Đồ án nền móng (phần móng nông Đào Văn Nguyên)

®å ¸n nÒn mãng
( phÇn mãng n«ng )

Họ và tên:

MS :

Lớp :

I . Sè liÖu :

1. Công trình số :
Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất:
Cét
C1 :
Têng T3 :

N0 = 67T ; M0 = 4,2Tm ; Q0 = 2 T
N0 = 30 T/m ; M0 = 2,5 Tm/m ; Q0 = 2,3 T/m

2. Nền đất:
Líp ®Êt
1
2
3

Chiều sâu mực nước ngầm :

sè hiÖu
5
80

3

®é dµy (m)
2,7
5,2
>5

Hnn = 10 (m).

II. Yªu cÇu:

- Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện địa chất công trình;
- Đề xuất các phương án móng nông trên nền tự nhiên hoặc gia cố;
- Thiết kế móng theo phương án đã nêu, thuyết minh tính toán khổ A4 (Viết bằng
tay);
- Bản vẽ khổ giấy 297x840 và đóng vào quyển thuyết minh:
+ Mặt bằng móng (TL1/100 - 1/200, trong đó thể hiện một cách ước lượng những
móng không yêu cầu tính toán).
+ Cột địa chất.
+ Các cao độ cơ bản.
+ Các chi tiết 2 móng M1 hoặc M2 và M3 ( TL 1/10 - 1/50) và các giải pháp gia cố
nếu có.
+ Các giải pháp cấu tạo móng (giằng, khe lún, chống thấm).
+ Thống kê vật liệu cho các móng .
+ Khung tên bản vẽ.
Ghi chó : §å ¸n nµy ph¶i ®îc gi¸o viªn híng dÉn th«ng qua Ýt nhÊt mét lÇn .
Gi¸o viªn híng dÉn

Mãng n«ng trªn nÒn tù nhiªn.

I. TµI liÖu thiÕt kÕ
I.1. Tµi liÖu c«ng tr×nh:
Đào Văn Nguyên

Page 2


- Tờn cụng trỡnh : Trng i Hc Y
- c im kt cu : Kt cu nh khung ngang BTCT kt hp tng chu lc gm 3 khi,
1 khi 5 tng, 1 khi 3 tng v 1 khi 2 tng.
- Ti trng tiờu chun di chõn cỏc ct, tng (ghi trờn mt bng):
Ntc0 = Ntt0 /n;
Mtc0 = Mtt0 /n;
Qtc0 = Qtt0 /n (n l h s vt ti gn ỳng cú th ly
chung n = 1,1 1,2 õy chn n = 1,15).
C1 : Ntc0 = 58,26T ; Mtc0 = 3,65 Tm ; Qtc0 = 1,74 T
T2 : Ntc0 = 26,09 T/m ; Mtc0 = 2,17 Tm/m ; Qtc0 = 2 T/m
Chỳ ý: Nu trong ti liu thit k cú cỏc t hp ti trng tiờu chun thỡ s dng trc tip
cỏc t hp ny tớnh toỏn.
I.2. Tài liệu địa chất công trình:
- Phng phỏp kho sỏt: Khoan ly mu thớ nghim trong phũng, kt hp xuyờn tnh
(CPT) v xuyờn tiờu chun (SPT).
- Khu vc xõy dng, nn t gm 3 lp cú chiu dy hu nh khụng i.
Lp 1 : s hiu 5 dy a = 2,7 m
Lp 2 : s hiu 80dy b = 5,2 m
Lp 3 : s hiu 3 rt dy
Mc nc ngm sõu 10 m.
Lp 1: cú cỏc ch tiờu c lý nh sau:

Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)

>10
-

10
ữ5
-

5 ữ 2 2 ữ1
-

6

1ữ
0,5

0,5

0,25

0,1

0,05

ữ0,25

ữ0,1

ữ0,05

ữ0,02

<0,0
2

8,5

18

35,5

15

13,5

3,5

W
%



(MPa)

18,
5

2,63

6,3

qc

N

22

- Lng ht cú c > 0,5 mm chim 6+8,5= 14,5% <50% Đất cát mn
- Có qc = 6,3MPa = 630 T/m2 (tra bng ph lc trang 2- Bi ging Nn v Múng - T.S
Nguyn ỡnh Tin) t cỏt mn trng thỏi cht va , gn phớa xp e0 0,65.
e0 =

-

. n (1 + W ) 2, 63.1.(1 + 0,185)
. n (1 + W )
-1 =
=
= 1,89 T/m3
1 + 0, 65

e0

bóo ho G =

.W
2, 63.0,185
=
= 0,75 cú
e0
0, 65

t cỏt mn, cht va, m gn bóo

ho.
-

Mụ un nộn ộp: Cỏt ht mn = 2 E0 = . qc = 2.630 =1260T/m2

o Vn Nguyờn

Page 3


Tra bảng ứng với qc = 630 T/m2 (ly giỏ tr nh ng vi cỏt bi v trng thỏi cht
nghiờng v phớa xp, giỏ tr ln ng vi cỏt mn cht va)
-

Lớp 2: Số hiệu 80 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
W
%

Wnh
%

Wd
%


T/m3

29,
5

41,5

26,9

1,9


2,7
1


độ

c
kg/cm2

170

0,3

Kết quả TN nén ép e ứng với
P(Kpa)
100

200

300

400

qc
(MPa)

N

3,89

25

0,827 0,804 0,785 0,768

Từ đó ta có:
- Hệ số rỗng tự nhiên:
e0 =

. n (1 + W )
2, 71.1.(1 + 0, 415)
-1 =
- 1 = 1,0
1, 9


- Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 200 Kpa:
a1-2 =

0,827 0,804
1

= 0,023 .10-2
200 100
KPa

-

Chỉ số dẻo A = 41,5 26,9 = 14,6 % t thuc loi sột pha.

-

Độ sệt B =

W Wd 29,5 - 26,9
=
0,18< 0,5 trng thỏi do cng.
14, 6
A

qc = 3,89 MPa = 389 T/m 2 E0s = .qc = 5. 389 = 1495 T/m 2 (ly = 4-6 ng vi sột
pha).
Cựng vi kt qu thớ nghim xuyờn tnh v ch s SPT N = 25 t cú tớnh cht xõy
dng tng i tt.
Lp 3: cú cỏc ch tiờu c lý nh sau:
Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)
>10
-

10
ữ5
-

5 ữ 2 2 ữ1
-

0.5

1ữ
0,5

0,5

0,25

0,1

0,05

ữ0,25

ữ0,1

ữ0,05

ữ0,02

<0,0
2

2

20

28.5

16

27.5

5.5

W
%



(MPa)

19.
2

2,64

4.9

qc

N

23

- Lng ht cú c > 0,05 mm chim 0.5+ 2+ 20 + 28.5+16 = 67% >50% Đất cát thô
(cát to)
- Có qc = 4.9 MPa = 490 T/m2 (tra bng ph lc trang 2- Bi ging Nn v Múng - T.S
Nguyn ỡnh Tin) t cỏt thụ trng thỏi cht va , gn phớa xp e0 0,67.
e0 =

. n (1 + W ) 2, 64.1.(1 + 0,192)
. n (1 + W )
-1 =
=
= 1,88 T/m3
1 + 0, 67

e0

o Vn Nguyờn

Page 4


-

bóo ho G =

.W
2, 64.0,192
=
= 0,76 cú
e0
0,67

0,5 < 0,785 < 0,8 t cỏt thụ, cht

va, m gn bóo ho.
-

Mụ un nộn ộp: Cỏt ht thụ = 2 E0 = . qc = 2,0.490 = 980 T/m2

Tra bảng ứng với qc = 490 T/m2 , = 290 (ly giỏ tr nh ng vi cỏt bi v trng thỏi
cht nghiờng v phớa xp, giỏ tr ln ng vi cỏt thụ cht va)
-

lấy = 290 Lp t 3 l t tt.

I.3. Tiêu chuẩn xây dựng
- lỳn cho phộp i vi nh khung chốn tng Sgh = 8 cm .
- Chờnh lỳn tng i cho phộp

S
gh = 0,2% (Tra bng).
L

- H s an ton : Ly F s = 2 (Nu l nn t cỏt khụng ly c mu nguyờn dng thỡ ly F s
=3)
II. Phơng án nền, móng
- Ti trng cụng trỡnh khụng ln. Lp t trờn cựng l cỏt pha, khỏ yu v dy 5,4 m,
õy chn gii phỏp gia c nn bng cc cỏt l kh thi.
- Múng BTCT dng n di ct, múng bng BTCT di tng .
- Cỏc tng chốn, bao che cú th dựng múng gch hay dm ging .
- Cỏc khi nh cú ti chờnh lch c tỏch ra bi khe lỳn.

III. Vật liệu móng, giằng, cọc cát
-

Bờ tụng 250# Rn = 1100 T/m2, Rk = 88 T/m2.

-

Thộp chu lc: AII Ra =28000 T/m2

-

Lp lút: bờ tụng nghốo, mỏc 100, dy 10 cm

-

Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3 cm.

-

Chn vt liu lm cc cỏt: Chn loi cỏt ht thụ, sch (hm lng SiO 2 > 70%, Mica <
0,15% ),

-

qui trỡnh thi cụng cỏt vo ng tng t, m hay rung tu thuc vo thit b.

Tớnh cht vt lý ca lp t sau khi gia c bng cc cỏt: Gi thit cc cỏt chỉ nộn cht t
enc = 0,613 (theo kinh nghim enc (Wd+0,5A) hoc n gin hn l enc e0 0,3).
Ghi chỳ: Sau khi thi cụng cc cỏt phi thớ nghim (ly mu, bn nộn, xuyờn ) xỏc nh
cỏc ch tiờu c lý ca t ó gia c và iu chnh thit k.

o Vn Nguyờn

Page 5


IV. Chän chiÒu s©u ch«n mãng
hm - Tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp BT lót), chọn hm =1,4 m.
V. C¸c ®Æc trng mãng vµ nÒn
- Ký hiệu móng đơn dưới cột C1, C2 là M1, M2, móng băng dưới tường T3 là M3
- Chọn kích thước móng (theo nguyên tắc đúng dần, M càng lớn thì tỷ lệ l/b càng

lớn). M1 : b x l x h = 1,5x 2,4 x 0,5 (m)
-

M3 : b x h
§Æc trng cäc c¸t

=

1,2 x 0,3

(m) (ở đây chỉ làm ví dụ với một móng M1)

Chọn cọc cát có đường kính d = 40 cm, mũi cọc cát hạ vào lớp đất 2 (có tính chất
xây dựng tốt hơn) → chiều dài cọc cát hc = 4,0 m (cắm vào lớp 2 một đoạn 0,5 m),
chiều dày lớp đệm 50 cm.
- Diện tích cần nén chặt rộng hơn đáy móng ≥ 0,2b về mỗi phía
→ Fnc ≥ 1,4b.(l + 0,4.b)
≥ 1,4. 1,5. ( 2,4 + 0,4. 1,5) = 6,3 m2 → Chọn Fnc = 6,3 m2
Fnc

6,3
e 0 − e nc
0,913 − 0,613
- Số lượng cọc cát: n ≥ π .d .
= 3,14.0, 42 .
≈ 8 cọc
1 + e0
1 + 0,913
4
4
2

(nÕu chän d= 0,5m th× n= 6, khã bè trÝ hîp lý)
- Khoảng cách các cọc cát tính theo giả thiết bố trí tam giác đều:
L ≤ 0,952.d.

1 + e0
= 0,952.0,4.
e0 − e nc

1 + 0,913
= 0,96 m
0,913 − 0,613

→ Chọn khoảng cách cọc cát là lc = 0,9 m
- Bề dày lớp đệm cát hđ = 30 cm
- Bố trí cọc cát: Bố trí dạng lưới tam giác gần đều như hình vẽ.

