Đồ án nền và móng
ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
MÓNG NÔNG
Họ và tên: Nguyễn Tuấn Ánh
Lớp : D11XDDD&CN
Đề Số : 55
I. Số Liệu
1. Công trình
Công trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bằng bê tông cốt thép.
Cột C1 tiết diện lcxbc=25x22 (cm)
;
Tường T3 bt=20(cm)
2. Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình
tại cốt mặt đất.
N0(T)
45.1
Tải trọng tính toán dưới cột , tường
C1
T3
M0(Tm
M0(Tm/
Q0(T) N0(T/m)
Q0(T/m)
)
m)
5.9
1.0
22.2
2.0
1.0
Hệ số vượt tải 1,2
3. Địa chất khu vực xây dựng móng.
Số liệu địa chất các lớp
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Số
dày
Số
Số
dày(m)
hiệu
(m)
hiệu
hiệu
47
3.1
50
3.6
100
Các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định
bằng thực nghiệm
Chiều sâu mực nước ngầm : rất sâu
1
Đồ án nền và móng
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN MÓNG
I.Tài liệu thiết kế nền móng
1. Tài liệu công trình
a.Mặt bằng và kích thước cột
Kích thước cột C1:lcxbc = 25x22(cm)
b.Tải trọng tính toán tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất
Tải trọng tính toán dưới cột , tường
C1
T3
N0(T)
45,1
M0(T/m)
5,9
Q0(T)
10
N0(T/m)
M0(T/m)
Q0(T/m)
22,2
2
1
c. Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng dưới chân công trình tại cốt mặt đất
Tải trọng
xác định
lấy tải trọng N0(KN)
chia hệ số
37,58
n=1,2
Tải trọng tiêu chuẩn dưới cột , tường
C1
T3
M0(T/m)
Q0(T)
N0(T/m)
M0(T/m)
Q0(T/m)
4,91
0,83
18,5
1,67
0,83
tiêu chuẩn
bằng cách
tính toán
vượt tải
2
Đồ án nền và móng
2. Tài liệu địa chất công trình được giao
Lớp đất
Số hiệu
Chiều dày (m)
1
47
3,1
2
50
3,6
3
100
rất dày
Mực nước ngầm cách mặt đất rất xa
II. Đánh giá điều kiện địa chất công trình
1. Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình 1 số hiệu 47
Số
hiệ
u
47
Độ
ẩm tự
nhiên
W%
28,7
Độ
ẩm
giới
hạn
nhão
Wnh
44,2
Độ
ẩm
giới
hạn
dẻo
Wd
%
Dung
trọng
tự
nhiên
ᵞ
T/m3
20,4
1,88
Tỷ
trọ
ng
hạt
∆
2,7
14,7
Lực
dính
C
T/c
m2
0,23
Kết quả thí nghiệm nén e-p với
áp lực nén p (Kpa)
50
100
200
400
0,803
0,771
0,744
0,722
e0 =
∆.γ n .(1 + W)
2, 7.0,981.(1 + 0, 287)
−1 =
− 1 = 0,813
γ
1,88
n=
e
0,813
=
= 0, 449
1 + e 1 + 0,813
Tính hệ số rỗng ban đầu :
Độ rỗng :
Góc
ma
sát
tron
gΩ
độ
Kết
Kết
quả
quả
xuyên
xuyên
tĩnh
tĩnh
tiêu
qc
chuẩn
(Mpa)
N
1,75
12
I p = Wnh − Wd = 44, 2% − 20, 4% = 23,8% > 17%
Chỉ số dẻo :
Lớp đất 1 là lớp đất sét.
