Móng đơn là gì? Những điều cần lưu ý khi thi công công trình xây dựng

Móng đơn là một thuật ngữ phổ biến trong ngành xây dựng. Tuy nhiên, nhiều người vẫn chưa nắm rõ móng đơn thực sự là gì, công dụng của nó như thế nào, và cách phân loại cũng như ưu nhược điểm của nó. Cùng Mytour.vn tìm hiểu về các loại móng đơn, và xem liệu nó có phù hợp với công trình xây dựng của bạn hay không.

Móng đơn là gì?

Móng đơn có nhiều kiểu dáng và kích thước, như hình vuông, hình tròn hoặc hình chữ nhật, tùy vào yêu cầu của từng công trình. Mặc dù thi công móng đơn giúp tiết kiệm chi phí, nhưng nó lại không phải là lựa chọn phù hợp cho mọi loại công trình. Vì vậy, các kỹ sư sẽ tiến hành khảo sát kỹ lưỡng trước khi quyết định có thể áp dụng móng đơn hay không.

Cấu tạo của móng đơn

Cấu tạo của móng đơn khá đơn giản, gồm một lớp bê tông cốt thép dày tạo thành một trụ duy nhất. Trụ này chịu trách nhiệm tiếp nhận tải trọng từ công trình và phân tán lực xuống nền đất. Lực ma sát và lực dính của đất quanh móng thường không được tính đến. Cấu tạo chi tiết của móng đơn bao gồm bốn phần chính:

• Móng (bản móng): Thiết kế đáy chữ nhật, có độ dốc vừa phải. Kích thước của móng được tính toán kỹ lưỡng để phù hợp với tổng thể công trình.
• Giằng móng (đà kiềng): Có tác dụng giữ vững tường ngăn và giảm thiểu độ lún lệch giữa các móng. Khi kết hợp giằng móng với dầm móng, cần tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo độ lệch tâm được giảm tối đa.
• Cổ móng: Cổ móng có kích thước tương đương với cột tầng trệt, và thường được mở rộng thêm 2,5 cm mỗi bên để tăng cường lớp bảo vệ bê tông cho cốt thép.
• Lớp bê tông lót: Dày khoảng 100mm, sử dụng bê tông đá 4×6 hoặc bê tông gạch vỡ, vữa xi măng mác 50÷100. Lớp bê tông này giúp làm sạch và phẳng hố móng, đồng thời ngăn chặn mất nước xi măng và tạo ván khuôn để đổ bê tông móng.

Các loại móng đơn:

Móng đơn có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Tuy nhiên, dưới đây là một số cách phân loại cơ bản và phổ biến nhất.

Phân loại theo độ cứng của móng

Với tiêu chí độ cứng, móng đơn được chia thành ba loại chính: mềm, cứng và cứng hữu hạn.

• Móng đơn mềm: Đây là loại móng dễ dàng biến dạng theo sự thay đổi của đất nền, có khả năng chịu uốn cao và tỉ lệ cạnh dài/ngắn lớn hơn 8.
• Móng đơn cứng: Loại móng này có độ cứng rất cao, gần như không có khả năng biến dạng. Chất liệu chủ yếu sử dụng là gạch, đá và bê tông.
• Móng cứng vừa và cứng hữu hạn: Móng bê tông cốt thép này có tỷ lệ cạnh dài/ngắn dưới hoặc bằng 8. Độ cứng của nó ở mức vừa phải, cứng hơn móng mềm nhưng không bằng móng cứng.

Phân loại theo đặc điểm tải trọng

Móng đơn được phân chia thành năm loại cơ bản như sau:

•  Chịu tải trọng trực tiếp từ trục tâm móng.
•  Chịu tải trọng lệch tâm so với trục tâm.
•  Móng dùng cho các công trình có độ cao lớn như bể chứa, tháp nước, ống khói,…
•  Móng chịu lực ngang lớn như trong đập nước, tường chắn,…
•  Móng chịu tải trọng dọc và mô men nhỏ.

