đồ án nền móng ( tính móng nông móng cọc )

A - Móng nông trên nền tự nhiên.
I. TàI liệu thiết kế
I.1. Tài liệu công trình:
- Ti trng tiờu chun di chõn cỏc ct, tng (ghi trờn mt bng):
N
tc
0
= N
tt
0
/n; M
tc
0
= M
tt
0
/n; Q
tc
0
= Q
tt
0
/n (n l h s vt ti gn ỳng cú th ly
chung n = 1,1 1,2 õy chn n = 1,15).
C1 : N
tc
0
= 51 T ; M
tc
0

= 3,8 Tm ; Q
tc
0
= 1T
T2 : N
tc
0
= 30,5 T/m ; M
tc
0
= 1,5 Tm/m ; Q
tc
0
= 1T/m
I.2. Tài liệu địa chất công trình:
- Phng phỏp kho sỏt: Khoan ly mu thớ nghim trong phũng, kt hp xuyờn tnh
(CPT) v xuyờn tiờu chun (SPT).
- Khu vc xõy dng, nn t gm 3 lp cú chiu dy hu nh khụng i.
Lp 1 : s hiu 13 dy a = 1,7 m
Lp 2 : s hiu 25 dy b = 4,7 m
Lp 3 : s hiu 15 rt dy
Mc nc ngm sõu 2 m.
Lớp 1: S hiu 13 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau:
Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)
W
%

q
c
(M

Pa)
N
>10
10
ữ5
5 ữ 2 2 ữ1
1 ữ
0,5
0,5
ữ0,25
0,25
ữ0,1
0,1
ữ0,05
0,05
ữ0,02
<0,0
2
- - - 15,5 37 22 10 4,5 8 3 17,2 2,64 8,5 21
- Lng ht cú c > 0,25 mm chim 15,5 + 37 +22 = 74,5% >50% Đất cát hạt vừa
- Có q
c
= 8,5 MPa

= 850 T/m
2
t cỏt hạt vừa trng thỏi cht va ( 50 < q
c
< 150
kG/cm

2
), gn phớa xp e
0
0,6, =2.
e
0
=


)1(. W
n
+
-1 =
0
)1(.
e
W
n
+

=
2,64.1.(1 0,172)
1 0,6
+
+
= 1,93 T/m
3

- bóo ho G =
0

.
e
W
=
2,64.0,172
0,6
= 0,76 cú 0,5 < 0,76 < 0,8 t cỏt thụ, cht
va, m gn bóo ho.
- Mụ un nộn ộp E
0
= . q
c
= 2,0. 850 = 1700 T/m
2

- Tra bảng ứng với q
c
= 850 T/m
2
= 34
0
36
0
(ly giỏ tr nh ng vi cỏt bi v
trng thỏi cht nghiờng v phớa xp, giỏ tr ln ng vi cỏt hạt vừa cht va)
lấy = 34
0
Lp t 1 l t tt.
- 2 -

Lp2: S hiu 25 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau:
W
%
W
nh
%
W
d
%

T/m
3



độ
c
Kg/c
m
2
Kết quả TN nén ép e ứng với
P(Kpa)
q
c
(MPa
)
N
50 100 150 200
30 29,1 22,9 1,73 2.65 - - - - - - 0,36 2
T ú cú:

- H s rng t nhiờn:
e
0
=


)1(. W
n
+
- 1 =
2,65.1.(1 0,3)
1,73
+
- 1 = 0,
- Kt qu nộn khụng n ngang - eodometer: h s nộn lỳn trong khong ỏp lc 100 - 200
Kpa:
- Chỉ số dẻo A = 29,1% 22,9% = 6,2 % <7% đất là cát pha
- Độ sệt B =
A
WW
d

=
30 22,9
6,2

= 1,15 trạng thái chảy nhão
Cựng vi cỏc c trng khỏng xuyờn tnh q
c
= 0,36MPa = 36 T/m

2
v c trng xuyờn
tiờu chun N = 2 cho bit lp t yếu
Mụ un nộn ộp(cú ý ngha l mụdun bin dng trong thớ nghim khụng n ngang):
E
0s
= . q
c
= 4. 36 = 144 T/m
2
(ng vi cát pha ly = 3-5).
Lớp 3: S hiu 15 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau:
Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)
W
%

q
c
(MPa
)
N
>10
10
ữ5
5 ữ 2 2 ữ1
1 ữ
0,5
0,5
ữ0,25
0,25

ữ0,1
0,1
ữ0,0
5
0,05
ữ0,02
<0,02
- - 11 21,5 38 20 6 3,5 - - 14,5 2,65 10,2 26
- Lng ht cú c > 0,25 mm chim 11 + 21,5 +38+20 = 90,5% >50% Đất cát hạt vừa
- Có q
c
= 10,2 MPa

= 1020 T/m
2
t cỏt hạt vừa trng thỏi cht va ( 50 < q
c
< 150
kG/cm
2
), gn phớa xp e
0
0,6, =2.
e
0
=


)1(. W
n

+
-1 =
0
)1(.
e
W
n
+

=
2,65.1.(1 0,145)
1 0,6
+
+
= 1,9 T/m
3

- bóo ho G =
0
.
e
W
=
2,65.0,145
0,6
= 0,64 cú 0,5 < 0,64 < 0,8 t cỏt hạt vừa, cht
va, rất ẩm.
- Mụ un nộn ộp E
0
= . q

c
= 2,0. 1020 = 2040 T/m
2

- 3 -

- Tra b¶ng øng víi q
c
= 1020 T/m
2
→ ϕ = 35
0
– 40
0
(lấy giá trị nhỏ ứng với cát bụi và
trạng thái độ chặt nghiêng về phía xốp, giá trị lớn ứng với cát h¹t võa chặt vừa)
lÊy ϕ = 40
0
→ Lớp đất 3 là đất tốt.
Kết quả trụ địa chất như sau:
- 4 -

Nhận xét: Lớp đất trên khá tèt , nhưng mỏng, chỉ dày 1m. Lớp đất 2, 3 tốt có khả năng
làm nền công trình.
I.3. Tiªu chuÈn x©y dùng.
- Độ lún cho phép S
gh
= 8 cm. Chênh lún tương đối cho phép
gh
L

