Nội dung tính toán móng cọc đài thấp theo trạng thái giới hạn

Kiểm tra giá trị lực truyền lên cọc nhà ở, nhà phố (TTGH1): tổng tải trọng tác dụng lên cọc phải nhỏ hơn sức chịu tải của cọc.

Kiểm tra ổn định của móng cọc nhà ở, nhà phố (TTGH1): móng cọc không bị mất ổn định do trượt, lật; nền móng cọc không bị phá hoại về độ bền.

Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún của móng nhà ở, nhà phố (TTGH2): độ lún của các móng trong công trình nằm trong phạm vi cho phép, đảm bảo công trình sử dụng bình thường.

Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng (TTGH1): cấu tạo đài đủ chiều cao, đảm bảo đài không bị phá hoại do chọc thủng

Tính toán và cấu tạo cốt thép đài nhà ở, nhà phố (TTGH1): thi công xây dựng đảm bảo đài không bị nứt do uốn

Trình tự tính toán giá trị móng cọc đài thấp cho thi công xây dựng nhà phố

Bước 1: Thu thập và xử lý tài liệu thiết kế thi công nhà ở dân dụng, nhà phố gồm:

Tài liệu về công trình: (No, Mo, Qo)

Tài liệu về địa chất: địa tầng đất nền và các số liệu của mỗi lớp

Các tài liệu khác

Các tiêu chuẩn xây dựng

Bước 2: Phân tích lựa chọn giải pháp nền móng cho thi công xây dựng nhà ở, nhà phố và công trình dân dụng công nghiệp

Giải pháp thiết kế móng cọc đài thấp dạng móng đơn, băng, bè…

Bước 3: Chọn độ sâu chôn đáy đài

Bước 4: Chọn vật liệu, chiều dài, tiết diện và phương pháp thi công cọc

Bước 5: Xác định sức chịu tải của cọc

Bước 6: Xác định sơ bộ số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

Bước 7: Chọn sơ bộ chiều cao đài

Bước 8: Kiểm tra lực truyền lên cọc

Bước 9: Kiểm tra điều kiện móng cọc đài thấp

Bước 10: Kiểm tra ổn định của móng cọc (nếu cần)

Bước 11: Kiểm tra điều kiện khống chế độ lún của móng cọc

Bước 12: Kiểm tra chiều cao đài

Bước 13: Tính toán và cấu tạo cốt thép đài

Chọn loại cọc cho thi công xây dựng nhà phố

Việc lựa chọn loại cọc cần chú ý đến các yếu tố:

Đặc điểm của công trình;

Điều kiện cụ thể của đất nền và nước ngầm;

Những giá trị ràng buộc khác của hiện trường thi công xây dựng nhà phố, nhà ở dân dụng công nghiệp (mức độ ồn và độ rung động cho phép, hiện trạng công trình lân cận, hệ thống ngầm nước dưới đất và vệ sinh môi trường khác …);

Khả năng thi công (giá xây dựng nhà phố, nhà ở dân dụng công nghiệp)của nhà thầu;

Tiến độ thi công và thời gian cần thiết để hoàn thành;

Khả năng kinh tế của chủ đầu tư.

Cần nắm vững phạm vi sử dụng của từng loại cọc cũng như khả năng và mức độ hoàn thiện của thiết bị thi công, trình độ nghề nghiệp của đơn vị thi công, nhất là phương án cọc khoan đổ bê tông tại chỗ. Nên lập không ít 2 phương án để so sánh hiệu quả kinh tế kỹ thuật và tính khả thi để lựa chọn.

Giá trị độ sâu chôn đáy đài cho thi công xây dựng nhà phố

Đài được đỡ bởi các cọc do đó đáy đài không cần hạ vào lớp đất tốt. Không nên chôn đài quá sâu vì sẽ làm tăng khối lượng thi công đất, xử lý nước ngầm làm tăng giá thành và tăng thời gian thi công phần ngầm. Đối với móng cọc đài thấp chỉ cần chôn đài đủ sâu nhằm đảm bảo tải trọng ngang bị triệt tiêu bởi áp lực đất bị động ở mặt bên đài.

Do tổng áp lực đất bị động tỷ lệ với bề rộng đài là trị số còn chưa biết ở bước thiết kế ban đầu, thường chọn sơ bộ chiều sâu chôn đài h ≥ H/15 với H là chiều cao công trình.

Đối với đài cọc đứng độc lập không liên kết với các đài khác qua hệ giằng móng, sau khi đã xác định được diện tích đáy đài, chiều sâu chôn đài được kiểm tra theo điều kiện:

Ep ≥ 0,7Q

Ep - tổng áp lực đất bị động ở mặt bên đài có trị số tỷ lệ với h

Q - tổng tải trọng ngang tính toán tác dụng tại đỉnh đài

Khi các đài liên kết nhau bằng hệ thống giằng móng, tải trọng ngang giữa các đài sẽ có sự phân phối lại. Ngoài ra áp lực đất bị động và sức

kháng ma sát mặt bên giằng cũng tham gia triệt tiêu tải trọng ngang. Chiều sâu chôn đài trong trường hợp này có thể lấy nhỏ hơn trường hợp đài đứng độc lập.

Chọn giá trị chiều dài, tiết diện cọc cho thi công xây dựng nhà phố, nhà ở dân dụng

Chiều dài và tiết diện cọc hợp lý khi đảm bảo khả thi khi thi công, mũi cọc hạ vào lớp đất đủ tốt để giảm độ lún, số lượng cọc trong đài hợp lý (đài 1,2,3 cọc có độ tin cậy thấp cần hạn chế; đài quá nhiều cọc ảnh hưởng đến thời gian thi công, diện tích bố trí cọc).

Mũi cọc không được tựa lên lớp đất chịu lực mà nên ngàm vào tối thiểu 0,5m cho nền đá; 3d cho nền đất (với d là bề rộng hoặc đường kính cọc).

Cọc chiếm chỗ nên hạn chế số mối nối ≤ 2.

Những công trình chịu tải trọng ngang lớn (cầu, tường chắn cao), công trình cảng thường dùng cọc có tiết diện lớn nhằm tăng độ cứng của hệ móng.

Chiều dài và tiết diện cọc có ảnh hưởng rất lớn đến sức chịu tải của cọc theo vật liệu và theo đất nền. Khi đất càng xuống sâu càng tốt và tải trọng cọc chịu

trong quá trình thi công không lớn hơn tải trọng đưa vào thiết kế thì tối ưu là chọn chiều dài và tiết diện cọc sao cho hai trị số này xấp xỉ nhau. Trường hợp cọc hạ bằng phương pháp đóng, ép thường chọn sao cho sức chịu tải cọc theo

vật liệu lớn hơn 2 ÷ 2,5 lần sức chịu tải theo đất nền để đảm bảo cọc chịu được tải trọng lớn trong quá trình hạ.