Móng nhà luôn là yếu tố quan trọng nhất trong kết cấu công trình nói chung và kết cấu nhà dân dụng nói riêng tuy nhiên có rất nhiều loại móng có đặc điểm, kết cấu khác nhau trong đó có móng nông. Vậy móng nông là gì? Có mấy loại móng nông và cách chọn độ độ sâu chông móng như thế nào không phải ai cũng biết cách xác định để lựa chọn loại móng phù hợp.
1. Móng nông là gì?
Móng nông là những móng xây trên hố đào trần, sau đó lấp lại, chiều sâu chôn móng khoảng dưới 2÷3m, trong trường hợp đặc biệt có thể sâu đến 5m.
Sự khác nhau cơ bản giữa móng nông và móng sâu là đối với móng nông khi tính toán bỏ qua ma sát 2 bên móng còn móng sâu khi tính toán phải kể đến ma sát xung quanh móng (bỏ qua sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên cả về ma sát và lực dính của phần đất đó với thành bên)
Bên cạnh việc tìm hiểu móng nông là gì thì ứng dụng của nó cũng rất quan trọng. Móng nông được sử dụng đối với công trình quy mô vừa và nhỏ (thường ≤ 5 tầng). Đây là loại móng rất phổ biến ở Việt Nam và là loại móng “rẻ” nhất. Loại móng này tận dụng khả năng làm việc của các lớp đất phía trên cùng. Chính vì vậy khả năng ổn định về sức chịu tải (đại diện là chỉ tiêu sức chịu tải quy ước R0) và biến dạng (mô đun tổng biến dạng E0) của các lớp đất này quyết định tới sự ổn định của công trình.
2. Ưu nhược điểm của móng nông
– So với các loại móng sâu, móng nông có những ưu điểm sau:
+ Thi công đơn giản, không đòi hỏi nhiều các thiết bị thi công phức tạp. Việc thi công móng nông có thể dùng nhân công để đào móng, một số trường hợp với số lượng móng nhiều, hoặc chiều sâu khá lớn có thể dùng các máy móc để tăng năng suất và giảm thời gian xây dựng nền móng.
+ Móng nông được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng vừa và nhỏ, giá thành xây dựng nền móng ít hơn móng sâu nhiều.
+ Trong quá trình tính toán bỏ qua sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên.
– Nhược điểm của các loại móng nông là gì ?
Do chiều sâu chôn móng nhỏ nên độ ổn định về lật, trượt của móng nông kém (chịu mômen và lực ngang). Ở các lớp đất phía trên có sưc chịu tải không lớn (trừ khi lớp đá gốc đặt gần mặt đất) nên sức chịu tải nền đất là không cao nên móng chỉ chịu đc tải trong công trình nhỏ. Trường hợp mực nước mặt nằm sâu thì phương án thi công tương đối phức tạp do phải tăng chiều dài cọc ván và các công trình phụ trợ khi thi công.
3. Điều kiện địa chất áp dụng móng nông là gì?
Điều kiện địa chất công trình như thế nào thì sử dụng phương án móng nông?
Nhìn chung, các lớp đất sét (sét pha) ở trạng thái dẻo cứng đến cứng có bề dày đủ lớn (thường 5 → 7 m) phân bố phía trên cùng đều có thể đặt móng nông.
Điều kiện địa chất để áp dụng các loại móng nông là gì ? Chiều sâu chôn móng phổ biến từ 0.5m đến 3m, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bề dày lớp đất lấp, chiều sâu mực nước dưới đất, sự phân bố của đất yếu. Chiều sâu chôn móng càng lớn, khả năng chịu tải của đất nền càng cao, nhưng cần chú ý đến các lớp đất yếu (bùn hoặc đất loại sét có trạng thái dẻo chảy, chảy) phân bố dưới nó.
Nếu có đất yếu nằm ngay dưới lớp đất tốt (khá phổ biến) và nằm trong phạm vi ảnh hưởng của ứng suất gây lún (thường 5 → 10 m dưới đáy móng), hạn chế chiều sâu chôn móng để tận dụng bề dày của lớp tốt bên trên. Nếu chiều sâu chôn móng quá lớn (chi phí đào đắp cao, ảnh hưởng đến các công trình lân cận khi thi công) thì cần xem xét đến giải pháp khác như cọc tre, cừ tràm (nếu có nước dưới đất) hoặc giải pháp ép cọc.
Cách xác định kích thước móng nông là gì ? Trong tính toán thiết kế, kích thước móng phải có kích thước phù hợp thường 0.8m đến 1.4m. Kích thước móng lớn hơn thường phi thực tế, tính toán góc mở sẽ phức tạp và cos nền nhà (mà hầu như không ai quan tâm). Khi bài toán sức chịu tải đã ổn (tức tải trọng công trình truyền xuống nhỏ hơn khả năng chịu tải của đất nền), cần phải kiểm tra độ lún của móng có đảm bảo không (tức là bài toán biến dạng)? Nhà thông thường nhà có độ lún giới hạn Sgh ≤ 8 cm.
4. Phân loại móng nông và cấu tạo từng loại móng
a. Phân loại dựa theo đặc điểm của tải trọng
Dựa vào tình hình tác dụng của tải trọng người ta phân móng nông là gì ?
– Móng chịu tải trọng đúng tâm
– Móng chịu tải trọng lệch tâm
– Móng các công trình cao (tháp nước, ống khói…_
– Móng thường chịu lực ngang lớn (tường chắn, đập nước…)
– Móng chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng, monen nhỏ.
b. Phân loại dựa theo độ cứng của móng
– Móng tuyệt đối cứng: Móng có độ cứng rất lớn (xem như bằng vô cùng) và biến dạng rất bé (xem như gần bằng 0) thuộc loại này có móng gạch, đá, bê tông. Móng nông là gì ?
– Móng mềm: Móng có khả năng biến dạng cũng cấp với đất nền (biến dạng lớn, chịu uốn nhiều), móng bê tông cốt thép có tỷ lệ cạnh dài/ngắn > 8 lần thuộc loại móng mềm.
– Móng cứng hữu hạn: Móng bê tông cốt thép có tỷ lệ cạnh dài/cạnh ngắn < 8 lần. Việc tính toán mỗi loại móng khác nhau, với móng mềm thì tính toán phức tạp hơn.
c. Phân loại dựa theo cách chế tạo
Dựa vào cách chế tạo, người ta phân thành móng toàn khối và móng lắp ghép.
– Móng toàn khối: Móng được làm bằng các vật liệu khác nhau, chế tạo ngay tại vị trí xây dựng (móng đổ tại chỗ).
– Móng lắp ghép: Móng do nhiều khối lắp ghép chế tạo sẵn ghép lại với nhau khi thi công móng công trình.
d. Phân loại theo cách làm việc
– Móng đơn: Móng đơn là loại móng phổ biến nhất, thường được sử dụng trong các công trình xây dựng dân dụng với tải trọng trung bình và yếu như nhà 1 tầng, nhà 2 tầng và nhà 3 tầng. Loại móng này rất dễ thi công và không tốn quá nhiều chi phí như các loại móng khác.
+ Cấu tạo móng đơn: Móng đơn được cấu tạo bởi một lớp bê tông cốt thép dày có 1 cột trụ duy nhất. Đối với các công trình dân dụng và công nghiệp nói chung thì đáy móng cần phải đặt trên một lớp đất tốt và có chiều sâu ít nhất là 1m để tránh sự thay đổi giữa vùng giáp ranh của lớp đất tốt và xấu, không nên đặt móng trên mặt đấy hay trên nền mới đắp để tránh sự phá hoại của các yếu tố thời tiết như xói mòn. sạt lở đất hay lún đất do nền đất mới. Móng phải đặt ở độ sâu tránh sự trương nỡ của loại đất có tính trương nỡ khi bị bão hòa nước.
Móng nông là gì? Móng đơn lắp ghép dưới cột có thể làm từ một hay nhiều tảng, trọng lượng của mỗi tảng phụ thuộc vào sức nâng của cần trục và các phương tiện vận chuyển. Trọng lượng của một khối rơi vào khoảng 2.5 đến 6 tấn. Trong kết cấu bê tông toàn khối, thép cột được đặt và neo vào bản đế của móng đơn. Cấu tạo chi tiết liên kết này là được áp dụng thực tế như nhau ở hầu hết các nước trên toàn thế giới.
– Móng băng: là loại móng có kích thước 1 chiều dài hơn nhiều so với chiều còn lại và hình dạng mặt cắt không thay đỏi dọc theo chiều dài móng.
+ Điều kiện áp dụng: khi móng chịu trọng tải lớn, đất nền xấu vừa, móng dưới các hàng cột.
Trong xây dựng nhà ở dân dụng, loại móng này hay được dùng nhất bởi vì nó lún đều và dễ thi công hơn móng đơn. Hơn nữa, giá thành cũng tương đối vừa phải. Tuy vậy, kiến trúc sư khuyên bạn chỉ nên dùng khi nó có chiều rộng lớp đất <1.5 m để tiết kiệm chi phí, còn >1.5 m2 thì nên dùng các loại móng bè thì chi phí sẽ rẻ hơn.
Thêm nữa, nếu bạn có ý định xây nhà trên 3 tầng thì nên dùng móng băng, từ 2 tầng đổ lại thì móng bè có thể là biện pháp tốt nhất để tiết kiệm chi phí.
– Cấu tạo móng băng trong mối quan hệ với móng nông là gì?
+ Móng băng bao gồm lớp bê tông lót móng, bản móng chạy liên tục liên kết móng thành một khối, dầm móng.
+ Lớp bê tông lót dày 100mm.
+ Kích thước bản móng phổ thông: (900-1200)x350 (mm).
+ Kích thước dầm móng phổ thông: 300x(500-700) (mm).
+ Thép bản móng phổ thông: Φ12a150.