Phân loại theo phương pháp chế tạo

Nếu phân loại theo phương thức chế tạo, móng đơn được chia thành hai loại chính: móng toàn khối và móng lắp ghép. Cụ thể như sau:

• Móng toàn khối: Là loại móng được chế tạo ngay tại vị trí công trình, sử dụng vật liệu xây dựng khác nhau (móng đổ trực tiếp tại công trình).
• Móng lắp ghép: Móng được tạo thành từ nhiều khối móng chế tạo sẵn, sau đó được lắp ghép lại với nhau trong quá trình thi công tại công trình.

Phân loại theo chất liệu

• Móng đơn thép: Là loại móng được làm từ thép chất lượng, có thể gia công ngay tại hiện trường phần cốt thép móng đơn, đảm bảo đúng theo bản vẽ kỹ thuật.
• Móng đơn cừ tràm: Trước khi thi công móng đơn cừ tràm, nền móng phải được xử lý chắc chắn để đảm bảo độ vững chãi. Đây là một phương pháp phổ biến trong xây dựng.

Móng đơn được sử dụng cho những loại công trình nào?

Móng đơn chỉ thích hợp cho một số công trình nhất định. Mặc dù có chi phí thấp, nhưng nó cũng tồn tại khá nhiều nhược điểm. Vì vậy, chỉ nên sử dụng móng đơn khi đất nền có khả năng chịu tải tốt và tải trọng công trình không quá lớn.

• Các công trình thấp tầng.
• Công trình có tải trọng nhẹ và không đều từ các phần trên.
• Khi công trình nằm gần các kênh nước hoặc hệ thống thoát nước sâu.

Ưu và nhược điểm

Ưu điểm:

• Giúp tiết kiệm chi phí
• Thời gian thi công nhanh chóng
• Phù hợp cho các công trình nhỏ, thấp tầng

Nhược điểm:

• Móng đơn có khả năng chịu lực không cao, nên không phù hợp với các công trình lớn.
• Việc sử dụng móng đơn trong các điều kiện không phù hợp có thể dẫn đến hiện tượng lún hoặc nứt.
• Không thể áp dụng ở các khu vực đất yếu.

Quy trình thi công móng đơn theo tiêu chuẩn

Để đảm bảo chất lượng thẩm mỹ và độ bền vững của móng, quy trình thi công cần được thực hiện theo các bước chuẩn dưới đây:

Bước 1: Chuẩn bị mặt bằng và trang thiết bị thi công đầy đủ

Sau khi hoàn tất khảo sát và trắc địa, phương án thi công móng đơn sẽ được lựa chọn. Lúc này, chủ đầu tư cần chuẩn bị mặt bằng sạch sẽ, đảm bảo có đủ nhân công và vật tư cần thiết. Việc chuẩn bị chu đáo sẽ giúp các bước tiếp theo diễn ra suôn sẻ, tiết kiệm thời gian và công sức. Đảm bảo bước đầu được thực hiện đúng sẽ hỗ trợ cho tiến độ công trình.

Bước 2: Đào hố để thi công móng đơn

Sau khi xác định chính xác vị trí của các hố móng, tiến hành sử dụng thiết bị để đào hố. Kích thước của hố móng phải tuân thủ đúng bản vẽ thiết kế về chiều rộng, chiều dài và độ sâu. Bước này rất quan trọng, vì nếu hố móng không đạt yêu cầu kích thước, sẽ gặp khó khăn trong suốt quá trình thi công sau này, thậm chí có thể ảnh hưởng đến kết cấu và an toàn của công trình.

Bước 3: Đảm bảo mặt hố móng phẳng

Sau khi đào xong, mặt hố móng sẽ được làm phẳng bằng các trang thiết bị chuyên dụng. Để tạo độ phẳng tốt hơn, có thể rải một lớp đá dăm mỏng lên bề mặt hố.

Bước 4: Tiến hành đổ lớp bê tông lót

Trên lớp đá dăm mỏng, ta sẽ đổ một lớp bê tông lót dày khoảng 100mm. Lớp bê tông này giúp ngăn ngừa sự mất nước cho vữa và bê tông trên cùng, đồng thời giúp cố định và làm phẳng đáy của móng.

