Giáo trình Nền và Móng nghề Xây dựng Cầu đường - Trường CĐ GTVT Trung ương I

Giáo trình nền và móng nghề xây dựng cầu đường trình độ trung cấp cung cấp kiến thức cơ bản và kỹ năng cần thiết cho sinh viên ngành xây dựng.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Xây Dựng
• Chuyên ngành: Xây Dựng Cầu Đường
• Đề tài: Giáo Trình Nền Và Móng Nghề Xây Dựng Cầu Đường Trình Độ Trung Cấp
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. Chương 1: Khái niệm chung
• 1.1. Giới thiệu môn học
• 1.2. Lịch sử phát triển nền & móng
• 2. Chương 2: Móng nông
• 2.1. Cấu tạo móng nông
• 2.1.1. Vật liệu làm móng nông
• 2.1.2. Cấu tạo móng nông
• 2.2. Tính toán móng nông
• 2.2.1. Đặt vấn đề
• 2.2.2. Tính toán móng nông theo trạng thái giới hạn thứ nhất
• 2.2.2.1. Kiểm toán áp suất đáy móng
• 2.2.2.2. Kiểm toán ổn định công trình
• 3. Chương 3: Móng cọc
• 4. Chương 4: Móng cọc đường kính tiết diện lớn
• 5. Chương 5: Móng giếng chìm

Tóm tắt

I. Khám phá giáo trình nền và móng xây dựng cầu đường 2017

Giáo trình môn học Nền và móng nghề xây dựng cầu đường trình độ trung cấp, ban hành năm 2017, là tài liệu chuyên môn cốt lõi. Giáo trình này trang bị kiến thức và kỹ năng cơ bản về tính toán, thiết kế kết cấu móng công trình. Đây là môn học bắt buộc, có vai trò quan trọng trong chương trình đào tạo dài hạn. Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên kinh nghiệm giảng dạy thực tế và các tài liệu chuyên ngành trong nước. Mục tiêu của giáo trình là cung cấp một tài liệu chuẩn, thống nhất cho cả giảng viên và học viên. Trước đây, việc thiếu một giáo trình chung gây nhiều khó khăn trong giảng dạy và tham khảo. Sự ra đời của tài liệu này đã giải quyết vấn đề đó. Nội dung chính bao gồm các khái niệm chung, móng nông, móng cọc, móng cọc đường kính lớn và móng giếng chìm. Mỗi chương đều được trình bày một cách hệ thống, từ lý thuyết cơ bản đến các phương pháp tính toán cụ thể. Việc hiểu rõ cấu trúc và nội dung của giáo trình nền và móng là bước đầu tiên để nắm vững chuyên ngành. Tài liệu này không chỉ là cẩm nang cho sinh viên hệ trung cấp mà còn là nguồn tham khảo hữu ích cho các kỹ sư mới vào nghề, giúp hệ thống hóa kiến thức và áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả nhất.

1.1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của môn học nền móng

Môn học Nền và móng có mục đích chính là sử dụng các kiến thức từ môn cơ học đất để áp dụng vào điều kiện thực tế. Đối tượng nghiên cứu của môn học là các phương pháp tính toán và thiết kế những loại kết cấu móng khác nhau. Công trình xây dựng thường được chia thành hai phần chính: kết cấu phần trên và kết cấu phần dưới. Kết cấu phần dưới, tính từ mặt móng trở xuống, bao gồm hai bộ phận là nền và móng. Nền là bộ phận đất ngay dưới đáy móng, có nhiệm vụ tiếp thu toàn bộ lực do móng truyền xuống. Nền được phân biệt thành nền thiên nhiên và nền nhân tạo. Móng là bộ phận kết cấu có tác dụng truyền tải trọng từ công trình xuống nền đất. Môn học này cũng đặc biệt chú trọng đến vấn đề thi công nền móng, một phần không thể thiếu trong thực tiễn xây dựng. Do đó, việc nắm vững các khái niệm này là yêu cầu cơ bản đối với người học nghề xây dựng cầu đường.

1.2. Phân loại các loại móng cơ bản trong xây dựng cầu cống

Trong ngành xây dựng cầu đường, các loại móng được phân chia thành hai loại chính là móng nông và móng sâu. Móng nông là loại móng có độ chôn sâu từ mặt đất tự nhiên đến đáy móng nhỏ hơn 5 đến 6 mét. Loại móng này thường được sử dụng khi các lớp đất bề mặt có đủ khả năng chịu lực. Ngược lại, móng sâu được sử dụng khi lớp đất bề mặt yếu hoặc không ổn định, cần phải đặt móng xuống các tầng đất tốt hơn ở sâu bên dưới. Các loại móng sâu phổ biến bao gồm móng giếng chìm và móng cọc. Móng giếng chìm có cấu tạo như một giếng được đúc sẵn rồi hạ từ từ xuống độ sâu thiết kế. Móng cọc là giải pháp phổ biến, bao gồm các cọc được hạ xuống đất sâu để truyền tải trọng. Việc lựa chọn loại móng phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như đặc điểm địa chất, tải trọng công trình và điều kiện thi công.

1.3. Lịch sử phát triển ngành nền và móng tại Việt Nam

Sự phát triển của ngành xây dựng luôn gắn liền với tiến bộ kỹ thuật trong thiết kế và thi công móng. Ban đầu, các công trình chỉ được xây dựng trên móng nông. Khi yêu cầu về quy mô và tải trọng tăng lên, các phương pháp phức tạp hơn như móng giếng chìm và móng giếng chìm hơi ép ra đời. Tại Việt Nam, các công trình do Pháp xây dựng như cầu Hàm Rồng và Long Biên đã sử dụng móng giếng chìm hơi ép. Từ sau hòa bình, công tác thiết kế và thi công móng đã có nhiều tiến bộ vượt bậc. Các công trình tiêu biểu như cầu Thăng Long, cầu Chương Dương, cầu Bến Thủy đã áp dụng thành công các loại móng hiện đại như móng giếng chìm và móng cọc thép bê tông. Móng cọc đặc biệt phù hợp với ngành xây dựng cầu do khả năng chịu tải lớn và thi công được ở những địa hình phức tạp, giúp đưa cọc xuống các tầng đất chịu lực tốt ở rất sâu.

II. Hướng dẫn thiết kế móng nông theo tiêu chuẩn giới hạn 1979

Thiết kế móng nông là một trong những nội dung trọng tâm của giáo trình nền và móng. Quá trình này bắt đầu bằng việc xác định sơ bộ kích thước móng dựa trên điều kiện địa chất, thủy văn và tải trọng công trình. Độ sâu đặt móng phải đảm bảo móng được đặt trên tầng đất ổn định và có cường độ phù hợp. Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu cống 1979, việc tính toán thiết kế phải tuân thủ theo các trạng thái giới hạn. Trạng thái giới hạn thứ nhất liên quan đến cường độ và ổn định, yêu cầu sử dụng nội lực tính toán. Trạng thái giới hạn thứ hai liên quan đến biến dạng, chủ yếu là tính toán độ lún của nền, sử dụng tải trọng tiêu chuẩn. Việc thiết kế móng nông đòi hỏi phải kiểm toán kỹ lưỡng nhiều yếu tố để đảm bảo công trình an toàn và hoạt động bình thường trong suốt vòng đời khai thác. Các yếu tố quan trọng cần xem xét bao gồm áp suất đáy móng, ổn định chống lật, ổn định chống trượt, và độ lún của nền. Việc tính toán này dựa trên các công thức cơ bản có dạng Ntt ≤ mk Rtc F, trong đó Ntt là nội lực tính toán và Rtc là cường độ tiêu chuẩn của vật liệu. Quy trình này đảm bảo rằng khả năng chịu lực của công trình luôn lớn hơn các tác động bất lợi có thể xảy ra.

