Giáo trình Nền Móng (Phần 1) - Tác giả Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TPHCM

Giáo trình nền móng phần 1 châu ngọc ẩn cung cấp kiến thức cơ bản về thiết kế và thi công nền móng cho sinh viên và kỹ sư xây dựng.

• Đề tài: Giáo Trình Nền Móng Phần 1 Châu Ngọc Ẩn

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG
• 1.1. Vấn đề cơ bản về nền móng
• 1.2. Vấn đề biến dạng của nền và lún của móng
• 1.2.1. Độ lún cố kết của nền đất theo phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ: e - σ'
• 3. CHƯƠNG 3: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG ĐỨNG
• 3.1. Tổng quát về cọc
• 3.2. Định nghĩa cọc
• 3.3. Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu
• 3.4. Sức chịu tải dọc trục của cọc theo đất nền
• 3.5. Một số phương pháp tính thông dụng khác
• 4. CHƯƠNG 4: CỌC CHỊU TẢI NGANG VÀ MÓNG CỌC
• 4.1. Tổng quát về cọc chịu tải ngang
• 4.2. Cọc đứng chịu tải ngang và moment
• 4.3. Tính móng cọc
• 5. CHƯƠNG 5: GIA CỐ NỀN VÀ ĐẤT CÓ CỐT
• 5.1. Đệm vật liệu rời (đá - cát)
• 5.2. Cọc vật liệu rời (đá - cát)
• 5.3. Cọc đất vôi - cọc đất xi măng
• 5.4. Gia tải trước
• 5.5. Gia tải trước kết hợp thiết bị thoát nước theo phương đứng (Giếng cát; bấc thấm)
• 5.6. Gia tải trước bằng phương pháp hút chân không
• 5.7. Nguyên lý cơ bản đất có cốt
• 5.8. Vải - vỉ địa kỹ thuật
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Hướng dẫn học giáo trình nền móng phần 1 Châu Ngọc Ẩn

Giáo trình Nền Móng phần 1 của tác giả Châu Ngọc Ẩn là một trong những tài liệu học thuật kinh điển và quan trọng bậc nhất trong lĩnh vực địa kỹ thuật công trình tại Việt Nam. Được biên soạn bởi GS.TS. Châu Ngọc Ẩn, một chuyên gia đầu ngành từ trường Đại học Bách khoa TPHCM, cuốn sách này cung cấp nền tảng kiến thức vững chắc về cơ học đất và thiết kế nền móng. Đây không chỉ là một cuốn sách nền móng thông thường mà còn là tài liệu tham khảo không thể thiếu cho các kỹ sư, nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng. Nội dung của giáo trình được trình bày một cách hệ thống, từ các khái niệm cơ bản về nền móng, các vấn đề biến dạng, đến các phương pháp tính toán sức chịu tải của đất nền và thiết kế các loại móng phổ biến. Đặc biệt, cuốn sách đi sâu vào các lý thuyết quan trọng như lý thuyết cố kết của Terzaghi, lý thuyết đàn hồi, và các phương pháp tính lún hiện đại. Tài liệu này được Nhà xuất bản Xây dựng phát hành và đã qua nhiều lần tái bản, khẳng định giá trị và tầm ảnh hưởng sâu rộng. Một trong những điểm mạnh của giáo trình là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa lý thuyết hàn lâm và các ví dụ thực tiễn, giúp người đọc dễ dàng áp dụng kiến thức vào công việc. Các bài tập nền móng có lời giải chi tiết là một nguồn tài liệu quý báu để sinh viên tự ôn luyện và củng cố kiến thức. Sách cũng đề cập đến các tiêu chuẩn thiết kế móng hiện hành, giúp các kỹ sư cập nhật và tuân thủ đúng quy định trong quá trình thiết kế. Việc nắm vững nội dung trong cuốn giáo trình Châu Ngọc Ẩn này là yêu cầu cơ bản để có thể tiến xa hơn trong lĩnh vực thiết kế và thi công nền móng, một hạng mục quyết định đến sự an toàn và bền vững của toàn bộ công trình.

1.1. Tác giả Châu Ngọc Ẩn và giá trị của cuốn sách nền móng

GS.TS. Châu Ngọc Ẩn là một trong những tên tuổi lớn của ngành địa kỹ thuật công trình Việt Nam, với nhiều năm kinh nghiệm giảng dạy và nghiên cứu tại Đại học Bách khoa TPHCM. Giáo trình Nền Móng phần 1 là công trình tâm huyết của ông, đúc kết từ kiến thức sâu rộng và kinh nghiệm thực tiễn phong phú. Cuốn sách nền móng này được đánh giá cao về tính khoa học, hệ thống và khả năng ứng dụng. Nó không chỉ đơn thuần là một bài giảng nền móng mà còn là một công trình nghiên cứu toàn diện, đặt nền móng lý thuyết vững chắc cho người học. Giá trị của giáo trình nằm ở việc hệ thống hóa các kiến thức phức tạp của cơ học đất và thiết kế nền móng một cách logic, dễ hiểu. Sách trình bày rõ ràng các nguyên lý cơ bản, từ tính chất vật lý, cơ học của đất, đến các hiện tượng phức tạp như cố kết, trượt và biến dạng. Đây là tài liệu nền móng xây dựng không thể thiếu, giúp hình thành tư duy thiết kế đúng đắn cho các kỹ sư tương lai, đảm bảo công trình an toàn và kinh tế.

1.2. Tổng quan nội dung chính trong giáo trình Nền Móng phần 1

Giáo trình Nền Móng phần 1 của Châu Ngọc Ẩn bao quát các chương mục cốt lõi của môn học. Phần đầu giới thiệu các khái niệm cơ bản về nền và móng, phân loại các loại móng như móng nông và móng cọc, cùng các biện pháp xử lý nền đất yếu. Các chương tiếp theo đi sâu vào hai vấn đề trọng tâm: tính toán độ lún và xác định sức chịu tải của đất nền. Về độ lún, sách trình bày chi tiết các phương pháp kinh điển như phương pháp tổng phân tố dựa trên đường quan hệ e-p và phương pháp dựa trên đường quan hệ e-logσ'. Các lý thuyết về cố kết sơ cấp và nén thứ cấp cũng được phân tích kỹ lưỡng. Về sức chịu tải, giáo trình giới thiệu các phương pháp tính toán từ lý thuyết cân bằng giới hạn của Prandtl, Terzaghi đến các công thức tổng quát của Meyerhof, Hansen, có xét đến các yếu tố ảnh hưởng như hình dạng móng, độ sâu chôn móng. Cuốn sách là nền tảng để hiểu sâu hơn về các tiêu chuẩn thiết kế móng và giải quyết các bài toán thực tế.

