Móng Cọc Là Gì? Cách Tính Toán & Quy Trình Thi Công

Cập nhật lần cuối vào 18/07/2024 bởi KTS. Nguyễn Quốc Tuấn

Móng cọc là một trong những loại móng phổ biến và quan trọng trong xây dựng, đặc biệt hiệu quả khi xây dựng trên nền đất yếu, đất sét hoặc đất cát lún. Loại móng này có khả năng chịu tải trọng lớn và đảm bảo sự an toàn cho công trình. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về móng cọc, bao gồm cấu tạo, thiết kế, phương pháp tính toán và quy trình thi công, giúp bạn hiểu rõ hơn về loại móng quan trọng này trong xây dựng.

Móng cọc là gì? Khi nào nên sử dụng móng cọc
Móng cọc là gì? Khi nào nên sử dụng móng cọc

Móng cọc là gì?

Móng là bộ phận ở phần thấp nhất của công trình, nằm ở phía dưới mặt đất, chịu toàn bộ tải trọng của công trình và truyền đều xuống nền đất.

Móng cọc là gì?
Móng cọc là gì?

Độ sâu của móng so với mặt đất sẽ được quyết định bởi các yếu tố sau:

  • Tính cất của đất nền: Có kết quả từ số liệu khảo sát địa chất, hiện trạng của khu đất.
  • Tải trọng và độ cao của công trình muốn xây dựng.

Dù là loại móng nào thì móng cũng phải là yếu tố đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật chung như sau:

  • Kiên cố: Thiết kế móng đảm bảo có kích thước phù hợp với yêu cầu chịu lực ( Tức là đảm bảo góc truyền lực ).
  • Ổn định: Sau khi thi công công trình được xây dựng, móng phải lún đều trong phạm vi cho phép từ 8 – 10cm. Móng không bị gãy, nứt hoặt bị trượt.
  • Bền lâu: Móng phải bền vững trong suốt quá trình sử dụng. Lưu ý, lớp bảo vệ móng, độ sâu chọn móng, vật liệu cũng như chất liệu làm móng phải có khả năng chống lại các tác nhân môi trường như: nước mặn, nước ngầm và các tác nhân khác.
  • Yêu cầu kinh phí: Thông thường, chi phí móng chiếm 8 – 10% giá thành công trình. Còn nếu có tầng hầm, thì móng chiếm 12- 15% giá thành công trình. Vì vậy, cần chọn hình thức và vật liệu làm móng phù hợp với các điều kiện trên để tránh lãng phí khi thi công cho công trình mình đang muốn xây dựng. Có thắc mắc hay cần được tư vấn thì Kiến Tạo Việt chúng tôi sẽ tư vấn miễn phí cho bạn.
>>>Xem thêm: Móng Đơn Là Gì? Phân Loại Và Công Dụng Các Loại Móng

Khi nào nên sử dụng móng cọc?

Khi nên sử dụng móng cọc Khi lựa chọn loại móng, quý vị cần xem xét kỹ lưỡng điều kiện đất đai và địa hình xung quanh để đảm bảo phù hợp. Dưới đây là một số trường hợp mà việc sử dụng móng cọc để xây nhà là cần thiết:

  • Khi quá trình đào đất gặp khó khăn và không thể đạt được độ sâu mong muốn do tình trạng đất đai quá yếu.
  • Khi có hệ thống thoát nước, kênh rạch hoặc ao hồ gần công trình đang được xây dựng.
  • Khi có tải trọng lớn và không đồng nhất từ cấu trúc tầng trên được áp dụng.
  • Khi vị trí đất có mức nước ngầm cao.
  • Khi khu vực xây dựng gần bờ biển hoặc dòng sông, nơi nền đất có khả năng biến đổi.
Móng cọc là giải pháp dành cho những công trình có nền đất yếu
Móng cọc là giải pháp dành cho những công trình có nền đất yếu

Dựa vào đặc tính làm việc của móng cọc trong đất, móng cọc được chia làm 2 loại: Móng cọc chống và móng cọc ma sát:

  • Móng cọc dùng cho trường hợp dưới lớp đất yếu là lớp đất rắn( đá). Cọc được đóng tới lớp đất rắn và truyền tải trọng vào đó.
  • Móng cọc ma sát thì được dùng cho trường hợp đất rắn quá sâu cọc không thể với tới. Lúc này, cọc ma sát sẽ truyền tải trọng vào đất thông qua lực ma sát giữa bề mặt cọc và bề mặt đất . Dựa vào vật liệu làm cọc, móng cọc có 2 loại: Móng cọc dùng tre và móng cọc bê tông.

