ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT...................................................................................... 4
1.1. Lý thuyết thống kê........................................................................................................... 4
1.1.1. Khái quát về xử lý thống kê địa chất......................................................................... 4
1.1.2. Phân chia đơn nguyên địa chất................................................................................. 4
1.1.3. Giá trị tiêu chẩn các đặc trưng của đất..................................................................... 5
1.1.4. Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất............................................................... 6
1.2. Thống kê địa chất móng nông......................................................................................... 8
1.2.1. Lớp đất 1..................................................................................................................... 9
1.2.2. Lớp đất 2..................................................................................................................... 9
1.2.3. Lớp đất 3................................................................................................................... 11
1.2.4. Lớp đất 4................................................................................................................... 14
1.3. Thống kê địa chất móng cọc.......................................................................................... 17
1.3.1. Lớp đất 2................................................................................................................... 18
1.3.2. Lớp đất 3a................................................................................................................. 18
1.3.3. Lớp đất 3b................................................................................................................. 18
1.3.4. Lớp đất 4................................................................................................................... 20
1.4. Bảng tổng hợp địa chất.................................................................................................. 25
1.4.1. Địa chất móng nông................................................................................................. 25
1.4.2. Địa chất móng cọc.................................................................................................... 26
CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN................................................................................... 27
2.1. Các dữ liệu thiết kế móng.............................................................................................. 27
2.1.1. Giá trị nội lực........................................................................................................... 27
2.1.2. Thông số địa chất..................................................................................................... 27
2.1.3. Vật liệu sử dụng....................................................................................................... 27
2.2. Xác định kích thước và chiều sâu đặt móng................................................................ 27
2.2.1. Chọn chiều sâu đặt móng........................................................................................ 28
2.2.2. Xác định kích thước móng....................................................................................... 28
2.3. Kiểm tra kích thước móng............................................................................................. 30
2.3.1. Điều kiện ổn định..................................................................................................... 30
2.3.2. Điều kiện cường độ.................................................................................................. 30
2.3.3. Điều kiện biến dạng lún........................................................................................... 31
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 1
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
2.3.4. Kiểm tra đều kiện xuyên thủng................................................................................ 34
2.4. Tính toán cốt thép.......................................................................................................... 35
2.4.1. Theo phương cạnh dài : MC 1-1............................................................................. 36
2.4.2. Theo phương cạnh ngắn : MC 2-2.......................................................................... 37
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG................................................................................ 39
3.1. Các dữ liệu thiết kế móng.............................................................................................. 39
3.1.1. Giá trị nội lực........................................................................................................... 39
3.1.2. Thông số địa chất..................................................................................................... 39
3.1.3. Vật liệu sử dụng....................................................................................................... 39
3.2. Xác định kích thước và chiều sâu đặt móng băng....................................................... 40
3.2.1. Chọn chiều sâu đặt móng........................................................................................ 40
3.2.2. Xác định kích thước sườn móng............................................................................. 40
3.2.3. Tổng hợp nội lực, xác định điểm đặt tâm lực......................................................... 41
3.2.4. Xác định kích thước bề rộng móng b...................................................................... 42
3.3. Kiểm tra kích thước móng đã chọn.............................................................................. 42
3.3.1. Điều kiện biến dạng lún........................................................................................... 42
3.3.2. Điều kiện cường độ.................................................................................................. 47
3.3.3. Điều kiện ổn định..................................................................................................... 47
3.3.4. Điều kiện trượt......................................................................................................... 48
3.3.5. Kiểm tra điều kiện độ mảnh..................................................................................... 48
3.4. Tính toán nội lực móng băng........................................................................................ 48
3.4.1. Tính bằng phương pháp giải tay............................................................................. 48
3.4.2. Tính trên nền đàn hồi Winkler và dùng phần mềm etabs...................................... 51
3.4.3. So sánh nội lực giữa hai phương pháp................................................................... 55
3.5. Tính toán cốt thép.......................................................................................................... 55
3.5.1. Tính toán cốt thép trong dầm móng băng............................................................... 55
3.5.2. Tính toán cốt thép trong bản móng......................................................................... 56
3.5.3. Tính cốt đai............................................................................................................... 57
CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC................................................................................... 59
4.1. Các dữ liệu thiết kế móng.............................................................................................. 59
4.1.1. Thông số địa chất..................................................................................................... 59
4.1.2. Giá trị nội lực........................................................................................................... 59
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 2
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
4.2. Xác định chiều sâu đài đặt móng và kích thước cọc................................................... 60
4.2.1. Chọn chiều sâu đài đặt móng.................................................................................. 60
4.2.2. Chọn sơ bộ kích thước cọc....................................................................................... 61
4.3. Xác định sức chịu tải của cọc........................................................................................ 62
4.3.1. Sức chịu tải theo vật liệu.......................................................................................... 62
4.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền............................... 63
4.3.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền............................................ 64
4.3.4. Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT.............................................................. 66
4.3.5. Xác định sức chịu tải thiết kế.................................................................................. 67
4.4. Chọn số lượng và bố trí cọc........................................................................................... 67
4.5. Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc.............................................................................. 68
4.6. Kiểm tra ổn định của nền và độ lún của móng cọc..................................................... 69
4.6.1. Kiểm tra ổn định của nền........................................................................................ 69
4.6.2. Kiểm tra điều kiện lún của móng............................................................................ 71
4.7. Thiết kế đài cọc............................................................................................................... 73
4.7.1. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc.................................................................................. 73
4.7.2. Tính toán cốt thép đài cọc........................................................................................ 75
4.8. Kiểm tra khả năng của cọc khi vận chuyển và lắp dựng cọc..................................... 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................... 79
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 3
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
CHƯƠNG 1 : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT
1.1. Lý thuyết thống kê
1.1.1. Khái quát về xử lý thống kê địa chất
-
Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượng
mẫu đất cho một lớp đất lớn. Vấn đề đặt ra là những lớp đát này ta phải chọn được chỉ tiêu
đại diện cho nền.
