ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-----Z”Y-----

VÕ MINH KHOA

NGHIÊN CỨU SỨC CHỊU TẢI CỦA
MÓNG BÈ
CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
MÃ SỐ NGÀNH: 60 58 60

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2009


CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Trần Tuấn Anh

Cán bộ chấm nhận xét 1: GS TSKH. Nguyễn Văn Thơ

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Trà Thanh Phương

Luận văn thạc só được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
Ngày

tháng

năm 2009


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------------

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
---oOo--Tp. HCM, ngày . . . . . tháng . . . . . năm 2009.

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: VÕ MINH KHOA

Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm sinh : 08 – 08 – 1983

Nơi sinh : Vĩnh Long.

Chuyên ngành : Địa Kỹ thuật xây dựng
Khoá (Năm trúng tuyển) : 2007.
1- TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu sức chịu tải của móng bè.
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN


So sánh các lý thuyết tính tốn sức chịu tải của các tác giả khác nhau và
nghiên cứu về độ sâu chơn móng.
Nghiên cứu sự gia tăng sức chịu tải của móng bè theo thời gian trên nền đất
cố kết trước nhẹ.

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02 – 02 – 2009.
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 03 – 07 – 2009.
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. TRẦN TUẤN ANH.
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG BAN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)

iii


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tác giả xin gửi lời tri ân đến TS. Trần Tuấn Anh. Thầy đã hết lòng
hướng dẫn và định hướng nội dung nghiên cứu trong suốt quá trình tác giả thực hiện
luận văn tốt nghiệp. Sự động viên cùng những lời chỉ dạy tận tình của Thầy giúp tác
giả vượt qua những khó khăn để hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Kế đến tác giả xin chân thành cảm ơn tồn thể Ban Giám Hiệu, Phịng Đào
Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa TP. HCM cùng tất cả các Thầy Cơ
giảng dạy chương trình Cao học ngành Địa Kỹ Thuật Xây Dựng đã trang bị cho tác
giả khối kiến thức vô cùng hữu dụng.
Tiếp đến tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Công ty ICIC
cùng các đồng nghiệp trong Công ty đã hỗ trợ cho tác giả về mặt thời gian cũng như

các điều kiện học tập khác để hoàn thành tốt khố học này.
Tác giả cũng xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc đến những người thân trong gia
đình đã có cơng ni dưỡng và ủng hộ tác giả về tinh thần cũng như về vật chất để
tác giả có đuợc kết quả tốt đẹp như ngày hơm nay.
Cuối cùng tác giả xin chân thành cám ơn tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ,
tạo mọi điều kiện cho tác giả hồn tất khố học này.

Tác giả

iv


TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn này nghiên cứu sức chịu tải móng bè trên nền sét cố kết trước nhẹ
theo khuynh hướng gia tăng sức chịu tải, theo độ sâu H. Kết quả nghiên cứu của
luận văn cho thấy rằng, sức chịu tải của móng chỉ tăng hầu như tuyến tính theo độ
sâu mà khơng tồn tại điểm gấp khúc (điểm mà tại đó có sự thay đổi góc nghiêng của
đường cong).
Luận văn cũng tiến hành nghiên cứu sự gia tăng sức chịu tải của móng bè
theo thời gian trên cơ sở phần tử hữu hạn.
Đối với cơng trình 15 tầng trong nghiên cứu này, kết quả cho thấy sức chịu
tải của nền dưới móng tăng 4% sau 20 năm.

v


ABSTRACT
This thesis researched the mat foundation bearing capacity on lightly
overconsolidated clays to evaluate the observed increasing trend of the bearing

capacity, with increasing depth H. Results of this research, the bearing capacity of
mat foundation is only increasing linear according to the depth without existing in
breaking points which are changed the inclination of curve.
The thesis is also performed to research the increasing bearing capacity of
the mat foundation according to the passing time rely on the Finite Element
Method.
Applying for a project with 15 storeys in this research, the results are
indicated that the bearing capacity on base will be increased about 4% after 20
years.

