Tính toán móng cừ tràm – Dự toán số lượng cừ tràm chính xác

Quy trình tính toán và thiết kế móng cọc tràm trên nền đất yếu

Cừ tràm là một trong những vật liệu xây dựng kinh tế nhất trong những thập kỷ trước. Cây cừ tràm được phân bổ ở một số nước Đông Nam Á và Châu Úc trong đó có Việt Nam. Ở nước ta cây tràm được phân bổ chủ yếu ở đồng bằng Nam Bộ và một số tỉnh duyên hải miền Trung. Cây cừ tràm thường được dùng để xử lý cho nền đất yếu, làm bột gỗ công nghiệp, làm cột chống, thủ công mỹ nghệ,… Quá trình tính toán được thực hiện dưới bài viết này như sau.

Phương pháp sử dụng cọc cừ tràm

Cây này thích hợp với đất sình lầy bùn sét ngập nước. Đặc tính là loại cây thân gỗ có thớ dọc cứng dẻo, có sức chịu tải cao.Trong điều kiện môi trường ẩm ướt quanh năm cọc cừ tràm có khả năng bền với nước hơn 60 năm. Có một số ý kiến nhận định rằng độ bền của cừ có thể lên đến hơn 100 năm không bị mục nát.

Đóng cừ tràm có một sức chịu tải rất thích hợp cho các công trình nhỏ và vừa đạt 8 tấn trên 1m2 sau khi gia cố.

Các loại đất dùng cừ tràm 

Cây cừ tràm về đặc tính rất ưa các vùng đất có độ ẩm cao và nhiều mạch nước ngầm. Điển hình là một số loại đất như sau: Cát bụi, sình bùn, đất sét,…

Trị số và tính chất tác dụng của tải trọng

Cây cừ tràm với thớ gỗ đặc cứng dẻo có khả năng chịu nén đơn: 

R’ > *D2/4 ( cây cừ tràm không bị phá hoại ) 

Do chỉ làm thử nghiệm tìm ra loại vật liệu có sức chịu tải tương đương đáp ứng với tải chịu bám 1T/m2 cho loại đất yếu có ứng suất p40 kg/cm². 

Thí nghiệm: cắt một đoạn cây cừ tràm tươi với độ dài = 8D. Đặt dưới 1 lực nén, gia tải dần đến P = 40kg/ cm2 < 0.5kg/cm² và đủ sức chịu để chuyển tải móng xuống sâu L = 4m. 

Đối với các loại gỗ như lim, sến, sồi, dổi,… thường có cường độ chịu lực dọc trục > 60kg/cm2 . Những lại không thích hợp để sử dụng gia cố nền móng vì sẽ rất nhanh bị khô mục nếu bị đóng xuống đất, hoặc giá thành quá cao.Ngoài ra việc nghiên cứu cây tràm về chịu nén, chịu uống 

Thiết kế cọc cừ tràm trong nền đất yếu cừ tràm

Cần có một đội ngũ chuyên nghiệp và nhiều năm kinh nghiệm để có thể đưa ra một bản thiết kế chuẩn xác. Thiết kế cọc cừ tràm trên nền đất yếu sẽ là một bản thiết kế giúp gia cố tầng đất nền dựa trên những thông số đã kiểm chứng cụ thể.

Tiêu chuẩn chọn các loại cừ tràm

Có hai loại được sử dụng phổ biến và đạt hiệu quả cao đó là loại cừ tràm đường kính gốc 8 -10cm (gọi là cừ tràm D80) và đường kính gốc 10 – 12cm (gọi là D100). Ngoài ra còn khá nhiều các loại cừ tràm khác nhau. Có loại thì nhỏ hơn thì sử dụng cho những công trình có tải trọng nhẹ. Còn loại lớn quá khổ thường được sử dụng để làm cây chống giàn giáo,..

Cừ tràm được đóng vào đất thông thường với cao trình đầu cừ ±0.20 so với mặt nước ngầm ổn định thấp nhất để cây cừ tràm luôn được ngập nước hoặc thẩm thấu mao dẫn luôn ẩm đến đầu cừ. Cây cừ tràm dùng làm cọc thì thân phải suông thẳng và dài > 4m; sau khi vạt nhọn bỏ ngọn, phần sử dụng đóng ngập vào đất ít nhất > 3.50m

Cách tính toán móng cừ tràm

Tùy vào đường kính trung bình thực tế của cây cừ mà thay vào công thức tính toán móng cừ tràm.

Tính toán và dự toán số lượng cừ tràm

Công thức dự toán được áp dụng như sau:

N = 4000 * (e0 – eyc) / (pi * d ^ 2 * (1 + e0))

Trong đó:    

N: Dự toán số lượng cừ tràm cụ thể.

d: Quy cách đường gốc của cừ tràm.

e0: Số liệu độ rỗng tự nhiên của đất nền.

eyc: Số liệu độ rỗng yêu cầu của đất nền.

Công thức tính số lượng cừ tràm trên 1 m2

Tải tác động trên mặt cọc đất cốt tràm (đáy đế móng):

P = Ps + Pt + Pp

Sức chịu trên mỗi đầu cừ

Px = D * L * C

Số cừ tràm

Nx = Na * Nb = P*/Px

Trong đó: 

P = Tải tác động tại đáy đế móng.

Ps = Trọng lượng khối móng bê tông cố thép ( BTCT ).

Pt = Trọng lượng khối đất cát đắp lại hố móng.

Pp = Tải trọng truyền xuống chân cột.

Px = Sức chịu tải trên đầu cừ.

D = Đường kính trung bình của cây tràm.

L = Chiều dài hữu dụng của cừ tràm.

C = Lực dính đất nền (số liệu địa chất).

Nx = Tổng số cừ tràm tính toán cần thiết cho móng.

Na = Số cừ tràm phân bố theo cạnh a

Nb = Số cừ tràm phân bố theo cạnh b

Tính toán cừ tràm của nguyễn xuân năng

Tính toán cừ tràm của Nguyễn Xuân Năng là một quyển giáo trình thực nghiệm về phương tính toán cừ tràm. Được các nhà toán học xem xét và đánh giá tốt nhất trong nhiều phương pháp. Hiện nay trên mạng chưa có tài liệu chính xác về tài liệu này của nguyễn xuân năng. 

Kết luận

Sau khi tính toán ta thấy cừ tràm phù hợp thể sử dụng để gia cố nền móng cho những công trình nhà ở dưới 5 tầng. Phần lớn các công trình nhà ở, nhà phố, biệt thự và công trình trong sài gòn từ những  năm trước 1975 đều sử dụng móng cừ tràm. Đến nay cây cừ tràm vẫn đang còn là một loại vật liệu xây dựng thông dụng và kinh tế.