Bài giảng Thiết kế xây dựng cống

BÀI GIẢNG 
THIẾT KẾ XÂY DỰNG 
CỐNG 
Thành phó Hồ Chí Minh 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 2 
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CỐNG 
PHỤ LỤC Trang 
Chương I Mở đầu 3 
 Đ 1.1. Giới thiệu chung về cống 3 
 Đ 1.2. Phân loại và cấu tạo chung cống 4 
1.2.1 Phân loại cống 4 
1.2.2 Các bộ phận cơ bản của cống 5 
Đ 1.3. Đặc điểm cống vùng sườn núi 8 
Chương II Đặc điểm và cấu tạo các loại cống 10
Đ 2.1. Cống tròn bê tông cốt thép 10 
2.1.1 Đặc điểm và phạm vi sử dụng 10 
2.1.2 Cấu tạo 10 
Đ 2.2. Cống vòm gạch, đá, bê tông 13 
2.2.1 Đặc điểm và phạm vi sử dụng 13 
2.2.2 Cấu tạo 14 
Đ 2.3. Cống bản chìm 16 
2.3.1 Đặc điểm và phạm vi sử dụng 16 
2.3.2 Cấu tạo cống bản chìm 16 
Đ 2.4. Cống gỗ và cống kim loại 17 
2.4.1 Cống gỗ 17 
2.4.2 Cống kim loại 18 
Chương III Thiết kế cống 19 
Đ 3.1. Khái niệm 19 
Đ 3.2. Các tài liệu cần thiết cho thiết 19 
Đ 3.3. Chọn loại cống 20 
3.3.1 Nguyên tắc 20 
3.3.2 So sánh giữa cống và cầu nhỏ 20 
Đ 3.4. Tính toán khẩu độ cống 21 
 3.4.1 Các chế độ chảy của nước trong cống 21 
 3.4.2 Tính toán khẩu độ cống 22 
 3.4.3 Lưu ý 23 
 3.4.4 Ví dụ tính toán 25 
Đ 3.5. Xác định vị trí cống 25 
3.5.1 Sự tương quan giữa tuyến đường và các dòng nước 25 
3.5.2 Nguyên tắc bố trí cống 26 
3.5.3 Bố trí cống trên bình đồ 26 
3.5.4 Bố trí cống trên cắt hình cắt dọc 28 
3.5.5 Xác định chiều dài cống 29 
Đ 3.6. Tính toán xói lở hạ lưu và gia cố lòng dẫn sau công trình 31 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 3 
3.6.1 Nguyên nhân xói lở lòng dẫn sau công trình 31 
3.6.2 Tính toán xói lở và gia cố hạ lưu công trình 32 
Đ 3.7. Nguyên lý tính toán kết cấu 34 
3.7.1 Tải trọng tính toán 34 
3.7.2 Sơ đồ tính toán 37 
Đ 3.8. Trình tự thiết kế và đồ án thiết kế 37 
3.8.1 Trình tự thiết kế 37 
3.8.2 Đồ án thiết kế 38 
Chương IV Xây dựng và sửa chữa cống 39 
Đ 4.1. Khái niệm 39 
Đ 4.2. Công tác chuẩn bị 39 
4.2.1 Chế tạo các cấu kiện lắp ghép 39 
4.2.2 Tổ chức và bố trí kho bãi chứa vật liệu, cấu kiện và nơi chế tạo các 
cấu kiện đúc sẵn 
41 
4.2.3 Xếp dỡ và vận chuyển cấu kiện 41 
4.2.4 Đo đạc và định vị cống trên thực địa 42 
Đ 4.3. Đào hố móng 43 
Đ 4.4. Xây dựng móng cống 43 
4.4.1 Móng lắp ghép 43 
4.4.2 Móng đúc liền khối 44 
Đ 4.5. Xây dựng đầu cống và thân cống 45 
4.5.1 Lắp ghép bằng cơ giới 45 
4.5.2 Lắp đặt bằng thủ công 46 
Đ 4.6. Đắp đất xung quanh cống và gia cố thượng hạ lưu 47 
Đ 4.7. Xây dựng cống vòm, cống bản 48 
Đ 4.8. Xây dựng cống dốc vùng núi dốc 50 
Đ 4.9. Tổ chức xây dựng cống 50 
Đ 4.10. Xây dựng lại và sửa chữa cống 51 
4.10.1 Xây dựng lại cống 51 
4.10.2 Sửa chữa cống 52 
Phụ lục 53 
Tài liệu tham khảo 54 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 4 
Ch­¬ng I 
MỞ ĐẦU 
Nội dung: 
 Giới thiệu chung về cống 
 Phân loại và cấu tạo chung cống 
 Đặc điểm cống vùng sườn núi 
§ 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỐNG 
- Cống là một công trình nhân tạo khá phổ biến trên một tuyến đường. Tác dụng chủ yếu 
của cống là dùng để thoát nước của các dòng chảy thường xuyên hay định kỳ chảy qua 
phía dưới nền đắp, ngoài ra cống còn làm đường chui dân sinh. 
- Khẩu độ cống là chiều rộng lớn nhất của tiết diện thoát nước. Trường hợp cống có nhiều 
lỗ thì khẩu độ được tính bẳng tổng số khẩu độ của mỗi lỗ. 