vi


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ......................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................ v
MỤC LỤC

............................................................................................................. vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................... x
DANG MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................ xii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ .................................................................................xiii
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................... 1
1.1 TỔNG QUAN ..................................................................................................... 1
1.1.1 Giới thiệu ............................................................................................ 1
1.1.2 Các hình thức chịu tải của mặt trượt .................................................. 2
1.1.3 Sự tăng dần sức chịu tải ..................................................................... 4
1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU................................................................................. 7

1.3 NỘI DUNG LUẬN VĂN ................................................................................... 7
1.3 HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN ............................................................................ 8
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ........................................................................ 9
2.1 GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 9
2.2 SỨC CHỊU TẢI MĨNG NƠNG TRÊN KẾT CẤU KHUNG HẠT ĐẤT ......... 9
2.2.1 Lý thuyết tính tốn sức chịu tải theo Terzaghi ................................... 9
2.2.2 Lý thuyết tính tốn sức chịu tải theo Meyerhof ................................ 11
2.2.3 Lý thuyết tính tốn sức chịu tải theo Hansen ................................... 12

vii


2.2.4 Tính tốn sức chịu tải theo TCXD 45 1978 ..................................... 21
CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT MƠ HÌNH HARDENING SOIL ........................... 23
3.1 ĐẶC ĐIỂM CỦA MƠ HÌNH HARDENING SOIL ........................................ 23
3.1.1 Hàm quan hệ cho thí nghiệm nén 3 trục thốt nước ........................ 23
3.1.2 Hàm xấp xỉ từ sự hoá cứng của mẫu đất .......................................... 24
3.1.3 Biến dạng dẻo thể tích cho trạng thái ứng suất nén 3 trục ............... 24
3.1.4 Tính tốn thơng số cho mơ hình ....................................................... 25
3.2 ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA MƠ HÌNH HARDENING SOIL ..................... 28
3.2.1 Ưu điểm ............................................................................................. 28
3.2.2 Nhược điểm ....................................................................................... 28
3.3 PHẠM VI ỨNG DỤNG..................................................................................... 28
3.4 LÝ DO CHỌN MƠ HÌNH HARDENING SOIL ĐỂ NGHIÊN CỨU ............. 28
CHƯƠNG 4 TÍNH TỐN CHO MỘT CƠNG TRÌNH CỤ THỂ ................... 30
4.1 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI THEO CÁC GIẢ THIẾT................................. 30
4.1.1 Kết quả tính tốn theo Terzaghi ........................................................ 30
4.1.2 Kết quả tính tốn theo Meyerhof ...................................................... 30
4.1.3 Kết quả tính tốn theo Hansen .......................................................... 31
4.1.4 Kết quả tính tốn theo TCXD 45 1978 ............................................. 31

4.1.5 Kết quả tính tốn theo PTHH ............................................................ 31
4.1.6 Đồ thị quan hệ giữa các tính tốn ...................................................... 32
4.2 TÍNH TỐN SỰ GIA TĂNG SỨC CHỊU TẢI THEO THỜI GIAN............... 36
4.2.1 Kết quả biến thiên Ứng suất .............................................................. 47

