http://www.ebook.edu.vn 12 CHƯƠNG II : CẤU TẠO NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH. A. KHÁI NIỆM CHUNG : Gía thành xây dựng nền móng thường chiếm khoảng 20-30% gía thành xây dựng toàn bộ công trình trong một số trường hợp chỉ số này còn có thể là 50%. I. Mô tả : 1. Nền móng : Đất nền là lớp đất nằm dưới móng, chòu toàn bộ tải trọng của công trình. 2. Móng : Là toàn bộ cấu tạo ở phần thấp nhất của công trình nằm ngầm dưới mặt đất, thông qua móng toàn bộ tải trọng của công trình được truyền đều xuống nền đất chòu tải. 3. Các bộ phận của móng : Tường móng, gờø móng, gối móng, đáy móng, lớp đệm, chiều sâu chôn móng H. 3.1 Tường móng : Tác dụng truyền lực từ trên xuống móng, chống lực đạp của nền nhà, tường dầy hơn tường bao che bên trên. 3.2 Gờ móng : Tạo điều kiện thi công phần xây dựng bên trên chính xác theo vò trí thiết kế. http://www.ebook.edu.vn 13 3.3 Gối móng : Phần chòu lực chính có tiết diện chữ nhật, hình tháp hay dật bậc. Vì cường độ của nền đất thường nhỏ hơn nhiều so với tải trọng công trình, nên đáy móng phải mở rộng hơn so với phần công trình tiếp xúc với móng. 3.4 Lớp đệm : Tác dụng làm phẳng mặt phẳng hố móng để áp suất dưới đáy móng phân bố đều xuống nền đất chòu tải. Vật liệu được dùng là bê tông đá 40 x 60, hoặc cát dày 15cm. 3.5 Độ sâu chôn móng H : Tính từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng. II. Yêu cầu thiết kế : 1. Nền móng : 1.1 Sự ổn đònh và cường độ của móng, kết cấu chòu lực của toàn bộ công trình và nền, cần phải giải quyết đồng bộ như một thể thống nhất. 1.2 Thăm dò cấu trúc đòa chất để có đủ dữ kiện về sự phân lớp, chiều dày của từng lớp, đặc điểm của từng lớp. 1.3 Nghiên cứu điều kiện thủy văn, chủ yếu về : mức dao động theo mùa của nước ngầm, các thành phần của hoá chất có trong nước ngầm. 1.4 Sức chòu nén căn bản : ( Trọng lượng của công trình + gia trọng ) x hệ số an toàn ( kg ) / Diện tích của toàn bộ đáy móng ( cm² ) ≤sức chòu tải thực của nền đất ( kg/cm² ). 2. Móng : 2.1 Đảm bảo đủ cường độ và ổn đònh để chòu tải ( bằng sức chòu nén căn bản ) đáy móng phải thẳng góc với hướng truyền tải từ trên xuống. 2.2 Chiều sâu chôn móng và loại móng do đòa chất nơi xây dựng CẤU TẠO ĐỊA CHẤT ĐẶC ĐIỂM ĐỊA HÌNH http://www.ebook.edu.vn 14 mà quyết đònh để chọn giải pháp hợp lý với chiều sâu chôn móng nhỏ nhất đồng thời đảm bảo các yêu cầu về cường độ, ổn đònh cho công trình, thông thường H > 60 cm, 2.3 Vò trí đáy móng đối với mực nước ngầm, hình dáng và vật liệu thực hiện móng tùy thuộc tính chất đất nền. 2.4 Gỉai pháp kết cấu móng đảm bảo chất lượng công trình và phù hợp với yêu cầu kinh tế kỹ thuật ( thi công nhanh, bền vững và giá thành hạ ). III. Phân loại : 1. Nền móng : 1.1 Đất tự nhiên : loại đất nền có khả năng chòu lực. 1.2 Đất nền nhân tạo : đất tự nhiên không có khả năng chòu lực, cần xử lý, gia cố để đạt cường độ theo yêu cầu. Các phương pháp gia cố nền đất yếu : a. Phương pháp nén chặt đất : đầm nện, hạ mực nước ngầm. b. Phương pháp thay bằng lớp đất khác : cát, sỏi. c. Phương pháp keo kết : phụt vữa Cimăng. d. Phương pháp đóng, ép cọc : cọc chống, cọc ma sát với vật liệu