Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
I, VÍ DỤ TÍNH TOÁN CỌC VÁN THÉP
Bài 1: Một hố móng công trình cầu được bố trí như hình vẽ sau, kích thước là (m). Đất hố
móng là đất rời có tỷ trọng  = 2.7; góc nội ma sát  = 30o; lực dính đơn vị c = 0; hệ số
rỗng e = 0.6. Trọng lượng đơn vị của nước n = 10kN/m3. Hệ số điều kiện làm việc m =
0.95; hệ số áp lực đất chủ động na = 1.2; hệ số áp lực đất bị động nb = 0.8.
Yêu cầu:
a) Xác định các loại tải trọng tác dụng lên 1m chu vi vòng vây thép? Bỏ qua trọng
lượng vòng vây ván thép.
b) Tính chiều sâu tối thiểu đóng cọc ván thép? Không xét đến ảnh hưởng của sự thấm
nước qua vòng vây.
6.50
Vßng v©y thép
6.00

MNTC

5.00

3.50
Ðáy móng
x

Giải:
a) Xác định các loại tải trọng tác dụng lên vòng vây:
-

Áp lực nước tĩnh:
pn   n  hn  10   6  3.5   25kN / m2
En 

-

1
pn hn  12.5kN / m
2

Áp lực đất chủ động:

MA. Lê Xuân Quang

1


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập

0 
2
K a  tg 2  45o     0.577   0.33; Co  2 K a  1.154
2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
pa   dn ha K a  Co c  10.625  1.5  x   0.33  3.51x  5.26
Ea 

-

1

pa ha  1.755 x 2  5.26 x  3.945  kN / m 
2

Áp lực đất bị động:
 o 0 
2
K p  tg  45    1.732   2.999; Co  2 K p  3.464
2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
p p   dn hp K p  Co c  10.625   x   2.999  31.864 x
2

Ep 

1
p p hp  15.932 x 2  kN / m 
2

b) Sơ đồ tính toán:
6.50
Vßng v©y thép
MNTC

hn = 1m

6.00


pn

3.50
Ea
x

ta

hp

pn

ha = (1.5+x) m

5.00

Ep
tp

pa

A

pp

Chiều sâu tối thiểu đóng cọc ván (x) phải thỏa mãn điều kiện:
M l  mM g

(1)


Trong đó:
-

Tổng mô men gây lật, lấy đối với điểm lật A:
M l  M n  M a  0.7 x 3  15.657 x 2  17.23 x  2.367

(2)

M n - Tổng mô men do áp lực nước gây ra, lấy đối với điểm lật A:
MA. Lê Xuân Quang

2


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Mn 

1
1

pn ha2   hn  ha  En  12.5 x 2  12.5 x  10.42
2
3


(3)

M a - Tổng mô men do áp lực đất chủ động gây ra, lấy đối với điểm lật A:
M a  na Ea ta  0.7 x3  3.157 x 2  4.7345  2.367


-

(4)

Tổng mô men giữ, lấy đối với điểm A:

M g  n p M p  n p E p t p  4.25 x3

(5)

Với: M p - Tổng mô men do áp lực đất bị động gây ra, lấy đối với điểm lật A.

3.55 x3  15.657 x 2  17.23x  2.367  0

Cuối cùng ta được:

(6)

Thay số và giải phương trình (6), suy ra: x  5.4m
Bài 2: Một hố móng công trình cầu được bố trí như hình vẽ sau, kích thước là (m). Đất hố
móng là đất rời có tỷ trọng  = 2.7; góc nội ma sát  = 30o; lực dính đơn vị c = 0; hệ số
rỗng e = 0.6. Cho trọng lượng đơn vị của nước n = 10kN/m3. Hệ số điều kiện làm việc m
= 0.95; hệ số áp lực đất chủ động na = 1.2; hệ số áp lực đất bị động nb = 0.8.
Yêu cầu:
a) Tính và vẽ biểu đồ áp lực nước, áp lực đất chủ động và áp lực đất bị động tác
dụng lên vòng vây?
b) Kiểm tra vòng vây cọc ván thép theo điều kiện ổn định? Bỏ qua trọng lượng
vòng vây ván thép và không xét đến ảnh hưởng của sự thấm nước qua vòng
vây.

