi thực hiện không cần đào hoặc chỉ đào một phần hố móng, sẽ dùng giải pháp cấu tạo để chuyển tải trọng từ trên xuống thông qua móng vào đất nền, đạt chiều sâu thiết kế như giải pháp mòng trên cọc, móng trên giếng chìm.
- Áp dụng trong trh tải trọng công trình tương đối lớn nhưng lớp đất nền chịu tải lại ở dưới sâu.
- Thực hiện trong vùng đất ngập nước như: ao hồ, sông, rạch, biển.
- Phương pháp: xây bờ bao kín nước bao quanh vị trí công trình à bơm thoát nước làm khô để thi công móng.
Một phương án móng hợp lý phải thỏa mãn được các yêu cầu về kĩ thuật cũng như kinh tế, nếu chọn sai phương án có thể gây nên lãng phí rất lớn, thậm chí có thể dẫn đến những hậu quả không khắc phục được trong xây dựng công trình.
> Bể nước gần bể phốt cần lưu ý gì? / Cách chống thấm nhà liền kề / Những lưu ý cần biết khi cải tạo nhà .
Móng là bộ phận kết cấu nâng đỡ toàn bộ trọng lượng của ngội nhà. Móng bê tông cốt thép có nhiều ưu điểm nên được sử dụng cho nhiều loại công trình lớn bé, xây dựng trên nền đất bình thường, nền đất yếu. Trong xây dựng nhà ở thường sử dụng những loại móng: móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc, tùy thuộc từng loại địa hình nền đất, chiều cao số tầng mà áp dụng.
Móng đơn thường để đỡ cột trong điều kiện đất tốt, công trình thấp tầng xây trên địa hình bằng phẳng, không bằng phẳng.
Móng băng để đỡ tường hoặc cột. Khi đất nền yếu có thể dùng móng băng giao nhau.
Móng bè có diện tích đế móng trải rộng trên cả mặt bằng công trình. Móng bè được áp dụng cho những công trình có nền đất không đồng nhất
Móng cọc là giải pháp kết cấu xử lý trên nền đất yếu , khi dùng các loại móng nông không thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế, móng cọc dùng để đưa tải trọng công trình truyền qua cọc xuống dưới lớp đất sâu, móng cọc thường dùng cho các công trình cao tầng.
Khi lựa chọn dùng loại móng nào phải xuất phát từ tính chất của công trình, đặc điểm của đất nền. Việc lựa chọn loại móng nào cho nhà, công trình nào không c ó công thức cụ thể, khi đưa ra giải pháp phải có sự tư vấn, thiết kế của kỹ sư. Việc chọn sai phương án móng có thể gây lãng phí lớn, làm cho công trình bị lún nứt mà việc sửa chữa rất phức tạp và tốn kém.
ks Hồ Đức Chương
Công ty CP kiến trúc & đầu tư xây dựng Good Hope
Trong phần này , tôi trình bày tiếp mục thiết kế bộ phận móng[ foundation] cho nhà phố .
Điều đầu tiên chúng ta nghĩ đến tiến độ của nhà phố mà chủ đầu tư [CDT] đòi hỏi là Móng , Tức là khi đã có mặt bằng kiến trúc sơ bộ , thì CDT yêu cầu có ngay phần móng trong vòng 1-2 ngày hay trong thời gian ngắn . Như vậy để làm trình tự cái nhà thì chắc không kịp nội lực để tính móng . Vì vậy để có Móng cho CDT chúng ta chỉ có cách là tính toán sơ bộ .
Theo tôi , thường nhà phố xây trong khu vực đông dân , các nhà chen chúc nhau nên lực gió tác động vào công trình hầu như không xét đến . Vì vậy xem như bỏ qua lực gió . Các cột chịu lực chính của nhà chỉ chịu lực dọc do các sàn đè xuống ; nên các bạn cần tính sơ bộ xem nhà có n tấm thì chỉ việc tính cho 1 sàn có tải trọng tổng cộng sơ bộ là 1,2[t/m2] [ kể cả tường ] nếu vị trí nào có tường nhiều ; nghĩa là mật độ tường dày thì nên chọn là 1.3 [t/m2] như vậy đó là 1 tầng sàn ; bạn muốn biết 1 cái cột bất kỳ nào đó trong công trình thì bạn phải có diện tích truyền tải của sàn vào cột rồi từ đó nhân với 1.2[t/m2] và nhân tiếp cho n [số tầng] thì lúc đó bạn đã có lực dọc N=S*n*q*1.1 [ với N là lực dọc ; n là số tầng ; q =1.2 [t/m2] ; và 1.1 là hệ số an toàn ] Như vậy các bạn có lực dọc của cột nào đó đang tính ; và tiến hành tính móng cho cột đó .
