Các vấn đề liên quan đến thiết kế và thi công nền móng

Trong các công trình xây dựng như hiện nay thiết kế và thi công nền móng là một trong những hạng mục thi công quan trọng nhất trong quy trình xây dựng nhà ở. Thi công nền móng phù hợp giúp cho công trình xây dựng lên có thể đứng vững được hay không. Xử lý móng là công đoạn khó khăn và tốn kém, cần lựa chọn loại móng phù hợp với từng nên đất sẽ mang lại hiệu quả tốt nhất.  Trong bài viết này, Xây dựng V-Home xin được chia sẻ các thông tin liên quan đến thiết kế và thi công nền móng nhà ở cùng các vấn đề liên quan.

Nền công trình là gì?

Nền là độ dày của lớp đất đá bên dưới phần móng của ngôi nhà. Đây là khu vực tiếp nhận toàn bộ tải trọng của ngôi nhà được xây dựng bên trên do phần móng nhà truyền xuống và phân tán tải trọng xuống bên dưới. Do đó, công đoạn xử lí đất nền cho một ngôi nhà là hạng mục rất quan trọng.

Nền và móng

Phân loại nền nhà ở

Có hai loại là nền thiên nhiên và nền nhân tạo.

  • Nền thiên nhiên

Là nền đất với kết cấu tự nhiên, tiếp giáp bên dưới móng nhà chịu đựng trực tiếp tải trọng công trình do móng truyền sang và khi thi công nhà ở  không cần dùng các biện pháp kỹ thuật để cải thiện và gia cố các tính chất sẵn có của nền.

  • Nền nhân tạo

Khi các lớp đất ngay sát bên dưới móng không đủ khả năng chịu lực với kết cấu tự nhiên, cần phải áp dụng các biện pháp nhằm nâng cao khả năng chịu lực của nó như:

  • Tạo lớp đệm cát, đệm đá nhằm thay thế phần đất yếu để nền có thể chịu được tải trọng của ngôi nhà.
  • Nén đất nền trước bằng cách sử dụng thêm tải trọng trên nền đất nhằm làm giảm hệ số rỗng bên trong nền đất.
  • Ngoài ra có thể gia tăng tải trọng trước kết hợp với tăng tốc độ thoát nước bằng các giải pháp như giếng cát hoặc bấc thấm nhằm rút ngắn thời gian giảm thể tích lỗ rỗng đối với đất yếu có độ thấm nước kém.
  • Cọc vật liệu rời như cọc cát nhằm làm giảm hệ số rỗng của khung hạt đất do cát có độ thấm nước tốt giúp tăng cường độ của đất nền.
  • Sợi hoặc vải địa kỹ thuật, được trải một hoặc nhiều lớp trong nền các công trình đất đắp hoặc trong các lớp đệm vật liệu rời để tăng cường khả năng chịu kéo và giảm độ lún của đất nền.
  • Phụt vữa xi măng hoặc vật liệu liên kết vào vùng nền chịu lực để tăng lực dính giữa các hạt đất và giảm thể tích lỗ rỗng.
  • Cột đất trộn xi măng (phương pháp DCM – deep cement mixing), một số loại thiết bị khoan đặc biệt cho phép trộn đất yếu với xi măng hình thành các cột đất trộn xi măng ứng dụng trong gia cố nền đường trên đất yếu, thành hố đào móng…

Móng công trình là gì?

Thi công móng đơn cho công trình nhà ở

Móng công trình là một bộ phận kết cấu bên dưới của ngôi nhà, móng được thiết kế  liên kết trực tiếp với các  kết cấu chịu lực bên trên như cột, tường xây… làm nhiệm vụ tiếp nhận tải trọng bên trên và truyền tải trọng đó phân tán đều xuống nền của công trình. Mặt tiếp xúc giữa đáy móng với nền phải phẳng và nằm ngang (không có độ dốc). Mặt này được gọi là đáy móng. Khoảng cách h từ đáy móng tới mặt đất tự nhiên gọi là chiều sâu chôn móng. Vì nền đất có cường độ nhỏ hơn nhiều so với vật liệu bê tông, gạch, đá… nên phần tiếp giáp giữa công trình và nền đất thường được mở rộng thêm, phần này được gọi là móng (có thể gọi là bản móng). Để tiết kiệm vật liệu, người ta thường giật cấp hoặc vát góc móng.