3.50
Vßng v©y thép
3.00

MNTC

1.00

2.5m

0.00
Ðáy móng

Giải:
MA. Lê Xuân Quang

3


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
a) Tính và vẽ biểu đồ áp lực nước, áp lực đất chủ động và bị động:
-

Áp lực nước tĩnh:

pn   n  hn  10  3  30kN / m 2
En 
-

1

pn hn  45kN / m
2

Áp lực đất chủ động:

0 
2
K a  tg 2  45o     0.577   0.33; Co  2 K a  1.154
2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
pa   dn ha K a  Co c  10.625  3.5  0.33  12.27kN / m 2
h
1
pa ha  21.47kN / m; ta  a  1.167m
2
3

Ea 

-

Áp lực đất bị động:

0 
2
K p  tg 2  45o    1.732   2.999; Co  2 K p  3.464

2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
p p   dn hp K p  Co c  79.66kN / m2
Ep 

h
1
p p hp  99.58kN / m; t p  p  0.833m
2
3

Biểu đồ áp lực:
3.50
Vßng v©y thép
3.00

MNTC

En

30

Ea

12.27


Ep
79.66

0.833m
2.5m

0.00

30

1.167m

1.0m

1.00

b) Kiểm tra điều kiện ổn định của vòng vây:
MA. Lê Xuân Quang

4


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Điều kiện:

Ml
m
Mg

(1)


Trong đó:
-

Tổng mô men gây lật, lấy đối với điểm lật A:

M l  M n  M a  322.57kNm / m

(2)

M n - Tổng mô men do áp lực nước gây ra, lấy đối với điểm lật A:
Mn 

1
1

pn hn2   hn  2.5  En  292.5kNm / m
2
3


(3)

M a - Tổng mô men do áp lực đất chủ động gây ra, lấy đối với điểm lật A:
M a  na Ea ta  30.07kNm / m
-

(4)

Tổng mô men giữ, lấy đối với điểm A:

M g  n p M p  n p E p t p  66.36kNm / m

(5)

Với: M p - Tổng mô men do áp lực đất bị động gây ra, lấy đối với điểm lật A.
Cuối cùng ta được:

Ml
 4.86  m  0.95
Mg

(6)

Vòng vây thép không đảm bảo điều kiện ổn định chống lật.

Bài 3: Một hố móng công trình cầu được bố trí như hình vẽ sau, kích thước là (m). Vòng
vây cọc ván thép có cường độ R = 19kN/cm2; mô đun kháng uốn tính cho 1m chu vi vòng
vây là W = 1650cm3. Đất hố móng là đất rời có tỷ trọng  = 2.7; góc nội ma sát  = 30o;
lực dính đơn vị c = 0; hệ số rỗng e = 0.6. Trọng lượng đơn vị của nước n = 10kN/m3. Hệ
số điều kiện làm việc m =0.95; hệ số áp lực đất chủ động na = 1.2; hệ số áp lực đất bị
động nb = 0.8.
Yêu cầu:
a) Tính và vẽ biểu đồ áp lực nước, áp lực đất chủ động và áp lực đất bị động tác
dụng lên vòng vây.

MA. Lê Xuân Quang

5



Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
b) Kiểm tra vòng vây cọc ván thép theo điều kiện cường độ. Bỏ qua trọng lượng
vòng vây ván thép và không xét đến ảnh hưởng của sự thấm nước qua vòng
vây.
11.50
Vßng v©y thép
11.00

Thanh chèng

MNTC

9.00
8.00

t = 3.0m

Ðáy móng

Giải:
a) Tính và vẽ biểu đồ áp lực nước, áp lực đất chủ động và bị động:
-

Áp lực nước tĩnh:

pn   n  hn  10  3  30kN / m 2
En 
-

1

pn hn  45kN / m
2

Áp lực đất chủ động:

0 
2
K a  tg 2  45o     0.577   0.33; Co  2 K a  1.154
2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
pa   dn ha K a  Co c  10.625  4  0.33  14.025kN / m 2
Ea 

