đề 43 đồ án nền móng full huce

Họ và tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
MSSV: . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp quản lý: . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp môn học: . .
. . . . . . . . . . . Đề số : . . . . . . . . . . . . . . . .

I. Số LIệU:
1. Cơng trình
Tải trọng tính tốn dưới chân công
trình tại
cốt mặt đất:

N0 = 166,3 [T]; M0 = 25,8 [Tm] ;
Qo = 5,3[T]

2. Nền đất

Lớp đất Số hiệu Chiều dày (m)
1 34 5,8
2 88 3,9
3 49 6,1
4 68 ∞

Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột :

+) Ntc = Ntt/n = 166,3 = 144,6 [T]; +) Mtc = Mtt /n = 25,8 = 22,4 [Tm] ;
1,15 1,15

+) Qtc = Qtt/n = 5,3 = 4,6 [T]

1,15

Trong đó: Ntt, Mtt là tải trọng tính tốn dưới chân cơng trình

n : Hệ số vượt tải (n = 1,1 ÷ 1,2)

1. Phân loại đất (xác định tên và trạng thái của đất)

Lớp 1 : Có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

W Wnh Wd γ Δ  c Kết quả TN nén ép e ứng qc N
kg/cm2 với P(Kpa)
% % % T/m3 độ (Mpa)
0,18
50 100 200 400

38,7 47,3 23,8 1,79 2,72 9025 1,053 1,017 0,985 0,959 1,21 7

Tính các chỉ tiêu khác:
- Hệ số rỗng tự nhiên:

= 2,72.1.(1+0,387) − 1 =1,11

1,79

Biểu đồ e-p
Lớp 1- số hiệu 34
- Chỉ số dẻo: A = Wnh −Wd = 47,3% − 23,8% = 23,5 % ; A > 17 → đất sét

= 38,7−23,8 = 0,63

23,5

Ta có 0,5 < B ≤ 0,75 → trạng thái dẻo mềm

10 chỉ tiêu cơ lý của đất

Độ rỗng : n = 1- 𝛾 = 1- 1,79 = 0,474
𝛥. 𝛾𝑛⋅(1+0,01𝑤) 2,72.1⋅(1+0,01.38,7)

Độ đặc : m = 1-n =1-0,474 = 0,526

Trọng lương riêng tự nhiên : 𝛾 = 1,79 T/m3

Trọng lượng riêng đất khô : 𝛾𝑘 = 𝛾 1+0,01𝑤 = 1,79 1+0,01.38,7 = 1,29 T/m3

Độ ẩm tự nhiên của đất : W = 38,7%

Trọng lượng riêng của hạt : 𝛾ℎ = 𝛾0.𝛥 = 1.2,72 = 2,72 T/m3

Trọng lượng riêng đẩy nổi :

𝛾đ𝑛 = 𝛾 1+0,01𝑤.( 1 − 𝛾0 𝛾ℎ ) = 1,79 1+0,01.38,7.( 1 − 1 2,72 ) = 0,816 T/m3

Trọng lượng riêng bão hòa : : 𝛾𝑏ℎ = : 𝛾đ𝑛 + 𝛾0 = 0,816+1 =1,816 T/m3

Độ bão hoà: G = ∆. 0,01𝑊= 2,72.0,01.38,7 = 0,948 => đất no nước
𝑒o 1,11

Độ ẩm toàn phần :
𝑊𝑡𝑝 = 𝛾ℎ.(1+0,01𝑤)−𝛾 𝛾+𝛥 = 2,72.(1+0,01.38,7)−1,72 1,72+2,72 = 46,23 %

• Xác định các đặc trưng khác

Hệ số nén lún trong khoảng 100-200 kPa là :

p1-2 = 1,017−0,985 = 3,2.10 -4 ( 1 )
200−100 𝑘𝑃𝑎

Mô đun biến dạng theo SPT là : A < 30

 E0 = ( 8,6 – 0,15A).N = (8,6-0,15.23,5).7 = 35,525 kPa

-Kết quả CPT : qc = 1,21MPa = 121 T / m2
- Mô đun biến dạng theo CPT: E0 =. qc
- Đất sét có qc = 37 T / m2 ; α = 4 ÷ 7 ;gần đúng ta chọn  = 5 vậy : Eo = .qc = 5.121T /m2 = 605 T/m2
Nhận xét : Đất sét , dẻo mềm có e0 = 1,11 ; B = 0,63 ; Eo = 605 T/m2
qc = 1,21 Mpa = 121 T /m2
N = 7
Vậy đất có tính chất xây dựng yếu .
Lớp 2 : Có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt W γ Δ  qc N
(độ) Mpa
% T/m3