Việc tính toán móng có nhiều phương án . Hôm nay tôi trình bay phương án móng đơn :
Khi có N thì các bạn phải biết giả định địa chất cho R [ cường độ của đất ] Như vậy các bạn có thể tính được diện tích sơ bộ khi có N và R [ sách nền móng có nói ]
như vậy các bạn đã có diện tích và tiến hành thiết kế thép cho móng có kích thước axb .
Áp lực lức này các bạn cứ lấy P = R , và từ đó ta có thể tính thép bằng cách lấy cánh tay đòn từ mép cột tới mép móng với lực phân bố đều là R [ kg/cm2] . Như vậy ta đã có mô men và từ đó tính được thép cho móng . Tất nhiên chiều cao móng phụ thược vào khả năng chịu cái mômen mà các bạn vừa tính .
Để an toàn các bạn có thể trong quá trình tính toán thêm hệ số an toàn vào nếu chưa thực sự an tâm và có kinh nghiệm .
Như vậy bài này tôi muốn nói là sẽ có móng để CDT thi công móng trước cho kịp tiến độ , tức là kiểu vừa thiết kế vừa thi công . Nhưng vẫn an toàn . Đó là cách thiết kế sơ bộ để giúp các bạn có thể test bản vẽ nhà cao tầng nếu như các bạn là các leader
Kỹ Sư Minh
Phần này tôi muốn trình bày cách thiết kế móng cọc cho nhà phố .
Như các bạn biết đấy . Nhà phố giá trị đầu tư ít , Vốn cũng ít nữa , Nên hầu như chủ đầu tư không khoan địa chất vì như vậy tốn thêm chi phí . Vậy khi thiết kế móng cọc , ta thường làm như sau :
+Hầu như là tham khảo khu vực thiết kế có những nhà phố nào làm ở đó với chiều sâu cọc là bao nhiêu
+ Khả năng chịu lực của cọc bê tông đúng sẳn do chúng ta quy định . Như vậy thì các bạn có được giá trị cần tính toán số lượng cọc cho mỗi móng rồi .
+ Thông thường cọc ép thì khoảng 20-25 tấn cho phương pháp ép neo ; 30-40 tấn cho phương pháp ép chất tải .
+ Khoảng cách từ mép nhà bên cạnh tới tim cọc ép đối với phương pháp ép neo ít nhất là 300 mm và phương pháp ép tải là 700 mm vì vậy phải chú ý điều này khi nhà bạn xây chen .
+ có những khu vực phải thiết kế cọc khoan nhồi . thường đường kính là 300 - 400 mm . Và sức chịu tải tính toán khoảng 30 -40 tấn cho mỗi cọc
=> Khi đã có khả năng chịu lực của mỗi cọc , các bạn có thể tính ra số lượng cọc và từ đó thiết kế được đài móng
Để giúp cho các bạn sinh viên chuyên ngành xây dựng có những kinh nghiệm sơ đẳng về thiết kế nhà phố , một vấn đề mà hầu như các sinh viên đang làm tốt nghiệp hay đang học nghĩ rằng sau này các bạn sẽ thiết kế những vấn đề kết cấu nhà phức tạp , còn chuyện thiết kế nhà phố là 1 vấn đề quá đơn giản .
Nhưng nếu thực tế như thế thì tôi đã không đề cập tại đây bởi vấn đề thiết kế cho kết cấu dù là đơn giản trong mắt các bạn nhưng thực tế để có được 1 hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh mà khi thi công không có sự nhầm lẫn hay kêu réo người thiết kế thì không đơn giản chút nào . Tôi có vài kinh nghiệm muốn được chia sẽ cho các bạn chuyên ngành xây dựng cũng như các sinh viên đang theo học tại các trường trung cấp đến đại học có kiến thức khá sơ đẳng về vấn đề thiết kế nhà phố hay biệt thự .
Khi bạn thiết kế , điều đầu tiên bạn phải hiểu kiến trúc . Hiểu ở đây khôn gphải chỉ nhìn 1 cách lướt qua , hay chỉ chăm chú những vị trí dầm cột chính ; mà các bạn phải chú ý đến những ngỏ ngách của căn nhà , Ví dụ như là cao trình sàn ; trong 1 mặt bằng sàn thì có thể cùng 1 cao trình , nhưng cũng có thể là khác cao trình để mục đích thoát nước ; hay mục đích nghệ thuật của kiến trúc --- , hoặc một ví dụ nữa là cách đi của cầu thang ; các bạn đọc sai cách đi của cầu thang thì sẽ cho sơ đồ kết cấu cầu thang sai hoàn toàn sẽ dẫn đến nứt gãy cũng như sập đổ ... hay làm xấu kiến trúc đi và nhiều ví dụ khác nữa vì thế cần đọc thật thông suốt về kiến trúc . Tưởng tượng các bạn đã từng sống trong căn nhà đó , thì khi thiết kế kết cấu các bạn không làm những cái dầm lòi ra khỏi tường hay những cái cột ở những vị trí đáng lẽ không có nó thì bạn lại làm 1 cái cột mọc lên trơ trọi giữa nhà thì rất xấu . Biết rằng chúng ta là kỹ sư [ engineer ] thì kiến trúc có thể các bạn ít biết nhưng nếu các bạn thực sự không có kiến thức sơ đẳng về kiến trúc thì khi thiết kế những biệt thự phức tạp sẽ làm cho bạn rất khó khăn trong vấn đề thiết kế sơ bộ khung , dầm và sàn cho biệt thự hay nhà phố .