gỗ, tre, BTCT, cát. 2. Móng : 2.1 Theo vật liệu : a. Móng cứng : Móng được tạo nên bằng vật liệu chòu nén đơn thuần như gạch, đá, bê tông. Sử dụng nơi mạch nước ngầm ở http://www.ebook.edu.vn 15 sâu. b. Móng mềm : Móng được tạo nên bằng vật liệu chòu nén và chòu uốn như BTCT. 2.2 Theo hình thể : a. Móng chiếc : Chòu tải trọng tập trung, thông thường được bố trí tại mỗi chân cột, gối móng có hình thức khối lập phương, tháp cụt, dật cấp. Vật liệu : gạch, đá, bê tông, BTCT. b. Móng băng : Bố trí chạy dài phía dưới chân tường ( tường chòu lực ) hoặc tạo thảnh dãy dài liên tục liên kết các chân cột. Vật liệu : gạch, đá, bê tông, BTCT. c. Móng bè : Khi sức chòu tải của nền qúa yếu so với tải trọng công trình và bề rộng của các đáy móng chiếc hoặc móng băng gần nhau, hoặc khi có hiện tượng chồng áp suất. Diện tích đáy móng bằng diện tích xây dựng. Vật liệu : BTCT. 2.3 Đặc tính chòu tải : a. Chòu tải trọng tónh : tónh tải, hoạt tải. b. Chòu tải trọng động : hoạt tải , móng máy. 2.4 Phương cách cấu tạo : a. Móng toàn khối. b. Móng lắp ghép. 2.5 Phương pháp thi công : a. Móng nông : chiều sâu chôn móng H < 5m. b. Móng sâu : Không cần đào hoặc chỉ đào một phần hố móng, dùng giải pháp cấu tạo để chuyển tải trọng công trình xuống đến nền đất có khả năng chòu tải, áp dụng trong trường hợp tải http://www.ebook.edu.vn 16 trọng công trình tương đối lớn mà lớp đất nền chòu tải lại ở sâu. c. Móng dưới nước. 2.6 Tình trạng ngậm nước của nền đất chòu tải. a. Nền đất khô. b. Nền đất ẩm. c. Nền đất ngập. IV. p dụng : Chọn giải pháp thiết kế móng được căn cứ vào các yếu tố diện tích, tải trọng của công trình kiến trúc và đặc điểm đòa chất của nền đất chòu tải. 1. Nền đất chặt có tính nén, lún nhỏ : 1.1 Thiết kế móng chiếc, móng băng khi tải trọng công trình nhỏvà trung bình. 1.2 Thiết kế móng bè khi tải trọng công trình lớn. 2. Nền đất yếu ( rời ) : 2.1 Thiết kế móng băng khi tải trọng công trình nhỏ( CT ít tầng ). 2.2 Thiết kế móng băng trên cọc cát hoặc lớp đệm cát, sỏi khi tải trọng công trình trung bình. 2.3 Thiết kế móng bè hoặc móng trên cọc, trên giếng chìm khi tải trọng công trình lớn. 3. Dưới nền đất chặt có lớp đất yếu : 3.1 Thiết kế móng băng khi lớp trên có chiều dày lớn. 3.2 Thiết kế móng trên cọc, giếng chìm, đệm cát, sỏi . Khi lớp trên có chiều dày nhỏ và lớp dưới có chiều dày lớn. B. CẤU TẠO CÁC LOẠI MÓNG : I. Cấu tạo móng nông : http://www.ebook.edu.vn 17 1.Móng chòu tường : 1.1 Móng băng chòu tường : Sử dụng vật liệu chòu nén tốt như : gạch, đá, bê tông áp dụng cho công trình nhỏ vừa < 4 tầng và sức chòu tải của nền đất > 1,5 kg/cm². a. Móng mương : Tiết diện hình chữ nhật, với chiều sâu chôn móng H ≥ 60 cm, chiều cao gối móng h ≤ 35 cm . b. Móng chân vạt : Tiết diện hình thang, với chiều cao gối móng h > 35 cm, gờ móng 5 – 10 cm, tiết kiệm vật liệu ở phần ngoài góc chuyền lực α . c. Móng giật bậc ( móng hầm ) : Tiết diện hình giật bậc, kích thước giật bậc với chiều ngang từ 15-30 cm, chiều cao từ 40-50 cm tùy theo vật liệu cấu tạo móng. 1.2 Móng chiếc chòu tường : p dụng khi nền đất chòu tải tốt, khoảng cách giữa hai móng 2,5-4 m . gạch xây cuốn vòm, 1.3 Móng