Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp từ 110kV đến 500kV - Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV - Tập 2: Hướng dẫn tính toán (Phần 2)

Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 92 
Chương 10 
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ VÀ THÔNG GIÓ 
10.1 CƠ SỞ 
- Để đảm bảo môi trường làm việc cho các thiết bị trong trạm biến áp đặc biệt là 
các thiết bị điều khiển bảo vệ, thiết bị thông tin dùng kỹ thuật số, phòng Điều khiển, 
phòng Thông tin và cấp nguồn AC/DC, phòng làm việc và các nhà Bay housing đều 
được bố trí các điều hòa nhiệt độ (Đ.H). 
10.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 
- Mặt bằng phòng Điều khiển, phòng Thông tin và cấp nguồn AC/DC, phòng 
làm việc và các nhà Bay housing; 
- Bố trí thiết bị trong các phòng Điều khiển, phòng Thông tin và cấp nguồn 
AC/DC, phòng làm việc và các nhà Bay housing; 
- Số lượng người lớn nhất tập trung các phòng chức năng trên. 
10.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Xác định các nguồn nhiệt tỏa trong phòng: 4321 QQQQQtoa 
- Nhiệt tỏa từ đèn chiếu sáng: 
Q1= NS 
Với NS là tổng công suất của tất cả các đèn chiếu sáng 
- Nhiệt do người tỏa ra: 
3
2 10
 qnQ 
Trong đó: 
n- số người làm việc trong phòng 
q- nhiệt toàn phần tỏa ra từ mỗi người 
- Nhiệt tỏa từ bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt: 
3
3 10
 qnQ 
Trong đó: 
n- số máy tính điều khiển dự kiến 
q- phát nhiệt trung bình của một máy tính điều khiển 
- Nhiệt do bức xạ mặt trời vào phòng điều khiển: 
bck QQQ 4 
Trong đó: 
Qk – bức xạ nhiệt qua kính: 4321,
001.0 TTTTFIQ kdsk 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 93 
Is,d – cường độ bức xạ mặt trời trên mặt đứng, phụ thuộc vào hướng địa lý – 
W/m2 (tra bảng 2.20 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng 
trong xây dựng) 
Fk - diện tích phần kính chịu bức xạ của mặt trời, (m2) 
T1 - hệ số trong suốt của kính (cửa kính 1 lớp = 0,90); 
T2 - hệ số mức độ bẩn mặt kính (mặt kính đứng 1 lớp = 0,80); 
T4 - hệ số che khuất bởi hệ thống che nắng (kính sơn trắng đục = 0,65 ÷ 0,80) 
Qbc – bức xạ mặt trời qua bao che (chủ yếu là mái bê tông): 
IS – cường độ bức xạ mặt trời lên bề mặt bao che (W/m2) 
k – bê tông 150mm, không trát (3,3W/m2.K) 
F - diện tích bề mặt nhận bức xạ của mặt trời, (m2) 
ES - hệ số bức xạ mặt trời của bề mặt bao che 
T4 - hệ số mức độ bẩn mặt kính (mặt kính đứng 1 lớp = 0,80) 
Xác định nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che: 
iiitt DFkQ 001,0 
Trong đó: 
)/(1 1  ii RRk 
R1 – nhiệt trở tỏa nhiệt 
= 0,15 W/m2.K (khi vách tiếp xúc trực tiếp với không khí bên ngoài) 
= 0,20 W/m2.K (khi vách tiếp xúc gián tiếp với không khí bên ngoài) 
nhiệt trở của lớp vật liệu có bề dày δi (m) và hệ số dẫn nhiệt λi(W/m.K) 
Di = 6 hệ số nhiệt quán (độ dày quy ước) 
Xác định nhiệt tổn thất theo khối thể tích không khí trong phòng: 
163,0/)(001,0 TNvttkk ttqVQ 
Trong đó: 
qv =0,2 tổn thất nhiệt riêng cho mỗi m³ thể tích phòng khi chênh lệch nhiệt độ 
1°C (chọn cho phòng tầng trệt) 
V – thể tích phòng 
tN – nhiệt độ ngoài trời 
tT – nhiệt độ trong nhà 
4001.0055,0 TIEFkQ SSbc 
iiiR  / 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 94 
Xác định lượng nhiệt thừa theo nhiệt hiện có: 
ttkktttoaT QQQQ 
Xác định năng suất gió cần thiết: 
)/(
)(24,02,1
1000163,1 3mKcal
tt
QL
VT
T
V 
Trong đó: 
tV = tT – 10 nhiệt độ thổi vào từ bên ngoài 
Xác định năng suất lạnh cần thiết: 
qVo kLQ 
Trong đó: kq – năng suất lạnh của máy/năng suất gió của máy. Đối với máy 
điều hòa cục bộ loại 2 cục chọn kq = 3 
10.4 KẾT QUẢ LỰA CHỌN 
Chọn máy lạnh có công suất lạnh là Q (Btu/h) 
Số máy lạnh cần thiết : oQn Q 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 95 
Chương 11 
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 
11.1 CƠ SỞ 
- Việc lắp đặt hệ thống điện năng lượng mặt trời góp phần thúc đẩy quá trình 
phát triển năng lượng tái tạo của Chính phủ, đồng thời góp phần làm giảm tổn thất 
điện năng trên lưới điện truyền tải. 