-

h
1
pa ha  28.05kN / m; ta  a  1.33m
2
3

Áp lực đất bị động:

MA. Lê Xuân Quang

6



Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập

0 
2
K p  tg 2  45o    1.732   2.999; Co  2 K p  3.464
2 

   1  n   2.7  1 10  10.625kN / m3
 dn 
1 e
1  0.6
p p   dn hp K p  Co c  95.59kN / m 2
Ep 

h
1
p p hp  143.385kN / m; t p  p  1.0m
2
3

Biểu đồ áp lực:
11.50
Vßng v©y thép
11.00

Thanh chèng

MNTC


En

30

Ea

14.025

Ep

1.0m
3.0m

8.00

30

1.33m

1.0m

9.00

95.59

b) Kiểm tra vòng vây thép theo điều kiện cường độ:
-

Sơ đồ tính toán: Thiên về an toàn, coi vòng vây như một dầm giản đơn, một đầu

gối trên thanh chống, một đầu gối ở độ sâu bằng t/2 kể từ đáy móng. Bỏ qua áp
lực đất bị động. Tải trọng tác dụng là áp lực thủy tĩnh và áp lực đất chủ động
quy đổi rải đều tương ứng trên dầm:

MA. Lê Xuân Quang

7


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
pn

q1
q2

pa

t/2 =1.5m

2

1

1+t/2 =2.5m
l = 3+t/2 = 4.5m

DahM 1
l/2

t/2 =1.5m


-

l/4 = 4.5/4

(1.5.3)/4.5 = 1

DahM 2

Tính tải trọng tương đương, tính cho 1m chu vi vòng vây:
+ Do áp lực thủy tĩnh:
pn   n  hn  10  3  30kN / m2
q1 

0.5  30  1.5  4.5 
 20kN / m
4.5

+ Do áp lực đất chủ động:
pa  10.625  2.5  0.33  8.766kN / m2
q2 

-

Mô men uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa dầm, bằng:

M
-

0.5  8.766  2.5

 4.383kN / m
2.5

q1l 2 na q2l 2

 57.28kNm  5728kNcm
8
16

Duyệt tiết diện ngang ván thép theo điều kiện cường độ:

M 5728

 3.47kN / cm2  R  19kN / cm2
W 1650
Vòng vây ván thép đảm bảo yêu cầu cường độ.
II, Ví dụ tính ván khuôn
Bài 1: Tính ván thành
Thi công đổ bê tông một phần thân trụ cầu bê tông cốt thép có chiều cao 3m, tiết diện
ngang như hình vẽ. Sử dụng ván khuôn thép, tấm ván đơn phần thẳng có khoảng cách
sườn tăng cường đứng a=500mm, khoảng cách sườn tăng cường ngang b=500mm,
Bảng tra các hệ số α, β khi tính tôn lát theo bản kê 4 cạnh.

MA. Lê Xuân Quang

8


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập


vật liệu thép có cường độ chịu uốn Ru=19kN/cm2, mô đun đàn hồi E=2,1.104 kN/cm2,
độ võng cho phép  f   1 a . Biết thời gian đổ bê tông thân trụ là 4h. Đổ bê tông bằng xe
400

bơm bê tông. Đầm bê tông bằng đầm rung trong (đầm dùi). Yêu cầu xác định bề dày tôn
lát ( bản mặt ván khuôn) của tấm ván khuôn trên?

3m

8m

1,5m

1,5m

Bài giải : Tính ván khuôn thành
1) Sơ đồ tính, tính và vẽ biểu đồ áp lực ngang
- Xác định biểu đồ áp lực ngang của vữa BT
+ chiều cao biểu đồ áp lực: H = 4.h1h
Tốc độ đổ BT trong 1h : h1h = V/(4.F); V= Hthân trụ .F. Vậy : h1h = 3/4 = 0,75m/h
Vậy chiều cao biểu đồ áp lực : H = 4.0,75 = 3 m.
Do H = 3m > 1m nên khi tính ta bỏ qua tác dụng của lực xung kích khi đổ BT.
pmax = bt.R=18,75 kN/cm2;
vẽ biểu đồ :
R= 0,75m

H= 3m

Pmax
Tôn lát làm việc như một bản kê 4 cạnh trên các sườn tăng cường đứng và ngang.