Phân loại móng cọc

Có 2 loại móng cọc cơ bản hiện nay đó là

  • Móng cọc đài thấp: Là loại móng trong đó các cọc hoàn toàn chịu nén và không chịu tải trọng uốn. Loại móng này được đặt sao cho lực ngang móng phải cân bằng với áp lực bị động của đất theo độ sâu đặt móng tối thiểu. Có khả năng chịu hoàn toàn lực nén.
  • Móng cọc đài cao: Đây là loại móng cọc có chiều sâu của móng nhỏ hơn chiều cao của cọc. Móng cọc chịu cả tải trọng uốn nén.
Cấu tạo móng cọc đài thấp và móng cọc đài cao
Cấu tạo móng cọc đài thấp và móng cọc đài cao
>>>Xem thêm: Móng Bè Là Gì? 4 Loại Phổ Biến Nhất & Công Dụng Của Chúng

Móng cọc được tạo nên từ những loại vật liệu nào.

Loại móng cọc này có rất nhiều cách xây dựng bằng những kỹ thuật cũng như phương pháp khác nhau, là sự kết hợp nhiều loại vật liệu sau:

CHẤT LIỆUĐẶC ĐIỂM
Cọc ma sátCọc ma sát sẽ truyền tải lực thông qua ma sát bề mặt với các loại đất ở xung quanh. Cọc được định hướng vào độ sâu cụ thể để tạo ra ma sát khi có trọng lượng đặt lên trên cọc. Lực ma sát này đủ để chịu tải trọng của cả công trình.
Cọc gỗCác loại cọc như cọc tràm, cọc bạch đàn thường được lựa chọn để sử dụng. Việc sử dụng cọc gỗ giúp tiết kiệm chi phí và dễ dàng thi công. Loại cọc này phù hợp với các loại nền đất như bùn, đất yếu và đất có nguy cơ sạt lở cao.
Cọc thépPhù hợp cho cả các công trình tạm thời và dài hạn. Diện tích cắt ngang tương đối nhỏ cùng với cường độ cọc cao giúp cọc cắm sâu vào nền đất chắc chắn và dễ dàng
Cọc bê tôngCọc bê tông được tạo thành bằng việc sử dụng một khung thép và sau đó đổ bê tông để tạo ra một trụ có chiều dài từ 4-6m.
Cọc compositeCọc composite được tạo thành từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Có thể là một phần của cọc cừ tràm được đặt trên mặt nước để chống ăn mòn hoặc có thể là cọc thép, cọc bê tông được đặt dưới đáy nước để tăng cường độ bền chắc.
Cọc điều khiểnKhi cắm cọc vào đất, đất sẽ được nén và chuyển động theo phương thẳng đứng khi trục cọc rơi xuống làm tăng khả năng chịu lực của cọc.
Cọc khoan nhồiCọc khoan nhồi là một loại cọc bê tông chứa thép được đổ trực tiếp vào lỗ trên mặt đất. Để tạo ra các lỗ khoan, có thể sử dụng phương pháp đào bằng tay hoặc sử dụng máy móc hiện đại như máy khoan.

Ưu điểm của móng cọc gồm:

  • Cho phép giảm khối lượng đất đào móng khoảng 85%, bê tông khoảng 30 – 40%. Nên giá thành của móng giảm xuống 35%.
  • Tuổi thọ công trình và độ tin cậy cao.
  • Phương pháp thi công đóng cọc hàng loại được áp dụng thay cho cọc bê tông cốt thép cổ điển.
  • Chuyển vị trí khi uống cọc nhỉ hơn rất nhiều so với cọc cổ điển vì được ứng lục trước.
  • Momen uốn nứt lớn nên có thể sản xuất cọc có tiết diện và chiều dài lớn.

Nhược điểm của móng cọc gồm:

  • Chiều sâu thi công đạt trung bình từ 10-60m.
  • Tiết diện trung bình từ 20×20 đến 45×45 cho cọc vuông và cọc tròn là d25 – d27.
  • Sử dụng cho công trình có tải trọng làm việc dài hạn trung bình. Thường từ 40T – 400T/cọc.

Cấu tạo móng cọc

Móng cọc là một loại móng đặc biệt, được thiết kế để truyền tải trọng của công trình xuống các lớp đất sâu hơn và chắc chắn hơn. Cấu tạo của móng cọc bao gồm hai bộ phận chính là cọc và đài cọc, mỗi phần đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định cho công trình.

