Chiều sâu chôn móng cột đèn theo tiêu chuẩn kỹ thuật

Chiều sâu chôn móng cột đèn (độ sâu đặt móng cột đèn) là khoảng cách từ mặt đất đến đáy móng trụ chiếu sáng. Chiều sâu này phải đảm bảo sao cho móng chạm lớp đất đủ chắc chắn để chịu toàn bộ tải trọng. Cột đèn ngoài trời thường phải gánh chịu cả tải trọng tĩnh (trọng lượng thân cột, bóng đèn, thiết bị gắn kèm) và tải trọng động (gió bão, rung chấn). Chính vì vậy, chiều sâu chôn móng cột đèn càng lớn sẽ càng tăng độ ổn định cho toàn bộ hệ thống chiếu sáng, giúp cột đèn không bị nghiêng đổ hoặc lún sụt. Đồng thời, móng đủ sâu còn bảo vệ các thiết bị điện (như tủ nối, cáp ngầm) đặt dưới chân cột khỏi ẩm ướt và va đập, giữ cho hệ thống điện hoạt động ổn định. Dưới đây là các yếu tố và quy trình thiết kế chiều sâu móng cột đèn cao áp một cách an toàn và hiệu quả.

1. Vì Sao Chiều Sâu Chôn Móng Cột Đèn Quan Trọng?

1.1. Ổn định kết cấu trước gió cấp ≥ 45 m/s

Cột đèn chiếu sáng ngoài trời thường phải chịu được sức gió rất lớn, tối thiểu đến cấp 12 (khoảng 45 m/s) theo quy định tiêu chuẩn thiết kế. Nếu móng cột không đủ sâu và bền chắc, thân cột sẽ bị nghiêng hoặc bật gốc dưới áp lực gió bão. Vì thế, chiều sâu chôn móng cần lớn để móng tiếp xúc với lớp đất vững chắc, đủ khả năng truyền tải mọi lực tác động lên cột. Khung móng và khối bê tông dưới đất sẽ phải chịu toàn bộ tải trọng của cột đèn và lực tác động từ gió bão, rung động mặt đất hay va chạm mạnh. Một móng đủ sâu giữ cho trụ đèn luôn vững chãi, đảm bảo cột đèn đứng thẳng không bị nghiêng dù chịu gió lớn. Nói cách khác, chiều sâu móng chính là yếu tố then chốt giúp cột đèn ổn định kết cấu trước các tác động cơ động của thiên nhiên.

1.2. Bảo vệ hệ thống điện và tiếp địa

Ngoài yếu tố kết cấu, móng cột đèn còn liên quan mật thiết đến an toàn điện. Phần khung móng và bê tông móng thường bao quanh tủ nối, cáp điện và hệ thống tiếp địa của cột đèn. Nếu móng chôn quá nông, các thiết bị này dễ bị ngấm nước mưa, lún lệch hoặc va đập, dẫn đến hỏng hóc điện hoặc rò điện. Chiều sâu móng đủ lớn giúp giữ vững chân cột, cố định các bản bích và bulong neo, từ đó giữ cho mối nối điện và dây dẫn không bị dịch chuyển. Đồng thời, móng sâu giúp đảm bảo hiệu quả của tiếp địa cột đèn (hệ thống chống sét), tránh hiện tượng điện trở đất tăng đột ngột do thay đổi về độ ẩm hay cơ học. Nhờ vậy, móng sâu không chỉ giữ an toàn cơ học cho cột đèn mà còn bảo vệ an toàn cho toàn bộ hệ thống điện chiếu sáng.