-
Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổi màu, hạt đất mà ta phân chia thành
từng lớp đất.
-
Theo TCVN 9362-2012 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có đặc
trưng cơ lý của nó phải có số biến động ν đủ nhỏ. Vì vậy ta phải loại trừ những mẫu có số liệu
chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất.
-
Vì vậy thống kê địa chất là một việc hết sức quan trọng trong tính toán nền móng
1.1.2. Phân chia đơn nguyên địa chất
1.1.2.1. Hệ số biến động
-
Chúng ta dựa vào hệ số biến động ν phân chia đơn nguyên
-
Hệ số biến động ν xác đinh theo công thức: ν =
Trong đó : Giá trị trung bình của một đặc trưng:
σ
A
=
A
- Độ lệch bình phương trung bình: σ =
∑
n=
Ai
i 1
n
1 n (A −
∑
i
A)2
n −1 i =1
Trong đó :
Ai - là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng
n: số lần thí nghiệm.
Lưu ý : Khi kiểm tra để loại trừ sai số thô đối vơi các chỉ tiêu kép như lực dính (c) và góc
ma sát trong (φ) thì độ lệch bình phương trung bình được xác định như sau :
1 n (A −
σ = n − 2 ∑i =1 i A)2
1.1.2.2. Quy tắc loại trừ các sai số thô
-
Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động ν ≤ [ν] thì đạt còn ngược lại thì ta phải
loại trừ các số liệu có sai số lớn hoặc bé.
Trong đó : [ν] là hệ số biến động lớn nhất, tra bảng 1 tùy thuộc vào từng loại đặc trưng.
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 4
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.1 : Bảng tra hệ số biến động lớn nhất theo TCVN 9362-2012
Đặc trưng của đất
Tỷ trọng hạt
Trọng lượng riêng
Độ ẩm tự nhiên
Giới hạn Atterberg
Module biến dạng
Chỉ tiêu sức chống cắt
Cường độ nén một trục
-
Hệ số biến động [v]
0.01
0.05
0.15
0.15
0.30
0.30
0.40
Kiểm tra thống kê, loại trừ các giá trị quá lớn hoặc qua bé của Ai theo công thức sau :
A − A i ≥ Vσcm
Trong đó : Ước lượng độ lệch: σcm =
1
∑n= (A i
− A)2
i 1
n
Lưu ý: Khi n ≥ 25 thì lấy σcm = σ
Bảng 1.2 : Bảng tra các giá trị của V
1.1.3. Giá trị tiêu chẩn các đặc trưng của đất
1.1.3.1. Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu đơn
-
Giá trị tiêu chuẩn cho tất cả các chỉ tiêu đơn (chỉ tiêu vật lý như độ ẩm , khối lượng thể tích ,
chỉ só dẻo , độ sệt , … và các chỉ tiêu cơ học như modun tổng biến dạng , cường độ kháng
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 5
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
nén , …) là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ Ā sau khi đã loại
trừ các sai số thô.
Lưu ý: Đối với cá chỉ tiêu vật lý gián tiếp (hệ số rỗng , chỉ số dẻo …) và modun tổng biến
dạng thì các giá trị tiêu chuẩn của chúng được xác định từ giá trị tiêu chuẩn của chỉ tieu thí
nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu gián tiếp theo công thức cơ học đất.
1.1.3.2. Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu kép
-
Các giá trị của các chỉ tiêu kép lực dính đơn vị (c) và góc ma sát trong (φ) được thực hiện
theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp σi và ứng
suất tiếp cực hạn τ i của các thí nghiệm cắt tương đương : τ = σtgϕ + c .
-
Lực dính đơn vị tiêu chuẩn và góc ma sát trong tiêu chuẩn được xác định theo công thức sau :
c
tc
=
tg ϕ
1
n
n
∑τi ∑
∆ i =1
1
tc
=
n
∆ = n∑σi
i =1
2
n
σi − ∑σi ∑τi
i =1
i =1
n
n
∑τi σi
n
∆
2
i =1
i =1
n
2
i =1
σ
− ∑ i
n
σ
i =1
n
−
i
∑τi ∑σi
i =1
tc
tc
Lưu ý: Nếu theo công thức trên tính được c < 0 thì chọn c = 0 và tính lại theo công thức :
tg
ϕtc = ∑
τσ
n
= i 1i
i
∑n=1σi2 i
1.1.4. Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất
1.1.4.1. Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn
-
Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán ổn định
của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán.
-
Hệ số động ν được xác định theo mục 1.1.2.1
-
tt
Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn được xác định theo công thức sau: A = Atc
k
d
tc
Trong đó : A là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét.