II. Các thách thức khi thiết kế nền móng công trình hiện nay

Thiết kế nền móng là một trong những công việc phức tạp và ẩn chứa nhiều rủi ro nhất trong ngành xây dựng. Thách thức lớn nhất đến từ sự đa dạng và tính bất định của đất nền. Mỗi loại đất có đặc trưng cơ lý khác nhau, đòi hỏi phải có khảo sát địa chất kỹ lưỡng và phương pháp phân tích phù hợp. Việc xác định không chính xác các chỉ tiêu cơ học đất có thể dẫn đến những sai lầm nghiêm trọng trong thiết kế. Một trong những vấn đề nan giải là dự báo chính xác sức chịu tải của đất nền. Nếu đánh giá quá cao, công trình có thể bị phá hoại do trượt, lật. Ngược lại, nếu đánh giá quá thấp, thiết kế sẽ không kinh tế, gây lãng phí vật liệu và chi phí. Giáo trình nền móng phần 1 Châu Ngọc Ẩn đã cung cấp nhiều phương pháp để giải quyết bài toán này, tuy nhiên, việc lựa chọn phương pháp phù hợp và các thông số đầu vào chính xác vẫn là một thách thức. Thách thức thứ hai là kiểm soát tính toán độ lún và lún lệch. Độ lún quá lớn có thể ảnh hưởng đến công năng sử dụng, trong khi lún lệch gây ra nội lực phụ, nứt vỡ kết cấu bên trên. Bài toán này đặc biệt phức tạp với các công trình xây dựng trên nền đất yếu, bão hòa nước. Việc dự báo độ lún theo thời gian, bao gồm lún tức thời, lún cố kết và lún thứ cấp, đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về lý thuyết cố kết và các mô hình tính toán phức tạp. Các bài giảng nền móng và tài liệu nền móng xây dựng như của Châu Ngọc Ẩn là công cụ hữu ích, nhưng kinh nghiệm của kỹ sư vẫn đóng vai trò quyết định. Ngoài ra, sự tương tác giữa các móng lân cận, ảnh hưởng của mực nước ngầm và các yếu tố môi trường khác cũng là những thách thức không nhỏ trong quá trình thiết kế nền móng.

2.1. Khó khăn trong việc xác định sức chịu tải của đất nền

Việc xác định sức chịu tải của đất nền là bước quan trọng nhất để đảm bảo ổn định tổng thể cho công trình. Khó khăn chính nằm ở việc lựa chọn mô hình phá hoại và các thông số chống cắt (lực dính c và góc ma sát trong φ) của đất. Các thí nghiệm trong phòng và hiện trường có thể cho kết quả phân tán, đòi hỏi kỹ sư phải có kỹ năng thống kê và phân tích để chọn ra giá trị tính toán phù hợp. Hơn nữa, sức chịu tải không phải là một hằng số, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại móng (móng nông, móng cọc), kích thước móng, độ sâu chôn móng, và điều kiện thoát nước. Ví dụ, sức chịu tải tức thời (không thoát nước) của nền sét bão hòa khác biệt đáng kể so với sức chịu tải dài hạn (có thoát nước). Giáo trình Châu Ngọc Ẩn đã hệ thống hóa các lý thuyết này, nhưng áp dụng vào thực tế đòi hỏi sự am hiểu sâu sắc về điều kiện làm việc của nền đất.

2.2. Vấn đề dự báo biến dạng và tính toán độ lún chính xác

Dự báo biến dạng và tính toán độ lún là một bài toán phức tạp vì đất nền không phải là vật liệu đàn hồi tuyến tính hoàn hảo. Độ lún của móng gồm ba thành phần chính: lún tức thời, lún do cố kết và lún thứ cấp. Mỗi thành phần lại phụ thuộc vào các thông số khác nhau và diễn ra trong các khoảng thời gian khác nhau. Thách thức lớn nhất là xác định các chỉ số nén (Cc, Cr) và hệ số cố kết (Cv) từ thí nghiệm. Quá trình lấy mẫu, vận chuyển và thí nghiệm có thể làm thay đổi cấu trúc của mẫu đất, dẫn đến sai lệch kết quả. Hơn nữa, việc tính toán lún lệch giữa các móng đòi hỏi phải xét đến sự tương tác ứng suất trong nền đất, một bài toán không gian ba chiều phức tạp. Tiêu chuẩn thiết kế móng quy định các giới hạn về độ lún và lún lệch, và việc đảm bảo tuân thủ các yêu cầu này là một nhiệm vụ quan trọng của người kỹ sư.

III. Bí quyết tính sức chịu tải của đất nền theo Châu Ngọc Ẩn

Giáo trình nền móng phần 1 Châu Ngọc Ẩn cung cấp một cái nhìn toàn diện và sâu sắc về các phương pháp xác định sức chịu tải của đất nền, từ kinh điển đến hiện đại. Đây là kiến thức cốt lõi giúp kỹ sư đưa ra các quyết định thiết kế an toàn và hiệu quả. Cuốn sách không chỉ trình bày công thức mà còn phân tích sâu về các giả thiết và phạm vi áp dụng của từng phương pháp. Một trong những phương pháp nền tảng được giới thiệu là lý thuyết cân bằng giới hạn, bắt nguồn từ nghiên cứu của Prandtl và được Terzaghi phát triển hoàn thiện. Công thức tổng quát của Terzaghi, qu = cNc + qNq + 0.5γBNγ, đã trở thành công cụ kinh điển trong thiết kế nền móng. Giáo trình phân tích chi tiết ý nghĩa của từng thành phần (do lực dính, do phụ tải bên hông, và do ma sát dưới đáy móng) và cách xác định các hệ số sức chịu tải N c, N q, N γ. Điểm đặc biệt là sách cũng lưu ý về sự khác biệt giữa phá hoại tổng thể (general shear failure) và phá hoại cục bộ (local shear failure), một yếu tố quan trọng khi làm việc với đất rời có độ chặt trung bình. Bên cạnh đó, cuốn sách nền móng này còn cập nhật các phương pháp tính toán tổng quát hơn của Meyerhof, Hansen và Vesic. Các phương pháp này đưa thêm các hệ số hiệu chỉnh để xét đến ảnh hưởng của hình dạng móng, độ sâu chôn móng, độ nghiêng của tải trọng và độ dốc của nền đất. Việc này giúp mô hình tính toán gần với điều kiện làm việc thực tế hơn. Giáo trình cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng các thông số đầu vào, đặc biệt là các đặc trưng chống cắt (c, φ) trong điều kiện thoát nước và không thoát nước, tương ứng với phân tích dài hạn và ngắn hạn. Đây là bí quyết để áp dụng thành công các lý thuyết vào các bài tập nền móng có lời giải và các dự án thực tế.