IL =
Độ sệt của đất dính:
W − Wd
28, 7 − 20, 4
=
= 0, 349
Wnh − Wd 44, 2 − 20, 4
3
Đồ án nền và móng
0, 25 ≤ I L ≤ 0,5
Lớp 1 là lớp đất sét có trạng thái dẻo cứng
qc = 1, 75MPa = 1, 75.103 kPa
Kết quả CPT:
Kết quả SPT:
Nsp t = 12
E0 = α .qc
Mô đun biến dạng :
qc = 1, 75MPa = 1, 75.103 kPa
Đất sét có :
, gần đúng ta chọn
α =5
E0 = α .qc = 5.1, 75.103 kPa = 8750kPa
Suy ra
2.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 2 số hiệu 50
Số
hiệ
u
50
Độ
ẩm
tự
nhiê
nW
%
25,6
Độ
ẩm
giới
hạn
nhão
Wnh
31,2
Độ
ẩm
giới
hạn
dẻo
Wd%
24,8
Dung
trọng
tự
nhiên
ᵞ
T/m3
1,89
Góc
Tỷ
ma
trọn
sát
g hạt
trong
∆
Ω độ
2,64
0,22
Kết quả thí nghiệm nén e-p với
áp lực nén p (Kpa)
50
100
200
400
0,722
0,701
0,683
0,667
e0 =
∆.γ n .(1 + W)
2, 64.9,81.(1 + 0, 256)
−1 =
− 1 = 0, 721
γ
18,9
n=
e
0, 721
=
= 0, 419
1 + e 1 + 0, 721
Tính hệ số rỗng ban đầu :
Độ rỗng :
19,9
2
Lực
dính
C
Kg/c
m2
Kết quả
xuyên
tĩnh qc
(Mpa)
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
N
3,09
21
I p = Wnh − Wd = 31, 2% − 24,8% = 6, 4% < 7%
Chỉ số dẻo :
Lớp đất 2 là lớp đất á cát
4
Đồ án nền và móng
IL =
Độ sệt của đất dính:
0 ≤ IL ≤ 1
W − Wd
25, 6 − 24,8
=
= 0,125
Wnh − Wd 31, 2 − 24,8
Lớp 2 là lớp đất á cát có trạng thái dẻo
qc = 3, 09MPa = 3,09.103 kPa
Kết quả CPT:
Kết quả SPT:
Nsp t = 21
E0 = α .qc
Mô đun biến dạng :
qc = 3, 09 MPa = 3, 09.103 kPa
Đất á cát có :
, gần đúng ta chọn
α =4
E0 = α .qc = 4.3, 09.103 kPa = 12360kPa
Suy ra
3.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 3 số hiệu 100
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Hạt cát
Hạt bụi
Hạt sỏi
Thô
Số
hiệu
Vừa
Nhỏ
Mịn
Đường kính cỡ hạt (mm)
>1
0
100
To
Hạt
sét
10
-5
52
2-1
10,5
0,50,25
0,25
-0,1
0,10,05
0,0
50,01
0,0
10,0
02
<
0,0
02
17
22,
5
16
14
8,5
13
6
3
Độ
ẩm
tự
nhiê
nW
%
13,5
Dung
Tỷ
trọng
trọn
tự
g hạt
nhiên
∆
ᵞ T/m3
1,95
2,65
Góc
ma
sát
trong
Ω độ
Sức
khán
g
xuyê
n
tĩnh
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
36,5
16,4
33
Tại sàng 2mm : 0%
Tại sàng 0,5 mm: 17% + 22,5% = 39.5%
Tại sàng 0,25mm: 17% + 22,5% + 16% = 55,5% > 50%
Đây là cát hạt vừa
5
Đồ án nền và móng
Sức kháng mũi xuyên qc = 16,4 Mpa, chỉ số SPT N=33 tra bảng sách Địa chất công trình (thí
nghiệm SPT) thấy đất ở trạng thái chặt
e0 =
Hệ số rỗng ban đầu :
Mô đun biến dạng :
Đất có :
Suy ra :
∆.γ n .(1 + W)
2, 65.9,81.(1 + 0,135)
−1 =
− 1 = 0,513
γ
19,5
E0 = α .qc
qc = 16, 4MPa = 16, 4.103 kPa
, gần đúng ta chọn
α =3
E0 = α .qc = 3.16, 4.103 kPa = 49200kPa
III. Đề xuất phương án móng
Từ kết quả khảo sát địa chất ta vẽ được trụ địa chất như sau:
6
Đồ án nền và móng
Nhận xét : - Lớp đất 1 là đất sét ở trạng thái dẻo cứng có bề dày 3,1 m (đất tốt)
- Lớp đất 2 là á cát ở trạng thái dẻo , có bề dày 3,6 m (tương đối tốt)
- Lớp thứ 3 là lớp đất cát hạt vừa ở trạng thái chặt vừa có chiều dày lớn (đất tốt)
Vậy ta chọn phương án móng đơn trên nền thiên nhiên , đáy móng nằm trong lớp đất thứ 1 có
trạng thái dẻo cứng.