viii


4.2.2 Kết quả biến thiên Moment ............................................................... 52
4.2.3 Kết quả biến thiên Lực cắt ................................................................ 57
4.2.4 Sự biến thiên sức chịu tải một số điểm cụ thể theo thời gian ........... 61
4.2.5 Sự biến thiên hệ số cố kết K0, υur theo thời gian ............................... 66
4.2.6 Lộ trình ứng suất dưới đáy móng ...................................................... 68
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN ...................................................................................... 69
5.1 KẾT LUẬN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỘ SÂU CHƠN MĨNG ............................. 69
5.2 KẾT LUẬN VỀ SỰ GIA TĂNG SỨC CHỊU TẢI THEO THỜI GIAN TRÊN
NỀN ĐẤT CỐ KẾT TRƯỚC NHẸ ................................................................... 69
5.2.1 Phân bố lại Ứng suất dưới đáy móng ................................................. 69
5.2.2 Sự thay đổi về Moment ...................................................................... 69
5.2.3 Sự thay đổi về Lực cắt ....................................................................... 69
5.2.4 Sự tăng dần Sức chịu tải .................................................................... 69
5.2.5 Sự thay đổi K0 .................................................................................. 69
5.2.6 Sự thay đổi υur .................................................................................... 70
5.3 ỨNG DỤNG ĐẠT ĐƯỢC TỪ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................. 70
5.4 NHỮNG KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO.................. 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 71
PHỤ LỤC

............................................................................................................. 72


PL. GIÁ TRỊ TẠI CÁC MẶT CẮT TÍNH TỐN .................................... 72

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
H 1.1 3 hình thức chịu tải của mặt trượt ................................................................... 3
H 1.2 Biểu đồ phân bố ứng suất theo thời gian ........................................................ 4
H 1.3 Quá trình làm việc của đất cố kết trước nhẹ ................................................... 5
H 1.4 Quá trình làm việc của đất ở trạng thái tới hạn ............................................... 6
H 1.5 Sự lớn dần của vịng trịn Mohr ....................................................................... 6
H 1.6 Lộ trình ứng suất ở trạng thái cố kết thoát nước ............................................. 7
H 2.1 Góc nghiêng của đáy móng ........................................................................... 14
H 2.2 Sự khác biệt trong quá trình làm việc của đất nền theo các giả thiết ............ 15
H 2.3 Các phương pháp khác nhau định nghĩa sức chịu tải cực hạn của móng nông
bằng việc sử dụng bàn nén trên cát...................................................................... 20
H 3.1 Quy luật ứng suất-biến dạng Hyperbolic Kondner & Zelasko (trái) và được
hiệu chỉnh bởi Duncan và Chan (phải) .................................................................... 24
H 3.2 Mặt dẻo trong mơ hình Hardening Soil ......................................................... 25
H 3.3 Đồ thị dịnh nghĩa E50 trong thí nghiệm nén 3 trục thoát nước ...................... 26
H 3.4 Giá trị m với hệ số rỗng ban đầu là n0 trong thí nghiệm nén 3 trục CD ........ 26
H 3.5 Đồ thị dịnh nghĩa Eoed trong thí nghiệm nén cố kết khơng nở hông .............. 27
H 3.6 So sánh môđun độ cứng trong thí nghiệm nén Oedometer và 3 trục............. 27
H 4.1 Mơ hình 3D kết cấu phần thân cơng trình...................................................... 36
H 4.2 Mặt bằng kết cấu móng bè cơng trình............................................................ 37
H 4.3 Mặt cắt địa chất cơng trình............................................................................. 38
H 4.4 Vị trí các dầm ở cao trình mặt đất tự nhiên EL ±0.000.................................. 41
H 4.5 Vị trí các dầm móng ở cao trình móng EL -3.500m ...................................... 41

x



H 4.6 Mơ hình 3D kết cấu móng bè cho cơng trình................................................. 42
H 4.7 Mơ hình lưới Mesh 3D ................................................................................... 45
H 4.8 Phân bố ứng suất dưới đáy móng................................................................... 45
H 4.9. Lực cắt của dầm móng.. ................................................................................. 46
H 4.10 . Moment của dầm móng............................................................................... 46
H 4.11 Vị trí các mặt cắt phân tích .......................................................................... 47
H 4.12 Vị trí các dầm trục phân tích ....................................................................... 52
H 4.13 Vị trí các điểm phân tích ............................................................................. 61
H 4.14 Lộ trình ứng suất dưới đáy móng theo thời gian ......................................... 68