S∆
= 0,2 %
- 5 -

- Phng phỏp tớnh toỏn õy l phng phỏp h s an ton duy nht, ly F
s
= 2 -3
(i vi nn t cỏt khụng ly c mu nguyờn dng thỡ nờn ly F
s
=3, cũn i vi t
dớnh nờn ly F
s
= 2).
II. Phơng án nền, móng.
Bớc 1: Chọn loại nền và loại móng
- Ti trng cụng trỡnh khụng ln, lp 1 l lp t tt. Vỡ vy xut phng ỏn múng
nụng trờn nn t nhiờn (t múng lờn lp t 1).
- Múng dng n BTCT di ct, bng BTCT di tng BTCT chu lc.
- Cỏc tng chốn, bao che cú th dựng múng gch hay dm ging .
- Cỏc khi nh cú ti chờnh lch c tỏch ra bi khe lỳn.
Vật liệu móng, giằng.
- Chn bờ tụng 250
#
R
n
= 1100 T/m
2
, R
k
=88 T/m

2
.
- Thộp chu lc: AII R
a
=28000 T/m
2
.
- Lp lút: bờ tụng nghốo, mỏc thp 100
#
, dy 10cm.
- Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3cm.(thng chn 3 5 cm).
Bớc 2: Chọn kích thớc của móng.
- Chọn chiều sâu chôn móng
h
m
- Tớnh t mt t ti ỏy múng (khụng k lp BT lút).chọn h
m
=0,7 m.
- Chọn kích thớc đáy móng, chiều cao móng.
Ký hiu múng n di ct C
1
, l M
1
, múng bng di tng T
2
l M
2
. Chn kớch thc
cỏc múng:
- Kớch thc múng M

1
: b x l x h = 1,5 x 1,4 x 0,4 (m)
- Kớch thc múng M
2
: b x h = 1x 0,3 (m)
Bớc 3: Xác định áp lực của công trình xuống nền
- Gi thit múng n di ct l múng cng, b qua nh hng múng bờn (vỡ bc ct
2b d kin).
- p lc tiờu chun tip xỳc di ỏy múng:

p
tc

mtb
tc
h
F
N
.
0

+
=
51
2.0,7
1,5.1,4
+
= 25,69 T/m
2

No
Mo
P
min
P
max
(lấy
tb
= 2.0 T/m
3
)
- 6 -

p
tc
max
=
p
tc
+
W
M
tc
0
= 25,69 +
2
3,8.6
1,5.1,4
32,92 T/m

2
p
tc
min
=
p
tc
-
W
M
tc
0
= 25,69 -
2
3,8.6
1,5.1,4
18,45 T/m
2
- áp lực gây lún p
gl
:
p
gl

m
tc
hp '
= 25,69 1,8. 0,7 24,33 T/m
2

( là dung trọng tự nhiên của lớp đất trên đáy móng)
- p lc tớnh toỏn di ỏy múng:

tt
p

mtb
tt
0
h.
F
N
+
=
51
2.0,7
1,5.1,4
+
= 29,33 T/m
2
p
tt
max
=
tt
p
+
W
M
tt

0
= 29,33 +
2
3,8.6
1,5.1,4
39,19 T/m
2
p
tt
min
=
tt
p
-
W
M
tt
0
= 29,33 -
2
3,8.6
1,5.1,4
19,47 T/m
2
Bớc 4: Kiểm tra sự làm việc đồng thời của công trình, móng và nền.
4.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền.
- Gi thit nn ng nht, mt t nm ngang. iu kin kim tra:

tt
p

[ ]
)32( =
=
S
gh
F
P
p
p
tt
max
1,2.
[ ]
p

( mt trong 2 iu kin ny 2 v phi xp x nhau)
- Trong ú
tt
p
ó tớnh trong bc 3 v sc chu ti ca nn tớnh gn ỳng theo cụng thc
Terzaghi: P
gh
=
CNnqNnbNn
ccqq
5,0 ++

N
,
q
N
,
c
N
: Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong

Với =34
0
N

= 40,9 ; N
q
= 29,4 ; N
c
= 42,2
Cỏc h s hiu chnh: n


= 1 0,2.
l
b
= 1 - 0,2.
1,5
1,4
= 0,81; n
q
=1;

n
c
= 1+ 0,2.
l
b
=1 + 0,2.
1,5
1,4
= 1,19
Thay vo ta cú:
P
gh
=0,5.0,81.40,9.1,93.1,5 + 1.29,4.(2.0,4) + 1,19.42,2.2,8 = 84,66 T/m
2
[ ]
2
54,42
33,86 /
(2 3) 2,5
gh
S
P
p T m
F
= = =
=
( chú ý lấy giá trị của hệ số an toàn theo loại đất)
Vậy
p
tt

33,86

29,33 T/m
2
< 33,86 T/m
2

p
tt
max


1,2.
[ ]
P


39,19 T/m
2
< 33,86.1,2 = 40,64 T/m
2

Nn sc chu ti
- 7 -

Tại đáy lớp đất 1

- Xỏc nh kớch thc khi múng quy c:

b
qu
= b +2.h

.tg = 1,4 + 2.1.tg30
0
2,55 m
l
qu
= l +2.h

.tg = 1,5 + 2.1.tg30
0
2,65 m
- Xỏc nh ng sut di ỏy m cỏt v kim tra ỏp lc lờn lp t 2 :

bt
hdhmz +=
+
hdhmz +=
R
đ2
+
bt
hdhz +=
= .h
m
+

h

= 1,93.0,7 + 1,93. 1= 3,28 T/m
2
.
+
hdhmz +=
= k
0
.(
p
- . h
m
).
Mặt khác: l/b = 1,5/1,4 = 1,07 ; z/b = h
đ
/ b = 1 /1,4 = 0,714 Tra bảng, nội suy ta đ-
ợc k
0
= 0,567
hdhmz +=
= 0,567. (29,33 - 1,8.0,7) = 15,9 T/m
2
.
- Xác định cờng độ đất nền của lớp đất ở đáy đệm cát ( lớp 2):
Sc chu ti ca lp t di ỏy m cỏt c xỏc nh theo cụng thc Terzaghi cho
múng quy c: l
q
x b
q
x h