Chọn chiều sâu đặt móng (hm):
Thông số đầu vào : Lớp đất trên cùng là lớp đất có tính chất xây dựng tốt – dày 3,1m
bên dưới vẫn là lớp đất tương đối tốt cho xây dựng có bề dày 3,6m và mực nước ngầm
ở độ sâu 4,1 m . Tải trọng M0 = 4.91Tm; N0 = 37.6 T
Nguyên tắc cơ sở:
o Móng nông : hm ≤ 3m
o Nên đặt vào trong nền đất tốt sâu tối thiểu 0,2m . Trong trường hợp lớp đất bên
dưới lớp đất đặt móng là lớp đất yếu thì nên chon hm sao cho ảnh hưởng của tải
trọng công trình lên lớp đất yếu bên dưới là nhỏ nhất.
o Ngoài ra nên đặt trên mực nước ngầm tối thiểu 0,5m
Chọn hm = 1,5m Đặt trên lớp đất 1)
7
Đồ án nền và móng
Chọn kích thước đáy móng (bxl):
Tải trọng tiêu chuẩn dưới chân cột : M0=4,91 Tm ; N0= 37,6 T
1. Chọn sơ bộ b= 1,5m
2. Cường độ tính toán của đất nền:
Đất sét có IL≤ 0,5 nên m1=1,2 ;m2=1
Với ϕ= 14,70 tra bảng và nội suy ta có A=0,314 ; B=2,261 ; D=4,798
Ktc=1
Rtc =
m1m2
1,1.1
( A.b.γ + B.γ .hm + D.c) =
(0,314.1,5.1,88 + 2, 261.2.1,5 + 4, 798.2,3)
ktc
1
=20,574(T/m2)
3. Diện tích sơ bộ đáy móng:
N 0tc
37, 6
F=
=
Rtc − γ .hm 20,574 − 2.1,5
e=
Ta có :
= 2,14(m2)
M 4,91
=
N 37, 6
=0,131 suy ra [(1+e);(1+2e)]=[1,131;1,262]
l
α = = 1, 2
b
Chọn α = 1,2
Chọn KF =1,2 trong đoạn 1,1-1,5
b≥
K F .F
1, 2.2,14
=
α
1, 2
Vậy
=1,46( Thỏa mãn điều kiện b ban đầu là b=1,5m)
Chọn b=1,5m ,l=1,8m
4. Kiểm tra ứng suất dưới đáy móng
Để đảm bảo móng làm việc tốt theo kích thước đã chọn ta tiến hành kiểm tra các điều
kiện sau:
Ptbtc ≤ Rtc
tc
Pmax
≤ 1, 2 Rtc
Pmin ≥ 0
Với :
b.l 2 1,5.1,82
W=
=
6
6
=0,81
8
Đồ án nền và móng
Ptbtc =
N
37, 6
+ γ .hm =
+ 2.1,5
F
1,5.1,8
tc
Pmax
= Ptbtc +
M
4, 91
= 16, 93 +
W
0,81
tc
Pmin
= Ptbtc −
M
4,91
= 16,93 −
W
0,81
= 16,93 < 20,574(T/m2)
= 23 < 24,7 (T/m2)
= 10,87>0 (T/m2)
Pgl = ptbtc − γ .hm = 16,93 − 1,88.1,5
= 14,11(T/m2)
KẾT LUẬN: Móng với kích thước bxl=1,5x1,8m đảm bảo khả năng làm việc tốt.( có
thể xem lún bên dưới đáy móng với áp lực là quan hệ tuyến tính khi tính lún)