xi


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
B 2.1 So sánh 3 giả thiết tính tốn sức chịu tải ....................................................... 16
B 2.2 Các gợi ý trong việc sử dụng các cơng thức tính toán .................................. 21
B 2.3 Bảng giá trị các hệ số điều kiện làm việc ...................................................... 21
B 3.1 Bảng tổng họp những đặc tính chủ yếu trong mơ hình Hardening Soil ........ 29
B 4.1 Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất ....................................................................... 39
B 4.2 Bảng giá trị nội lực tại chân cột...................................................................... 43
B PL1 Mặt cắt X1-X1 ............................................................................................. 72
B PL2 Mặt cắt X2-X2 ............................................................................................. 73
B PL3 Mặt cắt X3-X3 ............................................................................................. 75
B PL4 Mặt cắt Z1-Z1 ............................................................................................... 76
B PL5 Mặt cắt Z2-Z2 .............................................................................................. 78
B PL6 M Dầm Trục 1 .............................................................................................. 80
B PL7 M Dầm Trục 2 .............................................................................................. 81
B PL8 M Dầm Trục 3............................................................................................... 82

B PL9 Q Dầm Trục 1 ............................................................................................... 85
B PL10 Q Dầm Trục 2 ............................................................................................. 87
B PL11 Q Dầm Trục 3 ............................................................................................. 89

xii


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
BĐ 4.1 Biểu đồ tương quan sức chịu tải theo các lý thuyết và bề rộng móng ........ 32
BĐ 4.2 Biểu đồ tương quan sức chịu tải theo Meyerhof và Hansen theo tải
nghiêng ..................................................................................................................... 33
BĐ 4.3 Biểu đồ tương quan sức chịu tải tính tốn và độ sâu .................................. 34
ref
lớp 1..................................................................................... 39
BĐ 4.4 Xác định Eoed
ref
BĐ 4.5 Xác định Eoed
lớp 2..................................................................................... 40
ref
BĐ 4.6 Xác định Eoed
lớp 3..................................................................................... 40

ref
BĐ 4.7 Xác định Eoed
lớp 4..................................................................................... 40

BĐ 4.8 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X1-X1 .................................... 47
BĐ 4.9 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X1-X1 (Chi tiết A)................. 48
BĐ 4.10 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X1-X1 (Chi tiết B)............... 48
BĐ 4.11 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X2-X2 .................................. 49

BĐ 4.12 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X2-X2 (Chi tiết C)............... 49
BĐ 4.13 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X2-X2 (Chi tiết D)............... 50
BĐ 4.14 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X3-X3 ................................. 50
BĐ 4.15 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt X3-X3 (Chi tiết E) .............. 51
BĐ 4.16 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt Z1-Z1 ................................... 51
BĐ 4.17 Biểu đồ Ứng suất theo thời gian tại mặt cắt Z2-Z2 ................................... 52
BĐ 4.18 Biểu đồ Moment tại trục 1 ........................................................................ 53
BĐ 4.19 Biểu đồ Moment tại trục 1 (Chi tiết F) ..................................................... 53
BĐ 4.20 Biểu đồ Moment tại trục 1 (Chi tiết G) .................................................... 54