2) Xác định tải trọng tác dụng vào tôn lát:
MA. Lê Xuân Quang

9


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Tải trọng tương đương tiêu chuẩn:
(2H  R).0, 5. BT .R (2.3  0,75).0,5.25.0, 75
p tctd 

 16, 4kN / m 2
H
3
Tải trọng tương đương tính toán:
(2H  R).0,5. BT .R
(2.3  0,75).0, 5.25.0,75
p tttd  n.
 1,3.
 21,32kN / m 2
H
3
3) Xác định bề dày tôn lát :
M mttax
tt
- Theo điều kiện cường độ:  max 
 Ru
W
b. 2
tt

tt
2
; tra bảng  = 0,0513
M max   .Ptd .a  0, 27343( KN .m ) , W 
6


tt
6.M max
 4,15.103 m
b.Ru

Theo điều kiện độ cứng: f ≤ [f] = a/400; tra bảng  = 0,0138
P tc .a 3 .400
P tc .a 4
   3  . td
 0, 0038m
f   . td 3
E
E.
Vậy tôn lát phải có bề dầy  ≥ 4,15mm, chọn  = 5mm
Bài 2, Tính ván đáy
Thi công đổ bê tông dầm chữ T bằng BTCT, tiết diện ngang quy đổi như hình vẽ. Sử
dụng ván khuôn thép, tấm ván đáy có khoảng cách sườn tăng cường đứng a=500mm,
khoảng cách sườn tăng cường ngang b=500mm,
Bảng tra các hệ số α, β khi tính tôn lát theo bản kê 4 cạnh.
-

vật liệu thép có cường độ chịu uốn
Ru=19kN/cm2, mô đun đàn hồi E=2,1.104

kN/cm2, độ võng cho phép  f   1 a . Biết
400

thời gian đổ bê tông dầm xong trước 4h. Đổ
bê tông bằng xe bơm bê tông. Đầm bê tông
bằng đầm rung trong (đầm dùi). Yêu cầu
xác định bề dày tôn lát( bản mặt ván
khuôn) của tấm ván khuôn trên?

MA. Lê Xuân Quang

10


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Bài giải : Tính ván khuôn đáy
1. Sơ đồ tính, tính và vẽ biểu đồ áp lực ngang
-

Xác định biểu đồ áp lực ngang của vữa BT
+ chiều cao biểu đồ áp lực: H = 4.h1h
Do đổ BT dầm xong trước 4h nên H =hdầm =0,9m
Vậy H = 0,9m < 1m nên khi tính ta phải xét đến tác dụng của các lực xung kích khi
đổ BT.
Tôn lát làm việc như một bản kê 4 cạnh trên các sườn tăng cường đứng và ngang.

2. Xác định tải trọng tác dụng vào tôn lát:
*Tải trọng tiêu chuẩn:
-


tc
Trọng lượng dầm BTCT : q BTCT
  BTCT .F  26.0,3.0,9  7,02kN / m

-

Trọng lượng bản thân ván khuôn: vì nhỏ có thể bỏ qua.
tc
Vậy : q tc  q BTCT
 7,02kN / m

*Tải trọng xung kích :
-

Người và dụng cụ thi công : khi dầm cao 0,9m khi thi công không có người và dụng
cụ thi công tác dụng phía trên.( chỉ tính tải trọng này khi không tính chấn động do
dầm rung).

