Trong xây dựng thì sức chịu tải đất nền chính là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền vững của cả một công trình. Vậy bạn đã biết độ chịu tải là gì? Độ chịu tải trên đất nền bao nhiêu là hợp lý? Sau đây mình sẽ giúp các bạn tham khảo qua bảng tra sức chịu tải của đất nền để có thể đảm bảo an toàn cho quá trình thi công xây dựng.

Khái niệm về sức chịu tải của đất nền là gì?

Được định nghĩa cụ thể đó là khoảng giới hạn về tải trọng mà đất nền có khả năng chịu đựng được. Terzaghi đã xác định được sức chịu tải trên đất nên dựa vào cơ sở của lý thuyết cân bằng giới hạn điểm ngay trên môi trường đất.

Bảng tra sức chịu tải của đất nền là gì?

Mọi công việc thi công đều sẽ phải đặt ngay trên mặt đất nền do đó mà sức chịu tải trên đất sẽ có một nhiệm vụ quan trọng đảm bảo độ kiên cố và vững chắc cho công trình. Ở tất cả các công trình xây dựng thì luôn tính toán thông số này một cách tỉ mỉ, cẩn thận. Để công trình không phải gặp trường hợp bị sụt lún hoặc nghiêng đổ sang hướng khác sau thời gian đã sử dụng.

Công thức để tính ra bảng tra sức chịu tải của đất nền

Việc tính toán trên bảng tra sức chịu tải của đất nền là việc khá cần thiết để đảm bảo an toàn cho cả công trình hoạt động đạt chất lượng. Giả thiết từ công thức là dựa trên đất nền phẳng và ổn định, phần đáy móng cũng phẳng nên suy ra:

Công thức cụ thể để tính toán

Cụ thể:

• Rđ: Sức chịu tải dựa trên đất nền được tính toán
• Pgh: Sức chịu tải trong giới hạn (cường độ chịu tải trọng max của móng)
• Fs: Hệ số an toàn sẽ thường dao động 2-3, có thể chọn khi đất nền cát Fs = 3 và đất nền sét Fs = 2
• b: bề rộng của móng so với móng băng bằng, đường kính của móng so với móng tròn
• γ: trọng lượng riêng phần lớp đất dưới móng
• c: lực dính phần lớp đất dưới móng
• q: ứng suất tiếp xúc dưới móng

Công thức tính toán đối với các loại móng

Trong đó thì hệ số:

• A = Nγ. nγ.mγ. iγ
• B = Nq.nq.mq.iq
• C = Nc.nc.mc. ic
• Nc, Nq, Nγ: hệ số của sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trên φ của nền đất
• nc, nq, nγ: hệ số hiệu chỉnh của hình dạng móng
• mc, mq, mγ: hệ số hiệu chỉnh độ dốc trên bề mặt của lớp đất
• ic, iq, iγ: hệ số hiệu chỉnh độ chênh lệch bởi tải trọng

Bảng dựa trên tính toán của Terzaghi

Các yếu tố sẽ tác động lên sức chịu tải

Với sức chịu tải của nền thì sẽ phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố nhưng trong đó thì mật nước ngầm chính là yếu tố tác động mạnh mẽ nhất. Đặc biệt thì mật độ nước ngầm sẽ dao động theo mùa hoặc do thủy triều lên xuống tác động sẽ ảnh hưởng nhiều tới sức chịu tải. Phổ biến nhất là 3 trường hợp sẽ xảy ra mật độ nước ngầm tác động lên sức chịu tải của đất nền:

Mô hình của Terzaghi về mặt trượt dưới móng

• Phần đất nền không tác động đến nguồn nước ngầm: trọng lượng riêng của phần đất được để nguyên vẹn.
• Nguồn nước ngầm có độ cao bằng hoặc hơn đối với đáy móng: trọng lượng đất khi dưới nguồn nước ngầm thì sẽ thay bằng γđn = (γ – 10) KN/m3.
• Nguồn nước ngầm đặt dưới phần móng: trọng lượng riêng đất dưới nguồn nước ngầm sẽ được thay bằng γđn = (γ – 10) KN/m3.

Ví dụ tham khảo khi điền vào bảng tra sức chịu tải của nền

Hình tham khảo 1 điền vào bảng tra sức chịu tải của đất nền

Hình tham khảo 2 điền vào bảng tra sức chịu tải của đất nền

Hình tham khảo 3 điền vào bảng tra sức chịu tải của đất nền

Hình tham khảo 4 điền vào bảng tra sức chịu tải của đất nền

Trường hợp khi đất nền bị phân lớp

Minh họa hình ảnh đất nền được phân lớp

Với phép tính của sức chịu tải của trên đất nền tiếp theo (Rđ2, Rđ3, …) dựa vào công thức như sau:

• I, b thay thế thành I_qư, b_qư
• Có H_m1 = H_m2, H_m3, …
• Kèm theo các chỉ tiêu dựa trên của các lớp đất nền tiếp theo
• Khi xác định xấp xỉ I_qư, b_qư dựa trên góc mở α = 30⁰

• I_qư = l + 2.h_đ.tanα
• b_qư = b + 2.h_đ.tanα

Khả năng chịu lực tải trên từng loại đất khác nhau

Đây là các khả năng có thể chịu lực trên từng loại đất với trọng tải tối đa chúng có thể chịu trên một đơn vị diện tích. Bảng trên chính là giới hạn của khả năng chịu lực cuối cùng đặt trên đất nền. Chúng ta có thể sử dụng hệ số an toàn cho đất để đảm bảo an toàn tối đa cho quá trình thi công đất nền.

Trên đây là tổng hợp tất cả các công thức để tính toán và áp dụng vào bảng tra sức chịu tải của đất nền, đảm bảo cho đất nền có chất lượng ổn định và tốt nhất khi thi công. Hy vọng bài viết trên đây sẽ giúp bạn có thêm thông tin hữu ích và áp dụng chính xác vào quá trình xây dựng.