luận văn đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà a thuộc khu văn phòng làm việc và nhà ở của ủy ban nhân dân quận h

Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Luận văn
Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà
A thuộc khu văn phòng làm việc và nhà ở
của Ủy ban nhân dân quận Hai Bà Trưng,
Hà Nội. Thiết kế khảo sát địa chất công
trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật - thi
công công trình trên.
SV: Nguyễn Trọng Trường -1- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Mở Đầu
Cùng với sự phát triển, Hà Nội là nơi tập trung dân cư đông đúc ngày càng
có nhiều người tập trung về thủ đô sinh sống nên nhu cầu nhà ở là cấp thiết và rộng
lớn. Để đáp ứng nhu cầu nhà ở của nhân dân ngày càng tập trung về nội thành là
một công việc khó khăn.Trong những năm gần đây, Hà Nội đang tập trung xây
dựng các khu chung cư cao tầng cho phù hợp với xu hướng phát triển chung của
đất nước. Tuy nhiên, để giải quyết vấn đề này thật tốt thì đòi hỏi phải có sự nghiên
cứu địa chất công trình ( ĐCCT ) một cách tỉ mỉ chính xác để đảm bảo về mặt kinh
tế và kỹ thuật cũng như độ bền của công trình, hạn chế đến mức tối đa những sai
sót kỹ thuật có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng công trình.
Sau khi học xong giáo trình: “địa chất công trình chuyên môn”, và các môn
học khác. Nhằm giúp cho sinh viên củng cố kiến thức đã học đồng thời nắm vững
những nội dung của các phương pháp nghiên cứu ĐCCT cũng như các bước và nội
dung cần thiết khi tiến hành khảo sát ĐCCT đối với các công trình cụ thể, bộ môn
Địa chất công trình đã giao cho tôi làm đồ án môn học “ địa chất công trình chuyên
môn ’’. Với đề tài:
“ Đánh giá điều kiện địa chất công trình nhà A thuộc khu văn phòng
làm việc và nhà ở của Ủy ban nhân dân quận Hai Bà Trưng, Hà Nội. Thiết
kế khảo sát địa chất công trình phục vụ cho thiết kế kỹ thuật - thi công công
trình trên.
Qua thời gian nghiên cứu, làm việc của bản thân dưới sự hướng dẫn của thầy

Dương Văn Bình và các thầy cô trong bộ môn, cùng với sự tham gia, giúp đỡ của
bạn bè đồng nghiệp đồ án của tôi được hoàn thành với nội dung sau:
Phần Mở đầu.
Chương 1: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng.
Chương 2: Dự báo các vấn đề địa chất công trình khu vực xây dựng.
Chương 3: Thiết kế phương án khảo sát địa chất công trình.
Phần Kết luận.
SV: Nguyễn Trọng Trường -2- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Ngoài ra còn có các bảng biểu, bản vẽ kèm theo:
• Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nền.
• Mặt bằng bố trí các công trình thăm dò.
• Mặt cắt ĐCCT K1-K2, tuyến K1-K3
Tuy đồ án đã hoàn thành nhưng do trình độ chuyên môn còn hạn chế nên bản
đồ án này không tránh khỏi sai sót,rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô
và các bạn để đồ án này được hoàn thiên hơn.Qua đây em xin chân thành cảm ơn
thầy giáo hướng dẫn: KS.Dương Văn Bình, cùng các thầy cô trong bộ môn và các
bạn đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 15 tháng 11năm 2013.
Sinh viên: Hán Văn Tam
Lớp: ĐCCT- ĐKTB- K54

SV: Nguyễn Trọng Trường -3- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Chương 1: Đánh giá điều kiện địa chất công trình khu vực xây dựng
Khu nhà A với quy mô 5 tầng có tải trọng 190 tấn/trụ.
Địa hình khu vực xây dựng tương đối bằng phẳng, độ chênh cao khụng
đáng kể, dao động trong khoảng 0,2 đến 0,3. Đây là khu đất trống đang được sử
dụng để buôn bán vật liệu xây dựng. Cao độ lỗ khoan giả định là 0,0 ( m ).

Để có tài liệu địa chất phục vụ cho giai đoạn lập báo cáo khả thi cho khu
nhà A thiết kế 5 tầng, có tải trọng 190 tấn/trụ. Người ta đó tiến hành khoan khảo
sát địa chất công trình khu vực dự kiến xây dựng.
Trong phạm vi nghiên cứu đã tiến hành khoan khảo sát sơ bộ khu vực xây
dựng của công trình, cơ quan khảo sát đó tiến hành các công tác sau:
+ Đo vẽ bản đồ địa chất công trình tỷ lệ 1:1000
+ Khoan 5 lỗ khoan với tổng chiều sâu là 125m
+ Lấy 12 mẫu thí nghiệm tính chất cơ lý của đất đá
Điều kiện ĐCCT là tổng hợp các yếu tố địa chất tự nhiên ảnh hưởng đến
công tác thiết kế, xây dựng và sử dụng công trình. Điều kiện ĐCCT bao gồm tổng
hợp các yếu tố về địa chất khác nhau:
+ Yếu tố địa hình địa mạo
+ Yếu tố địa tầng và tính chất cơ lý của các loại đất đá
+ Yếu tố cấu tạo địa chất và đặc điểm kiến tạo
+ Yếu tố địa chất thuỷ văn
+ Yếu tố về các quá trình và hiện tượng địa chất động lực công trình
+ Yếu tố về vật liệu xây dựng khoáng tự nhiên
Dưới đây là một số điều kiện ĐCCT của khu vực xây dựng:
SV: Nguyễn Trọng Trường -4- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
1.1. Đặc điểm địa hình- địa mạo
Khu xây dựng nhà A thuộc khu văn phòng làm việc và nhà ở của Ủy ban
nhân dân quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, với diện tích xây dựng khoảng 4000 m
2
. Vị
trí xây dựng công trình hiện tại chủ yếu là khu đất trống đang được sử dụng để
buôn bán vật liệu. Nhìn chung địa hình khu xây dựng tương đối bằng phẳng, độ
chênh cao không đáng kể, dao động trong khoảng 0,2-0,3m. Do địa hình đã được
san lấp nên thuận lợi cho công tác tập kết máy móc, công tác khảo sát địa chất
công trình, công tác xây dựng, cũng như công tác vận chuyển sau này.

