Lời giới thiệu

Tiêu chuẩn TCVN 10304:2025 là phiên bản mới thay thế cho TCVN 10304:2014 về thiết kế móng cọc, được biên soạn trên cơ sở tham khảo và đối chiếu với các tiêu chuẩn quốc tế như SP 24.13330.2021 (sửa đổi năm 2023), SP 446.13330.2019, và AIJ 2019. Tiêu chuẩn do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng (IBST) chủ trì biên soạn, theo đề nghị của Bộ Xây dựng, được Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định và Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Phiên bản mới kế thừa nhiều nội dung từ tiêu chuẩn trước đó, đồng thời cập nhật, hiệu chỉnh để tiệm cận với hệ thống Eurocode, đảm bảo tính tương thích với các quy chuẩn và tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành như QCVN 03:2022/BXD, QCVN 02:2022/BXD, TCVN 5746:2024, và TCVN 2737:2023.

Bài viết này sẽ tổng hợp và phân tích những điểm cập nhật quan trọng mà kỹ sư kết cấu cần đặc biệt lưu ý khi áp dụng TCVN 10304:2025 vào thực tiễn thiết kế và thi công móng cọc.

Tham khảo ngay khóa học: Thiết kế nền móng công trình tại Vietcons Education!!!

1. Mở rộng phạm vi tính toán sức chịu tải cọc

Tiêu chuẩn cho phép tính toán sức chịu tải cho nhiều loại cọc hơn:  cọc chống, cọc đóng/ép, cọc nhồi/khoan, cọc vít, cọc ống thép, cọc liên hợp...

Giúp kỹ sư linh hoạt lựa chọn giải pháp móng phù hợp với điều kiện địa chất và kết cấu.

2. Hệ số an toàn

• Bỏ hệ số điều kiện làm việc (γ₀​) trong tiêu chuẩn cũ.

• Cập nhật hệ số γ_n theo cấp hậu quả công trình (C1, C2, C3) từ QCVN 03:2022, nhưng giá trị cao hơn (bằng 1,0; 1,15 và 1,20 lần lượt đối với cấp C1, C2 và C3)

• Hệ số tin cậy γ_k đối với cọc chịu nén: hiện nay chỉ còn phụ thuộc vào phương pháp xác định sức chịu tải (tính toán hoặc thí nghiệm hiện trường), không còn xét đến số lượng cọc trong đài như quy định trước đây (ngoại trừ các công trình thủy lợi).

• Hệ số tin cậy γ_k đối với cọc chịu kéo: vẫn phụ thuộc vào số lượng cọc trong đài, giữ nguyên như quy định trong TCVN 10304:2014.

3. Kiểm tra phản lực đầu cọc N_d

• Công thức phân phối nội lực (mô hình đài tuyệt đối cứng) chỉ dùng cho tính sơ bộ.

• Cho phép dùng phần mềm phân tích số (FEM) để kiểm tra cuối cùng.

• Khi tính N_d, cần tính cả trọng lượng bản thân cọc và áp dụng hệ số tin cậy theo TCVN 2737.

• Cho phép xét hiệu ứng tăng cường sức chịu tải đất nền dưới nhóm cọc lớn.

• Nếu tính móng cọc có xét tải gió và cần trục, tải trọng cho phép của cọc biên được tăng 20% (trừ móng cột đường dây điện).

4. Sức chịu tải cọc theo đất nền

• Cọc chống: Bổ sung công thức tính trên đá, yêu cầu thử nén tĩnh với đá phong hóa (C2, C3).

• Cọc ma sát (cọc treo):

  • Phương pháp cổ điển (tra bảng theo chỉ tiêu cơ lý) được mở rộng đến sâu 40m.

  • Trường hợp mũi cọc đặt trên đất rời hoặc sét IL > 0.6 bắt buộc thử nén tĩnh (TCVN 9393).

  • Phương pháp SPT (Phụ lục D): cập nhật theo AIJ, áp dụng cho nhiều loại cọc và bổ sung giới hạn sức kháng mũi, ma sát.

  • Giá trị thiết kế cọc nhỏ hơn tiêu chuẩn cũ:

    • Cọc nhồi: q_b = 120N (trước đây 150N).

    • Cọc ép: q_b = 6cu, fs = 2.0N (trước đây 9cu, 3.3N).

• Bổ sung tính theo CPT – Mục 7.3.4.