Sau khi đã thấu hiểu kiến trúc các bạn sẽ bắt đầu thiết kế dầm sàn các tầng ; điều này các bạn đã thừa biết sàn có thể thiết kế ngay lập tức bằng bản tính excel mà không cần phải đợi dựng mô hình cho nhà . Vì thế để làm nhanh , các bạn tiến hành thiết kế sàn với ô sàn ngàm vào 4 dầm thì xem nó là bản ngàm 4 cạnh thiết kế theo ô số 9 trong sách giáo khoa bê tông cốt thép , và có những bản conson vì tính chất đẹp của căn nhà , không phải lúc nào cũng có sàn là phải có dầm . Như vậy sàn coson chỉ yên tâm cho dài ra lớn nhất là 1 mét ; chiều dày thì thường nên là 100 mm . Thiết kế thép cho sàn loại này chú ý thép trên nhiều chứ không thì nó nứt bên trên .
khi bạn đã có mặt bằng thép sàn , bạn tiến hành binh dầm và cột trên mặt bằng .Như vậy bạn phải chắc chắn là ok với hệ thống dầm và cột của bạn các tầng thì tiến hành dựng mô hình trong sap2000 hay etabs , có thể bạn lợi dụng cái mặt bằng dầm sàn rồi import vào etabs hay sap cho nhanh .
Trong mô hình bạn tiến hành thêm mắm thêm muối vào đó , tức là nhập tải trọng , và có thể chỉnh sửa hay thêm bớp mô hình , chú ý bạn nên nhập cầu thang vào thì tốt hơn , để chương trình kể thêm phần trọng lượng và tải của cầu thang .
Sau đó các bạn có 1 mô hình ok thì tiến hành phân tích cho ra nội lực và tiến hành tính thép cho kết cấu nhà .
Khi thiết kế kết cấu nhà bằng CAD , các bạn có thể viết lisp để tự động hoá trong quá trình vẽ Đều quan trọng là các bạn thiết kế móng thường không có địa chất thì các bạn chỉ có thể tham khảo từ các hồ sơ của các nhà lân cận để có thể giả định cường độ tiêu chuẩn của đất để thiết kế .Hoặc có thể tham khảo ý kiến của một vài người đã từng làm nhà ở vùng đó phương án móng của họ là gì và cường độ đất thường họ lấy bao nhiêu , và những công trình họ đã thi công chưa .
Khi thiết kế bản vẽ kết cấu , các bạn cần bám sát kiến trúc vì nếu không bản vẽ kết cấu không ăn khớp với bản vẽ kiến trúc .
Và đều chú ý rất quan trọng [ very important] là các bạn phải chú ý đến cao trình của dầm sàn và cao trình dầm chiếu nghĩ , nếu không khi thi công sai cao trình thì tự nhiên các cái phòng của bạn có cái dầm lơ lững chẳng biết tại sao . Trong CA D các bạn có lệnh copy là con dao hai lưỡi hay lệnh find cũng vậy sẽ làm các bạn nhầm lẫn cao trình của dầm hay các cấu kiện bất kỳ thì khi thi công sẽ sai . Tất nhiên sẽ bị chữi là ẩu mà đến tai chủ đầu tư thì bạn mất uy tín dù chỉ là chuyện rất nhỏ .
Các bạn đừng xem thường việc thiết kế nhà thấp tầng hay nhà phố .Vì đó là cái kiến thức khời động cho sự nghiệp của các bạn , Bạn sẽ có một kỹ năng thiết kế chuyên nghiệp nhưng trước mắt hãy thành công cái nhà phố mà bạn xem là rất đơn giản đối với các bạn .
Một bộ hồ sơ thiết kế nhà phố hoàn chỉnhh bao gồm kiến trúc , kết cấu và điện nước thì người thi công mới xây được . Bản vẽ kết cấu phải rõ ràng vì bắt tay vào thi công thì sẽ xem bản vẽ kết cấu trước , sau đó mới lên phương án thi công và kết hợp các bản vẽ còn lại . Vì vậy, bản vẽ kết cấu rất quan trọng khi thi công 1 công trình .Chúgn ta là engineer thì phải thực hiện cho đúng là 1 good engineer . Kinh nghiệm tôi truyền đạt ở đây mang tính tổng quát , để giúp các bạn có cách suy nghĩ về việc thiết kế nhà phố rất quan trọng đối với những sinh viên mới tốt nghiệp để làm bàn đạp cho việc thiết kế kết cấu cao tầng sau này .