Phần móng nhà bao gồm các bộ phận:

  • Giằng móng: Có tác dụng đỡ tường ngăn bên trên và làm giảm độ lún lệch giữa các móng trong công trình. Khi giằng móng được kết hợp làm dầm móng để giảm độ lệch tâm móng thì phải tính toán nó như một dầm trong kết cấu khung.
  • Cổ móng: Kích thước cổ móng có thể bằng với cột tầng trệt nhưng thường được mở rộng thêm mỗi phía 2,5cm để tăng lớp bê tông bảo vệ cốt thép trong cổ móng.
  • Móng bao gồm: bản móng, đài móng -Thiết kế có đáy dạng chữ nhật, bị vát có độ dốc vừa phải, được tính toán để có kích thước hợp lý
  • Lớp bê tông lót làm ván khuôn để đổ bê tông móng: Bê tông đá hoặc bê tông gạch vỡ, vữa ximăng mác, có tác dụng làm sạch, làm  phẳng hốmóng, chống mất nước xi măng.

Phân loại móng nhà

  • Phân theo vật liệu làm móng: Móng bằng gỗ (sử dụng cọc gỗ), gạch, đá hộc, bê tông, bê tông cốt thép và móng thép
  • Phân theo độ cứng: Móng cứng, móng mềm.
  • Phân theo phương pháp thi công: Móng đổ toàn khối, móng lắp ghép, bán lắp ghép.
  • Phân theo tính chịu tải: Móng chịu tải trọng tĩnh, móng chịu tải trọng động (thường gặp là móng máy).
  • Phân loại theo độ sâu chôn móng vào đất: Móng nông, móng sâu.

Móng nông: Là các loại móng được thi công trên hố đào trần, sau đó lấp đất lại, độ sâu chôn móng không quá lớn thường từ 1.5 – 3m,trong một vài trường hợp đặc biệt chiều sâu chôn móng có thể là 5- 6m. Cách xác định móng nông chính xác là dựa vào tính chất của đất nền khi chịu tải trọng nếu không tính đến ma sát hông của đất ở xung quanh với móng thì đó là móng nông, ngược lại là móng sâu.

Một số loại móng nhà thường gặp

Một số loại móng nông thường gặp: Móng đơn (móng đơn đúng tâm, lệch tâm, móng chân vịt), móng băng dưới tường, móng băng dưới cột (móng băng một phương, móng băng giao thoa), móng bè.

Tiêu chuẩn trong thiết kếthi công nền móng cho nhà ở

Để thiết kế nền móng đạt yêu cầu tiêu chuẩn trong quá trình thi công cần đảm bảo được 3 yêu cầu:

  • Quá trình thi công nền móng cần đúng quy trình và tiến độ thực hiện thiết kế nền móng phải được đảm bảo
  • Các kết cầu của móng phải đảm bảo đưuọc những sai số thấp nhất, ổn định về mặt cường độ và biến dạng của móng.
  • Đảm bảo thời gian thiết kế và thi công trong thời gian ngắn  nhất từ đó giúp tiết kiệm chi phí đáng kể

Trong quá trình thiết kếvà thi công nền móng vấn đề mà các kĩ sư thiết kế móng quan tâm là trạng thái giới hạn của móng  ứng với 3 giai đoạn:

  • Giai đoạn I: Tính toán về cường độ và độ ổn định của móng
  • Giai đoạn II: Tính toán và kiểm soát độ biến dạng
  • Giai đoạn II: Tính toán về sự hình thành và phát triển của các khe nứt (Thường được áp dụng tính toán trong một số kết cấu móng tầng hầm hoặc móng nhà bị ngập nước)

Tiêu chuẩn thiết kếmóng nhà

 

Thiết kế móng đạt chuẩn phải phủ hợp với nền đất 

Thiết kế móng đạt chuẩn phải phủ hợp với nền đất 

Tất cả các loại móng đều phải đáp ứng trạng thái giới hạn về cường độ và mức độ ổn định của công trình bao gồm các yếu tố: kích thước móng, cấu tạo và tính cốt thép cần sử dụng cho thi công móng.

Tiêu chuẩn thi công nền nhà

Có 2 trạng thái giới hạn cần lưu ý là về cường độ và độ biến dạng

Theo tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình. Đối với các trường hợp sau phải tính toán trang thái giới hạn của nền theo giai đoạn I:

  • Nền đất sét rất cứng, cát chặt, đất có lẫn đá và nền đá.
  • Nền dưới các công trình thường xuyên chịu tải trọng ngang với trị số lớn (tường chắn, đê, đập, công trình cầu…) hoặc trường hợp tính động đất.
  • Móng hoặc công trình đặt trên nền ở mép mái dốc (ở trên hay ngay dưới mái dốc) hay gần các lớp đất có dộ dốc lớn.
  • Các nền là đất sét yếu bão hòa nước và than bùn.
  • Ngoài ra, khi áp lực hông hai bên móng chênh lệch lớn (thường do tôn nền phía trong công trình cao) thì phải kiểm tra trượt, lật móng.

Giải phóng mặt bằng thiết kế nền móng

 

 

Giải phóng mặt bằng giúp cho quá trình thi công móng trở nên dễ dàng hơn

Giải phóng mặt bằng giúp cho quá trình thi công móng trở nên dễ dàng hơn

Việc kiểm tra giải phòng mặt bằng rất cần thiết cho quá trình thiết kế và thi công nền móng.  Khảo sát hiện trạng về các sự vật, cây xanh, các công trình xung quanh và bên trong khu vực xây dựng. Đối với nền móng, chủ yếu điều tra về quy mô và tuổi thọ của các công trình lân cận, hình thức kết cấu, kiểu nền móng, vị trí, kích thước và độ sâu chôn móng, tình hình sử dụng, hiện trạng lún, biến dạng, ổn định của các công trình hiện trạng ở trên. Từ đó có đánh giá sơ bộ về ảnh hưởng tương hỗ giữa các công trình này với công trình dự kiến xây dựng lẫn nhau.

Có thể bạn quan tâm: 

Lựa chọn loại móng phù hợp với nền đất

Khi thiết kế nền móng cho công trình nhà ở, chủ thầu phải chọn được phương án thi công nền móng tối ưu nhất cả về mặt kinh tế và kỹ thuật. Do đó, các kỹ sư thi công và giám sát phải dựa trên kinh nghiệm có sẵn để tính toán tải trọng truyền xuống móng,… để đưa ra nhiều phương án thi công móng khác nhau.

Một vài phương án thường được sử dụng như: Móng nông trên nền đất tự nhiên, móng nông trên nền nhân tạo, móng sâu,…Trong đó, với mỗi phương án thi công lại có thể gồm nhiều cách thức xử lí khác nhau tùy theo tình hình thực tế tại công trình.