mq
= 2,65 x 2,55 x 1,7 m ( h
mq
= h
m
+ h
đ
):
P
gh
=
CNnqNnbNn
ccqq
5,0 ++



N
,
q
N
,
c
N
: Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong

Trong ú:
Với

= 12,67

0
N

=1,76 ; N
q
= 3,16 ; N
c
= 9,63
q l ph ti ti mc ỏy múng.
q =
1
. h
1
+
m
. h
m
= 1,88. 0,7 + 1,8. 1= 3,28 T/m
2

n


= 1 0,2.
qu
qu
l
b
= 1 - 0,2.
2,65

2,55
= 0,81 ; n
q
=1; n
c
= 1 + 0,2.
qu
qu
l
b
=1 + 0,2.
2,65
2,55
= 1,19
- 8 -

→ R
®2
=
0,5.1,76.0,81.1,88.2,55 (3,28 0,7).2,55 1,19.9,63.2,8
3,28
2
+ − +
+
= 21,04 T/m
2
ThÊy: σ
hqz=
+ σ
bt

hqz =
= 3,28 + 15,9 ≈ 19,18 < R
®2
= 21,04 (T/m
2
)
→ Như vậy nền đất ở lớp 2 đủ chịu lực và kích thước chọn như trên là hợp lý.
4.2 KiÓm tra biÕn d¹ng nÒn ®Êt
- Dùng phương pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún tuyệt đối của móng.
+ Với những lớp đất có kết quả của thí nghiệm eodometer: S =
∑
=
n
i
i
S
1
=
∑
=
+
−
n
i
i
i
ii
h
e
ee

1
1
21
.
1

+ Với loại đất không có kết quả thí nghiệm nén ép eodometer: S =
∑
=
n
i
gl
i
si
ii
E
h
1
0
.
.
σ
β

- Chia nhỏ các lớp đất dưới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành các lớp
phân tố có chiều dày h
i
≤ b/4. Ở đây chọn h
i
= 0,3 m. Áp lực gây lún trung bình tại đáy

móng: p
gl
= 24,33 T/m
2
- Lớp 1: do không có kết quả thí nghiệm nén ép do đó ta có:
l
i
m
z
i
M
σ
bt
T/m
2
σ
bt
T/m
2
k
0
σ
gl
T/m
2
σ
gl
T/m
2
E

0
T/m
2
s
i
cm
0.3 0 1.35 - 1 24.355 - - -
0.3 0.3 1.929 1.639 0.913 22.225 23.280 1700 0.329
0.3 0.6 2.508 2.218 0.756 18.397 20.311 1700 0.287
0.3 0.9 3.087 2.797 0.611 14.873 16.635 1700 0.235
0.3 1.2 3.666 3.376 0.480 11.673 13.273 1700 0.187
0.3 1.5 4.245 3.95 0.365 8.882 10.277 1700 0.145
0.2 1.7 4.824 14.534 0.284 6.911 7.897 1700 0.111
Độ lún lớp đất 1: S
1
= 1,29 cm.
- Lớp 2: do không có kết quả thí nghiệm nén ép do đó ta có:
l
i
m
z
i
M
σ
bt
T/m
2
σ
bt
T/m

2
k
0
σ
gl
T/m
2
σ
gl
T/m
2
E
0
T/m
2
s
i
cm
0.3 1.7 4.824 - - 6.911 - - -
0.3 2.0 5.379 3.6 0.203 4.94 5.926 1700 0.084
0.3 2.3 5.934 5.656 0.167 4.076 4.508 1700 0.064
0.3 2.6 6.489 6.211 0.132 3.212 3.644 1700 0.051
- 9 -

0.3 2.9 7.044 6.766 0.112 2.717 1.731 1700 0.042
0.3 3.2 7.599 7.32 0.099 2.406 2.964 1700 0.036
0.3 3.5 8.154 7.876 0.086 2.095 2.561 1700 0.032
0.3 3.8 8.709 8.43 0.073 1.785 2.251 1700 0.027
0.3 4.1 9.264 8.98 0.061 1.474 1.940 1700 0.027
0.3 4.4 9.819 9.54 0.055 1.343 1.629 1700 0.023

0.3 4.7 10.374 10.09 0.042 1.231 1.409 1700 0.02

Độ lún lớp đất 2: S
2
= 0,38 cm.
Kết luận: Tổng độ lún đất nền s = 1,29 + 0,38 = 1,67 cm vậy móng M
1
thoả mãn điều
kiện độ lún tuyệt đối.
Bíc 5: TÝnh ®é bÒn b¶n th©n mãng
5.1 TÝnh to¸n kiÓm tra chiÒu cao lµm viÖc cña mãng
Điều kiện chống đâm thủng không kể ảnh hưởng của thép ngang và không có cốt xiên,
đai:
P
đt
≤ 0,75.R
k
. h
0
.

b
tb
- Kích thước cột: 0,3 x 0,5 (m)
- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm vậy ta có: h
0
≈ h - a = 0,4– 0,03 = 0,37 m
Ta cã: b
c
+ 2.h

0
= 0,3 + 2.0,37=1,04 m < b = 1.5 m
vËy b
tb
= b
c
+ h
0
= 0,677 m
- TÝnh P
®t
( hîp lùc ph¶n lùc cña ®Êt trong ph¹m vi g¹ch chÐo):

- 10 -

P
t
=
dt
p
.l
dt
.b =
bl
pp
dt
t

2
0

max
0
+

Vi:
l
t
=
0
2
h
al
c


=
1,5 0,5
0,37
2


= 0,13 m
p
ot
= p
0
min
+ (p
0
max

- p
0
min
).
l
ll
dt

= 19,47 + (39,19 19,47).
1,5 0,13
1,5

= 37,48 T/m
2
P
t
=
39,19 37,48
.0,13.1,4
2
+
= 8,97 T
- Ta cú: 0,75.R
k
.h
0
.b
tb
= 0,75.88.0,37.0,77

