Bài giảng xây dựng công trình dân dụng trên nền đất yếu – ths nguyễn thành trung

ThS. Nguyễn Thành Trung

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU

Ths. Nguyễn Thành Trung
Email:
1

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG
TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
- Chương

MỞ ĐẦU: Giới thiệu môn học

- Chương

1: Những vấn đề chung.

- Chương

2: Các biện pháp gia cường và cải

tạo nền đất yếu.
- Chương

3: Thiết kế móng cọc trong đất yếu.

2

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

Hình thức đánh giá và TLTK
-Giữa

kỳ ( quá trình ): 30% - Kiểm tra: 2 lần

-Cuối

kỳ: 70%

- Thi tự luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO
- CTTNĐY, Trần Quang Hộ. ĐHBK TpHCM
- Bài giảng CTTNĐY, Trần Xuân Thọ. ĐHBK Tp. HCM.
- Bài giảng môn học.
3

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

CHƯƠNG 0

GIỚI THIỆU MÔN HỌC

4

C
T
T
N
Đ
Y

ThS. Nguyễn Thành Trung

Môn học này được soạn ra với mong mỏi cung cấp cho các bạn
sinh viên những hiểu biết nhất định về đất yếu để từ đó có những
giải pháp hợp lý trong tính toán thiết kế nền móng cho công trình
xây dựng dân dụng và công nghiệp, đặc biệt là khu vực Tp. Hồ
Chí Minh và đồng bằng sông cửu long.

5

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

Chương 1: Những vấn đề chung. Trong chương này cung cấp cho học viên những khái niệm
cơ bản về đất yếu và nền đất yếu, sự phân bố của đất yếu ở các miền bắc, trung, nam , đặc biệt
là khu vực TP. Hồ Chí Minh và đồng bằng sông cửu long. Từ những hiểu biết về đặc điểm, tính
chất của đất yếu để xác định những nguyên nhân gây hư hỏng cho công trình và từ đó đưa ra các
biện pháp thích hợp để giải quyết vấn đề nền móng khi xây dựng trên nền đất yếu.

6

C
T

T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

Chương 2 : Các biện pháp gia cường và cải tạo nền đất yếu. Chương này cung
cấp cho học viên những giải pháp để cải thiện đặc tính của nền đất yếu như: đệm
cát, cọc cát, nén trước - giếng cát - bấc thấm, cừ tràm, vải lưới địa kĩ thuật, nền
đất gia cường với các bộ phận giống cọc. Với mục đích khắc phục nhược điểm của
đất yếu là sức chịu tải bé và biến dạng lớn, từ đó tăng khả năng chịu tải của nền
đất và giảm lún do tải công trình gây ra.

7

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung
Chương 3: Thiết kế móng cọc trong nền đất yếu. Chương này cung cấp cho học viên các loại cọc
và móng cọc, điều kiện áp dụng khi làm việc trên nền đất yếu. Hiểu được đặc tính làm việc của các
loại cọc trong nền đất yếu, đặc biệt là hiện tượng ma sát âm xảy ra khi cọc làm việc trong nền đất yếu.
Hiện tượng ma sát âm hiểu một cách định tính như sau: đất nền lún nhiều hơn cọc trong quá trình làm

việc đồng thời giữa cọc và đất nền từ đó dẫn đến 1 lực kéo xuống của đất nền lên cọc làm ảnh hưởng
đáng kể đến sức chịu tải cọc, mà ở đây là làm giảm sức chịu tải cọc. Hiện tượng chuyển dịch ngang
của cọc do lớp đất yếu gây nên cũng là một vấn đề đáng lưu tâm. Do đặc tính của lớp yếu là biến dạng
lớn nên dễ gây ra hiện tượng trượt, chảy đất do chênh áp.

8

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

CHƯƠNG 1

NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

9

C
T
T
N
Đ
Y

ThS. Nguyễn Thành Trung

Thế nào là đất yếu???
SÉT

Nhận dạng tại công trường

Sức chòu nén
một trục,
qunc kN/m2

RẤT MỀM

ấn cả nắm tay vào đất dễ dàng

< 25

MỀM

ấn cả ngón cái vào đất dễ dàng

25 – 50

DẺO

ấn cả ngón cái vào đất cần có
lực

50 – 100

CỨNG

ấn mạnh ngón cái làm lõm đất

100 – 200

RẤT CỨNG

ấn mạnh bằng móng ngón cái
để dấu

200 – 400

khó để dấu trên đất bằng cách

> 400

RẮN

10


ThS. Nguyễn Thành Trung

CÁT (tin cậy)
N (SPT)

SÉT (không tin cậy lắm)
N (SPT)