5. Kiểm tra điều kiện kinh tế:
Nhằm giúp tiết kiệm chi phí 1 cách tối ưu ta phải chọn móng sao cho an toàn với công trình
với mức chi phí thấp
Ta có:
1, 2.Rtc − Pmax 1, 2.20,574 − 23
=
1, 2.Rtc
1, 2.20,574
= 6,84%<10%
KẾT LUẬN: Đảm bảo khả năng tiết kiệm chi phí
Tải trọng cho phép của đất nền:
N tt
45,1
p =
+ γ .hm =
+ 2.1,5
F
1,5.1,8
tt
tb
=19,7(T/m2)
Tải trọng giới hạn của đất nền được tính theo công thức:
1
Pgh = α1 ( . Nγ .b.γ ) + N q .q.α 2 + α 3. N c .c
2
Trong đó:
- Pgh : Sức chịu tải của đất nền
9
Đồ án nền và móng
- ᵞ = 1,88 T/m3: dung trọng của lớp đất đặt móng
- q= ᵞ*hm = 2,82 : Trọng lượng trung bình của các lớp đất phía trên
- c = 2,3 T/m2 : Lực dính của lớp đất dưới móng
- α=l/b = 1,8/1,5=1,2 ; α1=1-0,2/α=0,83 ; α2=1; α3=1+0,2/α=1,167
- Từ ϕ= 14,7 , nội suy tra bảng của terzaghi ta có
0
Nc
Nγ
Nq
= 2,422 ;
= 4,298;
= 12,7
Vậy
1
Pgh = 0,83.( .2, 422.1,5.1,88) + 4, 298.2,82.1 + 1,167.12, 7.2, 3
2
[P] =
Pgh
Fs
=
49, 04
2
= 49,04 (T/m3)
=24,52(T/m2)
Ta thấy ptbtt < [p](thỏa mãn)
Tính và vẽ biểu đồ ứng suất hữu hiệu phân bố trong đất do tải trọng bản thân , tải
trọng công trình;
Để tính toán chính xác đảm bảo sự biến dạng trong đất nền và lực tác dụng là quan hệ
tuyến tính ta cần chia đất thành từng lớp nhỏ - phân tố với chiều dày mỗi lớp hi ≤b/4
(tính toán theo mô hình cộng lún từng phân tố)
Yêu cầu :
o Mỗi phân tố phải nằm hoàn toàn trong cùng một lớp đất
o Mỗi lớp phân tố phải nằm hoàn toàn trên , hoặc hoàn toàn dưới mực nước ngầm
o Chia lớp phân tố càng nhỏ thì sự chính xác càng cao
Với b/4 = 0,375 nên ta chọn hi= 0,3 . Có thể thay đổi chiều dày một lớp phân tố có thể
thay đổi nếu cần thiết cho sự tiện lợi trong tính toan nhưng cần phải đảm bảo hợp lý
sao cho không quá dày.
Thông thường sẽ tắt lúc ở độ sâu 3b tuy nhiên có thể dừng ở độ sâu có
o ∆σ=0,2σ đối với đất tốt
o ∆σ=0,1σ đối với đất yếu hơn
10
Đồ án nền và móng
o Nếu sau hơn 3b mà vẫn không thỏa mãn thì ta cần tính thêm một số lớp nữa.