Chúc các bạn và các thành viên của blog có được một kinh nghiệm thiết kế kết cấu .
Kỹ Sư Minh
Việc luận chứng giải pháp móng có ý nghĩa rất quan trọng, từ đó mới có thể đề xuất dạng công tác, khối lượng khảo sát hợp lý, đầy đủ. Việc luận chứng được tiến hành trên cơ sở đã có tài liệu khảo sát địa chất công trình ở giai đoạn trước và quy mô công trình dự kiến. Việc chúng ta là luận chứng giải pháp móng cho phù hợp. Tất nhiên, người khảo sát địa chất công trình không phải là người thiết kế móng, nhưng phải có kiến thức nhất định về nền móng để có thể tư vấn cho bên thiết kế giải pháp móng phù hợp [nếu công trình đó không có gì đặc biệt].
ảnh minh họa
Nhưng không phải ai cũng nhận ra ý nghĩa quan trọng của việc luận chứng này, đặc biệt là sinh viên và kỹ sư địa chất công trình ít kinh nghiệm. Đầu tiên chúng ta phải hiểu công tác khảo sát địa chất công trình giúp cho nhà thiết kế lựa chọn giải pháp móng kinh tế nhất, nhưng phải đảm kỹ thuật, an toàn. Tức là bao giờ cũng chọn giải pháp móng chi phí thấp nhất, thi công đơn giản nhất. Sau khi tính toán về ổn định [theo sức chịu và biến dạng], phương án móng đó đảm bảo thì được chọn. Nếu không đảm bảo ổn định, phương án móng khác sẽ được lựa chọn nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đương nhiên chi phí sẽ tốn kém hơn. Mức độ chi phí tăng dần [so sánh một cách tương đối thôi] theo các kiểu móng như sau:
Móng băng đơn giản. Móng băng đã được gia cố bằng cọc tre, cừ tràm, đệm cát,... Móng cọc đóng. Móng cọc ép.
Móng cọc khoan nhồi.
Việc luận chứng giải pháp móng đòi hỏi sinh viên địa chất công trình phải có kiến thức nhất định về nền móng, kinh nghiệm thực tế [cái này thì gần như không có gì] và có tư duy logic. Trong đồ án môn học, có sinh viên thiết kế chiều rộng móng nông lên đến 4 → 5m trong với nhà thấp tầng mà chẳng suy nghĩ, thắc mắc gì cả?!. Nguyên nhân do tính toán sai mà không hiểu được móng thực tế như thế nào??? Hoặc hiểu rất mơ hồ về đất tốt, đất yếu nên việc chọn lớp đất đá để đặt móng không hợp lý. Ví dụ với nhà 3 tầng, đó là lớp đất tốt để đặt móng nông, nhưng với nhà 7 → 8 tầng thì không thể đặt móng vào lớp này được. Khái niệm đất tốt, đất yếu chỉ mang tính tương đối, phụ thuộc vào quy mô công trình cụ thể và tải trọng truyền xuống móng. Ngoài ra, bao kiến thức học về nền móng [thầy Phương, thầy Thịnh, thầy Hồng, thầy Phóng dạy,...] được học không giúp ích gì đối với rất nhiều SV khi vẽ cái móng. Hiểu một cách đơn giản là không ra một hình thù gì cả, nhìn rất nực cười [người không học họ cũng không vẽ cái móng tệ như vậy ]. Đầu tiên phải nói đến tải trọng công trình truyền xuống móng, có 2 kiểu là truyền xuống cột [tải trọng tập trung, tính trên 1 cột, thường tính cho đài cọc] và tải trọng rải đều, tính theo chiều dài móng [móng băng]. Tải trọng truyền xuống có liên quan đến phương án móng. Tư duy lối mòn cứ nhà thấp tầng là móng nông, trung tầng là móng cọc ép hoặc cọc đóng, cao tầng phải là cọc khoan nhồi là không đúng. Việc đào tạo thiếu cơ sở thực tiễn, nạn sao chép đồ án, ý thức học tập của sinh viên làm ảnh hướng đáng kể chất lượng bản đồ án.1. Phương án móng nông:
Móng nông được sử dụng đối với công trình quy mô vừa và nhỏ [thường ≤ 5 tầng]. Đây là loại móng rất phổ biến ở Việt Nam và là loại móng "rẻ" nhất. Loại móng này tận dụng khả năng làm việc của các lớp đất phía trên cùng. Chính vì vậy khả năng ổn định về sức chịu tải [đại diện là chỉ tiêu sức chịu tải quy ước R0] và biến dạng [mô đun tổng biến dạng E0] của các lớp đất này quyết định tới sự ổn định của công trình. Điều kiện địa chất công trình như thế nào thì sử dụng phương án móng nông? Nhìn chung, các lớp đất sét [sét pha] ở trạng thái dẻo cứng đến cứng có bề dày đủ lớn [thường 5 → 7 m] phân bố phía trên cùng đều có thể đặt móng nông. Chiều sâu chôn móng phổ biến từ 0.5m đến 3m, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bề dày lớp đất lấp, chiều sâu mực nước dưới đất, sự phân bố của đất yếu. Chiều sâu chôn móng càng lớn, khả năng chịu tải của đất nền càng cao, nhưng cần chú ý đến các lớp đất yếu [bùn hoặc đất loại sét có trạng thái dẻo chảy, chảy] phân bố dưới nó. Nếu có đất yếu nằm ngay dưới lớp đất tốt [khá phổ biến] và nằm trong phạm vi ảnh hưởng của ứng suất gây lún [thường 5 → 10 m dưới đáy móng], hạn chế chiều sâu chôn móng để tận dụng bề dày của lớp tốt bên trên. Nếu chiều sâu chôn móng quá lớn [chi phí đào đắp cao, ảnh hưởng đến các công trình lân cận khi thi công] thì cần xem xét đến giải pháp khác như cọc tre, cừ tràm [nếu có nước dưới đất] hoặc giải pháp ép cọc. Trong tính toán thiết kế móng nông, kích thước móng phải có kích thước phù hợp thường 0.8m đến 1.4m. Kích thước móng lớn hơn thường phi thực tế, tính toán góc mở sẽ phức tạp và cos nền nhà [mà hầu như không ai quan tâm]. Khi bài toán sức chịu tải đã ổn [tức tải trọng công trình truyền xuống nhỏ hơn khả năng chịu tải của đất nền], cần phải kiểm tra độ lún của móng có đảm bảo không [tức là bài toán biến dạng]? Nhà thông thường nhà có độ lún giới hạn Sgh ≤ 8 cm. Chỉ một trong hai bài toán sức chịu tải hoặc biến dạng không thoả mãn thì phải chuyển phương án móng khác, đó chính móng cọc. Nhưng phần lớn Đồ án hiện nay bỏ qua phần kiểm tra, tính toán này và tuỳ tiện chọn ngay móng cọc. Như vậy là thiếu sót! Chỉ những ai đã đi làm và đã va chạm với việc thiết kế móng mới có khả năng tư duy chọn phương án móng phù hợp mà không cần tính toán.2. Phương án móng cọc ép, cọc đóng [cọc ma sát]
Được sử dụng khi phương án móng nông không đáp ứng được về mặt kỹ thuật [không ổn định, biến dạng nhiều] hoặc chi phí xử lý nền trong móng nông quá tốn kém. Có thể do địa tầng chủ yếu gồm các lớp đất yếu phân bố ở phía trên, đất tốt lại nằm sâu phía dưới, hoặc bề dày lớp đất tốt phía trên không đủ lớn, bề dày không ổn định, đất yếu lại phân bố ngay phía dưới với bề dày lớn. Việc chọn giải pháp móng cọc phải có cơ sở, khi tính toán móng nông không đảm bảo kỹ thuật. [ Trường hợp này tôi không đề cập đến các loại máy ép cọc tải trọng lớn hiện nay]. Khi thiết kế móng cọc cần lưu ý các vấn đề sau: Chọn cọc có kích thước, thép chủ, thép đai phù hợp với thực tế như 200x200, 250x250, 300x300, 350x350, 400x400,... Chọn độ sâu cọc phải phù hợp với thực tế, tức là có thể thi công bình thường được. Thường sức chịu tải của cọc thiết kế [PTK] được chọn là giá trị nhỏ nhất tính theo vật liệu [PVL], thí nghiệm trong phòng [Pđn] và thí nghiệm hiện trường [Pht - tính theo xuyên tĩnh CPT, xuyên tiêu chuẩn SPT]. Để cọc đạt được như yêu cầu thiết kế thì phải đảm bảo:PVL > Pép cọc > [2÷3] x PTK
Trong đó: PVL : Sức chịu tải của cọc theo vật liệu. Pép cọc : Lực ép đầu cọc. PTK : Sức chịu tải của cọc theo thiết kế.Rất nhiều SV đặt cọc quá sâu so với thực tế, dẫn đến Pđn [hoặc Pht] có giá trị xấp xỉ thậm chí còn lớn hơn PVL?! Điều đó phi lý vì không thể nào đưa cọc xuống độ sâu đó với biện pháp ép hay đóng thông thường.