  • Cọc – Phần chính của móng cọc: Cọc là phần quan trọng nhất của móng cọc, có nhiệm vụ chính là truyền tải trọng của công trình xuống lớp đất chịu lực. Cọc có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, tùy thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu của công trình.
  • Đài cọc – Phần kết nối quan trọng: Đài cọc là phần kết nối giữa cọc và phần móng của công trình. Đài cọc thường được làm bằng bê tông cốt thép và có vai trò quan trọng trong việc phân phối tải trọng đều cho các cọc.
Bản vẽ cấu tạo móng cọc
Bản vẽ cấu tạo móng cọc
>>>Xem thêm: Móng Băng Là Gì? Cấu Tạo Móng băng 1 Phương, 2 Phương

Thiết kế móng cọc như thế nào?

Thiết kế móng cọc là một quá trình phức tạp và quan trọng, đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm thực tế và tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật. Quá trình này bao gồm nhiều bước, từ việc xác định các yêu cầu của công trình đến việc lựa chọn loại cọc và tính toán chi tiết.

Tiêu chuẩn thiết kế

Trước khi quyết định chọn loại cọc nào cho công trình xây dựng, bạn cần phải xem xét kỹ lưỡng địa hình thi công để chọn loại cọc phù hợp nhất. Việc này rất quan trọng vì cọc phải đáp ứng được các yêu cầu về kết cấu, khả năng chịu lún và chịu lực của công trình.

Bản vẽ thiết kế móng cọc
Bản vẽ thiết kế móng cọc

Khi lựa chọn cọc, bạn cần xem xét kỹ về cấu trúc ngôi nhà, mối quan hệ giữa các tầng, độ cứng của công trình và tải trọng mà công trình sẽ phải chịu đựng. Điều này giúp đảm bảo rằng loại cọc được chọn sẽ phản ứng tốt với yêu cầu kỹ thuật của công trình.

Bản vẽ kết cấu móng cọc
Bản vẽ kết cấu móng cọc

Ngoài ra, bạn cũng cần phải phân tích kỹ lưỡng về cả 2 mặt kinh tế và kỹ thuật của công trình. Đừng chỉ nhìn vào khả năng chịu lực của cọc hoặc giá thành mà bỏ qua khía cạnh còn lại trong việc chọn loại cọc phù hợp cho công trình.

Thiết kế móng cọc đài thấp

Móng cọc đài thấp là loại móng phổ biến cho các công trình nhà ở, nhà cao tầng và các công trình công nghiệp. Quá trình thiết kế móng cọc đài thấp bao gồm các bước sau:

  1. Xác định tải trọng công trình:
    • Tải trọng tĩnh: Trọng lượng bản thân công trình
    • Tải trọng động: Tải trọng gió, động đất, tải trọng sử dụng
  2. Khảo sát địa chất:
    • Xác định loại đất nền
    • Xác định độ sâu của lớp đất chịu lực
    • Đánh giá khả năng chịu tải của đất nền
  3. Tính toán sức chịu tải của cọc:
    • Sử dụng các phương pháp tính toán như phương pháp tĩnh hoặc động
    • Xác định chiều dài và đường kính cọc phù hợp
  4. Thiết kế đài cọc:
    • Xác định kích thước và hình dạng của đài cọc
    • Tính toán cốt thép cho đài cọc
  5. Bố trí cọc:
    • Xác định số lượng cọc cần thiết
    • Bố trí cọc sao cho phân bố tải trọng đều

Thiết kế móng cọc nhà dân

Móng cọc nhà dân thường được sử dụng cho các công trình kẹp khe trên phố và những ngôi nhà thấp. Các móng cọc bê tông chạy ngang theo hình chữ nhật được áp dụng cho các công trình kẹp khe trên nền đất yếu, giúp giảm xung đột và nguy cơ sứt mẻ do ảnh hưởng từ những căn nhà liền kề.

Hiện nay, có hai loại móng cọc bê tông phổ biến được sử dụng là cọc tròn ly tâm và cọc cốt thép vuông:

  • Cọc bê tông tròn ly tâm: Được sản xuất với các kích thước và đường kính khác nhau như D300, D400, D500, thường đi kèm với hai loại PC: #600 và PHC: #800.
  • Cọc bê tông cốt thép vuông: Có các kích thước như 200×200, 250×250, 300×300, 350×350, 400×400…

Các loại móng cọc này được lựa chọn tùy theo yêu cầu cụ thể của công trình, đảm bảo tính hiệu quả và an toàn trong quá trình xây dựng.

