đò án nền móng- cọc cát

Móng nông trên nền gia cố cọc cát:
I. Tài liệu thiết kế:
I.1 Tài liệu công trình:
Tên công trình:
Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp tờng chịu lực
Tải trọng tính toán:
Tải trọng tính toán dới chân công trình tại cốt mặt đất
Cột C
1
:
TQTmMTN
tt
o
tt
o
tt
o
2;3;70 ===
Tờng T
1
:
Tải trọng tiêu chuẩn:
n
N
N
tt
o
tc
o
=

n
M
M
tt
o
tc
o
=

n
Q
Q
tt
o
tc
o
=

( n: Hệ số vợt = 1,1 đến 1,2; ở đây lấy 1,15)
Cột C
1
:
2
/8,60
15,1
70
mTN
tc
o
==

TmM
tc
o
61,2
15,1
3
==

TQ
tc
o
74,1
15,1
2
==
I.2 Tài liệu địa chất công trình:
Phơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng
Thí nghiệm hiện trờng: CPT; SPT
Khu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp có chiều dày hầu nh không đổi
Lớp 1: Số hiệu 200 dày h
1
= 6m
Lớp 2: Số hiệu 400 dày h
2
= 5.0m
Lớp 3: Số hiệu 100 rất dày.
Mực nớc ngầm ở độ sâu 10 m
29
Tơng tự nh ví dụ trên ta có trụ địa chất nh sau:

Cát pha
200
dẻo
Sét pha
Nửa cứng
Cát thô
Chặt vừa
400
100
600050001011
1.3. Tiêu chuẩn xây dựng.
Độ lún cho phép
cmS
gh
8=
Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng và công nghiệp:
đối với khung bằng thép và bê tông cốt thép: 0,2%
II.Phơng án nền móng:
Lớp 1: đất xấu và dày, tải trọng lại khá lớn nên ở đây ta dùng biện pháp gia cố
nền bằng cọc cát
Móng BTCT: Móng đơn dới cột
Móng băng dới tờng
Tờng ngăn và bao che có thể dùng móng gạch hay giằng móng để đỡ.
III. Vật liệu móng, giằng, đệm cát.
- Bê tông 200
#
:


2

/90 cmkGR
n
=
;
2
/5,7 cmkGR
k
=
- Thép:
10

AII:
2'
/2800 cmkgRR
aa
==

10<

AI:
2'
/2300 cmkgRR
aa
==
- Bê tông lót: 100
#
, dày 10cm
Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm
30
Cát pha, dẻo : =1,8T/m

3

; =2,68 ;

= 10
0

; c

=0,8 T/m
2
,
B = 0,77; e
0
=0,913 ; q
c
= 40 T/m
2
; N
60
=3; E
o
= 200T/m
2

Sét pha,nửa cứng : =1,88T/m
3
; =2,71 ;

= 17

0

; c

=2,8 T/m
2
,
B = 0,19; e
0
=0,845 ; q
c
= 200 T/m
2

; N
60
=16; E
o
=1200T/m
2
Cát thô, chặt vừa: =1,89T/m
3
; =2,63 ;

= 33
0
e
0
=0,67; E
0

=
2
/1560 mT
; q
c
= 780 T/m
2
; N
60
=17
A.Thiết kế móng M
1
( Móng dới cột C1):
Chọn h
m
: tính từ mặt đất tới đáy móng ( không kể lớp bê tông lót móng)
ta chọn h
m
=1,2m
Cọc cát đờng kính 40 cm
Chọn vật liệu làm cọc cát:
Để làm tăng tốc độ cố kết và độ chặt của nền, cát dùng làm vật liệu cọc thờng là
loại cát hạt to hay hạt trung, cát yêu cầu phải sạch, hàm lợng bụi và sét lẫn vào
không quá 3% đồng thời không lẫn những hòn to có kích thớc lớn quá 60mm.
Giả thiết móng có kích thớc: b =2,0m; h
m
=1,2m; l = .b;
trong đó: = 1+e ữ 1+2e; e: là độ lệch tâm
N
M

e =
;
TmhQMM
mo
4,52,1.23. =+=+=

m
N
M
e 08,0
70
4,5
==
Chọn

trong khoảng từ:1+e=1,08 đến 1+2.e=1,16
= 1,14; vậy l = .b = 1,14 . 2m = 2,28m. Chọn l=2,3m
A.I. áp lực tiếp xúc dới đáy móng:
tc
Q
o
tc
N
o
tc
M
o
2300
0.000
-1.200

1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra:
2
/62,154,222,132,1.2
3,2.2
8,60
. mTh
F
N
p
mtb
tc
o
=+=+=+=


2
2
max
/28,1866,262,15
3,2.2
6).2,1.74,161,2(
62,15
.
mT
W
hQM
pp
m
tc
o

tc
o
=+=
+
+=
+
+=

2
2
min
/96,1266,262,15
3,2.2
6).2,1.261,2(
62,15
.
mT
W
hQM
pp
m
tc
o
tc
o
==
+
=
+
=

2, á p lực gây lún:
2
/46,1316,262,152,1.8,162,15. mThpp
mgl
====


31
3, Do tải trọng tính toán không kể trọng l ợng bản thân móng và lớp phủ gây ra:
2
/22,15
3,2.2
70
mT
F
N
p
tt
o
o
===