- Số lượng các công trình thoát nước trên tuyến phụ thuộc vào điều kiện địa hình, khí hậu 
trong đó cống chiếm 80%-:-90% số lượng các công trình thoát nước. Ở Việt Nam đối với 
đường cấp IV miền núi trung bình 1km đường có 4-:-9 cái cống. Giá thành xây dựng 
cống thường chiếm 10%-:-20% giá thành toàn bộ tuyến. 
- Cống khác cầu nhỏ ở chỗ là nước chảy trong cống không những chỉ có chế độ chảy 
không áp mà còn có loại chảy có áp hoặc bán áp và chiều cao đất đắp trên đỉnh cống (kể 
cả chiều dày kết cấu áo đường) tối thiều là 0,5m (đối với đường ôtô) còn đối với đường 
sắt tối thiểu là 1,0m. 
- Khi giá thành xây dựng cống và cầu như nhau thì việc lựa chọn dùng cống có những ưu 
điểm sau: 
+) Cống không làm thay đổi các điều kiện chuyển động của xe ôtô chạy trên đường 
khi qua vị trí cống; không hạn chế mặt đường và lề đường; không yêu cầu thay đổi 
loại kết cấu mặt đường trên cống. 
+) Việc bố trí cầu trên đường cong (cong bằng hoặc cong đứng) hay trên đường dốc 
thường gây nên sự phức tạp về kết cấu; song đối với cống có thể bố trí một cách 
dễ dàng với bất kỳ một tổ hợp nào của biểu đồ và trắc dọc mà vẫn không gây nên 
sự phức tạp của kết cấu. 
+) Do nằm sâu dưới nền đường nên sự tăng tải trọng của đoàn xe ít ảnh hưởng đến 
cống. Vì vậy khi nâng cấp đường (tăng cấp tải trọng) ít khi phải tăng cường cống 
(nhất là khi chiều cao đất đắp trên đỉnh cống 2m). 
+) Người ta chỉ dùng cầu khi mà cống không thể đảm bảo thoát hết nước chảy qua 
đường. 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 5 
§ 1.2. PHÂN LOẠI VÀ CẤU TẠO CHUNG CỐNG 
1.2.1 Phân loại cống 
(a). Theo vật liệu xây dựng: 
+) Cống gạch: chủ yếu là cống vòm gạch; 
+) Cống đá: có thể làm thành cống bản hoặc cống vòm đá. Cống đá thường rẻ, chi 
phí bảo dưỡng thấp; 
+) Cống bê tông: thường là cống tròn 4 khớp, cống vòm. Ưu điểm là tiết kiệm được 
cốt thép, dễ đúc; nhược điểm dễ bị hư hỏng nếu thi công không tốt, khó sửa chữa; 
+) Cống bê tông cốt thép (BTCT): thường là cống tròn, cống bản, cống hình hộp 
hoặc cống vòm. Ưu điểm là bền chắc dễ vận chuyển và lắp ghép. Nhược điểm là 
tốn cốt thép. Cống hộp thường có giá thành cao; 
+) Cống gỗ; 
+) Cống kim loại,... 
(b). Theo hình thức cấu tạo chia thành: 
+) Cống tròn: đường kính cống thường là 0,75-:-2,0m. Đặc điểm chịu lực tốt, thích 
hợp với các loại nền móng, giá thành tương đối thấp. Tuy nhiên không sử dụng 
được ở những nơi nền đắp thấp; 
+) Cống bản nắp: do đặc điểm chịu lực của tấm bản nên có thể bố trí ở những nơi đắp 
thấp và cũng có thể làm thành cống bản nổi; 
+) Cống vòm; 
+) Cống hộp: thích hợp với những chỗ nền móng tương đối yếu, lưu lượng thoát 
nước tương đối lớn hoặc dùng làm cống chui dân sinh. Giá thành cao, thi công 
phức tạp; 
(c). Dựa theo tình hình đất đắp trên cống chia thành: 
+) Cống chìm: chiều cao đất đắp trên cống 50cm, thích hợp với những đoạn nền 
đường đắp cao hay suối sâu; 
+) Cống nổi: đỉnh cống nằm ngay dưới lớp kết cấu áo đường hoặc nằm tực tiếp trên 
bề mặt xe chạy. Loại cống này thích hợp với những đoạn nền đường đắp thấp hay 
các đoạn mương rãnh nông. 
(d). Dựa theo tính chất thuỷ lực: 
+) Cống chảy không áp: khi chiều sâu mực nước ở cửa vào nhỏ hơn chiều cao miệng 
cống, mực nước trên toàn bộ chiều dài cống thường không tiếp xúc với đỉnh cống. 
Loại này thường dùng cho phần lớn các loại cống; 
+) Cống chảy bán áp: khi chiều sâu mực nước ở cửa vào tuy lớn hơn chiều cao cửa 
cống, nhưng nước chỉ ngập miệng mà không ngập trên toàn bộ chiều dài cống; 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 6 
+) Cống chảy có áp: chiều sâu mực nước ở cửa vào lớn hơn chiều cao cửa cống, 
dòng chảy trong phạm vi toàn chiều dài cống đều chảy đầy, không có mặt tự do. 