- Trạm biến áp được trang bị hệ thống pin mặt trời theo công văn số 
420/EVNNPT-ĐT ngày 10-02-2017 của Tổng Công ty truyền tải điện quốc gia, với 
các yêu cầu chính như sau: 
 Vị trí lắp đặt hệ thống pin NLMT được lựa chọn là trên mái nhà chức năng và 
phần diện tích trống trong sân trạm mà không làm ảnh hưởng đến công tác vận hành.
 Định hướng về giải pháp kỹ thuật: điện năng từ hệ thống pin mặt trời không 
tích trữ vào thiết bị lưu điện mà được chuyển đổi thành điện xoay chiều và hoà trực 
tiếp vào hệ thống nguồn tự dùng của trạm. 
- Ngoài ra, hệ thống phải tuân thủ quy định của Thông tư 39/2015/TT-BCT, 
Chương 5 điều 41: Hệ thống điện mặt trời đấu nối trực tiếp vào cấp hạ áp của TBA 
không vượt quá 30% công suất đặt của TBA đó. 
11.2 SỐ LIỆU ĐẦU VÀO 
Đồ thị phụ tải xoay chiều điển hình của trạm 
Diện tích khả dụng bố trí pin mặt trời 
Thông số kỹ thuật của các tấm pin thông dụng trên thị trường 
Có thể tham khảo số liệu sau: 
Thông số kỹ thuật ĐKTC 
Công suất cực đại 250W 
Điện áp tại điểm công suất đỉnh 30.4V 
Dòng điện tại công suất đỉnh 8.56V 
Điện áp hở mạch 37.7V 
Dòng ngắn mạch 9.12A 
Hiệu suất quang năng module 16.16% 
Ngưỡng nhiệt độ vận hành -40 tới +85oC 
Ngưỡng điện áp cực đại 1000 V 
Thông số kỹ thuật ĐK thường 
Công suất cực đại 189W 
Điện áp tại điểm công suất đỉnh 27.7V 
Dòng điện tại công suất đỉnh 6.8A 
Điện áp hở mạch 34.5V 
Dòng ngắn mạch 7.39A 
Thông số cơ khí 
Loại tế bào quang điện Poly-crystalline, 7inch 
Bố trí 60 (6x10) 
Chất liệu khung Nhôm mạ 
Hộp đấu dây IP67, 3 diode 
Thông số bộ nghịch lưu 
Đầu vào 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 96 
Điện áp đầu vào DC cực đại 1000V 
Điện áp khởi động 300V 
Điện áp vận hành tối thiểu 280V 
Dải điện áp hoạt động tối ưu 480-800V 
Công suất DC cực đại 31200V 
Đầu ra 
Công suất danh định 30000W 
Dòng AC cực đại 48A 
Dải điện áp tối ưu 3/PE, 220/380 V, (320 ~ 460 V) 
Tần số lưới điện 50 Hz (47 ~ 51.5 Hz)/60 Hz (57 ~ 61.5 Hz) 
Hệ số công suất -0.8 ~ +0.8 (có thể điều chỉnh) 
Độ méo song hài <3% (công suất danh định) 
Đấu nối 3 pha (L1, L2, L3, N, PE) 
Hệ thống 
Làm mát Quạt điều tốc 
Hiệu suất tối đa 98.50% 
Hiệu suất tiêu chuẩn EURO 98.00% 
Chuẩn bảo vệ IP65 
Mức tiêu thụ điện vào ban đêm <0.5 W 
Nhiệt độ hoạt động -25oC ~ +60oC, suy giảm hiệu năng khi trên 
45oC 
Độ ẩm 0 ~ 95% không đọng sương 
Bảo vệ Gíam sát cách ly DC, lỗi nối đất, quá áp, 
dòng ngắn mạch 
Tiềng ồn < 50dB 
Hiển thị 
Hiển thị Màn hình LCD 3.5 inch, hỗ trợ bàn phím 
backlit 
Ngôn ngữ Đa ngôn ngữ 
Bàn phím Tích hợp
Chuẩn truyền thông RS485, WIFI, Ethernet (tự chọn) 
11.3 NỘI DUNG TÍNH TOÁN 
Công suất hệ thống pin đảm bảo: 
- Không lớn hơn phụ tải cực tiểu trong đồ thị phụ tải xoay chiều của trạm 
- Không lớn hơn 30% công suất của MBA tự dùng 
- Diện tích lắp pin phù hợp diện tích khả dụng trên mái nhà điều hành và khu 
vực trống trên sân phân phối mà không làm ảnh hưởng đến vận hành. 
11.4 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 
Đối với TBA 220kV, dự kiến hệ thống gồm 02 nhánh độc lập, công suất mỗi 
nhánh 30kW, tổng công suất là 60kW. 