2. Yếu Tố Quyết Định Chiều Sâu Chôn Móng

2.1. Chiều cao cột đèn (6 m, 8 m, ≥ 10 m)

Chiều cao của cột đèn là yếu tố đầu tiên phải xét đến khi chọn độ sâu móng. Cột đèn càng cao thì chịu lực gió ngang càng lớn, đồng thời tác động của tải trọng bản thân cũng tăng theo chiều cao. Theo các chuyên gia chiếu sáng, cột đèn chiếu sáng công cộng thường cao từ 6m đến 14m tùy vị trí (đường phố, công viên, cầu cảng…). Ví dụ, các cột đèn cao 6–8m phổ biến thường được trang bị bulong móng M16 hoặc M20 cùng móng bê tông nhỏ, trong khi cột 9–12m dùng bulong M24 hoặc M30 và móng lớn hơn. Với mỗi mét tăng thêm chiều cao, mômen uốn gốc cột tăng lên, nên chiều sâu móng cần tăng thêm để đảm bảo cân bằng. Chỉ số kinh nghiệm cho thấy cột 6–10m thường dùng móng sâu khoảng 0,8–1,0m, còn cột từ 11m trở lên yêu cầu móng sâu khoảng 1,0–1,2m hoặc hơn. Do đó, khi thiết kế cần xác định trước chiều cao cụ thể của cột đèn để chọn móng, chiều sâu phù hợp cho từng loại cột (6m, 8m, 10m, …) nhằm đảm bảo độ vững chắc.

2.2. Địa chất (đặc điểm nền đất)

Loại và điều kiện nền đất tại vị trí lắp cột đèn là yếu tố thứ hai rất quan trọng. Trên nền đất yếu (cát lún, đất sét mềm, bùn…) thì sức chịu tải kém, nên cần chôn móng sâu hơn để đến lớp đất chặt, có sức chống lún tốt. Khi tăng chiều sâu chôn móng, móng sẽ nằm sâu ở tầng đất chắc hơn, từ đó tăng khả năng chịu tải của móng và giảm áp lực gây lún. Ngược lại, nếu nền đất cứng, lớp đá mỏng hoặc địa tầng đảm bảo, chiều sâu móng có thể nhỏ hơn mà vẫn an toàn. Ngoài ra, mực nước ngầm cũng ảnh hưởng: nền đất nhiều nước yêu cầu móng sâu để tránh ảnh hưởng bão hòa nước làm giảm sức chịu tải. Tóm lại, nhà thiết kế phải khảo sát địa chất, định cương nền để quyết định chiều sâu chôn móng hợp lý. Nếu gặp nền đất yếu, biện pháp thường dùng là tăng chiều sâu móng hoặc xử lý đất yếu trước khi đào móng.

2.3. Quy chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn kỹ thuật

Cuối cùng, thiết kế móng cột đèn phải tuân thủ các quy định kỹ thuật hiện hành. Ở Việt Nam, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 07:2023/BXD (ban hành kèm Thông tư 15/2023/TT-BXD) quy định rõ yêu cầu lắp đặt hệ thống chiếu sáng ngoài trời, bao gồm chiều cao cột, khoảng cách cột và điều kiện chiếu sáng an toàn. Trong đó, phần “công trình chiếu sáng” của QCVN 07:2023 nêu rất cụ thể về chiều cao và bề vững của cột đèn. Bên cạnh đó, TCVN 7722-2-3:2019 (IEC 60598-2-3:2011) về đèn điện dùng cho chiếu sáng đường phố cũng đưa ra tiêu chuẩn an toàn về cấu tạo cột đèn và móng, đảm bảo thiết bị và móng đáp ứng sức gió và chịu lực trong dải quy định. Thêm vào đó, các tiêu chuẩn về chất lượng vật liệu (xi măng, thép) và thử nghiệm móng cũng cần được tuân thủ. Hiểu và áp dụng đúng các tiêu chuẩn – quy chuẩn này sẽ giúp xác định chiều sâu chôn móng sao cho đạt yêu cầu kỹ thuật, bảo đảm an toàn xuyên suốt quá trình vận hành.

3. Bảng Tra Chiều Sâu Chôn Móng Cột Đèn Cao Áp

Căn cứ các yếu tố ở trên, ta có thể tổng hợp các độ sâu móng tham khảo cho từng nhóm cột đèn. Dưới đây là bảng độ sâu móng thông dụng cho cột đèn cao áp, phân theo khung móng và chiều cao cột (kích thước lấy làm ví dụ):

• Cột 6–7 m (khung móng M16): Khối bê tông móng thường có kích thước dài × rộng khoảng 1.0m × 0.8m, độ sâu chôn khoảng 0.8m. Đây là quy cách phổ biến khi sử dụng bu lông M16 cho cột cao 6–7m.
  