1.2. Đặc điểm địa tầng và tính chất cơ lý của đất đá
1.2.1. Đặc điểm địa tầng
Đất đá là điều kiện hàng đầu của điều kiện địa chất công trình, nó tham gia
vào cấu trúc địa chất của vùng nghiên cứu.
Kết quả khảo sát địa chất công trình sơ bộ cho biết địa tầng gồm 6 lớp, phân
bố từ trên xuống dưới như sau:
-Lớp 1: Đất lấp có thành phần hỗn tạp
-Lớp 2: Sét pha màu vàng nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng;
-Lớp 3: Sét pha màu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm;
-Lớp 4: Bùn sét pha lẫn nhiều hữu cơ có màu xám đen;
-Lớp 5: Cát pha lẫn hữu cơ màu xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo chảy;
-Lớp 6: Cát hạt trung màu xám đen, trạng thái chặt vừa, N
30
=24
1.2.2.Tính chất cơ lý của các lớp đất nền trong khu vực xây dựng
Những tính chất cơ học và vật lý của đất đá bao gồm những tính chất quyết
định trạng thái vật lý,quan hệ với nước và những quy luật biến đổi về độ bền và
tính chất biến dạng của đất đá.
1.2.2.1. Những tính chất vật lý.
SV: Nguyễn Trọng Trường -5- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Các chỉ tiêu đặc trưng cho tính chất vật lý của đất được phân ra làm 2 loại,đó
là các chỉ tiêu được xác định trực tiếp bằng thí nghiệm và các chỉ tiêu được tính
toán dựa vào các chỉ tiêu thí nghiệm.
a. Các chỉ tiêu được xác định trực tiếp bằng thí nghiệm.
+ Khối lượng riêng của đất
Q
h
h
V

h
γ
=
(g/cm
3
). Khối lượng riêng của đất chỉ
phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, thay đổi trong phạm vi hẹp từ 2.65 đến 2.80
g/cm
3
.
+ Khối lượng thể tích tự nhiên
Q
w
V
γ
=
(g/cm
3
). Khối lượng thể tích tự nhiên
của đất phụ thuộc vào thành phần hạt rắn có trong đất và trạng thái của đất,đặc
trưng cho trạng thái của đất.
+ Độ ẩm tự nhiên
Q
n
W
Q
h
=
(%).Phụ thuộc vào lượng nước chứa trong đất và
độ lỗ rỗng của đất,đặc trưng cho trạng thái của đất.

+ Giới hạn chảy W
L
(%) là độ ẩm mà nếu vược quá nó một lượng không đáng
kể,đất có kết cấu bị phá hoại,chuyển từ trạng thái dẻo sang trạng thái chảy và chảy
nhớt.
+ Giới hạn dẻo W
P
(%) là độ ẩm mà vượt qua nó một lượng không đáng
kể,đất có kết cấu bị phá hoại,chuyển từ trạng thái nửa cứng sang trạng thái dẻo.
b. Các chỉ tiêu xác định bằng tính toán.
+ Khối lượng thể tích khô
1 0.01
w
k
W
γ
γ
=
+
(g/cm
3
). Khối lượng thể tích khô
càng lớn thì đất càng chặt. Khối lượng thể tích khô được dùng để đánh giá mức
độ chặt xốp của đất, đặc trưng cho trạng thái của đất.
+ Hệ số rỗng của đất e =
h
k
γ
γ
-1.

+ Độ rỗng của đất n =1-
k
h
γ
γ
(%).
SV: Nguyễn Trọng Trường -6- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
+ Độ bão hoà G =
0.01 .
.
W
h
e
n
γ
γ
(%).
+ Chỉ số dẻo I
P
=W
L
-W
P
(%).Phụ thuộc vào thành phần hạt,thành phần
khoáng vật,đặc điểm môi trường mà nó tồn tại. I
P
được dùng để phân loại đất.
+ Độ sệt I
S

=
W W
P
I
P
−
. Dựa vào I
S
để đánh giá trạng thái của đất,đối với sét
pha và sét thì cho kết quả khá chính xác.
1.2.2.2. Tính chất cơ học của đất.
Các tính chất cơ học của đất quyết định khả năng của chúng khi chịu tác
dụng của ngoại lực.Nó được đặc trưng bằng tính biến dạng và độ bền.
Trên cơ sở các số liệu về chỉ tiêu cơ lý ở từng lớp của đất nền, tôi tính hai
chỉ tiêu cơ bản thể hiện khả năng chịu tải của các lớp đất là mô đun tổng biến dạng
(E
0
, kG/cm
2
) và sức chịu tải quy ước (R
0
, kG/cm
2
).
a. Với đất loại sét
• Mô đun tổng biến dạng E
0
tính theo công thức:
1
1 2

k
1
Eβ m
o
a
e
−
+
=
( kG/cm
2

)

(1-1)
Trong đó: β : Hệ số xét đến điều kiện nở hông hạn chế, giá trị của nó được lấy tuỳ
thuộc vào từng loại đất. Cụ thể là lấy theo bảng 1-1.
Bảng 1-1: Bảng tra hệ số β
Tên đất Cát Cát pha Sét pha Sét
β
0,8 0,74 0,62 0,4
e
1
: Hệ số rỗng của đất ứng với cấp áp lực P = 1(kG/cm
2
)
( Khi tính toán lấy giá trị e
1
bằng e
0

)
e
0
: Hệ số rỗng ban đầu của đất
SV: Nguyễn Trọng Trường -7- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
a
1-2
: Hệ số nén lún của đất ứng với cấp áp lực 1-2 (kG/cm
2
)
m
k
: Hệ số chuyển đổi từ kết quả tính E
0
theo thí nghiệm nén một trục trong
phòng ra kết quả tính E
0
theo thí nghiệm nén tĩnh ngoài trời. Với đất có trạng thái
từ dẻo chảy đến chảy (I
s
> 0,75) thì m
k
=1, đất có trạng thái từ dẻo mềm đến cứng
thì m
k
được xác định theo bảng 1-2.
Bảng 1-2: Bảng tra giá trị m
k
Tên đất