3.1. Lý thuyết cân bằng giới hạn của Terzaghi và Prandtl

Lý thuyết cân bằng giới hạn là nền tảng của các phương pháp tính toán sức chịu tải của đất nền. Giáo trình Châu Ngọc Ẩn trình bày rõ ràng cơ chế phá hoại của đất dưới đáy móng theo giả thuyết của Prandtl, bao gồm một nêm đất chủ động, vùng chuyển tiếp và vùng bị động. Dựa trên mô hình này, Terzaghi đã phát triển công thức ba thành phần kinh điển, giúp lượng hóa sức chịu tải của móng nông. Sách giải thích cặn kẽ cách các hệ số sức chịu tải (Nc, Nq, Nγ) phụ thuộc vào góc ma sát trong (φ) của đất. Trích dẫn từ tài liệu gốc, Terzaghi đề nghị sử dụng các biểu đồ để tra các hệ số này, và phân biệt giữa trạng thái đất chặt (phá hoại tổng thể) và đất rời (phá hoại cục bộ). Việc hiểu rõ bản chất của lý thuyết này giúp người học không chỉ áp dụng máy móc công thức mà còn nhận biết được giới hạn của nó.

3.2. Công thức tổng quát của Meyerhof và các hệ số hiệu chỉnh

Để khắc phục những hạn chế của công thức Terzaghi, các nhà nghiên cứu sau này như Meyerhof, Hansen và Vesic đã đề xuất các công thức tổng quát hơn. Giáo trình nền móng phần 1 giới thiệu chi tiết các công thức này, trong đó sức chịu tải cực hạn được tính toán bằng cách nhân các thành phần cơ bản với các hệ số hiệu chỉnh hình dạng (shape factors), độ sâu (depth factors) và độ nghiêng của tải (inclination factors). Ví dụ, công thức của Meyerhof có dạng: qu = cNc Fcs Fcd Fci + qNq Fqs Fqd Fqi + 0.5γBNγ Fγs Fγd Fγi. Sách cung cấp các bảng tra và công thức thực nghiệm để xác định các hệ số này, giúp việc thiết kế nền móng trở nên chính xác hơn, đặc biệt với các trường hợp móng chịu tải phức tạp. Đây là kiến thức quan trọng, tuân thủ theo các tiêu chuẩn thiết kế móng hiện đại.

IV. Phương pháp tính toán độ lún móng chính xác và hiệu quả

Một trong những nội dung quan trọng và chi tiết nhất trong giáo trình nền móng phần 1 Châu Ngọc Ẩn là các phương pháp tính toán độ lún. Kiểm soát biến dạng của nền là yếu tố then chốt để đảm bảo công trình vận hành ổn định và bền vững. Cuốn sách trình bày hai phương pháp tính lún cố kết chính, được áp dụng rộng rãi trong thực hành địa kỹ thuật công trình: phương pháp tổng phân tố dựa trên đường quan hệ e-p và phương pháp dựa trên đường quan hệ e-logσ'. Phương pháp tổng phân tố (phương pháp cộng lún từng lớp) là cách tiếp cận trực quan và phổ biến. Nội dung chính của phương pháp này là chia vùng đất chịu nén dưới đáy móng thành nhiều lớp phân tố mỏng. Độ lún của mỗi lớp được tính dựa trên sự thay đổi hệ số rỗng (Δe) do gia tăng ứng suất gây lún. Tổng độ lún của móng là tổng độ lún của tất cả các lớp phân tố. Giáo trình hướng dẫn chi tiết cách xác định chiều sâu vùng nén lún, cách tính ứng suất do trọng lượng bản thân và ứng suất gia tăng do tải trọng ngoài. Phương pháp thứ hai, sử dụng đường quan hệ e-logσ', mang tính lý thuyết cao hơn và thường được sử dụng trong các nghiên cứu và các tiêu chuẩn quốc tế. Phương pháp này phân biệt rõ ràng giữa đất cố kết thường (NC) và đất cố kết trước (OC). Sách giải thích cách xác định ứng suất tiền cố kết (σ'p) từ đường cong nén trong phòng thí nghiệm và cách sử dụng các chỉ số nén (Cc) và chỉ số nở (Cr) để tính lún. Ví dụ, với đất cố kết thường, công thức tính lún có dạng: Sc = (Cc / (1+e₀)) * H * log((σ'₀ + Δσ') / σ'₀). Việc nắm vững cả hai phương pháp giúp kỹ sư có nhiều công cụ để phân tích và đối chiếu kết quả, từ đó đưa ra dự báo độ lún đáng tin cậy cho móng nông và móng cọc.

4.1. Tính lún theo phương pháp tổng phân tố đường cong e p

Phương pháp tổng phân tố là một công cụ mạnh để ước lượng độ lún của móng riêng lẻ. Cốt lõi của phương pháp là giả định nền ứng xử như vật thể đàn hồi dưới áp lực đáy móng đủ nhỏ. Giáo trình Châu Ngọc Ẩn hướng dẫn quy trình tính toán gồm các bước: xác định áp lực gây lún, xác định chiều sâu vùng nén lún (thường dựa trên điều kiện σz ≤ 0.1 - 0.2 σ'z), chia vùng nén lún thành các lớp mỏng, và tính độ lún của từng lớp. Công thức cơ bản là S = Σ ΔSi = Σ (Δei / (1+e₀i)) * hi. Sách cung cấp các bảng tra và phương pháp tính toán sự phân bố ứng suất dưới đáy móng (theo Boussinesq) để xác định ứng suất gia tăng tại giữa mỗi lớp phân tố. Đây là phương pháp hiệu quả cho các bài tập nền móng có lời giải và thiết kế sơ bộ.

4.2. Tính độ lún cố kết theo đường quan hệ e logσ

Phương pháp tính toán độ lún theo đường cong e-logσ' phản ánh rõ hơn lịch sử chịu tải của đất. Sách nền móng của Châu Ngọc Ẩn giải thích chi tiết khái niệm về ứng suất tiền cố kết và tỷ số cố kết trước (OCR). Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa ứng suất hiện hữu, ứng suất gia tăng và ứng suất tiền cố kết, công thức tính lún sẽ khác nhau. Với đất cố kết trước (OCR > 1) và ứng suất cuối cùng vẫn nhỏ hơn ứng suất tiền cố kết, độ lún được tính theo chỉ số nở Cr, phản ánh biến dạng đàn hồi. Nếu ứng suất cuối cùng vượt qua ứng suất tiền cố kết, độ lún sẽ bao gồm cả phần biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo (tính theo chỉ số nén Cc). Phương pháp này đòi hỏi kết quả thí nghiệm nén cố kết chất lượng cao nhưng cho kết quả chính xác hơn, đặc biệt với các loại đất sét yếu.

