Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10304 được ban hành năm 2014 quy định các tiêu chuẩn về thiết kế móng cọc.
Lời nói đầu
Contents
TCVN 10304:2014 “Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế” được xây dựng trên cơ sở tham khảo “SP 24.13330.2011 (SNiP 2.02.03-85) Móng cọc”.
TCVN 10304:2014 do trường Đại học Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn
Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế (Pile foundation – Design standard)
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này được áp dụng để thiết kế móng cọc của nhà và công trình (sau đây gọi chung là công trình) xây dựng mới hoặc công trình cải tạo xây dựng lại.
Tiêu chuẩn này không áp dụng để thiết kế móng cọc của công trình xây dựng trên đất đóng băng vĩnh cửu, móng máy chịu tải trọng động cũng như trụ của các công trình khai thác dầu trên biển và các công trình khác trên thềm lục địa.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này.
- TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 3118:1993 Bê tông nặng - Phương pháp xác định cường độ nén;
- TCVN 4200:2012 Đất xây dựng - Phương pháp xác định tính nén lún trong phòng thí nghiệm; TCVN 4116:1985 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thuỷ công – Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 4419:1987 Khảo sát cho xây dựng – Nguyên tắc cơ bản;
- TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; TCVN 5575:2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế;
- TCVN 5746:1993 Đất xây dựng - Phân loại;
- TCVN 6170-3:1998 Công trình biển cố định – Tải trọng thiết kế;
- TCVN 9346:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển;
- TCVN 9351:2012 Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm hiện trường – Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn;
- TCVN 9352:2012 Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm xuyên tĩnh; TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình;
- TCVN 9363:2012 Khảo sát cho xây dựng – Khảo sát địa kỹ thuật cho nhà cao tầng; TCVN 9379:2012 Kết cấu xây dựng và nền - Nguyên tắc cơ bản về tính toán;
- TCVN 9386-1:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần 1: Quy định chung, tác động động đất và quy định đối với kết cấu nhà;
- TCVN 9386-2:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần 2: Nền móng, tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật.
- TCVN 9393:2012 Cọc – Phương pháp thử nghiệm tại hiện trường bằng tải ép tĩnh dọc trục;
- TCVN 9402:2012 Hướng dẫn kỹ thuật công tác địa chất công trình cho xây dựng trong vùng castơ.
3. Thuật ngữ và định nghĩa
Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau :
3.1. Cọc (Pile):
Cấu kiện thẳng đứng hoặc xiên, được hạ vào đất hoặc thi công tại chỗ trong đất, để truyền tải trọng vào nền.
3.2. Cọc treo (Friction pile):
Cọc, truyền tải trọng vào nền qua ma sát trên thân cọc và qua mũi cọc.
3.3. Cọc chống (End bearing pile):
Cọc, truyền tải trọng vào nền chủ yếu qua mũi cọc.
3.4. Cọc đơn (Single pile):
Cọc, truyền tải trọng vào nền trong điều kiện không có ảnh hưởng của các cọc khác tới nó.
3.5. Nền cọc (Pile ground base):
Một phần của nền đất tiếp nhận tải trọng do cọc truyền vào và tác dụng tương hỗ với cọc.
3.6. Nhóm cọc (Pile group):
Nhóm một số cọc được liên kết với nhau bằng đài cọc, theo nguyên tắc, truyền tải từ cột hoặc trụ độc lập xuống nền.
3.7. Bãi cọc (Large pile group):
Rất nhiều cọc, nối với nhau bằng đài cọc lớn, truyền tải trọng từ công trình xuống nền đất.
3.8. Móng cọc (Pile foundation):
Hệ thống cọc được nối lại với nhau trong một cấu trúc thống nhất truyền tải trọng lên nền.
3.9. Móng cọc – bè hỗn hợp (Piled raft foundation):
Móng cấu tạo từ đài cọc dạng tấm (bè) bê tông cốt thép và cọc, cùng truyền tải xuống nền.
3.10. Đài cọc (Pile cap):
Là dầm hoặc tấm nối các đầu cọc và phân phối tải trọng từ kết cấu bên trên lên cọc. Phân biệt đài cọc thành: đài cao, nếu đáy đài nằm cao hơn mặt đất và đài thấp, nếu đáy đài nằm ngay trên mặt đất hoặc trong nền đất.
3.11. Sức chịu tải của cọc (Bearing resistance of a single pile):
Sức kháng cực hạn của nền đối với cọc đơn theo điều kiện giới hạn sự phát triển quá mức của biến dạng trượt trong nền.
3.12. Lực ma sát âm (Negative skin friction):
Lực xuất hiện trên bề mặt thân cọc khi độ lún của đất xung quanh cọc lớn hơn độ lún của cọc và hướng xuống dưới.
3.13. Tải trọng tác dụng lên cọc (Load acting on a pile):
Giá trị tải trọng, bằng giá trị lực xuất hiện trong cọc dưới tác dụng của các tác động từ công trình lên móng trong những tổ hợp bất lợi nhất của chúng.
4. Nguyên tắc chung
4.1. Móng cọc cần được tính toán thiết kế trên cơ sở:
- Các kết quả khảo sát công trình xây dựng;
- Tài liệu về động đất tại khu vực xây dựng;
- Các số liệu đặc trưng về chức năng, cấu trúc công nghệ đặc biệt của công trình và các điều kiện sử dụng công trình;
- Tải trọng tác dụng lên móng;
- Hiện trạng các công trình có sẵn và ảnh hưởng của việc xây dựng mới đến chúng;
- Các yêu cầu sinh thái;
- So sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án thiết kế khả thi.