Giá trị của m
k
ứng với giá trị hệ số rỗng e
0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Cát pha 4,0 4,0 3,5 3,0 2,0 - -
Sét pha 5,0 5,0 4,5 4,0 3,0 2,5 2,0
Sét - - 6,0 6,0 5,5 5,5 4,5
• Sức chịu tải quy ước R
0
được tính theo công thức:
R
0
= m[(A.b + B.h).γ
w
+ c.D] ( kG/cm
2
) (1-2)
Trong đó:
m : Hệ số điều kiện làm việc của nền và công trình, lấy m = 1
A, B, D : Hệ số không thứ nguyên, phụ thuộc vào góc ma sát trong ϕ
b : Chiều rộng móng quy ước, lấy bằng 100 cm
h : Chiều sâu đặt móng quy ước, lấy bằng 100 cm
c : Lực dính kết của đất dưới đáy móng (kG/cm
2
)
γ
w
: Khối lượng thế tích tự nhiên của đất (g/cm
3
)

b. Với đất rời
• Mô đun tổng biến dạng E
0
tính theo công thức:
E
0
= a + C ( N + 6 ) (kG/cm
2
) (1- 3)
Trong đó: Hệ số a = 40 khi N >15 và a = 0 khi N <15
C : Hệ số phụ thuộc loại đất, xác định theo bảng 1- 3
N : Giá trị xuyên tiêu chuẩn (SPT)
SV: Nguyễn Trọng Trường -8- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Bảng 1- 3 : Xác định hệ số C
Loại đất Đất loại
sét
Cát mịn Cát vừa Cát to Cát lẫn
sỏi sạn
Sỏi sạn
lẫn cát
Hệ số C 3 3,5 4,5 7 10 12
• Sức chịu tải quy ước R
0
được tính theo tiêu chuẩn TCVN 45-78, bảng 1- 4
Bảng 1- 4: áp lực tính toán quy ước lên đất rời
• Môđun biến dạng
• Góc ma sát trong được tính theo công thức:
ϕ =
12.N

+ 15 (độ) (1- 4)
Sau đây tôi xin mô tả cụ thể địa tầng và tính chất cơ lý của các lớp đất
nền như sau:
1.2.1. Lớp 1: Đất lấp có thành phần hỗn tạp
SV: Nguyễn Trọng Trường -9- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Loại đất
R
0
(kG/cm
2
)
Chặt Chặt vừa
Đất
hòn to
Cuội và dăm lẫn cát
6
Sạn sỏi gồm các
mảnh đá
Kết tinh
5
Trầm tích
3
đất cát
Hạt thô và to, không phụ thuộc độ ẩm
6
5
Hạt vừa, không phụ thuộc độ ẩm
5
4
Hạt nhỏ

ít ẩm
4
3
ẩm và bão hoà
3
2
Hạt mịn và bụi
ít ẩm
3
2.5
ẩm
2
1.5
Bão hoà nước
1.5
1
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Đây là lớp đất nằm ngay trên bề mặt và phân bố khắp khu vực xây dựng, có
bề dày thay đổi từ 1,4m hố khoan K1 ( hk K1) đến 1,9m ( hk K2), bề dày trung
bình là 1,65m. Là lớp đất lấp có thành phần hỗn tạp, trạng thái không ổn định. Lớp
này ít có ý nghĩa về mặt xây dựng nên không lấy mẫu thí nghiệm. Khi tiến hành
xây dựng có thể bóc bỏ lớp này đi.
1.2.2. Lớp 2: Sét pha màu vàng nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng
Lớp này phân bố khắp khu vực xây dựng và nằm dưới lớp 1, mặt lớp gặp ở
độ sâu từ 1,4m ( hk K1) đến 1,9m ( hk K2) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 3,7m ( hk
K1) đến 4,7m (hk K4 ). Bề dày của lớp thay đổi từ 2,3m ( hk K1, K2, K3) đến
3,2m ( hk K4), bề dày trung bình lớp là 2,75m. Thành phần chủ yếu là sét pha màu
nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện
dưới bảng 1-5.
Bảng 1-5: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 2

STT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB
1 Độ ẩm tự nhiên W % 24,8
2 Khối lượng thể tích tự nhiên
γ
w
g/cm
3
1,89
3 Khối lượng riêng
γ
s
g/cm
3
2,71
4 Khối lượng thể tích khô
γ
c
g/cm
3
1,514
5 Hệ số lỗ rỗng e
0
- 0,791
6 Độ lỗ rỗng n % 44,17
7 Độ bão hoà G % 85,1
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
L
% 32,8
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
P

% 20,1
10 Chỉ số dẻo I
p
% 12,7
11 Độ sệt I
s
- 0,37
12 Hệ số nén lún a
1-2
cm
2
/kG 0,029
13 Lực dính kết c kG/cm
2
0,141
14 Góc ma sát trong
ϕ
độ 13
0
34’
15 Sức chịu tải quy ước R
o
kG/cm
2
1,105
16 Môđun tổng biến dạng E
o
kG/cm
2
137,8

• Mô đun tổng biến dạng tính theo công thức (1-1).
SV: Nguyễn Trọng Trường -10- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
+ với β = 0,62;
e
0
= 0,791;
m
k
= 3,6;
a
1-2
= 0,029 (kG/cm
2
), thì:

• Áp lực tính toán quy ước R
0
được tính theo công thức (1-2).
+ với: = 13
o
34’ Ta có: A = 0,279 ;
B = 2,117 ;
D = 4,626 ;
c = 0,141 (kG/cm
2
);

w

= 1,89 (g/cm
3
) thì:
R
0
=1.[(0,279.100 + 2,117.100).1,89.10
-3
+ 0,141.4,626] = 1,105 (kG/cm
2
).
1.2.3. Lớp 3: Sét pha màu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm
Lớp này xuất hiện sau lớp 2, ở độ sâu mặt lớp 3,7m ( hk K1) đến 4,7m ( hk
K4) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 7,5m ( hk K3 ) đến 8,5m ( hk K4 ). Bề dày của
lớp thay đổi từ 2,1m ( hk K1) đến 3,8m ( hk K4 ). Bề dày trung bình là 3,3m.
Thành phần chủ yếu là sét màu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm. Tổng số mẫu lấy thí
nghiệm là 3 mẫu. Các chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1- 6.
Bảng 1- 6: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 3
STT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB
1 Độ ẩm tự nhiên W % 27,1
2 Khối lượng thể tích tự nhiên
γ
w
g/cm
3
1,82
3 Khối lượng riêng
γ
s
g/cm
3

2,7
4 Khối lượng thể tích khô
γ
c
g/cm
3
1,432
5 Hệ số lỗ rỗng e
0
- 0,888
6 Độ lỗ rỗng n % 47,03
7 Độ bão hoà G % 82,4
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
l
% 31,6
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
p
% 19,1
10 Chỉ số dẻo I
p
% 12,5
11 Độ sệt I
s
- 0,64
12 Hệ số nén lún a
1-2
cm
2
/kG 0,047
SV: Nguyễn Trọng Trường -11- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54

Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
13 Lực dính kết c kG/cm
2
0,139
14 Góc ma sát trong
ϕ
độ 7
0
38’
15
Sức chịu tải quy ước R
o
kG/cm
2
0,842
16
Môđun tổng biến dạng E
o
kG/cm
2
70,9

• Mô đun tổng biến dạng tính theo công thức (1-1).
+ với: β = 0,62;
e
0
= 0,888;
m
k
= 2,85;

a
1-2
= 0,047 (kG/cm
2
) thì:
• Áp lực tính toán quy ước R
0
được tính theo công thức (1-2).
+ với: = 7
o
38’ Ta có: A = 0,13;
B =1,522 ;
D = 3,891;
c = 0,139 (kG/cm
2
)

w
= 1,82 (g/cm
3
) thì:
R
0
= 1.[(0,13.100 + 1,522.100).1,82.10
-3
+ 0,139.3,891] = 0,842 ( kG/cm
2
).
1.2.4. Lớp 4: Bùn sét pha lẫn nhiều hữu cơ có màu xám đen
Lớp này phân bố khắp diện tích khu vực khảo sát, xuất hiện sau lớp 3. Mặt

lớp gặp ở độ sâu từ 7,5m ( hk K3 ) đến 8,5m ( hk K4 ) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu
19m ( hk K3 ) đến 22m ( hk K4 ). Bề dày của lớp thay đổi từ 11,5m ( hk K3) đến
13,5m ( hk K4 ), bề dày trung bình là 12,7m. Thành phần chủ yếu là bùn sét pha
lẫn nhiều hữu cơ có màu xám đen. Tổng số lấy 2 mẫu thí nghiệm. Các chỉ tiêu cơ
lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1-7.
Bảng 1- 7: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 4
STT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB
SV: Nguyễn Trọng Trường -12- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
1 Độ ẩm tự nhiên W % 47,8
2 Khối lượng thể tích tự nhiên
γ
w
g/cm
3
1,52
3 Khối lượng riêng
γ
s
g/cm
3
2,66
4 Khối lượng thể tích khô
γ
c
g/cm
3
1,025
5 Hệ số lỗ rỗng e
0

- 1,595
6 Độ lỗ rỗng n % 61,4
7 Độ bão hoà G % 79,7
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
l
% 48,1
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
p
% 33,5
10 Chỉ số dẻo I
p
% 14,6
11 Độ sệt I
s
- 0,983
12 Hệ số nén lún a
0,5-1
cm
2
/kG 0,092
13 Lực dính kết c kG/cm
2
0,065
14 Góc ma sát trong
ϕ
độ 4
0
14’
15
Sức chịu tải quy ước R

o
kG/cm
2
0,43
16
Môđun tổng biến dạng E
o
kG/cm
2
17,4

• Mô đun tổng biến dạng tính theo công thức (1-1),
+ với: β = 0,62
e
0
= 1,595;
m
k
= 1;
a
0,5-1
= 0,092 (kG/cm
2
) thì:
• Áp lực tính toán quy ước R
0
được tính theo công thức (1-2)
+ với: = 4
o
14’ Ta có: A = 0,065;

B =1,262 ;
D = 3,533;
c = 0,065 (kG/cm
2
)

w
= 1,52 (g/cm
3
) thì:
R
0
= 1.[(0,065.100 + 1,262.100).1,52.10
-3
+ 0,065.3,533] = 0,43 ( kG/cm
2
)
1.2.5. Lớp 5: Cát pha lẫn hữu cơ màu xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo chảy
Lớp này nằm dưới lớp 4, gặp tại các hố khoan K1, K5. Mặt lớp xuất hiện ở
độ sâu 20m ( hk K1 ) đến 21m ( hk K5 ) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 23,4m ( hk
SV: Nguyễn Trọng Trường -13- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
K1 ) đến 23,7m ( hk K5 ).Bề dày của lớp thay đổi từ 2,7m ( hk K5 ) đến 3,4m ( hk
K1 ), bề dày trung bình toàn lớp là 3,05m. Thành phần chủ yếu là cát pha lẫn hữu
cơ màu xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo chảy. Tổng số lấy 4 mẫu thí nghiệm. Các
chỉ tiêu cơ lý của lớp này được thể hiện dưới bảng 1- 8.
Bảng 1- 8: Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý của lớp 5
STT Chỉ tiêu Ký hiệu Đơn vị Giá trị TB
1 Độ ẩm tự nhiên W % 28
2 Khối lượng thể tích tự nhiên

γ
w
g/cm
3
1,77
3 Khối lượng riêng
γ
s
g/cm
3
2,65
4 Khối lượng thể tích khô
γ
c
g/cm
3
1,39
5 Hệ số lỗ rỗng e
0
- 0,91
6 Độ lỗ rỗng n % 47,7
7 Độ bão hoà G % 81,3
8 Độ ẩm giới hạn chảy W
l
% 27,4
9 Độ ẩm giới hạn dẻo W
p
% 20,9
10 Chỉ số dẻo I
p