2.1. Cấu tạo và vật liệu làm móng nông trong xây dựng cầu đường

Vật liệu làm móng nông được lựa chọn dựa trên tính chất chịu lực và thời gian sử dụng của công trình. Trong xây dựng cầu đường, các vật liệu phổ biến nhất là đá hộc, bê tông và bê tông cốt thép. Móng xây đá hộc phù hợp cho các cầu nhỏ ở vùng có sẵn đá, ưu điểm là tiết kiệm xi măng nhưng thi công chậm. Móng bê tông thường sử dụng xi măng pooc lăng để chống ăn mòn. Đối với các móng chịu mô men uốn lớn, bê tông cốt thép là lựa chọn tối ưu. Cấu tạo của móng nông phải đảm bảo truyền tải trọng đều xuống nền đất. Kích thước đáy móng được xác định dựa vào cường độ tính toán của đất nền. Để mở rộng diện tích chịu tải, móng thường được làm dạng bậc. Góc mở rộng của bậc phải nằm trong giới hạn cho phép để tránh bị gãy. Móng bê tông cốt thép, hay còn gọi là móng mềm, cho phép mở rộng đáy móng lớn hơn so với móng bê tông thường.

2.2. Kiểm toán áp suất đáy móng và cường độ tính toán của đất

Kiểm toán áp suất đáy móng là bước quan trọng để đảm bảo nền đất không bị phá hoại. Áp suất lớn nhất dưới đáy móng (σ_max) không được vượt quá cường độ tính toán của nền đất (R). Trong thực hành, áp suất đáy móng thường được tính toán đơn giản hóa theo các công thức của sức bền vật liệu cho trường hợp nén đúng tâm và lệch tâm. Cường độ tính toán của đất R được xác định theo công thức trong quy trình: R = 1/2 [R' (1 + K1(b-2)) + K2γ(h-3)]. Trong đó R' là cường độ tiêu chuẩn, K1, K2 là các hệ số tra bảng, b là bề rộng móng, và h là chiều sâu chôn móng. Đối với tổ hợp tải trọng chủ yếu, điều kiện σ_max ≤ R phải được thỏa mãn. Đối với tổ hợp tải trọng chủ yếu và phụ, cho phép σ_max ≤ 1.2R. Việc kiểm toán này đảm bảo an toàn cho nền đất dưới tác dụng của các loại tải trọng bất lợi nhất.

2.3. Phân tích ổn định chống lật và chống trượt của công trình

Ngoài việc đảm bảo cường độ nền đất, công trình móng còn phải được kiểm tra về ổn định. Hai dạng mất ổn định thường gặp là lật và trượt. Ổn định chống lật được kiểm toán bằng cách so sánh mô men gây lật và mô men chống lật. Để đảm bảo ổn định, mô men giữ phải lớn hơn mô men gây lật, với một hệ số an toàn m (m=0.7 cho nền đất, m=0.8 cho nền đá). Ổn định chống trượt xảy ra khi lực ngang tác dụng lên móng lớn. Điều kiện để không bị trượt là lực ma sát dưới đáy móng phải lớn hơn tổng các lực nằm ngang. Công thức kiểm toán là N.f ≥ m.H, trong đó N là tổng lực thẳng đứng, f là hệ số ma sát giữa móng và đất, H là tổng lực ngang, và m là hệ số điều kiện làm việc (m=0.8). Với các công trình chịu lực ngang lớn như mố cầu cao, cần kiểm tra thêm ổn định chống trượt sâu, giả định mặt trượt là mặt trụ tròn.

III. Phương pháp tính sức chịu tải của móng cọc trong thực tiễn

Khi các lớp đất bề mặt yếu, móng cọc là giải pháp được sử dụng rộng rãi trong ngành cầu đường. Móng cọc có khả năng truyền tải trọng lớn xuống các tầng đất cứng ở sâu, đảm bảo sự ổn định cho công trình. Cấu tạo của móng cọc bao gồm cọc và bệ cọc. Cọc là bộ phận chính truyền lực, còn bệ cọc liên kết các đầu cọc thành một khối thống nhất. Việc xác định sức chịu tải của cọc là bài toán quan trọng nhất trong thiết kế. Theo giáo trình nền và móng, có nhiều phương pháp để xác định sức chịu tải, bao gồm công thức kinh nghiệm, thí nghiệm tải trọng tĩnh và thí nghiệm động. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng và thường được kết hợp để đưa ra kết quả đáng tin cậy nhất. Cọc có thể được phân loại thành cọc chống (tựa trên đá cứng) hoặc cọc ma sát (chịu tải chủ yếu nhờ ma sát bên). Việc hiểu rõ cơ chế làm việc và áp dụng đúng phương pháp tính toán sẽ quyết định đến sự an toàn và kinh tế của toàn bộ công trình, đặc biệt là các công trình cầu lớn vượt sông.

3.1. Phân loại các loại cọc và cấu tạo bệ cọc điển hình

Cọc được phân loại dựa trên vật liệu chế tạo, bao gồm cọc gỗ, cọc thép, và cọc bê tông cốt thép. Cọc gỗ thường dùng cho công trình tạm. Cọc thép, đặc biệt là cọc ống thép, có khả năng chịu lực lớn và đóng được rất sâu. Phổ biến nhất hiện nay là cọc bê tông cốt thép do chi phí hợp lý và độ bền cao. Theo cấu tạo, bệ cọc được chia thành bệ thấp (chôn sâu trong đất) và bệ cao (dùng ở nơi nước sâu). Bệ cọc thấp giúp cọc ít chịu tải trọng ngang hơn. Bệ cọc phải được thiết kế để neo chặt các đầu cọc, đảm bảo truyền tải trọng đều. Cốt thép trong bệ cọc thường được bố trí thành lưới ở đáy và có thể gia cường thêm tại vị trí đầu cọc để chống lại lực ép cục bộ. Khoảng cách giữa các cọc thường lớn hơn 3 lần đường kính cọc để tránh hiệu ứng nhóm.

3.2. Công thức kinh nghiệm xác định sức chịu tải của cọc đơn

Công thức kinh nghiệm là phương pháp phổ biến để ước tính sức chịu tải của cọc dựa trên các chỉ tiêu cơ lý của đất nền. Sức chịu tải của cọc được cho là bao gồm hai thành phần: lực kháng của đất dưới chân cọc và lực ma sát của đất xung quanh thân cọc. Theo quy trình thiết kế năm 1979 của Bộ GTVT, sức chịu tải tính toán của cọc (Ntt) được xác định bằng công thức: Ntt = m2 [k(Rtc.F + U.Σ(li.fi))]. Trong đó m2 là hệ số điều kiện chịu lực, k là hệ số đồng nhất, Rtc là sức kháng tiêu chuẩn của đất dưới mũi cọc, F là diện tích tiết diện mũi cọc, U là chu vi cọc, li và fi là bề dày và ma sát đơn vị của lớp đất thứ i. Phương pháp này cho phép tính toán nhanh nhưng độ chính xác phụ thuộc nhiều vào các số liệu địa chất đầu vào.

