nền và móng

NỀN VÀ MÓNG
A. XỬ LÍ SỐ LIỆU.
1. Tên công trình : Trung Tâm Thương Mại 5 tầng.
2. Tải tác dụng :
Tải tính toán Tải tiêu chuẩn
Cột C1
tt
N
0
= 1070KN
tt
M
0
= 292KNm
tt
Q
0
= 42KN
tc
N
0
= 892KN
tc
M
0
= 243KNm
tc
Q
0
= 35KN
Cột C2

tt
N
0
= 650KN
tt
M
0
= 185KNm
tt
Q
0
= 65KN
tc
N
0
= 542KN
tc
M
0
= 154KNm
tc
Q
0
= 54KN
Tường
T3
tt
N
0
= 290KN/m

tt
M
0
= 42KNm/m
tt
Q
0
= 14KN/m
tc
N
0
= 242KN/m
tc
M
0
= 35KNm/m
tc
Q
0
= 12KN/m
Xách đònh tiết diện cột :
F =
n
R
N
k
, Bê tông mác 200 có R
n
=110 Kg/cm
2

, tải lệch tâm k =1,2
Cột C
1
:
F
1
=
)(1167
110
10.107
.2,1
2
3
cm
=
Chọn bxl = 300x400, F
1
= 1200 cm
2
Cột C
2
:
F
1
=
)(709
110
10.65
.2,1
2

3
cm
=
Chọn bxl = 220x350, F
1
= 1200 cm
2
Tường T
3
:
Xét trên 1m chiều dài tường : N = 29 (T)
F
3
=
)(316
110
10.29
.2,1
2
3
cm
=
Chọn b = 350, F
3
= 350 cm
2
3. Tính nền.
Số liệu đòa chất :
STT
Số

hiệu
Độdày
(m)
W(%) W
nh
(%) W
d
(%)
W
γ
(KN/m
3
)
∆
ϕ
C
(KN/m
3
)
q
c
N
60
1 7 2 22,5 - - 19,6 2,64 - - 6,40 16
2 47 5,5 42,5 46,1 28,2 17,4 2,68 5
o
50’ 11 0,25 3
3 92
∞
27,5 45 28,1 19,2 2,72 19

o
55’
32 3,68
25
1
- Lớp 1
Thành phần hạt :
- % hạt đường kính
≥
0,1mm = 2 +18 + 28 + 32 = 80 % > 70%, đất là cát nhỏ.
- Xuyên tiêu chuẩn N = 16 thuộc khoảng (10 , 29) , nên ở trạng thái chặt vừa.
- Kháng tiêu chuẩn q
c
= 6,4 Mpa = 6400 Kpa ở độ sâu 2m, cát ở trạng thái chặt vừa.
Lớp đất 1 là đất cát chặt vừa.
- N
∈

[ ]
1029
÷
ứng với e
∈

[ ]
7,055,0
÷
, với N = 16 thì
e =
65,0

1029
55,07,0
7,0
=
−
−
−
- Dung trọng tự nhiên :
( )
6,19)225,01(
65,01
10.64,2
1
1
0
=+
+
=+
+
∆
=
w
e
n
w
γ
γ
(KN/m
3
)

-Môđun biên dạng :
E
o
=
1280010.4,6.2
3
==
co
q
α
(KN/m
2
)
Với cát thô chặt vừa, chọn
25,1
0
÷=
α
, ta chọn
2
0
=
α
-góc ma sát :
Trò số SPT N = 16
⇒
ϕ
= 36,5
o
-Lớp 2

- Chỉ số dẻo : A = W
nh
- W
d
= 41,1% - 28,2% = 17,9% > 17%, đất này là đất sét.
- Độ đặc : B =
776,0
9,17
6,285,42
=
−
=
−
A
WW
d
0,75 < B < 1 , đất ở trạng thái dẻo sệt.
- Hệ số rỗng :