Bước 5: Lắp đặt thép móng đơn

Tùy vào hình dạng của móng, cách bố trí các thanh thép chịu lực sẽ khác nhau. Các thanh thép có kích thước từ Φ12 đến Φ16, và khoảng cách giữa các thanh thép là từ 10 đến 15 cm. Cốt thép được đặt cách mặt bê tông lót khoảng 5 cm để tăng cường độ kết dính giữa móng và lớp lót, đồng thời giúp tránh tình trạng thép bị ăn mòn.

Bước 6: Đổ bê tông cho móng

Đây là bước cuối cùng trong quy trình thi công móng đơn đạt tiêu chuẩn và rất quan trọng. Khi trộn bê tông, cần đảm bảo tỉ lệ chuẩn và tuân thủ nguyên tắc đổ bê tông từ xa vào gần. Nếu hố móng bị ngập hoặc có nước đọng, cần phải hút hết nước ra, vì nếu không, chất lượng bê tông sẽ bị ảnh hưởng.

Tính toán cho móng đơn

Móng đơn được tính toán cho các công trình như nhà ở dân dụng, các xí nghiệp, mố trụ cầu nhỏ, móng trụ điện, tháp ăng ten,... Trong trường hợp chịu trọng tải lớn, cần phải mở rộng đáy móng và tăng chiều sâu cũng như chiều dài của móng. Vì vậy, móng đơn chỉ phù hợp với những khu vực có nền đất đủ khả năng chịu tải, do nó có một số nhược điểm.

Giải pháp hiệu quả là gia cố nền đất bằng cừ tràm, giúp tăng khả năng chịu tải lên đến 8 tấn/m2. Mối liên hệ giữa móng và cừ tràm rất quan trọng và phụ thuộc vào các tính toán về khả năng chịu tải của cừ tràm. Do đó, giải pháp tối ưu của các nhà thầu là kết hợp móng đơn với gia cố cừ tràm.

Công thức tính thể tích móng đơn

Công thức tính thể tích móng đơn sẽ phụ thuộc vào hình dạng thiết kế của móng. Mỗi loại móng có hình dạng khác nhau sẽ có công thức tính thể tích riêng biệt. Do đó, chỉ khi xác định đúng hình dạng móng, ta mới có thể áp dụng công thức tính toán chính xác cùng các thông số cần thiết.

Công thức tính theo hình dạng đáy móng:

• Móng tam giác: S = (b.h)/2.
• Móng chữ nhật: S = a.b.
• Móng tròn: S = πR².
• Móng vành khuyên: S = (π(D² - d²))/4.
• Móng thang: S = ((a+b)/2)*h.
• Móng vuông: S = a².
• Móng lập phương: V = a³; Sxq = 4.a².
• Móng hộp: V = a.b.c; Sxq = 2.(a.c + b.c).
• Móng đống cát: V = (h/6)[a.b + (a + a1).(b + b1) + a1.b1].
• Móng ống: V = (π/4).h.[D² - d²]; Sxq = π.h.D.

Công thức tính móng đơn cơ bản

Khi tải trọng đặt đúng vị trí trọng tâm: P ≤ R.

Khi tải trọng lệch khỏi tâm móng: P ≤ 1.2 R

Công thức tính đơn giản: R = m(A.y.b + B.q + D.c)

Trong đó:

• b: chiều rộng của bề mặt đáy móng.
• q: tải trọng tác động lên một bên của móng.
• c: lực dính của nền đất tính theo đơn vị.
• A, B, D: các thông số phụ thuộc vào các góc ma sát trong của đất.
• M: hệ số xác định điều kiện làm việc của nền móng đơn.

Tính toán móng đơn qua Excel

Bài viết trên đã tổng hợp đầy đủ thông tin về móng đơn. Hy vọng rằng bạn sẽ tìm thấy những kiến thức hữu ích. Đừng quên theo dõi các bài viết khác trên Mytour.vn nhé!

Nguồn tài liệu tham khảo:

1. “Pad/Isolated Footing”
https://www.finesoftware.eu/geotechnical-software/solutions/shallow-foundations/isolated-footing-pad-foundation/
2. “What is Isolated footing? Its types, when to use, Advantages and Disadvantages”
https://www.civilknowledges.com/isolated-footing/
3. “What is an Isolated Footing?” – Jaydutt Tailor
https://gharpedia.com/blog/what-is-an-isolated-footing/

Nguyễn My