% 6,5
11 Độ sệt I
s
- 1,096
12 Hệ số nén lún a
0,5-1
cm
2
/kG 0,0505
13 Lực dính kết c kG/cm
2
0,065
14 Góc ma sát trong
ϕ
độ 16
0
31’
15
Sức chịu tải quy ước R
o
kG/cm
2
0,83
16
Môđun tổng biến dạng E
o
kG/cm
2
27,9

• Mô đun tổng biến dạng tính theo công thức (1-1)
+ với β = 0,74;
e
0
= 0,91;
m
k
= 1;
a
0,5-1
= 0,0505 (kG/cm
2
) thì:
• Áp lực tính toán quy ước R
0
được tính theo công thức (1-2)
+ với: = 16
o
31’ Ta cú: A = 0,376;
B =2,502 ;
D = 5,063;
c = 0,065 (kG/cm
2
)
SV: Nguyễn Trọng Trường -14- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn

w
= 1,77 (g/cm
3

) thì:
R
0
= 1.[(0,376.100 + 2,502.100).1,77.10
-3
+ 0,065.5,063] = 0,83 ( kG/cm
2
)
1.2.6. Lớp 6: Cát hạt trung màu xám đen, trạng thái chặt vừa, N
30
=24
Lớp này có mặt khắp diện tích khu vực khảo sát. Mặt lớp gặp ở độ sâu19m
( hk K3 ) đến 23,7m ( hk K5 ) và đáy lớp kết thúc ở độ sâu 25m. Bề dày thay đổi
từ 1,3m ( hk K5 ) đến 6,0m ( hk K3 ), bề dày trung bình toàn lớp là 3,65m. Thành
phần chủ yếu là cát hạt trung màu xám đen, trạng thái chặt vừa, N
30
=24.
Khối lượng riêng tra bảng III.1 Giáo trình đất đá xây dựng : γ
s
=2,65 (g/cm
3
)
Khối lượng thể tích tra bảng III.2 Giáo trình đất đá xây dựng: γ
w
=1,8 (g/cm
3
)
Khối lượng thể tích khô tra bảng III.2 Giáo trình đất đá xây dựng:
γ
c

=1,65 (g/cm
3
)
Hệ số tự nhiên e theo độ chặt tra bảng III.3 Giáo trình đất đá xây dựng hay tra
trong TCXD 45-78 Thiết kế nền, nhà và công trình: e = 0.65
Lực dính kết C
tc
tra trong TCXD 45-78 Thiết kế nền, nhà và công trình:
C
tc
= 0,01 (kG/cm
2
)
Giá trị xuyên tiêu chuẩn của lớp này là N
30
= 24
• Góc ma sát trong của lớp tra trong TCXD 45-78 Thiết kế nền, nhà và công
trình:
Với N
30
=24, tra bảng φ
tc
=35
0
• Mô đun tổng biến dạng tra trong TCXD 45-78 Thiết kế nền, nhà và công
trình:
E
0
= 300(kG/cm
2

)
• áp lực tính toán quy ước R
0
được xác định theo bảng 1- 4
=> R
0
= 4 (kG/cm
2
)
1.3. Đặc điểm địa chất thuỷ văn
SV: Nguyễn Trọng Trường -15- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Theo tài liệu khảo sát sơ bộ ban đầu, tại khu vực xây dựng công trình tại
thời điểm khảo sát, mực nước dưới đất quan trắc được trong hố khoan biến đổi từ
0,5-0,8m. Nguồn cung cấp là nước mưa. Trong giai đoan khảo sát ĐCCT sơ bộ lấy
1 mẫu nước tại hố khoan K3 để phân tích thành phần hoá học của nước. Kết quả
biểu diễn theo công thức Cuốc Lốp có dạng như sau:
1.5. Kết luận và kiến nghị
Qua khảo sát cho thấy cấu trúc nền tại vị trí xây dựng gồm 6 lớp đất :
-Lớp số 1,4, 5: Là những lớp đất yếu, tính biến dạng lớn nên không có khả
năng làm lớp đặt móng cho công trình.
-Lớp số 3: Là những lớp đất có sức chịu tải và tính biến dạng trung bình, nên
có khả năng làm lớp đặt móng cho công trình.
-Lớp số 2, 6: Là những lớp đất có sức chịu tải tốt và tính biến dạng nhỏ, khả
năng làm lớp đặt móng cho công trình rất tốt. Do đó khi xây dựng công trình nên
đặt móng vào các lớp này.
- Địa hình, địa mạo khu vực xây dựng tương đối bằng phẳng, độ chênh cao
không đáng kể, dao động trong khoảng 0,2-0,3m, do vậy khá thuận lợi cho công
tác khảo sát và thi công xây dựng công trình. Khu vực xây dựng nằm gần trục
đường giao thông chính nên tiện cho việc chuyên chở vật liệu xây dựng phục vụ

