Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đồ án môn học Nền Móng với đề tài "Phân Tích và Thống Kê Địa Chất - Thiết Kế Móng Băng và Móng Cọc" được thực hiện bởi sinh viên Nguyễn Minh Huy (MSSV: 1810942), lớp L01, Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Nhựt Nhứt (tháng 12/2021).

Bối cảnh kỹ thuật của đồ án gắn liền với công trình xây dựng thực tế là Tòa nhà văn phòng tại địa chỉ số 963 - 965 - 967 đường Trần Hưng Đạo, Phường 5, Quận 5, TP. Hồ Chí Minh. Nhiệm vụ trung tâm của đồ án là xử lý nguồn số liệu khảo sát địa chất công trình từ hiện trường, loại bỏ các sai số thô, xác định hệ thống chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn và tính toán, từ đó triển khai thiết kế hai phương án nền móng điển hình cho công trình xây dựng dân dụng: móng nông (móng băng bê tông cốt thép) và móng sâu (móng cọc ép bê tông cốt thép).

Mục tiêu và nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể gồm ba phần:

  1. Thống kê và xử lý toàn diện các chỉ tiêu vật lý, cơ học của các lớp đất tại khu vực xây dựng theo các trạng thái giới hạn.
  2. Thiết kế chi tiết phương án móng băng bê tông cốt thép dưới hàng cột trục A đến F, bao gồm xác định kích thước hình học, kiểm tra điều kiện ổn định, tính biến dạng lún, phân tích nội lực dầm móng trên nền đàn hồi và tính toán cốt thép.
  3. Thiết kế chi tiết phương án móng cọc ép bê tông cốt thép chịu tải trọng chân cột, xác định sức chịu tải cọc đơn theo nhiều phương pháp, kiểm tra làm việc nhóm cọc, kiểm tra lún khối móng quy ước, kiểm tra cọc chịu tác dụng đồng thời của tải trọng ngang và tải trọng đứng, kiểm tra cẩu lắp và tính toán kết cấu đài cọc.

Đối tượng nghiên cứu là hệ thống nền đất gồm 4 lớp địa tầng tại vị trí xây dựng và các kết cấu móng bê tông cốt thép tương ứng. Phạm vi không gian giới hạn trong mặt bằng công trình văn phòng Quận 5 với chiều sâu khảo sát địa chất đến 30 m; phạm vi kỹ thuật tuân thủ nghiêm ngặt hệ thống Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam hiện hành.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án sử dụng khung tiêu chuẩn kỹ thuật xây dựng và các lý thuyết địa kỹ thuật nền móng chuyên ngành:

  • Hệ thống tiêu chuẩn áp dụng:

    • TCVN 9362:2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình (áp dụng cho quy trình thống kê chỉ tiêu địa chất, tính toán sức chịu tải nền đất theo trạng thái giới hạn, kiểm tra độ lún và tính toán khối móng quy ước).
    • TCVN 10304:2014: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc (áp dụng cho tính toán sức chịu tải cọc đơn theo vật liệu, cơ lý đất nền, chỉ tiêu cường độ, kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và tính toán cọc chịu tải trọng ngang).
    • TCVN 5574:2018: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép (áp dụng cho việc tính toán tiết diện dầm móng chữ T lật ngược, tính toán đài cọc chịu uốn, cắt và xuyên thủng).
    • TCVN 205:1998: Tiêu chuẩn cọc – Phương pháp thí nghiệm hiện trường.