V. Ứng dụng giáo trình nền móng vào thiết kế thực tiễn

Giá trị lớn nhất của giáo trình nền móng phần 1 Châu Ngọc Ẩn nằm ở khả năng kết nối giữa lý thuyết học thuật và ứng dụng thực tiễn trong thiết kế nền móng. Cuốn sách không chỉ là một tài liệu nền móng xây dựng lý thuyết suông, mà còn là một cẩm nang hướng dẫn các bước tính toán và kiểm tra cho các loại móng phổ biến, đặc biệt là móng nông. Toàn bộ kiến thức về sức chịu tải của đất nền và tính toán độ lún được áp dụng trực tiếp vào việc lựa chọn kích thước và kiểm tra điều kiện bền, điều kiện biến dạng của móng. Đối với móng nông (móng đơn, móng băng), giáo trình cung cấp quy trình thiết kế chi tiết. Quy trình này bao gồm các bước: chọn sơ bộ kích thước móng dựa trên tải trọng và cường độ đất nền, kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng (p ≤ R), kiểm tra độ lún tổng thể và độ lún lệch, kiểm tra điều kiện chọc thủng, và cuối cùng là tính toán và bố trí cốt thép. Mỗi bước đều được minh họa bằng các công thức và ví dụ cụ thể, giúp người đọc dễ dàng thực hiện theo. Các ví dụ và bài tập nền móng có lời giải trong sách là nguồn tài liệu vô giá, giúp sinh viên và kỹ sư trẻ rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề. Ngoài móng nông, các nguyên lý trong sách cũng là nền tảng để tiếp cận các loại móng phức tạp hơn như móng cọc và móng bè. Mặc dù móng cọc được trình bày chi tiết hơn ở phần 2, phần 1 đã giới thiệu các khái niệm cơ bản về sức chịu tải của cọc theo đất nền, bao gồm sức kháng mũi và ma sát thành. Việc hiểu rõ các nguyên lý cơ học đất từ phần 1 là điều kiện tiên quyết để có thể thiết kế các loại móng sâu một cách chính xác và an toàn, tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế móng.

5.1. Quy trình thiết kế và tính toán móng nông móng đơn móng băng

Quy trình thiết kế móng nông trong giáo trình Châu Ngọc Ẩn được trình bày một cách bài bản. Bắt đầu từ việc xác định tải trọng và các đặc trưng của đất nền, người thiết kế sẽ chọn sơ bộ kích thước đáy móng (B x L) sao cho áp lực trung bình không vượt quá sức chịu tải cho phép của đất. Sau đó, các kiểm tra quan trọng phải được thực hiện. Thứ nhất là kiểm tra ổn định theo điều kiện sức chịu tải, đảm bảo áp lực lớn nhất dưới đáy móng (p_max) không vượt quá sức chịu tải tính toán (R). Thứ hai là kiểm tra biến dạng, đảm bảo độ lún tính toán (S) nhỏ hơn độ lún giới hạn cho phép. Cuối cùng là các kiểm tra về kết cấu, bao gồm kiểm tra chống chọc thủng tại mặt cột và tính toán diện tích cốt thép chịu uốn. Sách cung cấp đầy đủ công thức và hướng dẫn cho từng bước, giúp hệ thống hóa công việc thiết kế nền móng.

5.2. Các bài tập nền móng có lời giải và ví dụ minh họa

Một điểm sáng của cuốn sách nền móng này là hệ thống bài tập nền móng có lời giải và các ví dụ minh họa phong phú. Các ví dụ được xây dựng bám sát vào nội dung lý thuyết vừa trình bày, giúp người học củng cố kiến thức ngay lập tức. Chúng bao gồm các bài toán từ cơ bản đến phức tạp, như tính lún cho một móng đơn trên nền nhiều lớp đất, tính sức chịu tải của móng băng chịu tải lệch tâm, hay thiết kế hoàn chỉnh một móng nông. Lời giải chi tiết, từng bước rõ ràng, giúp sinh viên không chỉ biết đáp án mà còn hiểu được phương pháp tư duy và cách áp dụng công thức. Đây là một công cụ tự học cực kỳ hiệu quả, giúp người học chuẩn bị tốt cho các kỳ thi và các bài toán thiết kế thực tế sau này.

Nội dung chính

Giáo Trình Nền Móng – Châu Ngọc Ẩn (NXB ĐHQG TP.HCM, 2002)

---

Tổng quan về giáo trình

Nền Móng là giáo trình kỹ thuật xây dựng do tác giả Châu Ngọc Ẩn biên soạn, xuất bản năm 2002 bởi Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, thuộc Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM. Giáo trình phục vụ môn học Nền và Móng – một học phần bắt buộc trong chương trình đào tạo kỹ sư Xây dựng tại các trường đại học kỹ thuật Việt Nam.

Mục tiêu học tập cốt lõi của giáo trình được xác định ngay từ Chương 1: người học cần nắm vững ba điều kiện thiết kế nền móng – an toàn tuyệt đối không sụp đổ, tính khả thi và tối ưu kinh tế – đồng thời có khả năng tính toán độ lún, sức chịu tải và lựa chọn phương án nền móng phù hợp.

Cấu trúc giáo trình xây dựng từ khái niệm cơ bản đến bài toán thiết kế cụ thể, qua các chủ đề: biến dạng nền, sức chịu tải, móng nông, móng cọc và gia cố nền. Lý thuyết được trình bày kèm các ví dụ tính toán số học cụ thể tại mỗi phần, giúp người học kết nối trực tiếp giữa công thức và ứng dụng thực hành.

