Công Thức để Tính Lún Cho Móng Cọc Và Những điều Bạn Cần Biết

Có thể nhiều bạn còn đang rất hoang mang về những thuật ngữ, thông số liên quan đến lúc trong công trình xây dựng. Đây đều là những yếu tố hết sức quan trọng. Vậy lún là gì hay tính lún cho móng cọc như thế nào? Mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây để có câu trả lời chi tiết nhất.

Mục Lục

• Lún trong xây dựng là gì?
• Cách tính lún cho móng cọc
• Các nguyên nhân gây lún 
• Giải pháp khắc phục lún

Lún trong xây dựng là gì?

Trước khi tìm hiểu về cách tính lún cho móng cọc, bạn cần hiểu về lún là gì.

Lún là sự chuyển động của một bề mặt, nó thay đổi theo xu hướng đi xuống so với một mốc nào đó như mực nước biển.

Lún trong công trình là tình trạng công trình bị chuyển vị thẳng đứng từ trên xuống dưới của đất nền, ảnh hưởng đến móng và cả bản thân công trình. Độ lún thường được đo bằng milimet. Tình trạng lún xảy ra do đất nền dưới bị nén chặt dưới tác dụng của trọng lượng toàn bộ công trình.

Trong đó, lún lệch hay còn gọi lún tương đối là công trình bị chuyển vị thẳng đứng không đều đưa đến chuyển vị ngang, gây ra tình trạng nghiêng nhà. Tất cả các công trình xây dựng đều có thể bị lún, miễn trong giới hạn.

Tùy vào từng loại nhà và công trình mà tiêu chuẩn và quy phạm xây dựng định sẵn độ lún tối đa cho phép khác nhau( phần lớn từ 8 đến 30 cm). Ngoài trị số về độ lún tuyệt đối, lượng chênh lệch tối đa cho phép về độ lún tương đối…cũng được quy định rõ ràng.

Cách tính lún cho móng cọc

Khi tính lún cho móng cọc, trước hết cần phải xem nền đó thuộc loại đất gì. Nếu nền đất đó là cát thì dùng lý thuyết đàn hồi. Nếu là nền đất sét thì sẽ có 2 trường hợp sau:

• Nền đất sét không thoát nước thì dùng lý thuyết đàn hồi
• Nền đất sét thoát nước thì dùng lý thuyết cố kết.

Trong công thức tính lún cho móng cọc, phân bố tải trọng theo độ sâu có thể sử dụng mô hình của Boussinesq hay của Westergaard.

Trong mục C10.5.2.2, AASHTO LRFD (2008) thì không nên dùng điều kiện góc xoay cho phép của dầm( dầm liên tục là 0.004 và 0.008 với dầm đơn giản) để giới hạn độ lún lệch trong thiết kế móng cầu. Kinh nghiệm cho thấy rằng khả năng chịu được lún lệch của móng cầu thường lớn hơn so với độ lún lệch tiêu chuẩn dùng trong tính toán kết cấu. Điều này có thể lý giải do tác dụng tổng hợp của nhiều hiện tượng như tụt ứng suất (relaxation), mỏi( creep), hoặc phân bổ lại ứng suất trong cấu kiện (stress re-distribution).

Ở Mỹ, thường không thống nhất tiêu chuẩn giới hạn lún lệch của móng cầu và điều này phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như quy mô và tầm quan trọng của công trình, điều kiện sử dụng và mỹ quan của công trình và theo tiêu chuẩn của chính nhà đầu tư( owner) hoặc các cơ quan thiết kế tại địa phương( chẳng hạn như Bộ Giao thông của các tiểu bang). Trong AASHTO, giới hạn lún lệch được đưa ra chỉ mang tính chất tham khảo. Ví dụ ở tiểu bang Washington, quy định tiêu chuẩn lún lệch của móng cầu như sau:

• Nếu total settlement( tổng lún) < 1 inch và differential settlement( lún lệch/100 ft) < 0.75 inch thì được quyền thi công.
• Nếu 1 inch < tổng lún( total settlement) < 4 inch và 0.75 inch < lún lệch/100 ft (differential settlement) < 3 inch thì kỹ sư thiết kế phải đưa ra tính toán cụ thể để đảm bảo rằng độ lún lệch này ko ảnh hưởng đến các cấu kiện bên trên.
• Nếu tổng lún( total settlement) > 4 inch và lún lệch/100 ft (differential settlement) > 3 inch thì thiết kế cần phải được kỹ sư trưởng của Bộ kiểm định và phê duyệt.

Như vậy, để tính lún cho móng cọc không hề đơn giản mà phải có sự tính toán cụ thể, kỹ càng.

Các nguyên nhân gây lún 

Do nền đất đặt công trình có sự chênh lệch về địa tầng, dẫn đến 2 miền này có khả năng chịu lực khác nhau và độ lún khác nhau. Vì vậy có thể gây nứt hoặc xé tường công trình.

• Do 2 khối của công trình có sự khác nhau rõ rệt về trọng lượng. Đây cũng là nguyên nhân gây lún lệch. Để giải quyết tình trạng này, người ta sẽ cắt khe lún để giảm thiểu ảnh hưởng lún từ phần này đến phần kia.
• Do sự phân biệt khá rõ ràng ở 2 khối trong công trình nên với khe nhiệt, người ta có thể thiết kế cho 2 đơn nguyên chung 1 móng( vì móng ở dưới đất nên ít bị ảnh hưởng bởi chênh lệch nhiệt độ).
• Do nước chuyển động dưới đất.
• Do tải trọng bị đặt lệch tâm và tải trọng của từng phần công trình khác nhau.
• Do dùng bê tông lót đá 4-6. Đây cũng là một nguyên nhân gây lún nhưng khá hiếm.

Giải pháp khắc phục lún

Muốn chống việc bị lún hoặc khắc phục lún, trước hết cần nắm rõ nguyên nhân mới có thể đưa ra biện pháp hiệu quả. Đôi khi còn phải chờ đến vài năm sau, khi lún tắt dần, lúc này “bão hòa” không còn bị lún nữa. 

Biện pháp tích cực là gia cường móng. Để khắc phục lún lệch, có thể đôn phía cột thấp lên hoặc hạ cột phía cao xuống.

Các chủ đầu tư cũng cần xem xét đến việc thuê người làm giám sát thi công. Người giám sát thi công sẽ kiểm tra từ kết cấu, nguyên vật liệu, mác xi măng, các hệ thống kỹ thuật… đến việc tháo dỡ cốp pha. Ngoài ra, cũng có thể đề nghị đơn vị thiết kế kiêm luôn việc giám sát thi công.

Trên đây là những vấn đề liên quan đến lún trong thi công và cách tính lún cho móng cọc. Hy vọng các bạn đã nắm rõ và có được lời giải đáp cho những thắc mắc của mình!