Đối với TBA 500kV, dự kiến hệ thống gồm 04 nhánh độc lập, công suất mỗi 
nhánh 30kW, tổng công suất là 120kW. 
Các bộ đấu dây đặt ngoài trời, bộ inverter 3 pha được treo trên tường, trong 
phòng AC-DC. Bố trí 02 đồng hồ đo đa năng để đo công suất và tần số, đảm bảo yêu 
cầu hoà lưới.Ngoài ra, trang bị thiết bị giám sát qua internet (wifi) để dễ dàng theo dõi 
thông số và vận hành. 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 97 
Chương 12 
TÍNH TOÁN SAN NỀN 
12.1 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CAO ĐỘ SAN NỀN 
Đối với trạm biến áp, khi tính toán lựa chọn cao độ thiết kế san nền cần phải 
đảm bảo theo các điều kiện sau: 
12.1.1 Điều kiện thủy văn (Htv) 
Trên cơ sở số liệu khảo sát khí tượng thủy văn của khu vực xây dựng công trình, 
cốt thiết kế san nền phải chọn lớn hơn cốt ngập tính toán để đảm bảo nền không bị 
ngập lụt. 
- Theo quyết định số 1179/QĐ-EVN ngày 25/12/2014 của Tập đoàn Điện lực 
Việt Nam thì mực nước ngập cao nhất năm ứng với tần suất P=1% (tần suất 2% cho 
TBA cấp điện áp 110kV 220kV). 
- Theo quy định tại “QCVN 01:2014/BXD, Điều 2.7.1 Yêu cầu đối với quy 
hoạch cao độ nền: Cao độ nền khống chế tối thiểu phải cao hơn mức nước tính toán 
0,3m đối với đất dân dụng và 0,5m đối với đất công nghiệp”, nên cao độ nền trạm phải 
được chọn cao hơn mức nước tính toán tối thiểu 0,5m. 
Công thức tính toán: Htv = Hnl + a (1) 
- Trong đó: 
 Htv : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thủy văn 
 Hnl : Cao độ mực nước ngập lụt tính toán 
 a : Chiều cao an toàn của nền (a ≥ 0,5m - Theo QCVN 01:2014/BXD) 
12.1.2 Điều kiện địa chất (Hđc) 
Khi tính toán lựa chọn cao độ nền công trình thì độ lún của nền cần phải được 
xem xét tính đến: 
- Nếu đất nền tại vị trí xây dựng trạm có khả năng chịu lực lớn thì độ lún của 
đất nền nhỏ nên điều kiện này không cần đưa vào khi tính toán lựa chọn cốt thiết kế 
san nền; 
- Ngược lại, Nếu đất nền tại vị trí xây dựng trạm có khả năng chịu lực quá kém 
thì độ lún tức thời và lún theo thời gian là đáng kể, sẽ làm cho cao độ mặt đất san gạt 
của công trình bị thiếu hụt sau một thời gian ngắn nên điều kiện này phải đưa vào khi 
tính toán lựa chọn cốt thiết kế san nền. Theo đó phải bù lún cho nền để đảm bảo trong 
quá trình vận hành và sử dụng nền trạm không bị ngập lụt, thoát nước được thuận 
lợi, 
Trường hợp nền đất yếu (độ lún lớn), khi tính toán xác định cao độ san nền phải 
đảm bảo cao độ nền trong quá trình vận hành và sử dụng không thấp hơn cao độ nền 
tính toán theo các điều kiện tính toán khác (điều kiện thủy văn, điều kiện quy hoạch, 
điều kiện thoát nước trạm), theo đó phải bù lún cho nền. 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 98 
Trong thời gian sử dụng công trình nếu độ lún của đất nền là S thì cao độ san 
nền thiết kế được chọn là cao độ cao nhất tính theo các điều kiện thủy văn, quy hoạch, 
thoát nước cộng thêm S. 
Công thức tính toán: Hđc = max(Htv ; Hqh ; Htn) + S (2) 
- Trong đó: 
 Hđc : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện địa chất 
 Htv : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thủy văn 
 Hqh : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện quy hoạch 
 Htn : Cao độ thiết kế san nền chọn theo điều kiện thoát nước 
 S : Độ lún tổng cộng của nền (Xem phần tính lún nền đắp) 
12.1.3 Quy hoạch chung của khu vực (Hqh) 
Cao độ san nền thiết kế phải đảm bảo phù hợp với quy định về cao độ nền của 
khu vực theo quy hoạch (gồm đường sá, nhà cửa, các công trình khác), đảm bảo sự 
thống nhất chung của khu vực. 
Căn cứ yêu cầu của quy hoạch, căn cứ hiện trạng đường sá, nhà cửa và các công 
trình khác của khu vực để lựa chọn cốt thiết kế san nền (Hqh) cho phù hợp. 