• Cột 8–10 m (khung móng M24): Khung M24 dùng cho các cột cao trung bình, khối bê tông móng khoảng 1.0m × 0.8m, độ sâu chôn khoảng 0.8m. Nhiều nhà sản xuất chọn kích thước móng này vì cân đối giữa độ an toàn và kinh tế cho cột chiếu sáng 8–10m.
  
• Cột 11–12 m (khung M24 mở rộng): Với cột cao lớn hơn, khung M24 bu lông dài hơn và khối móng to hơn. Chiều sâu chôn móng phổ biến là khoảng 1.0–1.2m (ví dụ 11m và 12m đều có móng sâu ~1.2m trong tham khảo). Cạnh đáy móng thường ở mức 1.2m × 1.0m hoặc lớn hơn tùy công trình.
  
• Cột > 12 m (khung M24/M30): Đối với cột cực cao (trên 12m), thường sử dụng khung M24 kéo dài hoặc bu lông M30 và khối bê tông móng lớn hơn. Độ sâu chôn móng thường từ 1.2m trở lên, tùy thiết kế chi tiết. Ví dụ, cột 14m có thể yêu cầu móng sâu ~1.2m, cột cao hơn nữa móng sâu tương đương hoặc lớn hơn, kết hợp với gia cố đà giằng.
  

Thông tin trên chỉ mang tính tham khảo chung; khi tính toán chi tiết, kỹ sư sẽ cân nhắc tất cả tải trọng và điều kiện hiện trường để chọn chiều sâu móng chính xác hơn. Nhìn chung, bảng tra cho thấy: cột đèn từ 6m đến 10m thường có móng sâu khoảng 0,8m, trong khi cột từ 11m trở lên cần móng sâu khoảng 1,0–1,2m.

4. Cách Tính Chiều Sâu Bằng Công Thức Nhanh

Để ước lượng nhanh chiều sâu móng cột đèn trong giai đoạn thiết kế sơ bộ, người ta có thể dùng công thức kinh nghiệm sau:

Công thức:
Hm ≈ 0,8 + 0,1 × H (đơn vị: mét)

Trong đó Hm là chiều sâu chôn móng dự kiến (m), H là chiều cao cột đèn (m). Công thức này xuất phát từ kinh nghiệm và tham khảo của nhiều dự án chiếu sáng. Ví dụ cụ thể:

• Với cột đèn cao H = 9m, ta tính Hm ≈ 0,8 + 0,1×9 = 1,7m. Như vậy, móng đèn 9m được thiết kế chôn sâu khoảng 1,7m. (Thực tế một số nhà cung cấp đưa khối bê tông móng độ sâu 1,2m và bổ sung gia cố, tuy nhiên công thức này cho phép kiểm tra nhanh yêu cầu tối thiểu cho móng).
  

Lưu ý: đây chỉ là công thức ước lượng sơ bộ. Trong thiết kế chính xác, cần kết hợp thêm các yếu tố về tải trọng gió, cường độ đất, kết cấu khung móng, và phải tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật. Do đó, sau khi có kết quả công thức, kỹ sư vẫn phải kiểm nghiệm lại chiều sâu thực tế thông qua tính toán chi tiết.

5. 5 Bước Đào Hố Và Đổ Bê Tông Móng

Việc thi công móng cột đèn cao áp gồm nhiều công đoạn cần tuân thủ quy trình kỹ thuật. Dưới đây là 5 bước điển hình khi đào hố móng và đổ bê tông cho cột đèn, đảm bảo an toàn và chất lượng:

• 5.1 Xác định thời gian thi công & rào chắn an toàn: Trước khi đào móng, cần lập kế hoạch thời gian hợp lý và cảnh báo khu vực thi công. Đặt biển báo và rào chắn ở khu vực đào móng để cảnh báo người dân, đảm bảo an toàn giao thông. Ngoài ra, kiểm tra kỹ lưỡng vị trí lắp đặt móng, tránh vị trí có hạ tầng ngầm (đường ống, cáp viễn thông) gây trùng lắp.
  