cho công trình.
- Tại khu vực khảo sát mực nước tĩnh nằm nông cách mặt nền hiện tại từ 0,5 ÷
0,8m tuỳ thuộc từng vị trí khảo sát. Sự tồn tại của tầng chứa nước này có thể gây
khó khăn cho việc khai đào hố móng và khi thi công đặc biệt là vào mùa mưa. Do
vậy khi thi công cần có biện pháp phòng tránh nước chảy vào hố móng công trình.
SV: Nguyễn Trọng Trường -16- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Chương 2: Dự Báo Các Vấn Đề Địa Chất Công Trình
Khu Xây Dựng
Vấn đề địa chất công trình là vấn đề bất lợi về mặt ổn định, về mặt kinh tế
cũng như khả năng xây dựng và sử dụng công trình, phát sinh do điều kiện địa chất
công trình không đáp ứng được yêu cầu làm việc bình thường của công trình. Do
đó vấn đề ĐCCT không những phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên mà còn phụ thuộc
vào mục đích xây dựng công trình. Tuỳ thuộc vào đặc điểm địa chất, mỗi loại công
trình khác nhau thì sẽ phát sinh những vấn đề ĐCCT khác nhau. Vì vậy việc
nghiên cứu các vấn đề ĐCCT có ý nghĩa quan trọng cho phép ta dự báo những bất
lợi có thể xảy ra khi xây dựng và sử dụng công trình. Từ đó đưa ra những giải pháp
hợp lý đảm bảo công trình ổn định và kinh tế.
Công trình nhà A thuộc khu văn phòng làm việc và nhà ở của Ủy ban nhân
dân Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội dự kiến xây dựng quy mô 5 tầng với diện tích xây
dựng khoảng 4000m
2
.
Qua tài liệu đánh giá sơ bộ điều kiện ĐCCT trên lô đất xây dựng, nhìn
chung khu xây dựng có địa tầng phức tạp, gồm nhiều lớp có các tính chất cơ lý
khác nhau, bề dày biến đổi mạnh. Nhiều lớp đất yếu nằm xen kẹp có bề dày khá
lớn.
Lớp 1 là lớp đất lấp có thành phần hỗn tạp. Có bề dày trung bình là 1,65m,
lớp này không có ý nghĩa trong xây dựng nền móng.
Lớp 2 là lớp sét pha màu vàng nâu, xám vàng, trạng thái dẻo cứng. Có bề dày

trung bình là 2,75m, sức chịu tải quy ước là 1.105 kG/cm
2
, mô đun tổng biến dạng
là 137,8 kG/cm
2
. Đây là lớp đất có sức chịu tải tốt và tính biến dạng nhỏ, khả năng
làm lớp đặt móng cho công trình rất tốt.
Lớp 3 là lớp sét pha màu nâu hồng, trạng thái dẻo mềm. Có bề dày trung bình
3,3m, sức chịu tải quy ước là 0,842 kG/cm
2
, mô đun tổng biến dạng là 70,9
SV: Nguyễn Trọng Trường -17- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
kG/cm
2
. Đây là lớp đất có sức chịu tải và tính biến dạng trung bình, nên có khả
năng làm lớp đặt móng cho công trình.
Lớp 4 là lớp bùn sét pha lẫn nhiều hữu cơ màu xám đen. Có bề dày trung
bình là 12,7m, sức chịu tải quy ước là 0,43 kG/cm
2
, mô đun tổng biến dạng là 17,4
kG/cm
2
. Đây là lớp đất yếu, sức chịu tải và tính biến dạng lớn nên không có khả
năng làm lớp đặt móng cho công trình.
Lớp 5 là lớp cát pha lẫn nhiều hữu cơ màu xám đen, xám ghi, trạng thái chảy.
Có bề dày trung bình là 3,05m, sức chịu tải quy ước là 0,83 kG/cm
2
, mô đun tổng
biến dạng là 27, 9 kG/cm

2
.đây là lớp đất có sức chịu tải và tính biến dạng lớn, nên
có khả năng làm lớp đặt móng cho công trình.
Lớp 6 là lớp cát hạt trung màu xám đen, trang thái chặt vừa.Có bề dày trung
bình là 3,65m, sức chịu tải quy ước là 4 kG/cm
2
, mô đun tổng biến dạng là 300
kG/cm
2
. Đây là lớp đất có sức chịu tải tốt và tính biến dạng nhỏ, khả năng làm lớp
đặt móng cho công trình rất tốt.
Với cấu trúc đất nền như trên, khi khi xây dựng công trình có tải trọng trung
bình ( tải trọng 190 Tấn/trụ ), có thể phát sinh các vấn đề ĐCCT sau :
- Vấn đề ổn định về cường độ của đất nền
- Vấn đề ổn định về biến dạng của công trình
- Vấn đề nước chảy vào hố móng
Sau đây ta xét chi tiết các vấn đề trên:
2.1. Vấn đề ổn định về cường độ của đất nền
Với cấu trúc địa chất và tải trọng 190 Tấn/trụ của khu nhà 5 tầng ở đây ta sử
dụng giải pháp móng nông trên nền thiên nhiên là không hợp lý cả về kinh tế và kỹ
thuật. Vì vậy sử dụng giải pháp móng cọc ma sát sẽ tối ưu nhất với cọc là bê tông
cốt thép đúc sẵn, thi công bằng phương pháp máy đóng Diezen.
Với giải pháp móng cọc ma sát tôi nhận thấy cọc phải được cắm vào lớp số
6: Cát hạt trung màu xám đen, trạng thái chặt vừa, N
30
= 24. Có sức chịu tải quy
ước là 4 kG/cm
2
, mô đun tổng biến dạng là 300 kG/cm
2

.
SV: Nguyễn Trọng Trường -18- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Dựa vào mặt cắt ĐCCT ta thấy cấu trúc lỗ khoan K1 có đặc điểm địa tầng
biến đổi mạnh, gần khu nhà A nhất cho nên khi tính toán ta chọn cấu trúc địa chất
của lỗ khoan K1 làm cấu trúc địa chất điển hình.
2.1.1. Chọn loại vật liệu và kết cấu cọc
Căn cứ vào điều kiện ĐCCT và kết cấu công trình 190 T/trụ ở đây ta dùng cọc
ma sát, cấu tạo bằng bê tông cốt thép đúc sẵn, tiết diện 35×35cm, chiều dài mỗi đoạn
6m, bêtông Mác, cốt thép dọc chịu lực là 4 thanh thép φ18, loại thép CT-5, cốt thép
đai loại φ6 thép trơn, với khoảng cách 5-10 cm ở hai đầu và 15-20 cm ở đoạn giữa.
Các cọc nối với nhau bằng bản thép dày và được hàn bằng điện.
2.1.2. Chọn độ sâu đặt đài cọc chiều dài cọc
Bê tông làm đài Mác 300#, ta chọn đài cọc là đài thấp, chiều sâu đặt đài là h
= 1,5m. Bề dày của đài là 1,0m, đầu cọc ngàm vào đài là 0,5m. Sử dụng 6 cọc bê
tông cốt thép nối với nhau có tổng chiều dài là 24m. Vậy chiều dài cọc còn lại là
23,5m và tổng độ sâu từ mặt đài đến mũi cọc là L =25m. Với cách chọn trên thì mũi
cọc cắm vào lớp cát hạt trung là 1,6m.
2.1.3. Xác định sức chịu tải tính toán của cọc
2.1.3.1. Xác định sức chịu tải theo vật liệu làm cọc
Đối với cọc bê tông cốt thép, sức chịu tải của cọc được tính toán theo công
thức sau:
P
vl
= k.m.(R
bt
.F
bt
+R
ct