Ví dụ: PVL = 120 T, Pđn = 80 T ⇒ PTK= Pđn = 80 T [vì nhỏ hơn].PVL = 120 T, Pđn = 180 T ⇒ PTK= PVL = 120 T [vì nhỏ hơn]
Đáng tiếc là những lỗi này xảy ra rất phổ biến. Trường hợp đặt cọc nông quá dẫn đến Pđn [hoặc Pht] nhỏ hơn nhiều PVL, nên không tận dụng khả năng làm việc của cọc, gây lãng phí [phải tăng số cọc trong đài trong khi đó chỉ tăng mỗi cọc thêm 1 vài mét là sức chịu tải tăng lên]. Chiều của cọc thường được quyết định bởi Pép cọc hoặc theo độ chối với cọc đóng. Từ đó dẫn đến PTK thường dao động trong một phạm vi nhất định như sau: 15 Đến 25 T [cọc 200x200] 20 Đến 35 T [cọc 250x250] 35 Đến 55 T [cọc 300x300] 50 Đến 70 T [cọc 350x350] Như vậy với kích thước cọc xác định, PTK chỉ đạt đến 1 giá trị nào đó, dẫn đến độ sâu cọc thiết kế phải phù hợp [chứ không phải đặt đâu cũng được]. Còn số lượng cọc trong 1 đài thì sao? Khi tính toán, nhiều SV sử dụng kiểu làm tròn số học, tức là làm tròn lên nếu số lẻ lớn hơn 0.5 [ví dụ 3.6 được làm tròn thành 4 cọc] và làm tròn xuống nếu số lẻ nhỏ hơn 0.5 [ví dụ 3.2 được làm tròn thành 3 cọc]. Trường hợp làm tròn xuống rất nguy hiểm vì số cọc còn lại phải gánh thêm tải trọng dư thừa kia, dễ gây mất ổn định. Ngoài ra còn chú ý đến điều kiện và phương pháp thi công. Khu vực đô thị không được dùng phương pháp đóng cọc, khu vực chật hẹp không sử dụng được phương pháp ép đối tải [phải sử dụng phương pháp neo], nếu là nhà xây chen thì không thể ép sát vào nhà bên cạnh được, nhiều trường hợp cọc không đạt độ sâu thiết kế do ma sát của các lớp đất phía trên quá lớn [dẫn đến trường hợp khoan mồi],...
3. Phương án móng cọc khoan nhồi:
Phương án móng cọc nhồi thường được với nhà cao tầng [thường trên 10 tầng]. Rõ ràng cọc khoan nhồi chi phí tốn kém hơn so với cọc ép nên không ai muốn sử dụng, trừ trường hợp bắt buộc do cọc ép [hoặc cọc đóng] không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Thật sai lầm khi nghĩ rằng cứ nhà cao tầng là phải sử dụng cọc khoan nhồi! Tại khu đô thị mới Linh Đàm, Định Công,..., chung cư quy mô 12 ÷ 14 tầng đều sử dụng cọc đóng [đều không có hầm ngầm]. Cần phải khẳng định rằng chất lượng cọc ép thường ổn định và dễ kiểm soát hơn nhiều so với cọc khoan nhồi. Với nhà cao tầng, tải trọng truyền xuống 1 cột thường lớn hoặc rất lớn [còn tuỳ thuộc vào kết cấu như mạng lưới cột, khẩu độ,...], nếu sử dụng cọc ép thì số lượng cọc sẽ rất nhiều, cho máy ép cọc có lực ép đầu cọc. Ví dụ tải trọng truyền xuống 700 T/ đài, mỗi cọc chịu được 50 T thì cần trên 14 cọc [lưới cọc bố trí 4 x 4]. Cứ cho là các cọc thi công bình thường thì kích thước đài cọc sẽ rất lớn [cả chiều cao và chiều rộng]. Nếu mặt bằng móng đủ rộng để bố trí đài cọc và không ảnh hưởng đến các hạng mục hạ tầng, phương án móng đó hoàn hợp lý.Tuy nhiên, nhà cao tầng hiện nay có tầng hầm, bể nước ngầm, bể phốt, hệ thống cấp thoát nước, hạ tầng kỹ thuật khác,... chiếm khoảng không gian đáng kể. Với cách bố trí đó có trường hợp mặt bằng công trình không đủ để bố trí cọc, đặc biệt là nhà có quy mô cao tầng. Như vậy, phương án móng cọc ép [hoặc đóng] thường không khả thi mà cần giải pháp móng khác chiếm diện tích nhỏ hơn, sức chịu tải cao hơn. Đó chính là cọc khoan nhồi. Ví dụ với tải trọng công trình trên, đài cọc sẽ gồm 2 cọc khoan nhồi đường kính 800 hoặc chỉ cần một cọc đường kính khoảng 1200 ÷ 1500.