Thiết kế móng cọc cừ tràm

Loại móng cừ tràm thường được ưa chuộng hơn ở miền Nam, thích hợp cho việc xây dựng trên những khu đất yếu có diện tích nhỏ. Độ dài của cọc cừ tràm thường dao động từ 3m đến 6m, với mật độ đóng khoảng 25 cọc trên mỗi mét vuông. Về mặt giá cả, cọc cừ tràm thường rẻ hơn so với cọc bê tông, dễ thi công và vận chuyển, phù hợp cho các công trình vừa và nhỏ, đặc biệt là những công trình có chiều cao dưới 5 tầng.

Các phương pháp tính toán móng cọc

Tính toán móng cọc là một quá trình quan trọng trong thiết kế và thi công công trình. Việc tính toán chính xác sẽ đảm bảo sự ổn định và an toàn cho công trình, đồng thời tối ưu hóa chi phí xây dựng. Có nhiều phương pháp tính toán móng cọc, mỗi phương pháp có ưu điểm và hạn chế riêng.

Quy trình tính toán

Việc tính toán kết cấu móng bao gồm các bước sau đây:

  • Xác định khả năng chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc.
  • Tính toán cấu trúc móng.
  • Ước lượng sự lún của móng và cọc đơn.

Quy trình chi tiết tính toán như sau:

Cách tính móng cọc đài thấp

Công thức tính toán móng cọc đài thấp
Công thức tính toán móng cọc đài thấp

Cách tính móng cọc ép

Công thức tính toán móng cọc ép
Công thức tính toán móng cọc ép

Cách tính móng cọc cừ tràm

Công thức tính móng cọc cừ tràm
Công thức tính móng cọc cừ tràm

Cách tính móng cọc khoan nhồi

Công thức tính móng cọc khoan nhồi
Công thức tính móng cọc khoan nhồi

Khi thiết kế móng cọc cho công trình, việc xác định chiều dài và đường kính cọc phù hợp là một bước quan trọng để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của công trình. Chiều dài cọc sẽ phụ thuộc vào độ sâu của lớp đất chịu lực và tải trọng cần chịu đựng, trong khi đường kính cọc sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của cọc.

Đối với công trình có yêu cầu tải trọng lớn hoặc đất nền yếu, việc chọn chiều dài cọc phải đảm bảo cọc đi sâu đến lớp đất chịu lực để tăng khả năng chịu tải. Ngoài ra, đường kính cọc cũng cần được xác định sao cho đủ lớn để đảm bảo cọc có đủ diện tích tiếp xúc với đất nền, từ đó truyền tải tải trọng một cách hiệu quả.

Bản vẽ móng cọc tham khảo
Bản vẽ móng cọc tham khảo

Việc xác định chiều dài và đường kính cọc phù hợp đòi hỏi sự tính toán kỹ lưỡng dựa trên thông số kỹ thuật của công trình và đặc điểm của địa hình. Để đảm bảo móng cọc hoạt động hiệu quả và an toàn, việc này không thể bỏ qua trong quá trình thiết kế và xác định cấu trúc móng cọc.

Lời Kết

Trên đây là những kiến thức cơ bản về cấu tạo, thiết kế và tính toán móng cọc trong xây dựng. Việc áp dụng đúng các nguyên lý và quy trình thiết kế móng cọc sẽ giúp đảm bảo tính ổn định, an toàn và hiệu quả cho công trình xây dựng.

Qua bài viết này, hy vọng bạn đã có cái nhìn tổng quan về móng cọc và quy trình thiết kế móng cọc. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc cần tư vấn cụ thể hơn, hãy liên hệ với các chuyên gia trong lĩnh vực xây dựng để được hỗ trợ và tư vấn chi tiết. Chúc bạn thành công trong việc xây dựng công trình của mình!

CÔNG TY KIẾN TRÚC & XÂY DỰNG KIẾN TẠO VIỆT

Khu nhà ở thương mại Vựng Hương. Đường Lý Thái Tổ,

Phường Vựng Hương, Quận Đồ Sơn, TP Hải Phòng

☎ : 0936.18.1827

4.6/5 - (253 bình chọn)
Tác giả
  • KTS. Nguyễn Quốc Tuấn

    KTS. Nguyễn Quốc Tuấn đã có hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế kiến trúc nhà ở dân dụng. Với triết lý "Hiện thực hóa giấc mơ của khách hàng", Kiến Tạo Việt cam kết đáp ứng cả về công năng và thẩm mỹ cho các dự án. Sự tận tâm, đam mê và uy tín là những điểm mạnh mà Kiến Tạo Việt mang đến cho khách hàng.