12.1.4 Khả năng thoát nước mặt bằng trạm (Htn) 
Cao độ san nền thiết kế phải đảm bảo thoát nước mưa cho mặt bằng trạm và 
thoát nước mưa cho mương cáp được thuận lợi, tránh trường hợp cáp điện bị ngập 
nước sẽ không đảm bảo an toàn cho công trình. 
Căn cứ vào tình hình hệ thống thoát nước khu vực xây dựng trạm (nếu có) và 
giải pháp thoát nước ra ngoài trạm để lựa chọn cao độ thiết kế san nền (Htn) phù hợp, 
đảm bảo không động nước trên mặt bằng trạm và trong mương cáp. 
12.1.5 Khả năng cân bằng đào đắp (Hđđ) 
Khi một phần nền trạm được đắp còn phần kia được đào thì phải xét đến khả 
năng sao cho khối lượng đất đào và khối lượng đất đắp tương đương nhau, nhằm giảm 
tối đa khối lượng đất san gạt thừa hoặc thiếu (phải xúc bỏ hoặc lấy thêm từ nguồn 
khác), để tiết kiệm phí đầu tư cho công trình. 
Trên cơ sở số liệu khảo sát địa hình của khu vực xây dựng trạm, xem xét cao độ 
mặt đất tự nhiên: 
- Trong trường hợp cao độ mặt đất tự nhiên đảm bảo thỏa mãn các điều kiện 
khác khi tính toán chọn cốt san nền thiết kế (điều kiện thủy văn, điều kiện địa chất, 
điều kiện quy hoạch, điều kiện thoát nước trạm) thì điều kiện này phải đưa vào để tính 
toán lựa chọn cốt thiết kế san nền. Căn cứ vào cao độ mặt đất tự nhiên của vị trí xây 
dựng trạm để chọn cốt thiết kế san nền (Hđđ) sao cho khối lượng đào đất và đắp đất là 
tương đương nhau. 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 99 
- Trong trường hợp cao độ mặt đất tự nhiên không thỏa mãn một trong các điều 
kiện khi tính toán chọn cốt san nền nêu trên thì điều kiện này không cần đưa vào để 
tính toán lựa chọn cốt thiết kế san nền. 
12.1.6 Kết luận chọn cốt thiết kế san nền 
Sau khi tính toán chọn được cao độ thiết kế san nền theo từng điều kiện nêu trên 
(Htv; Hđc; Hqh; Htn; Hđđ), tiến hành so sánh các cao độ này để chọn cao độ thiết kế cho 
nền trạm đảm bảo thỏa mãn tất cả các điều kiện này. 
Cao độ thiết kế nền được chọn: Htk (Htv; Hđc; Hqh; Htn; Hđđ). 
12.1.7 Tính lún nền đắp 
Tính lún nền đắp trên đất yếu theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000: Quy trình 
khảo sát thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu. 
12.1.7.1 Độ lún tổng cộng (S) và độ lún cố kết 
Độ lún tổng cộng (S) được tính theo công thức: 
S = Sc + Si = m.Sc 
- Trong đó: 
 m: Hệ số phụ thuộc vào lớp đất đắp và biện pháp gia cố lớp đất đắp có giá trị 
(m= 1,11,4). 
 Si: Độ lún tức thời 
 Sc: Độ lún cố kết 
12.1.7.2 Tính độ lún cố kết theo thời gian 
Độ lún cố kết St của nền đắp trên đất yếu sau thời gian t được xác định như sau : 
St = Uv.Sc 
- Trong đó: 
 Sc : Độ lún cố kết trong các lớp đất yếu sau thời gian t. 
 Uv: Độ cố kết theo phương đứng sau thời gian t. 
12.1.7.3 Độ lún tức thời (Si) xác định trên độ lún cố kết Sc 
Si = (m-1) Sc 
- Trong đó: 
 m: Hệ số phụ thuộc vào lớp đất đắp và biện pháp gia cố lớp đất đắp có giá trị 
(m= 1,11,4). 
12.1.7.4 Độ lún cuối cùng tức thời (Si) xác định bằng phương pháp cộng lún 
các lớp 
i
n
i
n
i
E
HP
i tc
i
i
tb
ziSS   
1 1
12.1.8 Tính toán ổn đinh nền 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 100 
Tính toán ổn định nền theo tiêu chuẩn 22TCN 262 – 2000: Quy trình khảo sát 
thiết kế nền đường ô tô đắp trên đất yếu. 
12.1.8.1 Phương pháp tính toán 
- Trong quy trình này sử dụng phương pháp phân mảnh cổ điển hoặc 
phương pháp Bishop với mặt trượt tròn khoét xuống vùng đất yếu làm phương pháp cơ 
bản để tính toán đánh giá mức độ ổn định của nền đắp trên đất yếu. 
- Sơ đồ tính ổn định trượt theo phương pháp phân mảnh với mặt trượt tròn: 
Ghi chú: 
 hx: là chiều cao quy đổi tải trọng xe cộ: lBGnxh ... 