-
-
Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức: kd =
1
1± ρ
tα
Chỉ số độ chính xác ρ được xác định theo công thức: ρ = v
n
Trong đó: tα là là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 6
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
-
Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì α = 0.85
-
Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì α = 0.9
Lưu ý:
Số lượng tối thiểu của một thí nghiệm chỉ tiêu nào đó với mỗi đơn nguyên địa
chất công trình cần phải đảm bảo là 6.
Nếu trong phạm vi đơn nguyên địa chất công trình có số lượng mẫu ít hơn 6 thì giá trị
tính toán các chỉ tiêu của chúng được tính toán theo phương pháp trung bình cực tiểu
và trung bình cực đại: A tt = A tc + Amax và A tt = A tc + Amin
2
2
Việc chọn tính theo một trong hai công thức là tùy thuộc vào chỉ tiêu làm tăng độ an
toàn cho công trình.
1.1.4.2. Giá trị tính toán các chỉ tiêu kép
tt
- Giá trị tính toán của các chỉ tiêu kép được xác định theo công thức sau: A =
Atc
kd
Trong đó : Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét
- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức: kd =
-
1
1± ρ
Đối với các chỉ tiêu kép như: lực dính c và hệ số ma sát tgϕ. Ta có công thức: ρ = tα v
=
Hệ số biến động ν được xác định theo các công thức sau: ν = σ c và ν
ctc
c
-
tgϕ
σ
tgϕ
tgϕtc
Độ lệch bình phương trung bình được xác định theo các công thức sau :
σ
c
1
1
n
= στ ∆ ∑i =1 σi
2
& σtgϕ = στ
∆ & στ =
-
Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì α = 0.85
-
Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì α = 0.95
1
n
2
tc
tc
2
n − 2 ∑i =1 (σi tgϕ + c − τi )
Lưu ý:
Để tìm giá trị tiêu chuẩn và trị tính toán c và ϕ cần phải xác định không nhỏ hơn 6 giá
trị τ đối với mỗi trị số áp lực pháp tuyến σ.
Khi tìm giá trị tính toán c, ϕ dùng tổng số lần thí nghiệm τ làm n
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 7
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.3 : Bảng tra các giá trị của hệ số tα
Số bậc tự do
(n-1) đối với Rn và γ
(n-2) đối với c và φ
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
25
30
40
60
-
Hệ số tα ứng với xác suất tin cậy α
0.85
0.9
0.95
0.98
0.99
1.34
1.25
1.19
1.16
1.13
1.12
1.11
1.10
1.10
1.09
1.08
1.08
1.08
1.07
1.07
1.07
1.07
1.07
1.06
1.06
1.05
1.05
1.05
1.89
1.64
1.53
1.48
1.44
1.41
1.40
1.38
1.37
1.36
1.36
1.35
1.34
1.34
1.34
1.33
1.33
1.33
1.32
1.32
1.31
1.31
1.30
2.92
2.35
2.13
2.01
1.94
1.90
1.86
1.83
1.81
1.80
1.78
1.77
1.76
1.75
1.75
1.74
1.73
1.73
1.72
1.71
1.70
1.68
1.67
4.87
3.45
3.02
2.74
2.63
2.54
2.49
2.44
2.40
2.36
2.33
2.30
2.28
2.27
2.26
2.25
2.24
2.23
2.22
2.19
2.17
2.14
2.12
6.96
4.54
3.75
3.36
3.14
3.00
2.90
2.82
2.76
2.72
2.68
2.65
2.62
2.60
2.58
2.57
2.55
2.54
2.53
2.49
2.46
2.42
2.39
Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong một khoảng :
Att = Atc ± ∆A
-
Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an toàn hơn.
-
Khi tính toán nề theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán TTGH I (nằm
trong khoảng lớn hơn α = 0.95)
-
Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm trong
khoảng nhỏ hơn α = 0.85).
1.2. Thống kê địa chất móng nông
-
Địa chất : DC04
-
Mực nước ngầm : - 12.50 (m)
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 8
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.4 : Bảng mô tả địa chất móng nông
Cao độ
(m)
Chiều
dày (m)
1
0 - 2.8
2.8
2
2.8 - 6.0
3.2
3
6.0 - 11.8
5.8
4
11.8 - 21.20
9.4
Lớp
Mô tả đất
Sét pha màu xám vàng , trạng thái dẻo cứng
Sét pha màu nâu đỏ, đốm trắng , nâu vàng , lẫn
sỏi sạn laterit và thạch anh ; trạng thái nửa cứng
Sét pha màu nâu đỏ, xám vàng , nâu hồng ; trạng
thái nửa cứng
Cát pha màu nâu đỏ , đốm trắng , xám vàng ;
trạng thái dẻo
1.2.1. Lớp đất 1
-
Vì chỉ có một mẫu nên ta lấy thông số mẫu đó làm đặc trưng cho lớp đất.