<2
RẤT MỀM

0-4
4 – 10
10 – 30

RẤT RỜI
RỜI
CHẶT TB

2–4
4–8
8 – 15

MỀM
DẺO
CỨNG

30 – 50
> 50

CHẶT
RẤT CHẶT

15 – 30
> 30

RẤT CỨNG
RẮN

11

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

Dựa vào các chỉ tiêu vật lý:
3
γ
≤
17
(
kN
/
m
)
Dung trọng:
e0 ≥ 1
Hệ số rỗng:
W ≥ 40(%)
Độ ẩm:
Dựa vào các chỉ tiêu cơ học:
E0 ≤ 5000 (kN / m 2 )
Modun biến dạng:

Góc ma sát trong:
ϕ ≤ 10 0
Lực dính C:
C ≤ 10 (kN / m 2 )
Dựa vào cường độ nén đơn qu từ thí nghiệm nén đơn.
Đất rất yếu:
qu ≤ 25 (kN / m 2 )
Đất yếu:
q ≤ 50 (kN / m 2 )
u

12

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

Trích từ bài báo
của TS Phạm
Văn Long

13

C

T
T
N
Đ
Y





Đặc điểm của đất yếu
- Đặc điểm và sự phân bố đất yếu ở khu vực thành phố Hồ Chí
Minh
- Đặc điểm và sự phân bố đất yếu ở khu vực đồng bằng sông Cửu
Long.
- Các loại đất khác cũng không thuận lợi cho xây dựng.


Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

- Khu vực đất tốt, thuận lợi cho xây
dựng: một phần Q1, Q3, một phần Q9,
Q10, một phần Q12, Q11, Tân Bình,
Gò Vấp, Củ Chi, Thủ Đức.
- Khu vực đất yếu, không thuận lợi cho
việc xây dựng: một phần Q1, Q2, Q4,

Q5, Q6, Q7, Q8 , một phần Q9, Bình
Thạnh, Nhà Bè, Bình Chánh, Cần Giờ.


Click to edit Master text styles
Second level
Third level
Fourth level
Fifth level

Phân bố đất yếu ở
ĐBSCL


ThS. Nguyễn Thành Trung

Các loại đất khác cũng không thuận lợi cho xây dựng
như sau:
- Đất cát mịn bão hòa nước, đất cát rời
- Đất hữu cơ và than bùn
- Đất lún ướt (lún sụt)
- Đất trương nở

20

C
T
T
N
Đ

Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

21

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU TRONG THIẾT KẾ
CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
Khi thiết kế các công trình trên nền đất yếu, cần phải nắm được
các hình thức kết cấu chịu lực phần trên công trình cũng như tính
nhạy của nó đối với độ lún của nền đất. Độ nhạy lún của công trình
chủ yếu phụ thuộc vào độ cứng. Tùy vào độ cứng công trình mà phân
các loại sau:
1. Loại kết cấu tuyệt đối cứng: Nhà cao tầng, kết cấu hệ khung,
ống khói, tháp nước…Độ cứng lớn, công trình không bị uốn, chỉ có
C
khả năng bị nghiêng.
T
22

T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

2. Loại kết cấu mềm : Bản đáy móng của các bể chứa, cống,
những cấu kiện độc lập khớp như cột trên móng đơn liên kết tự do
với dàn hoặc dầm ngang…. Các công trình thuộc loại này có thể bị
uốn cong cùng cấp với khả năng biến dạng của đất nền, do đó không
gây nên những nội lực phụ trong kết cấu và không ảnh hưởng đến
việc sử dụng công trình. Đặc điểm của loại kết cấu này là có tính
nhạy lún kém khi nền đất biến dạng không đều.
3. Loại kết cấu có độ cứng giới hạn: Đó là các khung siêu tĩnh
trên các móng đơn, dầm liên nhiều nhịp, vòm không khớp… Các
công trình thuộc loại này thường hay gặp trong thực tế.
Khi nền đất có biến dạng không đều, đồng thời dưới đế móng có sự
phân bố lại ứng suất tiếp xúc thì trong kết cấu móng và kết cấu chịu C
T
lực sẽ xuất hiện nội lực phụ cục bộ. Nếu kết cấu không có khả năng T
23
N
tiếp thu nội lực phụ thì ở các tiết diện yếu sẽ có vết nứt.
Đ
Y

ThS. Nguyễn Thành Trung

HẬU QUẢ LÚN LỆCH GIỮA CÁC MĨNG

∆S

A

B

AB

* Lún lệch làm gia tăng nội lực trong khung dẫn đến nứt dầm 24
* Độ nghiêng của một móng làm xoay chân cột gia tăng nội lực
trong khung

C
T
T
N
Đ
Y


ThS. Nguyễn Thành Trung

TÍNH ĐỘ LÚN LỆCH GIỮA CÁC MĨNG
AB

A

∆S

B

Độ lún lệch giữa hai móng A và B là : ∆S = SA - SB
* Độ lún lệch tương đối giữa hai móng A và B là : i = ∆S/AB
25

C
T
T
N
Đ
Y