 G: là trọn ...  chống chịu tải 
trọng kéo trong bất cứ trường hợp móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số k lấy phụ 
thuộc vào số lượng cọc 
f) Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 
 Xác định số lượng cọc 
Số lượng cọc cần thiết được xác định phụ thuộc vào dạng và trị số tải trọng của 
công trình truyền xuống cũng như khả năng chịu tải của bản thân cọc được chọn. 
Khi tải trọng của công trình đặt đúng tâm móng thì số lượng cọc xác định theo 
công thức sau: 
dc
c R
Nn
,
 
ΣN – tổng tải trọng thẳng đứng tính toán 
Rc,d – sức chịu tải tính toán của cọc 
Trường hợp tải trọng của công trình tác dụng không đúng tâm thì số lượng cọc 
được xác định căn cứ vào tính chất tác dụng của tải trọng gây ra độ lệch tâm. Nếu độ 
lệch tâm e là hằng số thì số lượng cọc có thể xác định như đối với trường hợp tải trọng 
đặt đúng tâm. Nếu như độ lệch tâm e thay đổi theo chiều tác dụng của tải trọng (như 
tải trọng gió gây ra theo mọi phía) thì số lượng cọc xác định như sau: 
dc
c R
Nn
,
 
Với: – hệ số kể đến sự thay đổi sự thay đổi độ lệch tâm lấy bằng (1-1,2) khi e 
≥0 hoặc có thể xác định theo công thức sau: 
- Khi ”max > ’max thì 
''
min
''
max
'
min
'
max15,1 
 
- Khi ’max = ”max và ’min = ”min thì 
)(2
3
1,1
minmax
minmax

 
- ’max, ”max, ’min, ”min – là các ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất do độ lệch tâm 
e thay đổi gây ra dưới đáy đài cọc 
g) Bố trí cọc trong móng 
Cách bố trí cọc ở trong móng phụ thuộc vào hình dạng mặt bằng móng, điều 
kiện địa chất, đặc tính tải trọng tác dụng, điều kiện làm việc của cọc ở trong đất 
Nguyên tắc chung trong việc bố trí cọc là làm sao cho mỗi cọc đều chịu tải trọng bằng 
nhau để phát huy được khả năng làm việc tối đa của nó. 
h) Kiểm tra lực tác dụng trên cọc và trên nền đất 
Kiểm tra lực tác dụng trên cọc: 
 Trường hợp móng cọc chịu tải trọng đúng tâm 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 185 
Khi móng cọc chịu tải trọng đúng tâm thì tải trọng tải trọng tính toán trên mỗi 
cọc theo phương thẳng đứng luôn luôn phải nhỏ hơn hoặc bằng sức chịu tải tính toán 
của cọc được xác định theo quy phạm hoặc dựa vào kết quả thí nghiệm. 
P
n
NP
c
m  
Trong đó: 
Pm – tải trọng tính toán tác dụng lên mỗi cọc theo phương thẳng đứng 
ΣN – tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tác dụng lên đài cọc 
nc – số lượng cọc bố trí trong móng 
P – sức chịu tải tính toán của cọc 
 Trường hợp móng cọc chịu tải trọng lệch tâm 
Thỏa mãn điều kiện: 
P
x
xM
y
yM
n
NP
i
y
i
x
c
m   
 22 
Trong đó: 
Mx và My – mô men uốn tính toán đối với các trục chính của mặt phẳng đáy đài 
cọc 
xi và yi – khoảng cách từ trục chính của đài cọc trên mặt bằng tới trục của mỗi 
cọc 
x và y – khoảng cách từ trục chính của đài cọc trên mặt bằng tới trục của cọc 
khảo sát 
Kiểm tra lực tác dụng trên nền đất: 
Khi kiểm tra lực tác dụng trên nền đất ở mặt phẳng mũi cọc, móng cọc lúc đó 
được coi như một khối lăng trụ liên tục có mặt thẳng đứng bao gồm cả đất lẫn cọc. 
Ranh giới của khối lăng trụ đó được xác định: phía trên là mặt đất thiết kế; phía hông 
là các mặt phẳng thẳng đứng, phía dưới là mặt phẳng nằm ở mũi cọc 
Ranh giới mặt phẳng nằm ở mũi cọc là giao tuyến giữa nó với các đường thẳng 
hạ xiên góc (hợp với đường thẳng đứng một góc là tctb/4) từ rìa ngoài của hệ thống 
cọc tại cao trình đáy đài cọc. 
Để đảm bảo móng cọc có khả năng chịu được tác dụng của tatri trọng công trình 
thì ứng suất ở mặt phẳng mũi cọc không được vượt quá áp lực tiêu chuẩn của nền đất 
thiên nhiên 
tc
m
tc
m
tc
R
W
M
F
N  
Trong đó: 
ΣNtc – tổng tải trọng tiêu chuẩn thẳng đứng tác dụng lên mặt phẳng mũi cọc, 
gồm cả trọng lượng khối móng quy ước (gồm cả cọc và đất bao quanh cọc) 
Mtc – mô men của tải trọng tiêu chuẩn đối với trọng tâm ở đáy móng cọc 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 186 
Fm và Wm – diện tích và mô men chống uốn của khối móng quy ước (ở mặt 
phẳng đáy của khối móng quy ước) 
Rtc – áp lực tiêu chuẩn lên đất nền thiên nhiên của khối quy ước ở mặt phẳng 
mũi cọc 
i) Kiểm tra độ lún của móng cọc 
Độ lún của móng cọc được tính giống như độ lún của móng bình thường đặt 
trên nền thiên nhiên. Ở đây cần chú ý rằng ứng suất gây lún sẽ được tính từ mặt phẳng 
đáy móng quy ước (tức là ở mặt phẳng mũi cọc). 
