Móng cọc là gì? Cấu tạo, phân loại, tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

Móng cọc đóng vai trò chủ chốt trong mọi dự án xây dựng, nhằm tạo ra một phần đế vững chắc và ổn định cho công trình.

Loại này không chỉ được sử dụng trong các công trình lớn như cầu, đập, mà còn được áp dụng trong xây dựng các công trình nhỏ như nhà ở, biệt thự, nhà máy, nhà kho, xưởng sản xuất, bến tàu, cảng biển, đường sắt,…

Thông tin trong bài viết Xây dựng Huy Hoàng mang tới, sẽ giúp Quý khách hiểu rõ hơn về loại móng cọc phổ biến nhất hiện nay.

Móng cọc là gì?

Một loại móng được thiết kế với dáng hình trụ dài từ cọc cừ tràm dùng vật liệu từ bê tông để làm được đóng sâu xuống dưới lòng đất, chịu tải trọng từ trên xuống. Móng cọc có 2 thành phần: đài cọc cùng với một nhóm hoặc một cọc.

Phần nền móng giúp chuyển tải trọng từ cấu trúc siêu đến nước trên nền đất, đá nhỏ gon, cứng hơn, các tầng chịu nén yếu hay ít chịu nén hơn.

Ứng dụng cho nền đất yếu và những kết cấu lớn hay bị sụt lún cũng như sạt lở nhiều, các loại công trình có quy mô nhỏ.

Trong ngành xây dựng còn có móng băng, móng đơn.

Cấu tạo móng cọc

• Cọc: Chiều dài lớn hơn bề rộng tiết diện ngang được thi công đóng tại chỗ xuống nền đất. Giúp cố định công trình không bị sụt lún hoặc nghiêng lệch, đảm bảo ổn định kết cấu cơ sở hạ tầng.
• Cọc có thể được làm từ các vật liệu như cọc bê tông cốt thép, cọc gỗ, cọc hỗn hợp…
• Đài cọc: Giúp căn nhà chắc chắn vừng vàng hơn bằng cách liên kết nhóm cọc lại với nhau, phân bổ trọng tải của công trình lên từng cọc.
• Khoảng cách giữa 2 cọc được thi công hiện nay là 3D, khoảng cách tính cho cọc xiên là 1,5D.
• Cọc khi được chôn trong đài sẽ có độ sâu >2D và <120cm so với đầu cọc nguyên.

Các loại móng cọc phổ biến

Móng cọc đài thấp

Phần đài cọc sẽ nằm dưới mặt đất, được bố trí sao cho có lực ngang của móng cân với áp lực của đất dựa theo độ sâu đặt móng ở mức tối thiểu nhất. Móng đài thấp chịu hoàn toàn lực nén.

Móng cọc đài cao

Phần đài cọc sẽ được bố trí cao hơn mặt đất, đối với móng đài cao sẽ nghiêng về độ cao nhiều hơn là độ sau và chịu tải tải trọng uốn nén.

Các vật liệu tạo nên móng cọc

Cọc ma sát

• Truyền tải một lực thông qua việc ma sát với bề mặt các loại đất ở xung quanh.
• Định hướng cọc ma sát đến độ sâu nhất định mà tại đó sức chứa tới phía trên cọc bằng tải trọng đến trên cọc.

Cọc gỗ

• Vật liệu đơn giản thông dụng nhất, phương án thi công cơ bản thường được lựa chọn đầu tiên.
• Các loại cọc gỗ hay sử dụng: cừ tràm, bạch đàn,…
• Chi phí thi công vật liệu này thấp.
• Loại cọc gỗ ứng dụng nhiều cho công trình nhỏ và những loại đất có nền yến, sạt lở.

Cọc thép

• Phù hợp công trình tạm thời và cả công trình có thời gian dài lâu.
• Cọc dễ dàng được cắm sâu và chắc chắn vào nền đất nhờ diện tích cắt ngang tương đối nhỏ cùng với cường độ cao.

Cọc bê tông

• Cọc bê tông được làm từ một lớp bê tông hình trù có chiều dài từ 4m đến 6m kết hợp cùng một khung thép.
• So với cọc gỗ đơn giản thông dụng thì cọc bê tông lại đang được lựa chọn sử dụng phổ biến nhiều hơn mà giá thành cũng không quá cao.

Cọc khoan

• Giống như tên gọi của nó – Cọc khoan (Gọi một tên khác là cọc cố định) sẽ được hình thành bằng việc khoan cọc trước khi đưa vào đất nền. Loại cọc này trước tiên cần phải đúc bê tông cho ra được một khoảng trống trực tiếp ở bên trong.
• Cọc khoan còn được làm từ vật liệu khác: cọc composite, cọc điều khiển,…

Ưu điểm nhược điểm của móng cọc

Ưu điểm

• Ngân sách đầu tư cho thi công thấp. Vì khi làm không cần đào đất để làm móng quá nhiều, tiết kiệm 85% khối lượng đất. Khối lượng bê tông dùng để đổ móng tiết kiệm tới 40%.
• Đồ bền cao, phù hợp các loại công trình có tính chất sử dụng thời gian dài.
• Tiết kiệm thời gian thi công xây dựng khi thực hiện phương án đóng cọc hàng loạt cho công trình.
• Móng cọc được sản xuất có chiều dài và tiết diện lớn vì lực momen uốn nứt lớn (một đại lượng trong vật lý, biểu hiện tác động gây ra sự quay quanh một điểm hay một trục của một vật thể)

Nhược điểm

• Giới hạn móng cọc về chiều sâu từ 10m đến 60m.
• Công trình thi công ngoài mức 40T/cọc đến 400T/cọc không phù hợp sử dụng loại móng này.
• Tiết diện trung bình đối với móng cọc vuông nằm trong khoảng từ 20×20 đến 45×45
• Tiết diện trung bình đối với móng cọc tròn nằm trong khoảng từ d25 đến d70

Nên sử dụng móng cọc khi nào?

Với kinh nghiệm chuyên môn về lĩnh vực xây nhà dân dụng – Xây dựng Huy Hoàng sẽ tư vấn sử dụng và lựa chọn loại móng cọc phù hợp nhất với công trình mà gia chủ thi công.

Các công trình thường dùng móng cọc: Xây dựng nhà dân, nhà phố. Trường học, bệnh viện, trạm y tế. Nhà hàng, khách sạn ở ven sông, ven hồ, …

Sử dụng móng cọc trong xây dựng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, và dưới đây là những tình huống khi nên cân nhắc sử dụng móng cọc:

1. Đất Yếu:

Khi đất đai yếu, không có khả năng chịu tải tốt, việc sử dụng móng cọc giúp chuyển tải trọng của công trình xuống tầng đất có khả năng chịu tải cao hơn.

2. Xây Trên Đất Lún hoặc Đất Mềm:

Trong trường hợp xây dựng trên đất lún hoặc đất mềm, móng cọc giúp ổn định nền đất và ngăn chặn hiện tượng lún, chuyển động đất.

3. Xây Dựng Trên Bãi Bồi hoặc Đất Có Nước Dưới Đất:

Khi xây dựng trên bãi bồi hoặc đất có nước dưới đất, móng cọc có thể được sử dụng để cắm sâu xuống lớp đất khô để đảm bảo tính ổn định.

4. Công Trình Cao Tầng:

Trong các công trình cao tầng, móng cọc thường được sử dụng để chịu tải từ trọng lượng lớn và đảm bảo tính ổn định của công trình.

5. Xây Dựng Trên Đất Có Tác Động Từ Nước Biển:

Trong trường hợp xây dựng gần khu vực có tác động từ nước biển, móng cọc có thể giúp chống lại sự ảnh hưởng của sóng biển và nước mặn.

6. Công Trình Dân Dụng:

Trong xây dựng nhà ở hay các công trình dân dụng, khi đất đai có khả năng lún, sử dụng móng cọc có thể giúp bảo vệ công trình khỏi những tác động của đất đai chuyển động.

7. Xây Dựng Trên Đất Có Vật Liệu Làm Từ Lớp Đất Dễ Nát:

Khi xây dựng trên đất có chứa vật liệu dễ nát hoặc đất đai có kết cấu không đồng đều, móng cọc giúp chịu tải một cách đồng đều và ổn định.

Dưới đây là các trường hợp khác nên sử dụng móng cọc như:

• Công trình đang trong quá trình thực hiện xây dựng có kênh rạch, hệ thống thoát nước…
• Sức khỏe của đất trong tình trạng yếu kém, vì thế không thể đào đất đến độ sau theo kế hoạch.
• Cấu trúc thượng tầng áp dụng có tải trọng nặng và không thống nhất.
• Mực nước ngầm tại khu vực đất công trình thi công cao.

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

Lựa chọn cọc

• Dựa theo địa hình thi công.
• Đáp ứng đủ tiêu chí về kết cấu, khả năng chịu lực, chịu lún cao.
• Dành thời gian đánh giá về kết cấu ngôi nhà, tình trạng liên kết của các tầng, tải trọng, độ cứng.