theo vi.ketcau.wikia.com
Việc chuẩn bị mặt bằng bao gồm việc làm sạch, phát quang mặt đất, giải toả nhà và kết cấu xây dựng cũ, vận chuyển phế thải đổ đi. Sau khi chuẩn bị mặt bằng, đội thợ bắt đầu vào công tác làm nền móng. Có 3 loại móng cơ bản [móng đơn, móng băng, móng bè]. Tùy theo địa chất từng vùng, theo quy mô nhà mà KS kết cấu sẽ thiết kế cho bạn. Nhà ở dân dụng thường sử dụng móng đơn và móng băng. [trong trường hợp đất yếu thì KS sẽ chọn các phương án gia cố móng như đóng cừ tràm, ép cọc, khoan cọc nhồi..]Việc làm nền bao gồm các công việc: đào đất, hút nước ngầm, đổ đất thừa, be thành đất, gia cố nền [nếu cần thiết]. Việc gia cố nền hiện tại có hai hình thức chủ yếu là ép cọc cừ tràm, cọc tre hoặc ép, khoan cọc bê tông.
Cọc tre thường là các đoạn tre dài 2-2,5m, [cọc cừ tràm dài khoảng 4-4.5m], ép bằng búa tạ xuống nền đất với mật độ khoảng 25-30 cọc/m2. Mục đích của việc ép cọc tre, cọc cừ tràm là làm nén chặt phần nền đất dưới chân công trình, tạo một điểm tỳ cho phần móng nhà.
Đối với các khu đất làm trên ao hồ lấp, hoặc nền đất không chân, đất bùn yếu để đảm bảo an toàn, cần thực hiện việc khoan ép cọc bê tông cốt thép. Cọc bê tông cốt thép cho nhà dân thường là loại có tiết diện 200x200 hoặc 250x250, mỗi đoạn dài từ 4-6m, bao gồm đoạn thân và một đoạn mũi cọc.
Các cọc bê tông này thường được đổ sẵn, vận chuyển đến công trường bằng xe tải, sau đó dùng máy ép cẩu lên và ép xuống đất. Có hai loại máy ép cọc là máy ép neo và máy ép tải. Ép neo đạt tải trọng thấp [khoảng 20 - 40 tấn/đầu cọc], phù hợp với các công trình quy mô nhỏ, ép tải đạt tải trọng cao hơn [trên 40 tấn/đầu cọc] phù hợp với các công trình quy mô lớn hơn.
Lưu ý là các loại máy ép thường sử dụng công suất điện 3 pha, nên chủ nhà cần lưu ý chuẩn bị sẵn nguồn điện cho nhà thầu. Khi làm hợp đồng ép cọc bê tông, chủ nhà cần làm rõ với nhà thầu về các thông số cọc như mác bê tông, chủng loại thép,... vì các cọc được đúc sẵn nên dễ bị làm gian dối nhằm mục tiêu trục lợi. Khi vận chuyển cọc đến chân công trình, chủ nhà cần tiến hành kiểm tra tại hiện trường chất lượng của bê tông và thép theo hình thức ngẫu nhiên để tránh trường hợp cọc không đủ tiêu chuẩn làm ảnh hưởng đến chất lượng của công trình xây dựng. Khi ép cọc xuống đất, do địa chất nền đất không đồng đều, nên có chỗ cọc xuống sâu, chỗ xuống nông, nên xảy ra hai tình huống là ép âm và ép dương. Ép âm là ép sâu xuống mặt đất không thấy phần cọc nhô lên mặt đất, Ép dương là thấy phần cọc nhô lên mặt đất.Cần làm rõ giá cả với nhà thầu trong mỗi tình huống ép âm hoặc ép dương. Chủ nhà cũng cần buộc nhà thầu làm theo các tiêu chuẩn đã quy định cụ thể trong hồ sơ thiết kế nền móng do bên tư vấn xây dựng cung cấp, như chủng loại cọc, vị trí cọc, số lượng cọc, cọc ép thử, ...
Một lưu ý về việc ép cọc bê tông nói riêng và việc làm móng nói chung là các công việc khoan ép vào lòng đất rất dễ gây ảnh hưởng đối với các khu đất và nhà cửa lân cận. Nên thực hiện hướng ép cọc theo chiều sao cho phần đất bị nén đẩy không hướng về bất kỳ nhà cửa hay vật kiến trúc nào. Cụ thể chủ nhà nên tham vấn ý kiến của người có chuyên môn.
Việc làm móng nhà được thực hiện sau khi việc gia cố nền đất hoàn thành. Móng nhà hiện tại thường là móng băng, móng bè hoặc móng cọc. Đối với trường hợp ép cọc bê tông, thì đổ các đài móng để liên kết các đầu cọc, các đài móng lại liên kết với nhau thành một hệ khung vững chắc thông qua các dầm móng. Việc làm móng bao gồm các công việc sau theo thứ tự: đan thép, ghép cốp pha, đổ và đầm bê tông, chờ bê tông ngưng kết, rút cốp pha, xây tường móng. Đây là công việc của nhà thầu, tuy nhiên chủ nhà nên phối hợp với giám sát công trình, theo dõi và chỉ đạo thợ thực hiện theo đúng bản vẽ kỹ thuật.