Bảng 1.5 : Thông số địa chất lớp đất 1
Tên
lớp
(
γ
kN / m 3
Lớp 1
-
) (
19
c
kN /
φ
Độ
sệt
Mô đun biến
dạng E ( MPa )
13018'
0.3
35.1
)
2
19
Chỉ số dẻo
(%)
12.9
Độ ẩm
(%)
18.9
Hệ số rỗng
Bảng 1.6 : Bảng hệ số rỗng lớp đất 1
P
( kN / m2 )
0
50
100
200
400
e
0.587
0.556
0.534
0.506
0.468
1.2.2. Lớp đất 2
1.2.2.1. Thống kê các chỉ tiêu đơn
Bảng 1.7 : Bảng thống kê các chỉ tiêu đơn lớp đất 2
a. Dung trọng tự nhiên
γ
STT
Kí hiệu
mẫu
Độ sâu lấy mẫu
(m)
(kN / m3 )
1
2
HK4-2
HK4-3
3.3-3.5
5.3-5.5
20
20
40
Tổng
γ =γ
tb
tc
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
20
Trang 9
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
b. Độ ẩm
STT
Kí hiệu
mẫu
1
2
HK4-2
HK4-3
Độ sâu lấy mẫu
(m)
3.3-3.5
5.3-5.5
Tổng
Wtc = Wtb
W
(%)
18.9
19.7
38.6
19.3
c. Chỉ số dẻo
Kí hiệu
mẫu
STT
1
2
Độ sâu lấy mẫu
(m)
HK4-2
HK4-3
Tổng
Itc = Itb
3.3-3.5
5.3-5.5
I
(%)
14.1
13.9
28
14
d. Độ sệt
Kí hiệu
mẫu
STT
1
2
Độ sâu lấy mẫu
(m)
HK4-2
HK4-3
Tổng
Btc = Btb
3.3-3.5
5.3-5.5
B
0.01
0.04
0.05
0.025
e. Hệ số rỗng
STT
1
2
Kí hiệu
mẫu
HK4-2
HK4-3
Tổng
etc
Hệ số rỗng e
Ứng với cấp tải trọng P ( kN/m² )
0
0.584
0.573
1.157
0.579
50
0.562
0.55
1.112
0.556
100
0.549
0.536
1.085
0.543
200
0.53
0.514
1.044
0.522
400
0.504
0.486
0.99
0.495
1.2.2.2. Thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ)
- Do trong bảng số liệu thiếuσi
τ = σ tanϕ + c ⇒ σ =
-
, σ j và σk nên ta xác định các đại lượng đó theo công thức:
τ−c
tanϕ
Từ đó ta có bảng thống kê τ ,σ như sau :
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 10
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.8: Bảng thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 2
σ
(kN / m 2 ) (kN / m 2 )
STT
Mẫu
1
2
3
4
5
6
HK4-2
HK4-3
HK4-2
HK4-3
HK4-2
HK4-3
65.5
62.9
100.8
98.5
139.8
133.6
=
- Kiểm tra thống kê : ν
tgϕ
σ
100
100
200
200
300
300
= 0.013 =0.036
tgϕ 0.363
tgϕ
tgϕ tc = 0.363
ctc = 27.68
σ tgϕ = 0.013
σ c = 2.76
< ν =0.3 , ν =
[]
c
σ
c
c
= 2.76 =0.1 < ν ] =0.3
27.68
[
Vậy mẫu có ν tgϕ ,ν c ≤ [ν ]= 0.3 nên tập hợp mẫu được chọn
(
)
2
tc
, tgϕtc = 0.363 →ϕtc = 19057'
- Xác định giá trị tiêu chuẩn : c = 27.68 kN / m
-
Xác định giá trị tính toán
Bảng 1.9: Bảng giá trị tính toán chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 2
Đặc trưng
n
n–2
α
tα
p =t ν
tan ϕ
α
tgϕ = tgϕ
tt
tc
TTGHI
6
4
0.95
2.13
0.077
tan ϕ
(1± ρtgϕ )
ϕtt
ρc = tα νc
(
ctt =ctc (1± ρc ) kN / m2
)
TTGHII
6
4
0.85
1.19
0.043
0.335 ÷0.391
0.347 ÷0.379
18031' ÷ 210 21'
1908' ÷ 20045'
0.213
0.119
21.78 ÷33.58
24.39 ÷30.97
1.2.3. Lớp đất 3
1.2.3.1. Thống kê các chỉ tiêu đơn
-
Dung trọng tự nhiên
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 11
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.10 : Bảng thống kê dung trọng tự nhiên lớp đất 3
STT
Kí hiệu mẫu
1
2
3
HK4-4
HK4-5
HK4-6
Độ sâu lấy mẫu
γ
3
(kN/m )
20.2
19.9
20.3
60.4
20.1
(m)
7.3-7.5
9.3-9.5
11.3-11.5
Tổng
γtc = γtn
+ Kiểm tra thống kê :
σ=
1
n −1
n
∑(
i =1
γ
tni
−
γ
2
tb
)
= 0.212 , ν =
σ
γ tb
=
0.212
20.1
= 0.011 < ν = 0.05
[
]
+ Vậy tập hợp mẫu được chọn
+ Giá trị tính toán
Bảng 1.11 : Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên lớp đất 3
Đặc trưng
n
n–1
α
tα
TTGHI
3
2
0.95
2.92
p = tα v
n
0.0049
γ tt = γ tc (1 ± p)(kN / m2
-
TTGHII
3
