BÀI tập lớn số 14 cơ họ đất đại học KIẾN TRÚC hà nội

BàI tập lớn cơ học đất.
I.Số liệu:
Móng đơn , cứng:
Số thứ tự đề: 14.
. N
o
(t)
= 54(t); M
o
= 18,3.
. Các lớp đất :
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
h(m)
1,2 5,1
Số hiệu 38 62 14
Tra bảng số liệu địa chất ta có các bảng sau:
. với lớp 1:
W
%
W
nh
%
W
d
%

T/m
3

C
Kg/cm

2
Kết quả nén ép e-p
q
c
Mpa
N
50 100 150 200
29,0 29,3 22,6 1,86 2,64 7
0
05 0,07 0,785 0,75 0,722 0,703 0,52 4

. với lớp 2:
W
%
W
nh
%
W
d
%

T/m
3

C
Kg/cm
2
Kết quả nén ép e-p
q
c

Mpa
N
100 200 300 400
29,0 32,1 26,1 1,86 2,64 19
0
30 0,13 0,791 0,755 0,723 0,721 2,20 12


.với lớp 3:
Thành phần hạt ứng với các cỡ hạt d (mm) (%)
W
%

q
c
Mpa
N
2:1 1:0.5 0.5:0.25 0.25:0.1 0.1:0.05 0.05:0.01 0.01:0.002
17,
5
28 25,5 12 8 5 4 16,8 2,64 9 25
II. Tính toán
1.Phân loại đất, trạng thái đất, chiều sâu chôn móng h.
a.Phân loại đất, trạng thái đất:
+> Lớp đất 1:
Chỉ số dẻo: IP = W
nh
- W
d
= 29,3 22,6 = 6,7 (%) < 7 (%)

vậy lớp đất 1 là lớp á cát.
Độ sệt của đất là:
vậy trạng thái của lớp đất 1 là trạng thái dẻo nhão
do 0,75 < B < 1.
Tính hệ số rỗng ban đầu của lớp đất 1 là:
Đờng cong nén lún của lớp đất 1 nh sau:
+> lớp đất 2:
Chỉ số dẻo: IP = W
nh
- W
d
= 32,1 26,1 = 6(%).
Vậy lớp đất thứ 2 là lớp á cát.
độ sệt của đất là:
vậy trạng thái của lớp đất 2 là lớp dẻo cứng do 0.25 < B < 0.5
hệ số rỗng của lớp đất thứ 2 là :
Đờng cong nén lún của lớp đất thứ 2 nh sau:
+> lớp đất 3:
lớp đất 3 là lớp đất cát có hàm lợng các hạt có đờng kính lớn hơn 0.25 mm
là: 17,5 + 28 + 25,5 = 61(%) > 50(%).
Và hàm lợng các hạt có d 0,1
mm
chiếm 61 + 12 = 73(%).
Vậy lớp đất thứ 3 là lớp đất cát vừa.
Trạng thái đất:
Theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT N = 25 thì trạng thái của lớp
đất thứ 3 là chặt vừa.
b> chọn chiều sâu chôn móng: h = 1,5
m
.

955,0
7,6
6,2229
=

=

=
IP
WdW
B
48,0
6
1,2629
=

=

=
IP
WdW
B
1
).01,01.(.
0

+
=
w
n

W



831.01
86,1
)29.01,01.(1.64,2
=
+
=
1
).01,01.(.
0

+
=
w
n
W



831,01
86,1
)29.01,01.(1.64,2
=
+
=
2> Xác định sơ bộ kích thớc của móng theo điều kiện [P]

P
theo công thức của Terzaghi có:
P
gh
= n

. N

.. b/2 + n
q
. N
q
. q + n
c
. N
c
. C.
Do h
m
= 2
m
nên móng nằm trên lớp đất thứ 2.
Tra bảng để tìm N