  • Phương pháp toán học và mô hình tính toán:

    • Phương pháp thống kê xác suất: Xác định kỳ vọng toán học (giá trị trung bình), độ lệch quân phương ($\sigma$), hệ số biến động ($v$), loại trừ sai số thô bằng hệ số phân bố Student ($v_\alpha$), tính toán giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán theo Trạng thái giới hạn I (TTGH I - cường độ) và Trạng thái giới hạn II (TTGH II - biến dạng).
    • Phương pháp bình phương cực tiểu: Ứng dụng hàm LINEST trong Microsoft Excel để xử lý hồi quy tuyến tính dữ liệu thí nghiệm cắt trực tiếp phẳng, xác định lực dính đơn vị ($c$) và góc ma sát trong ($\varphi$).
    • Lý thuyết nén cố kết một chiều (Oedometer): Dựa vào đường cong quan hệ hệ số rỗng – áp lực nén ($e - p$) để chia nhỏ phân tố và tính toán độ lún ổn định cộng dồn từng lớp.
    • Mô hình nền đàn hồi Winkler: Mô phỏng tương tác đất nền – móng thông qua hệ số nền theo phương đứng ($C_z$) và hệ lò xo đàn hồi tuyến tính, giải bài toán nội lực dầm móng và cọc bằng phần mềm SAP2000.

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu khảo sát địa chất từ hai hố khoan (HK1 và HK2) tại khu đất xây dựng 963-965-967 Trần Hưng Đạo, Quận 5, TP.HCM, bao gồm các chỉ tiêu vật lý, kết quả thí nghiệm cắt cánh/cắt phẳng và chỉ số SPT.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Thống kê địa chất

Chương này trình bày toàn bộ quy trình thống kê toán học các chỉ tiêu cơ lý của 4 lớp đất nền tại vị trí xây dựng nhằm đưa ra các thông số đầu vào chuẩn xác cho bài toán thiết kế nền móng.

Quy trình thống kê tuân thủ nguyên tắc: đối với tập hợp mẫu $n \ge 6$, tiến hành kiểm tra hệ số biến động $[v]$, loại trừ sai số thô và tính toán thông số theo TTGH I và TTGH II. Đối với các lớp đất có số mẫu $n < 6$, không áp dụng loại trừ mà lấy giá trị trung bình làm giá trị tiêu chuẩn và tính toán.

Lớp đất Mô tả địa chất Số lượng mẫu ($n$) Dung trọng tự nhiên $\gamma$ ($\text{kN/m}^3$) Độ ẩm tự nhiên $W$ (%) Góc ma sát trong $\varphi$ (Độ) Lực dính $c$ ($\text{kPa}$) Ghi chú thống kê
Lớp 1 Sét lẫn sỏi sạn Laterit, xám trắng - nâu đỏ - vàng nâu, dẻo cứng 2 mẫu (HK1-1, HK2-1) 19.20 23.00 $13^\circ 52'$ (TTGH I) / $13^\circ 07'$ (TTGH II) 10.15 (TTGH I) / 19.02 (TTGH II) $n < 6$, lấy giá trị trung bình; $G_s = 2.71$, $W_L = 36%$, $W_p = 17.87%$
Lớp 2 Á sét, xám xanh - vàng nâu, trạng thái dẻo cứng 7 mẫu (HK1: 4 mẫu, HK2: 3 mẫu) 19.10 (TC) / 19.03 (TT) 20.07 (TC) / 20.53 (TT) $12^\circ 11'$ (TTGH I) / $14^\circ 14'$ (TTGH II) 22.60 (TTGH I) / 12.51 (TTGH II) Loại bỏ mẫu HK2-4 ở cấp tải 200 kPa do không thỏa sai số thô; $G_s = 2.705$, $W_L = 30.4%$, $W_p = 20.73%$
Lớp 3 Á cát, xám trắng, vàng nâu, nâu đỏ, trạng thái dẻo 16 mẫu (HK1: 7 mẫu, HK2: 9 mẫu) 20.47 (TC) / 20.40 (TT) 19.22 (TC) / 18.80 (TT) $26^\circ 00'$ (TTGH I) / $25^\circ 50'$ (TTGH II) 25.03 (TTGH I) / 25.14 (TTGH II) Thống kê $n=64$ điểm thí nghiệm cắt; $G_s = 2.66$, $W_L = 20.2%$, $W_p = 16.27%$, $\gamma' = 10.77 \text{ kN/m}^3$
Lớp 4 Cát thô, xám vàng - nâu đỏ, kết cấu chặt vừa 5 mẫu (HK1: 3 mẫu, HK2: 2 mẫu) 18.20 18.00 $28^\circ 50'$ (TC) 2.92 $n < 6$, lấy trung bình; $\varphi_{tt} = 27^\circ 47' \div 29^\circ 51'$ (TTGH I), $\gamma' = 9.00 \text{ kN/m}^3$