3.3. Thí nghiệm tải trọng tĩnh và động để đánh giá cọc

Để có kết quả chính xác nhất về sức chịu tải của cọc, phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh được coi là tiêu chuẩn vàng. Nguyên tắc của phương pháp này là gia tải trực tiếp lên đầu cọc và đo đạc độ lún tương ứng. Lực ép được tạo ra bằng kích thủy lực, phản lực được truyền lên hệ dầm neo vào các cọc xung quanh. Tải trọng được tăng từng cấp cho đến khi cọc bị phá hoại. Cọc được coi là phá hoại khi có biến dạng đột ngột hoặc tổng độ lún vượt quá 40mm. Ngoài ra, phương pháp thí nghiệm động (dựa trên công thức đóng cọc Gersiêvanov) cũng được sử dụng để ước tính sức chịu tải dựa trên độ lún của cọc sau mỗi nhát búa (e). Công thức này rất hữu ích để kiểm soát chất lượng thi công ngay tại hiện trường.

IV. Bí quyết thi công móng nông và móng cọc hiệu quả nhất

Thi công là giai đoạn quyết định đến chất lượng và sự an toàn của kết cấu nền móng. Giáo trình nền và móng dành một phần quan trọng để trình bày các kỹ thuật và quy trình thi công cho cả móng nông và móng cọc. Công tác thi công đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng, từ việc định vị chính xác vị trí hố móng đến việc lựa chọn phương pháp đào đất, chống vách và xử lý nước ngầm phù hợp. Đối với móng nông, thách thức lớn nhất là đảm bảo ổn định vách hố móng và giữ cho đáy móng khô ráo. Đối với móng cọc, việc lựa chọn thiết bị đóng cọc, trình tự đóng và kiểm soát chất lượng trong quá trình hạ cọc là yếu tố then chốt. Việc thi công ở những nơi có nước mặt càng phức tạp hơn, đòi hỏi phải sử dụng các kết cấu tạm như vòng vây ngăn nước. Nắm vững các bí quyết thi công này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng công trình mà còn tối ưu hóa tiến độ và chi phí, thể hiện năng lực của một kỹ sư xây dựng cầu đường chuyên nghiệp.

4.1. Quy trình thi công móng nông tại nơi không có nước mặt

Thi công móng nông ở nơi khô ráo bắt đầu bằng công tác định vị tim trục của hố móng. Kích thước hố móng thường được đào rộng hơn kích thước thực của móng từ 0.5-1.5m để có không gian làm việc. Tùy thuộc vào loại đất, vách hố móng có thể để thẳng đứng (đất sét cứng) hoặc đào có mái dốc để chống sạt lở. Trong trường hợp không gian hẹp, cần sử dụng biện pháp chống vách hố móng bằng ván lát hoặc cọc ván. Quá trình đào đất và xây móng cần tiến hành nhanh chóng để tránh ảnh hưởng của thời tiết. Đáy móng sau khi đào đến cao độ thiết kế phải được san phẳng và dọn sạch. Trước khi đổ bê tông, có thể rải một lớp đá dăm hoặc cát khô để giữ cho nền được khô ráo và ổn định.

4.2. Kỹ thuật sử dụng vòng vây ngăn nước khi thi công dưới nước

Khi thi công móng ở những vị trí có nước mặt, việc sử dụng vòng vây ngăn nước là bắt buộc. Với mực nước nông (dưới 2m), có thể dùng vòng vây bằng đất đắp. Với mực nước sâu hơn, vòng vây cọc ván là giải pháp hiệu quả. Có hai loại chính: vòng vây cọc ván đơn (nước sâu 2-3m) và vòng vây cọc ván kép (nước sâu 2-4m). Vòng vây cọc ván kép gồm hai hàng cọc, ở giữa đổ đất hoặc cát để tăng khả năng chống thấm. Khi mực nước rất sâu (trên 10m), phải sử dụng vòng vây cọc ván thép, thường có dạng tròn để tăng độ cứng và tận dụng áp lực nước ép khít các mối nối. Sau khi vòng vây được thi công xong, nước bên trong sẽ được bơm cạn để tạo môi trường làm việc khô ráo cho việc đào đất và xây móng.

4.3. Lựa chọn thiết bị và trình tự đóng cọc tối ưu

Thi công móng cọc đòi hỏi phải lựa chọn thiết bị phù hợp, bao gồm búa đóng cọc và giá đóng cọc. Các loại búa phổ biến là búa rơi, búa hơi (đơn động, song động) và búa diesel. Việc chọn búa phải dựa trên năng lượng xung kích cần thiết để hạ cọc, thường tính theo công thức E ≥ 25Ntt. Trình tự đóng cọc cũng rất quan trọng để tránh làm chặt đất và gây dịch chuyển các cọc đã đóng trước đó. Đối với móng có nhiều cọc, nên đóng theo hướng từ trong ra ngoài. Cách làm này giúp đất bị dồn ép ra phía ngoài, không gây cản trở cho các cọc đóng sau. Khi đóng cọc ở nơi có nước, có thể dùng đảo đất tạm, sàn công tác hoặc phao nổi để đặt thiết bị. Với đất cát chặt, có thể kết hợp phương pháp xói nước để giảm ma sát và hỗ trợ búa hạ cọc hiệu quả hơn.

V. Top 5 lưu ý quan trọng khi thi công cọc khoan nhồi hiện đại

Cọc khoan nhồi, hay móng cọc đường kính tiết diện lớn, là một giải pháp móng sâu hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong các công trình lớn. Khác với cọc đóng, cọc khoan nhồi được thi công bằng cách khoan tạo lỗ trong đất rồi đổ bê tông tại chỗ. Quy trình này đòi hỏi kỹ thuật cao và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt ở từng công đoạn. Từ việc chuẩn bị dung dịch khoan để giữ ổn định thành vách lỗ, đến việc gia công và hạ lồng thép, xử lý cặn lắng dưới đáy hố khoan, và cuối cùng là công nghệ đổ bê tông dưới nước. Bất kỳ sai sót nào cũng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng chịu tải và tính toàn vẹn của cọc. Theo giáo trình nền và móng và các tiêu chuẩn hiện hành, việc tuân thủ các quy định kỹ thuật là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo chất lượng cọc. Các lưu ý quan trọng trong quá trình thi công sẽ quyết định sự thành công của toàn bộ kết cấu móng.

5.1. Vai trò của dung dịch khoan và ống vách trong tạo lỗ

Trong thi công cọc khoan nhồi, việc giữ ổn định thành lỗ khoan là yếu tố sống còn. Dung dịch khoan, thường là bentonite hoặc polymer, có vai trò tạo ra một áp lực thủy tĩnh cân bằng với áp lực đất và nước ngầm bên ngoài, ngăn ngừa sạt lở. Ngoài ra, dung dịch còn có tác dụng giữ các mùn khoan ở trạng thái lơ lửng và đưa chúng ra ngoài. Chất lượng dung dịch phải được kiểm tra liên tục về tỷ trọng, độ nhớt. Cùng với đó, ống vách (casing) được sử dụng ở phần đầu lỗ khoan để bảo vệ bề mặt, chống sụt lở do tải trọng của thiết bị thi công và làm ống dẫn hướng cho gầu khoan. Chiều sâu của ống vách phải được tính toán để đảm bảo áp lực cột dung dịch luôn lớn hơn áp lực chủ động của đất nền.