2
0.85
1.34
)
0.00224
19.23 ÷ 20.11
18.71÷ 20.63
Độ ẩm
Bảng 1.12 : Bảng thống kê độ ẩm lớp đất 3
STT
Kí hiệu mẫu
Độ sâu lấy mẫu
(m)
W
(%)
1
2
3
HK4-4
HK4-5
HK4-6
7.3-7.5
9.3-9.5
11.3-11.5
20.4
21.6
19.3
61.3
20.4
Tổng
Wtc = Wtb
+ Kiểm tra thống kê :
σ=
1
n −1
n
∑(
i =1
W −W
tni
tb
2
)
=1.151 , ν =
σ
γ tb
=
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
1.151
20.4
= 0.0056 < ν = 0.15
[
]
Trang 12
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
+ Vậy tập hợp mẫu được chọn
-
Chỉ số dẻo
Bảng 1.13 : Bảng thống kê chỉ số dẻo lớp đất 3
Kí hiệu
mẫu
STT
1
2
3
Độ sâu lấy mẫu
(m)
I
(%)
7.3-7.5
9.3-9.5
11.3-11.5
14.5
13.9
11.6
40
13.33
HK4-4
HK4-5
HK4-6
Tổng
Itc = Itb
- Độ sệt
Bảng 1.14 : Bảng thống kê độ sệt lớp đất 3
Kí hiệu
mẫu
STT
1
2
3
-
Độ sâu lấy mẫu
(m)
HK4-4
7.3-7.5
HK4-5
9.3-9.5
HK4-6
11.3-11.5
Tổng
Btc = Btb
B
(%)
0.14
0.2
0.09
0.43
0.143
Hệ số rỗng
Bảng 1.15 : Bảng thống kê hệ số rỗng lớp đất 3
STT
1
2
3
Kí hiệu
mẫu
HK4-4
HK4-5
HK4-6
Tổng
etc
Hệ số rỗng e
Ứng với cấp tải trọng P ( kN/m² )
0
0.589
0.64
0.576
1.805
0.602
50
0.562
0.612
0.552
1.726
0.575
100
0.545
0.593
0.537
1.675
0.558
200
0.521
0.567
0.514
1.602
0.534
400
0.489
0.531
0.486
1.506
0.502
1.2.3.2. Thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ)
- Do trong bảng số liệu thiếuσi
τ = σ tanϕ + c ⇒ σ =
-
, σ j và σk nên ta xác định các đại lượng đó theo công thức:
τ−c
tanϕ
Từ đó ta có bảng thống kê τ ,σ như sau :
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 13
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.16 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 3
σ
-
(kN / m 2 ) (kN / m 2 )
STT
Mẫu
1
HK4-4
53.8
100
tgϕtc = 0.311
ctc = 23.67
2
3
4
5
6
7
8
9
HK4-5
HK4-6
HK4-4
HK4-5
HK4-6
HK4-4
HK4-5
HK4-6
51.6
55.1
85.7
87.3
92.5
116.3
109.7
121.3
100
100
200
200
200
300
300
300
σtgϕ = 0.018
σC = 3.79
Kiểm tra thống kê :
ν
=
tgϕ
σ
σ
= 0.018 =0.058 < ν ] =0.3 , ν = c = 3.79 =0.16 < ν
[
[
c
tgϕ 0.311
c
23.67
tgϕ
] =0.3
- Vậy mẫu có ν tgϕ ,ν c ≤ [ν ]= 0.3 nên tập hợp mẫu được chọn
(
)
2
tc
tc
0 '
tc
- Xác định giá trị tiêu chuẩn : c = 23.67 kN / m , tgϕ = 0.311 →ϕ = 17 16
-
Xác định giá trị tính toán
Bảng 1.17 : Bảng giá trị tính toán c , φ lớp đất 3
Đặc trưng
n
n–2
α
tα
p =t ν
tan ϕ
α
tgϕ = tgϕ
tt
tc
tan ϕ
(1± ρtgϕ )
ctt =ctc (1± ρc )(kN / m2
TTGHII
9
7
0.85
1.12
0.110
0.277 ÷ 0.345
0.065
0.291÷ 0.331
15029' ÷1902'
ϕtt
ρc = tα νc
TTGHI
9
7
0.95
1.9
)
0.304
16.47 ÷30.87
16013' ÷18019'
0.179
19.43 ÷ 27.91
1.2.4. Lớp đất 4
1.2.4.1. Thống kê các chỉ tiêu đơn
-
Dung trong tự nhiên
Bảng 1.18 : Bảng thống kê dung trọng tự nhiên lớp đất 4
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 14
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Kí hiệu
STT
mẫu
HK4-7
HK4-8
HK4-9
HK4-10
Tổng
γtc = γtn
1
2
3
3
γ
(kN/m3)
19.8
20
19.8
20
79.6
19.9
Độ sâu lấy mẫu
13.3 ÷13.5
15.3 ÷15.5
17.3 ÷17.5
19.3 ÷19.5
+ Kiểm tra thống kê :
1
σ=
n −1
n
∑(
i =1
γ
tni
−
γ
2
tb
)
= 0.115 , ν =
σ
γ tb
=
0.115
19.9
= 0.0058 < ν = 0.05
[
]
+ Vậy tập hợp mẫu được chọn
+ Xác định giá trị tính toán :
Bảng 1.19 : Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên lớp đất 4
Đặc trưng
n
n–1
α
tα
p = tα v
n
γ tt = γ tc (1 ± p)(kN / m2
-
TTGHI
4
3
0.95
2.35
TTGHII
4
3