Kết quả hồi quy tuyến tính bằng hàm LINEST cho phép vẽ đường quan hệ ứng suất tiếp – ứng suất pháp $\tau = \sigma \tan\varphi + c$ cho từng lớp đất với độ tin cậy cao, loại bỏ sai lệch cục bộ trong các phép thử cắt trực tiếp.

Chương 2: Thiết kế móng băng

Phương án móng nông được lựa chọn là móng băng bê tông cốt thép đặt dưới hàng 6 cột (từ trục A đến trục F) với tải trọng tính toán chân cột lớn nhất $N^{tt}$ dao động từ $771 \text{ kN}$ đến $921 \text{ kN}$, mômen $M^{tt}$ từ $91 \text{ kNm}$ đến $111 \text{ kNm}$, lực ngang $H^{tt}$ từ $81 \text{ kN}$ đến $111 \text{ kN}$. Hệ số vượt tải chung là $n = 1.15$.

  • Vật liệu chế tạo: Bê tông cấp độ bền B25 ($R_b = 14.05 \text{ MPa}$, $R_{bt} = 1.05 \text{ MPa}$, $E_b = 30000 \text{ MPa}$); cốt thép dọc CB300-V ($R_s = R_{sc} = 260 \text{ MPa}$); cốt đai CB240-T ($R_{sw} = 170 \text{ MPa}$). Trọng lượng thể tích trung bình móng và đất lấy $\gamma_{tb} = 22 \text{ kN/m}^3$.
  • Kích thước hình học móng:
    • Chiều sâu đặt đáy móng chọn $D_f = 3.0 \text{ m}$, cắm vào lớp đất số 2 (Á sét dẻo cứng), mực nước ngầm ở độ sâu $1.2 \text{ m}$.
    • Chiều dài cánh thừa $L_0 = L_c = 1.5 \text{ m}$, tổng chiều dài móng băng $L = 25.1 \text{ m}$.
    • Tiết diện dầm móng: chiều cao $h_d = 0.8 \text{ m}$, bề rộng dầm $b_d = 0.3 \text{ m}$.
    • Tiết diện bản móng: bề rộng $B_m = 2.5 \text{ m}$, chiều cao mép cánh $h_c = 0.2 \text{ m}$, vát lên vị trí tiếp giáp dầm $h_1 = 0.35 \text{ m}$.
  • Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật nền đất:
    • Sức chịu tải tính toán (TTGH II): Áp lực trung bình đáy móng $P_{tb} = 112.99 \text{ kPa} \le R_{tc} = 148.11 \text{ kPa}$; áp lực lớn nhất $P_{max} \le 1.2 R_{tc}$ (thỏa mãn).
    • Cường độ đất nền (TTGH I): Hệ số an toàn chống phá hoại cường độ $FS = 2.21 > [FS] = 2.0$.
    • Biến dạng lún: Tính lún theo bài toán nén Oedometer, chia phân tố $h_i = 1.0 \text{ m}$. Vùng chịu nén kết thúc ở độ sâu $z = 10 \text{ m}$ (tính từ đáy móng $3 \text{ m}$ đến $10 \text{ m}$ do ứng suất gây lún $\sigma_{gl} < 0.2 \sigma_{bt}$). Tổng độ lún $S = 3.06 \text{ cm} \le [S] = 8.0 \text{ cm}$.
    • Ổn định trượt phẳng: Hệ số an toàn chống trượt ngang $FS_{truot} = 36.5 > [FS] = 1.5$.
    • Kiểm tra cánh móng: Thỏa mãn điều kiện chống xuyên thủng và chống cắt bản cánh bê tông cốt thép ($Q \le 231.5 \text{ kN}$).
  • Nội lực và bố trí cốt thép dầm móng:
    • Mô hình dầm móng mềm trên nền đàn hồi Winkler được chia nhỏ với các phần tử lò xo có độ cứng $k = C_z \cdot F_i$ (với $C_z = 2185.6 \text{ kN/m}^3$). Phân tích trên SAP2000 thu được mômen uốn lớn nhất $M_{max} = 410.97 \text{ kNm}$ và lực cắt lớn nhất $Q_{max} = 500.5 \text{ kN}$.
    • Bố trí thép dọc dầm móng (tiết diện chữ T lật ngược):
      • Lớp thép trên (mômen dương giữa nhịp): chọn $2\phi25 + 1\phi20$ ($A_s = 1296 \text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0.93%$).
      • Lớp thép dưới (mômen âm tại gối cột): chọn $2\phi25 + 4\phi20$ ($A_s = 2238 \text{ mm}^2$, hàm lượng $\mu = 0.93%$).
      • Cốt đai: chọn $\phi8$ hai nhánh, đoạn $L/4$ đầu dầm bố trí $\phi8@100$, đoạn giữa nhịp bố trí $\phi8@250$.
      • Cốt giá thân dầm: đặt $2\phi12$ tăng độ cứng chống co ngót.
      • Cốt thép bản cánh móng: chọn $5\phi12@200$ theo phương ngang và thép cấu tạo $\phi12@200$ theo phương dọc.
      • Chiều dài đoạn neo cốt thép: thanh $\phi25$ neo $800 \text{ mm}$, thanh $\phi12$ neo $400 \text{ mm}$.