Loại này thường sử dụng ở những vị trí có suối sâu, nền đường đắp cao và không 
gây ngập lụt cho ruộng đồng; 
+) Cống xi-phông: thường dùng khi nền đường đắp thấp, mực nước hai bên đường 
thường cao hơn của cống và nhất là với các tuyến đường cắt qua mương tưới tiêu 
thuỷ lợi. Cửa vào của cống xi-phông phải bố trí theo kiểu giếng thẳng đứng bao 
gồm cả bộ phận chống lắng đọng. Cống xi-phông cần phải đảm bảo không bị thấm 
nước ra ngoài. 
(e). Theo số lỗ của cống: 
+) Cống đơn 
+) Cống đôi 
+) Cống ba, thậm chí bốn. 
 Cống đơn Cống đôi 
Cống ba 
H×nh 1- 1. Phân loại cống theo số lỗ 
1.2.2 Các bộ phận cơ bản của cống 
Cấu tạo một cống bao gồm 3 bộ phận cơ bản như sau: 
 Đầu cống 
 Thân cống 
 Móng cống 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 7 
H×nh 1- 2. Các thành phần cấu tạo cơ bản của cống 
1- đốt cống ; 2- tường đầu cống ; 3- tường cánh cống ; 4- gia cố sân cống 
5- móng thân cống ; 6- móng đầu cống ; 7- khe nối đốt cống ; 8- đất đắp trên cống 
(a). Đầu cống 
- Tác dụng: 
+) Điều tiết dòng nước chảy vào và chảy ra khỏi cống; 
+) Giữ ổn định cho mái dốc nền đắp hai đầu cống; 
+) Giữ ổn định cho cống không bị dịch chuyển dọc. 
- Các bộ phận cơ bản của đầu cống gồm có: 
+) Tường đầu, tường cánh được xây bằng đá hộc, gạch nung hoặc bê tông M150. 
Mặt ngoài cống và phần tiếp giáp giữa tường đầu với nền đất trát lớp vữa xi măng 
M100 dày 1cm. 
+) Sân cống và gia cố thượng, hạ lưu cống. 
- Các dạng đầu cống: Có nhiều kiểu khác nhau nhưng phổ biến gồm có các kiểu sau 
đây: 
+) Kiểu hành lang: 
 Đặc điểm: có hai tường kéo dài song song với tim cống, được uốn cong ở hai 
đầu ngoài và có chiều cao không đổi. 
 Ưu điểm: cải thiện tốt điều kiện dòng chảy, tổn thất thuỷ lực nhỏ mặt khác do 
có hai tường kéo dài song song nên bậc nước dầu tiên trước cống bị đẩy lùi và 
nằm hoàn toàn ngoài đầu cống mà không rơi vào trong thân cống. 
 Nhược điểm: tốn vật liệu và thi công tương đối phức tạp. 
+) Kiểu tường cánh chéo: 
 Đặc điểm: Là dạng cải tiến của kiểu hành lang, có hai tường cánh được đặt mở 
rộng đầu ra phía ngoài và chiều cao thay đổi dần, phù hợp với độ dốc của mái 
dốc nền đường. Góc mở tốt nhất của tường cánh so với tim cống khoảng 300 
đối với tường cánh thượng lưu và từ 120-:-150 đối với tường cánh hạ lưu. 
Trường hợp lưu tốc hạ lưu không lớn lắm thì dùng chung góc mở 300 cho cả 2 
phía. 
 Ưu điểm: cải thiện tốt diều kiện dòng chảy, tổn thất thuỷ lục nhỏ và cấu tạo 
đơn giản dễ thi công. Vì vậy đây là loại được sử dụng rất phổ biến. 
 Nhược điểm: bậc nước đầu tiên trước cống không nằm hoàn toàn ở ngoài đầu 
cống mà rơi một phần vào trong thân cống. Để khắc phục và tăng khả năng 
thoát nước cho cống có thể tôn cao đoạn thân cống kề với đầu cống thượng 
lưu. 
+) Kiểu 1/4 nón: 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 8 
 Đặc điểm: gồm tường đầu và hai phần 1/4 hình nón. Kiểu này có đặc điểm 
tương tự kiểu tường cánh chéo. 
 Ưu điểm: so với kiểu tường cánh chéo thì tiết kiệm được bê tông hai tường 
cánh mà thay bằng hai khối đất 1/4 nón có mặt ngoài lát đá. 
 Nhược điểm: việc xây dựng hai khối 1/4 nón tương đối phức tạp. 
+) Kiểu tường đầu và kiểu cổ áo: 
 Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ thi công và tốn ít vật liệu. 
 Nhược điểm: không cải thiện điều kiện dòng chảy của dòng nước qua cống 
dẫn đến tổn thất thuỷ lực lớn. 
+) Kiểu hình loa: 
 Ưu điểm: có hình dạng phù hợp với dòng chảy, đảm bảo điều kiện của dòng 
nước qua cống là tốt nhất, giảm sức cản thuỷ lực. 
 Nhược điểm: thi công tương đối phức tạp. 
(b). Thân cống 
- Là bộ phận chủ yếu của cống cho nước thoát qua dưới nền đường và chịu toàn bộ tải 
trọng của đất xung quanh và của đoàn xe tác dụng lên nó. 