Điểm đáng chú ý là giáo trình tích hợp đồng thời các phương pháp tính theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXD 45-78, TCXD 4-78) và các tiêu chuẩn quốc tế (SNIP 15-74, SNIP 2.01-83 của Liên Xô cũ), cùng với kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả quốc tế như Terzaghi, Braja M. Das, Casagrande, Vesic, Mitchell, Gardner và Schurtmann, tạo nên góc nhìn đa chiều cho người học.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình gồm ít nhất 5 chương chính, có mối liên hệ logic tuần tự:

Chương 1 – Khái niệm về Nền Móng trình bày hệ thống phân loại móng (móng nông, móng sâu, móng nửa sâu) và phân loại nền (tự nhiên và nhân tạo). Phần trọng tâm của chương là tính toán độ lún theo nhiều phương pháp: phương pháp tổng phân tố với đường quan hệ e–σ', phương pháp đường quan hệ e–logσ', lý thuyết bán không gian đàn hồi (Boussinesq), phương pháp lớp đàn hồi theo TCXD 45-78 và SNIP 2.01-83, độ lún theo thời gian theo lý thuyết cố kết Terzaghi, và độ lún do nén thứ cấp. Cuối chương trình bày sức chịu tải của nền theo phương pháp phát triển vùng biến dạng dẻo (Frohlich, công thức A–B–D).

Chương 2 – Móng Nông đề cập thiết kế móng đơn, móng băng và móng bè. Chương trình bày phương pháp phản lực nền phân bố tuyến tính, mô hình nền Winkler và ứng dụng phương trình vi phân trục võng của dầm móng băng. Các trường hợp dầm dài vô hạn, dầm bán vô hạn, dầm dài hữu hạn (giải phương trình Lagrange) và móng bè trên nền Winkler đều được trình bày kèm ví dụ tính toán số học đầy đủ.

Chương 3 – Cọc chịu tải trọng đứng (bắt đầu từ mục 8.1 trong bản in) trình bày định nghĩa cọc, phân loại cọc (gỗ, thép, bê tông, phối hợp vật liệu; cọc đúc sẵn và cọc nhồi), sức chịu tải dọc trục theo vật liệu và theo đất nền, cùng nhiều phương pháp tính thông dụng.

Chương 4 – Cọc chịu tải ngang và Móng cọc trình bày phân tích cọc đứng chịu tải ngang và moment, tính toán móng cọc theo nhóm.

Chương 5 – Gia cố nền và Đất có cốt bao gồm: đệm vật liệu rời (cát, đá), cọc vật liệu rời, cọc đất vôi và đất xi măng, gia tải trước, gia tải trước kết hợp giếng cát và bấc thấm, hút chân không, nguyên lý đất có cốt (vải địa kỹ thuật, thanh neo).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xây dựng ba nhóm lý thuyết nền tảng:

• Cơ học đất ứng dụng: hệ số rỗng e, các trạng thái cố kết (NC và OC), ứng suất hữu hiệu, chỉ số nén C_c và chỉ số nở C_s, lý thuyết cố kết thấm Terzaghi, hệ số thấm Darcy theo phương đứng và nằm ngang.

• Lý thuyết đàn hồi ứng dụng: bán không gian biến dạng tuyến tính Boussinesq, module Young E và hệ số Poisson μ, quan hệ giữa module đàn hồi và kết quả thí nghiệm SPT/CPT (theo Mitchell & Gardner 1976; Schurtmann 1970; TCXD 4-78).

• Lý thuyết sức chịu tải: điều kiện cân bằng Mohr-Coulomb, các hệ số sức chịu tải A, B, D (phụ thuộc góc ma sát trong φ), công thức Frohlich, hệ số áp lực đất chủ động và bị động liên quan đến trọng lượng đất, phụ tải hông và lực dính.

Kỹ năng phát triển

Người học sau khi hoàn thành giáo trình có khả năng:

• Kỹ năng tính toán kỹ thuật: xác định chiều sâu vùng nén lún, tính độ lún tức thời (S_i), cố kết sơ cấp (S_c) và thứ cấp (S_s) theo công thức S = S_i + S_c + S_s; tính tỷ số cố kết U% theo nhân tố thời gian T_v.

• Kỹ năng phân tích kết cấu móng: giải bài toán dầm móng trên nền đàn hồi, xác định biểu đồ moment và lực cắt, tính cốt thép móng băng và móng bè.

• Kỹ năng đánh giá địa kỹ thuật: đọc và sử dụng kết quả thí nghiệm SPT, CPT, pressiomètre (nén ép ngang trong hố khoan), thí nghiệm cắt cánh; xác định ứng suất tiền cố kết bằng phương pháp Casagrande (1936); xác định hệ số nền từ thí nghiệm bàn nén hiện trường.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Cách tiếp cận sư phạm

Giáo trình sử dụng cấu trúc lý thuyết – công thức – ví dụ số – nhận xét xuyên suốt. Mỗi phương pháp tính toán đều được trình bày đầy đủ các bước, sau đó minh họa bằng ví dụ có số liệu cụ thể. Ví dụ điển hình là bài tính độ lún móng bè kích thước 20m × 40m trên nền á cát (E = 20 MPa, μ = 0,3), được giải lần lượt bằng phương pháp bán không gian đàn hồi và phương pháp lớp đàn hồi, cho phép người học so sánh kết quả của các phương pháp.

Bài tập và ví dụ tính toán

Các ví dụ được đánh số tuần tự trong từng chương (Ví dụ 1.1, 1.2, ...) và có mức độ phức tạp tăng dần. Ví dụ tính lún lớp sét cố kết thường (NC) với C_c = 0,32, e_0 = 0,8 minh họa việc tra bảng, tính ứng suất hữu hiệu ban đầu và ứng suất gia tăng do tải công trình, rồi tính độ lún bằng công thức logarithm. Ví dụ tính dầm móng băng gồm 16 cột được giải theo phương pháp dầm dài vô hạn trên nền Winkler, với hệ số α = 0,33 m⁻¹, lập bảng moment và lực cắt tại từng điểm cọc, áp dụng tải bù ở đầu mút.

Tự học và hướng dẫn sử dụng

Các bảng tra (hệ số ω theo tỷ lệ hình dạng móng, giá trị T_v và U% theo các sơ đồ áp lực nước lỗ rỗng, hệ số k theo phương pháp lớp đàn hồi, giá trị module biến dạng và hệ số Poisson theo loại đất) được in kèm trong giáo trình, hỗ trợ tra cứu độc lập mà không cần tham khảo tài liệu bổ sung. Các nhận xét (Nhận xét 1, 2, 3, 4) sau mỗi phần lý thuyết giúp người tự học nắm bắt các lưu ý quan trọng trong áp dụng công thức.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Tích hợp đa hệ tiêu chuẩn

Giáo trình trình bày song song các phương pháp theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCXD 45-78, TCXD 4-78) và tiêu chuẩn Liên Xô cũ (SNIP 15-74, SNIP 2.01-83), đồng thời giới thiệu các nghiên cứu quốc tế. Đây là điểm khác biệt so với các giáo trình thuần túy một hệ tiêu chuẩn: ví dụ tính độ lún trung bình móng bè được giải theo cả ba cách (bán không gian đàn hồi, TCXD 45-78, SNIP 2.01-83) trong cùng một bài toán, cho phép so sánh trực tiếp.

Phương pháp gia cố nền hiện đại

Chương 5 đề cập các kỹ thuật gia cố nền được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam vào thời điểm xuất bản: gia tải trước kết hợp bấc thấm (prefabricated vertical drains), gia tải trước bằng hút chân không và đất có cốt (vải địa kỹ thuật, vỉ địa kỹ thuật). Các phương pháp này phù hợp với điều kiện nền đất yếu đặc trưng của khu vực đồng bằng sông Cửu Long và TP.HCM.

Kết nối thực nghiệm

Giáo trình cung cấp nhiều tương quan thực nghiệm có nguồn gốc rõ ràng: công thức Mitchell & Gardner (1976) và Schurtmann (1970) liên hệ module biến dạng với chỉ số SPT (E = 766N kPa) và sức kháng mũi CPT (E = 2q_c); bảng chỉ số nén thực nghiệm từ Terzaghi & Peck (1967), Nishida (1956), Carter (1985), Nakase (1988); giá trị hệ số nền Terzaghi (1955) theo trạng thái đất.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Sinh viên đại học kỹ thuật

Giáo trình phục vụ chủ yếu sinh viên năm thứ ba và năm tư ngành Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Xây dựng Cầu đường và các ngành kỹ thuật xây dựng liên quan. Điều kiện tiên quyết bao gồm: Cơ học đất (lý thuyết cố kết Terzaghi được tham chiếu trực tiếp trong Chương 1: "đã được phân tích theo lý thuyết cố kết thấm của Terzaghi trong giáo trình cơ học đất"), Sức bền vật liệu (phương trình vi phân trục võng) và Kết cấu bê tông cốt thép (tính thép móng). Kiến thức về Giải tích và Đại số tuyến tính là cần thiết để theo dõi các phần giải phương trình Lagrange và hệ 12 phương trình trong bài toán dầm dài hữu hạn.

Giảng viên và kỹ sư thực hành

Phần bảng tra và tương quan thực nghiệm dày đặc (hơn 20 bảng được đánh số từ Bảng 1.1 đến Bảng 2.x) giúp giáo trình có thể sử dụng như tài liệu tham khảo tra cứu trong quá trình thiết kế thực tế, đặc biệt với các kỹ sư làm việc theo tiêu chuẩn TCXD hoặc SNIP.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai? Giáo trình phù hợp với sinh viên đại học ngành kỹ thuật xây dựng đã hoàn thành môn Cơ học đất, Sức bền vật liệu và có kiến thức cơ bản về Kết cấu bê tông. Kỹ sư xây dựng cần tham khảo các phương pháp tính theo tiêu chuẩn Việt Nam cũng có thể sử dụng như tài liệu tra cứu.

2. Cần kiến thức nền nào để học? Ba môn học tiên quyết cốt lõi: Cơ học đất (lý thuyết cố kết, thí nghiệm nén cố kết, thí nghiệm cắt), Sức bền vật liệu (phương trình vi phân trục võng, lực cắt, moment), và Kết cấu bê tông cốt thép cơ bản (tính thép theo moment). Ngoài ra, kiến thức về thí nghiệm hiện trường SPT, CPT và pressiomètre sẽ giúp người học hiểu các tương quan thực nghiệm trong giáo trình.

3. Điểm khác biệt với giáo trình Nền móng khác? Giáo trình trình bày song song cả phương pháp theo tiêu chuẩn Việt Nam lẫn tiêu chuẩn Liên Xô cũ (còn được áp dụng rộng tại thời điểm xuất bản), đồng thời tích hợp nhiều tương quan thực nghiệm từ nghiên cứu quốc tế có chú thích nguồn rõ ràng. Phần móng nông dành dung lượng đáng kể cho mô hình nền Winkler và giải tích phương trình Lagrange – nội dung thường được bỏ qua hoặc tóm tắt trong nhiều giáo trình cùng cấp độ.

4. Làm sao để tự học hiệu quả? Mỗi chương nên được học theo thứ tự: đọc lý thuyết, theo dõi từng bước ví dụ tính toán số học, sau đó thử tự giải lại ví dụ trước khi đọc phần nhận xét. Các bảng hệ số in kèm (bảng ω, bảng T_v, bảng hệ số k phương pháp lớp đàn hồi) nên được sử dụng song song trong quá trình giải bài để làm quen với quy trình tra bảng thực tế.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo? Giáo trình liệt kê danh mục Tài liệu tham khảo ở cuối sách. Các nghiên cứu được trích dẫn trực tiếp trong nội dung bao gồm: Das (1984) về module biến dạng đất, Casagrande (1936) về xác định ứng suất tiền cố kết, Terzaghi & Peck (1967) về chỉ số nén thực nghiệm, Mitchell & Gardner (1976) và Schurtmann (1970) về tương quan SPT-CPT, Raymond & Wahls (1976) và Mesri & Choi (1977) về hệ số nén thứ cấp C_α, Holtz & Kovacs về phân loại chỉ số nén theo loại đất. Những tài liệu này có thể được tra cứu bổ sung khi cần hiểu sâu hơn về cơ sở lý thuyết của từng phần.