5.2. Công tác gia công hạ lồng thép và xử lý cặn lắng

Cốt thép cọc được gia công thành từng lồng thép tại công trường hoặc nhà xưởng. Các lồng thép phải đủ cứng vững để không bị biến dạng trong quá trình cẩu lắp và hạ vào lỗ khoan. Các con kê định vị được gắn vào lồng thép để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ. Sau khi hạ lồng thép, công tác xử lý cặn lắng dưới đáy lỗ khoan là cực kỳ quan trọng. Cặn lắng là lớp mùn khoan, đất đá rơi xuống đáy sau khi khoan xong, nếu không được làm sạch sẽ tạo thành một lớp đệm yếu, làm giảm đáng kể sức kháng mũi của cọc. Các phương pháp xử lý cặn lắng phổ biến là thổi rửa bằng khí nén (air-lift) hoặc dùng bơm hút để đưa bùn bẩn ra ngoài cho đến khi đáy lỗ khoan đạt yêu cầu về độ sạch.

5.3. Quy trình đổ bê tông dưới nước và kiểm tra chất lượng cọc

Việc đổ bê tông cho cọc khoan nhồi phải được thực hiện liên tục không gián đoạn bằng phương pháp ống tremie (ống đổ bê tông thẳng đứng). Bê tông phải có độ sụt cao (18-20cm) và có thể sử dụng phụ gia kéo dài thời gian ninh kết. Trong suốt quá trình đổ, miệng dưới của ống tremie phải luôn ngập sâu trong lớp bê tông đã đổ ít nhất 1.5m để ngăn bê tông tiếp xúc trực tiếp với dung dịch khoan, tránh làm giảm chất lượng. Sau khi đổ bê tông, chất lượng cọc được kiểm tra bằng các phương pháp không phá hủy. Phổ biến nhất là phương pháp siêu âm (Crosshole Sonic Logging) thông qua các ống siêu âm đặt sẵn trong lồng thép. Phương pháp này giúp phát hiện các khuyết tật như rỗ, phân tầng hoặc lẫn đất trong thân cọc, từ đó đánh giá tính toàn vẹn và đồng nhất của bê tông.

VI. Tầm quan trọng của giáo trình nền móng trong đào tạo kỹ sư

Giáo trình Nền và móng nghề xây dựng cầu đường không chỉ là một tài liệu học tập đơn thuần. Nó đóng vai trò là kim chỉ nam, là nền tảng kiến thức cốt lõi cho nhiều thế hệ kỹ sư, kỹ thuật viên. Trong bối cảnh ngành xây dựng ngày càng phát triển với nhiều công nghệ và vật liệu mới, những kiến thức cơ bản về cơ học đất, về nguyên lý thiết kế và các phương pháp thi công truyền thống vẫn giữ nguyên giá trị. Giáo trình này giúp hệ thống hóa kiến thức, tạo ra một ngôn ngữ chuyên môn chung, và quan trọng nhất là xây dựng tư duy kỹ thuật vững chắc cho người học. Việc nắm vững các nội dung trong giáo trình nền và móng giúp người học có khả năng phân tích, đánh giá và lựa chọn giải pháp móng phù hợp cho từng công trình cụ thể. Đây chính là bước khởi đầu quan trọng trên con đường trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng cầu đường, góp phần tạo nên những công trình bền vững và an toàn cho xã hội.

6.1. Trang bị kiến thức nền tảng vững chắc cho người học

Giáo trình nền và móng cung cấp một hệ thống kiến thức toàn diện, bắt đầu từ những khái niệm cơ bản nhất như phân loại nền móng, đặc tính của đất, cho đến các phương pháp tính toán phức tạp cho móng nông và móng cọc. Việc học tập theo một lộ trình bài bản giúp sinh viên xây dựng được một nền tảng kiến thức vững chắc. Từ đó, họ có thể dễ dàng tiếp thu các môn học chuyên ngành sâu hơn và tự tin áp dụng lý thuyết vào các bài toán thực tế. Kiến thức nền tảng này là tài sản vô giá, giúp kỹ sư tương lai không bị bỡ ngỡ trước sự đa dạng và phức tạp của các dự án xây dựng trong thực tế.

6.2. Cầu nối giữa lý thuyết cơ học đất và thực tiễn thiết kế

Môn học Nền và móng đóng vai trò là cầu nối thiết yếu, chuyển hóa những nguyên lý hàn lâm của cơ học đất thành các công cụ tính toán và quy trình thiết kế ứng dụng. Giáo trình không chỉ dừng lại ở các công thức lý thuyết mà còn hướng dẫn chi tiết cách áp dụng chúng vào việc kiểm toán áp suất đáy móng, phân tích ổn định, hay xác định sức chịu tải của cọc. Các ví dụ và bài tập thực hành giúp người học hiểu rõ hơn về cách các yếu tố như loại đất, mực nước ngầm, và tải trọng công trình ảnh hưởng đến việc lựa chọn và thiết kế kết cấu móng. Đây chính là sự cụ thể hóa lý thuyết, giúp sinh viên hiểu sâu sắc hơn bản chất vấn đề.

6.3. Định hướng phát triển kỹ năng thi công nền móng chuyên nghiệp

Một điểm nổi bật của giáo trình là sự chú trọng đến các vấn đề thi công. Bên cạnh lý thuyết thiết kế, tài liệu còn mô tả chi tiết các phương pháp thi công nền móng, từ đào đất, chống vách, sử dụng vòng vây, đến các kỹ thuật đóng cọc và thi công cọc khoan nhồi. Việc trang bị kiến thức về thi công giúp người học có cái nhìn toàn diện về một dự án, từ khâu thiết kế trên giấy đến khi hình thành công trình thực tế. Điều này giúp định hướng cho sinh viên phát triển các kỹ năng cần thiết để có thể giám sát hoặc chỉ đạo thi công một cách chuyên nghiệp, đảm bảo công trình được thực hiện đúng thiết kế, an toàn và đạt chất lượng cao.

Nội dung chính

BÁO CÁO MÔ TẢ THƯ MỤC VÀ TỔNG QUAN NỘI DUNG GIÁO TRÌNH HỌC THUẬT: NỀN VÀ MÓNG

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Nền và Móng được biên soạn bởi tập thể giáo viên Khoa Công trình thuộc Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I, chính thức ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017 của Hiệu trưởng nhà trường. Trong cấu trúc chương trình đào tạo dài hạn ngành Xây dựng Cầu đường (trình độ Trung cấp chuyên nghiệp), đây là học phần chuyên môn bắt buộc, có tính liên kết trực tiếp với các môn học kỹ thuật cơ sở như Cơ học đất, Trắc đạc và Sức bền vật liệu.

Mục tiêu đào tạo cốt lõi của tài liệu là cung cấp hệ thống lý thuyết tính toán kết cấu móng công trình giao thông và quy trình thi công xử lý nền móng ngoài hiện trường. Người học được trang bị phương pháp xác định tải trọng, kiểm toán kích thước hình học đáy móng, tính toán sức chịu tải của cọc và thiết kế biện pháp kỹ thuật hạ móng trong các điều kiện địa hình khô ráo hoặc ngập nước.