-

Chấn động do đầm rung : lấy bằng 200 kg/m2 = 2kN/m2

q damrung  2.0,3.1  0,6kN / m
-

Chấn động do đổ BT : Đổ bằng bơm BT lấy bằng 400kg/m2= 4kN/m2
 q doBT  4.0,3.1  1,2kN / m
Tổng hợp tải trọng xung kích : q xk  q damrung  q doBT  1,8kN / m
*Tải trọng tính toán :
tc

q tt  1,2.q BTCT
 1,3.q xk  9,984kN / m

3. Xác định bề dày tôn lát :
-

Theo điều kiện cường độ:
M

tt
max



tt
max

M mttax

 Ru
W

b. 2
; tra bảng  = 0,0513
  .q .a  0,128( KN .m ) , W 
6
tt

MA. Lê Xuân Quang


2

11


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
tt
6.M max
 2,84.103 m

b.Ru

-

Theo điều kiện độ cứng: f ≤ [f] = a/400; tra bảng  = 0,0138
f  .

q tc .a 4
E. 3

  3 .

q tc .a 3 .400
 0, 00284m
E

Vậy tôn lát phải có bề dầy  ≥ 2,84mm, chọn  = 3mm

III, Tính toán lớp bê tông bịt đáy
Bài 1: Thi công một hố móng hình chữ nhật có kích thước đáy 12×10m, tại nơi có nước

mặt, người ta sử dụng vòng vây cọc ván thép, sơ đồ bố trí hố móng như hình vẽ, kích
thước là (m). Cho gia tốc trọng trường g = 9.81m/s2. Trọng lượng đơn vị của bê tông bt =
23kN/m3 ; hệ số tải trọng n = 0.9; trọng lượng đơn vị của nước n = 10kN/m3; cường độ
kéo uốn của bê tông bịt đáy Ru = 20daN/cm2; trọng lượng vòng vây thép tính cho 1m chu
vi là 60kN/m; hệ số ma sát giữa đất với thép f2 = 20kN/m2; hệ số ma sát giữa bê tông với
thép f3 = 40kN/m2; hệ số an toàn K = 1.5;
Yêu cầu: Xác định chiều dày lớp bê tông bịt đáy?
6.50
Vßng v©y thÐp
5.50

Thanh chèng

3.00
Bª t«ng bÞt ®¸y

hbt

1.50

§¸y mãng
0.00

6.0m

Giải:
Trọng lượng lớp bê tông bịt đáy phải lớn hơn lực đẩy nổi của nước:

n bt hbt   n H
MA. Lê Xuân Quang


12


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Trong đó:

hbt - Chiều dày lớp bê tông bịt đáy;

 bt - Trọng lượng đơn vị của bê tông;
 n - Trọng lượng đơn vị của nước;
H - Chiều cao tính từ MNTC tới cao độ đáy móng;
n - Hệ số tải trọng, n = 0.9;
Từ điều kiện trên, suy ra:
hbt 

 nH
n bt

(1)

Trong công thức (1), đã bỏ qua lực ma sát giữa bê tông với cọc công trình và tường cọc
ván hố móng.
Chiều dày lớp bê tông bịt đáy tối thiểu theo quy định 22TCN 200-89 bằng 1m để đảm bảo
đổ bê tông dưới nước.
Theo đầu bài, ta có:

hbt 

10  4

 1.932m  1m
0.9  23

(*)

Ngoài ra, còn phải tính theo cường độ lớp bê tông bịt đáy chịu uốn dưới tác dụng
áp lực nước đẩy lên (qn) và trọng lượng bê tông đè xuống (qbt).
Cắt 1m bề rộng lớp bê tông, coi là một dầm giản đơn có nhịp là khoảng cách giữa
hai tường cọc ván dài hơn. Sơ đồ tính toán:
qbt
qn
l = 12m

Mô men uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa dầm:
qbt   bt hbt ; qn   n H
nqbt  qn  l 2

M

(2)

8

Điều kiện:

bh 2
M
 Rk ;W  bt
W
6

MA. Lê Xuân Quang

(3)

13


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Trong đó:
b – Bề rộng dải bê tông bịt đáy, b = 1m
Ru - Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
Thay số vào (2), (3), ta có bất phương trình:

2000hbt2  2235, 6hbt  4320  0

Bất phương trình (4) luôn đúng với mọi giá trị của hbt.