---

Kết luận

Giáo trình Nền Móng của Châu Ngọc Ẩn cung cấp một lộ trình học tập có cấu trúc từ biến dạng nền, sức chịu tải, thiết kế móng nông đến móng cọc và gia cố nền – bao quát phần lớn nội dung cần thiết cho một kỹ sư xây dựng trong giai đoạn thiết kế địa kỹ thuật. Hệ thống bảng tra, tương quan thực nghiệm có trích dẫn nguồn và ví dụ số học đầy đủ làm cho giáo trình có thể sử dụng cả trong giảng dạy lẫn tra cứu. Người học nên đọc song song với giáo trình Cơ học đất và các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành để cập nhật các quy định thay thế TCXD 45-78 trong thực hành kỹ thuật hiện nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 Bảng 1.10: Gia tri ko, ky, kz, ks tinh lin theo phương pháp lớp đàn hồi wet met. an? `Ị MT MỊh [`] hƑ[*` [` |k[h [kè] 02 0,090 | 0,045 | 0,045 | 0,024 | 0,091 | 0,046 | 0,045 | 0,024 | 0,091 | 0,046 | 0,045 | 0.518 | 1,260 | 0,688 | 0,762 ase asd ‘nes antt 02 0092 | 0,047 } 0,046 | 0023 | 0062'| 0.60 | 050 038 | 10 0,85 | 0,83 | 0/79 | 0,71 | 0,52 - 0,01 | 0,89 | 0,84 | 0,76 | 058 KHÁI NIỆM VỀ NEN MONG 37 1.28 Độ nghiêng của móng riêng lẻ Độ nghiêng của móng riêng lẻ được xác định theo phương pháp lớp biến dạng tuyến tính được tính toán như sau Khi lệch tâm theo phương cạnh dài }, độ nghiêng ¡¡ được tính như sau ei + W=ions, Nq (1.12: Hệ số kị để tính độ nghiêng theo phương cạnh dài Lech tam theo. » Giá trị ktướng dng vol 2H. Phuong conh dat os {| 1 | +5 |2 3 4 s = + | 026 | 043 | 0,46 | 0,48 | 0,80 | 0,50 | 0,50 | 0,50 1/2 | 0,29 | 0,44 | 0,51 | 0,54 | 0,87 | 0,57 | 0,57 | 0,57 1,5 | 0.31 | 145 | 9,56 | 2,00 Khi lệch tâm theo phương cạnh ngắn ö, độ nghiêng í„ được tính như sau 1-u?2, N & ii Th, bY (1.18: Hé s& k, dé tinh độ nghiêng theo phương cạnh ngắn ‘Lach tâm theo.

ie “Giá trị kẹ tướng ủng với 2H phương cạnh ngắn b ,08 | 1 | 15 | 2 | 3 4 s5 | - + | 0,29 | 0,41 | 0,46 | 0,48 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 0,50 1/2 | 0,24 | 0,36 | 0.07 38 CHUONG1 Độ nghiêng của oe tron va méng 4a,gide 1u? ara oe, Me (132) Bảng Sets để tính độ nghiệng của móng tròn ‘sai rên “lá trị k, tượng Ứng với Hức 0,5 + 1/6 2 3 + 5 - ‘ 0,43 | 0,63 | 0,71 | 0.75 Với móng đa giác bán kính tương đương bằng re Ễ (138) trong đó: + điện tích.đáy mớng có dạng đã cho, Trong các công thức tính góc xoay trên, chiéu dày tính toán #7 được tính toán thẻo các công thức (1.28) tùy điểu kiện đất nển tương ứng. Một móng vuông 2mx2m, độ sâu đặt móng là 1,õm, áp lực tác động ở đáy móng g„ = 174,75 kN/m? hay áp lực Yòng là 160 kN/m”. Nền đất có đặc điểm trong bảng sau: Hệ số Trọng lượng. Module Hệ số Chỉ số | Chỉ số Lớp | Tenn Bộ du tổng rang (avin?) | (Moa) | Paleeen |,- | nén G, | nò€ + ĩ y= 168 1 Cát 0m -3,5m 10 08 Jen = 18.5 Sét cố kết li 3/êm -Z§m | Mes 18 945 | 06 | 0432 || 0.09 _—| thường 3 Cát | 7Sm-đãm.| mx206 | 2090 | 04 HH Mực nước ngắm ở độ sâu 1,õm tính từ miặt đất.

Tính độ lăn lớp sét và độ lún của móng? KHÁI NIỆM VE NEN MONG 39 Độ lún do lớp cát Do lớp cát thoát nước nhanh nên độ lún diễn ra gần như ngay tức khắc và có thể tính lún bằng phương pháp bán không giad đâu hồi hoặẻ phương. pháp lớp đần hồi. Phương pháp bán không gian đàn hỗi g = Pbali=vF) E p lực gây lứn hoặc áp lực rồng ở đáy móng p= 174,75 - 1,5x16,5 = 150 kNTm° Ub = 2/2 = 1 > Om = 0,95 Độ lún trưng bình của móng: § = 160x2x0,95x(1-0,8°)} 10000 = 0,026m = 26mm Phương pháp lớp đàn hồi & Theo TOXD 46:78: 8= pbiMŠ ^”T=k_ nếu như chấp nhận sai số do móng có kích thước ö < 10m 2HJb= 2 =M = 0,9 lỊb = 2/2 = 1 va 22/b = 2x2/2 = 2 = k; = 0,38 va k, = 0 § = 150x2x0,8x0,38/10000 = 0,01m= 10mm.01-83 : 8= ch Vib = 2m « 10m và E = 10 Mpa =s È„ = 10 và 2H/b = 2x2/2 = 2= ke = 1,3 1/6 = 2/2 = 1 vA B2/6 = 2x22 = 2 =k, = 0,98 vak, = 0 S = 150x2x1x0,38 / (£0000x2,2). DO fin do lớp sét Vì lớp đất sét là loại sét cố kết thường (NC) nên độ lún cố kết có thể áp dụng công thức SốcSe € log Pete: HQ” Po+ Ap Ứng suất, hữu Hiệu do trọng lượng bản thân ở giữa kớp đất sét Po = 16,5x1,5 + (18,5 -10)x2 + (16 - 102 = 58,75 kN/m* xem gia tốc trọng trườngø = 10m/s* 40 CHƯƠNG1 Ứng suất do tải của móng gây ra tại giữa lớp đất sét, chia móng làm 4 diện tích nhỏ 1mx1m , chiểu sâu từ đáy móng.đến giữ lớp sét là 4m.

2z/b'= 9x4/1 = 3 và Ï'Jb' = 1 = ky = 0,029 Áp =g, = 4k xp = 4x0,029x150 = 17,4 kÑ/m? 8 = [(0,82x41/(1 + 0,8)] log[(63,75 + 17,4)/53,7] = 0,087 m = 87mm, Lớp đất cát bên dưới lớp sét rất chặt, độ lún không đáng kể. Độ lún tổng cộng dưới đáy móng là S = 8,8mm + 87mm = 95,8mm Chấp nhận sai số, để tính ứng suất do tải của móng gây ra tại giữa lớp đất sét một cách nhanh chóng, người ta nhận thấy rằng ứng suất lan truyền trong nên đất bởi một góc 30° hợp với phương thẳng đứng cũng cho ứng suất gắn với các lời giải suy từ lý thuyết đàn hồi. Trong ví dụ trên, ứng suất do tải của móng gây ra tại giữa lớp đất sét có thể tính như sau Hình 1.10: Dạng phân bố ứng suất đơn giản dưới đáy móng Một số giả thiết khác chấp nhận độ nghiêng tháp lan tổa là 2/1(góc nghiêng tương ứng 26,5°) thay vì góc 30° Ap = 150kN/m?x (2m)? / (2m+2x4mxtg30°)? = 13,7 kN/m™ 8 = [(0,32x4)/(1+0,8)] log[(53,76 + 18,7/58,76] = 0,07m = 70mm Ví dụ 1. Cùng ví dụ trên nhưng lớp sét là loại sét cố-kết trước:(OC), có ơ, = 100 kN4m?.