4.2. Trong đồ án thiết kế phải xem xét, đáp ứng cho công trình an toàn, ổn định lâu dài và hiệu quả kinh tế trong cả giai đoạn thi công và sử dụng công trình.
4.3. Trong đồ án thiết kế cần xét đến điều kiện xây dựng địa phương, cũng như kinh nghiệm thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình trong những điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn và điều kiện sinh thái tương tự.
4.4. Cần thiết kế móng cọc trong mối tương quan với nhiệm vụ thiết kế và các số liệu ban đầu.
4.5. Khi thiết kế cần xét đến tầm quan trọng của công trình theo Phụ lục F trong tiêu chuẩn này.
4.6. Móng cọc cần được thiết kế trên cơ sở các kết quả khảo sát công trình thực hiện theo các yêu cầu trong tiêu chuẩn TCVN 4419:1987, TCVN 9363:2012 và trong Điều 5 của tiêu chuẩn này.
Việc thực hiện công tác khảo sát công trình không những để cung cấp cho công tác nghiên cứu các điều kiện địa chất công trình của công trình xây dựng mới mà còn cung cấp các số liệu để kiểm tra ảnh hưởng của việc xây dựng móng cọc đến các công trình xung quanh và cũng để thiết kế gia cường nền và móng cho các công trình hiện có, nếu cần thiết.
Không cho phép thiết kế móng cọc khi chưa có đầy đủ cơ sở dữ liệu cần thiết về địa chất công trình.
4.7. Khi thi công cọc gần các công trình có sẵn cần phải đánh giá ảnh hưởng của tác động động đến kết cấu của các công trình này và các máy móc thiết bị đặt bên trong. Trong những trường hợp cần thiết, với kinh nghiệm thi công cọc, có thể phải dự định trước việc đo các thông số dao động của nền đất, của các công trình kể cả công trình ngầm đã có.
4.8. Trong các đồ án móng cọc cần dự tính công tác quan trắc hiện trường. Thành phần, khối lượng và phương pháp quan trắc hiện trường được quy định phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình và mức độ phức tạp của điều kiện địa chất công trình.
Công tác quan trắc biến dạng của nền và móng tại hiện trường cần được dự tính khi sử dụng loại kết cấu và móng mới hoặc chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng, cũng như trong trường hợp trong nhiệm vụ thiết kế đã có yêu cầu đặc biệt cho công tác quan trắc hiện trường.
4.9. Móng cọc làm việc trong môi trường xâm thực cần được thiết kế theo yêu cầu của TCVN 5337:1991, TCVN 5338:1991 và TCVN 9346:2012.
4.10. Khi thiết kế và thi công móng cọc từ bê tông toàn khối và bê tông lắp ghép, hoặc bê tông cốt thép cần tuân thủ theo TCVN 5574:2012, cũng như tuân thủ các yêu cầu của quy phạm thi công nền và móng, các công tác trắc địa, kỹ thuật an toàn, an toàn chống cháy trong quá trình thi công và bảo vệ môi trường xung quanh.
5. Yêu cầu về khảo sát địa chất công trình
5.1. Các kết quả khảo sát công trình cần bao gồm các thông tin về địa hình, địa mạo, động đất cũng như các số liệu cần thiết để chọn loại móng, xác định loại cọc và kích thước cọc, tải trọng tính toán cho phép tác dụng lên cọc và tính toán theo các trạng thái giới hạn và dự báo những biến đổi có thể (trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình) của các điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn và sinh thái của công trường xây dựng cũng như loại và khối lượng các biện pháp kỹ thuật để chế ngự chúng.
5.2. Công tác khảo sát cho móng cọc nói chung bao gồm các công việc tổng hợp sau:
- Khoan lấy mẫu và mô tả đất;
- Nghiên cứu các tính chất cơ lý của đất và của nước dưới đất trong phòng thí nghiệm;
- Thí nghiệm xuyên đất: xuyên tĩnh (CPT) và xuyên tiêu chuẩn (SPT);
- Thí nghiệm nén ngang đất;
- Thí nghiệm tấm nén (bằng tải trọng tĩnh);
- Thí nghiệm thử cọc ngoài hiện trường;
- Các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của công tác thi công móng cọc đến môi trường xung quanh, trong đó có các công trình lân cận (theo đề xuất chuyên môn của đơn vị thiết kế).
5.3. Khoan lấy mẫu kết hợp xuyên tiêu chuẩn, thí nghiệm trong phòng, thí nghiệm xuyên tĩnh, là những công tác khảo sát chính, không phụ thuộc vào tầm quan trọng của công trình và loại móng cọc.
5.4. Đối với các công trình thuộc tầm quan trọng cao và trung bình thì ngoài các yêu cầu trong 5.3 nên bổ sung các thí nghiệm đất như thí nghiệm nén ngang, thí nghiệm kháng chấn và thí nghiệm cọc ngoài hiện trường theo chỉ dẫn trong Phụ lục D, trong đó cần xét đến tính phức tạp theo sự phân bố và tính chất của đất.
Xem đầy đủ tại liệu trong file PDF:
>>> Tải file PDF tại đây: https://drive.google.com/file/d/1XhZwWK5pe-NEx4RpsnhN5P7ECaWpbxAh/view