Chương 3: Thiết kế móng cọc

Phương án móng cọc được thiết kế cho vị trí chân cột chịu tải trọng lớn: $N^{tt} = 2221 \text{ kN}$, $M_x^{tt} = 171 \text{ kNm}$, $H_x^{tt} = 121 \text{ kN}$, $M_y^{tt} = 101 \text{ kNm}$, $H_y^{tt} = 71 \text{ kN}$.

  • Quy cách cọc và đài:

    • Tiết diện cọc vuông BTCT $350 \times 350 \text{ mm}$, cốt thép dọc $4\phi20$ ($A_s = 1256 \text{ mm}^2$), bê tông B25. Cốt đai $\phi6@200$ ở thân, tăng cường $\phi6@50 \div \phi6@100$ ở đoạn đầu và mũi cọc.
    • Tổng chiều dài cọc $L = 21 \text{ m}$ gồm 3 đoạn mỗi đoạn $7 \text{ m}$ nối bằng bản mã hàn.
    • Chiều sâu chôn đài $D_f = 2.0 \text{ m}$ (đặt tại Lớp 1 - Á sét dẻo cứng). Mũi cọc hạ đến cao độ $-22.3 \text{ m}$ (độ sâu cắm cọc $20.3 \text{ m}$ tính từ đáy đài), ngàm sâu vào Lớp 2B (Cát thô chặt vừa).
    • Kích thước đài cọc: đài vuông $2.0 \times 2.0 \text{ m}$, chiều cao đài $h = 0.8 \text{ m}$, bố trí 4 cọc với khoảng cách tim cọc $s = 1.1 \text{ m}$ ($s \approx 3.14d$), khoảng cách từ tim cọc đến mép đài $0.45 \text{ m}$.