Ứng suất hữu hiệu trong đất nền do tải trọng bản thân
Vẽ biểu đồ ứng suất có hiệu do trọng lượng bản thân đất gây ra:
σ zbt = ∑ γ i .hi
Vẽ biểu đồ ứng suất gây lún do tả trọng công trình gây ra:
∆σ zi = k0 . pgl
l / b
2 z / b
Trong đó : k0 là hệ số tra bảng phụ thuộc vào
Sử dụng phương pháp phân tầng cộng lún từng lớp
Với lớp đất có kết quả nén 1 chiều , độ lún được xác định theo công thức:
n
n
i =1
i =1
S = ∑ Si = ∑
e1i − e2i
.hi
1 + e1i
n
S =∑
Với lớp đất cát độ lún được xác định theo công thức :
Dự báo lún sơ bộ:
1 − µ02
14,11.1,5.0,97(1 − 0,32 )
S=
.Pgl .b.ω =
E0
875
i =1
βi .hi
.p gl
E0i
≈
=0,0214(m) 2 cm
11
Đồ án nền và móng
Lập bảng tính lún kỹ lưỡng cho từng phân lớp:
Lớp
đất
1
2
ᵞ(T/m3)
1.88
1.89
Khoảng
cách
hi (m)
Tại A
0
Từ A đến
0.3
B
Từ B đến
0.3
C
Từ C đến
0.3
D
Từ D đến
0.3
E
Từ E đến
0.3
F
Từ F đến
0.1
G
Từ G đến
0.3
H
Từ H đến
0.3
I
Từ I đến
0.3
K
Từ K đến
0.3
L
Từ L đến
0.3
M
5.∆σ z < σ z
Ta thấy Từ L đến M :
Tại
σz
z
(m)
l/b
2z/b
k0
∆σz
A
2.82
0.0
1.2
0.0
1
14.110
B
3.384
0.3
1.2
0.4
0.968
13.658
C
3.948
0.6
1.2
0.8
0.830
11.711
D
4.512
0.9
1.2
1.2
0.652
9.200
E
5.076
1.2
1.2
1.6
0.496
6.999
F
5.640
1.5
1.2
2.0
0.379
5.348
G
5.828
1.6
1.2
2.1
0.351
4.948
H
6.395
1.9
1.2
2.5
0.273
3.857
I
6.962
2.2
1.2
2.9
0.221
3.114
K
7.529
2.5
1.2
3.3
0.183
2.582
L
8.096
2.8
1.2
3.7
0.144
2.037
M
8.663
3.1
1.2
4.1
0.120
1.698
vậy đã dừng lún tại M
12
Đồ án nền và móng
Lớp hi(m)
0.3
0.3
0.3
1
0.3
0.3
0.1
0.3
0.3
2
0.3
0.3
0.3
Tại
A
B
B
C
C
D
D
E
E
F
F
G
G
H
H
I
I
K
K
L
L
M
σz(T/m2)
2.82
3.384
3.384
3.948
3.948
4.512
4.512
5.076
5.076
5.640
5.640
5.828
5.828
6.395
6.395
6.962
6.962
7.529
7.529
8.096
8.096
8.663
p1(T/m2)
e1i
3.102
0.807
3.666
0.806
4.23
0.805
4.794
0.803
5.358
0.801
5.734
0.798
6.1115
0.7173
6.6785
0.7150
7.2455
0.7126
7.8125
0.7102
8.3795
0.7078
Tổng
∆σz(T/m2)
14.110
13.658
13.658
11.711
11.711
9.200
9.200
6.999
6.999
5.348
5.348
4.948
4.948
3.857
3.857
3.114
3.114
2.582
2.582
2.037
2.037
1.698
0.04983
∆σztb
p2(T/m2)
e2i
Si(m)
13.88
16.99
0.752
0.009076
12.68
16.35
0.754
0.008609
10.46
14.69
0.758
0.007679
8.10
12.89
0.763
0.006691
6.17
11.53
0.767
0.005638
5.15
10.88
0.769
0.001651
4.40
10.51