- Tải trọng tác dụng không phân bố đều theo chiều dọc cống: phần giữa cống có trị số 
lớn nhất sau đó giảm dần về hai phía đầu cống, do đó nền đất dưới cống thường bị 
lún không đều dẫn đến cống dễ bị uốn dọc hoặc bị nứt vỡ. Do đó người ta thường 
chia thân cống thành các đoạn, ở giữa các đoạn bố trí một khe phòng lún bằng các vật 
liệu đàn hồi như đay tẩm bitum, matit bitum,... được nhét đầy và kín các khe tránh 
cho nước không bị thấm xuống nền đất. 
- Đối với các loại cống tròn thi công lắp ghép người ta thường đúc cống thành các 
đoạn nhỏ có chiều dài 1 đốt là 1m, còn đối với các loại cống thi công đổ liền tại công 
trường (cống hộp) người ta thường chia ra làm nhiều đoạn, mỗi đoạn có chiều dài 
thường 3-:-5m. 
1
2
H×nh 1- 3. Sơ đồ tải tọng tác dụng dọc theo thân cống 
1- áp lực tác dụng do hoạt tải ; 2- áp lực tác dụng do tĩnh tải 
(c). Móng cống 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 9 
- Có tác dụng truyền và phân chia áp lực của tải trọng xuống nền đất và giữ ổn định 
cho cống theo phương thẳng đứng. Trong một số trường hợp móng hai đầu cống còn 
có tác dụng giữ ổn định dọc cống, không cho cống bị trôi và chống thấm nước vào 
nền đất dưới móng cống. 
- Móng cống có cấu tạo tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật của công 
trình. Thông thường nền móng của cống được chia làm 3 loại bao gồm: 
+) Loại I: móng cống đặt trên nền đất thiên nhiên. Loại móng này áp dụng đối với 
loại đất nền là sỏi cuội, cát chặt, sét cứng có cường độ > 2,5kg/m2. Cao độ đặt 
cống trên mực nước ngầm tối thiểu là 0,3m. 
+) Loại II: móng cống là một lớp đệm đá dăm trộn cát. Loại móng này áp dụng đối 
với nền là đá phong hoá hoặc lớp đất sét, cát hạt nhỏ, nền đất không thoát nước. 
+) Loại III: móng được xây bằng đá có cường độ 40kg/m2 trở lên hoặc gạch mác 
M100 xây bằng vữa xi măng mác M100, làm bằng bê tông hoặc BTCT lắp ghép. 
Loại móng này được áp dụng đối với tất cả các loại đất sét, đất cát có cường độ 
tính toán lớn hơn ứng suất tính toán dưới đất móng. 
- Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo của các loại móng cống mà người ta lại chia ra làm loại 
là móng mềm và móng cứng. Móng cứng là loại móng cống được đặt trên nền đá tự 
nhiên hay móng đá xây, bê tông, bê tông độn đá hộc, hoặc BTCT. 
- Khi xây dựng các cống có mặt cắt ngang lớn trong nền đất yếu hoặc nền đất đắp cao 
hoặc cống có độ dốc lớn nên dùng kiểu móng cống dạng khối để tránh cho cống 
không bị biến dạng cục bộ do móng bị lún không đều. 
(d). Đất đắp trên cống 
- Để bảo vệ thân cống và lớp sơn phòng nước thì sau khi xây xong cống phải đắp ngay 
đất trên các đoạn cống, đất đắp trên cống dùng như loại đất đắp nền. Khi đắp phải 
chia thành từng lớp dày 15-:-20cm. 
§ 1.3. ĐẶC ĐIỂM CỐNG VÙNG SƯỜN NÚI 
Khi tuyến đường đi qua vùi đồi núi hiểm trở, sườn dốc lớn thì độ dốc mặt đất tự 
nhiên thường rất lớn vì vậy khi đặt cống thì độ dốc đáy cống cũng thường rất lớn. Để 
đảm bảo an toàn cho cống và thoát nước thì cần phải xây dựng các công trình phụ trợ 
ở thượng lưu và hạ lưu cống. 
Các công trình phụ trợ cho cống trên dốc lớn gồm có: dốc nước (loại có tiết diện 
không đổi và loại có tiết diện thay đổi); bậc nước (loại đơn, nhiều bậc, và loại bậc 
nước có giếng tiêu năng hoặc không có giếng tiêu năng); giếng tiêu năng,... 
(a) Dốc nước 
Là hình thức đem độ chênh cao của đáy suối phân bố trên một đoạn dài nào đó, được 
xác định bởi thế năng của dốc nước. 
(b) Bậc nước 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 10 
Là hình thức giảm đột ngột lưu lượng tập trung ở một (bậc đơn) hoặc nhiều mặt cắt 
(đa bậc) nhằm khắc phục độ chênh cao của đáy suối. 
(c) Giếng tiêu năng 
Là hình thức giảm thế năng và lưu tốc trong một cự ly ngắn. 
Khi lưu lượng dòng nước nhỏ, nền đường nửa đào nửa đắp hoặc nền đắp thấp hoặc 
dòng nước phân tán thì thường phải xây hố thu ở đầu cống thượng lưu. 