Trị số độ lún tính toán phải luôn luôn nhỏ hơn trị số độ lún giới hạn được quy 
định theo quy phạm: S < Sgh 
j) Tính toán đài cọc 
Đài cọc được tính toán theo điều kiện chọc thủng và theo khả năng chịu uốn 
Tính toán đài cọc theo điều kiện chọc thủng giống như móng đặt trên nền thiên 
nhiên 
Chiều cao làm việc của đài cọc được xác định căn cứ vào điều kiện sau: 
tbk uR
Ph
75,0
1
0 
Trong đó: 
P1 – lực chọc thủng tính toán, lấy bằng tổng phản lực của các cọc nằm ngoài 
phạm vi mặt phẳng chọc thủng 
utb – chu vi của hình tháp chọc thủng 
Khi tính toán đài cọc theo khả năng chịu uốn thì cần xác định các trị số mô men 
uốn ở các tiết diện thay đổi theo chiều cao của đài cọc. 
Diện tích cốt thép cần thiết được xác định: 
a
a Rh
MF
09,0
k) Tính toán kiểm tra cọc khi vận chuyển và lắp dựng 
Số lượng các móc treo của cọc khi thi công phụ thuộc vào chiều dài cọc và quá 
trình vận chuyển cọc. Đối với loại cọc dài l > 10m (l – chiều dài cọc) thường bố trí 2 
móc treo, còn đối với loại cọc ngắn l < 10m thì chỉ cần 1 móc treo là đủ. Vị trí của các 
móc treo dựa vào kết quả tính toán khi vận chuyển cọc. 
Đối với loại cọc dài thì vị trí của hai móc treo sẽ đặt cách hai đầu của cọc một 
đoạn bằng 0,207l; khi đó mô men uốn sẽ là M1 = q(0,207l)2 = 0,043ql2 
Đối với loại cọc ngắn, móc treo sẽ cách đầu của cọc một đoạn là 0,294l, khi đó 
mô men uốn sẽ là M2 = q(0,294l)2 = 0,086ql2 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 187 
Chương 18 
TÍNH TOÁN TÍNH TOÁN ĐƯỜNG Ô TÔ 
18.1 NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ TÍNH TOÁN 
- Đối với áo đường mềm: Trên cơ sở giải pháp kết cấu nền đường được chọn 
với lớp áo đường là bê tông asphalt (áo đường mềm) thì việc lựa chọn tính toán phải 
tuân thủ theo tiêu chuẩn 22 TCN 211-06: Áo đường mềm - Các yêu cầu và chỉ dẫn 
thiết kế. 
- Đối với áo đường cứng: Nếu trong trường hợp khó khăn về vật liệu và khối 
lượng nhỏ (đối với TBA 110kV) thì sử dụng lớp áo đường bằng bê tông xi măng (áo 
đường cứng), do đó việc lựa chọn tính toán phải tuân thủ theo tiêu chuẩn 22 TCN 223-
95: Áo đường cứng: Tiêu chuẩn thiết kế. 
18.2 CÁC QUY ĐỊNH, QUY PHẠM VÀ TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN 
- Quyết định số 1408/QĐ-EVNNPT ngày 12/6/2015 của Tổng công ty Truyền 
tải điện Quốc gia về việc quy định thiết kế các hạng mục xây dựng của trạm biến áp 
220kV và 500kV. 
- Tiêu chuẩn 22 TCN 211-06: Áo đường mềm: Các yêu cầu và chỉ dẫn thiết kế 
- Tiêu chuẩn 22 TCN 223-95: Áo đường cứng: Tiêu chuẩn thiết kế 
- Tiêu chuẩn TCVN 4054: 2005: Đường ô tô –Yêu cầu thiết kế 
- Các quy định, quy phạm và tiêu chuẩn tính toán 
18.3 TÍNH TOÁN ÁO ĐƯỜNG MỀM 
Trình tự tính toán 
1. Số liệu đầu vào 
Loại đường thiết kế: Đường trạm biến áp 
Cấp đường III cấp 
Số làn xe thiết kế: 1 làn 
Tải trọng trục tiêu chuẩn q 120 kN 
Đường kính vệt bánh xe D 36 cm 
Áp lực tính toán tiêu chuẩn p 0.6 Mpa 
Trị số modun đà hồi yêu cầu Eyc 140 MPa 
Hệ số tin cậy  0.9
2. Dự kiến kết cấu áo đường 
Các lớp kết cấu dự kiến trên cơ sở các quy định chi tiết về chiều dày tối thiểu 
trong tiêu chuẩn 22 TCN 211-06. 