10  5÷2 2 ÷1 1 ÷ 0,5 0,25 0,1 0,05 0,01÷ <
÷0,25 ÷0,1 ÷0,05 ÷0,01 0,002 0,002
5 0,5

- - - 3,5 15 28,5 29 9,5 7,5 5,5 1,5 17,5 1,86 2,64 32050 7,60 24

Lượng cỡ hạt d >0,1mm chiếm: 3,5+ 15 +28,5 + 29 = 76% > 75% → cát nhỏ

Kết quả CPT:
qc = 7,60 Mpa = 760 T /m2

Tra bảng chương thí nghiệm hiện trường – sách cơ đất
→cát ở trạng thái chặt vừa

Hệ số rỗng ban đầu của đất:

= 2,64.1.(1+0,175) − 1 =0,67

1,86

• 10 chỉ tiêu cơ lý của đất

Độ rỗng : n = 1- 𝛾 = 1- 1,86 = 0,4
𝛥. 𝛾𝑛⋅(1+0,01𝑤) 2,64.1⋅(1+0,01.17,5)

Độ đặc : m = 1-n =1-0,4 = 0,6

Trọng lương riêng tự nhiên : 𝛾 = 1,86 T/m3

Trọng lượng riêng đất khô : 𝛾𝑘 = 𝛾 1+0,01𝑤 = 1,86 1+0,01.17,5 = 1,583 T/m3

Độ ẩm tự nhiên của đất : W = 17,5%

Trọng lượng riêng của hạt : 𝛾ℎ = 𝛾0.𝛥 = 1.2,64 = 2,64 T/m3

Trọng lượng riêng đẩy nổi :

𝛾đ𝑛 = 𝛾 1+0,01𝑤.( 1 − 𝛾0 𝛾ℎ ) = 1,86 1+0,01.17,5.( 1 − 1 2,64 ) = 0,983 T/m3

Trọng lượng riêng bão hòa : : 𝛾𝑏ℎ = : 𝛾đ𝑛 + 𝛾0 = 0,983+1 =1,983 T/m3

Độ bão hoà: G = ∆. 0,01𝑊= 2,64.0,01.17,5 = 0,69=> đất ẩm
𝑒o 0,67

Độ ẩm toàn phần :
𝑊𝑡𝑝 = 𝛾ℎ.(1+0,01𝑤)−𝛾 𝛾+𝛥 = 2,64.(1+0,01.17,5)−1,86 1,86+2,64 = 27,6 %

Mô đun biến dạng theo TN SPT là : E0 = 9,08.N = 9,08.24 =217,92 kPa

Mô đun biến dạng theo TN CPT là : E0= α.qc

qc= 740T / m2 ; α= 1,5÷3; gần đúng ta chọn  = 2 ; Eo = 2.740 = 1480T / m2

Mô đun biến dạng theo CPT : E0= α.qc
qc= 760 T/ m2 ;  = 1,5÷3 gần đúng ta chọn  = 2 ; Eo = 2.760 = 1520T / m2

+)Cát nhỏ , chặt vừa :
qc = 7,60 Mpa = 760 T / m2

N = 24
 =32050
Eo = 1520 T / m2

Đất có tính chất xây dựng tốt .

Lớp 3 : Có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

W Wnh Wd γ Δ  c Kết quả TN nén ép qc N

% % % T/m3 độ kg/cm2
e ứng với P(Kpa) (Mpa)

50 100 200 400

25,9 29,7 25,4 1,88 2,67 19045 0,22 0,756 0,735 0,717 0,701 3,05 21

Tính các chỉ tiêu khác:
- Hệ số rỗng tự nhiên:

= 2,67.1.(1+0,259) − 1 = 0,788

1,88

Biểu đồ e-p A < 7 → đất Á cát
Lớp 3 – số hiệu 49

- Chỉ số dẻo: A = Wnh −Wd = 29,7% - 25,4% = 4,3% ;

= 25,9−25,4 = 0,12

4,3

Ta có 0 ≤ B ≤ 1 → trạng thái dẻo

• 10 chỉ tiêu cơ lý của đất

Độ rỗng : n = 1- 𝛾 = 1- 1,88 = 0,441
𝛥. 𝛾𝑛⋅(1+0,01𝑤) 2,67.1⋅(1+0,01.25,9)