  • Xác định sức chịu tải cọc đơn:

    • Theo cường độ vật liệu: Sức chịu tải nén tức thời khi ép cọc và dài hạn khi chịu tải công trình đều đảm bảo, tính toán xét đến độ mảnh và hệ số uốn dọc $\varphi$.
    • Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (TCVN 10304:2014 Mục 7.1): Tổng sức kháng thân cọc $\sum f_i l_i$ kết hợp sức kháng mũi $q_p$ cắm trong cát thô chặt vừa.
    • Theo chỉ tiêu cường độ đất nền (TCVN 10304:2014 Phụ lục G): Xác định áp lực hữu hiệu thẳng đứng tại mũi cọc và ma sát thành giới hạn trong phạm vi chiều sâu tới hạn $z_{gh} \approx (15 \div 20)d$.
    • Theo kết quả thí nghiệm SPT (Phụ lục G.3 - Công thức Viện Kiến trúc Nhật Bản): Sức kháng mũi cọc tính theo chỉ số $N_{SPT}$ trung bình ($N_p \approx 14 \div 16$, $q_p = 300 N_p$) kết hợp ma sát thành đất dính và đất rời.

  • Kiểm tra kỹ thuật hệ móng cọc:

    • Tải trọng tác dụng lên cọc đơn: Áp lực nén lớn nhất tác dụng lên cọc góc $P_{max} = 540.3 \text{ kN} \le R_{cp} = 650 \text{ kN}$; kiểm tra điều kiện làm việc nhóm cọc thỏa mãn.
    • Kiểm tra khối móng quy ước: Xác định góc mở quy ước $\varphi_{tb}/4$, kích thước đáy khối móng quy ước theo mục 7.4 TCVN 10304:2014. Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước $P_{tb} \le R_{tc}$ và tính lún phân tố đạt yêu cầu chuyển vị giới hạn.
    • Kiểm tra cẩu lắp và thi công: Tính toán mômen âm/dương lớn nhất khi cẩu cọc tại 2 điểm móc và khi kéo cọc tại 1 điểm móc cẩu. Cốt thép dọc $4\phi20$ hoàn toàn đủ khả năng chịu lực; chọn thép móc cẩu $\phi12$ ($A_s = 113 \text{ mm}^2$).
    • Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang đồng thời: Áp dụng Phụ lục A TCVN 10304:2014 và TCVN 205:1998 để tính chuyển vị ngang $y_0$, góc xoay $\psi_0$ và mô men uốn $M_z$ dọc thân cọc; mô phỏng độ cứng lò xo ngang theo hệ số tỉ lệ $K$ của các lớp đất. Khả năng chịu uốn tiết diện cọc đạt yêu cầu ($M_{cp} > M_z$).
    • Tính toán cốt thép đài cọc: Chiều cao làm việc $h_0 = 700 \text{ mm}$. Tháp xuyên phủ toàn bộ cọc nên đài không bị xuyên thủng; kiểm tra lực cắt đáy đài $Q_{max} = 1424 \text{ kN}$ (phương Y) và $1324 \text{ kN}$ (phương X). Bố trí cốt thép lưới đáy: phương Y đặt $14\phi16@150$, phương X đặt $13\phi16@150$.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã thiết lập quy trình tính toán nền móng bám sát hồ sơ địa chất thực tế, đưa ra hai giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh với các thông số định lượng rõ ràng:

Hạng mục kiểm tra / thiết kế Phương án Móng băng (Chương 2) Phương án Móng cọc ép (Chương 3)
Kích thước kết cấu Bản rộng $B_m = 2.5 \text{ m}$, dài $L = 25.1 \text{ m}$, dầm $0.3 \times 0.8 \text{ m}$ Đài vuông $2.0 \times 2.0 \times 0.8 \text{ m}$, 4 cọc $350 \times 350 \text{ mm}$ dài $21 \text{ m}$
Độ sâu đặt móng Đáy móng đặt tại $D_f = 3.0 \text{ m}$ (Lớp 2 - Á sét dẻo cứng) Đáy đài $D_f = 2.0 \text{ m}$ (Lớp 1), mũi cọc hạ $-22.3 \text{ m}$ (Lớp 2B)
Khả năng chịu lực nền / cọc $FS_{cường độ} = 2.21 > [FS] = 2.0$; $P_{tb} = 112.99 \text{ kPa} < R_{tc}$ $P_{max} = 540.3 \text{ kN} \le R_{cp}$; chịu lực cắt và mômen ngang an toàn
Biến dạng lún tính toán Độ lún ổn định $S = 3.06 \text{ cm} \le [S] = 8.0 \text{ cm}$ Độ lún khối móng quy ước thỏa mãn giới hạn cho phép
Khả năng ổn định trượt / cẩu $FS_{trượt} = 36.5 > [FS] = 1.5$ Thép $4\phi20$ thỏa mãn cẩu lắp 2 điểm móc và vận chuyển
Giải pháp bố trí cốt thép Thép gối $2\phi25+4\phi20$, thép nhịp $2\phi25+1\phi20$, đai $\phi8@100/250$ Lưới đáy đài $\phi16@150$ hai phương; thép dọc cọc $4\phi20$, đai $\phi6@50\div200$