0.700
0.003015
3.49
10.16
0.701
0.002492
2.85
10.09
0.701
0.002056
2.31
10.12
0.701
0.00165
1.87
10.25
0.701
0.001274
Vậy
Vậy tổng độ lún là : S =4 cm< Sgh=8cm
KẾT LUẬN: Thỏa mãn điều kiện độ lún dưới đáy móng
13
Đồ án nền và móng
Ta có biểu đồ ứng suất nén lún của cột C1:
14
Đồ án nền và móng
1
2
3
15
Đồ án nền và móng
6. Kiểm tra chiều cao móng:
N tt
45,1
p =
+ γ .hm =
+ 2.1,5
F
1,5.1,8
tt
tb
= 19,7(T/m2)
tt
pmax
= ptb +
6M 0
6.5,9
=
19,
7
+
b.l 2
1,5.1,82
=26,98(T/m2)
tt
pmin
= ptb −
6M 0
6.5,9
=
19,
7
−
b.l 2
1,5.1,82
=12,4(T/m2)
• Kiểm tra điều kiện chống cắt:
Chọn bê tông đổ tại chỗ mác 250 cường độ tính toán
Rn = 11000 kN/m2
Rkc = 870kN/m2
Rc = 3700kN/m2
N
451
h0 ≥ 3
≥3
uc .Rcat
(0, 25 + 0, 22).2.3700
=0,389(m)
Vậy chọn chiều cao đài móng h là 0,5m(50cm), chiều dày lớp bảo vệ a= 5cm
Ta có: h0 = h – a = 0,5 - 0,05 = 0,45(m)
N
451
Rcat ≥ τ =
=
uc h0 (0, 25 + 0, 22).2.0, 45
=1066.2 (kN/m2) (thỏa mãn ĐK)
• Kiểm tra chống chọc thủng:
ac+2h0=0,25+2.0,45=1,15(m) < l=1,8(m)
bc+2h0=0,22+2.0,45=1,12(m)
Áp dụng điều kiện an toàn chống ép thủng cho kiểm tra:
N − p tt tb (ac + 2h0 )(bc + 2h0 )
σ kc =
≤ Rkc = 870(kN / m 2 )
2h0 (ac + bc + 2h0 )
16
Đồ án nền và móng
σ kc =
45,1 − 19, 7(0, 25 + 2.0, 45)(0, 22 + 2.0, 45)
2.0, 45(0, 25 + 0, 22 + 2.0, 45)
=15,98(T/m2)
Vậy chiều cao móng h = 0,5m đảm bảo các điều kiện bền đối với bê tông
7. Tính toán cốt thép đáy móng:
Chọn sử dụng thép móng loại AII : Ra = 260 MN/m2
• Theo chiều dài móng , tiết diện nguy hiểm I-I ở sát chân cột có mô men uốn do phản
lực đất gây ra xác định theo công thức:
M I −I = p
tt
max
(l − ac ) 2
(1,8 − 0, 25) 2
.b
= 26,98.1,5.
8
8
=12,15(Tm)
Diện tích cốt thép cần cho tiết diện I-I :
Fa ( I − I ) =
M
12,15
=
0,9h0 Ra 0,9.0, 45.26000
=0,00115(m2)=11,5(cm2)
Chọn thép ɸ12
Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
ns =
Số thanh thép :
Fa ( I − I )
as
=
πφ 2 3,14.122
as =
=
4
4
=113,04(mm2)
11,5
1,13
= 10,17(thanh) chọn 11 thanh
@=
Khoảng cách giữa các thanh:
l − 2.100 1,8 − 2.0.1
=
=
ns − 1
11 − 1
0,16(m)=160(mm)
Ta chọn bố trí 11ɸ12@160mm
17
Đồ án nền và móng
•
Theo phương cạnh ngắn:
M II − II
(b − bc ) 2
(1,5 − 0, 22) 2
= p .l
= 19, 7.1,8.