Ngoài ra khi dòng chảy quanh co thì cần có biện pháp nắn dòng bên cạnh đó còn có 
các công trình phụ trợ khác như tường hay kè hướng dòng, mương dẫn, và mương 
thoát nước,.. 
1:  ...  thì có thể áp dụng phương 
pháp căng dây như sau: 
 Đánh dấu tim cống ở hai đầu cống bằng đinh hay cọc có cắm đinh. 
 Tim cống dùng thước thuỷ bình đặt trong lòng đốt cống trên tấm gỗ và quả 
rọi để xác định. 
 Luồn dây qua đốt cống và kéo căng theo 2 điểm đã đánh dấu vị trí tim cống. 
 Điều chỉnh cho vị trí tim quả rọi trùng đúng với tim cống (dây căng). Sau 
đó dùng đệm gỗ hay đá kê cho đốt cống khỏi xê dịch. 
§ 4.6 ĐẮP ĐẤT XUNG QUANH CỐNG VÀ GIA CỐ THƯỢNG HẠ LƯU 
- Công việc đắp đất xung quanh cống được tiến hành sau khi đã xây dựng xong các khe 
nối, tầng cách nước và kiểm tra đảm bảo chất lượng. 
- Đất đắp xung quanh cống dùng như loại đất đắp nền đường. Quá trình đắp đất phải 
đảm bảo không được dịch chuyển các đốt cống và không làm hư hỏng tầng cách 
nước. 
- Tiến hành đắp đồng thời hai bên chiều dài cống theo từng lớp dày 15-:-20 cm rồi đầm 
chặt kỹ từ hai bên vào giữa. Cần chú ý việc đầm nén đất ở nửa dưới của cống là khó 
đầm nhất. 
- Phạm vi đắp đất xung quanh cống tuỳ thuộc vào phương pháp đắp, phương tiện đắp, 
thiết bị đắp, đầm, thứ tự thi công cống trước hay sau khi thi công nền đường,... mà 
quyết định. 
- Nếu cống được thi công trước khi thi công nền đường thì đắp đất xung quanh cống 
phải đảm bảo ổn định của cống trong quá trình di chuyển của xe máy qua khi xây 
dựng nền đường sau này. 
- Chiều rộng đáy của nền đắp không được nhỏ hơn đường kính ngoài của cống cộng 
thêm 3-4m. Chiều cao đắp tối thiểu trên cống không nhỏ hơn 0,5m. Chiều rộng mỗi 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 51 
bên từ thành cống về mỗi bên không không nhỏ hơn hai lần đường kính cống. Mái 
dốc không lớn hơn 1/1. 
- Nếu cống được thi công sau khi thi công nền đường thì người ta chừa lại một khoảng 
trong phạm vi thi công cống hoặc cũng có thể thi công xong nền đường sau đó dùng 
máy đào tạo thành hố móng. Nếu dùng phương tiện máy san và đầm nén đất thì chiều 
rộng khoảng chừa ra không nhỏ hơn 10m và cách thành ngoài cống về mỗi bên không 
nhỏ hơn 2 lần đường kính cống và tối thiểu không nhỏ hơn 4m. 
- Nếu xây dựng cống hoàn toàn bằng thủ công thì chiều rộng hố đào cách thành cống 
về mỗi bên khoảng 1-:-1,5m. 
- Nếu nền đường được đắp bằng đất cứng hay đất có đá tảng khích thước >10cm thì 
phải dùng đất cát hay sét để đắp xung quanh cống và cao hơn đỉnh cống tối thiểu 
0,5m. Chiều rộng phần trên của phần đắp này không được nhỏ hơn chiều rộng cống 
cộng 0,5m về mỗi bên. 
- Việc gia cố lòng dẫn thượng hạ lưu và mái dốc nền đắp ở hai đầu cống có thể dùng đá 
lát khan hoặc đá có trát vữa xi măng, hay bê tông,... 
- Việc gia cố mái dốc nền đắp sau khi đã lún hết. Thời gian lún của nền đắp được tính 
toán theo điều kiện xây dựng. Để tăng nhanh thời gian lún thì nền đắp phải được đầm 
chặt thật kỹ. 
- Trật tự gia cố được tiến hành từ dưới lên và trong ra ngoài. Đối với mái dốc nền đắp 
và gia cố hình nón ở hai đầu cống thì tiến hành lát từ dưới lên, còn đối với lòng dẫn 
thượng hạ lưu thì tiến hành ở sát hai đầu cống trở ra. Đối với thi công bằng tấm bê 
tông đúc sẵn hay đổ bê tông tại chỗ thì cũng tuân theo trật tự đó. 
§ 4.7 XÂY DỰNG CỐNG VÒM, CỐNG BẢN 
Loại cống vòm thường được xây dựng là loại cống vòm sử dụng vật liệu là gạch hoặc đá, 
do đây là những loại vật liệu sẵn có ở địa phương. 
Trình tự và phương pháp thi công cống vòm gạch đá như sau: 
4.7.1. Chuẩn bị 
4.7.2. Đào hố móng 
 Hai bước này cơ bản giống như đối với cống tròn. 