= 15,8 T

> P
t
= 8,97 T
m bo iu kin chng õm thng.
5.2 Tính toán cốt thép
Tớnh toỏn cng trờn tit din thng gúc ti v trớ cú Mụmen ln.
- Tính cốt thép theo phơng cạnh dài l:
+
ụmen ti mộp ct M
ng
= M
max
M
l
ng

b
lpp
ng
tt
ng
.
2
.
2
2
max
+

p
0ng
= p
tt
min
+ (p
tt
max
- p
tt
min
).
l
ll
ng
)(

= 19,47+(39,19-19,47).
1,5 0,5
1,5

= 32,61 T/m
2
M
l
ng
=
2
32,61 39,19 0,5
. .1,4

2 2
+
= 6,28 T.m
+
Cốt thép yêu cầu:
F
a
=
0
6,28
0,9. . 0,9.28000.0,37
l
ng
a
M
R h
=
= 6,7 cm
2
Chọn 9 10 a 180 (F
a
= 7.07 cm
2
)
- 11 -


- TÝnh cèt thÐp theo ph¬ng c¹nh ng¾n b:
+
M«men t¹i mÐp cét

M
b
ng
=
l
b
p
ng
tt
.
2
.
2
=
2
0.55
29,33 . .1,5
2
= 6,65 T.m
+
Cèt thÐp yªu cÇu:
F
a
=
2
0
6,65
7,13
0,9. . 0,9.28000.0,37
b

ng
a
M
cm
R h
= =
Chän 14 φ 8 a 120 (F
a
= 7,13 cm
2
). Bè trÝ cèt thÐp nh h×nh vÏ
( với khoảng cách cốt thép chọn như trên có thể coi là hợp lý).

IX. cÊu t¹o mãng.
- 12 -

H dm ging: ti nhng v trớ cú tng b trớ h dm tng tng chốn. Chiu cao
ca dm tng chn theo nhp ca dm (cu to xem bn v):
Giằng DT : b
g
x h
g
= 0,22 x 0,4 m
Phần II tính toán móng băng
Vật liệu móng, giằng.
- Chn bờ tụng 250
#
R
n
= 1100 T/m

2
, R
k
=88 T/m
2
.
- Thộp chu lc: AII R
a
=28000 T/m
2
.
- Lp lút: bờ tụng nghốo, mỏc thp 100
#
, dy 10cm.
- Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3cm.(thng chn 3 5 cm).
Bớc 2: Chọn kích thớc của móng.
- Chọn chiều sâu chôn móng
h
m
- Tớnh t mt t ti ỏy múng (khụng k lp BT lút).chọn h
m
=0,5 m.
- Kớch thc múng : b x h = 1,4 x 0,3 (m)
Bớc 3: Xác định áp lực dới đáy móng
- Ta ct múng 1 on b=1m v xột nh múng n
- Gi thit múng di tng l múng cng, b qua nh hng ca múng bờn
- p lc tiờu chun tip xỳc di ỏy múng:

p
tc

mtb
tc
h
F
N
.
0

+
=
30,5
2.0,5
1,4.1
+
= 22,79 T/m
2



No
Mo
P
min
P
max
(lấy
tb
= 2.0 T/m
3

)
p
tc
max
=
p
tc
+
W
M
tc
0
= 22,79 +
2
1,5.6
1,4.1
27,38 T/m
2
p
tc
min
=
p
tc
-
W
M
tc
0
= 22,79 -

2
1,5.6
1,4.1
18,19 T/m
2
- áp lực gây lún p
gl
:
p
gl

m
tc
hp '
= 22,79 1,93. 0,5 21,82 T/m
2

( là dung trọng tự nhiên của lớp đất trên đáy móng)
- 13 -

- p lc tớnh toỏn di ỏy múng:

tt
p

mtb
tt
0
h.
F

N
+
=
35,08
2.0,5
1,4.1
+
= 26,05 T/m
2
p
tt
max
=
tt
p
+
W
M
tt
0
= 26,05 +
2
1,73.6
1,4.1
33,09 T/m
2
p
tt
min
=

tt
p
-
W
M
tt
0
= 26,05 -
2
1,73.6
1,4.1
19,01 T/m
2
Bớc 4: Kiểm tra kích thớc đáy móng
4.1 Kiểm tra sức chịu tải của nền.
- Gi thit nn ng nht, mt t nm ngang. iu kin kim tra:

tt
p

[ ]
)32( =
=
S
gh
F
P
p
p
tt

max
1,2.
[ ]
p

( mt trong 2 iu kin ny 2 v phi xp x nhau)
- Trong ú
tt
p
ó tớnh trong bc 3 v sc chu ti ca nn tớnh gn ỳng theo cụng thc
Terzaghi: P
gh
=
CNnqNnbNn
ccqq
5,0 ++



N
,
q
N
,
c
N
: Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong

Với =34
0

N

= 40,9 ; N
q
= 29,4 ; N
c
= 42,2
Cỏc h s hiu chnh: n


= 1; n
q
=1; n
c
= 1
Thay vo ta cú:
P
gh
=0,5.1.40,9.1,93.1+ 1.29,4.(2.0,5) + 1.42,2.2,8 = 67,84 T/m
2
[ ]
2
67,84
27,14 /
(2 3) 2,5
gh
S
P
p T m
F

= = =
=
( chú ý lấy giá trị của hệ số an toàn theo loại đất)
Vậy
p
tt


27,14

26,05 T/m
2
< 27,14 T/m
2

p
tt
max


1,2.
[ ]
P


33,09 T/m
2
< 27,14.1,2 = 33,12 T/m
2

Nn sc chu ti
Tại đáy lớp đất 1

- 14 -

- Xỏc nh kớch thc khi múng quy c:
b
qu
= b +2.h

.tg = 1+ 2.1,2.tg30
0
2,386 m
l
qu
= l +2.h

.tg = 1,4 + 2.1,2.tg30
0
2,786 m
- Xỏc nh ng sut di ỏy m cỏt v kim tra ỏp lc lờn lp t 2 :

bt
hdhmz +=
+
hdhmz +=
R
đ2
+
bt

hdhz +=
= .h
m
+

h

= 1,93.0,5 + 1,93. 1,2= 3,28 T/m
2
.
+
hdhmz +=
= k
0
.(
p
- . h
m
).
Mặt khác: l/b = 1,4 /1= 1,4; z/b = h
đ
/ b = 1,2 /1= 1,2 Tra bảng, nội suy ta đợc k
0
=
0,344
hdhmz +=
= 0,344. (26,05 - 1,93.0,5) = 8,63 T/m
2
.
- Xác định cờng độ đất nền của lớp đất ở đáy lớp 1:

Sc chu ti ca lp t di ỏy m cỏt c xỏc nh theo cụng thc Terzaghi cho
múng quy c: l
q
x b
q
x h
mq
= 2,78 x 2,38 x 1,7 m ( h
mq
= h
m
+ h
đ
):
P
gh
=
CNnqNnbNn
ccqq
5,0 ++



N
,
q
N
,
c
N

: Hệ số phụ thuộc góc ma sát trong

Trong ú:
Với

= 0
0
N

=0 ; N
q
= 1 ; N
c
= 5,14
q l ph ti ti mc ỏy múng.
q =
1
. h
1
+
m
. h
m
= 1,88. 0,7 + 1,8. 1= 3,28 T/m
2

n


= 1 0,2.

qu
qu
l
b
= 1 - 0,2.
2,78
2,38
= 0,77 ; n
q
=1; n
c
= 1 + 0,2.
qu
qu
l
b
=1 + 0,2.
2,78
2,38
= 1,23
R
đ2
=
(3,28 0,5).1 1,23.5,14.2,8
3,28
2
+
+
= 13,52 T/m
2

Thấy:
hqz=
+
bt
hqz =
= 3,28 + 8,63 11,91 < R
đ2
= 13,52 (T/m
2
)
Nh vy nn t lp 2 chu lc v kớch thc chn nh trờn l hp lý.
4.2 Kiểm tra biến dạng nền đất
- Dựng phng phỏp cng lỳn tng lp tớnh lỳn tuyt i ca múng.
+ Vi nhng lp t cú kt qu ca thớ nghim eodometer: S =

=
n
i
i
S
1
=

=
+

n
i
i
i

ii
h
e
ee
1
1
21
.
1

+ Vi loi t khụng cú kt qu thớ nghim nộn ộp eodometer: S =

=
n
i
gl
i
si
ii
E
h
1
0
.
.



- 15 -

- Chia nhỏ các lớp đất dưới đáy móng trong phạm vi chiều dày nén lún thành các lớp
phân tố có chiều dày h
i
≤ b/4. Ở đây chọn h
i
= 0,3 m. Áp lực gây lún trung bình tại đáy
móng: p
gl
= 21,82T/m
2
- Lớp 1: do không có kết quả thí nghiệm nén ép do đó ta có:
l
i
m
z
i
M
σ
bt
T/m
2
σ
bt
T/m
2
k
0
σ
gl
T/m

2
σ
gl
T/m
2
E
0
T/m
2
s
i
cm
0.3 0 0.965 - 1
21.821
- - -
0.3 0.3 1.544 1.254 0.913 20.337 21.079 1700 0.298
0.3 0.6 2.123 3.667 0.756 16.715 18.526 1700 0.262
0.3 0.9 2.702 2.401 0.611 13.180 14.947 1700 0.211
0.3 1.2 3.281 2.931 0.480 10.692 11.936 1700 0.169
0.3 1.5 3.86 3.524 0.365 8.728 9.710 1700 0.137
0.2 1.7 4.439 4.125 0.284 7.550 8.139 1700 0.115
Độ lún lớp đất 1: S
1
= 1,192 cm.
- Lớp 2: do không có kết quả thí nghiệm nén ép do đó ta có:
l
i
m
z
i

M
σ
bt
T/m
2
σ
bt
T/m
2
k
0
σ
gl
T/m
2
σ
gl
T/m
2
E
0
T/m
2
s
i
cm
0.3 1.7 4.439 - - 7.550 - - -
0.3 2.0 5.018 3.6 0.203 6.546 7.048 1700 0.1
0.3 2.3 5.597 5.656 0.167 5.892 6.219 1700 0.088
0.3 2.6 6.176 6.211 0.132 5.237 5.564 1700 0.079

0.3 2.9 6.755 6.766 0.112 4.582 4.910 1700 0.069
0.3 3.2 7.334 7.32 0.099 4.321 4.451 1700 0.051
0.3 3.5 7.913 7.876 0.086 4.059 4.190 1700 0.048
0.3 3.8 8.492 8.43 0.073 3.797 3.928 1700 0.045
0.3 4.1 9.071 8.98 0.061 3.535 3.666 1700 0.042
0.3 4.4
9.65
9.54 0.055
3.273 3.404
1700
0.039
0.3 4.7 10.374 10.09 0.042 2.312
3.102
1700
0.022

Độ lún lớp đất 2: S
2
= 0,561cm.
Kết luận: Tổng độ lún đất nền s = 1,192 + 0,561 = 1,753 cm vậy móng M
1
thoả mãn
điều kiện độ lún tuyệt đối.
Bíc 5: TÝnh ®é bÒn b¶n th©n mãng
- 16 -

5.1 TÝnh to¸n kiÓm tra chiÒu cao lµm viÖc cña mãng
Điều kiện chống đâm thủng không kể ảnh hưởng của thép ngang và không có cốt xiên,
đai:
P

đt
≤ 0,75.R
k
. h
0
.

b
tb
- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 3cm vậy ta có: h
0
≈ h - a = 0,25– 0,03 = 0,22m
vËy b
tb
= 1m
- TÝnh P
®t
( hîp lùc ph¶n lùc cña ®Êt trong ph¹m vi g¹ch chÐo):

P
đt
=
dt
p
.l
dt
.b =
bl
pp
dt

t

2
0
max
0
+

Với:
• l
đt
=
0
2
h
al
c
−
−
=
1,4 0,22
0,22
2
−
−
= 0,37 m
• p
ot
= p
0

min
+ (p
0
max

- p
0
min
).
l
ll
dt
−
= 19,01 + (33,09 – 19,01).
1,4 0,37
1,4
−
= 29,37 T/m
2
- 17 -

P
t
=
33,09 29,37
.0,27.1
2
+
= 11,56 T
- Ta cú: 0,75.R

k
.h
0
.b
tb
= 0,75.88.0,22.1
= 14,52 T

> P
t
= 11,56 T
m bo iu kin chng õm thng.
5.2 Tính toán cốt thép
Tớnh toỏn cng trờn tit din thng gúc ti v trớ cú Mụmen ln.
- Tính cốt thép theo phơng ngang:
+
ụmen ti mộp ct M
ng
= M
max
M
l
ng

b
lpp
ng
tt
ng
.