(4)
(**)

Từ (*) và (**) ta chọn chiều dày lớp bê tông bịt đáy: hbt  1.932m
Duyệt lại chiều dày hbt đã chọn theo điều kiện vòng vây chịu lực đẩy nổi của nước:
-

Lực đẩy nổi vòng vây: Pdn  HF  n  4 12 10 10  4800kN

-

Trọng lượng toàn bộ vòng vây: P1  12  10   2  60  2640kN


-

Ma sát giữa bê tông bịt đáy với cọc công trình: P2  0

-

Ma sát chân cọc ván thép với đất: P3  12  10   2 1.5  20  1320kN

-

Ma sát giữa bê tông bịt đáy với tường cọc ván thép:

P4  12  10  1.932  40  1700.16kN
Điều kiện: Pg  P1  P2  P3  P2  KPdn
Thay số, được: Pg  5660.16  KPdn  1.5  4800  7200kN
Chiều dày lớp bê tông bịt đáy đã chọn không đảm bảo yêu cầu chống đẩy nổi vòng vây.
Bài 2: Thi công một hố móng hình vuông có kích thước đáy 12×12m, tại nơi có nước mặt,
người ta sử dụng vòng vây cọc ván thép để ngăn nước. Móng gồm 16 cọc BTCT tiết diện
40×40cm bố trí thành 4 hàng, mỗi hàng 4 cọc, như hình vẽ (kích thước là m). Bê tông bịt
đáy có trọng lượng đơn vị bt = 23kN/m3; cường độ kéo uốn Ru = 20daN/cm2. Vòng vây
thép có trọng lượng 1m chu vi là 40kN/m; hệ số ma sát giữa đất với thép f2 = 20kN/m2;
hệ số ma sát giữa bê tông với thép f3 = 40kN/m2; hệ số ma sát giữa bê tông với bê tông f1
= 60kN/m2; hệ số an toàn K = 1.5; hệ số tải trọng n = 0.9; trọng lượng đơn vị của nước
n = 10kN/m3; cường lực dính giữa bê tông với bê tông cọc [] = 100kN/m2.
Yêu cầu: Xác định chiều dày lớp bê tông bịt đáy?

MA. Lê Xuân Quang

14



Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Thanh chèng I200

7.00
Vßng v©y thÐp
6.00

MNTC

4.00
Bª t«ng bÞt ®¸y
hbt

1.00

-2.00

16 C?c BTCT, 40x40cm

3 x 3.0m
12.0m

Giải:
Chiều dày lớp bê tông bịt đáy phải thỏa mãn điều kiện:

hbt 

 n HF


 n

bt F  kU    m

 1 m 

(1)

Trong đó:

hbt - Chiều dày lớp bê tông bịt đáy;

 bt - Trọng lượng đơn vị của bê tông;
 n - Trọng lượng đơn vị của nước;
H - Chiều cao tính từ MNTC tới cao độ đáy móng;
n - Hệ số tải trọng, n = 0.9;
m – Hệ số điều kiện làm việc, m = 0.9
[] – Cường độ dính bám của bê tông;
F – Diện tích đáy hố móng;
k – Số lượng cọc công trình, ở đây k = 16 cọc
Chiều dày lớp bê tông bịt đáy tối thiểu theo quy định 22TCN 200-89 bằng 1m để đảm bảo
đổ bê tông dưới nước.
Theo đầu bài, ta có:

hbt 

10  5 12 12

0.9  23  12 12  16  0.4  0.4  16  4  0.4  20  0.9


MA. Lê Xuân Quang

 2.1m  1.0m (*)

15


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Ngoài ra, còn phải tính theo cường độ lớp bê tông bịt đáy chịu uốn dưới tác dụng
áp lực nước đẩy lên (qn) và trọng lượng bê tông đè xuống (qbt).
Cắt 1m bề rộng lớp bê tông, coi là một dầm giản đơn có nhịp là khoảng cách giữa
hai tường cọc ván dài hơn. Sơ đồ tính toán:
qbt
qn
l = 12m

Mô men uốn lớn nhất tại mặt cắt giữa dầm:
qbt   bt hbt ; qn   n H
M

(2)

 nqbt  qn  l 2
8

Điều kiện:

bh 2
M
 Rk ;W  bt

W
6

(3)

Trong đó:
b – Bề rộng dải bê tông bịt đáy, b = 1m
Ru - Cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông
Thay số vào (2), (3), ta có bất phương trình:

2000hbt2  2235, 6hbt  3240  0

Bất phương trình (4) luôn đúng với mọi giá trị của hbt.