Giáo trình được bố cục thành 5 chương tuần tự:

• Chương 1: Khái niệm chung
• Chương 2: Móng nông
• Chương 3: Móng cọc
• Chương 4: Móng cọc đường kính tiết diện lớn
• Chương 5: Móng giếng chìm

Cấu trúc giáo trình đi từ việc phân tích bản chất cơ học tương tác giữa nền đất và kết cấu móng, thiết lập các mô hình tính toán giải tích theo trạng thái giới hạn, đến việc trình bày chi tiết cấu tạo vật liệu và quy chuẩn cơ giới hóa thi công. Tài liệu chuẩn hóa các số liệu thực nghiệm, tích hợp tiêu chuẩn ngành giao thông vận tải và trích dẫn các dẫn chứng kết cấu từ các công trình cầu đường tại Việt Nam.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Toàn bộ dung lượng tài liệu triển khai theo tiến trình logic từ các dạng móng nông truyền thống đến các loại móng sâu chịu tải trọng lớn:

• Chương 1: Khái niệm chung. Định nghĩa ranh giới giữa kết cấu phần trên và kết cấu phần dưới (gồm nền đất thiên nhiên/nhân tạo và kết cấu móng). Phân loại móng nông (độ chôn sâu $\le 5 \div 6\text{ m}$) và móng sâu (móng cọc, móng giếng chìm, móng giếng chìm hơi ép). Khái quát lịch sử phát triển ngành móng từ thế kỷ VII TCN, sự ra đời của giếng chìm hơi ép năm 1841, cùng dẫn chứng các công trình cầu tại Việt Nam: cầu Long Biên, Hàm Rồng, Đa Phúc, Thăng Long, Làng Giang, Ba Thá, Chương Dương, Sông Gianh, Bến Thủy.
• Chương 2: Móng nông. Cấu tạo và vật liệu móng (gỗ, gạch, đá hộc cường độ $\ge 400\text{ kg/cm}^2$, bê tông xi măng poóc-lăng/puzolan $200 \div 300\text{ kg/m}^3$, móng mềm bê tông cốt thép mác $\ge 200$, móng khối lắp ghép kích thước $280 \times 150 \times 32\text{ cm}$ và $280 \times 170 \times 32\text{ cm}$). Tính toán 3 trạng thái giới hạn; kiểm toán áp suất tiếp xúc lệch tâm, ổn định lật, trượt phẳng và trượt sâu theo cung trượt tròn; tính lún phân tầng; kỹ thuật thi công định vị trục, đào trần, chống vách hố móng bằng ván lát/cọc ván, đắp vòng vây ngăn nước và đổ bê tông dưới nước qua ống dịch chuyển thẳng đứng (ống tremie).
• Chương 3: Móng cọc. Phân loại móng cọc bệ thấp, cọc bệ cao (chiều dày bệ $1 \div 3\text{ m}$); các loại cọc gỗ, cọc ống thép ($\phi 200 \div 1000\text{ mm}$, dày $8 \div 16\text{ mm}$), cọc thép hình chữ H, cọc bê tông cốt thép đúc sẵn ($20 \times 20\text{ cm} \div 45 \times 45\text{ cm}$, mác $250 \div 400$, bê tông dự ứng lực mác $300 \div 500$), cọc xoắn ốc ($\phi 300 \div 1200\text{ mm}$). Tính toán sức chịu tải cọc đơn theo công thức giải tích đất nền, phương pháp thí nghiệm nén tĩnh (đo bằng thiên phân kế) và nén động (công thức Gersevanov); tính toán cọc chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm; thiết bị búa đóng (búa hơi đơn động, búa song động $100 \div 300\text{ nhát/phút}$, búa diesel, búa thủy lực, máy ép cọc) và trình tự đóng cọc hướng tâm.
• Chương 4: Móng cọc đường kính tiết diện lớn. Quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi: cân bằng áp lực dung dịch bentonite giữ thành vách (cao độ dung dịch cao hơn mực nước ngầm tối thiểu $1.5\text{ m}$), hạ ống vách casing dẫn hướng (dài $6 \div 10\text{ m}$, dày $6 \div 16\text{ mm}$, cao hơn mặt đất/nước $\ge 0.3\text{ m}$), lấy phôi đất bằng choòng đập đá/gàu ngoạm/gàu xoay; kiểm tra độ lắng sau 30 phút, lắp dựng lồng cốt thép kết hợp ống siêu âm ($\phi 60\text{ mm}$); xử lý lắng đáy bằng công nghệ khí nâng (air-lift); kỹ thuật đổ bê tông dưới dung dịch qua ống tremie ($\phi 219 \div 273\text{ mm}$, độ sụt $18 \div 20\text{ cm}$, ống ngập trong bê tông $\ge 1.5\text{ m}$, thời gian đổ $\le 4\text{ giờ}$).
• Chương 5: Móng giếng chìm. Nguyên lý kết cấu giếng chìm đúc trên mặt đất và đào đánh tụt vào các tầng đất sâu, phục vụ xây dựng mố trụ cầu tại các vị trí có tầng mặt chịu lực kém.

Tiến trình logic nội dung giáo trình:
[Chương 1: Khái niệm & Phân loại]

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết tương tác cơ học đất - móng: Áp lực đất chủ động và bị động theo lý thuyết Coulomb ($P_a = \gamma \cdot \lambda_a \cdot Z$, $P_p = \gamma \cdot \lambda_p \cdot Z$), cơ chế trượt cung tròn xoay Fellenius, phản lực nền và áp lực thủy động đẩy nổi khi hút nước hố móng ($\gamma_{dn} \ge k \cdot i \cdot \gamma_n$).
• Nguyên lý tính toán trạng thái giới hạn (TTGH): Áp dụng Tiêu chuẩn thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn năm 1979 của Bộ GTVT:
  • TTGH I: Kiểm toán cường độ, ổn định vị trí (chống lật $M \le m \cdot M_{gh}$, chống trượt $T \le m \cdot f \cdot N$) và mỏi với nội lực tính toán ($N^{tt} \le R^{tt} \cdot F = m \cdot k \cdot R^{tc} \cdot F$).
  • TTGH II: Kiểm toán biến dạng và độ lún theo phương pháp phân tầng cộng lún ($s \le [s]$, độ lún lệch giữa 2 trụ $\Delta s \le l/97$).
  • TTGH III: Kiểm toán điều kiện chống nứt của kết cấu bê tông cốt thép.
• Khung thiết kế - kiểm toán thực nghiệm: Công thức tính áp suất đáy móng lệch tâm ($\sigma_{max}, \sigma_{min}$), công thức Gersevanov xác định sức chịu tải giới hạn qua độ chối đóng cọc $e$, và phương trình cân bằng mô-men xác định chiều sâu chôn cọc ván thành mỏng trong đất ($h^3 - 3H\lambda h^2 - 3H^2 h - H^3 \lambda = 0$).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng tính toán kỹ thuật: Thiết lập kích thước sơ bộ đáy móng, tính toán chiều sâu chôn móng chống xói lở ($h = \Delta h + \Delta k$, với $\Delta h \ge 2.5\text{ m}$), tính toán cốt thép chịu uốn bệ móng và bố trí cốt thép đai xoắn cho cọc chịu nén đúng tâm/lệch tâm.
• Kỹ năng phân tích và kiểm toán: Phân tích tổ hợp tải trọng chủ, tải trọng phụ và tải trọng đặc biệt trên mố trụ cầu; xử lý số liệu thí nghiệm nén tĩnh lập quan hệ tải trọng - độ lún ($S - P$); tính toán tổn thất năng lượng xung kích chọn búa đóng cọc ($E \ge 25 N^{tt}$).
• Kỹ năng thực hành công nghệ: Lập mạng lưới trắc đạc định vị tim móng bằng máy thủy bình/máy kinh vĩ; kiểm soát chỉ tiêu dung dịch khoan bentonite (tỷ trọng, độ nhớt, độ lắng cặn đáy hố khoan); thực hiện quy trình đổ bê tông dưới nước và công tác kiểm tra khuyết tật cọc bằng phương pháp siêu âm qua hệ thống ống thép $\phi 60\text{ mm}$.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình được biên soạn theo phương pháp sư phạm kỹ thuật thực hành, kết hợp chặt chẽ giữa các mô hình toán học giải tích và quy trình thi công xây lắp công trình giao thông. Nội dung bài giảng dẫn dắt từ việc phân tích điều kiện địa chất - thủy văn thực tế, giả định sơ bộ kích thước kết cấu, đến việc lập các bước kiểm toán chi tiết theo trạng thái giới hạn và đưa ra chỉ dẫn biện pháp thi công.