Đóng góp kỹ thuật chính của đồ án là việc kết hợp chặt chẽ giữa xử lý thống kê loại trừ sai số thô theo tiêu chuẩn TCVN 9362:2012 với phương pháp giải tích và phần mềm phần tử hữu hạn SAP2000 trên nền đàn hồi Winkler, giúp loại bỏ các giả định thiên về trực quan và nâng cao độ tin cậy trong thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép ngầm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Số lượng mẫu thử ở Lớp 1 ($n=2$) và Lớp 4 ($n=5$) trong hồ sơ khảo sát chưa đủ quy định $n \ge 6$, buộc phải lấy giá trị trung bình làm giá trị tính toán, chưa phản ánh đầy đủ độ phân tán xác suất của các chỉ tiêu cơ lý.
    • Phân tích nội lực dầm móng và cọc dựa trên mô hình hệ số nền Winkler tuyến tính (lò xo đàn hồi độc lập), chưa phản ánh toàn diện tính phi tuyến và hiệu ứng liên tục của môi trường bán không gian đàn hồi.
    • Chưa xét đến tác động của tải trọng động đất hoặc các bài toán thi công hố đào có tường vây phụ trợ.
  • Hướng phát triển:
    • Bổ sung số lượng mẫu khoan khảo sát để thống kê đầy đủ cho các lớp đất mỏng hoặc lớp đất chịu lực sâu.
    • Áp dụng các mô hình cơ học đất phi tuyến nâng cao (Mohr-Coulomb, Hardening Soil) trên các phần mềm địa kỹ thuật chuyên sâu (PLAXIS 2D/3D, GeoStudio) để so sánh ứng xử chuyển vị và phân bố nội lực thực tế.
    • Đối chứng sức chịu tải cọc lý thuyết với kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc thử tại hiện trường trước khi thi công đại trà.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo trực quan và hữu ích cho sinh viên ngành Kỹ thuật Xây dựng, Kỹ thuật Công trình Giao thông, Địa kỹ thuật cũng như các kỹ sư thiết kế kết cấu:

  • Cung cấp biểu mẫu và quy trình tính toán mẫu mực về thống kê địa chất theo TCVN 9362:2012, bao gồm cả kỹ thuật hồi quy bình phương cực tiểu xác định $(c, \varphi)$.
  • Trình bày chi tiết các bước xác định kích thước, kiểm tra ổn định, tính lún Oedometer và mô phỏng dầm móng băng trên nền đàn hồi bằng phần mềm SAP2000.
  • Hệ thống hóa đầy đủ các công thức tính sức chịu tải cọc theo 4 phương pháp của TCVN 10304:2014 và quy trình kiểm tra toàn diện cọc chịu uốn ngang, cẩu lắp và kết cấu đài cọc.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đối với Lớp đất 1 và Lớp đất 4, tác giả không tiến hành bước loại trừ sai số thô khi thống kê chỉ tiêu địa chất? Theo quy định tại mục 1 và mục 3 chương thống kê của đồ án (tuân thủ TCVN 9362:2012), phương pháp loại trừ sai số thô và thống kê trạng thái giới hạn chỉ áp dụng khi số lượng mẫu thử của cùng một lớp đất đạt $n \ge 6$. Do Lớp 1 chỉ có 2 mẫu và Lớp 4 chỉ có 5 mẫu ($n < 6$), tác giả phải lấy trực tiếp giá trị trung bình của các mẫu thử làm giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán.