Độ đặc : m = 1-n =1-0,441 = 0,559

Trọng lương riêng tự nhiên : 𝛾 = 1,88 T/m3

Trọng lượng riêng đất khô : 𝛾𝑘 = 𝛾 1+0,01𝑤 = 1,88 1+0,01.25,9 = 1,493 T/m3

Độ ẩm tự nhiên của đất : W = 25,9%

Trọng lượng riêng của hạt : 𝛾ℎ = 𝛾0.𝛥 = 1.2,67 = 2,67 T/m3

Trọng lượng riêng đẩy nổi :

𝛾đ𝑛 = 𝛾 1+0,01𝑤.( 1 − 𝛾0 𝛾ℎ ) = 1,88 1+0,01.25,9.( 1 − 1 2,67 ) = 0,934 T/m3

Trọng lượng riêng bão hòa : : 𝛾𝑏ℎ = : 𝛾đ𝑛 + 𝛾0 = 0,934+1 =1,934 T/m3

Độ bão hoà: G = ∆. 0,01𝑊= 2,67.0,01.25,9 = 0,878 => đất no nước
𝑒o 0,788

Độ ẩm toàn phần :

𝑊𝑡𝑝 = 𝛾ℎ.(1+0,01𝑤)−𝛾 𝛾+𝛥 = 2,67.(1+0,01.25,9)−1,88 1,88+2,67 = 32,56 %

• Xác định các đặc trưng khác

Hệ số nén lún trong khoảng 100-200 kPa là :

p1-2 = 0,735−0,717 = 1,8.10 -4 ( 1 )
200−100 𝑘𝑃𝑎

Mô đun biến dạng theo SPT là : A < 30
 E0 = ( 8,6 – 0,15A).N = (8,6-0,15.4,3).21 = 167,055 kPa

-Kết quả CPT : qc = 3,05 MPa = 305 T / m2
- Mô đun biến dạng theo CPT: E0 =. qc
- Đất Á cát có qc =305 T / m2 ;  = 3÷5 gần đúng ta chọn  = 4 vậy : Eo = .qc = 4.305 T /m2 = 1220 T/m2

Nhận xét : Đất á cát , dẻo có e0 = 0,788 ; B = 0,12 ; Eo = 1220 T/m2 ; c = 0,22 kg / cm2 ;  = 19045

qc = 3,05 Mpa =305 T /m2; N = 21

Đất có tính chất xây dựng tốt .

Lớp 4: Có các chỉ tiêu cơ lý như sau:

W Wnh Wd γ Δ  c Kết quả TN nén ép e ứng qc N
kg/cm2 với P(Kpa)
% % % T/m3 độ (Mpa)

50 100 200 400

25,8 33,8 26,1 1,94 2,70 20030 0,31 0,723 0,705 0,689 0,676 5,81 26

Tính các chỉ tiêu khác:
- Hệ số rỗng tự nhiên:

= 2,70.1.(1+0,258) − 1 = 0,75

1,94

- Chỉ số dẻo: A = Wnh −Wd = 33,8% − 26,1% = 7,7% ; 7≤ A ≤17 → đất Á Sét

= 25,8−26,1 = -0,04

7,7

Ta có B < 0 → trạng thái cứng

Biểu đồ e-p

Lớp 4 – số hiệu 68

• 10 chỉ tiêu cơ lý của đất

Độ rỗng : n = 1- 𝛾 = 1- 1,94 = 0,429
𝛥. 𝛾𝑛⋅(1+0,01𝑤) 2,70.1⋅(1+0,01.25,8)

Độ đặc : m = 1-n =1-0,429 = 0,571

Trọng lương riêng tự nhiên : 𝛾 = 1,94 T/m3

Trọng lượng riêng đất khô : 𝛾𝑘 = 𝛾 1+0,01𝑤 = 1,94 1+0,01.25,8 = 1,542 T/m3

Độ ẩm tự nhiên của đất : W = 25,8%
Trọng lượng riêng của hạt : 𝛾ℎ = 𝛾0.𝛥 = 1.2,70 = 2,70 T/m3
Trọng lượng riêng đẩy nổi :

𝛾đ𝑛 = 𝛾 1+0,01𝑤.( 1 − 𝛾0 𝛾ℎ ) = 1,94 1+0,01.25,8.( 1 − 1 2,70 ) = 0,97 T/m3
Trọng lượng riêng bão hòa : : 𝛾𝑏ℎ = : 𝛾đ𝑛 + 𝛾0 = 0,97+1 =1,97 T/m3