4.7.3. Xây móng và tường bên: 
- Phải xây từng viên đá một, không được xây hàng loạt, đảm bảo các mặt hòn đá đều 
có vữa. Những chỗ khe hở lớn thì nên chèn đá nhỏ cho đỡ tốn vữa. 
- Không được xây trùng mạch, các mạch xây phải so le nhau ít nhất 150cm. 
4.7.4. Làm giá vòm 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 52 
- Tác dụng của giá vòm là đỡ gạch đá, bê tông của vành vòm trong thời gian xây dựng, 
giữ cho vành vòn có hình dạng đúng thiết kế. Giá vòm phải đảm bảo được các yêu 
cầu sau: 
+) Ổn định, vững chắc; 
+) Đủ cứng, biến dạng ít; 
+) Đủ cường độ, không bị phá hoại; 
+) Kích thước hình dạng và vị trí kết cấu phải thât chính xác; 
+) Kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp, ít mối nối; 
+) Sử dụng được nhiều lần; 
- Giá vòm có thể được làm bằng kim loại, gỗ, hay đất hoặc kết hợp; 
- Giá vòm bằng kim loại thoả mãn tốt nhất các yêu cầu đã nêu ở trên, thường dùng phổ 
biến là các loại giá vòm làm bằng các đoạn ray; 
- Giá vòm gỗ có nhiều kiểu cấu tạo khác nhau, giá vòm bằng gỗ và kim loại thích hợp 
khi xây dựng cống ở nơi có dòng chảy; 
- Giá vòm bằng đất dễ làm, rẻ tiền, nhưng chỉ áp dụng nơi không có dòng chảy thường 
xuyên. 
4.7.5. Xây vòm 
- Phải xây đối xứng từ chân vòm lên đỉnh và xây đồng thời trên cả chiều dài cống. Nên 
chọn những hòn đá có hai mặt gắn song song với nhau và đặt đầu to ra ngoài, đầu bé 
vào trong để mặt tiếp xúc giữa chúng lớn và khe hở bé. Các hòn đá phải đặt hướng 
tâm. Phần xây của bộ phận chân vành vòm phải liên kết với phần xây của tường bên 
bằng đá năm cạnh, hoặc mạch xây hình nan quạt thẳng góc với đường trục vòm. 
- Chỗ khớp đỉnh vòm nên dùng đá to có chiều cao lớn hay bằng chiều dài vành vòm và 
nên khớp vòm lúc nhiệt độ không khí thấp nhất để giảm bớt sự biến dạng của vành 
vòm. 
- Khi xây bằng đá hộc xô bồ thì theo kinh nghiệm: 
 Xen kẽ răng ngựa, xếp các hòn đá sao cho mặt tiếp xúc giữa chúng là lớn nhất, 
bất cứ mặt cắt nào cũng không được trùng mạch. 
 Xây đứng mặt trục: các hòn đá phải đặt đứng (hướng tâm) không được đặt nằm 
ngang, các mặt của hòn đá phải hướng về trục vòm, các mạch vừa phải hướng 
về tâm vòm. Chiều nhỏ của hòn đá đẻ phía dưới (trong), chiều lớn của hòn đá 
để phía trên (ngoài). 
 Chèn khuyết, sửa chân: mặt dưới của hòn đá cần phải sửa cho bằng phẳng, mặt 
tiếp giáp giữa các hòn đá ở chân phải thật phẳng để đảm bảo độ dày của vành 
vòm, các khe hở của khối xây cần dùng vữa đá nhỏ hoặc bê tông đá dăm để 
chèn. 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 53 
 Để vữa tỳ chặt: rải vữa trước rồi đặt đá lên vữa tỳ mạnh cho vữa trồi lên, sau 
đó đổ vữa vào mặt đứng và dồn chặt lại nếu các ke rộng quá 3cm thì phải chèn 
đá con cho chắc và tiết kiệm vữa. 
 Thà cao hơn thấp: khi các hòn đá chồng lên nhau mà cao hơn vành vòm thì 
không nên chặt bỏ đi. 
- Sau khi xây xong vành vòm thì trước khi hạ giá vòm thì phải xây bộ phân bảo vệ 
chân vòm để chống lực ngang phát sinh khi hạ giá vòm, bộ phận bảo vệ chân vòm có 
thể được xây bằng đá cường cộ thấp và xây vữa mác thấp. Chiều cao bộ phận bảo vệ 
chân vòm không nhỏ hơn 2 lần chiều cao thân vòm. 
4.7.6. Tháo giá vòm 
- Khi khối xây vành vòm gần đạt được đến cường độ thiết kế thì mới được phép tháo 
dỡ, tức là sau khi xây xong từ 15 -:- 20 ngày và tốt nhất từ 28 -:- 30 ngày. 
- Nên tháo giá vòm lúc nhiệt độ không khí cao, vì khi đó vòm dãn nở. 
- Khi tháo giá vòm phải làm đồng thời đối xứng hai bên, và dọc cống phải hạ từ từ 
tránh làm cho vòm chịu lực đột ngột. 
- Nếu dùng khuôn vòm đất thì phải đào từ hai đầu cống và từ trên đỉnh xuống thật đối 
xứng. Khi đã đào xuống quá nách (chân) vòm thì bắt đầu tháo dỡ lớp bảo vệ khuôn 
vòm rồi trát mạch vữa của mặt dưới vòm. Sau đó tiếp tục tháo dỡ cho đến hết. 