.F
ct
) (2-1)
Trong đó:
P
vl
: Sức chịu tải tính toán của cọc theo vật liệu làm cọc (T)
m : Hệ số điều kiện làm việc, thường lấy m = 0,85
R
bt
: Cường độ kháng nén giới hạn của bê tông,
R
bt
= 40%mac bê tông =( 40%).300 = 120 (kG/cm
2
) = 1200 (T/m
2
)
R
ct
: Cường độ kháng nén giới hạn của cốt thép, R
ct
=30000(T/m
2
)

F
bt
: Diện tích tiết diện ngang của bê tông (m
2

)
SV: Nguyễn Trọng Trường -19- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
F
bt
= F
c
-F
ct
= 0,1225 – 1.10
-3
= 0,1215 (m
2
)
F
ct
: Diện tích tiết diện phần cốt thép (m
2
)
F
ct
=4.π.r
2
= 4.3,14.0.09
2
= 1.10
-3
(m
2
)

F
c
: Diện tích tiết diện ngang của cọc (m
2
)
F
c
= 0,35.0,35 = 0,1225 (m
2
)
k: Hệ số chịu uốn dọc trục, phụ thuộc vào tải trọng ngang và mô men
tải trọng thẳng đứng lấy k=1
Thay các giá trị vào công thức (2-1) ta có:
P
vl
= 0,85.1.(1200. 0,1215 + 30000. 1.10
-3
) =149,43(T)
2.1.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
Theo quy phạm sức chịu tải đối với cọc ma sát chịu nén được xác định theo
công thức:
1 2 3
1
0.7. .( . . . . . . )
n
dn i i c
i
P m U l F R
α α τ α
=

= +
∑
(2-2)
Trong đó:
m: Hệ số điều kiện làm việc, lấy theo bảng (2-1)
α
1
: Hệ số kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc, lấy theo bảng (2-2)
α
2
: Hệ số kể đến ma sát giữa đất và cọc, trong trường hợp cọc nhồi lấy theo
bảng (2-3) còn các trường hợp khác lấy
α
2
=1
α
3
: Hệ số ảnh hưởng của việc mở rộng chân cọc đến sức chịu tải của nền
đất ở mũi cọc, được xác định theo bảng (2-4)
U : Chu vi tiết diện ngang của cọc, U = 4.0,35 =1,4 (m)
l
i
: Chiều dày của lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua (m), bảng (2-6)
n : Số lớp đất trong phạm vi chiều dài cọc, n=6
SV: Nguyễn Trọng Trường -20- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
i
τ
: Lực ma sát giới hạn đơn vị trung bình của mỗi lớp đất mà cọc xuyên qua;
(T/m

2
), xác định theo bảng (2-5)
F
c
: Diện tích tiết diện ngang của cọc.

R
: Cường độ của nền đất dưới mũi cọc (T/m
2
). Với cát hạt trung có chiều
sâu đóng cọc từ mặt đất là L =25m, ta lấy
R
= 500 (T/m
2
), theo bảng(2-7)
Bảng 2-1: Xác định hệ số m
Loại đài cọc Số lượng cọc trong đài
1-5 6-10 11-20 >20
Đài cao 0,8 0,85 0,9 1,0
Đài thấp 0,85 0,9 1,0 1,0
Bảng 2-2: Xác định hệ số
1
α
Loại cọc
Hạbằng
búa
thường
Hạ bằng
xói nước
Hạ bằng máy chấn động khi

lớp đất tại mũi cọc là
Cát Cát pha Sét pha Sét
Cọc thường 1,0 0,9 1,1 0,9 0,7 0,6
Cọc ống
)(28,0 md
<<
0,9 - 1,0 0,9 0,7 0,6
Cọc ống
)(2 md
≥
0,9 - 0,9 0,9 0,6 0,6
Bảng 2-3: Xác định hệ số
2
α
Tỷ số giữa đường
kính chân mở và
đường kính cọc
Loại đất
Cát Cát pha Sét pha Sét
1,0 1,00 1,00 1,00 1,00
1,5 0,95 0,85 0,75 1,00
2,0 0,90 0,80 0,65 0,50
2,5 0,85 0,75 0,50 0,40
3,0 0,80 0,6 0,40 0,30
SV: Nguyễn Trọng Trường -21- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Bảng 2-4: Xác định hệ số
3
α
Phương pháp tạo lỗ cho cọc Đất cát

Sét pha, cát
pha, sét
Đóng cọc dẫn bịt đầu không xói và không lấy đất bên trong
nhưng trên có sỏi
0,7 0,6
Khoan lỗ rỗng và đúc thân cọc tại chỗ, đóng 0,7 0,5
Khoan lỗ dẫn hướng để ống cọc với đường kính lỗ khoan 0,6 0,5
Nhỏ hơn đường kính hay cạnh của cọc 5cm 0,7 0,6
Lớn hơn đường kính hay cạnh của cọc 5cm 0,5 0,4
Bằng đường kính hay cạnh của cọc là 5cm 0,5 0,5
B
ảng 2-5: Xác định lực ma sát giới hạn đơn vị
i
τ
Độ sâu
trung
bình lớp
đất (m)
Cát và cát pha (*)
Sét pha và sét có độ sệt Is Cọc
xoắn
cọc
khoan
Hạt
to và
vừa
Hạt
nhỏ
Hạt
bụi