Kết cấu áo đường dự kiến như sau: 
- Bê tông asphalt hạt mịn dày 4cm 
- Bê tông asphalt hạt trung dày 4cm 
- Cấp phối đá dăm loại 1 dày 20cm 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 188 
- Cấp phối đá dăm loại 2 dày 30cm 
- Nền đất lu lèn chặt k=0,95 
3. Kiểm tra cường độ chung của kết cấu theo tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi 
Công thức kiểm tra: 
Trong đó: 
 - Hệ số dự trữ cường độ về độ võng được chọn tùy thuộc vào độ tin 
cậy thiết kế xác định theo bảng: 
Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 
Hệ số cường độ 1,29 1,17 1,10 1,06 1,02 
 Eyc - Trị số mô đun dàn hồi yêu cầu xác định theo bảng 3.4 
 Ech - Là trị số mô đun đàn hồi chung 
Dựa vào điều kiện Ech ≥ Kdvcd*Eyc để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo 
tiêu chuẩn về độ võng đàn hồi. 
4. Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn về cắt trượt trong đất nền 
Công thức kiểm tra: 
Trong đó: 
Tax - ứng suất cắt hoạt động lớn nhất do tải trọng bánh xe tính toán gây ra 
trong nền đất hoặc trong lớp vật liệu kém dính (MPa); Tax được xác định theo 
mục 3.5.2 của tiêu chuẩn 22 TCN 211-06. 
Tav - ứng suất cắt hoạt động do trọng lượng bản thân các lớp vật liệu nằm trên 
nó gây ra cũng tại điểm đang xét (MPa). Tav được xác định theo mục 3.5.3 
của tiêu chuẩn 22 TCN 211-06. 
 - là hệ số cường độ về chịu cắt trượt được chọn tuỳ thuộc độ tin cậy thiết 
kế như ở Bảng 3-7. 
Độ tin cậy 0,98 0,95 0,90 0,85 0,80 
Hệ số 1,10 1,00 0,94 0,90 0,87 
Ctt - Lực dính tính toán của đất nền hoặc vật liệu kém dính (MPa) ở trạng thái 
độ ẩm, độ chặt tính toán. 
Dựa vào điều kiện Tax+Tav ≤ Ctt/Ktrcd để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo 
tiêu chuẩn về cắt trượt trong đất nền. 
5. Kiểm tra cường độ của kết cấu theo tiêu chuẩn về kéo uốn 
yc
dv
cdch EKE 
dv
cdK
dv
cdK
tr
cdK
tr
cdK
tr
cd
tt
avax K
C
TT 
ku
cd
ku
tt
ku K
R 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 189 
Công thức kiểm tra: 
Chỉ phải tính toán kiểm tra điều kiện trên đối với các lớp bê tông nhựa, hỗn hợp 
đá trộn nhựa, các lớp đất, cát gia cố, đá gia cố chất liên kết vô cơ sư dụng trong kết cấu 
áo đường cấp cao A1 và A2. Riêng đối với lớp thấm nhập nhựa và các lớp đất, đá gia 
cố nhựa lỏng thì không cần kiểm tra. 
Dựa vào điều kiện ku 
ku
tt
ku
cd
R
K
để chọn lại kết cấu áo đường hợp lý theo tiêu 
chuẩn về kéo uốn. 
18.4 TÍNH TOÁN ÁO ĐƯỜNG CỨNG 
Mặt cắt ngang của áo đường bê tông xi măng đổ tại chỗ 
Lớp mặt 1 (tấm bê tông);lớp tạo phẳng 2; lớp móng 3; nền đất 4 
Trình tự tính toán 
1. Số liệu đầu vào 
Loại đường thiết kế: Đường trạm biến áp 
Cấp đường III cấp 
Số làn xe thiết kế: 1 làn 
Tải trọng trục tiêu chuẩn q 120 kN 
Đường kính vệt bánh xe D 36 cm 
Áp lực tính toán tiêu chuẩn p 0.6 Mpa 
2. Dự kiến kết cấu áo đường 
Các lớp kết cấu dự kiến trên cơ sở các quy định chi tiết về chiều dày tối thiểu 
trong tiêu chuẩn 22 TCN 223-95. 
Kết cấu áo đường dự kiến như sau: 
- Bê tông xi măng B22,5 
- Cấp phối đá dăm 
- Nền đất lu lèn chặt k=0,95 
3. Tính toán chiều dày tấm xi măng 
Công thức tính toán: 
Trong đó: 
h - Chiều dày tấm bê tông (cm) 
 
 II.P h
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 190 
PII - Tải trọng bánh xe tính toán, bằng tải trọng bánh xe tiêu chuẩn nhân với 
hệ số xung kích lấy theo bảng 3.1 của tiêu chuẩn 22TCN-223-95. 