•  Loại bỏ phương pháp xác định sức chịu tải của nền đất dựa trên chỉ tiêu cường độ (C, φ) thu được từ thí nghiệm trong phòng.

5. Sức chịu tải cọc theo vật liệu

Mục 7.1.5.3: Phân loại rõ ràng hệ số γ_cb′​ , phản ánh ảnh hưởng của phương pháp thi công đến cường độ bê tông của cọc nhồi, khoan, barrette.

6.  Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang

TCVN 10304:2025 có những điều chỉnh quan trọng trong việc kiểm tra cọc chịu tải ngang:

• Giảm hệ số nền ngang K: Tính toán chuyển vị ngang phù hợp và an toàn hơn.

• Sơ đồ tính toán cọc chịu tải trong ngang, quy định rõ với từng cấp hậu quả công trình:

  • C1, C2: Cho phép giả thiết tải ngang phân bố đều nếu đài cứng, cọc đứng, cùng tiết diện → Dùng mô hình dầm trên nền đàn hồi.

  • C3: Bắt buộc xét tương tác nhóm cọc → Dùng phần mềm chuyên dụng, mô hình phi tuyến, kiểm tra theo A.4–A.8 phụ lục A.

6.  Tính lún móng cọc

Tính toán độ lún móng cọc (cọc ma sát) được chia thành các trường hợp:

1. Cọc đơn → tính theo mục 7.4.2.

2. Nhóm cọc nhỏ (n ≤ 25) → tính theo 7.4.3, có xét đến ảnh hưởng tương tác giữa các cọc.

3. Nhóm cọc lớn (bãi cọc) → tính theo 7.4.4, dùng mô hình móng khối quy ước trên nền đất tự nhiên.

4. Móng bè – cọc hỗn hợp → khuyến nghị tính theo 7.4.5.

Phương pháp tính lún móng cọc theo khối móng quy ước (7.4.4 – cập nhật):

• Khối móng quy ước được xác định theo 3 trường hợp (xem Hình 4). Khi tính lún phải cộng thêm độ co ngắn thân cọc và phân phối tải theo độ cứng để xét chênh lệch chiều dài cọc.

7.  Bổ sung phương pháp xác định sơ bộ lực ép cọc max

• Sơ bộ dựa vào loại đất và điều kiện xuyên cọc;

• Không yêu cầu bắt buộc.

8. Yêu cầu về cấu tạo móng cọc

Bổ sung chi tiết về cấu tạo đài cọc, khoảng cách cọc, chiều dài cọc tối thiểu

8.1. Vật liệu bê tông và cốt thép

• Cọc BTCT thường, cọc khoan: ≥ B15

• Cọc BTCT ứng suất trước: ≥ B22.5

• Đài cọc: ≥ B15 (toàn khối), ≥ B20 (lắp ghép)

• Cốt thép: CB400-V hoặc CB500-V

8.2 Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài tối thiểu

• Phần nhô ra của đài: Giá trị tính từ mép cọc phải có xét đến dung sai của cọc (trước đây yêu cầu không nhỏ hơn 250mm).

8.3 Khoảng cách giữa cọc (Mục 8.13)

• Cọc ma sát (đóng/ép): Tối thiểu 3d (tính từ tâm cọc).

• Cọc chống: Tối thiểu 1,5d (tính từ tâm cọc).

• Cọc nhồi/cọc khoan/cọc ống: Tối thiểu 1,0 m (khoảng cách thông thủy).

• Cọc phun: Tối thiểu 3 lần đường kính cọc (tính từ tâm cọc).

• Cọc mở rộng hoặc cọc vít: Tối thiểu 0,5 m (đất sét) hoặc 1,0 m (đất khác) (khoảng cách thông thủy).

• Cọc xiên: Xác định theo kết cấu móng và yêu cầu an toàn.

8.4 Chiều dài cọc tối thiểu (Mục 8.14)

Lựa chọn chiều dài cọc (8.14):

• Phụ thuộc địa chất, cao độ đài cọc và khả năng thiết bị thi công.

• Mũi cọc phải đặt vào lớp đất chắc (không dưới 0,5m cho đất hòn lớn/sỏi/cát thô/sét IL≤0.1, hoặc 1,0m cho đất khác).

• Hạn chế cọc khoan tựa lên cát rời/sét IL >0.6 trừ trường hợp đặc biệt, cần thí nghiệm nén tĩnh.

• Cọc nhồi/khoan cần thí nghiệm nén tĩnh để kiểm tra chiều dài.