Độ bão hoà: G = ∆. 0,01𝑊= 2,70.0,01.25,8 = 0,929 => đất no nước
𝑒o 0,75

Độ ẩm toàn phần :
𝑊𝑡𝑝 = 𝛾ℎ.(1+0,01𝑤)−𝛾 𝛾+𝛥 = 2,70.(1+0,01.25,8)−1,94 1,94+2,70 = 31,39 %

• Xác định các đặc trưng khác

Hệ số nén lún trong khoảng 100-200 kPa là :

p1-2 = 0,705−0,689 = 1,6.10 -4 ( 1 )
200−100 𝑘𝑃𝑎

Mô đun biến dạng theo SPT là : A < 30
 E0 = ( 8,6 – 0,15A).N = (8,6-0,15.7,7).26 = 193,57 kPa

-Kết quả CPT : qc = 5,81MPa = 581 T / m2

- Mô đun biến dạng theo CPT: E0 =. qc
- Đất á sét có qc = 581 T/m2 ;α = 5÷ 8 ;gần đúng ta chọn  = 7 vậy : Eo = .qc = 7. 581T /m2 = 4067 T/m2
Nhận xét : Đất Á Sét , Cứng có e0 = 0,75 ; B = -0,04 ; Eo = 4067 T/m2

qc = 5,81 Mpa = 581 T /m2; N = 26
Vậy đất có tính chất xây dựng tốt .

TRỤ ĐỊA CHẤT


-Nhận xét chung :
Lớp đất 1 có tính chất xây dựng yếu và dày 5,8m, lớp 2 có tính chất xây dựng tốt và dày 3,9m , lớp 3 có tính chất

xây dựng tốt và dày 6,1m , lóp 4 có tính chất xây dựng tốt, do tải trọng cơng trình lớn mà lớp đất 1 , là lớp đất yếu ,
nên ta chọn phương án móng cọc đài thấp .
II. Phân tích lựa chọn phương án móng :

- Cơng trình có tải tọng lớn

-Đất nền gồm 4 lớp

Lớp 1 có tính chất xây dựng yếu và dày 5,8m

Lớp 2 có tính chất xây dựng tốt và dày 2,6m

Lớp 3 có tính chất xây dựng tốt và dày 6,1m

Lớp 4 có tính chất xây dựng tốt nhưng ở sâu

- Nước ngầm không xuất hiện trong phạm vi khảo sát.

=> Chọn giải pháp móng cọc đài thấp.

+ Phương án 1: Dùng cọc 35 x 35 cm, đài cọc đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu vào lớp 3 khoảng 3÷4m

+ Phương án 2: Dùng cọc 30 x 30 cm, đài cọc đặt vào lớp 1, mũi cọc hạ sâu vào lớp 4 khoảng 1÷ 2 m

Ở đây chọn phương án 2 .

III. Thiết kế cọc
3.3.1 Chọn sơ bộ chiều sâu đặt đài :

Chọn sơ bộ :hm= 1,2m

V. CHỌN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA MÓNG CỌC.
V.1. Cọc
- Tiết diện cọc 30x30 (cm). Thép dọc chịu lực 4𝜙16
- Chiều dài cọc: chọn chiều sâu hạ cọc vào lớp 4 khoảng 1,9m => chiều dài cọc (chưa kể mũi cọc)
+ Lc = 5,8+3,9+6,1+1,9+0,5-1,2 = 17m
- Cọc được chia thành 2 đoạn C1, C2 nối bằng cách hàn bản mã, mỗi đoạn dài 8,5m .

V.1.1. Tính tốn sức chịu tải của cọc [ P ]

1.a. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu [ PVL]

[PVL ]= Fc.Rb

Trong đó : Rb cường độ tính tốn của bê tông cọc với B25 => Rb = 1450 T/m2

 [PVL ]= 0.3.0.3.1450 = 130,5 T/m2

1.b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền.

a) sức chịu tải của đất nền theo phương pháp tra bảng :

Công thức xác định :

PTT

ĐN

[P1] = Kđ

TT = mτ.(uc.∑li.τi ). mτ + mR.(Rn.Fc )

PĐN

Trong đó : mR ; mτ : hệ số điều kiện làm việc của cọc BTCT đóng

 mR = mτ = 1
Rn : cường độ kháng mũi của lên mũi cọc
Fc: diện tích tiết diện ngang cọc : Fc = 0,3.0,3 = 0.09m2
τi : cường độ kháng bên của đất lớp thứ I lên cọc
li : chiều dài cọc đi qua từng lớp đất thứ i
uc : chu vi diện tích cọc : uc= 4.0,3= 1,2m
kđ : hệ số an toàn tin cậy của phương án khảo sát , kđ= 1,4