Các bài tập giải tích và trường hợp nghiên cứu (case studies) được lồng ghép trực tiếp:

• Bài toán thiết kế ván lát chống vách hố móng chịu tải phân bố đều $q_1 = b \cdot \lambda_a \cdot h$, mô hình hóa ván lát như dầm liên tục có gối tựa là các thanh đứng chịu uốn ($M_{max} = q_1 l_1^2 / 10$).
• Bài toán giải phương trình bậc 3 xác định chiều sâu đóng cọc ván tự do và cọc ván có thanh chống ngang đơn.
• Các dẫn chứng công trình cầu thực tế tại Việt Nam (cầu Hàm Rồng, Long Biên, Chương Dương, Sông Gianh) đóng vai trò là case studies minh họa cho việc lựa chọn giải pháp móng nông, móng cọc thép nhồi bê tông, móng giếng chìm hở hoặc giếng chìm hơi ép.

Mô hình quy trình tính toán và kiểm toán kết cấu móng:

Phương pháp đánh giá học phần tập trung vào hai mảng:

1. Đánh giá kỹ năng tính toán qua các bài tập kiểm toán áp suất đáy móng, tính toán độ lún, xác định sức chịu tải cọc theo đất nền và vật liệu.
2. Đánh giá kiến thức công nghệ thi công thông qua đồ án môn học, yêu cầu học viên lập biểu kiểm tra nghiệm thu (theo mẫu Phụ lục C) và đề xuất biện pháp xử lý sự cố công trường (sụt thành hố khoan, trôi cát đáy móng, tắc ống đổ bê tông).

Để tự học hiệu quả, người học cần đối chiếu các biểu thức giải tích với hệ thống bảng tra số liệu thực nghiệm (hệ số ma sát đáy móng $f$, hệ số điều kiện làm việc $m$, bảng tra cường độ tiêu chuẩn đất nền $R'$), đồng thời bám sát sơ đồ cấu tạo thiết bị thi công được mô tả trong tài liệu.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình hệ thống hóa các tài liệu giảng dạy tự biên soạn phân tán tại các cơ sở đào tạo, tạo lập một khung tài liệu đồng bộ theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT. Nội dung văn bản tích hợp tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn năm 1979 của Bộ Giao thông Vận tải, cung cấp phương pháp luận tính toán kết cấu chịu lực dưới tác động của các tổ hợp tải trọng xe chạy, tải trọng gió, lực hãm, lực co dãn nhiệt độ và va chạm tàu thuyền.

Điểm nổi bật về mặt công nghệ là việc đưa vào chương riêng biệt về Móng cọc đường kính tiết diện lớn (Chương 4). Chương này cung cấp toàn bộ quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi hiện đại trong ngành cầu đường:

• Nguyên lý giữ thành vách bằng cân bằng áp lực dung dịch bentonite hoặc polymer thân thiện môi trường;
• Kỹ thuật làm sạch đáy hố khoan bằng phương pháp khí nâng (air-lift) với ống thép $\phi 60\text{ mm}$, đẩy bùn nặng ra ngoài trước khi đổ bê tông;
• Quy định lắp đặt hệ thống ống siêu âm kiểm tra độ toàn khối bê tông (2 ống cho cọc $\phi 60\text{ cm}$, 3 ống cho cọc $\phi 60 \div 100\text{ cm}$, 4 ống cho cọc $\phi > 100\text{ cm}$);
• Kỹ thuật đổ bê tông dưới nước bằng ống tremie ($\phi 219 \div 273\text{ mm}$), kiểm soát độ sụt $18 \div 20\text{ cm}$ và giới hạn tổn thất thể tích bê tông không vượt quá 20%.

Nội dung giáo trình gắn kết chặt chẽ với thực tiễn xây dựng cầu vượt sông, mô tả chi tiết các giải pháp thi công trên đảo đất đắp nhân tạo, sàn đạo tạm trên sông nông và hệ phao nổi xà lan kép dùng trong thi công móng cọc nước sâu thông thuyền.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

Giáo trình Nền và Móng được biên soạn chuyên biệt phục vụ các nhóm đối tượng:

• Học sinh, sinh viên hệ Trung cấp nghề Xây dựng Cầu đường: Là tài liệu học tập và làm đồ án môn học bắt buộc. Sinh viên hệ Cao đẳng Kỹ thuật Công trình Giao thông và Cao đẳng Xây dựng Cầu đường có thể sử dụng làm tài liệu học tập tương đương.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các học phần:
  • Cơ học đất: Nắm vững các khái niệm ứng suất tiếp xúc, độ lún phân tầng, định luật Coulomb về áp lực đất, tính thấm và sức kháng cắt của đất.
  • Sức bền vật liệu & Cơ học kết cấu: Khả năng tính toán biểu đồ nội lực, mô-men chống uốn $W$, mô-men quán tính $I$ và các trạng thái chịu nén uốn lệch tâm.
  • Trắc đạc: Kỹ thuật định vị mạng lưới tọa độ và cao độ bằng máy thủy bình, máy kinh vĩ.
  • Vật liệu xây dựng: Quy chuẩn kỹ thuật về bê tông, xi măng puzolan, cốt thép xây dựng.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình khung để xây dựng đề cương bài giảng lý thuyết, biên soạn ngân hàng câu hỏi kiểm toán và thiết kế nhiệm vụ đồ án môn học Nền và Móng.
• Cán bộ kỹ thuật và kỹ thuật viên hiện trường: Dùng làm tài liệu tra cứu các công thức thực nghiệm, thông số chọn búa đóng cọc, quy định xử lý vách hố móng và quy trình nghiệm thu thi công cọc khoan nhồi.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được thiết kế chuẩn cho học sinh, sinh viên hệ Trung cấp nghề Xây dựng Cầu đường theo chương trình đào tạo của Bộ GTVT, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho sinh viên hệ Cao đẳng và kỹ thuật viên thi công cầu đường.

2. Cần hoàn thành những môn học nào trước khi học giáo trình này?

Người học cần tích lũy các kiến thức tiên quyết thuộc các môn: Cơ học đất (tính lún, áp lực đất), Sức bền vật liệu (nén uốn lệch tâm, đặc trưng hình học tiết diện), Trắc đạc (định vị tim trục móng) và Vật liệu xây dựng (bê tông cốt thép, xi măng).

