Các dự án giao thông thường bao gồm những công trình nhỏ như biển báo, tín hiệu và hệ thống chiếu sáng. Do các kết cấu này vừa tương đối cao vừa nhẹ, tải trọng chi phối trong thiết kế móng của chúng gần như luôn là tải gây lật do gió hoặc do các tay đòn công xôn. Vì vậy, mô men tác dụng tại vị trí liên kết với móng thường lớn hơn đáng kể so với tải trọng dọc trục do tĩnh tải của kết cấu.
Các spread footing phải chống lại các mô men này bằng cách truyền mô men vào một diện tích chịu lực hữu hiệu bị thu hẹp do độ lệch tâm lớn; vì vậy, spread footing dùng để đỡ biển báo, tín hiệu và hệ thống chiếu sáng thường có kích thước lớn. Hầu hết các cơ quan đã phát triển các thiết kế tiêu chuẩn để đỡ các công trình nhỏ bằng các móng kiểu trụ đứng kích thước nhỏ, loại móng này kháng lực cắt ngang và mô men tác dụng hiệu quả hơn spread footing vì chúng phân bố tải trọng lên một diện tích bề mặt bên lớn.
Tuy nhiên, cũng có một số điều kiện nền đất, chẳng hạn như đất rất mềm, có thể phù hợp để đỡ các công trình nhỏ trên spread footing. Do tải trọng dọc trục của các công trình nhỏ thường không lớn, các xét đến độ lún có thể không phải là yếu tố chi phối sức chịu tải cho phép. Một ví dụ có thể là lớp sét mềm dày hoặc lớp bùn hữu cơ, vốn tạo ra sức kháng ngang kém ở vùng gần mặt đất đối với móng trụ hoặc móng cọc. Trong trường hợp này, một spread footing lớn có thể là phương án thay thế kinh tế cho một nhóm cọc.
7.1 Khảo sát địa kỹ thuật
Công tác khảo sát địa kỹ thuật đối với các công trình nhỏ cần bao gồm các nội dung xem xét tương tự như đã trình bày trong Chương 4, nhưng chiều sâu và tần suất thăm dò có thể được giảm bớt dựa trên việc xác định các điều kiện địa chất tương tự cho một nhóm công trình.
7.2 Ứng suất chịu tải cho phép
Ứng suất chịu tải cho phép đối với công trình nhỏ đặt trên móng nông tuân theo cùng các nguyên tắc và quy trình đã trình bày trong Chương 5.
7.2.1 Giới hạn độ lún
Việc xem xét độ lún đối với các công trình nhỏ cần bao gồm việc xác định mức độ nghiêng có thể xảy ra của móng khi đỡ một kết cấu cao và mảnh. Sự nghiêng nhìn thấy được của các cột tín hiệu và tháp chiếu sáng, dù không nhất thiết gây ra vấn đề cho chức năng của kết cấu, chắc chắn sẽ bị công chúng nhận thấy và phản ánh. Tuy nhiên, như đã đề cập ở trên, tải trọng chi phối thiết kế có thể là tải trọng gió, là tải trọng tạm thời nên không có khả năng tác dụng đủ lâu để gây ra độ lún cố kết trong đất dính. Tuy vậy, nếu kết cấu có tay đòn công xôn, thì cần tính toán độ lún cố kết và khống chế trong các giới hạn cho phép.
Cần kiểm tra khả năng xảy ra chênh lệch lún của các gối đỡ cầu biển báo nếu ứng suất chịu tải tác dụng đủ lớn để gây ra độ lún cố kết.
7.2.2 Giới hạn sức chịu tải
Như đã nêu ở mở đầu mục này, móng nông có thể kinh tế khi gặp đất mềm, sâu. Tuy vậy, trong các loại đất này có thể xuất hiện cơ chế cắt đục lỗ (punching). Trong trường hợp đó, khi tính sức chịu tải cực hạn, cần áp dụng hệ số giảm 1/3 đối với các tham số sức kháng của đất như trình bày ở Mục 5.2.3.6.
7.3 Lật
Như đã nêu trong Mục 6.4.1, không cần tính toán hệ số an toàn chống lật nếu độ lệch tâm nằm trong các giới hạn quy định nhất định, tức là các giới hạn bảo đảm không xuất hiện ứng suất chịu tải âm. Đối với các kết cấu nhẹ có mô men lật lớn, các tiêu chí thiết kế này có thể quá bảo thủ. Cần nhớ rằng giả thiết về sự phân bố ứng suất thực tế bên dưới một spread footing là móng hoàn toàn cứng so với đất nền. Đối với các spread footing rộng cần dùng để chống lại mô men lật do, chẳng hạn, tay đòn của cột tín hiệu gây ra, thì giả thiết cứng tuyệt đối này là không phù hợp. Cả móng và đất đỡ bên dưới sẽ cùng biến dạng dưới tải trọng tác dụng, và ứng suất sẽ phân bố lại tương ứng.
Nếu cho phép độ lệch tâm vượt quá các giới hạn nêu trong Mục 6.4.1 đối với móng của công trình nhỏ, thì cần thực hiện tính toán riêng về chống lật. Hệ số an toàn chống lật tối thiểu (tức là tỷ số giữa mô men chống lật và mô men gây lật công trình) nên lớn hơn khoảng 2.0 đối với tĩnh tải thường xuyên và lớn hơn khoảng 1.5 đối với các tải trọng tạm thời ít xuất hiện, chẳng hạn như lực gió cực đại.
Hỗ trợ duy trì trang:
Tôi xây dựng trang này để chia sẻ các tài liệu kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế hạ tầng giao thông.
Nếu bạn thấy nội dung hữu ích và muốn góp phần duy trì trang hoạt động bền vững, tôi rất trân trọng mọi sự ủng hộ.