2
.
2
2
max
+
p
0ng
= p
tt
min
+ (p
tt
max
- p
tt
min
).
l
ll
ng
)(

= 19,01+(33,09-19,01).
1,4 0,59
1,4

= 27,16 T/m
2
M

l
ng
=
2
27,16 33,09 0,59
. .1
2 2
+
= 5,416 T.m
+
Cốt thép yêu cầu:
F
a
=
0
5,416
0,9. . 0,9.28000.0,22
l
ng
a
M
R h
=
= 9,77 cm
2
Chọn9 12 a 110 (F
a
= 10,18 cm
2
)

- Tính cốt thép theo dọc
Cốt thép theo phơng dọc ta đặt theo cấu tạo với =0.2%
Chọn 810 a 190 (F
a
= 6,28cm
2
)
- 18 -


Phần II - móng cọc đài thấp

I. Số liệu công trình: (nhà công nghiệp):
- Cột ( toàn khối hoặc lắp ghép )
Tiết diện cột : l
C
x b
C
= 600x400 ( mm x mm )
Cao trình cầu trục: 6,3 m; cao trình đỉnh cột: 8,5m
- S liu ti trng tớnh toỏn:
+ Ti trng ng ti nh ct (Ti trng thng xuyờn) P
a
= 300 kN.
+ Ti trng ngang ti nh ct v giú P
g
= 30,6 kN.
+ Lc hóm cu trc ngang T
c1

= 3,6 kN.
+ Lc hóm cu trc dc T
c2
= 3 kN.
+ Ti trng cu trc (Ti trng s dng) P
c
= 350 kN.
2. Nền đất:
Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m.
Bề dày lớp đất phủ móng khoảng 0.3 ữ 1m.
Lớp đất số hiệu chiều dày(m)
1
2
3
- 19 -

4
II.Yêu cầu :
- Xác định tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên móng: N
0
, M
0
, Q
0
.
- Phân loại đất, trạng thái đất.
- Đề xuất hai phơng án móng cọc đài thấp và thiết kế một phơng án.
- Bản vẽ có kích thớc 297x840 ( đóng cùng vào thuyết minh ), trên đó thể hiện:
Cao trình cơ bản của móng cọc đã thiết kế và lát cắt địa chất ( tỷ lệ từ 1:150 đến
1:100); các chi tiết cọc (tỷ lệ 1:20 1:10); các chi tiết đài cọc ( tỷ lệ 1:50 1:30); Bảng

thống kê thép đài, thép cọc; các ghi chú cần thiết
Giáo viên hớng dẫn
Phạm Thị Loan
i. Tài liệu thiết kế
I.1. Tài liệu công trình
- c im kt cu: Nh cụng nghip mt tng, mt nhp cú cu trc. Kt cu nh khung
ngang BTCT mt tng cú cu trc, thi cụng ton khi. Gn ỳng coi s tớnh ct l ct
conxon: Tit din ct l
c
xb
c
= 0,6 x 0,4 (m), cao trỡnh nh ct 8,5 m, cao trỡnh cu trc
6,3m
- Ti trng tớnh toỏn ti chõn ct:
N
0

= P
a
+P
c
+ 1,1.G 300 + 350 + 1,1. 0,4.0,6.8,5.25 = 706 kN = 70,6 T
M
0y

= (8,5. P
g
+ T
c1
.6,3 + P

c
.l
c
).0,9
= (8,5.30,6 +3,6.6,3 +350.0,6).0,9 = 443,5 kN.m 44,35 T.m
M
0x

= T
c2
.6,3 = 3.6,3 = 18,9 kN.m = 1,89 T.m
Q
0x
= P
g
+ T
c1
= 30,6 + 3,6 = 34,2 kN = 3,42 T
Q
0y
= T
c2
= 0,3 T.
- T hp ti trng tiờu chun: Khụng cú t hp ti tiờu chun nờn s liu ti trng ti
chõn ct cú th c ly nh sau:
N
tc
0
= N
tt

0
/n; M
tc
0
= M
tt
0
/n; Q
tc
0
= Q
tt
0
/n
(n l h s vt ti gn ỳng cú th ly chung n = 1,1 1,2 õy chn n = 1,15).
Ti trng ti chõn ct:
N
0
tc
= P
a
+P
c
+ G = (300 + 350)/1,15 + 0,4.0,6.8,5.25 616,6 kN = 61,66 T
M
0y
tc
38,6 T.m
M
0x

tc
= 1,64 T.m
Q
0x
tc
= 2,97 T
Q
0y
tc
= T
c2
= 0,26 T.
- 20 -

- Độ lệch tâm e
y
=
N
M
y
0
=
66,64
47,40
= 0,63
Nhận xét: độ lệch tâm khá lớn, mômen theo phương dọc nhỏ.
I.2. Tµi liÖu ®Þa chÊt:
- Phương pháp khảo sát: Khoan, kết hợp xuyên tĩnh (CPT) và xuyên tiêu chuẩn(SPT).
- Khu vực xây dựng, nền đất gồm 4 lớp có chiều dày hầu như không đổi.
Lớp 1 : số hiệu 101 dày a = 3,2 m

Lớp 2 : số hiệu 301 dày b = 6,3 m
Lớp 3 : số hiệu 201 dày c = 6,8 m
Lớp 4 : số hiệu 401 rất dày
Lớp 1: Số hiệu 101, dày 3,2 m có các chỉ tiêu cơ lý như sau:
W
%
W
nh
%
W
d
%
γ
T/m
3
∆
ϕ
®é
c
kg/cm
2
KÕt qu¶ TN nÐn Ðp e øng
víi P(KPa)
q
c
(MPa
)
N
50 100 150 200
27,9 30,4 24,5 1,86