Lựa chọn móng cần phù hợp đất nền và với chi phí tối ưu nhất

Lựa chọn móng cần phù hợp đất nền và với chi phí tối ưu nhất

Ví dụ, với phương án móng nông có 2 lựa chọn khác là móng đơn và móng băng (một phương hoặc giao thoa), Với móng sâu thì nên chọn cọc đóng, cọc ép hay cọc nhồi …

Để lựa chọn ra phương án thi công nền móng tối ưu nhất yếu tố tài chính có ảnh hưởng rất lớn do đó cần so sánh giá thành thi công móng của các phương án để có lựa chọn phù hợp. Việc so sánh giữa các phương án thi công là một công việc khó khăn và quan trọng. Muốn giải quyết tốt nhà thiết kế cần có kinh nghiệm thi công thực tế phải nắm vững những lý thuyết tính toán cơ học trong quy trình thiết kếmóng để đề xuất và linh hoạt trong xử lí các sự cố liên quan trong quá trình thi công nền móng nhà ở.

Một số phương án thi công nền móng

Nền đất chỉ có một lớp đất tốt

Trường hợp này độ sâu đặt móng phụ thuộc chủ yếu vào tải trọng công trình. Ưu tiên trước hết nên chọn phương án móng nông trên nền thiên nhiên: móng đơn, móng băng một phương. Nếu tải trọng lớn có thể dùng phương án móng băng hai phương, móng bè. Khi tải trọng quá lớn thì chọn móng cọc.

Nền gồm một lớp đất yếu rất dày

Trước hết phải gia cố nền đất yếu để cải thiện tính chất cơ lý của nền, sau đó dùng phương án móng sâu hay móng nông trên nền nhân tạo tùy thuộc vào tải trọng công trình. Các phương pháp nền nhân tạo có thể sử dụng là: đệm cát, cọc cát, bấc thấm kết hợp gia tải trước,…

Nền đất có cấu tạo 2 lớp đất yếu  và đất tốt

Độ sâu chôn móng phụ thuộc vào chiều dày lớp đất yếu bên trên, trong đó:

  • Khi lớp đất yếu có độ dày dưới 3m thì nên đào hết lớp đất yếu đi rồi thiết kếphần móng lên trên lớp đất tốt bên dưới, sau đó san lấp đất nền lại bằng loại đất tốt hơn. Lúc này chiều sâu móng chôn nhỏ nhất là 30cm.
  • Lớp đất yếu dày từ 3 – 5m thì nên thay phần đất yếu bằng các loại đất tốt hơn (thường dùng là cát hạt trung trở lên), lúc này độ sâu chôn móng không nên quá lớn.
  • Nếu lớp đất yếu dày trên 5m thì phải dùng phương án móng nông trên nền nhân tạo hoặc phương án móng cọc để cắm mũi cọc vào lớp đất tốt bên dưới.

Nền đất có cấu tạo 3 lớp

Nền đất 3 lớp bao gồm: đất tốt – đất yếu – đất tốt

  • Trước hết phải xem xét độ dày của lớp đất tốt bên trên cùng, nếu lớp đất tốt này đủ dày thì phương án tối ưu nhất là dùng móng nông đặt trực tiếp lên lớp đất này hoặc có thể đặt móng càng nông càng tốt và phải đảm bảo chiều sâu chôn móng tối thiểu.
  • Trong trường hợp cả lớp đất tốt và lớp đất yếu ở trên đều mỏng thì đào hết qua hai lớp này rồi đặt móng lên lên đất tốt bên dưới hoặc có thể dùng phương án đệm cát thay thế lớp đất yếu.
  • Trường hợp lớp đất yếu dày, lớp đất tốt bên trên mỏng hoặc công trình xây dựng nhiều tầng có tải trọng lớn thì phương án hợp lý nhất là dùng phương án móng cọc để cắm vào lớp đất tốt bên dưới hay gia cố nền bằng cọc cát, bấc thấm,…

Một vài lưu ý khi chọn chiều sâu chôn móng

 

Những lưu ý khi lựa chọn chiều sâu của móng

Những lưu ý khi lựa chọn chiều sâu của móng

Nói chung, thường độ sâu chôn móng sẽ phụ thuộc vào phương án móng ta chọn trước đó, do đó nó sẽ phụ thuộc vào tải trọng công trình, địa chất công trình mà người thiết kế phải tính toán cẩn thận. Ngoài ra, độ sâu chôn móng còn phụ thuộc vào các yếu tố:

  • Ảnh hưởng của địa hình

Nếu công trình xây dựng trên sườn dốc thì phải đảm bảo nguyên tắc đáy móng phải nằm ngang. Khi chuyển từ phần này sang phần khác thì có thể giật cấp móng để tiết kiệm chi phí.