8
8
tt
tb
=7,26(Tm)
Diện tích cốt thép cần cho tiết diện II-II:
Fa ( II − II ) =
M
7, 26
=
0,9h0 Ra 0,9.0, 45.26000
=0,00068(m2)=6,8(cm2)
Chọn thép ɸ12
Diện tích tiết diện ngang của 1 thanh thép as=113,04(mm2)
ns =
Số thanh thép :
Fa ( II − II )
as
=
6,8
=
1,13
6,017(thanh)chọn 7 thanh
@=
Khoảng cách giữa các thanh:
b − 2.100 1,5 − 2.0,1
=
=
ns − 1
7 −1
216(mm) ta lấy
khoảng cách là 200mm
Ta chọn bố trí cốt thép 7ɸ12@200mm
18
Đồ án nền và móng
II
I
I
II
19
Đồ án nền và móng
20
Đồ án nền và móng
MÓNG CỌC ĐÀI THẤP
Đề số : 55
II, Số liệu:
1, Công trình:
Công trình thuộc dạng nhà dân dụng kết cấu khung chịu lực bằng bê tông cốt thép.
Tiết diện cột : 55x40 (cm).
2, Tải trọng tính toán dưới chân công trình tại cốt mặt đất:
Cột C1: N0 = 180,5(T)
M0 = 25,3(Tm)
Q0 = 5,1(T)
3, Địa chất khu vực xây dựng móng:
SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CỦA CÁC LỚP
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 1
Số
hiệu
Dày
(m)
Số
hiệu
Dày
(m)
Số
hiệu
Dày
(m)
32
5.5
27
5.7
103
5.8
Lớp 4
Số
hiệu
Dày
70
21
Đồ án nền và móng
ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH VÀ ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN MÓNG
I, Đánh giá điều kiện địa chất:
1.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 1 số hiệu 32
Số
hiệ
u
32
Độ ẩm
tự
nhiên
W%
35,3
Độ
ẩm
giới
hạn
nhão
Wnh
39,3
Dun
Độ
g
Góc
ẩm
trọng Tỷ
ma
giới
tự
trọng sát
hạn
nhiê hạt ∆ trong
dẻo
nᵞ
Ω độ
Wd%
T/m3
27,4
1,79
2,69
0,14
50
100
200
400
0,981
0,946
0,916
0,892
∆.γ n .(1 + W)
2, 69.9,81.(1 + 0,353)
−1 =
− 1 = 0,99
γ
1, 79
n=
e
0,99
=
= 0, 497
1 + e 1 + 0,99
7
Lớp đất 1 là lớp đất á sét.
IL =
Độ sệt của đất dính:
Kết quả CPT:
1,35
2
I p = Wnh − Wd = 39,3% − 27, 4% = 7% < 11,9% < 17%
Chỉ số dẻo :
0,5 ≤ I L ≤ 0, 75
Kết quả thí nghiệm nén e-p với áp
lực nén p (Kpa)
e0 =
Tính hệ số rỗng ban đầu :
Độ rỗng :
11,16
Lực
dính
C
T/cm
Kết
quả
xuyên
tĩnh qc
(Mpa)
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
N
W − Wd
35,3 − 27, 4
=
= 0, 66
Wnh − Wd 39,3 − 27, 4
Lớp 1 là lớp đất á sét có trạng thái dẻo mềm
qc = 1,35MPa = 1,35.103 kPa
22
Đồ án nền và móng
Kết quả SPT:
Nsp t = 7
E0 = α .qc
Mô đun biến dạng :
qc = 1,35MPa = 1,35.103 kPa
Đất á sét có :
, gần đúng ta chọn
α =6
E0 = α .qc = 6.1,35.103 kPa = 8100kPa
Suy ra
2.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 2 số hiệu 27
Số
hiệ
u
27
Độ
ẩm
tự
nhiê
nW
%
31,9
Độ
ẩm
giới
hạn
nhão
Wnh
33,4
Độ
ẩm
giới
hạn
dẻo
Wd%
29,1
Dung
trọng
tự
nhiên
ᵞ
T/m3
1,77
Góc
Tỷ
ma
trọn
sát
g hạt
trong
∆
Ω độ
2,66
0,11
50
100
200
400
0,932
0,899
0,87
0,848
e0 =
∆.γ n .(1 + W)
2, 66.0,981.(1 + 0,319)
−1 =
− 1 = 0,944
γ
1, 77
n=
e
0,944
=
= 0, 486
1 + e 1 + 0,944
Tính hệ số rỗng ban đầu :
Độ rỗng :
12,3
Lực
dính
C
Kg/c
m2
Kết quả thí nghiệm nén e-p với
áp lực nén p (Kpa)
Kết quả
xuyên
tĩnh qc
(Mpa)
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
N
1,41
8
I p = Wnh − Wd = 33, 4% − 29,1% = 4,3% < 7%
Chỉ số dẻo :
Lớp đất 2 là lớp đất á cát
IL =
Độ sệt của đất dính:
W − Wd
31,9 − 29,1
=
= 0, 651
Wnh − Wd 33, 4 − 29,1
23
Đồ án nền và móng
0 ≤ IL ≤ 1
Lớp 2 là lớp đất á cát có trạng thái dẻo
qc = 1, 41MPa = 1, 41.103 kPa
Kết quả CPT:
Kết quả SPT:
Nsp t = 8
E0 = α .qc
Mô đun biến dạng :
qc = 1, 41MPa = 1, 41.103 kPa
Đất á cát có :
, gần đúng ta chọn
α =4
E0 = α .qc = 4.1, 41.103 kPa = 5640kPa
Suy ra
3.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 3 số hiệu 103
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Hạt cát
Hạt bụi
Hạt sỏi
Thô
Số
hiệu
To
Vừa
Nhỏ
Hạt
sét
Mịn
Đường kính cỡ hạt (mm)
>1
0
103
10
-5
52
13
2-1
10,5
0,50,25
0,25
-0,1
0,10,05
19,5
37
21
7
2,5
0,0
50,01
0,0
10,0
02
Độ
ẩm
tự
nhiê
nW
%
Dung
Tỷ
trọng
trọn
tự
g hạt
nhiên
∆
ᵞ T/m3
Góc
ma
sát
trong
Ω độ
Sức
khán
g
xuyê
n
tĩnh
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
35,16
9,6
29
<
0,0
02
18,7
1,92
2,65
Tại sàng 5mm : 0%
Tại sàng 2 mm: 13% + 19,5% = 32,5%
Tại sàng 1mm: 13% + 19,5% + 37% = 69,5% > 50%
Đây là cát hạt thô
24
Đồ án nền và móng
Sức kháng mũi xuyên qc = 9,6 Mpa, chỉ số SPT N=29 tra bảng sách Địa chất công trình (thí
nghiệm SPT) thấy đất ở trạng thái chặt vừa
e0 =
Hệ số rỗng ban đầu :
∆.γ n .(1 + W)
2, 65.0,981.(1 + 0,187)
−1 =
− 1 = 0,582
γ
1,95
E0 = α .qc
Mô đun biến dạng :
qc = 9, 6MPa = 9, 6.103 kPa
Đất cát hạt thô có :
, gần đúng ta chọn
α =2
E0 = α .qc = 2.9, 6.103 kPa = 19200kPa
Suy ra :
4.Xử lý các số liệu địa chất, đánh giá điều kiện Địa chất công trình lớp 4 số hiệu 70
Số
hiệ
u
70
Độ
ẩm
tự
nhiê
nW
%
28,6
Độ
ẩm
giới
hạn
nhão
Wnh
50,1
Độ
ẩm
giới
hạn
dẻo
Wd%
31,3
Dung
trọng
tự
nhiên
ᵞ
T/m3
1,94
Góc
Tỷ
ma
trọn
sát
g hạt
trong
∆
Ω độ
2,72
e0 =
Tính hệ số rỗng ban đầu :
19,2
5
Lực
dính
C
Kg/c
m2
0,4
Kết quả thí nghiệm nén e-p với
áp lực nén p (Kpa)
50
100
200
400
0,773
0,754
0,737
0,723
Kết quả
xuyên
tĩnh qc
(Mpa)
Kết
quả
xuyên
tĩnh
tiêu
chuẩn
N
5,16
23
∆.γ n .(1 + W)
2, 72.0,981.(1 + 0,501)
−1 =
− 1 = 1, 064
γ
1,94
25