xiii


BĐ 4.21 Biểu đồ Moment tại trục 2 ........................................................................ 54
BĐ 4.22 Biểu đồ Moment tại trục 2 (Chi tiết H) .................................................... 55
BĐ 4.23 Biểu đồ Moment tại trục 2 (Chi tiết I) ...................................................... 55
BĐ 4.24 Biểu đồ Moment tại trục 3 ........................................................................ 56
BĐ 4.25 Biểu đồ Moment tại trục 3 (Chi tiết J) ...................................................... 56
BĐ 4.26 Biểu đồ Moment tại trục 3 (Chi tiết K) ..................................................... 57
BĐ 4.27 Biểu đồ Lực cắt tại trục 1 ......................................................................... 57
BĐ 4.28 Biểu đồ Lực cắt tại trục 1 (Chi tiết L) ...................................................... 58
BĐ 4.29 Biểu đồ Lực cắt tại trục 1 (Chi tiết M) ..................................................... 58
BĐ 4.30 Biểu đồ Lực cắt tại trục 2 ......................................................................... 59
BĐ 4.31 Biểu đồ Lực cắt tại trục 2 (Chi tiết N) ...................................................... 59
BĐ 4.32 Biểu đồ Lực cắt tại trục 2 (Chi tiết O) ...................................................... 60
BĐ 4.33 Biểu đồ Lực cắt tại trục 3 ......................................................................... 60
BĐ 4.34 Biểu đồ Lực cắt tại trục 3 (Chi tiết P) ...................................................... 61
BĐ 4.35 Biểu đồ Biến thiên Ứng suất, Moment, Lực cắt, Sức chịu tải theo thời gian
tại điểm A ................................................................................................................. 62
BĐ 4.36 Biểu đồ Biến thiên Ứng suất, Moment, Lực cắt, Sức chịu tải theo thời gian

tại điểm B ................................................................................................................. 63
BĐ 4.37 Biểu đồ Biến thiên Ứng suất, Moment, Lực cắt, Sức chịu tải theo thời gian
tại điểm C ................................................................................................................. 64
BĐ 4.38 Biểu đồ Biến thiên Ứng suất, Moment, Lực cắt, Sức chịu tải theo thời gian
tại điểm D ................................................................................................................ 64
BĐ 4.39 Biểu đồ Biến thiên Ứng suất, Moment, Lực cắt, Sức chịu tải theo thời gian

xiv


tại điểm E ................................................................................................................ 65
BĐ 4.40 Biểu đồ Biến thiên Sức chịu tải lớn nhất tại đáy móng ............................ 66
BĐ 4.41 Biểu đồ Biến thiên Sức chịu tải lớn nhất tại đáy móng (%)...................... 66
BĐ 4.42 Biểu đồ Biến biến thiên K0, υur theo thời gian ......................................... 67

xv


Chương 1 Giới thiệu chung

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. TỔNG QUAN
1.1.1. Giới thiệu
Từ phương thức tính tốn ứng xử của đất trong q trình gánh đỡ móng nơng
có thể phát triển lên để xây dựng các cơng thức tính độ ổn định của đất trong nhiều
tình huống. Như đã phân tích ứng xử của đất phụ thuộc vào lịch sử chịu tải, q
trình thốt nước có thể phân chia các phương pháp tính tốn sức chịu tải thành 2

nhóm:
+ Sức chịu tải tức thời với các đặc trưng chống cắt không thốt nước cu ,ϕu cịn
được gọi là phương pháp theo tổng ứng suất, tức là không quan tâm đến quá trình
thay đổi áp lực nước lỗ rỗng.
+ Sức chịu tải với các đặc trưng chống cắt thoát nước c’ và ϕ’ tương ứng với
nền đất đã lún ổn định do cố kết thấm, cịn được gọi là phương pháp tính theo ứng
suất hữu hiệu tức là xét đến quá trình thay đổi áp lực nước lỗ rỗng.
Sức chịu tải của móng nơng trên kết cấu khung hạt đất đã được nhiều tác giả
nghiên cứu trong vài thập kỷ qua. Mặc dù có nhiều vấn đề và ý kiến về tiêu chuẩn
chủ yếu đã được đưa ra về sức chịu tải của móng nơng, nhưng việc tính tốn sức
chịu tải cực hạn của móng nơng có rất ít sự thay đổi từ khi Terzaghi thực hiện
những tính tốn đầu tiên vào năm 1943.
Dù thế nào, việc thiết kế móng nơng khơng thể cho được kích thước móng
tuyệt đối, hoặc sự tương tác giữa móng và nền khơng thực sự đầy đủ.
Trong lĩnh vực xây dựng việc nghiên cứu về sức chịu tải móng nơng đã được
thực hiện rất nhiều và kết quả đạt được như mong muốn, mục đích chính là cải thiện
sức chịu tải của đất nền bằng nhiều phương pháp. Trong khi một số loại đất vẫn có
khả năng tăng sức chịu tải theo thời gian dưới tác động của chính bản thân cơng
trình mà nó gánh đỡ.
Trong thiết kế nền móng cơng trình việc xác định sức chịu tải an tồn và chính
xác của nền đất là rất phức tạp và nó ảnh hưởng rất lớn đến an nguy của cơng trình.