; N
q
và N
c
với = 19
0

30 ta có:
N


= 4,63.
N
q
= 6,10.
N
c
= 15,3.
Thay ảnh hởng của lớp đáy móng trở lên bằng phụ tải tác dụng tơng đơng q
= . h
m
= 1,86 . 1,5 = 2,79 (T/m
2
) ( do
1
=
2
= 1,86 T/m
2
).
Chọn sơ bộ kích thớc móng:
a x b = 1,8 x 2,7 (m
2
)
vậy
với lớp đất thứ 2 ta có
C= 0,13 kG/cm

2
= 1,3 (T/m
2
). Ta có:
=22,5(T/m
2
)
P
gh
= n

. N

.. b + n
q
. N
q
. q + n
c
. N
c
. C.
Chọn F
s
= 2,6 ta có:
ta thấy điều kiện: 1,2.[P] P
tt

max
là thoả mãn.

ta đi kiểm tra điều kiện: [P] P
tt
. Có:
5,1==
b
a

mtb
h.
F
N
P
m
tt
tt

+=
)/(53
3,1.3,15).
5,1
2.0
1(79,2.1.1,68,1.86,1.63,4).
5,1
2.0
1(
2
mT=
+++=
)/(5,24
6,2

53
.2,1].[2,1
2
mTP ==
6
7,2.8,1
3,18
5,1.2
7,2.8,1
54
2
++=
mm
tt
tt
max
W
.
F
N
P
tt
tb
M
h ++=

)/(11,145,1.2
7,2.8,1
54
2

mT
=+=
Mà [P] = 20,38 T/m
2
> P
tt
= 14,11 T/m
2

nên điều kiện trên thoả mãn.
3>Tính và vẽ biểu đồ ứng suất hiệu quả phân bố trong nền so tải trọng bản
thân và tải trọng ngoài gây ra.
a.Biểu đồ ứng suất do tải trọng bản thân gây ra:
ứng suất tải trọng bản thân gây ra tính theo công thức sau:
trong đó: z: là độ sâu của điểm tính ứng suất.
: là trọng lợng riêng của lớp đất.
b.Biểu đồ ứng suất do tải trọng ngoài gây ra:
ta có do móng là móng cứng nên tải truyền xuống mặt đất chính bằng tải
gây ra trong móng. Lúc này ta coi phân bố tải trên nền là phân bố đều với c-
ờng độ là P
gl
.
Công thức tính P
gl
nh sau:


)/(32,11
5,1).86,12(
7,2.8,1

54
).(
2
mT
h
F
N
P
mtb
m
tt
gl
=
+=
+=


Ta tính ứng suất tại những điểm đi trên trục đi qua tâm móng theo công
thức sau:

glz
Pk .
00
=


ta có bảng tính ứng suất tại một số điểm sau:
(trong đó l/b = 1,5.)
Z Z/b K
0

(T/m
2
)
0,45
0,9
1,8
2,7
3,6
5,4
0,25
0,5
1
1,5
2
3
0,904
0,716
0,428
0,257
0,157
0,076
10,23
8,11
4,85
2,91
1,78
0,86
Vậy ta có biểu đồ ứng suất nh sau:
Biểu đồ phân bố ứng suất trong nền.

z
bt
.

=
4.Tính độ lún ổn định tại tâm móng.
Ta tính độ lún ổn định tại tâm móng theo phơng pháp cộng lún từng lớp
nh sau:
Ta tính phạm vi lún của nền.
Dựa vào biểu đồ ứng suất ta thấy tại H = 4,5 (m) thì
gl
z
bt
z

10=
Chia lớp đất thành 5 phân tố nhỏ mà mỗi phân tố có bề dày h
i
= 0,9(m)
Ta tính độ lún của từng lớp phân tố theo công thức sau:
S
i
=
h
1
1
21
+

Sau đó tổng độ lún của móng sẽ là:
S =

=
5
1i
i
S
Từ bảng tính độ lún ta tính đợc
S = 1,54 + 1,19 + 0,75 + 0,40 + 0,25
= 4,13(cm)