Đào Văn Nguyên

Page 6


Ghi chú: Việc bố trí cọc cát một cách hợp lý còn phải căn cứ vào mặt bằng tổng thể.
Ví dụ trường hợp trên có thể thêm 2 cọc 9; 10.
VI. ¸p lùc (= - ph¶n lùc ®Êt) díi ®¸y mãng

- Giả thiết móng cứng, bỏ qua ảnh hưởng của móng bên cạnh (vì bước cột > 2b dự
kiến) và bỏ qua Q0 (vì Q0 nhỏ và hm đủ sâu ).
- Áp lực tiếp xúc tiêu chuẩn dưới đáy móng
71,3
N0tc
p ≈
+ γ tb .hm = 1,5.2, 4 + 2.1, 4 = 22,6 T/m2
F
tc
9,1.6
2
pmax = p + M0 = 22,6 +
2 ≈ 28,9 T/m

W

1,5.2, 4

tc
9,1.6
2
pmin = p - M0 = 22,6 2 ≈ 16,3 T/m

W

-

1,5.2, 4

¸p lùc g©y lón pgl
pgl ≈ p − γ' hm = 22,6 – 1,8. 1,4 ≈ 20,0 T/m2

- Phản lực đất tính toán tại đáy móng (không kể bản thân móng và lớp đất phủ lấp):
p0 ≈

82
N0tt
=
= 22,8 T/m2
1,5.2,
4
F

Đào Văn Nguyên

Page 7


10,5.6
M0tt
2
= 22,8 +

2 30,1 T/m
1,5.2,
4
W
10,5.6
M0tt
min
2
p0 = p 0 = 22,8 2 15,5 T/m
1,5.2,
4
W
VII. Kiểm tra kích thớc đáy móng

p0max = p 0 +

VII.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền
Tại đáy móng:

iu kin kim tra: p Rđ và pmax 1,2Rđ
Trong ú p ó tớnh trong bc VI v sc chu ti ca nn tớnh theo cụng thc:
R =

0,5. A. .b + B. ' hm + C.c
Fs

A = N . n . i. m ; B = Nq . nq .iq. mq ; C = Nc . nc . ic. mc
- Vi 1 = 100 N = 1,04 ; Nq = 2,69 ; Nc = 9,6 (Tra bng 21 - ph lc BG Nn
v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin)
n = 1 - 0,2.

1,5
1,5
b
b
= 1 - 0,2. 2, 4 = 0,875; nq =1; nc = 1+ 0,2. =1 + 0,2. 2, 4 = 1,125 v
l
l

mi = i=iq = ic= 1 cờng độ chịu tải của nền đất tự nhiên:
R0 =

0,5.1, 04.0,875.1,8.1, 5 + 2, 69.1,8.1, 4 + 9, 6.0, 8.1,125
= 8,3 T/m2
2

Gi thit rng sau khi gia c, cỏc thớ nghim kim nh li cho bit: Rđ 3. R0đ
Rđ = 3.8,3 25 T/m2. Vậy p

R ( 22,6 T/m2 < 25 T/m2 ),

pmax 1,2.Rđ ( 28,9 T/m2 < 1,2. 25 = 30 T/m2 ) 2 v khụng quỏ chờnh lch

Nn t di múng sc chu ti, kớch thc móng và cọc cát chn nh trờn coi
l hp lý.
-

Kiểm tra lớp đất dới mũi cọc cát
Ti sõu 5,6 m cú:
+ ng sut do trng lng bn thõn: bt = .hm + gc.hgc

gc dung trng riờng ca nn t sau khi gia c, cú th tớnh gn ỳng nh sau:
gc =

Fcỏt + 1.(F Fcỏt )
F

Fcỏt din tớch phn gia c cc cỏt
F din tớch tớnh trờn mt ụ tam giỏc vựng gia c.
vỡ 1 = cỏt = 1,8 T/m3 bt = 1,8. 1,4 + 1,8 . 4,5 =10,08 T/m2
o Vn Nguyờn

Page 8


+ ứng suất do tải trọng ngoài gây ra σ2 = k0. ( p -γ’.hm)= k0. pgl
ta có z/b = 4,5/1,5 = 3; l/b = 2,4/1,5 =1,6 → k0 = 0,079→ σ2 = 0,079.20 = 1,6 T/m2

vậy σbt > 5 σ2 → không cần kiểm tra lớp đất dưới đáy cọc cát.
(Nếu dưới lớp đất dưới nền gia cố yếu thì cần phải kiểm tra cường độ đất nền tại bề mặt
lớp đất này. Cách tính tương tự như phần ví dụ tính đệm cát, thường thì ít kiểm tra điều
kiện này vì xem rằng cọc cát gia cố hết tầng chịu nén).

Đào Văn Nguyên

Page 9