Báo Cáo Nghiên cứu phương pháp tính toán và thiết kế móng cọc xi măng - đất kết hợp với móng bè cho công trì

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ THIẾT
KẾ MÓNG CỌC XI MĂNG - ĐẤT KẾT HỢP VỚI MÓNG
BÈ CHO CÔNG TRÌNH CAO TẦNG LOẠI I
RESEARCH ON CALCULATING METHODS AND DESIGNING FOR SOIL
CEMENT PILE FOUNDATION IN COMBINATION WITH RAFT FOUNDATION
FOR HIGH BUILDING TYPE 1

SVTH: LÂM QUỐC THỐNG
Sinh viên khoa XDDD&CN, Trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN
CBHD: KS. NGUYỄN THẠC VŨ
Khoa XDDD&CN, Trường Đại học Bách khoa, ĐHĐN
Tóm tắt
Đề tài nghiên cứu và đưa ra phương pháp tính toán móng Cọc Xi Măng – Đất kết hợp với
Móng bè cho các công trình dân dụng vừa và cao tầng loại 1 (9-16 tầng) trên cơ sở kết hợp lý
thuyết tính toán của các tác giả trong, ngoài nước và ứng dụng phần mềm ETabs V9.14 . Kết
quả nghiên cứu nếu được mở rộng và áp dụng vào thực tế sẽ góp phần hạ thấp giá thành xây
dựng công trình và giải tỏa được cơn sốt giá cả nguyên vật liệu hiện nay.
Abstract
This major is carried out to do a research on Soil Cement Pile and to propose the calculating
methods for them . Basing on combinating the theory of authors outside and inside the country
as well as applying the ETabs V9.14 software. This research result will make contribution to
reducing the construction price and solve the current materials and raw materials price fever if
it is specifically studied and applied into the practice

1. Mở đầu
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế , thị trường xây dưng ở Việt Nam
từ bao giờ đã trở nên nóng bỏng với hàng loạt các công trình cao tầng mọc lên nhanh chóng ở
các khu đô thị lớn . Theo đó các công nghệ móng cọc nhồi, cọc cát, cọc ép đã được khai thác
sử dụng triệt để đến nổi kéo theo đó là sự hạ giảm giá thành thi công xây dựng trong khi giá
nguyên vật liệu vẫn tiếp tục tăng với tốc độ chóng mặt làm cho các nhà thầu và chủ đầu tư đều
chịu nhiều tổn thất .
Không những thế các công nghệ cọc ép , cọc nhồi tuy có sức chịu tải rất lớn nhưng bên
cạnh đó nó cũng bộc lộ những nhược điểm cũng rất lớn , Có nhiều chi phí tốn kém phụ theo,
giá thành cao , mất nhiều thời gian thi công , gây ô nhiễm môi trường, sinh thái xung quanh ,
dễ xảy ra sự cố trong quá trình thi công.
Chính vì thế mà một công nghệ mới đã được nghiên cứu và đang được áp dụng rộng rãi
ở nhiều nơi trên thế giới . Đó chính là công nghệ Cọc Xi Măng - Đất .
So với các công nghệ móng cọc khác, công nghệ móng cọc vữa xi măng đất tỏ ra có
hiệu quả kinh tế hơn nhiều bởi nó có thể tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ ngay dưới chân
công trình . Đặt biệt nó chính là một giải pháp vô cùng hợp lý cho các nền đất yếu mà trong đó
vùng Đồng Bằng Nam Bộ của nước ta chính là một điển hình .
2. Tổng quan
Ở Nhật Bản, công nghệ này được nghiên cứu đầu tiên bởi giáo sư Tenox Kyushu của
đại học Tokyo vào những năm 60 của thế kỉ trước.Trên cơ sở chấp nhận quan điểm xem khối
Cọc Xi Măng - Đất như một cọc cứng ông đã đưa ra các công thức tính toán sức chịu tải của
khối Cọc Xi Măng - Đất như đối với cọc bê tông cốt thép bên cạnh một số công thức thực
Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008
nghiệm, tất cả các công thức đó đều dựa trên cơ sở thí nghiệm và quan sát thực tế các công
trình mà ông đã thiết kế .
Mở rộng ra khi móng cọc vữa kết hợp với móng bè bên trên sẽ tạo thành một móng
khối hỗn hợp có tác dụng phân phối lại tải trọng của công trình xuống các đầu cọc. Sự kết hợp
đó tạo thành một Móng Bè Cọc mà có sức chịu tải và tính ổn định rất cao cho công trình .
Theo Carsten Ahner và Dmitri Sukhov thì so với móng cọc nó có ưu điểm hơn về độ
sâu hạ cọc bởi nó không cần thiết phải xuyên qua hết lớp đất sét yếu để chống lên lớp đất tốt
mà có thể dừng ở cao trình bên trên . Vì thế so với móng cọc với chiều dài cọc lớn thì nó sẽ
lún nhiều hơn nhưng vẫn đảm bảo được giới hạn cho phép , và hiển nhiên là nó sẽ lún ít hơn
nhiều so với móng bè. Chính vì vậy mà móng bè cọc đã được sử dụng rất thành công ở
Frankfurt ( Cộng hòa liên bang Đức ) và nhiều nơi khác trên thế giới , ở những nơi mà nền đất
có lớp trầm tích sét tồn tại với chiều sâu quá lớn .
Nhược điểm lớn nhất của móng bè cọc chính là việc tính toán rất phức tạp do chúng ta
khó mà đánh giá chính xác sự phân chia nội lực giữa bản sàn đáy (Bè) và cọc và biến dạng của
khối móng này (độ lún) sẽ được tính toán như thế nào là hợp lý .
Trên cơ sở kết hợp lý thuyết tính toán của giáo sư Tenox Kyushu với lý thuyết móng
cọc bê tông cốt thép để tính toán kiểm tra điều kiện cường độ của Cọc Xi Măng - Đất, đồng
thời giải quyết bài toán tính toán nội lực bản đáy trên cơ sở kết hợp lý thuyết Mô Hình Nền
Winkler và phần mềm Etabs V9.14