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 >0,
6
1 3,5 2,3 1,5 3,5 2,3 1,5 1,2 0,5 0,2 0,8
2 4,2 3,0 2,0 4,2 3,0 2,0 1,7 0,7 0,3 1,1
3 4,8 3,5 2,5 4,8 3,5 2,5 2,0 0,8 0,4 1,3
4 5,3 3,8 2,7 5,3 3,8 2,7 2,2 0,9 0,5 1,4
5 5,6 4,0 2,9 5,6 4,0 2,9 2,4 1,0 0,6 1,5
7 6,0 4,3 3,2 6,0 4,3 3,2 2,5 1,1 0,7 1,6
10 6,5 4,6 3,4 6,5 4,6 3,4 2,6 1,2 0,8 1,7
15 7,2 5,1 3,8 7,2 5,1 3,8 2,8 1,4 1,0 1,8
20 7,9 5,6 4,1 7,9 5,6 4,1 3,0 1,6 1,2 2,0
25 8,6 6,1 4,4 8,6 6,1 4,4 3,2 1,8 - 2,2
30 9,3 6,6 4,7 9,3 6,6 4,7 3,4 2,0 - 2,4
35 10,0 7,0 5,0 10,
0
7,1 5,0 3,6 2,2 - 2,6
(*) Khi đóng bằng phương pháp xói phải nhân với hệ số 0,9
SV: Nguyễn Trọng Trường -22- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Bảng 2- 6: Lực ma sát trung bình theo loại đất
Tên
lớp
Độsâu
trung
bình lớp
đất (m)
Z
i
=h+l
i

/2
(m)
Chiều dày mỗi lớp
mà cọc đi qua - l
i
(m)
I
s
i
τ
2 2,63 2,2 0,37 2,67 5,874
3 5,75 4,1 0,64 0,66 2,706
4 13,9 12,2 0,983 -0,5 -6,100
5 21,7 3,4 1,096 1,27 4,318
6 24,3 1,6 8,50 13,600
Tổng 23,5 32,598
Bảng 2-7: Xác định cường độ tiêu chuẩn
R
đất nền dưới mũi cọc
Chiều
sâu đóng
cọc kể từ
mặt
đất(m)
Cường độ tiêu chuẩn
2
( / )R T m
Đối với đất cát có độ chặt trung bình
Cát
sỏi

Cát to - Cát vừa Cát nhỏ Cát bụi -
Đối với đất sét có độ chỉ số sệt I
s
≤ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
4
5
7
10
15
20
25
30
35
820
880
950
1050
1170
1260
1340
1420
1500
530
560
600
680
750
820
880
940

1000
380
400
430
490
560
620
680
740
800
280
300
320
350
400
450
500
550
600
180
190
210
240
280
310
340
370
400
120
130

140
150
160
170
180
190
200
70
80
85
90
100
110
120
130
140
(*) Đối với cát và cát pha chặt trị số trong bảng được tăng 30%.
Tra bảng và thay vào công thức (2-2) ta được:
SV: Nguyễn Trọng Trường -23- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
P
đn
= 0,7.0,85.(1,1.1.1,4.32,598 + 0,7.0,1225.500) = 55,38 (T)
Sau khi tính sức chịu tải theo hai cách ta thấyP
vl
> 2P
đn
vì vậy ta sử dụng tải trọng
tính toán P
tt

= P
đn
= 55,38 (T)
2.1.4. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc vào trong đài
2.1.4.1. Xác định kích thước đài cọc, số lượng cọc trong đài
a. Xác định kích thước đài cọc
áp lực giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra là :
б
tb
= (2-3)
Theo quy phạm, khoảng cách giữa các cọc đài 3d ≤ C ≤ 6d trong trường hợp này ta
chọn C =4d
Trong đó:
б
tb
: áp lực tác dụng lên đáy đài
P
tt
: Sức chịu tải tính toán của cọc P
tt
= 55,38 (T)
d : Kích thước cọc, d =0,3 m
Thay số vào công thức (2 - 3) ta có:
б
tb
= = 50,23 (T/m
2
)
Diện tích đáy đài sơ bộ được tính như sau:
F

d
=(2- 4)
Trong đó:
F
d
: Diện tích của đáy đài (m
2
)
P
tc
: Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh đài (T)
P
tc
= 190(T )
γ
dai
tb
: Khối lượng thể tích trung bình của vật liệu làm đài và đất đắp lên đài, lấy:
γ
dai
tb
= γ
m
.β = 2,0(T/m
3
)
h: Chiều sâu đáy đài tính từ mặt đất đến đáy đài, h=1,5m
Thay số vào công thức (2- 4) ta có:
F
d

= = 4,02 (m
2
)
SV: Nguyễn Trọng Trường -24- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54
Bộ môn ĐCCT Đồ án ĐCCT chuyên môn
Chọn đài có dạng hình vuông và có cạnh là 2,0m x 2,0m
b. Xác định số lượng cọc trong đài
Số lượng cọc trong đài được tính sơ bộ như sau:
tt
P
N
n
∑
=
β
(2-5)
Trong đó: n: Số lượng cọc trong đài
P
tt
: Sức chịu tải tính toán của cọc P
tt
= 55,38 (T )
β
: Hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang và mômen,
lấy
β
=1
∑
N
: Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên đáy đài (kể cả trọng lượng đài

cọc)
∑
N
= P
tc
+ G
Trong đó:
P
tc
: Tải trọng tính toán tác dụng lên đài cọc, P
tc
= 190(T )
G
d
: Trọng lượng của đài cọc
G
d
= γ
dai
tb
.h.F
d
= 2,0.1,5.4,0 = 12,0(T)
Vậy
∑
N
= 190+12 = 202 (T)
Thay số vào công thức (2-5) ta được:
n == 3,65 cọc
Ta chọn n ≥ 3,65, => chọn n = 4 cọc.

2.1.4.2. Bố trí cọc vào đài
Cọc được bố trí vào đài theo hình vuông như hình vẽ 2-1.
Cọc được ép đến độ sâu thiết kế là 25m, đảm bảo điều kiện này khoảng cách
2 tâm cọc gần nhất được chọn bằng 4d = 1,4 m. Mép ngoài cùng của cọc đến mép
đài chọn bằng 10cm.
SV: Nguyễn Trọng Trường -25- Lớp: ĐCCT-ĐKTB - K54