0.85
1.25
0.0068
)
0.0036
19.76 ÷ 20.1
19.83 ÷19.97
Độ ẩm
Bảng 1.20 : Bảng thống kê độ ẩm lớp đất 4
STT
1
2
3
3
Kí hiệu
mẫu
Độ sâu lấy mẫu
HK4-7
HK4-8
HK4-9
HK4-10
Tổng
Wc = Wtn
13.3 ÷13.5
15.3 ÷15.5
17.3 ÷17.5
19.3 ÷19.5
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
W
(%)
20.1
19.4
18.8
18.9
77.2
19.3
Trang 15
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
+ Kiểm tra thống kê :
σ=
n
∑
n −1
i =1
-
1
(
W −W
tni
tb
2
)
= 0.594 , ν =
σ
γ tb
=
0.594
19.3
= 0.031 < ν = 0.15
[
]
Độ sệt , chỉ số dẻo , hệ số rỗng
Bảng 1.21 : Bảng thống kê độ sệt , chỉ số dẻo , hệ số rỗng lớp đất 4
STT
Mẫu
1
HK4-7
2
HK4-8
3
HK4-9
4
HK4-10
Giá trị tiêu chuẩn
e(0)
0.618
0.583
0.599
0.583
0.596
e(0.5)
0.593
0.562
0.579
0.561
0.574
e(1)
0.579
0.549
0.568
0.549
0.561
e(2)
0.562
0.533
0.554
0.533
0.546
e(4)
0.54
0.515
0.538
0.513
0.527
B
0.29
0.23
0.19
0.13
0.21
Id(%)
6.9
6.4
6.3
6.1
6.4
1.2.4.2. Thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ)
- Do trong bảng số liệu thiếuσi , σ j và σk nên ta xác định các đại lượng đó theo công thức:
τ−c
-
τ = σ tanϕ + c ⇒ σ = tanϕ
Từ đó ta có bảng thống kê τ ,σ như sau
Bảng 1.22 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 4
-
Mẫu
τ(i)
HK4-7
HK4-8
HK4-9
HK4-10
54.1
55.2
56.9
55.8
σ(i)
100
100
100
100
τ(j)
92.6
94.3
101.6
103.4
σ(j)
200
200
200
200
τ(k)
139.3
143.5
151.2
148.8
σ(k)
300
300
300
300
Dùng excel vẽ biểu đồ quan hệ σ ,τ loại ra hai mẫu :
+ τ (i ) = 92.6 ; σ (i) = 200
+ τ (i ) =151.2 ; σ (i ) = 300
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 16
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.23 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 4 sau khi loại mẫu
-
σ
(kN / m 2 ) (kN / m2 )
STT
Mẫu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
HK4-7
HK4-8
HK4-9
HK4-10
HK4-8
HK4-9
HK4-10
HK4-7
HK4-8
HK4-10
54.1
55.2
56.9
55.8
94.3
101.6
103.4
139.3
143.5
148.8
100
100
100
100
200
200
200
300
300
300
Kiểm tra thống kê :
ν
=
tgϕ
σ
tgϕtc = 0.442
ctc = 11.33
σ tgϕ = 0.013
σC
= 2.73
σ
= 0.013 =0.039 < ν =0.3 , ν = c = 2.73 =0.24 < ν ] =0.3
[]
[
c
tgϕ 0.442
c
11.33
tgϕ
- Vậy mẫu có ν tgϕ ,ν c ≤ [ν ]= 0.3 nên tập hợp mẫu được chọn
(
)
2
tc
, tgϕtc = 0.442 →ϕtc = 23051'
- Xác định giá trị tiêu chuẩn : c =11.33 kN / m
-
Xác định giá trị tính toán
Bảng 1.24 : Bảng giá trị tính toán c , φ lớp đất 4
Đặc trưng
n
n–2
α
tα
p =t ν
tan ϕ
α
tgϕ = tgϕ
tt
tc
TTGHI
10
8
0.95
1.86
0.073
0.043
0.41÷ 0.474
0.423 ÷ 0.461
tan ϕ
(1± ρtgϕ )
ϕtt
ρc = tα νc
(
ctt =ctc (1± ρc ) kN / m2
)
TTGHII
10
8
0.85
1.11
22018' ÷ 250 22'
22056' ÷ 240 45'
0.446
0.266
6.28 ÷16.38
8.3 ÷14.34
1.3.Thống kê địa chất móng cọc
-
Địa chất: DC04
-
Mực nước ngầm: -3m
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 17
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.25 : Bảng mô tả địa chất móng cọc
Lớp
Cao độ
(m)
Chiều dày
(m)
Mô tả đất
1
0-2.5
2.5
Đất lấp
2
2.5-5.0
2.5
Bụi cát màu xám đen, trạng thái chảy
3a
5.0-7.2
2.2
Cát chứa sét lẫn sạn màu nâu đỏ,
trạng thái dẻo
3b
7.2-11.0
3.8
4
11.0-36.7
25.7
Cát chứa sét màu xám xanh , nâu vàng , trạng
thái dẻo
Cát bụi màu xám vàng, xám trắng,
trạng thái xốp đến chặt
1.3.1. Lớp đất 2
-
Vì chỉ có một mẫu nên ta lấy thông số mẫu đó làm đặc trưng cho lớp đất.
-
Dung trọng tự nhiên: γ = 17.6kN/m
-
Dung trọng đẩy nổi: γ’= 7.9kN/m3
-
Góc ma sát trong và lực dính: φ = 2052' ; c = 3.3kN/m
Hệ số rỗng :
-
3
2
Bảng 1.26 : Bảng hệ số rỗng lớp đất 2
P (kN/m2)
e
0
1.152
25
1.126
50
1.090
100
1.023
200
0.937
1.3.2. Lớp đất 3a
- Vì chỉ có một mẫu nên ta lấy thông số mẫu đó làm đặc trưng cho lớp đất. Dung trọng tự nhiên: γ = 20.8kN/m
-
3
Dung trọng đẩy nổi: γ’= 11.2kN/m3
- Góc ma sát trong và lực dính : φ = 24039' ; c = 15.2kN/m
1.3.3. Lớp đất 3b
2
Bảng 1.27 : Bảng thống kê địa chất lớp đất
3a a. Dung trọng tự nhiên
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 18
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
STT
Kí hiệu mẫu
Độ sâu
lấy mẫu (m)
γ (kN / m 3 )
1
2
UD3-3
UD3-4
Tổng
γ =γ
8.0-8.5
10.0-10.5
20.1
20.3
40.4
tc
20.2
tb
b. Dung trọng đẩy nổi
STT
Kí hiệu
mẫu
1
2
UD3-3
UD3-4
Tổng
Độ sâu
lấy mẫu (m)
γ '(kN / m 3 )
8.0-8.5
10.0-10.5
10.2
10.5
20.7
γ' tc = γ 'tb
c.
Hệ số
rỗng
2
P (kN/m )
e
d.
0
0.628
50
0.619
100
0.606
200
0.586
400
0.556
Độ ẩm (W %)
STT
1
2
Kí hiệu mẫu
UD3-3
UD3-4
Tổng
W =W
tc
e.
10.35
Độ sâu
lấy mẫu (m)
W%
8.0-8.5
10.0-10.5
23.4
21.5
44.9
22.5
tb
Giới hạn Atterberg :
Giới hạn Atterberg
STT
1
2
Kí hiệu mẫu
UD3-3
UD3-4
Tổng
Giá trị trung bình
Ip %
13
5
18
9
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
IL
0.63
0.91
1.54
0.77
Trang 19
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
f. Lực dính c và góc ma sát trong φ :
STT
Kí hiệu mẫu
c
2
(kN/m )
φ
1
2
UD3-3
UD3-4
18.1
14.9
33
16.5
22°12’
26°20’
48°32’
24°16’
Tổng
Giá trị trung bình
1.3.4. Lớp đất 4
1.3.4.1. Thống kê các chỉ tiêu đơn
-
Dung trọng tự nhiên
Bảng 1.28 : Bảng thống kê dung trọng tự nhiên lớp đất 4
STT
Kí hiệu mẫu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
UD3-6
UD3-8
UD3-9
UD3-10
UD3-13
UD3-14
UD3-15
UD3-16
UD3-17
Tổng
Trung bình
Độ sâu
lấy mẫu (m)
γ (kN / m 3 )
(γ − γtb )2
14.0-14.5
18.0-18.5
20.0-20.5
22.0-22.5
28.0-28.5
30.0-30.5
32.0-32.5
34.0-34.5
36.0-36.5
20.7
20.7
20
20.6
20.3
20.2
20.8
20.4
20.3
184
20.44
0.0676
0.0676
0.1936
0.0256
0.0196
0.0576
0.1296
0.0016
0.0196
0.5824
+ Kiểm tra thống kê :
σ=
n
∑
n −1
i =1
1
(
γ
−
tni
2
tb
)
= 0.27,ν =
σ
γ
=
tb
0.27
20.44
= 0.013 < ν = 0.05
[
]
+ Vậy tập hợp mẫu được chọn
n
γ
+ Xác định giá trị tiêu chuẩn : γtc = ∑i=1 i
n
+ Xác định giá trị tính toán :
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
= 184 = 20.44 (kN / m2 )
9
Trang 20
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.29 : Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên lớp đất 4
Đặc trưng
n
n–1
α
tα
p=
TTGHI
9
8
0.95
1.86
tα v
n
0.0082
γ tt = γ tc (1 ± p)(kN / m2
-
TTGHII
4
3
0.85
1.11
)
0.0049
20.28 ÷ 20.61
20.35 ÷ 20.54
Dung trọng đẩy nổi
Bảng 1.30 : Bảng thống kê dung trọng đẩy nổi lớp đất 4
STT
Kí hiệu mẫu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
UD3-6
UD3-8
UD3-9
UD3-10
UD3-13
UD3-14
UD3-15
UD3-16
UD3-17
Tổng
Trung bình
Độ sâu
lấy mẫu (m)
γ '(kN / m 3 )
(γ '− γ 'tb )2
14.0-14.5
18.0-18.5
20.0-20.5
22.0-22.5
28.0-28.5
30.0-30.5
32.0-32.5
34.0-34.5
36.0-36.5
11.1
11.1
10.5
10.8
10.8
10.8
10.8
10.9
10.9
97.7
10.86
0.0576
0.0576
0.1296
0.0036
0.0036
0.0036
0.0036
0.0016
0.0016
0.2624
+ Kiểm tra thống kê :
σ=
n
∑
n −1
i =1
1
(
γ
tni
−
γ
2
tb
)
= 0.181 , ν =
σ
γ tb
=
0.181
10.86
= 0.017 < ν = 0.05
[
]
+ Vậy tập hợp mẫu được chọn
n
γ
+ Xác định giá trị tiêu chuẩn : γtc = ∑i =1 i = 97.7 = 10.86 (kN / m2 )
n
9
+ Giá trị tính toán :
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 21
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.31 : Bảng thống kê dung trọng đẩy nổi lớp đất 4
Đặc trưng
n
n–1
α
tα
p=
tα v
n
γ tt = γ tc (1 ± p)(kN / m2
-
TTGHI
9
8
0.95
1.86
TTGHII
4
3
0.85
1.11
0.0105
)
0.0063
10.75 ÷10.98
10.8 ÷10.94
Hệ số rỗng
Bảng 1.32 : Bảng thống kê hệ số rỗng lớp đất 4
Kí hiệu
STT
mẫu
1
2
3
UD3-6
UD3-8
UD3-9
0
0.508
0.508
0.589
4
UD3-10
0.558
0.540
0.531
0.519
0.507
5
UD3-13
0.543
0.533
0.528
0.522
0.514
6
UD3-14
0.543
0.529
0.525
0.519
0.511
7
UD3-15
0.549
0.511
0.501
0.488
0.470
8
UD3-16
0.526
0.514
0.507
0.501
0.493
9
UD3-17
0.526
-
-
-
-
4.850
3.124
3.083
3.033
2.971
0.539
0.521
0.514
0.506
0.495
Tổng
e =e
tc
-
Hệ số rỗng e
Ứng với cấp tải trọng P (kN/m2)
tb
50
0.497
-
100
0.491
-
200
0.484
-
400
0.476
-
Độ ẩm (W %)
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 22
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.33 : Bảng thống kê độ ẩm lớp đất 4
STT
Kí hiệu mẫu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
UD3-6
UD3-8
UD3-9
UD3-10
UD3-13
UD3-14
UD3-15
UD3-16
UD3-17
Tổng
Trung bình
Độ sâu
lấy mẫu (m)
14.0-14.5
18.0-18.5
20.0-20.5
22.0-22.5
28.0-28.5
30.0-30.5
32.0-32.5
34.0-34.5
36.0-36.5
W%
(W − Wtb )2
17
17
18.8
19.5
17.5
16.8
20
16.4
16.3
159.3
17.7
0.49
0.49
1.21
3.24
0.04
0.81
5.29
1.69
1.96
15.22
Bảng 1.34 : Bảng giá trị độ ẩm tiêu chuẩn lớp đất 4
σW
1.38
ν
[ν]
W =W
0.078
0.15
tc
tb
Thỏa
17.7
Bảng 1.35 : Bảng giá trị độ ẩm tính toán lớp đất 4
Đặc trưng
n
n–1
α
tα
TTGHI
9
8
0.95
1.86
p = tα v
n
γ tt = γ tc (1 ± p)(kN / m2 )
-
TTGHII
4
3
0.85
1.11
0.0483
0.0289
16.84 ÷18.55
17.19 ÷18.21
Giới hạn Atterberg
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 23
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.36 : Bảng thống kê giới hạn Atterberg
Giới hạn Atterberg
STT
1
2
Kí hiệu mẫu
Ip %
UD3-10
UD3-15
Tổng
Giá trị tiêu chuẩn
IL
7
5
12
6
0.08
0.37
0.45
0.23
1.3.4.2.Thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ)
Bảng 1.37 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép (c ,ϕ) lớp đất 4
Mẫu
τ
2
(kN/m )
σ
2
(kN/m )
UD3-6
UD3-8
UD3-9
UD3-10
UD3-13
UD3-14
UD3-15
UD3-16
UD3-17
UD3-6
UD3-8
UD3-9
UD3-13
UD3-14
UD3-16
UD3-17
UD3-6
UD3-9
UD3-13
UD3-14
UD3-15
UD3-16
74.7
72.5
76.7
72.9
74
77.9
70
77.4
80.5
122
117.2
124.7
119.7
124.7
127.1
130
193.9
198
190.8
200.3
172.8
201.8
100
100
100
100
100
100
100
100
100
200
200
200
200
200
200
200
300
300
300
300
300
300
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
tgϕtc = 0.582
σtgϕ = 0.021
ctc = 14,254
σc = 4.259
Trang 24
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG
GVHD : ThS. LÊ PHƯƠNG
Bảng 1.38 : Bảng giá trị c , φ tiêu chuẩn lớp đất 4
ν
0.036
0.299
tgϕ
νc
[ν]
tgϕtc
0.582
ctc (kN/m2)
14.254
0.3
Thỏa
Thỏa
30012'
Bảng 1.39 : Bảng giá trị c , φ tính toán lớp đất 4
Đặc trưng
α
n-2
t
α
ρ =t ν
α
tgϕ
tgϕ
ρc = tανc
= tgϕtc (1 ± ρtgϕ )
tgϕtt
tgϕtt
ϕ
c
tt
tt
= c tc (1 ± ρc )
2
c tt (kN / m )
TTGH I
0.95
TTGH II
0,85
20
20
1.72
1.06
0.0619
0.0382
0,0185
0.0114
0.582×( 1±0.0619)
0.582×( 1±0.0382)
0.546 ÷ 0.618
0.56 ÷ 0.604
28038' ÷ 310 43'
29015' ÷ 3108'
14.254×( 1±0.0185)
13.99 ÷ 14.517
14.254×( 1±0.0114)
14.091 ÷ 14.416
1.4. Bảng tổng hợp địa chất
1.4.1. Địa chất móng nông
SVTH : PHẠM NGỌC TÀI – MSSV : 13149143
Trang 25