• 5.2 Đào hố móng (độ dốc vách theo loại đất): Đào hố đúng kích thước móng theo thiết kế (chiều sâu và bề rộng). Đối với các loại đất khác nhau, cần đào theo góc vách phù hợp để tránh sạt lở. Ví dụ, đất cát hoặc đất xốp có thể cần đào bậc hoặc gia cố vách, còn đất ổn định có thể để vách thẳng. Theo quy trình, hố móng phải được đào đúng vị trí, đúng độ sâu thiết kế; phần bê tông lót móng cũng được đầm phẳng và đạt yêu cầu trước khi đặt khung móng.
  
• 5.3 Lắp khung móng (M16/M24) – Kiểm tra cao độ và vị trí: Đặt khung móng (với các thanh bulong M16, M24 hoặc M30 tương ứng) vào chính giữa hố đã đào. Dùng thước thủy (nivo) kiểm tra độ thẳng đứng và cao độ của bulong móng theo thiết kế. Việc này đảm bảo chân đế của cột đèn sau này sẽ nằm ngang, trục cột thẳng đứng. Sau khi căn chỉnh xong, cố định khung đai sắt và chờ đổ bê tông.
  
• 5.4 Đổ bê tông móng (M250), đầm kỹ & bảo dưỡng: Pha trộn bê tông theo cấp mác tối thiểu M250 (đáp ứng tiêu chuẩn cường độ móng). Đổ bê tông lấp đầy hố móng và khuôn cố định khung móng, sử dụng máy đầm dùi để tránh rỗ tổ ong, đảm bảo bê tông bám sát thép. Sau khi đổ, cần bảo dưỡng bê tông (tưới nước, che phủ) ít nhất 7 ngày để bê tông đạt đủ cường độ; theo hướng dẫn thi công, tối thiểu 72 tiếng (3 ngày) bê tông mới đạt đủ cường độ ban đầu. Đến thời điểm này mới tiếp tục lắp đặt cột vào móng.
  
• 5.5 Kiểm tra lại chiều sâu Hm và hồ sơ vật liệu: Sau khi bê tông móng đã đóng rắn, đo kiểm lại chiều sâu thực tế (Hm) xem có đúng theo thiết kế đã duyệt không. Nếu cần, kiểm tra chứng chỉ vật liệu (độ cứng xi măng, cốt thép, cấp mác bê tông) để đảm bảo mọi yếu tố an toàn đều đạt yêu cầu. Bước này đảm bảo móng cột đèn được thi công chính xác, đáp ứng theo thông số đã tính toán và yêu cầu kỹ thuật đề ra.

Tóm lại, chiều sâu chôn móng cột đèn là thông số rất quan trọng, quyết định đến độ an toàn và bền vững của hệ thống chiếu sáng ngoài trời. Móng đủ sâu giúp trụ đèn chịu được tải trọng gió lên đến cấp 12 (tương đương ~45m/s) và bảo vệ toàn bộ kết cấu, hệ thống điện trước tác động môi trường. Khi thiết kế móng, cần xem xét kỹ chiều cao cột, địa chất nền đất và tuân thủ chặt chẽ các quy chuẩn (QCVN 07:2023/BXD, TCVN 7722-2-3) để chọn chiều sâu phù hợp. Đối với mỗi nhóm cột (6–7m, 8–10m, 11–12m, trên 12m), có thể sử dụng các khung móng M16 hoặc M24, kết hợp khối bê tông móng với chiều sâu tham khảo như trên. Cuối cùng, việc thi công phải thực hiện theo quy trình chuẩn (khoanh vùng, đào hố đúng kích thước, lắp khung, đổ bê tông, bảo dưỡng) để đảm bảo móng được chôn đúng chiều sâu chôn móng cột đèn đã thiết kế. Tuân thủ các nguyên tắc trên sẽ giúp cột đèn cao áp hoạt động ổn định, hiệu quả và an toàn trong suốt vòng đời công trình.

Chiếu sáng NC Lighting

NC Lighting là thương hiệu thuộc công ty TNHH cơ điện và chiếu sáng đô thị Việt Nam. Chúng tôi chuyên sản xuất bán các loại thiết bị chiếu sáng như: đèn đường LED, đèn LED cao áp, cột đèn cao áp, cột đèn chiếu sáng, đèn nhà xưởng, đèn pha LED, đèn sân vườn. Ngoài ra còn có các loại đèn trang trí âm nước, đèn âm đất, đèn nấm, đèn LED Panel.