Tính độ lún của lớp sét OC? Giải. Dễ dàng nhận thấy ø, = 100kN/m? > pạ + Aơ;. Dé tinh lún của lớp sét áp dụng công thứo S„= mp Hog Bot? % Po 8 = [(0,09x4)/(1 + 0,8)]log[(63,75 + 17,4)/63,76] = 0,0024m = 2,4mm.15: Chỉ sổ nén C„ theo Holtz va Kovacs Loại đất Chỉ số nónGc Sét cố kết thường (NC) nhạy lún trung bình. ‘St Mexico (log! MH: đất bột độ nón cao) 7 đến 10 Tú Sét chứa hệu eø (ký hiệu OH) 24 Than bon Từ 10 đến 16 '.Một số biểu thức thực nghiệm để tính C.

KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG 41 Bảng 116: Cóc biểu thức thực nghiệm chỉ số nén C_uà chỉ số nở C, “Biểu thúc thực nghiệm để tính C, |: _—_ Leạlđất thích hợp Tác giả C= 1,16(sạ - 0,35) Các Ki sết Nishida (1956) ‘C= 0,009(ay, ~ 10) Các bại sét Terzaghi va Pack (1867) C.192 0,829[ewG, ~0,027ay+ 0,01331, Các lại sét không chứa hữu eơ _ | Carier (1985) + Clg) Cy= 0,046+ 0,01041, với Ze < 50%. "Phù hợp tốt Nakase (1988) _Điểu thức thực nghiệm để tính C, C, ze= 0,00046306, vi Srinivasa ‘Nagaraj (886) €.= 0001940, =40) Phù hợp tốt với 1250%, < Nakase (1988) Vi dy 1. Một miều đất sét có giới hạn lỏng là ay = 40%. Ước lượng chỉ số nén Œ,? Giải, Theo hệ thức thực nghiệm của Terzaghi và Peck để ước lượng chỉ số nén C,: €, = 0,00%ch, ~ 10) = 0,009 (40 -10) = 0,27 Ghi chú: biểu thức của Terzaghi và Peck chỉ phù hợp với loại sét có độ nhạy 6, < 4 và giới hạn lỏng œ < 100%.

Trị số của chỉ số nở C, thường được chọn từ 5% đến 10% giá trị C. ‘Theo Léonards (1976) giá trị Cụ nên chọn từ 0,016 đến 0,086 1.6 Độ lún theo thời gian của nền đất Theo ly thuyết cố kết của Terzaghi, khi nẻn đất sét bão hòa nước chịu tải ngoài thì nước lỗ rỗng nhanh chóng gánh đỡ tải trọng này và gây ra áp lực nước lỗ rỗng thặng dư Au, Nhịp độ phân tán áp lực này, do nước thoát. khỏi lỗ rỗng cùng với nhịp độ gia tăng ứng suất hữu hiệu, đồng thời độ lún cố kết cũng tang dén. Điều này dẫn đến, độ lún do cố kết phụ thuộc thời gian và có thể gây ra độ lún lệch giữa hai móng ở một thời điểm + nào đó lại vượt quá giới hạn gây nứt nẻ công trình, dù rằng độ lún lộch do lún ổn định của hai móng này không lệch quá giới hạn.

Để tính độ lún theo thời gian hoặc thời giaa lún của một móng, chúng ta có thể ứng dụng các kết quả nghiên cứu của Terzaghi và các nhà cơ đất, nên móng khác. Bài toán tính lún theo thời gian là nhằm tìm quan hệ giữa tỷ số cố kết U% và nhân tố thời gian T, S, U=— (1.34) Stoe r= St He (1.35) 42 CHƯƠNG1 với , - hệ số cổ kết có dạng như sau GIÁ „.36) 4Ý đY, trong đó ø - hệ số nén của đất nên; ø, - hệ số nén tương đối của đất nên. & - hệ số thấm của đất nền; y,- trọng lượng riêng của nước S„ - độ lún ở thời điểm t 8. - độ lún ổn định hay là độ lún sau khi cố kết thấm kết thúc.

Riêng # là bể dầy thoát nước. - Nếu nước chỉ thoát có một biên, hoặc xặt trên hoặc mat dudi thi H lấy bằng cả bể dây lớp tính lún. ~ Nếu nước có thể thoát cả hai biên trên và dưới thì Z7 lấy bằng nửa bể đây lớp tính lún. Chính điểu này đòi hỏi phải lót lớp cát dây ít nhất 10em dưới đáy móng để tạo biên thoát nước, trong thi công móng nông trên nên sét bảo hòa.

Lời giải của Terzaghi cho các trường hợp biên khác nhau! Trường hợp 1 a) Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư hằng số theo chiểu sâu, hai biên thoát nước ứ; = ứ; ở mọi độ sâu trong khu vực nến lún. b) Áp lực nước lỗ rỗng thặng dư giảm tuyến tính theo chiều sâu, hai biển thoát nước m “+”; a) "Trường hợp #. Áp lực nước lỗ ring thang du là nửa đường sin theo chiểu sâu, hai biên thoát nước ø, =ư; mee 'Trường hợp 8. Áp lực nước lỗ rỗng thặng đư là đường sin theo chiéu sâu, hai biên thoát nước ø, =u, SG2H 4) (TH) Hình 1.11: Dạng các điều kiện biên áp lực nước lỗ rỗng thặng dư do tải gầy lún KHÁI NIỆM VỀ NỀN MONG 43 Bang 1.17: Cac gid tri U va T,.

ux 7, ®% U% THỊ THE THỊ THỊ TH TH3. Một móng băng rộng 2m, chiều sâu đặt móng là 1,Šm chịu một. áp lực gây lún ớ đáy móng là p„ = 150 kN/m?. Mực nước ngầm ở ngang mặt.

đáy móng, trọng lượng riêng của lớp nên sét y= 18 kN/m” (trêd mực nước ngắm) và w„ = 20 kN/m®. Lép sết bền đưới móng đẩy 4w và nằm trên lớp cát thô rất chặt. Hệ số thấm của lớp sét 1a 1x10°m/s va module bién dang ứng với cấp tải p = 100 kN/m? đến 200 kN/m?