1. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
1-7
Chöông 3: TÍNH TOAÙN & THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC.
I. TOÅNG QUAÙT VEÀ COÏC
II. KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ MOÙNG COÏC
1. Ñònh nghóa coïc:
Coïc thuoäc loaïi moùng saâu laø loaïi moùng khi tính söùc chòu taûi theo
ñaát neàn coù keå ñeán thaønh phaàn ma saùt xung quanh moùng vôùi ñaát vaø coù
chieàu saâu choân moùng khaù lôùn so vôùi beà roäng moùng.
Khi caùc phöông aùn moùng noâng khoâng coøn thích hôïp ñeå gaùnh ñôõ
coâng trình, hoaëc do taûi troïng coâng trình quaù lôùn, lôùp ñaát neàn beân treân laø
loaïi ñaát yeáu coù khaû naêng chòu löïc keùm. Ngöôøi ta nghó ñeán moùng saâu laøm
baèng caùc vaät lieäu nhö goã, beâ toâng, theùp … ñeå truyeàn taûi troïng ñeán nhöõng
lôùp ñaát chòu löïc cao.
2. Phaân loaïi coïc:
* Theo vaät lieäu laøm coïc:
- Coïc goã: thoâng, traøm, tre… Coïc goã phaûi ñöôïc thöôøng xuyeân naèm
döôùi möïc nöôùc ngaàm nhaèm giöõ cho phaàn thôù goã khoân bò taán coâng bôûi
moác, muïc, moái, moït…
- Coïc beâ toâng:
+ Coïc beâ toâng tieàn cheá: thöôøng coù caïnh hình vuoâng
d=20÷40cm, daøi töø 4÷20m, cho moãi ñoaïn. Ngoaøi ra coïc coøn coù tieát dieän
troøn, tam giaùc, luïc giaùc ñaëc hoaëc roãng ruoät.
+ Coïc nhoài: laø loaïi coïc ñöôïc ñuùc baèng beâ toâng taïi choã vaø loã
troáng ñöôïc ñaøo hoaëc khoan trong loøng ñaát, tieát dieän ngang laø troøn, hình
chöõ nhaät hoaëc daïng chöõ thaäp, chöõ H, chöõ L,…
Coïc nhoài ñöôïc chia laøm caùc nhoùm chính:
•
Coïc nhoài oån ñònh thaønh vaùch baèng oáng choáng coù thu hoài
oáng vaùch hoaëc khoâng thu hoài oáng vaùch.
•
Coïc nhoài khoâng coù thaønh vaùch khi neàn ñaát laø seùt deûo trung
bình ñeán cöùng.
•
Coïc nhoài oån ñònh thaønh vaùch baèng buøn khoan (dung dòch
huyeàn phuø bentonite)

2. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
2-7
- Coïc theùp: Coïc theùp raát ñaét tieàn thöôøng ñöôïc söû duïng trong nhöõng ñieàu
kieän khoâng theå thay theá baèng coïc beâ toâng.
* Theo ñaëc tính chòu löïc:
- Coïc chòu muõi khi phaàn lôùn taûi troïng ñöôïc truyeàn qua muõi coïc vaøo
lôùp ñaát cöùng ôû muõi coïc.
- Coïc ma saùt khi coïc khoâng töïa ñeán lôùp ñaát cöùng, taûi troïng ñöôïc
phaân boá phaàn lôùn qua löïc ma saùt ñaát xung quanh coïc vaø moät phaàn nhoû
qua muõi coïc. Coïc ma saùt coøn ñöôïc goïi laø coïc treo.
3. Phaân loaïi moùng coïc:
- Moùng coïc ñaøi cao: laø loaïi moùng coïc coù ñaøi coïc naèm treân maët ñaát töï
nhieân (Coâng trình caàu, caûng, thuûy lôïi…)
Ñaëc ñieåm: Döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, doïc, moment thì caùc coïc trong
ñaøi vöøa chòu neùn vöøa chòu uoán.
- Moùng coïc ñaøi thaáp: laø loaïi moùng coïc coù ñaøi thöôøng naèm döôùi maët ñaát,
thuôøng gaëp trong caùc coâng trình XDDD & CN.
Ñaëc ñieåm: Döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang, doïc, moment thì caùc coïc trong
ñaøi chæ chòu neùn neáu ta ñaët chieàu saâu choân ñaøi hôïp lyù.
III. XAÙC ÑÒNH SÖÙC CHÒU TAÛI CUÛA COÏC:
1. Theo vaät lieäu laøm coïc:
Qvl = ϕ(Ra.Fa+Rn.Fb)
ϕ - heä soá uoán doïc, phuï thuoäc vaøo ñoä maûnh λ cuûa coïc, töùc laø phuï
thuoäc vaøo ñieàu kieän lieân keát giöõa ñaàu coïc ngaøm vaøo ñaøi vaø muõi coïc
ngaøm vaøo ñaát, tra baûng ñeå tìm giaù trò naøy, tính toaùn laáy gaàn ñuùng ϕ =
0,7.
Ra – Söùc chòu keùo hay neùn cho pheùp cuûa theùp
Fa – dieän tích coát theùp
Rn – cöôøng ñoä chòu neùn cuûa beâ toâng.
Fb – Tieát dieän ngang coïc.
2. Theo ñaát neàn:
a. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu traïng thaùi cuûa ñaát neàn hay
coøn goïi laø phöông phaùp thoáng keâ: (Phuï luïc A – TCXD 205 – 1998):
- Söùc chòu taûi tieâu chuaån cuûa coïc:
n
Qtc = mR q p Ap + u ∑ m f f si li
i =1

3. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
3-7
mR vaø mf – caùc heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñaát ôû muõi coïc vaø ôû
maët beân coïc
u – chu vi coïc
fsi – laø löïc ma saùt xung quanh coïc, coù vò trí naèm ôû giöõa lôùp ñaát maø
coïc ñi qua, tra baûng, phuï thuoäc vaøo teân ñaát, traïng thaùi cuûa ñaát, khoaûng
caùch töø fsi ñeán maët ñaát töï nhieân.
li – chieàu daøy lôùp ñaát maø coïc ñi qua.
Ap – dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc
qp – cöôøng ñoä ñaát neàn ôû muõi coïc, tra baûng, phuï thuoäc vaøo teân ñaát,
traïng thaùi cuûa ñaát, khoaûng caùch töø muõi coïc ñeán maët ñaát töï nhieân.
- Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc laø:
Qa =
Qtc
k tc
Neáu moùng coù töø:
1÷5 coïc: ktc=1,75
6÷10 coïc: ktc=1,65
11÷20 coïc: ktc=1,55
>20 coïc: ktc=1,4
b. Xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc theo chæ tieâu cöôøng ñoä cuûa ñaát neàn (PL
B – TCXD 205-1998)
- Söùc chòu taûi cöïc haïn cuûa coïc laø:
Qu = Qs + Qp
Qu = Asfs + Apqp
Vôùi:
As – dieän tích xung quanh coïc
Ap – dieän tích tieát dieän ngang cuûa coïc
fs – löïc ma saùt giöõa ñaát vaø maët beân coïc.
f s = (1 − sin ϕ )σ v, tgϕ a + c a
ϕa, ca – laø goùc ma saùt vaø löïc dính cuûa ñaát vaø coïc.
+ Ñoái vôùi coïc BTCT: ca = c; ϕa = ϕ
+ Ñoái vôùi coïc theùp: ca = 0,7c; ϕa = 0,7ϕ
σv’ – ÖÙng suaát coù hieäu do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát theo
phöông thaúng ñöùng taùc duïng ôû giöõa lôùp ñaát maø coïc ñi qua.
ϕ - goùc ma saùt ñaïi dieän cuûa lôùp ñaát
c – löïc dính ñaïi dieän cuûa lôùp ñaát

4. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
4-7
qp – cöôøng ñoä ñaát neàn ôû muõi coïc.
,
q p = γ .d p .N γ + σ vp .N q + c.N c
Nγ, Nq, Nc – tra baûng töø ϕtc (goùc ma saùt cuûa lôùp ñaát ôû muõi coïc)
dp – caïnh coïc
γ - dung troïng cuûa ñaát ôû muõi coïc (döôùi möïc nöôùc ngaàm duøng γñn )
c – löïc dính cuûa ñaát ôû muõi coïc.
σvp’ – laø öùng suaát coù hieäu do troïng löôïng baûn thaân cuûa ñaát theo
phöông thaúng ñöùng taùc duïng ôû muõi coïc
n
,
σ vp = ∑ γ i .hi
i =1
- Söùc chòu taûi cho pheùp cuûa coïc laø:
Qa =
Qp
Qs
+
FS s FS p
Vôùi: FSs = 1,5÷2; FSp = 2÷3
- Sau khi xaùc ñònh söùc chòu taûi cuûa coïc baèng caùc phöông phaùp treân,
ta choïn giaù trò nhoû nhaát ñeå thieát keá.
IV. TÍNH SOÁ LÖÔÏNG COÏC VAØ BOÁ TRÍ COÏC TRONG ÑAØI:
∑N
n=β
tt
Qa
∑Ntt = Ntt + Troïng löôïng ñaøi vaø ñaát ôû treân ñaøi
Coïc ñöôïc boá trí döïa vaøo khoaûng caùch giöõa caùc coïc S=3d÷6d vaø
khoaûng caùch töø meùp coïc bieân ñeán meùp ñaøi.
Caùch boá trí:
V. KIEÅM TRA KHI THIEÁT KEÁ MOÙNG COÏC:
1. Kieåm tra taûi troïng taùc ñoäng leân caùc coïc trong moùng coïc:
Ñieàu kieän an toaøn cho caùc coïc trong moùng coïc nhö sau:
Qomax≤ Qaneùn
Qomin≤ Qakeùo
Veá traùi:
max
o
∑N
=
min
o
∑N
=
Q
Q
tt
đ
y
.x nmax
n
n
n
∑M
+
i =1
∑M
−
n
y
.x
∑ xi2
i =1
x
n
∑ xi2
tt
đ
∑ M .y
+
∑y
2
i
i =1
max
k
∑ M .y
−
∑y
x
n
i =1
max
n
2
i
max
k

5. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
5-7
∑My, ∑Mx – toång moment ôû ñaùy ñaøi
xnmax – laø khoaûng caùch tính töø haøng coïc chòu neùn nhieàu nhaát cho
ñeán truïc ñi qua troïng taâm cuûa ñaøi theo phöông truïc x.
xkmax – laø khoaûng caùch tính töø haøng coïc chòu keùo nhieàu nhaát cho
ñeán truïc ñi qua troïng taâm cuûa ñaøi theo phöông truïc x.
xi – laø khoaûng caùch tính töø truïc coïc thöù I cho ñeán truïc ñi qua tròong
taâm cuûa ñaøi.
Qomin<0: Coïc chòu nhoå
Veá phaûi:
Qp
Qs
+
FS s FS p
Q
= s
FS s
Qanén =
Qakéo
2. Kieåm tra tính oån ñònh cuûa neàn döôùi ñaùy moùng khoái quy öôùc:
- Xaùc ñònh goùc truyeàn löïc α:
α=
ϕ tb
4
n
ϕ tb =
∑ ϕ .h
i
i =1
i
n
∑h
i =1
i
- Xaùc ñònh dieän tích moùng khoái quy öôùc:
Fmq = Amq.Bmq
Fmq = (A1+2Lptgα)( B1+2Lptgα)
- Ñieàu kieän kieåm tra oån ñònh:
ptbtc ≤ Rtc
pmaxtc ≤ 1,2Rtc
pmintc≥ 0
Veá traùi:
tc
Q
∑ N đq
=
p =
Fmq
Fmq
tc
tb
p
tc
max
∑N
=
tc
đq
p
tc
min
∑N
=
tc
đq
Fmq
Fmq
∑M
+
tc
đq
∑M
−
tc
đq
Wđq
Wđq

6. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
∑N
http://www.ebook.edu.vn
= N tc + Qmq
tc
đq
Qmq = Fmq ∑ γ i .hi : Khoái löôïng cuûa moùng khoái quy öôùc.
2
Bmq . Amq
Wđq =
∑M
6
tc
đq
= ∑ M đtc : Toång moment ôû ñaùy moùng khoái quy öôùc
Veá phaûi:
R tc =
m1 m2
(A.Bmq .γ 2 + B.h.γ 1 + c tc .D )
k tc
3. Kieåm tra luùn:
- Tính vaø veõ öùng suaát do troïng löôïng baûn thaân:
-
σ zbt = ∑ γ i hi
Tính vaø veõ öùng suaát do taûi troïng ngoaøi
σ zp = k o . p
Ko – heä soá giaûm aùp löïc, phuï thuoäc Amq/Bmq; z/Bmq
P – aùp löïc gaây luùn
∑N
p=
tc
Fmq
-
Xaùc ñònh vuøng neàn caàn tính luùn H
Chia H ra laøm caùc lôùp phaân toá hi = 0,4Bmq
Tính luùn baèng phöông phaùp toång caùc lôùp phaân toá.
n
e1i − e2 i
hi
i =1 1 + e1i
n
S = ∑ Si = ∑
i =1
4. Kieåm tra coát theùp trong coïc khi vaän chuyeån vaø laép döïng:
- Khi vaän chuyeån:
q’=n.q
q – troïng löôïng coïc/m
n = 1,2÷1,5 – heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng ñoäng trong quaù trình caåu laép.
M1=0,043q’Lp2
Fa1 =
-
M1
0,9 Ra .ho
Khi döïng coïc leân giaù buùa
M2 = 0,086q’Lp2
Fa 2 =
M2
0,9 Ra .ho
6-7

7. Chöông 3: Tính toaùn vaø thieát keá moùng coïc
http://www.ebook.edu.vn
7-7
- So saùnh Fa1, Fa2 vôùi Fa choïn sô boä khi thieát keá coïc. Neáu Fa1, Fa2 <Fa:
Giöõ nguyeân Fa; neáu Fa1, Fa2 >Fa: Tính laïi söùc chòu taûi theo vaät lieäu.
VI. Xaùc ñònh chieàu cao ñaøi coïc:
Döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc, ñaëc bieät laø löïc doïc seõ taïo ra ôû caùc
ñaàu coïc phaûn löïc ñaàu coïc laøm cho ñaøi coïc bò xuyeân thuûng.
Coâng thöùc tính toaùn: Döïa vaøo ñieàu kieän