1


Chương 1 Giới thiệu chung

Sức chịu tải của móng có khuynh hướng luôn thay đổi, từ lúc vừa xây dựng xong
cho đến suốt quá trình lún diễn tiến và quá trình tồn tại của cơng trình .
1.1.2. Các hình thức chịu tải của mặt trượt

Từ một số khảo sát về ứng xử của móng nơng đã thiết lập các hình thức chịu
tải của mặt trượt thường xuất hiện như một dạng phá hoại cắt của lớp đất gánh đỡ
móng. Tuy nhiên các nhà nghiên cứu đã xác định 3 loại hình thức chịu tải của mặt
trượt xuất hiện trong móng nông: Trượt cắt tổng thể (General Shear Failure), Trượt
cắt cục bộ (Local Shear Failure), Trượt cắt xuyên thủng (Punching Shear Failure).
Trượt cắt tổng thể là hình thức thường xảy ra nhất. Nó thường xuất hiện trong
đất gần như khơng nén được hoặc khá rắn (Dr>70%) như trong đá, đất bão hoà, đất
sét cố kết thường hay trong những điều kiện mà khơng có sự thốt nước xảy ra. Mặt
trượt được định nghĩa là trượt tức thời. Trừ khi kết cấu ngăn cản móng xoay, mặt
trượt cũng kèm theo sự nghiêng đi của móng (Vesic 1973).
Trượt cắt cục bộ đã chứng minh mặt trượt bề mặt được định nghĩa một cách
tốt nhất và sau đó trở nên “khó xác định” gần mặt đất (Vesic 1973). Mặt trượt này
chỉ xuất hiện với trạng thái nghỉ của móng trên nền cát có tỉ trọng tương đối (
36%Trượt cắt xuyên thủng thường xuất hiện trong cát rời (Dr <36%), bên trong
những lớp đất mỏng-cứng bên dưới lớp đất yếu hoặc dưới những lớp sét yếu chịu
tác động của tải chậm trong điều kiện thoát nước từ từ. Khi độ nén lớn của những
lớp đất nghiêng là nguyên do của vùng lún rộng và lực cắt dọc xuất hiện, do tỉ trọng
của lớp đất bên trên nó q nhỏ khơng thể ngăn cản được mặt trượt phát triển

2


Chương 1 Giới thiệu chung

H1.1. 3 hình thức chịu tải của mặt trượt
(a) Trượt cắt tổng thể; (b) Trượt cắt cục bộ; (c) Trượt cắt xuyên thủng
Các hình thức trượt có thể được dự báo trong hầu hết các trường hợp của
móng dựa vào các hệ số. Nhìn chung các hình thức trượt dựa vào mối quan hệ khả
năng nén của đất, cũng có thể gọi là quan hệ về tỉ trọng cho hạt đất. Trong trường

hợp trượt cắt cục bộ Terzaghi đã đề nghị góc ma sát cho việc tính tốn là 2/3φ thay
vì φ cho các trường hợp khác. Terzaghi đã không đề cập đến trượt cắt xuyên thủng.

3


Chương 1 Giới thiệu chung

1.1.3. Sự tăng dần sức chịu tải
Trong đề tài này tác giả chỉ đề cập đến quá trình tăng sức chịu tải trong đất cố
kết trước nhẹ (Hệ số cố kết 1 < OCR < 2).
1.1.3.1. Phân bố ứng suất dưới đáy móng trong q trình chịu tải
Nền đất nghiên cứu trong móng bè này thuộc loại có độ cứng trung
bình trở lên, mặt khác độ cứng của móng tương đối lớn (phụ thuộc các dầm móng)
nên độ lún của móng tương đối đều. Áp lực của móng về phía gối (cột hoặc dầm
móng) sẽ lớn hơn ở nhịp (dầm móng hoặc sàn). Tại những khu vực có tải lớn các
dầm móng được bố trí gần nhau, áp lực phân bố tương đối đều.
Trong trường hợp móng biến dạng uốn được, ban đầu phản lực nền lớn nhất ở
gối, sau đó phản lực nền tiến dần đến phân bố đều.
Trong quá trình làm việc trong nền đất cứng ứng suất trong móng bè phân bố
như sau:

H1.2. Biểu đồ phân bố ứng suất theo thời gian.
(a) Biểu đồ phân bố ứng suất khi nền chưa cố kết.
(b) Biểu đồ phân bố ứng suất khi nền trong giai đoạn cố kết.
(c) Biểu đồ phân bố ứng suất khi nền cố kết hoàn toàn.

4

Chương 1 Giới thiệu chung

1.1.3.2. Quá trình làm việc của đất cố kết trước nhẹ
Loại đất này thể hiện sự gia tăng dần sức chống cắt như sự gia tăng biến
dạng cắt (biến dạng cứng dần) đến khi xấp xỉ hằng số sức chống cắt, gọi là sức
chống cắt tới hạn, taị đó ta cũng có được độ rỗng tới hạn ecr.

H1.3. Quá trình làm việc của đất cố kết trước nhẹ.
Loại 1 – Cát rời, đất sét cố kết thường, đất sét cố kết trước nhẹ

5


Chương 1 Giới thiệu chung

1.1.3.3. Sự thay đổi lộ trình ứng suất
Quá trình cố kết của đất theo thời gian đến khi đạt trạng thái tới hạn, tại đó
giá trị P’0 sẽ trở thành P’c và cắt trượt khi đạt giá trị P’c = P’f làm thay đổi lộ trình
ứng suất như sau:

H1.4. Quá trình làm việc của đất ở trạng thái tới hạn.
Khi đó vịng trịn Mohr sẽ lớn dần theo sự tăng của giá trị P’c và đạt giá trị cực đại
khi đất bị cắt trượt hoàn toàn:

H1.5. Sự lớn dần của vòng tròn Mohr.
Theo sự thay đổi của lộ trình ứng suất, nước thốt đi làm hệ số rỗng giảm dần dẫn
đến gia tăng (σ’1 + σ’2)/2

6

Chương 1 Giới thiệu chung

H1.6. Lộ trình ứng suất ở trạng thái cố kết thoát nước (đường 5, 6, 7).

1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
(1). Tổng hợp và so sánh những giả thiết về sức chịu tải của móng nơng theo
các lý thuyết tính tốn sức chịu tải.
(2). Áp dụng những lý thuyết này để xác định sức chịu tải cho một cơng trình.
So sánh với kết quả tìm đựơc từ mơ hình Hardening Soil trong phần tử hữu hạn.
(3). Kết luận về độ sâu hợp lý cho móng bè, sự gia tăng sức chịu tải của móng
theo thời gian trên nền đất cố kết trước nhẹ. Phương án kết cấu móng bè hợp lý cho
một cơng trình.
1.3. NỘI DUNG LUẬN VĂN.
Trong luận văn này được chia ra làm 5 chương.
Chương 1 giới thiệu tổng quan về tính tốn sức chịu tải của móng nơng.
Chương 2 sơ lược lý thuyết tính tốn sức chịu tải của móng nơng.
Chương 3 sơ lược lý thuyết về mơ hình Hardening Soil.