4.7.7. Làm tầng phòng nước và khe nối 
4.7.8. Đắp đất 
 Hai bước này tương tự như đối với cống tròn. 
§ 4.8 XÂY DỰNG CỐNG DỐC VÙNG NÚI DỐC 
- Thi công cống ở vùng núi gặp thường rất nhiều khó khăn do địa hình dốc và hiểm trở, 
nhiều khe sâu, sông suối,... làm trở ngại cho việc vận chuyển thiết bị máy móc thi 
công. Trong điều kiện đó thì các thiết bị như cần cẩu bánh xích hoặc thiết bị tời cáp 
được sử dụng là thích hợp. 
- Cần cẩu bánh xích ổn định hơn và tin cậy hơn so với các loại cần cẩu khác trong điều 
kiện vùng núi dốc, được dùng lắp ráp cống tròn hay cống chữ nhật có chiều dài bất kỳ 
với độ dốc không lớn hơn 0,15-:-0,2, đối với cống chiều dài dưới 50m khi độ dốc lớn 
hơn 0,2. Trường hợp này trong bước chuẩn bị phải xây dựng các đường tạm phục vụ 
cho việc cần cẩu di chuyển để làm việc như đường dẫn đến mục tiêu, đường dọc theo 
cống, nơi cần cẩu đứng làm việc. Các công việc tiếp theo được tiến hành như thường 
lệ theo phương pháp phân đoạn. 
- Khi chiều dài cống lớn hơn 50m và độ dốc lớn hơn 0,2 việc sử dụng các cần cẩu tự 
hành là rất khó khăn. Trong trường hợp này việc xây dựng cống dùng thiết bị tời cáp 
là có hiệu quả nhất. 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 54 
- Thiết bị tời cáp gồm cột trụ kim loại, cáp chịu lực đường kính 40mm, cáp kéo đường 
kính 10mm, palăng điện sức nâng 3 tấn treo trên cáp chịu lực, tời điện sức nâng 5 tấn 
để kéo di chuyển bộ palăng điện, máy phát điện công suất 40kW. Cột kim loại được 
giữ ổn định bằng dây neo, một đầu cáp chịu lực được neo chắc chắn vào sườn núi. 
- Trình tự thi công cống theo phương pháp phân đoạn giống như phần trên, trong thời 
kỳ chuẩn bị phải lắp ráp và thử thiết bị tời cáp. 
§ 4.9 TỔ CHỨC XÂY DỰNG CỐNG 
- Mục đích: nhằm hợp lý hoá quá trình xây dựng, đảm bảo chất lượng công trình, rút 
ngắn thời gian xây dựng và hạ giá thành xây dựng. 
- Trong xây dựng người ta chia ra làm hai loại cống là cống địa hình và cống cấu tạo. 
Cống địa hình thường được đặt ở những nơi khe suối, cống cấu tạo được đặt ở những 
nền đường nửa đào nửa đắp để thoát nước ngang, ở những chỗ khi sửa rãnh dọc 
không đảm bảo khả năng thoát nước được nữa. 
- Cống địa hình thường được xây dựng trước nền đường, cống cấu tạo được xây dựng 
sau khi đã thi công xong nền đường. 
- Thiết kế tổ chức xây dựng (tổng thể) nhằm xác định thời hạn xây dựng toàn bộ cống, 
phương pháp tổ chức xây dựng, yêu cầu vật tư, thiết bị máy móc nhân lực. 
- Hạng mục cống là một bộ phận của công trình đường nên khi lập thiết kế tổ chức xây 
dựng chỉ đạo phải phối hợp chặt chẽ với các công trình khác về thời gian và không 
gian. 
- Phương hướng xây dựng các công trình thoát nước nhỏ phải phù hợp với phương 
hướng chung của các công trình khác (nền, mặt đường,...), đảm bảo xây dựng nhịp 
nhàng, ăn khớp giữa các hạng mục công trình, dễ dàng cho việc điều động máy móc, 
thiết bị, nhân lực, điều kiện cung cấp vật tư, thiết bị. 
- Thời hạn xây dựng mỗi cống đặc biệt là ngày khởi công, ngày hoàn thành phải căn cứ 
vào khối lượng, ngày khởi công xây dựng nền mặt đường,... mà tính toán xác định. 
- Tiến độ xây dựng các công trình thoát nước nhỏ không được cản trở tiến độ xây dựng 
các công trình khác như nền, mặt đường. 
- Tiến độ và thời hạn xây dựng phải được tính toán sao cho yêu cầu về nhân lực, máy 
móc, thiết bị không được biến động hoặc biết động nhỏ. 
- Căn cứ vào tiến độ xây dựng để tổ chức thực hiện công tác thi công. Nội dung là 
chính xác và chi tiết hoá các vấn đề thiết kế tổ chức xây dựng chỉ đạo cho từng cống. 
- Hồ sơ thiết kế tổ chức xây dựng gồm: 
 Bản thuyết minh với nội dung là so sánh các phương pháp xây dựng, thuyết 
minh tỉ mỉ quá trình xây dựng,... 
 Bản thống kê khối lượng chi tiết. 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 55 
 Bản vẽ thi công. 