( )
( )
195,11
4,17
245,0110
1
1
0
=−
+
=−

+
=
w
n
W
e
γ
γ
-Lớp 3
- Chỉ số dẻo : A = W
nh
- W
d
= 45.0% - 28,1% = 16,9% < 17%, đất này là đất sét.
- Độ đặc : B =
0
9,16
1,285,27
<
−
=
−
A
WW
d
đất ở trạng thái rắn.
- Hệ số rỗng :

( )
( )

8105,01
2,19
278,0110
1
1
0
=−
+
=−
+
=
w
n
W
e
γ
γ
Đường kính
(mm)
Thô
2-1
To
1-0,5
Vừa
0,5 – 0,25
Nhỏ
0,25 – 0,1
Mòn
0,1 – 0,05
% 2 18 28 32 10

2
Mặt cắt đòa chất
4. Giải pháp móng .
Nền đất gồm : Đất tốt – yếu –tốt, ta co thể chọn các phương án sau đây :
- Đặt móng trên nền đất 1. Đất 1 là đất tốt nhưng mỏng, lớp 2 bên dưới rất yếu và dày nên chọn
phương án gia cố nền bằng đệm cát hay cọc cát và đặt móng nông trong chieu day lớp 1.
- Bên trên lớp sét dẻo yêu là lớp cát nên có thể dùng phương pháp gia tải trước để gia cố nền vì lớp
cát là nơi thoát nước cho lớp đất 2 trong qua trinh cố kế khi gia tải trước.
B. TÍNH TOÁN MÓNG.
I. Xác đònh kích thước móng .
Lớp đất tốt bên trên mỏng, lớp bên xấu bên dưới dày nên dùng cọc cát gia cố nên là tối ưu.
Giả thiết rằng sau khi gia cố bằng cọc cát thì R
tc
, E đều tăng lên 2,5 lần.
3
5500 2000
3
2
1
Đất cát nhỏ, trạng thái chặt vừa
w
γ
= 19,6 KN/m
3
,
0
e

= 0,65
Eo = 12800 KN/m

2
;
ϕ
= 36,5
o
Đất sét, trạng thái dẻo sệt
w
γ
= 17,4 KN/m
3
,

0
e

= 1,195
ϕ
= 5
o
50’
c = 11 KN/m
2
Đất sét pha, trạng thái rắn
w
γ
= 19,2 KN/m
3
,

0

e

= 0,8105
ϕ
= 19
o
55’
c = 32 KN/m
2
Chọn chiều sâu chôn móng h
m
= 1.4m, bêtông lót 0,1m
Móng C1
a) Xác đònh kích thước sơ bộ :
Giả thiết bề rộng móng b = 1,5m
( )
0.
1
.
'
21
DBhmAb
k
mm
R
IIII
tc
++=
γγ
Đất dưới móng là đất cát : m

1
= 1,4 ; m
2
= 1,2
Thí nghiệm đất trong phòng K
1
=1
ϕ
= 36,5
o
⇒
A = 1,81 ; B = 8,25
6,19
1
'
===
γγγ
IIII
(KN/m
3
)
( )
88,4960.6,519,1.25,86,19.5,1.81,1
1
2,1.4,1
=++=
DR
tc
(KN/m
2

)
Diện tích sơ bộ : F =
91,1
5,1.2088,496
892
0
=
−
=
−
mtb
tc
tc
hR
N
γ
(m
2
)
Móng chòu tải lệch tâm nên cần tăng diện tích móng :
F’ = 1,2 F = 1,2. 1,91 =2,1 (m
2
)
Móng lệch tâm không lớn, chọn k = 1,2, bề rộng móng :
b =
3,1
2,1
1,2
==
k

F
(m)
Chọn b = 1,8m ; l = 2,2 m

b) Kiểm tra ứng suất dưới đáy móng:
( )
22
000
minmax,
2,2.8,1
)5,1.42243(6
5,1.20
2,2.8,1
8926 +
±+=
+
±+=
bl
hQM
h
bl
N
P
m
tctc
mtb
tc
γ
P
max