trên nền đất dốc : Cấu tạo đáy móng giật cấp hoặc móng phân đoạn giật bậc. 2. Móng chòu cột 2.1 Móng chiếc chòu cột : Vật liệu đá, bê tông, BTCT. Đáy móng vuông tốt hơn chữ nhật vì độ lún của đất nền dưới móng nhỏ hơn. Dầm móng được đặt nối giữa hai móng để đở tường bên trên, cần kết hợp việc chống thấm cho tường và chòu lực đạp của nền nhà. 2.2 Móng băng chòu cột : Móng kiểu dầm với sườn trên, vật liệu BTCT ( móng mềm ). Khả năng chống chấn động, giảm thiểu tác hại của sự cố lún không đều của đất nền. Tăng cường khối nách tại vò trí giao nhau giữa cột và dầm móng, gối móng. 2.3 Móng trên đất nền dốc : α ≤ ∞ triền dốc tự nhiên của loại đất, http://www.ebook.edu.vn 18 với đá : α= 30 độ, với đất α=60 độ. II. Cấu tạo móng sâu : 1. Móng trên giếng chìm hay trụ chiếc : 1.1 Mô tả : Giếng hay trụ hình tròn, vuông, chữ nhật có khoảng rộng bên trong ít nhất đủ để một người thao tác d > 90 cm. giếng được trám đầy bằng BTCT, nối các giếng bằng dầm BTCT, kết hợp chòu tường bên trên. 1.2 p dụng : Khi tải trọng công trình lớn, lớp đất có khả năng chòu tải ở sâu. 2. Móng trên cừ, cọc : Ưu điểm : giảm thiểu khối lượng đào hố móng, tiết kiệm vật liệu, cơ giới hóa thi công. Vật liệu : gỗ, thép, cát, BTCT. 2.1 Cọc đóng, cọc ép : được chế tạo trước. Tiết diện : Vuông, chữ nhật, tròn, bác giác. Trắc diện : Hình ống, hình tháp. Bộ phận bảo vệ đầu cọc, mũi cọc, nối cọc và nguyên tắc nâng dựng, khoảng cách giữa các cọc ≥ 3⎠ của cọc . Đối với cọc gỗ: đầu cọc phải nằm dưới mực nươc ngầm thấp nhất trong năm ≥ 10 cm. III. Cấu tạo các móng đặc biệt : 1. Móng bè : Sử dụng trong trường hợp nền đất yếu, công trình có nhiều tầng, tải trọng công trình lớn, nhạy lún không đều hoặc do yêu cầu cấu tạo của công trình, ví dụ như công trình có thiết kế tầng hầm, bể chứa nước, hồ bơi. Vật liệu sử dụng BTCT. 1.1 Bản phẳng : chiều dày bản e= 1/6 l với khoảng cách cột l < 9m và tải trọng 1.000 tấn / cột. 1.2 Bản vòm ngược : áp dụng khi có yêu cầu về độ chòu uốn lớn, http://www.ebook.edu.vn 19 độ võng của vòm f= 1/7 l – 1/10 l. 1.3 Bản có sườn : chiều dày của bản e= 1/8 l – 1/10 l với khoảng cách giữa hai cột l > 9m. có hai hình thức bản sườn. a. Sườn nằm dưới bản, sườn có tiết diện hình thang , tăng khả năng chống trượt. b. Sườn nằm trên bản. 1.4 Kiểu bản hộp : Độ cứng lớn, trọng lượng nhẹ, tuy nhiên sử dụng nhiều sắt thép, thi công phức tạp. 2. Móng chòu tải trọng động : Móng chòu chấn động. 2.1 Chấn động từ bên trong công trình : a. Dùng khoảng trống cách ly. b. Dùng vật liệu cách âm cách ly chấn động : cao su, cát. 2.2 Chấn động từ bên ngoài công trình : a. Bao móng bằng một khoảng trống. b. Bao móng bằng vật liệu cách âm, cách ly chấn động. 3. Móng tại vò trí khe biến dạng : 3.1 Tại khe lún : Trường hợp cấu tạo khe lún tại móng. a. Công trình có sai biệt về chiều cao >10 m và chiều dài. b. Gỉai pháp móng khác nhau và nền đất chòu tải không đồng đều. c. Giữa công trình cũ và công trình mới. Phân móng thành hai phần riêng biệt với khoảng rộng 2-3cm. 3.2 Tại khe co dãn : Nhằm ngăn chặn hiện tượng nứt xảy ra làm hư hỏng các bộ phận bên trên của công trình bởi hiện tượng co dãn do tác động của nhiệt độ BXMT. Tùy theo từng vùng mà chiều dài công trình L được giới hạn 20m < L< 60m . Móng tại vò trí khe co dãn làm liền nhau, cột, tường, sàn tách biệt với khoảng http://www.ebook.edu.vn 20 rộng 2-3cm. 4. Móng dưới nước : Gỉai pháp móng cho công trình trên nước là thực hiện móng sâu, tuy nhiên khi có yêu cầu cấu tạo và thực hiện móngtrực tiếp lên đất nền chòu tải cao ở dưới đáy nước thì có thể thi công theo 3 phương pháp : 4.1 Đập tạm : Bao quanh vò trí xây móng bằng đất sét + cọc gỗ, thép, BTCT. 4.2 Xây chìm : p dụng trường hợp nước đứng yên và không qúa sâu. 4.3 Giếng chìm hơi ép : Khi tình hình đòa chất thủy văn phức tạp, giải pháp móng chìm xử lý thành giếng chìm hơi ép gồm ba bộ phận : Buồng giếng, thân giếng và buồng hơi ép. Nhược điểm : nguy hiểm cho công nhân khi thao tác và giá thành cao. IV. Biện pháp bảo vệ móng : 1. Mục đích : Chống hiện tượng xâm thực, bảo vệ móng khô ráo, ổn đònh cho kết cấu bên trên. 2. Bảo vệ khối móng : 2.1 Dùng loại xi măng chống xâm thực. 2.2 Dùng biện pháp cách nước cho móng. 2.3 Tháo khô vùng xây dựng bằng hệ thống ống thoát. 3. Cách ẩm tường móng : 3.1 Vật liệu cách ẩm : a. Vữa xi măng cát, bê tông đá nhỏ ( vữa chống thấm, bê tông chống thấm ). b. Phụ gia chống thấm . c. Vải chống thấm . 3.2 Vò trí cách ẩm : http://www.ebook.edu.vn 21 a. Trường hợp nền rỗng . b. Trường hợp nền đặc : một lớp ở đỉnh móng, môt lớp ở dưới lớp kết cấu chòu nền . 4. Chống thấm tầng hầm : 4.1 Đặc điểm kết cấu tầng hầm . 4.2 Nguyên tắc thiết kế chống thấm . a. Yêu cầu xử lý vật liệu kết cấu tầng hầm phải chặc sít, đảm bảo công trình lún đều, thi công đúng thiết kế kỷ thuật. b. Sử dụng vật liệu chống thấm, bố trí hợp lý vò trí các lớp cấu tạo chống thấm tùy theo đặc điểm công trình. 4.3 Gỉai pháp cấu tạo : a.Thoát nước, hạ mực nước ngầm trong khu vực và dưới mặt bằng tầng hầm. b. Bố trí lớp chống thấm ở mặt ngoài sàn và tường tầng hầm, áp dụng cho công trình có diện tích khuôn viên xung quanh thuận lợi cho việc thi công. c. Kết cấu tầng hầm ( sàn, tường ) có khả năng chống thấm, bằng giải pháp pha trộn phụ gia chống thấm vào vật liệu xây dựng, áp dụng cho tầng hầm có diện tích nhỏ. d. Lớp chống thấm bố trí ở mặt trong của kết cấu tầng hầm, áp dụng trong trường hợp xử lý công trình cũ. e. Gỉai pháp hổn hợp : Có thể xử lý chống thấm cho tầng hầm bằng việc kết hợp các giải pháp trên tùy thuộc vào đặc điểm chiều cao mạch nước ngầm trong khu vực, đặc điểm của công trình, cũng như điều kiện thi công. V. Thiết kế mặt bằng móng, dầm móng : VI. Đề cương ôn tập : . http://www.ebook.edu.vn 19 độ võng của vòm f= 1/ 7 l – 1/ 10 l. 1. 3 Bản có sườn : chiều dày của bản e= 1/ 8 l – 1/ 10 l với khoảng cách giữa hai cột l > 9m. có hai hình thức bản sườn. a. Sườn nằm dưới bản, . : 4 .1 Đặc điểm kết cấu tầng hầm . 4 .2 Nguyên tắc thiết kế chống thấm . a. Yêu cầu xử lý vật liệu kết cấu tầng hầm phải chặc sít, đảm bảo công trình lún đều, thi công đúng thiết kế kỷ. trình kiến trúc và đặc điểm đòa chất của nền đất chòu tải. 1. Nền đất chặt có tính nén, lún nhỏ : 1. 1 Thiết kế móng chiếc, móng băng khi tải trọng công trình nhỏvà trung bình. 1. 2 Thiết kế