+ Thép dầm móng phổ thông: thép dọc 6Φ(18-22), thép đai Φ8a150.
– Móng bản, móng bè: kích thước dài và rộng đều lớn, móng cống, trạm bơm, nhà máy thủy điện, tháp nước…
+ Điều kiện áp dụng móng nông là gì – móng bè: Tải trọng công trình rất lớn, đất nền mềm yếu giảm được áp suất và phân bố áp suất đều hơn. Ở những nơi có nền đất yếu, dùng móng bè sẽ là phương pháp an toàn nhất bởi đây là loại móng nông, sức kháng nén yếu dù không hay có nước hoặc do yêu cầu cấu tạo của công trình.
Móng bè khi được thi công sẽ trải rộng móng lên khắp bề mặt nền đất, các cột móng có thể theo dải dài, caro hay đơn lẻ cũng được. Khi thi công loại móng này trên nền đất yếu, trọng lượng của móng sẽ được phân bổ đồng đều, khiến tải trọng công trình cũng được giải đều trên nền đất, tránh được hiện tượng sụt lún.
+ Cấu tạo móng bè:
Móng bè bao gồm một lớp bê tông lót móng, bản móng trải rộng dưới toàn bộ công trình, dầm móng.
+ Lớp bê tông lót dày 100mm.
+ Chiều cao bản móng phổ thông: 200mm.
+ Kích thước dầm móng phổ thông: 300×700(mm).
+ Thép bản móng phổ thông: 2 lớp thép Φ12a200.
+ Thép dầm móng phổ thông: thép dọc 6Φ(20-22), thép đai Φ8a150.
5. Điều kiện để chọn độ sâu chôn móng nông là gì?
Việc chọn độ sâu chôn móng phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
– Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn khu vực xây dựng:
Điều kiện địa chất và địa chất thủy văn khu vực xây dựng công trình là yếu tố có ảnh hưởng nhiều nhất đến việc lựa chọn độ sâu chôn móng, trong đó vị trí của lớp đất chịu lực là điều kiện quan trọng nhất. Tùy thuộc vào các sơ đồ phổ biến trong thực tế để lựa chọn độ sâu chôn móng và các loại móng phù hợp.
Điều kiện thủy văn để xác định độ sâu chôn móng nông là gì? Về điều kiện thủy văn của khu vực xây dựng cần phải được xem xét thận trọng về biên độ dao động của mực nước ngầm, dòng chảy ngầm có thể gây ra hiện tượng cát chảy…đây là một trong những yếu tố làm cơ sở cho việc lựa chọn phương án móng, độ sâu chôn móng, biện pháp thi công móng… Khi mực nước ngầm nằm cao hơn đế móng, do tác dụng đẩu nổi của nước, sẽ làm giảm trò số ứng suất tác dụng lên nền và hạn chế khả năng chống trượt khi chịu lực ngang. Vì vậy, trong mọi trường hợp nên cố gắng đặt nền móng ở bên trên mực nước ngầm.
– Ảnh hưởng của tính chất truyền tải trọng của công trình
Khi công trình chịu tải trọng lớn thì móng cần đặt sâu để giảm bớt diện tích đế móng và hạn chế khả năng lún và biến dạng không đều của đất nền.
Khi công trình chịu tải trọng ngang và momen uốn lớn, móng cũng phải có chiều sâu đủ lớn để đảm bảo ổn định về trượt và lật.
– Ảnh hưởng của đặc điểm và yêu cầu sử dụng công trình;
Chiều sâu chôn móng còn phụ thuộc vào sự có mặt của các công trình như tầng hầm, đường giao thông, đường ống dẫn nước…cũng như các công trình lân cận đã xây dựng. Đáy móng phải được đặt sâu hơn tầng hầm ít nhất 40cm và mặt trên của móng phải nằm ở dưới sàn tầng hầm. Khi công trình tiếp cận với các đường giao thông ngầm thì đế móng cần đặt sâu hơn các vị trí trên tối thiểu 20 – 40cm.
– Ảnh hưởng của biện pháp thi công móng.
Chiều sâu chông móng có liên quan đến phương pháp thi công móng. Nếu lựa chọn chiều sâu chôn móng một cách hợp lý thì có thể rút ngắn thời gian xây dựng móng và biện pháp thi công không đòi hỏi phức tạp. Có thể đề xuất ra nhiều phương án móng, độ sâu chôn móng để lựa chọn phương án cho phù hợp.
Móng nông là gì vẫn là vấn đề mang tính khái quát, đó là tên gọi chung bao gồm các loại móng phổ biến sử dụng cho các công trình nhà dân dụng, đặc biệt là móng đơn và móng băng. Dựa vào tính chất công trình, đặc điểm địa chất, chúng ta mới có thể xác định được nên sử dụng loại móng nào cho phù hợp. Lựa chọn móng là vấn đề liên quan đến toàn bộ kết cấu công trình, vì vậy chúng ta phải tính toán kết cấu móng sao cho chính xác nhất, xác định loại móng phù hợp nhất.