(4)
(**)

Từ (*) và (**) ta chọn chiều dày lớp bê tông bịt đáy: hbt  2.1m
Duyệt lại chiều dày hbt đã chọn theo điều kiện vòng vây chịu lực đẩy nổi của nước:
-

Lực đẩy nổi vòng vây: Pdn  HF  n  3 12 12 10  4320kN

-

Trọng lượng toàn bộ vòng vây: P1  12  12   2  60  2880kN

-

Ma sát giữa bê tông bịt đáy với cọc công trình:


P2  kFtx f1  16  2.1 0.4  4  60  3225.6kN
ở đây, Ftx là diện tích tiếp xúc của một cọc với bê tông bịt đáy;
-

Ma sát chân cọc ván thép với đất: P3  12  12   2  3 10  1440kN

-

Ma sát giữa bê tông bịt đáy với tường cọc ván thép:

P4  12  12   2.1 40  2016kN
MA. Lê Xuân Quang

16


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
Điều kiện: Pg  P1  P2  P3  P2  KPdn
Thay số, được: Pg  9561.6  KPdn  1.5  4320  6480kN
Chiều dày lớp bê tông bịt đáy đã chọn đảm bảo yêu cầu chống đẩy nổi vòng vây.
Kết luận: Chọn chiều dày bê tông bịt đáy bằng 2.1m./.
IV, Tính búa đóng cọc
Một móng cọc bệ thấp có 16 cọc BTCT, tiết diện 40×40cm; sức chịu tải giới hạn của cọc
theo đất nền Pgh = 1000kN; trọng lượng của cọc, đệm đầu cọc, đệm búa và đoạn cọc dẫn
bằng q = 1 Tấn; trọng lượng toàn bộ phần rơi của búa bằng Q = 5 Tấn; trọng lượng toàn
bộ búa Qb = 9 Tấn; hệ số thích dụng của búa lớn nhất kmax = 6; hệ số phụ thuộc vào vật
liệu cọc và phương pháp đóng n = 0.15; hệ số phụ thuộc vào loại móng và số lượng cọc m
= 1.85; hệ số phục hồi sau va đập k2 = 0.2;
Yêu cầu:

a) Chọn búa đóng cọc?
b) Tính toán độ chối của cọc?
Giải:
a) Búa được chọn dựa trên hai chỉ tiêu:
-

Năng lượng xung kích tối thiểu của búa W: W  25Pgh  25  100  2500daNm
Ở đây, 25 là hệ số, daN/T; còn sức chịu tải giới hạn của cọc Pgh tính bằng Tấn.

-

Hệ số thích dụng của búa :

k

Qb  q
 kmax
W

Trong đó :
Qb - Trọng lượng toàn bộ của búa, daN;
q - Trọng lượng của cọc, đệm đầu cọc, đệm búa, cọc dẫn, daN;
W - Năng lượng xung kích của búa đã chọn; daNm;
Ta có :

k

9000  1000
 4  kmax  6
2500


Đạt yêu cầu về hệ số sử dụng búa.
b) Độ chối của cọc được xác định theo công thức sau, theo 22TCN 266-2000:

MA. Lê Xuân Quang

17


Kỹ thuật thi công cầu 1 – Phần bài tập
e

Trong đó:

mnFQH
Q  k 2q

P
 Qq
Pgh  gh  nF 
 m


, cm

F – Diện tích tiết diện cọc, cm2;
H – Chiều cao rơi lớn nhất của búa, lấy khi đóng cọc xiên, m;

Theo đầu bài, ta có:
F  40  40  1600cm 2 ; H 

e

0.8W 0.8  25

 4m
Q
5

mnFQH
Q  k 2 q 1.85  0.15 1600  5  4 5  0.2 10



 0.14cm  1.4mm
5  10
 Pgh
 Qq
 100

100 
 0.15 1600 
Pgh 
 nF 
1.85


m




MA. Lê Xuân Quang

18