3. Giáo trình phân loại móng thành những dạng kết cấu nào?

Tài liệu phân chia thành 2 nhóm chính:

• Móng nông: Độ chôn sâu $\le 5 \div 6\text{ m}$ (móng đơn, móng khối lắp ghép, móng bản bê tông cốt thép).
• Móng sâu: Móng cọc (cọc đóng BTCT, cọc thép, cọc xoắn, cọc khoan nhồi đường kính lớn) và móng giếng chìm (giếng chìm hở, giếng chìm hơi ép).

4. Quy trình tính toán móng trong giáo trình tuân theo tiêu chuẩn nào?

Các công thức tính toán và tổ hợp nội lực (lực chủ, lực phụ, lực đặc biệt) tuân thủ theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn năm 1979 của Bộ Giao thông Vận tải, kiểm toán trên 3 trạng thái giới hạn: Cường độ/ổn định, Biến dạng độ lún, và Chống nứt.

5. Giáo trình có hướng dẫn quy trình kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi không?

Có. Chương 4 quy định cụ thể việc kiểm tra độ lắng cặn đáy hố khoan sau 30 phút, kiểm soát dung dịch bentonite, đo độ dâng bê tông từng xe và kiểm tra độ toàn khối của cọc bằng phương pháp siêu âm qua hệ thống ống thép $\phi 60\text{ mm}$ đặt sẵn trong lồng thép.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Nền và Móng của Trường Cao đẳng Giao thông Vận tải Trung ương I hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết tính toán cơ học và quy trình công nghệ thi công nền móng công trình cầu đường. Giá trị cốt lõi của tài liệu nằm ở việc chuẩn hóa các phương pháp tính toán theo tiêu chuẩn trạng thái giới hạn ngành giao thông, đồng thời chi tiết hóa từng công đoạn kỹ thuật ngoài hiện trường từ đóng cọc, đào hố móng ngập nước, đắp vòng vây đến khoan nhồi cọc tiết diện lớn.

Lộ trình học tập đề xuất:

1. Tiếp cận lý thuyết phân loại và lịch sử kết cấu nền móng (Chương 1);
2. Tính toán và thi công kết cấu móng nông (Chương 2);
3. Tính toán và thi công móng cọc đúc sẵn truyền thống (Chương 3);
4. Làm chủ công nghệ thi công móng cọc khoan nhồi đường kính lớn và giếng chìm (Chương 4 & 5).

Người học cần kết hợp tra cứu các tiêu chuẩn thiết kế cầu cống hiện hành, bảng tra địa chất và hệ thống biểu mẫu nghiệm thu thi công đính kèm để hoàn thiện kỹ năng thực hành nghề nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Khái niệm chung, 1.GIỚI THIÊU MÔN HỌC “rong công trình xây dựng, móng là bộ phận có tác dụng truyền tải trọng bên trên xuống cho nên đất chịu. Khi chịu lực, đất có thể xảy ra các hiện t- ng ảnh h- ởng đến kết cấu ở bên trên (đã nêu ở cơ học đất). Môn nên và móng sử dụng các kiến thức của cơ học đất, cụ thể hoá ra cho thích hợp với diéu kiện thực tế, đồng thời sử dụng các ph- ơng pháp của mình (môn học) để tính toán và thiết kế kết cấu móng khác nhau. Ngoài ra đây là môn học chuyên môn thực dụng cho nên sẽ có một phần không thể thiếu đ- ợc đó là vấn để thi công nên móng.

Nội dung trên chính là mục đích và đối t- ng nghiên cứu của môn học này. Ng-ời ta th-dng chia cong trình xây dựng ra hai phần lớn: Kết cấu phần trên và kết cấu phần d-ới. Từ mặt móng trở lên là kết cấu phần trên, từ mặt móng trở xuống. trở xuống là kết cấu phần d- ới.

Kết cấu phần d-ới gồm 2 bộ phận là nền và móng: Nên là bộ phận ngay d-ới đáy móng tiếp thu tất cả 1 các lực do móng truyền xuống. Nên th-ờng đ-ợc phân biệt ra nền thiên nhiên và nền nhân t Móng là một bộ phận của công trình có tác dụng truyền mọi tải trọng bên trên xuống cho đất chịu.Kết cấu phần trên; 2.Mặt trên móng 3. Nền Các loại móng trong ngành xây dựng cầu, cống đ- ge 5 chia làm 2 loại là móng nông và mồng sâu: Hìnhl] 4 Móng nông là loại móng có độ chôn sâu kể từ mặt đất đến đáy móng < 5+6m Móng sâu là méng d-ge đặt xuống các tầng đất sâu(tầng mặt chịu lực nhỏ hoặc thế nằm không ổn định). Móng sâu có các loại: Móồng giếng chìm: cấu tạo nh- một giếng đúc sẵn trên mặt đất sau đó đào đánh tụt dần xuống đất sau.

Móng giếng chìm hơi ép: Cơ bản giống móng giếng chìm nh- ng hàn kín mật trên giếng thành buồng kín, dùng hơi ép bơm đầy n- óc ra và tiến hành đào đất hạ nó xuống Mồng cọc (có thể coi là móng sâu): Móng cọc nhỏ và móng cọc lớn.LICH SUPHAT TRIEN NEN & MONG Sự phát triển của ngành xây dựng phụ thuộc một phần không nhỏ vào các tiến bộ kỹ thuat trong thi công và thiết kế mồng. 'Thời th-ơng cổ, kinh nghiệm và nhận thức của con ng-ời về xây dựng rất ít ỏi và thô sơ. Các công trình xây dựng làm ngay trên mặt đất. Lâu dẫn ng-ời ta thấy rằng muốn cho công trình ổn định và bền lâu cần phải đặt móng xuống sâu hơn.

Ban đầu ng-ời ta chỉ xây dựng công trình nhỏ trên móng nông. Sau đó yêu cầu xây dựng những công trình lớn hơn ng-ời ta biết xây dựng móng giếng chìm, tiến đến dùng ph- ơng pháp móng giếng chìm hơi ép vào năm 1841, ph- ơng pháp này tuy tự động hoá đ- ợc trong thi công nh- ng phức tạp, cổng kênh khó đảm bảo an toàn trong lao động (nay ít dùng). Móng cọc đ-c sử dụng trong xây dựng cầu từ thế kỷ 7 tr-óc công nguyên. Sự phát triển của móng cọc tuỳ thuộc vào ph-ơng tiện thi công (búa máy và vật liệu làm.

cọc là bê tông cốt thép và cọc ống thép ruột bê tông). Móng cọc là loại móng có nhiều -u điểm thích hợp với ngành xây dựng cầu vì phần lớn công tác thi công ở trên khô và có khả năng chịu tải lớn(các cọc đóng đ-ợc xuống rất sâu) 'Hiện nay có trên 120 loại hình cọc thì loại cọc xoắn là có cấu tạo đặc biệt đ- ge sit dụng nhiều ở Anh, Pháp, Trung quốc, Ấn độ, Nga. Ở Việt nam các công trình do Pháp xây dựng còn lại đến nay th-ờng thấy là: Móng nông, móng cọc và móng giếng chìm; móng giếng chìm hơi ép ở cầu Hàm rồng và Long biên. Từ hoà bình đến nay công tác thiết kế và thỉ công móng nói chung.