2,6
8
10
0
0,09
0,82
5
0,77
9
0,76
1
0,74
1
1,2 8
Từ đó có:
- Hệ số rỗng tự nhiên :
e
0
=
γ
γ
)1(. W
n
+∆
- 1
=
86,1
)299,01.(1.68,2 +
- 1 = 0,872
- Kết quả nén eodometer:

hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 – 200 kPa:
a
12
=
100200
741,0779,0
−
−
= 3,8. 10
-4
(1/kPa)
- Chỉ số dẻo: A = W
nh
- W
d
= 30,4 – 24,5 = 5,9 → Lớp 1 là lớp đất cát pha.
- Độ sệt: B =
A
WW
d
−
=
9.5
5.249.27 −
= 0,576 → trạng thái dẻo mềm gần dẻo cứng.
- Mô đun biến dạng: q
c
= 2 MPa = 200 T/m
2
→ E

0
= α.q
c
= 4.200 = 800 T/m
2

(cát pha dẻo mềm chọn α = 4).
Líp 2:
Số hiệu 301, dày h
2
= 6.3 m;
Chỉ tiêu cơ lý của đất:
- 21 -
BiÓu ®å thÝ nghiÖm nÐn Ðp e-p

W
%
W
nh
%
W
d

%
γ
T/m
3
∆
ϕ
®é

c
kg/cm
2
q
c
(MPa)
N
36,5 32,8 18,1 1,73 2,69 4
0
5 0,1 0,21 1
- Chỉ số dẻo: A= W
nh
- W
d
= 32,8 – 18,1 = 14,7% → Lớp 2 là lớp đất sét pha.
- Độ sệt của đất là: B =
A
WW
d
−
=
7.14
1.185.36 −
= 1,25 → trạng thái nhão.
- Hệ số rỗng: e
2
=
γ
γ
)01.01( W

n
+∆
- 1 =
1
73,1
)26,01.(1.69,2
−
+
= 1,77-1 = 0,96
- Môdun biến dạng E = α.q
c
lớp 2 là sét nhão chọn α = 5 → E = 5. 21 = 105 T/m
2
Lớp 3:
Số hiệu 201, h
3
= 6,8 m; Các chỉ tiêu cơ lý của đất:
Trong ®Êt c¸c cì h¹t d(mm) chiÕm (%)
W
%
∆
q
c
MP
a
N
1÷
2
0.5÷
1

0.25
÷ 0.5
0.1 ÷
0.25
0.05
÷0.1
0,01 ÷
0, 05
0,002
÷ 0,01
<
0.002
5 10.5 30.5 30 12 10 2 0
16,8 2,64 7,5 28
Cỡ hạt d ≥ 0.5mm chiếm 15.5%
d > 0.25mm chiếm 46 %
d > 0.1mm chiếm 76 %
Ta thấy hàm lượng cỡ hạt lớn hơn 0,15mm trên 75% → lớp 3 là lớp cát hạt nhỏ, lẫn
nhiều hạt thô.
- Sức kháng xuyên q
c
= 7,5 Mpa = 750 T/m
2
→ lớp 3 là loại cát hạt vừa ở trạng thái chặt
vừa → ϕ = 33
0
, e
0
= 0,65.
- Dung trọng tự nhiên γ =

1
)01,01(
0
+
+∆
e
W
n
γ
=
65,1
)168,01.(1.64,2 +
=1,86 T/m
3
- Mô đun biến dạng: q
c
= 7,5 Mpa =750 T/m
2
→ E
0
= α.q
c
chän α = 2
→ E
0
= 2.750 = 1500 T/m
2
.
Líp 4:
Số hiệu 401, rất dày.

Chỉ tiêu cơ lý của đất:
Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)
W
%
∆
q
c
MP
a
N
>
10
5
÷ 10
2
÷ 5
1
÷ 2
0,5
÷ 1
0,25
÷ 0,5
<
0,25
>
10
- 22 -

2 8 28 35 17.5 6.5 3 2 17 2,63 12 40
C ht d >10 mm chim 2%

d >2 mm chim 38%
Thy hm lng c ht ln hn 2mm trờn 25% vy lp 4 l lp cỏt si.
Sc khỏng xuyờn q
c
= 12 MPa = 1200 T/m
2
cỏt thuc trng thỏi cht va.
Mụ un bin dng E
1
= q
c
lp 4 l cỏt si cht va chn = 2.
E
1
= 2.12 = 24 MPa = 2400 T/m
2
.
Ta cú kt qu tr a cht nh sau:

Nhận xét :
Lp t th nht v th hai thuc loi mm yu, lp 3 khỏ tt v dy, lp 4 rt tt
nhng di sõu.
I.3. Tiêu chuẩn xây dựng.
lỳn cho phộp S
gh
= 8 cm . Chờnh lỳn tng i cho phộp
gh
L
S
= 0,3 %

II. đề xuất phơng án:
- Cụng trỡnh cú ti khỏ ln, c bit lch tõm ln.
- 23 -
Cát pha, dẻo mm, =1,86 T/m
3
, =2.68,

= 10
0
, c

=1,5 T/m
2
,
B = 0.576, q
c
= 200 T/m
2
, N=8, E
0
= 800 T/m
2
Sét pha, nhão, E
0
=105 T/m
2
, =1,73 T/m
3
, =2.68