 - Cường độ chịu uốn cho phép của bê tông xi măng 
 - Hệ số có trị số thay đổi tùy theo vị trí tải trọng và tỉ số m
chE
E và 
R
h ; 
E – Mô đun đàn hồi của bê tông 
- - Mô đun đàn hồi chung trên mặt lớp móng 
Khi tính toán chiều dày cho trường hợp tải trọng tác dụng giữa tấm, cạnh tấm và 
góc tấm thì phân biệt dùng các hệ số 1, 2, 3 (tra theo các bảng 4.1, 4.2, 4.3 của tiêu 
chuẩn 22TCN-223-95). Trong ba trị số ( 1, 2, 3) phải chọn trị số lớn nhất dùng để 
tiính chiều dày h 
Để tính toán chiều dày tấm bê tông theo công thức nêu trên cần giả định chiều 
dày lớp bê tông và dùng phương pháp tính mò dần: đầu tiên giả định h, tìm h/R, rồi tra 
các hệ số để tìm h. Nếu trị số h không phù hợp với giả định thì phải giả định chiều 
dày cho đến khi kết quả tính toán và giả định gần hoặc hoàn toàn phù hợp mới thôi 
4. Kiểm toán chiều dày bê tông dưới tác dụng của xe nặng cá biệt 
Công thức tính toán: 
Trong đó: 
h - Chiều dày tấm bê tông (cm) 
 - Cường độ chịu kéo khi uốn cho phép của bê tông 
ΣM – Tổng mô men uốn, bao gồm: 
- Mô men uốn hướng tâm và tiếp tuyến do tải trong phân bố đều trên diện tích 
vòng tròn vệt bánh tương đương R sinh ra ngay dưới bánh xe: 
- Mô men uốn hướng tâm và tiếp tuyên do tải trọng tập trung của bánh xe bên 
cạnh gây ra: 
MF – Mô men hướng tâm 
Mt – Mô men tiếp tuyến 
Ptt – Tải trọng tính toán đã nhân với hệ số xung kích 
A, B – các tham số xác định theo ar 
C – tham số xác định theo aR 
m
chE
  
M
h
6
aR
CP
MM ttTF 

2
)1( 
ttF PBAM )(  
ttT PABM )(  
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 191 
Trị số của ar và aR tra ở Bảng 4.4; các hệ số A, B, C tra ở Bảng 4.5 
 5. Kiểm toán với ứng suất nhiệt 
- Khi nhiệt độ ở mặt trên và mặt dưới tấm bê tông chênh nhau t (độ C) thì 
trong tấm bê tông sẽ sinh ra ứng suất vồng: 
Trong đó: 
t - ứng suất uốn vồng theo hướng dọc ở giữa tấm 
n - ứng suất uốn vồng theo hướng ngang ở giữa tấm 
c - ứng suất uốn vồng theo dọc ở cạnh tấm 
 t (0C) – chênh lệch nhiệt độ giữa mặt trên và mặt dưới tấm bê tông, t=0,84h 
 – hệ số Poisson của bê tông, thường lấy bằng 0,15 
Cx , Cy – các hệ số có trị số thay đổi theo tỉ số L/l và B/l, tra bảng 4.6 
Et – mô đun đàn hồi của bê tông khi chịu tác dụng của sự chênh lệch nhiệt độ 
lâu dài, lấy bằng 0,6 Eb; với Eb là mô đun đàn hồi của bê tông 
 – hệ số dãn dài do nhiệt độ của bê tông ; 
L, B – chiều dài và chiều rộng tấm bê tông 
l – bán kính độ cứng của tấm bê tông; 
Khi kiểm toán tác dụng phối hợp của ứng suất do nhiệt và ứng suất do tải trọng 
xe chạy, nếu ứng suất tổng hợp lớn hơn cường độ chịu uốn cho phép của bê tông thì 
phải giảm bớt chiều dài hoặc tăng chiều dày giả định của tấm rồi kiểm toán lại với ứng 
suất tổng hợp 
6. Kiểm tra chiều dày lớp móng 
Chiều dày lớp móng dưới mặt đường bê tông xi măng phải đảm bảo để đất nền 
không phát sinh biến dạng dẻo: 
am - ứng suất cắt (trượt) hoạt động lớn nhất do hoạt tải gây ra 
ab - ứng suất do tĩnh tải (trọng lượng bản thân của các lớp kết cấu phía trên) 
gây ra 
C – lực dính tiêu chuẩn của đất 
tCC
E
yx
t
t )()1(2 2 
 
tCC
E
xy
t
n )()1(2 2 
 
)1(2 2
  
t
xc
E
tC
C0
5 110 
36,0 m
chE
Ehl 
kCabam 
Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 
từ 110kV đến 500kV 
Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 220kV đến 500kV 
Tập 2: Hướng dẫn tính toán 192 
k – hệ số tổng hợp đặc trưng cho điều kiện làm việc của kết cấu mặt đường: 
k = k1k’ 
k’ – hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng lập lại 
k1 – hệ số xét đến sự không đồng nhất của điều kiện làm việc của mặt đường 
cứng theo chiều dài đường