đã có rất nhiều tiến bộ đã thi công cầu Đa phúc, Thăng long có móng giếng chìm, cầu. Làng Gìang có mồng giếng chìm hơi ép. 'Về móng cọc, chúng ta đã sử dụng nhiều loại móng, từ bệ thấp đến bệ cao nh- cầu Ba thá, cầu Ch-ơng d-ơng, cầu Sông Gianh, cầu Bến thuỷ với móng cọc thép bê tông. Chuong 2: Maing nyng 1.Cấu tạo móng nông.Vật liệu làm móng nông.

'Tuỳ thuộc vào tính chất chịu lực và thời gian sử dụng của công trình mà móng làm bằng các vậtliệu khác nhau. Móng gỗ: dùng cho các công trình chịu tải trọng nhỏ và tạm thời vì gỗ dễ bị mục do ẩm ướt và côn trùng phá hoại. Móng gạch: thường dùng cho xây dựng nhà cửa, nhược điểm là dễ bị mủn rã trong nước. “Trong xây dựng cầu đường để làm móng trụ, mố cầu cống thường dùng.

móng xây đá hộc, móng bê tông và móng bê tông cốt thép. Với cầu nhỏ và nằm ở vùng có nhiều đá thì có thể xây móng bằng đá hộc, có ưu điểm là tốn ít xi măng, nhược là làm thủ công, chậm. Yêu cầu đá chất lượng tốt không có vết nứt và cường độ ?400 KG/em2. Móng cầu cống thường làm bằng bê tông, xi măng pudơlan có tính ôn định chống ăn mòn ở nước.

Hàm lượng xỉ măng ở trong bê tông móng ở trong khoảng. 200 ? 300 kg/m3, độ sụt của hình côn thí nghiệm độ nhão cũa bê tông ? 4em. Đối với móng có khối lượng lớn người ta cho phép trộn thêm đá hộc trong bê tông ? 20? thể tích móng. Đối với móng chịu mô men uốn thì móng thường làm bằng bê tông cốt thép, cốt thép thường có đường kính ? = 1023mm và bê tông phải có số liệu ?200.

Móng bê tông cốt thép có ưu điểm nhỏ và có thể lắp ghép bằng bê tông cốt thép đưa đến khả năng cơ. giới hoá toàn bộ công trình thỉ công.Cầu tạo móng nôn; Khi thiết kế móng nông trước tiên phải giả định kích thước của móng. Hình dạng của móng tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, địa chất thuỷ văn, tải trọng và cấu tạo công trình bên trên. Độ sâu đặt móng căn cứ vào mặt cắt đề chọn, phải đặt móng lên tằng đất có cấu tạo Õn định và cường độ tính toán phù hợp, ngoài ra còn phải đảm bảo.

không lật đỗ do xói mòn trong mùa lũ lụt. Đối với trụ, mồ cầu đáy móng phải chôn sâu dưới mặt đắt khi xói lở lớn nhất, tối thiểu là: h= ?h? ?k Trong đó: _ h: là độ sâu chôn món; ?h: là độ sâu đặt móng trong đất để đảm bão sựấn định của trụ. 2k: Sai số có thể xảy ra trong khi tính toán độ sâu xói lở ở cạnh trụ, giá trị của ?k có thể lấy 10220? độ sâu xói lớ tính toán ở cạnh trụ, do tính toán thuỷ văn trong quá trình xác định khẩu độ cầu mà có. ?h là độ sâu đảm bạo 6n định, thường tuỳ thuộc vào điều kiện cường độ và n định của đất nền, nói chung ?h ? 2,5m.

Mặt trên cũa móng nông thường đặt ngang mặt đất đối với chỗ không có. nước mặt và đặt ? 0,5m so với mặt nước thấp nhất đối với nơi có nước mat. Kích thước bình diện mặt trên móng thường lớn hơn kích thước mặt công, trình, thể hiện bằng ghờ móng ? mục đích làm ghờ móng để đề phòng sai lệch vị trí khi thi công móng, thường ? = 0,120,5m đối với nhà cửa dân dụng và ? = 0,271,0m déi véi try mồ cầu. Kích thước đáy móng xác định tuỳ thuộc vào cường độ tính toán của đất nền 'R.

Vì vật liệu xây móng có cường độ lớn hơn nhiều cường độ tính toán của đắt, do đó để đảm bảo cho nền đất chịu được tải trọng bên trên móng phải làm mở. rộng ra theo độ sâu (làm bậc). Để các bậc không bị gẫy theo qui định góc ? trong giới hạn cho phép. Nếu làm móng bằng bê tông cốt thép sẽ tránh được gẫy móng, móng bê tông cốt thép gọi là móng mềm, loại này mỡ rộng được đáy móng lớn hơn góc ? cho phép Hình 2-1.

Nếu tải trọng tác dụng đúng tâm, đáy móng thường làm đối xứng, nếu tải trọng có cả các lực ngang và mô men lớn thì đáy móng có cấu tạo không đối xứng để cho áp suất đáy móng phân bố được đều hơn tức là làm cho hợp lực gần trọng tâm hơn và không vượt ra ngo: lóng 'Với công trình chịu lực ngang lớn có thể xảy ra hiện tượng công trình bị trượt ở đầy móng và bị phá hoại; khi xác định hình dang néu thấy tg? ? hệ số ma sát ? giữa móng và đất thì đáy móng có thế nằm ngang. Nếu góc ? quá lớn (mố cầu vòm) người ta có thể làm móng nghiêng đi một góc ? nào đó như hình 2-2 dưới đây: Hình 2-2 Móng trụ cầu đặt trên nền đá, phải phá hết lớp đá phong hoá và đặt móng vào. lớp cứng sâu hơn 25cm. Cốt thép trong móng có tác dụng làm cho các bậc móng chịu được ứng suất kéo do các mô men từ phản lực dưới đáy móng sinh ra.

Móng bê tông cốt thép có. thể được chế tạo theo các loại sau: móng khối lắp ghép và móng mềm BTCT lắp. ghép: Móng khối lắp ghép dùng trong các công trình chịu tải trọng lớn như móng trụ, mố cầu các khối có kích thước 280?150232em và loại 280?170232cm. Khi xây không trùng mạch theo phương thắng đứng, mạch rong lcm.

Móng bê tông lắp ghép thường được chế tạo thành khối, để đơn giản trong. lắp ghép mỗi bản có kích thước 250? 250? 40cm, cốt thép chịu lực là một lưới hàn gồm các ?26, cốt thép mặt trên là lưới hàn ?12,để nối cột với bản móng người ta dùng 16 cốt thép ?28 thò từ bản bê tông lên với 1 vành thép bố trí sẵn ở chân cột, bao quanh chân cột là 1 hộp thép. Tính toán móng nông 1. Đặt vấn đ Thiết kế móng nong trước tiên căn cứ vào kết cấu của công trình bên trên, phụ thuộc vào địa chất, địa chất thuỷ văn để sơ bộ xác định các kích thước của móng(độ sâu đặt móng, kích thước đáy móng).

Trong bước này trường giả định một số phương án để so sánh và lựa chọn lấy một kết cấu móng hị nhất. “Trên cơ sở đó với công trình quan trọng phải lập luận chứng kinh tế xây dựng, bước 2 là kiểm toán tỷ mỹ các yêu cầu chịu lực của móng trong điều kiện tải trong bat lợi nhất móng an toàn, bước 3 là thiết kế thi công. Để thiết kế móng đầu tiên là xác định tải trọng tác dụng bên trên. trụ, mố cầu có nhiều loại lực tác đi ừa lớn, phức tạp, tác dung không đồng.

thời lên móng.