= 4
0
5, c

=1 T/m
2
, q
c
= 42 T/m
2
, N =1
Cát hạt nhỏ, chặt vừa
=1.86T/m
2
, =2.64, = 33
0
, E
0
=1500 T/m
2

qc = 750 T/m
2
,
, N= 28
Sỏi, chặt
=1,96 T/m
2
, = 2.63, =36

0
, E
0
= 2400 T/m
2

qc = 1200 T/m
2
,
,

N = 40

- Khu vc xõy dng bit lp, bng phng.
- t nn gm 4 lp:
+ Lp 1: cỏt pha do gn nhóo khỏ yu.
+ Lp 2: sột nhóo lp yu, dy 6,3 m.
+ Lp 3: l lp cỏt cht va tớnh cht xõy dng tt v cú chiu dy 6,5 m.
+ Lp 4: lp si cht, tt nhng di sõu.
Nc ngm khụng xut hin trong phm vi kho sỏt
- Chn gii phỏp múng cc i thp.
+ Phng ỏn 1: dựng cc BTCT 25 x 25 cm, i t vo lp 1, mi cc h sõu
xung lp 3 khong 2 4m. Thi cụng bng phng phỏp ộp.
+ Phng ỏn 2: dựng cc BTCT 30 x 30 cm, i t vo lp 1, mi cc h sõu
xung lp 3 khong 2 4m. Thi cụng bng phng phỏp úng.
+ Phng ỏn 3: dựng cc BTCT 30x30, i t vo lp 1. Cc h bng phng
phỏp khoan dn v úng vo lp 4. Phng ỏn ny n nh cao nhng khú thi
cụng v giỏ thnh cao.
õy chn phng ỏn 1.
iii. Thiết kế móng theo phơng án 1

Phơng pháp thi công và vật liệu móng cọc.
i cc:
+ Bờ tụng : 250
#
cú R
n
= 1100 T/m
2
, R
k
= 88 T/m
2
+ Ct thộp: thộp chu lc trong i l thộp loi AII cú Ra = 28000 T/m
2
.
+ Lp lút i: bờ tụng nghốo 100
#
dy 10 cm
+ i liờn kt ngm vi ct v cc (xem bn v ). Thộp ca cc neo trong i
20d ( õy chn 40 cm ) v u cc trong i 10 cm
Cc ỳc sn:
+ Bờ tụng : 300 # R
n
= 1300 T/m2
+ Ct thộp: thộp chu lc - AII , ai - AI
+ Cỏc chi tit cu to xem bn v.
Bớc 1: Chọn đài và cọc
1.1
Chiều sâu đáy đài h
m

Tớnh h
min
- chiu sõu chụn múng yờu cu nh nht:
h
min
= 0,7.tg(45
0
-
2

).
b
Q
'.

Q : Tng cỏc lc ngang: Q
x
= 2,97 T
: dung trng t nhiờn ca lp t t i = 1,86 (T/m
3
)
- 24 -

b : bề rộng đài chọn sơ bộ b =1,8 m
ϕ : góc ma sát trong ϕ = 15
0
h
min
= 0,586 m ; ở đây chọn h
m

= 1,2 m > h
min
= 0,586 m
→ Với độ sâu đáy đài đủ lớn, lực ngang Q nhỏ, trong tính toán gần đúng coi như bỏ qua
tải trọng ngang.
1.2 Cäc
- Tiết diện cọc 25 x 25 (cm) . Thép dọc chịu lực 4φ 16 AII
- Chiều dài cọc: chọn chiều sâu cọc hạ vào lớp 3 khoảng 3,2m → chiều dài cọc
l
c
= (3,2 + 6,3 + 3,2) - 1,2 + 0,5 = 12 m
Cọc được chia thành 2 đoạn dài 6 m. Nối bằng hàn bản mã.
Bíc 2: Søc chÞu t¶i cña cäc:
2.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
P
VL
= m. ϕ. (R
b
F
b
+ R
a
F
a
)
Trong đó:
m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc loại cọc và số lượng cọc trong
móng, ϕ hệ số uốn dọc. Chọn m =1, ϕ =1.
F
a

: Diện tích cốt thép, F
a
= 8.04 cm
2
. F
b
: Diện tích phần bê tông
F
b
= F
c
- F
a
= 0,25.0,25 – 8,04.10
-4
= 617 .10
-4
m
2
.
→ P
VL
= 1.1.(1300.617.10
-4
+ 2,8.10
4
8,04.10
-4
) = 102,7 T.
2.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền

- Xác đinh theo kết quả của thí nghiệm trong phòng (phương pháp thống kê):
Sức chịu tải của cọc theo nền đất xác định theo công thức:
P
gh
= Q
s
+ Q
c
sức chịu tải tính toán P
đ
=
Fs
P
gh
Q
s
: ma sát giữa cọc và đất xung quanh cọc Q
s
= α
1

ii
n
i
i
hu
τ
∑
=1
(l

i
chứ ko phải h
i
)
Q
c
: Lực kháng mũi cọc. Q
c
= α
2
. R. F
Trong đó: α
1
,α
2
- Hệ số điều kiện làm việc của đất với cọc vuông, hạ bằng phương pháp
ép nên α
1
= α
2
= 1.
F = 0,25.0,25 = 0,0625 m
2
.
u
i
: Chu vi cọc. u
i
= 1 m.
R : Sức kháng giới hạn của đất ở mũi cọc. Với H

m
= 13,2 m, mũi cọc đặt ở lớp cát hạt
nhỏ lẫn nhiều hạt to, chặt vừa tra bảng được R ≈ 3200 kPa = 320 T/m
2
.
- 25 -

τ
i
: lực ma sát trung bình của lớp đất thứ i quanh mặt cọc. Chia đất thành các lớp
đất đồng nhất, chiều dày mỗi lớp ≤ 2m như hình vẽ. Ta lập bảng tra được τ
i
(theo giá trị
độ sâu trung bình l
i
của mỗi lớp và loại đất, trạng thái đất).
Lớp đất Loại đất
h
i
m
l
i
m
τ
i
T/m
2
101 Cát pha,dẻo B = 0.576 2,2 2 1,4
301 Sét pha, nhão B = 1,25 Đất yếu bỏ qua
201

Cát hạt nhỏ lẫn nhiều hạt to, trạng
thái chặt vừa
10.3 1,6 5,5
11.9 1,6 6,0
P
gh
= [1(1,4. 2 + 5,5. 1,6 + 6,0. 1,6 ) + 320.0,25.0,25 ] = 41,2 T
→ P
đ
=
4,1
2,41
F
P
s
gh
=
≈ 29,5 T
- Theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh CPT:
P
®
=
s
gh
F
P
=
32
Q
c

÷
+
251 ÷,
s
Q
hay P
®
=
32 ÷
+
sc
QQ
Trong đó:
+ Q
c
= k.q
cm
.F : sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc.
- 26 -