= 458,76 (KN/m
2
)
P
max
= 51,74 (KN/m
2
)
P
tb
= 255,25 (KN/m
2
)
( )
76,5140.6,19.5,1.25,86,19.8,1.81,1
1
2,1.4,1
=++=
DR
tc
(KN/m
2
)
Ta có : P
min
> 0; P
max
<1,2 R
tc
; P

tb
< R
tc

, thỏa mãn áp lực dưới dáy móng.
4
Q = 54 KN
N = 542 KN
M = 154 KNm
5500 2000
1500
2
1
c) Kiểm tra điều kiện áp lực trên mặt lớp đất yếu.
tc
dy
tc
dy
gl
hhz
bt
hz
RR
m
5,2'
11
=<+
−==
σσ
bt

hz
1
=
σ
=
11
h
γ
=19,6.2 = 39,2 (KN/m
2
)
gl
z 0
=
σ
= P
tb
-
m
h
1
γ
= 255,25 – 19,6.1,5 =225,85(KN/m
2
)
gl
hhz
m
−=
1

σ
=k
0
gl
z 0
=
σ
= 0,926.225,85 = 209,24
b
z2
=
8,1
5,0.2
= 0,556 ;
b
l
= 1,2
⇒
k
0
= 0,926
tc
dy
R
=
( )
IIIIyIIy
DcBhAb
k
mm

++
'
1
21
γγ
Tra bảng với đất sét ta có m
1
= 1,2 ; m
2
=1 ; thí nghiệm nén trong phòng lấy k
1
=1
ϕ
=5
o
50’
⇒
A =0,1 ; B = 1,39 ; D = 3,71
II
γ
= 17,4 (KN/m
3
);
'
II
γ
= 19,6 (KN/m
3
); C
II

=11 (KN/m
2
)
b
y
, h
y
là chiều rộng chiều sâu móng của móng mở rộng qui ước:
b
y
=
01,22,02,0838,4
22
=−−=∆−∆+
y
F
(m)
h
y
= 2m
F
y
=
831,4
24,209
5,1.20892
1
=
+
=

+
−=
gl
hhz
mtbtc
m
hN
σ
γ
(m
2
)

∆
=
2
bl
−
=
2,0
2
8,12,2
=
−
(m)
( )
55,11811.71,36,19.2.39,14,17.01,2.1,0
1
1.2,1
=++=

tc
R
(KN/m
2
)
Ta có :
gl
hhz
bt
hz
m
−==
+
11
σσ
= 39,2 + 209,4 =248,44 (KN/m
2
)
'
tc
dy
R
= 2,5 .118,55 = 296,39 (KN/m
2
)
gl
hhz
bt
hz
m

−==
+
11
σσ
<
'
tc
dy
R
Điều kiện thỏa mãn.
5
Q = 35 KN
N = 892 KN
M = 243 KNm
5500 2000
1500
2
1
3
2
1
0
d) Kiểm tra điều kiện biến dạng của nền.
*Ứng suất trong nền đất do tải trọng bản thân và tải trong dưới đế móng:

Điểm Độ sâu(m) 2z/b Ko
gl
z
σ
(KN/m

2
)
bt
z
σ
(KN/m
2
)
0 0 0 1 225.85 29.4
1 0.5 0.556 0.9264763 209.24 39.2
2 1 1.111 0.6941322 156.77 47.9
3 1.5 1.667 0.4785495 108.08 56.6
4 2 2.222 0.3321491 75.02 65.3
5 2.5 2.778 0.2381675 53.79 74
6 3 3.333 0.176923 39.96 82.7
7 3.5 3.889 0.1356759 30.64 91.4
8 4 4.444 0.1069119 24.15 100.1
9 4.5 5 0.0861991 19.47 108.8
10 5 5.556 0.0708561 16 117.5
Tính lún tới điểm số 9 vì tại điểm này thỏa mãn 5
gl
z
σ
<
bt
z
σ
, chiều sâu nền gây lún chưa
hêt lớp 2
6

Q = 35 KN
N = 892 KN
M = 243 KNm
5500 2000
39,2
1500
2
1
3
2
1
0
134,9
108,8
9
3
8
7
6
5
4