7


Chương 1 Giới thiệu chung

Chương 4 tính tốn cho một cơng trình cụ thể. Ở chương này tính tốn một
cơng trình cụ thể có thật trong thực tế theo các giả thiết. Tất cả các kết quả tìm được
sẽ so sánh vời kết quả từ mơ hình Hardening Soil và từ đó đưa ra nhận xét.
Chương 5 nêu ra các kết luận đạt được.
1.4. HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN.
Cơng trình được nghiên cứu trên nền đất cố kết thường đến cố kết trước nhẹ.

Không xét đến ảnh hưởng của công trình lân cận.

8


Chương 2 Sơ lược lý thuyết tính tốn

CHƯƠNG 2

SƠ LƯỢC LÝ THUYẾT TÍNH TỐN

2.1. GIỚI THIỆU
Chương này tổng hợp và nhìn lại những lý thuyết tính tốn sức chịu tải của
móng nơng trên kết cấu khung hạt đất. Những lý thuyết này là những giả thiết về
khả năng chịu tải bao gồm quan điểm về tương tác của móng nơng với nền đất, sự
ảnh hưởng hữu hạn và vô hạn của lớp đất bên dưới móng. Phần này cũng thảo luận
về sự ảnh hưởng của của các hệ số: hệ số hình dạng, hệ số độ sâu, hệ số độ nghiêng
(do tải trọng), hệ số mặt đất, hệ số nền đất và 3 hệ số sức chịu tải cơ bản trên những
kinh nghiệm thực nghiệm mà các tác giả có được.
2.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA MĨNG NƠNG TRÊN KẾT CẤU KHUNG HẠT ĐẤT
2.2.1. Lý thuyết tính tốn sức chịu tải theo Terzaghi
Terzaghi (1943) là người đầu tiện thực hiện giả thiết cho việc ước lượng sức
chịu tải cực hạn của móng nơng “xù xì” (Prandtl cũng đã thực hiện vào năm 1920,
nhưng việc tính tốn khơng xét đến ứng suất cắt). Việc tính tốn dựa trên trạng thái
cân bằng giới hạn.
Terzaghi đã đề nghị độ sâu đặt móng nơng là Df, Df/B ≤ 1. Những cuộc khảo
sát sau đó đã đề nghị độ sâu đặt móng từ 3 đến 4 lần bề rộng của móng có thể được
cho là móng nơng (Das 1995).
Phương trình tính tốn ban đầu của Terzaghi cho tải tập trung xuống móng
băng có chiều dài vơ hạn. Phương trình này có thể được điều chỉnh cho những hình

dạng móng băng khác nhau bằng việc thêm hệ số hình dạng móng. Cho trường hợp
đặc biệt móng nằm trên vật liệu hạt đất bão hoà.

9


Chương 2 Sơ lược lý thuyết tính tốn

1
q ult = γ ' BNγ sγ
2

Trong đó:
sγ : Hệ số hình dạng.

γ ' :Trọng lượng đơn vị đẩy nổi(KN/m3).

B :Bề rộng móng
⎞
1⎛ K
Nγ = ⎜ py2 − 1⎟ tgφ
2 ⎝ cos φ ⎠

Terzaghi đã diễn đạt sức chịu tải cực hạn của móng băng với phương trình
sau:
Cơng thức chung: qult = cNcscdc + qNq + 0.5γB’Nγsγ
TSA: qult = 5.14susc
ESA: qult = γDf(Nq -1)sq + 0.5γBNγsγ
Trong đó: qult là sức chịu tải rịng cực hạn.
q=γDf là áp lực đất xuống đáy móng.

su là sức chống cắt khơng thốt nước.

+ Hệ số hình dạng:
sc = 1+0.2(B/L)
sq = 1+(B/L)tanφ’
sγ = 1-0.4(B/L)
Đối với móng trịn B/L = 1, móng băng B/L = 0
Băng

Trịn

Chữ nhật

sc

1.0

1.2

1.3

sγ

1.0

0.6

0.8

10