  • Ảnh hưởng điều kiện địa chất

Thực tế cho thấy rằng, trong nhiều trường hợp nếu đặt móng trong vùng có mực nước ngầm lên xuống thì móng có thể bị ăn mòn, biến dạng do độ ẩm thay đổi. Nếu đất nền là cát nhỏ, cát bụi thì với dòng nước ngầm hoặc dòng chảy có vận tốc lớn có thể cuốn trôi công trình đi làm cho móng có độ lún lớn. Vì vậy, nên đặt móng hoặc trên hẳn hoặc dưới hẳn so với mực nước ngầm.

  • Ảnh hưởng điều kiện và khả năng thi công móng

Nếu lựa chọn chiều sâu chôn móng một cách hợp lý, có thể rút ngắn thời gian xây dựng móng và giải pháp thi công không phức tạp. Tuy nhiên, ta có thể gặp trường hợp cần chống đỡ dòng nước áp lực lớn trong hố móng hoặc khó thi công các công tác dưới nước mà người thiết kế phải dùng phương án móng có mặt bằng lớn (như móng cọc đài cao) để móng đặt trên MNN, tuy biết rằng phương án này có thể không có lợi về mặt kinh tế.

  • Ảnh hưởng do đặc điểm cấu tạo và tải trọng từ công trình

Nếu nhà có tầng hầm thì đáy móng phải cách sàn tầng hầm ít nhất là 0,5m và mặt trên của móng phải nằm dưới sàn tầng hầm. Nếu tải trọng của công trình càng lớn thì chiều sâu chôn móng càng lớn để giảm bớt diện tích đáy móng và hạn chế khả năng lún, lún lệch của công trình. Nếu công trình chịu tải trọng ngang và moment uốn lớn, móng phải được chôn đủ lớn để chống lật và trượt.

  • Ảnh hưởng của khí hậu

Cần đặt móng ở độ sâu mà từ đó trở xuống thể tích đất không bị thay đổi theo mùa, đặc biệt với nền là các loại đất sét.

Tóm lại: Chiều sâu chôn móng tùy thuộc vào tải trọng công trình, điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chất thuỷ văn và khi chọn chiều sâu chôn móng h cần dựa vào các yếu tố sau:

  • Chiều sâu chôn móng cho tất cả các công trình không được nhỏ hơn 0,5m.
  • Phải chọn đặt đáy móng vào lớp đất tốt, trong đó chiều sâu chôn móng vào lớp chịu lực tối thiểu là 0,3m.
  • Nên đặt trên hẳn hoặc dưới hẳn mực nước ngầm.
  • Không nên để dưới đáy móng trong phạm vi nén lún có một lớp đất mỏng có tính nén lún lớn và sức chịu tải nhỏ.

Kết luận

Thi công móng là một trong những hạng mục rất quan trọng trong quy trình thi công nhà ở hiện nay. Móng không vững có thể gây mất an toàn cho cồng về lâu dài. Do đó tốt nhất khi thiết kế phần nền móng bạn nên thuê những đơn vị thiết kế và thi công uy tín để tư vấn và lên phương án xử lí cho nền móng cụ thể của ngôi nhà bạn. Hi vọng thông qua bài viết này bạn có thể hiểu thêm các vấn đề xử lý nền móng xây nhà trong quá trình thi công và xây dựng nhà ở hiện nay.

Chúc bạn thành công.

Cẩm nang xây dựngQuy trình xây dựng

móngnềnQuy trình xây dựngtiêu chuẩn xây dựng

Comments are disabled.