Một số tiêu chuẩn thiết kế móng cọc dựa theo Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc của chính phủ

• Tiêu chuẩn VN TCVN 10304:2014: Tiêu chuẩn thiết kế.
• Tiêu chuẩn VN TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.
• Tiêu chuẩn VN TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

Tính quan trọng của bản thiết kế

• Công trình trước khi tiến hành thi công xây nhà, việc đầu tiên là phải thiết kế bản vẽ xây nhà. Thi công móng cọc cũng cần một bản thiết kế trước khi thực hiện.
• Bản thiết kế cần đảm bảo tính kỹ thuật, theo một tiêu chuẩn của thiết kế móng cọc mới cho chúng ta được cho nền móng vững chắc từ bên trong.

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc cừ tràm

• Vùng miền Nam thường được sử dụng để làm nhiều hơn. Loại đất thường có sức khỏe yếu, diện tích không lớn. Công trình có quy mô vừa và nhỏ. Nếu muốn xây lầu thì <5 lầu là đẹp nhất. Chiều dài cọc cừ tràm từ 3m đến 6m.
• Mật độ đóng cọc với số lượng khoảng 25 cọc/1m2.
• Giá thành của cọc cừ tràm rẻ hơn so với cọc bê tông.
• Cọc cừ tràm dễ làm và vận chuyển.

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc đài thấp

Móng nằm thấp hơn mặt đất nên cần tính toàn trước khi thi công:

• Kích thước đài cọc và cọc.
• Khi đã chọn được kích thước thì cần kiểm tra xác định lại sức chịu tải của cọc.
• Xác định số lượng của cọc gần với con số đã định trước.
• Phân bổ vị trí cọc trong nền móng.

Các hạng mục cần kiểm tra tính toán móng cọc kèm điều kiện dưới đây:

• Dựa vào sức chịu tải đối với nền đất mũi cọc.
• Kiểm tra độ lún, chuyển vị ngang.
• Dựa vào quá trình chịu lực từ vận chuyển, treo cọc.

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc nhà dân

• Thiết kế loại móng này cho các công trình kẹp khe trên phố, nhà thấp bình thường.
• Ưu điểm sử dụng loại thiết kế này sẽ có tác dụng giảm rạn nứt do 2 nhà liền kề khi móng cọc bê tông được chạy ngang theo dạng hình chữ nhật dùng vào công trình kẹp khe có móng nền yếu.
• 2 loại cọc bê tông phổ biến:
  • Cọc bê tông tròn ly tâm: Kích thước, đường kính là D300, D400, D500. Có thêm 2 loại PC: #600, PHC: #800.
  • Cọc bê tông cốt thép vuông: Kích thước 200×200, 250×250, 300×300, 350×350, 400×400…

Hướng dẫn cách thi công móng cọc

Thứ tự thi công móng cọc ép

• Chọn mặt bằng thi công.
• Thực hiện thi công ép cọc.
• Thi công làm ép âm.
• Kiểm định và đánh giá tiêu chuẩn kỹ thuật.

Phương án thi công móng cọc ép

• Khảo sát và nghiên cứu về trắc địa nơi công trình sắp thi công.
• Mua các vật tư thi công ép cọc cần chuẩn bị.
• Chuẩn bị thiết bị thi công xây dựng bê tông.
• Trang bị đầy đủ máy ép cọc bê tông.

Phương án thi công móng cọc

• Khảo sát và tiến hành thi công đóng cọc.
• Tiến hành đào hố các vị trí xung quanh móng.
• Bằng phẳng mặt bằng của đáy móng.
• Tiến hành đổ đá hay đổ bê tông để lót.
• Cao độ khi lót móng đã ổn chưa, nếu chưa thì khắc phục.
• Cắt đầu cọc và bắt đầu đổ bê tông.
• Cuối cùng đổ bê tông lót.

Mẫu bản vẽ mặt bằng móng cọc phổ biến nhất

Chủ nhà chuẩn bị gì trước giai đoạn đóng cọc bê tông móng nhà?

• Chọn nhà thầu uy tín.
• Lựa chọn nguồn cung vật liệu chất lượng.
• Gia chủ cần giám sát, thúc đẩy đội thi công hoặc chủ thầu bđảm bảo quy trình, thời gian thi công.

Trên đây là một số thông tin về Móng cọc – Nó không chỉ giúp tăng độ bền và ổn định cho công trình xây dựng mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường xung quanh. Và đang được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng và có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Hy vọng bài viết này sẽ giúp Quý khách hiểu rõ hơn về Móng cọc và lựa chọn phương pháp đóng cọc phù hợp cho công trình của mình.

Xem thêm: Giằng móng là gì? Cách bố trí giằng móng