2
2
max
/28,1806,322,15
3,2.2
6).2,1.23(
22,15

.
mT
W
hQM
pp
m
tt
o
tt
o
o
o
=+=
+
+=
+
+=

2
2
min
/16,1206,322,15
3.2.2
6).2,1.23(
22,15
.
mT
W
hQM
pp

m
tt
o
tt
o
o
o
==
+
=
+
=

A.2.Kiểm tra kích thớc đáy móng:
1, Kiểm tra sức chịu tải của nền:
Tại đáy móng:
Điều kiện kiểm tra:
Rp

Rp 2,1
max

Gần đúng coi là tải thẳng đứng ( tức là
0
=

) Sức chịu tải của nền đợc tính theo
công thức của Terzaghi:
ccqqgh
NcSNqSNbSP 5,0 ++=

Trong đó:
82,0174,01
3,2
2
.2,012,01 ====
l
b
S

1=
q
S
174,1174,01
3,2
2
2,012,01 =+=+=+=
l
b
S
c
o
10=

tra bảng sách cơ đất:
1=

N
49,2=

q
N
45,8=
c
N
2
/81,14943,7378,5485,145,8.8,0.175,149,2.2,1.8,1.11.2.8,1.825,0.5,0 mTP
gh
=++=++=
;
s
gh
F
P
R =

2=
s
F
;
2
/4,7
2
81,14
mTR ==
Giả định sau khi gia cố:
RR
gc
5,2=
vậy

2
/5,184,7.5,2 mTR
gc
==
22
/5,18/62,17 mTRmTp
gc
=<=

222
max
/2,22/5,18.2,1.2,1/62,20 mTmTRmTp
gc
==<=
Tính toán:
+ Xác định hệ số rỗng nén chặt:
* Với đất loại sét có thể gần đúng xác định:
32
717,0)5,6.5,05,23(
100.1
68,2
)5,0(
100
=+=+

=


d
n

nc
we
+ Xác định diện tích nền đợc nén chặt:
Thờng lấy > diện tích đế móng theo k/nghiệm chiều rộng > 0,2b;
F
nc
= 1,4.b(a+0,4b)=1,4.2(2,3+0,4.2)=11,26m
2
Tỷ lệ diện tích tiết diện cọc cát với diện tích nền đợc nén chặt F
nc
xác định nh sau:
103,0
913,01
717,0913,0
1
=
+

=
+

==
o
nco
nc
c
e
ee
F
F

e
o
: hệ số rỗng của đất thiên nhiên trớc khi nén chặt bằng cọc cát
+Xác định trọng lợng thể tích của đất nén chặt theo công thức:
)01,01(
1

w
e
nc
+
+
=
w: độ ẩm thiên nhiên của đất trớc khi nén chặt
: trọng lợng thể tích của đất thiên nhiên trớc khi đợc nén chặt.
3
/2)5,28.01,01(
717,01
68,2
cmG
nc
=+
+
=
Xác định khoảng cách giữa các cọc cát:
mdL
nc
c
2,1
8,12

2
.4,0.952,0
1
1
952,0 =

=

=


+Xác định trọng lợng cát trên 1m dài:
Theo kết quả thí nghiệm, cát trong cọc có đặc tính sau:
= 2,65; W
1
= 12%
)
100
1(
1
1
W
e
f
G
nc
c
+
+

=
W
1
: độ ẩm của cát trong thời gian thi công.
: tỷ trọng của cát trong cọc.
tG 217,0
100
12
1
717,01
65,2
4
4,0.14,3
2
=






+
+
=
+Xác định chiều sâu nén chặt:
Chiều sâu nén chặt ở đây lấy bằng chiều dày vùng chịu nén, áp dụng phơng
pháp lớp tơng đơng ta có:
Đối với cát và với móng tuyệt đối cứng tiết diện hình chữ nhật tra bảng:
l/b = 1,15; à=0,25 A
const

= 1,08
Vậy chiều dày lớp tơng đơng là:
H
s
=1,08.2 =2,16m
Chiều dày vùng chịu nén kể từ đáy móng:
H = 2.2,16 = 4,32m 4,5m.
Tuy nhiên do lớp 1 dày 6m nên cọc cát làm dài 5 cho hết lớp 1.
33
2, Dự tính độ lún của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát .
Độ lún dự tính của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát có thể xác định theo
công thức:
o
o
E
pb
S
)(
2
1
=
vì lúc đó h
c
=4,5m > 2.b (b=2m)
áp lực gây lún:
2
/46,1316,262,152,1.8,162,15. mThpp
mgl
====

22
/600/200.3.3 mTmTEE
ogc
===

cmmS 404,0
600
)25,01(96,0.2.46,13
2
=

=
Độ lún tính ra nhỏ hơn độ lún cho phép:
cmS
gh
8=
(Lấy chiều dài cọc cát lớn nhất để viết chung biện pháp gia cố cho cả 3 móng -
các móng chỉ khác nhau về số lợng cọc cát)
4800 1200
300
6000
Cát pha
200
dẻo
Sét pha
Nửa cứng
Cát thô
Chặt vừa
400

100
60005000
1200
1000 1000 1000 1000
3600
1200 1200 1200
3600
2300
850
850
800
800
2000
2000
A.3. Tính toán chiều cao và cốt thép móng:
(tơng tự nh móng nông trên nền thiên nhiên)
B. Thiết kế móng T
1
( Móng dới tờng T
1
):
Lu ý:
(Phần gia cố nền không cần chép lại nữa vì nó giống hệt móng đơn ở trên)
34