Thi công phần thô tại một công trình
Thi công phần thô tại một công trình nhà ở
Móng bè [móng liền, móng bảng] là loại móng mềm, chiếm toàn bộ diện tích nền nhà. Khi nhà tải trọng lớn [nhà ≥ 3 tầng], nền xấu thì thương phải dùng móng băng đặt sâu và diện tích móng chiếm đến 75% diện tích nền, khi đó nên dùng móng bè. Móng bè còn dùng thích hợp khi cần hạn chế chấn động, lún lệch nhiều, cần tăng cường độ và độ cứng của móng.
Theo vật liệu làm móng, có: móng gạch xây, móng đá xây, móng bê tông đá hộc, móng bê tông, móng bê tông cốt thép, móng thép,…
Theo tính chất làm việc của móng, có: móng cứng và móng mềm.
- Móng cứng làm bằng gạch xây, đá xây, bê tông, bê tông đá hộc, bê tông ít cốt thép,… Móng be tông và bê tông ít cốt thép rất ít được dùng, vì không kinh tế. Móng cứng có thể là móng đơn, móng băng. móng cứng chịu nén tốt nhưng chịu kéo và chiu uốn kém/
Để tiện thi công, móng cứng thường có mặt cắt hình bậc. Tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng bậc không nhỏ hơn cotgα [α là góc cứng, góc truyền lực, góc khếch tán áp lực của vật liệu]. Trị số của α phụ thuộc vật liệu làm móng.
- Móng mềm làm bằng bê tông cốt thép, thép,… Với nhà, móng thep rất ít được dùng, vì rất đắt và dễ bị ăn mòn. Theo cách thi công, có: móng liền khối [xây hoặc đổ tại chỗ] và móng lắp ghép.
Nhà có bền vững hay không là tuỳ thuộc trước tiên ở móng. Các chuyên gia nghiên cứu về sự cố [hỏng hóc] kết luận rằng, hơn 70% sự cố là do móng gây ra. Hơn nữa móng là bộ phân dưới cùng của nhà, lại nằm dưới đất, dưới nước nên khi hỏng thì khắc phục vô cùng phức tạp.
Chọn loại móng như thế nào?
Việc chọn loại móng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó điều kiện nền và tải trọng [chủ yếu là chiều cao] nà là quan trọng nhất.
- Nếu nền tốt: có thể dùng móng gạch xây, đá xây, bê tông đá hộc.- Nếu nền có lớp đất yếu rất dày thì thường dùng móng bè với cọc ma sát đóng xuống sâu, có thể dung biện pháp xử lý nền bằng cách làm chặt đất dước sâu [không dùng cách làm chặt đất trên mặt], không dùng đệm cát, đệm đất.- Nếu nền có lớp trên yếu, lớp dưới tốt:+ Khi lớp đất yếu mỏng [≤ 1,5m]: thay lớp đất yếu bằng đệm cát, đệm đất hoặc làm chặt đất trên mặt rồi coi như nền tốt hoặc làm móng cọc tre, cọc tràm.+ Khi lớp đất yếu kho dày lắm [1,5 – 3m]: Thay một phần [trên] của lớp đất yếu và làm chặt đất tren mặt phần còn lại hoặc làm móng cọc bê tông cốt thép.+ Khi lớp đất yếu dày [≥ 3,0m]: coi như toàn bộ là đất yếu.+ Khi lớp đất yếu có chiều dày thay đổi:* Dùng móng băng có chiều dày thay đổi, tức là phần đất yếu dày hơn thì mặt móng sâu hơn.* Dùng móng băng có chiều dày thay đổi, tức là phần đất yếu dày hơn thì dùng móng rộng hơn.* Dùng móng băng không cùng cao trình, đặt trong vùng đất tốt.* Dùng móng băng có cọc ở vùng đất yếu có chiều dày lớn.- Nếu nền có lớp đất tốt, lớp dưới yếu.+ Khi lớp trên mỏng [≤ 1,5m]: coi như toàn bộ là nền yếu.+ Khi lớp trên không dày lắm [1,5-3m]: chỉ nên xây nhà đến 2 tầng [dùng móng bè]. Nếu muốn xây nhà > 2 tầng thì xử lý như nền đất yếu rất dày nhưng không dược đặt móng sâu và không nên dùng móng cọc.
+ Khi lớp trên dày [≥ 3,0m]: tận dụng lớp nền tốt bên trên, không nên đặt móng sâu, nên dùng móng bè và chỉ nên xây nhà đến 3 tầng, nếu nhà ≥ 4 tầng thì xử lý như “toàn bộ là đất yếu”…