 Tiến độ tổ chức xây dựng chi tiết hay kế hoạch tác nghiệp. 
 Sơ đồ điều động máy móc, thiết bị, nhân lực... 
 Bản vẽ thi công gồm các bảng biểu, sơ đồ. Nội dung các bảng phân loại công 
việc, khối lượng, loại máy dùng năng suất, thời gian làm việc cần thiết... Nội 
dung các sơ đồ, nêu cách bố trí máy móc, thiết bị, trình tự làm việc. 
- Ví dụ tiến độ xây dựng cống tròn 1,5m. 
§ 4.10 XÂY DỰNG LẠI VÀ SỬA CHỮA CỐNG 
4.10.1. Xây dựng lại cống 
- Việc xây dựng lại cống được tiến hành khi các cống đã bị hư hỏng nặng nề đến mức 
mà khó có thể sửa chữa, khôi phục lại được. Quá trình này thường được tiến hành 
theo phương pháp hở, nghĩa là đào đất nền đường thành đường hào, và mọi công việc 
xây dựng cống đều tiến hành trong đường hào đó. Bên cạnh đó phải có biện pháp 
đảm bảo an toàn giao thông trên đường. 
- Khi nền đường rộng thì có thể tiến hành xây dựng ở một phía bên của đường sau đó 
chuyển qua phía bên kia và tiếp tục công tác xây dựng và sửa chữa cống. 
- Khi nền đường hẹp thì tiến hành xây dựng lại trên toàn bộ chiều dài của cống trong 
đoạn đường hào, khi đó để đảm bảo việc lưu thông qua lại trên đường thì phải làm 
thêm đường tránh. 
- Chú ý khi đào đường hào thì đào đến đâu phải làm vách chống đỡ đến đó, kích thước 
của vách phải căn cứ vào tính toán mà quyết định. Trình tự xây dựng cống như 
thường lệ, khi đắp đất đến đâu phải dỡ dần vách chống đến đó. 
- Khi nền đường cao có thể xây dựng lại cống theo phương pháp kín, nghĩa là không 
đào đứt nền đường mà đào đường hầm hình thang hay hình chữ nhật. Mọi công việc 
xây dựng cống đều tiến hành trong đường hầm này. Phương pháp này có ưu điểm là 
không ảnh hưởng đến việc lưu thông qua lại nhưng biện pháp thi công khá phức tạp. 
- Phương pháp ép xuyên qua nền đường: đây là một phương pháp xây dựng lại cống 
cũng rất tiện lợi. Nguyên tắc của phương pháp này cũng giống như phương pháp hạ 
giếng chìm của mố trụ cầu, nhưng khác nhau ở chỗ giếng chìm hơi ép tự hạ xuống do 
trọng lượng bản thân còn đối với cống phải do ngoại lực tác dụng. Phương pháp này 
áp dụng khi đường kính cống mới lớn hơn đường kính cống cũ và không nhỏ hơn 
1,5m để tiện cho việc công nhân đi lại đào đất, vận chuyển đất và cấu kiện cống cũ ra 
ngoài. Để giảm nhẹ lực ép người ta làm đốt cống dẫn hướng có dạng lưỡi dao và đào 
đất trước đốt cống dẫn hướng tới 0,2 -:- 0,5m rồi mới kích ép. 
4.10.2. Sửa chữa cống 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 56 
- Khi mở rộng nền đường (đường nâng cấp, cải tạo) thường phải kéo dài cống. Khi 
việc kéo dài cống không đáng kể và việc xây dựng móng cống khá phức tạp thì có thể 
xây dựng các tấm bảo vệ ở vị trí tiếp giáp giữa thân cống và đầu cống, mở rộng và 
tăng cường đầu cống. 
- Khi việc kéo dài cống là đáng kể thì cần thiết phải nối dài cống. Khi đó phải phá hay 
tháo dỡ đầu cống cũ, làm móng phần cống mới rồi sau đó lắp đặt các đốt cống (thân 
cống) và xây hay lắp đầu cống mới. Trường hợp này cần lưu ý là phải để lại khe 
phòng lún giữa phần cống cũ và mới để đảm bảo sự lún của hai đầu cống. 
- Khi các khối xây, bê tông bị hư hỏng như nứt, rỗ, sứt mẻ... tầng phòng nước khe nối 
cũng như các bộ phận khác bị hư hỏng thì phải tiến hành sửa chữa kịp thời và phải 
tìm hiểu nguyên nhân gây hư hỏng. 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 57 
PHỤ LỤC 
1. Mặt bằng tổ chức thi công cống tròn 
ThiÕt kÕ vµ x©y dùng cèng Print 10/9/2012 
Tæ §­êng _ Khoa C«ng tr×nh Trang 58 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Giáo trình Thiết kế và xây dựng cống - Trường Cao đẳng Giao thông vận tải. 
2. Thiết kế cống và cầu nhỏ trên đường ôtô - Nguyễn Quang Chiêu, Trần Tuấn Hiệp 
- Nhà xuất bản Giao thông vận tải. 
3. Hướng dẫn xây dựng Cầu đường giao thông nông thôn và miền núi - Bộ Giao 
thông vận tải - Nhà xuất bản Giao thông vận tải.