2. Mẫu đất nào đã bị loại bỏ trong quá trình xử lý thống kê cơ lý của Lớp đất 2? Khi kiểm tra sai số thô cho thí nghiệm cắt phẳng ở cấp áp lực $\sigma = 200 \text{ kPa}$ của Lớp đất 2, mẫu HK2-4 không thỏa mãn điều kiện sai số cho phép $|A_i - A_{tb}| \le v_\alpha \cdot \sigma$. Tác giả đã loại bỏ mẫu HK2-4 và tiến hành tính toán lại giá trị trung bình cũng như độ lệch quân phương với 6 mẫu còn lại.

3. Mô hình nền đàn hồi Winkler trong đồ án được thiết lập và tính toán như thế nào trên phần mềm SAP2000? Tác giả xem đất nền là hệ lò xo đàn hồi tuyến tính với hệ số nền theo phương đứng $C_z = 2185.6 \text{ kN/m}^3$. Chiều dài dầm móng được chia nhỏ thành các đoạn phần tử $0.1 \text{ m}$, mỗi nút được gán một liên kết lò xo đàn hồi có độ cứng $k = C_z \cdot F_i$ (trong đó $F_i$ là diện tích đáy móng truyền tải tương ứng cho từng nút).

4. Mũi cọc ép trong phương án móng cọc được đặt vào lớp đất nào và ở độ sâu bao nhiêu? Đài cọc được chôn sâu $D_f = 2.0 \text{ m}$ tại Lớp đất 1. Cọc vuông BTCT $350 \times 350 \text{ mm}$ có tổng chiều dài $21 \text{ m}$ (gồm 3 đoạn dài $7 \text{ m}$). Sau khi trừ đoạn cọc ngàm vào đài, mũi cọc được hạ xuống cao độ $-22.3 \text{ m}$ (độ sâu làm việc trong đất là $20.3 \text{ m}$ tính từ đáy đài), cắm ngàm trực tiếp vào Lớp 2B (Cát thô, xám vàng – xám trắng, kết cấu chặt vừa).

5. Cốt thép chịu lực cho dầm móng băng và đài móng cọc được bố trí cụ thể ra sao? Đối với dầm móng băng: thép chịu mômen âm ở gối cột bố trí $2\phi25 + 4\phi20$, thép chịu mômen dương ở nhịp bố trí $2\phi25 + 1\phi20$, cốt đai $\phi8@100$ (ở đoạn $L/4$ đầu dầm) và $\phi8@250$ (ở giữa nhịp). Đối với đài cọc: lưới thép đáy chịu uốn bố trí $14\phi16@150$ theo phương Y và $13\phi16@150$ theo phương X.

Kết luận

Đồ án "Nền Móng: Phân Tích và Thống Kê Địa Chất" của tác giả Nguyễn Minh Huy đã hoàn thành xuất sắc toàn bộ quy trình kỹ thuật từ khâu xử lý số liệu địa chất khảo sát đến thiết kế chi tiết hai giải pháp móng băng và móng cọc cho công trình tòa nhà văn phòng tại Quận 5, TP.HCM. Việc vận dụng chuẩn xác các tiêu chuẩn TCVN 9362:2012, TCVN 10304:2014 và TCVN 5574:2018 kết hợp công cụ mô phỏng SAP2000 đảm bảo cả hai phương án đều đạt yêu cầu khắt khe về cường độ, ổn định trượt, chuyển vị lún và chịu tải ngang. Đây là một tài liệu học thuật hoàn chỉnh, chuẩn mực về phương pháp luận và có giá trị ứng dụng cao cho công tác đào tạo, tham khảo thiết kế địa kỹ thuật công trình.