Cọc có chiều dài/đường kính khác nhau (8.25):

• Cho phép dùng cọc có chiều dài và đường kính khác nhau trong móng cọc/bè-cọc hỗn hợp.

• Chiều dài các cọc không được chênh lệch quá 30%.

• Cần tính toán tải trọng bổ sung truyền từ cọc ngắn hơn sang cọc dài hơn.

8.5. Khoảng cách tối thiểu từ cọc ép đến móng hiện hữu

Theo Mục 8.15, khoảng cách L_min phụ thuộc vào kích thước thiết bị ép cọc, nhưng tối thiểu phải ≥ 3 lần đường kính cọc.

9. Kiểm tra và thử nghiệm cọc

• Tăng tỷ lệ cọc thử tĩnh với công trình cấp C2, C3 (phụ lục F):

  • C2: ≥ 3 cọc, >1% tổng số

  • C3: ≥ 4 cọc, >1% tổng số

• Yêu cầu thí nghiệm cọc bằng tải trọng động (số lượng xem phụ lục F).

• Yêu cầu thí nghiệm đất theo SPT và CPT (phụ lục F).

10. Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm nén tĩnh

Theo TCVN 10304:2025, đối với móng công trình (trừ công trình thủy lợi), giá trị sức chịu đất nền giới hạn của cọc (R_u) được xác định thông qua độ lún, theo công thức:

s = ζ ⋅ s_u,mt ≤ 40 mm

Trong đó:

• s: Độ lún tính toán tương ứng với tải trọng Ru (không được vượt quá 40 mm).

• s_u,mt: Giá trị độ lún giới hạn trung bình của móng công trình đang thiết kế, quy định tại Bảng E.1 – Phụ lục E của tiêu chuẩn, áp dụng cho công trình mới.

• ζ (zeta): Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào loại đất dưới mũi cọc, được quy định như sau:

  • ζ = 0,35 nếu đất dưới mũi cọc là đất cát hoặc đất sét cứng đến dẻo cứng (IL ≤ 0,50) theo TCVN 5746.

  • ζ = 0,20 nếu là đất sét dẻo mềm đến chảy (IL > 0,50) theo TCVN 5746.

So sánh với TCVN 10304:2014

1. Hệ số ζ:

   • TCVN 2014: Hệ số ζ được lấy cố định là 0,2 cho tất cả các loại đất.

   • TCVN 2025: Đã phân biệt rõ hệ số ζ theo loại đất dưới mũi cọc, giúp kết quả tính toán phản ánh chính xác hơn điều kiện địa chất thực tế.

2. Độ lún đàn hồi bản thân cọc:

   • TCVN 2014: Có xét đến độ lún đàn hồi của bản thân cọc, đặc biệt khi cọc dài và mũi cọc nằm trong lớp đất ít bị nén.

   • TCVN 2025: Không còn tính đến thành phần độ lún đàn hồi của cọc trong công thức xác định độ lún s tương ứng với R_u.

3. Độ lún giới hạn (s_u,mt):

   • Hai tiêu chuẩn: Có giá trị độ lún giới hạn tương đương nhau đối với công trình mới.

   • TCVN 2025: Có bổ sung quy định mới về độ lún áp dụng cho các công trình cải tạo, điều này không được đề cập trong TCVN 2014.

11. Tính toán móng cọc trong vùng chịu động đất

• Mục 12 của TCVN 10304:2025 đã bổ sung các yêu cầu và phương pháp tính toán móng cọc trong khu vực chịu tác động động đất mạnh 0,1g ≤ (a_gR​⋅S) ≤ 0,4g, đảm bảo đồng bộ với TCVN 9386 về thiết kế công trình chịu động đất.

• Nếu (a_gR⋅S) < 0,1g ⇒ không cần xét đến tác động động đất khi thiết kế móng cọc.

12. Phân tích tương tác cọc – đài – nền

Hướng dẫn rõ hơn về:

• Tương tác nhóm cọc
• Mô hình P-y, T-z khi dùng phần mềm
• Chấp nhận và bổ sung các yêu cầu khi sử dụng phần mềm địa kĩ thuật thiết kế.

......

.....

....

Còn tiếp theo dõi thêm nhé!

Tham khảo ngay khóa học: Thiết kế nền móng công trình tại Vietcons Education!!!

CÁM ƠN QUÝ ĐỘC GIẢ ĐÃ QUAN TÂM VÀ THEO DÕI BÀI VIẾT CỦA VIETCONS.EDU.VN !

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR