thuyết minh đồ án nền và móng full file

Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Thuyết minh đồ án nền và móng
Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất nh sau:
STT

Lớp đất

1
2
3
4
5
6
7

Trồng trọt
Sét
Sét pha
Sét pha
Cát pha
Cát pha
Cát bụi

w
s
w

wL
(kN/m3) (kN/m3) (%) (%)
18.2
21,5
19.1
20.5
19.2
19.2

27.1
26
26.6
26.6
26.5
26.5

45
15
31
18
22
23

46
24
41
21
24

wp II

cII
E
(%) (o) (kPa) (kPa)
28
11,5
27
15
18

12
24
18
22
18
30

18
12
28
20
25

5000
22000
12000
18000
14000
18000

Để lựa chọn giải pháp nền móng và độ sâu chôn móng cần

phải đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất.
+ Lớp 1: Là lớp đất trồng trọt có chiều dày trung bình là 0,4 m,
không đủ khả năng chịu lực.
+ Lớp 2: Là lớp sét có chiều dày 1.5 m, có hệ số rỗng:
e=

s (1+0,01.W)
27,1(1+0,01.45)
-1=
-1=1.16
W
18,2

Có độ sệt:
IL =

W-Wp
WL -Wp

=

45-28
=0,944 0,75<0,944<1
46-28

Đất ở trạng thái chảy.
Mô đun biến dạng: E = 5000 kPa = 5 Mpa
đất có tính biến dạng tơng đối lớn, tính chất xây dựng
yếu, không nên làm nền công trình.
+ Lớp 3: Là lớp sét pha có chiều dày 8 m, có độ sệt:

W - Wp 15- 11,5
IL =
=
=0,28 0,25 < IL < 0,5
WL - Wp 24- 11,5
Đất ở trạng thái dẻo cứng, có E = 22000 kPa, là loại đất tơng
đối tốt.
Hệ số rỗng:
(1+0,01.W)
26(1+0,01.15)
e= s
- 1=
- 1=0,391
w
21,5
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 1


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

+ Lớp 4: Là lớp sét pha có chiều dày 10 m, có hệ số rỗng:
e=

s (1+0,01.W)
26,6.(1+0,01.31)
-1=
-1=0,82
W
19,1

Có độ sệt:
IL =

W-Wp
WL -Wp

=

31-27
0, 28 0,25<0,28<0,5
41-27

Đất ở trạng thái dẻo cứng.
Mô đun biến dạng: E = 12000 kPa = 12 Mpa
đất có tính chất tơng đối tốt
+ Lớp 5: Là lớp cát pha có chiều dày 8 m, có hệ số rỗng:
e=

s (1+0,01.W)
26,6(1+0,01.21)
-1=
-1=0,57

W
20,5

Có độ sệt:
IL =

W-Wp
WL -Wp

=

18-15
=0,5
21-15

Đất ở trạng thái dẻo cứng.
Mô đun biến dạng: E = 18000 kPa = 18 Mpa
đất có tính chất tốt
+ Lớp 6: Là lớp cát pha có chiều dày 5 m, có hệ số rỗng:
e=

s (1+0,01.W)
26,5(1+0,01.22)
-1=
-1=0,68
W
19, 2

Có độ sệt:
IL =

W-Wp
WL -Wp

=

22-18
=0,67
24 18

Đất ở trạng thái dẻo mềm.

Mô đun biến dạng: E = 14000 kPa = 14 Mpa
đất có tính chất xây dựng tốt
+ Lớp 7: Là lớp cát pha có chiều dày 15 m, có hệ số rỗng:
e=

s (1+0,01.W)
26,5(1+0,01.18)
-1=
-1=0,63
W
19,2

Mô đun biến dạng: E = 18000 kPa = 18 Mpa
đất có tính chất xây dựng tốt.

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 2


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

I.

và móng

thiết kế móng

1. Phơng án móng nông trên nền thiên nhiên

1.1. Tải trọng
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng:
N 0tc

N 0tt 77

64,16 T
1, 2 1, 2

M 0tc

M 0tt 12,3

10, 25 T.m

1, 2 1, 2

Q0tc

Q0tt 9, 2

7, 67 kN
1, 2 1, 2

1.2. Xác định trụ địa chất dới móng
Móng nằm trên vùng địa chất đợc thể hiện nh trụ địa chất, do
ta đang thiết kết móng nông nên ở đây ta chỉ xét đến 3 lớp
địa chất trên cùng.

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 3


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

0,00

-0,40

1

Đ ất trồng trọt
Đ ất sét trạng thái chảy

2

e=1,16 ; I=1,06; E=5MPa

-1,90

Đ ất sét pha dẻ o cứng
e=0,391 ; I=0,28; E=22MPa
3

1.3. Xác định sơ bộ kích thớc đáy móng
Giả thiết là đáy móng đặt ở lớp đất thứ 3 và đợc đặt ở độ
sâu 2,20m so với cốt đất tự nhiên.
Cờng độ tính toán của lớp sét dới đáy móng.
m .m
R 1 2 (AbII B.h.'II DcII 'II .h0 )
K tc
Không phải móng dới tầng hầm h0 = 0.
Tra bảng ta có:
m1 = 1,2 do lớp sét pha dẻo cứng có I<0,5
m2 = 1 công trình có sơ đồ kết cấu mềm (không có khả năng
đặc biệt để chịu nội lực thêm gây ra bởi biến dạng của
nền).
Ktc = 1 vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm

trực tiếp ngoài hiện trờng.
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 4


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Cát pha có:
II = 240 tra bảng có A = 0,72; B = 3,87 ; D =
6,45
Khi xác định cờng độ tính toán dới đáy móng thì trong
thành phần tải trọng hông ta có thể kể đến giá trị do lớp đất
tôn nền gây ra, để tính toán đợc thiên về an toàn.
Trị tính toán thứ 2 trung bình của đất từ đáy móng trở lên
đến cốt thiên nhiên:

'
II

.h
i

h

i



0,4x17+1,5x18,2+0,3x21,5
18,4 kN/m3
2, 2

i

II = 21,3 kN/m3
Giả thiết bề rộng đáy móng: b = 1,7m
R

1, 2.1
(0, 72 x1, 7 x 21,3 3,87 x1, 7 x18, 4 6, 45 x12) = 269,43 kPa
1

Diện tích sơ bộ đáy móng
F

N 0tc
656, 7

2,913 m2
R tb .h 269,43 20 x 2, 2

Do móng chịu tải lệch tâm nên ta tăng diện tích đáy móng
lên.

F* = 1,2x2,913 = 3,496 m2
Chọn l/b = 1,2 b

3,496
= 1,71 m lấy b = 1,8 m
1, 2

l = 1,2.b = 1,2x1,8 = 2.16m




lấy l = 2,4m.

l x b = 2,4x1,8 m.

1.4. Kiểm tra kích thớc đáy móng theo TTGH2
1.4.1. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng
Giả thiết chiều cao móng hm= 0,65m
Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:
h
0, 45
)x1,8x2,4=
N tc N 0tc tb .(h tn ).F =641,6+ 20x(2,2 +
2
2
851,12 kN
M tc M 0tc Q 0tc.hm + eđ.Nđtc
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 5


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Trong đó : eđ.Nđtc =


Mtc

=

(l l c ) (l l c )
.
. w .b.h tn
4
2
102,5
+
76,70x0,65

+

( 2, 4 0, 4) ( 2, 4 0, 4)

x
x17 x1,8 x0, 45 171,64 (kNm)
4
2

Độ lệch tâm:
etc

M tc 171,64

0,20 m
N tc 851,12

áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:
tc
p max
min



N tc
l.b

(1

851,12 6.0, 20
6e
1
)=

1,8 x 2, 4
2
l

ptc
max 315,23 kPa
ptc
min 78,81 kPa > 0
tc
tc
p max
p min
315,23 78,81
p

197, 02 kPa
2
2
tc
tb

Ta có:
ptc
max 315,23 kPa < 1,2.R = 1,2. 269,43 = 323,32 kPa
p tctb 197,02 kPa < R = 269,43 kPa
Vậy kích thớc đáy móng lb = 1,8x2,4 m thoả mãn điều kiện
áp lực dới đáy móng.
1.4.2. Kiểm tra điều kiện biến dạng
Do móng có bề rộng nhỏ hơn 10 m nên ta có thể kiểm tra

biến dạng theo phơng pháp cộng lún từng lớp phân tố.
ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy móng:
= 17x0,4+1,5x18,2+0,3x21,5= 54,63 kPa
bt
zh
ứng suất gây lún ở đáy móng:
glz0 p tctb bt
z h = 197,02 54,63 = 142,39 kPa
Chia nền đất dới móng thành các lớp phân tố có chiều dày:
hi b/4 = 1,8/4 = 0,45m và đảm bảo mỗi lớp chia ra là
đồng nhất.
Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ
sâu zi :
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 6


Trờng đại học vinh

Thuyết minh đồ án nền
và móng

glz = K0. glz0
K0 tra bảng theo 2z/b và l/b = 2,4/1,8 = 1,33
Độ lún của lớp phân tố thứ i:
gl
gl

.( gl
( gl
zi zi 1).h i
zi zi 1).h i
0,8.
Si =
2.E i
2.E i

Ta có bảng tính ứng suất bản thân và ứng suất gây lún dới
đế móng tại độ sâu hi nh sau:
Điể
glz
gl
bt
2z/b l/b
K0
z
z
m
z
Ei
Si
bt

z
(m)
(kPa)
(kPa)
(kPa)

(m)
0
0
0
1.2 1.000 142.39 54.63 2.606 22000 0.000000
0.4
1
5
0.5 1.2 0.934 132.92 64.31 2.067 22000 0.002253
2
0.9
1
1.2 0.741 105.51 73.98 1.426 22000 0.001951
3
1.35 1.5 1.2 0.535
76.18 83.66 0.911 22000 0.001487
4
1.8
2
1.2 0.379
53.97 93.33 0.578 22000 0.001065
5
2.25 2.5 1.2 0.279
39.73 103.01 0.386 22000 0.000767
6
2.7
3
1.2 0.210
29.90 112.68 0.265 22000 0.000570
7

3.15 3.5 1.2 0.162
23.07 122.36 0.189 22000 0.000433
Tổn
g
0.00852

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 7


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

450

0,000

400

1

1500

-0,450

2

-0,950

-2,45

142,39

54,63
64,31

132,92

73,98
83,66
93,22

3

103,01
112,68
122,36

-2,65

105,51
76,18
53,97
39,73

29,90
23,07

Tại độ sâu 3,5 m kể từ đáy móng có :
glz = 0,189. btz Lấy giới hạn tầng chịu nén là 3,5 m
Độ lún của móng:
S=

7

Si = 0,0085 m < Sgh = 0,08m
i 1

Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn.
1.5.Tính toán độ bền và cấu tạo móng
1.5.1. Chọn vật liệu móng
Dùng bê tông M200 có Rn = 9000kPa ; Rk = 750 kPa
Dùng cốt thép nhóm AII có Ra = 280000 kPa
1.5.2. Xác định áp lực tính toán ở đáy móng
Tải trọng tính toán ở đáy móng:
N tt N 0tt = 770 kN
M tt M 0tt Q 0tt .h m 123 + 92x0,65 = 182,80 kNm
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 8


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Độ lệch tâm:
M tt 182,80
ett tt
0,237 m
N
770

áp lực tính toán ở đáy móng:
tt
p max
min



N tt
l.b

(1

770 6.0, 237
6e tt
1
)=

1,8

x
2,
4
2, 4


l

tt
=283,85 kPa
p max
tt
= 72,62 kPa > 0
p min

ptbtt

tt
tt
pmax
pmin
283,85 72, 62

178, 24 kPa
2
2

1.5.3. Xác định chiều cao móng theo kết cấu bê tông
cốt thép chịu uốn
- Theo tiết diện I-I:

h 0l L

p 0ttb .b tt
0,4.b tr .R n

btt = b = 1,8 m
btr = bc = 0,3 m
l lc
2, 4 0, 4
1 m
L=
=
2
2
tt
tt
(p max
p min
).L
tt
tt
p1 p max
l
= 283,85tt
p ob


(283,85 -72,62)x1
195,84 kPa
2, 4

tt
( p max
p1tt ) 283,85 195,84 239,85
=
kPa
2
2

h0 1

239,85x1,8
0,63 m
0,4.9000.0,3

- Theo tiết diện II-II:
p 0ttb .l tt
h 0b B
0,4.l tr .R n
ltt = l = 2,4 m
ltr = lc = 0,4 m
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 9


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

b bc
1,8 0,3
0, 75 m
=
2
2
tt
pob
ptt
tb 178,24 kPa

B=

h0b 0, 75.

178,24x2,4
0,55 m
0,4.9000.0,4

I

Pmin

P1

II

Pmax

I

Ptb
II

Chiều cao làm việc của móng: h0 = max (h0l , h0b) = 0,63 m.
Dùng bê tông lót móng dày 100mm nên chọn chiều dày lớp bảo
vệ cốt thép:
abv = 0,03 m
Chiều cao móng:
hm = h0 + abv = 0,63 + 0,03 = 0,66 m 0,65 m hgt
Chọn hm = 0,65 m đúng bằng chiều cao móng giả thiết.
1.5.4. Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc
thủng
Điều kiện kiểm tra:
Nct 0,75.Rk.btb.h0
l l c 2h 0
2, 4 0, 4 2.0,62
0,38 m
Lc =
=
2
2
tt
tt
( p max
p min
).L c 283,85 - (283,85 -72,62).0,38

=
=250,41 kPa

2, 4
l
Diện tích chọc thủng:
Fct Lc.b = 0,38.1,8 = 0,684 m2

p1ttc



tt
p max

tt
(p max
p1ttc ) 0,684 . 283,85 72, 62
Nct = Fct.
=
= 121,91 kN
2
2

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 10

Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

b c b d b c (b c 2.h 0 )

b c h 0 = 0,3 + 0,62 = 0,92 m
2
2
0,75.Rk.btb.h0 = 0,75.750. 0,92. 0,614 = 320,85 kN
btb =



Có: Nct = 121,91 kN < 0,75.Rk.btb.h0 = 320,85 kN chiều cao
móng thoả mãn điều kiện chọc thủng.
1.5.5. Tính toán cốt thép móng
Mômen ứng với mặt ngàm I - I:
M I b.L2 .

tt
(2 pmax
p1tt ) 1,8 x12 (2 x 283,85 195,84)

= 229,06 kNm
6
6

Diện tích cốt thép chịu mô men MI :
FaI

MI
229,06

0,00148 m2 = 14,8 cm2
0,9.h0 .Ra 0,9.0,614.280000

Với h0 = hm - abv -

1gt

= 0,65 - 0,03 - 0,006 = 0,614 m
2
Chọn 1412 có Fa=15,834 cm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là:
b 2(a bv 15) 1800 2.(30 15)
132 mm
a=
=
14 1
n1
Chọn a = 130 mm
Chiều dài của một thanh là: l 2a bv = 2400 - 2.30 = 2340 mm
Mô men ứng với mặt ngàm II - II:
(b bc )2 tt 2, 4 x(1,8 0,3) 2 x178, 24
M II l.
. ptb

= 120,31 kNm
8
8

Diện tích cốt thép chịu mô men MII là.
FaII

M II
120,31

0,00079 m2=7,9 cm2
'
0,9.ho .Ra 0,9 x0,603x280000

Với h0 = hm - abv - 1 -

1gt
2

= 0,65 - 0,03 - 0,012 - 0,005 =

0,603 m
Chọn 1310 có Fa=10,21 cm2
Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là:
l 2(a bv 15) 2400 2.(30 15)
192 mm
a=
=
13 1
n 1

Chọn a = 190 mm
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 11


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Chiều dài của một thanh là: b 2a bv = 1800 - 2.30 = 1740 mm
c ấu t ạ o mó ng
TL:1/25

4ỉ20

3

ỉ8a150

1
13ỉ10
a190

2
650

1

100

4

450

1
14ỉ12
a130

1550

-0,450

2650

450

0,000

-2,650

100

200

100

mặt c ắt 1-1
100

TL:1/25

400

100

100

ỉ8a150

100

400

1600
100

100

100

4ỉ20

14ỉ12
a130

2400

1

100

13ỉ10
a190

2

2. Phơng án móng cọc
3.1.Chọn loại cọc, kích thớc cọc và phơng pháp thi công
cọc

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 12


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Thiết kế móng cọc của nhà khung bê tông cốt thép có tờng
chèn. Tiết diện cột 0,60,4. Nền nhà cốt 0,00 tôn cao hơn

mặt đất thiên nhiên 0,45m.
Tải trọng thiết kế ở đỉnh đài:

N 0tt 2070

kN

;

M 0tt 248

kNm ; Q0tt 124 kN
Điều kiện địa chất gồm:
- Lớp đất trồng trọt có chiều dày 0,4 m
- Lớp sét có chiều dày 1,5 m ; có I L = 0,944 là sét trạng thái
chảy, E = 5000 kPa
- Lớp sét pha có chiều dày 8m có IL = 0,28 là sét pha ở
trạng thái dẻo, cứng, E=22000 kPa.
- Lớp sét pha có chiều dày 10m có IL = 0,28 là sét pha ở
trạng thái dẻo, cứng, E=12000 kPa.
Với tải trọng và cấu tạo địa tầng các lớp đất nh trên, dự
định dùng cọc bê tông cốt thép đặt vào lớp đất thứ 3 để tận
dụng sức kháng lớn ở đầu mũi cọc của lớp đất này.
Đặt đáy đài tại cốt -1,5m nằm trong lớp sét 0,95m. Dùng
cọc dài 8m; tiết diện 0,3 0,3m ; bê tông cọc mác 200.
Cốt thép dọc trong cọc đợc tính toán để chịu mô men do
trọng lợng bản thân gây ra khi vận chuyển và cẩu lắp.

Móc cẩu

Bố trímóc cẩu

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 13


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

q

0,0214ql2

0,0215ql2

Sơđ
ồ tính cọc khi vận chuyển

q

0,0214ql2

0,0683ql2

Sơđ
ồ tính cọc khi cẩu lắ
p

Bố trí cốt thép cọc đối xứng.
Tổng diện tích cốt thép dọc:

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 14


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

2.M max
R a (d 2a)

Fa =

Dùng cốt thép nhóm AII có Ra = 280000 kPa.
Lớp bê tông bảo vệ cốt thép dọc abv = 0,025m. Giả thiết a =
0,04m (ứng với chọn cốt thép đờng kính = 12mm).
Mmax = 0,0683ql2
Với q = 1,5.n.bt.Fcọc = 1,5.1,1.25.d2 = 41,25d2

(1,5: hệ số động lực)
Mmax = 0,0683. 41,25d2 .l2 =2,817 d2.l2
Trong đó: d - chiều dài cạnh cọc, d = 0,3 m
l - chiều dài của cọc, l = 8m
2.2,817.0,32.82
Fa =
= 0,000527 m2 = 5,27cm2
280000(0,3 2.0, 04)



Chọn 414 có Fa= 6,15 cm2
Cọc đợc hạ xuống bằng búa Điêzen, không khoan dẫn. Vì
móng chịu mô men khá lớn nên ta ngàm cọc vào đài bằng cách
phá vỡ một phần bê tông đầu cọc cho trơ cốt thép dọc trên
đoạn 20. = 20.14 = 280mm lấy là 0,30m và ngàm thêm phần
đầu cọc cha bị phá bê tông vào đài một đoạn 0,15m. Vậy độ
dài thực của cọc tính từ đáy lớp lót là 7,45 m.
c hi t iết c ọ c
TL: 1/15
7

B? N
THẫP

4 lu ?i ỉ6
a50

ỉ6
a75

2

1

3

múc c?u
ỉ12

2

4

ỉ6
a200

A
4ỉ14

3

1

3

ỉ6
a75

6

c?t dai xo?n
ỉ6 a50

ỉ22
5 L=600

300

3
3
1
120

1650

2

1650

1800(ỉ6 a75)

300

ỉ60

4
70 50

1800 (ỉ6 a75)

4400
8000

mặt c ắt 1-1

mặt c ắt 2-2

hh=10

4ỉ14 1

10

hàn cốt thép vớ i bản hộp

mặt c ắt 3-3

TL:1/10

c hi t iết a

TL:1/2

4ỉ14

1

TL:1/10

30

TL:1/10

cốt đ
ai xoắ
n

đờng hàn

ỉ6 a50

hh=8



260

10

30

240
300

30

hàn đắ
p
Hh=1010

30

180

3.2. Xác định sức chịu tải của cọc đơn
- Sức chịu tải của móng đơn theo vật liệu làm cọc.
Sinh viên thực
hiện :

6
ỉ22
L=600
ỉ60

300

ỉ6
a200

240
300

3

10

260

260x120x10

Nguyễn thanh phong
Trang 15

300

70

50

8

5

8


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Pv = .(Rb.Fb + Ra.Fa)
Cọc không xuyên qua đất sét yếu, bùn, than bùn do đó lấy: =
1
Bê tông M200 có:
Rb = Rn = 9000 kPa ;
Cốt thép AII có:
Ra = 280000 kPa ; Fa = 4,524.10-4 m2

Pv = 1.(9000x0,3x0.3 + 28x104x6,15x10-4 ) = 982,2 kN
- Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền:
Chân cọc tỳ lên lớp sét pha nên cọc làm việc theo sơ đồ cọc
ma sát.
n

Pd m.(m R .R.F U. m fi .f i .l i )
1

m = 1 cọc lăng trụ, mũi cọc tỳ vào sét pha.
mR = 1; mf = 1 hạ cọc bằng cách đóng cọc đặc bằng búa
điêzen.
Chia đất nền thành các lớp đồng nhất nh hình vẽ (chiều
dày mỗi lớp này 2m). ở đây zi và H tính từ cốt thiên nhiên, vì
tôn nền 0,45m < 3m.
Cờng độ tính toán của ma sát giữa mặt xung quanh cọc và
đất bao quanh fi đợc tra theo bảng.

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 16


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

450

0,000

400

1

Nhóm đất trồng trọt

1500

-0,450

2

Nhóm đất sét

-0,950
-1,50

Nhóm đất sét pha

8000

3

-9,050

li
(m)
Sét
0.75
2
2
Sét pha
2
0.7
Lớp đất

zi
(m)
1.9
3.9
5.9
7.9
8.6

fi
mf.li.zi mf.li.zi
(kPa) (kNm) (kNm)
4
3
39
78
43
86
286.5
44

88
45
31.5

H = 8,6 m tra bảng đợc R = 3660 kPa.
Pd = 1x(1x3660x0,3x0,3 + 4x0,3x 286,5) = 673.2 kN
Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền:
Pd'

Pd 673,2

= 480,85 kN
Kd
1, 4

Kd = 1,4 hệ số an toàn đối với đất
Sức chịu tải tính toán của cọc:
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 17


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Pctt = min(Pv , Pd' ) = Pd' = 480.85 kN
3.3. Xác định số lợng cọc và bố trí cọc trong móng
áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực
đầu cọc gây ra là.
Pctt
480,85
p

= 593,64 kPa
2
(3.d )
(3.0,3) 2
tt

Diện tích sơ bộ đế đài là
N 0tt

Fd

p tt tb .(h

htn
).n
2



2070
593.64 20.(1, 05

0, 45
= 3,67 m2
).1,1
2

Trọng lợng của đài và đất trên đài
N dtt n.Fd .(h

htn
0, 45
). tb 1,1x3, 67 x(1, 05
) x 20 = 102,94 kN
2
2

Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là
N tt N 0tt N dtt 2070 + 102,94 = 2172,94 kN
Số lợng cọc sơ bộ là
nc

N tt 2172,94

= 4,52 cọc
Pctt
480,85

550

400

1600

550

250

100

Để kể đến ảnh hởng của mômen lấy số cọc nc = 6.
Chọn sơ bộ kích thớc đài cọc là 2,4.1,6m (diện tích là 3,84
m2 xấp xỉ diện tích sơ bộ là 3,67 m2).
Bố trí mặt bằng cọc nh hình vẽ.

100

250

600

250
100

Sinh viên thực
hiện :

950

950
2400

Nguyễn thanh phong
Trang 18

250
100


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

3.4. Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc
Chiều cao đài hđ đợc chọn theo điều kiện chống chọc
thủng. ở đây có thể sơ bộ chọn hđ từ điều kiện đáy tháp
chọc thủng vừa trùm hết cạnh ngoài các cọc biên. Khi đó phản
lực các cọc đều nằm trong đáy tháp chọc thủng, lực chọc

h1

hd
h2

thủng = 0 chiều cao đài thoả mãn.
Khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngoài các cọc biên theo
cạnh dài có:
lđ = 2.(C+h2) + lcột
l l
2, 4 0, 6

0,3
(0, 25
) = 0,8 m

h2l = d cột C =
2
2
2
Tơng tự khi đáy tháp chọc thủng trùm hết cạnh ngoài các cọc
biên theo cạnh ngắn điều kiện là:
b bcột
1, 6 0, 6
0,3
(0, 25
) = 0,4 m

h2b = d
C =
2
2
2

h2 = max(h2l , h2b) = 0,80 m
Chiều cao đài chọn sơ bộ:

hđ = h1 + h2 = 0,15 + 0,80 = 0,95 m
Với h1 là chiều sâu cọc ngàm vào đài.

C

h2

lc
ld

h2

C

3.5. Kiểm tra điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy
biên
Diện tích đế đài thực tế:
Fd = 1,6x2.4 = 3,84 m2
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 19


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Trọng lợng tính toán của đài và đất trên đài là.
N dtt n.Fd' .(h

htn

0, 4
). tb 1,1x3,84 x(1,05
) x 20 = 107,71 kN
2
2

Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài là.
N tt N 0tt N dtt 2070 + 107,71 = 2177,71 kN
Mô men tính toán xác định tơng ứng với trọng tâm diện tích
các cọc tại mặt phẳng đế đài:
M tt M 0tt Q0tt .hd 248 124 x0,95 = 365,8 kNm
Lực truyền xuống các cọc dãy biên là.
tt
max
min

P

tt
N tt M y .xmax 2177,71 365,8 x0,95
' 4


nc
6
4.0,952
2
xi
1

tt
Pmax
459,21 kN
tt
Pmin
266,69 kN > 0 Cọc không bị nhổ.

Trọng lợng tính toán của cọc kể từ đáy đài:
Qc = 0,3x0,3x(8- 0,3-0,15)x25x1,1 = 18.69 kN
tt
Có Pmax
+ Qc = 459,21 + 18,69 = 477,90 kN < Pctt = 480,85 kN

Thoả mãn điều kiện lực max truyền xuống cọc dãy biên.
3.6. Kiểm tra nền móng cọc theo TTGH 2
3.6.1. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng quy ớc
Độ lún của nền móng cọc đợc tính theo độ lún của nền khối
móng qui ớc abcd.

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 20


ThuyÕt minh ®å ¸n nÒn

Trêng ®¹i häc vinh

vµ mãng
±0,000

400

1

1500

450

a

2

b

-0,450
-0,950

Nhãm ®
Êt trång trät

-1,50

Nhãm ®
Êt sÐt

Nhãm ®
Êt sÐt pha

8000

3

-9,050

d



c

 tb
4

 h 180 x 0, 75  240 x6, 7
tb  � i i 
 23, 40
h
0,
75

6,
7
�i





tb 23,40

 5,850
4
4

ChiÒu dµi cña ®¸y khèi qui íc:
LM = L + 2.H.tg
0,3
LM = 2,4 - 2.(0,25 ) + 7,45.tg(5,850) = 2,96 m
2
BÒ réng ®¸y khèi qui íc:
BM = B + 2.H.tg
0,3
BM = 1,6 - 2.(0,25 )+ 7,45.tg(5,850) = 2,16 m
2
Träng lîng tiªu chuÈn cña khèi mãng qui íc tõ ®¸y líp lãt trë lªn:

Sinh viªn thùc
hiÖn :

NguyÔn thanh phong
Trang 21


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

N1tc L M .B M .(h

h tn
).tb =
2

2,96x2,16x(1,05

+

0, 45
)x20
2

=

163,04 kN
Trọng lợng riêng trung bình của đất từ đáy lớp lót đến chân
cọc:
i hi = 18,2x0,75 21,5 x6, 7 = 21,17 kN/m3
'II
0, 75 6, 70
hi
Trọng lợng khối móng quy ớc phần dới lớp lót cha kể bê tông cọc:
N 2tc ( LM .BM 6. f c ). II' .hi

= (2,96x2,16 - 6.0,32)x21,17x(0,75+6,7) = 923,21 kN
Trọng lợng cọc trong phạm vi khối móng quy ớc:

N ctc 6 xf c hi x 25 = 6x0,32x7,45x 25 = 100,58 kN

Trọng lợng khối móng qui ớc:
tc
N qu
N1tc N 2tc N ctc 163,04+923,21+100,58 = 1186,83 kN

Trị tiêu chuẩn lực dọc xác định đến đáy khối qui ớc:
tc
N tc N 0tc N qu
1725 + 1186,83 = 2911,83 kN

Mô men tiêu chuẩn tơng ứng trọng tâm đáy khối qui ớc:
M tc M 0tc Q0tc.(hd l cọc 0,25 0,15)
= 206,67 + 103,33x(0,95 + 8 - 0,3 - 0,15) = 1084,98 kNm
Độ lệch tâm:
M tc 1084,98
e tc = 2911,83 = 0,373 m
N
áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ớc:
tc

tc
p max
min



N tc
6.e tc

2911,83
6.0,373
x (1
)

(1
)
2,96x2,16
2,96
L M .B M
LM

ptc
max 799.77 kPa
ptc
min 111,12 kPa
p tctb

tc
tc
p max
p min
799, 77 111,12

455,45 kPa
2
2

áp lực tính toán của đất ở đáy khối qui ớc:
m .m

R M 1 2 (1,1.A.BM .II 1,1.B.H M .'II 3.D.cII )
K tc
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 22


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

Ktc = 1
m1 = 1,2 cho nền là sét pha có IL = 0,28 < 0,5.
m2 = 1 sơ đồ kết cấu của công trình là mềm.
= 24o tra bảng đợc A = 0,72 ;
B = 3,87 ;
D
=
6,45
Chiều cao của khối móng qui ớc lấy đến cốt thiên nhiên:
HM = 8,60 m
Trọng lợng riêng của đất ở đáy khối móng quy ớc:
II = 21,17 kN/m3
Trọng lợng riêng trung bình của đất từ đáy móng quy ớc đến
cốt thiên nhiên:
'II

i hi = 17 x0, 4 18, 2 x1,5 21,5x6, 7
Hy

RM

8, 6

= 20,71 kN/m3

=

x(1,1x0,72x2,16x21,17+1,1x3,87x8,6x21,71+3x6,45x12)
1275,86 kPa

1,2.1
1
=

Có: ptc
max 799,77 kPa < 1,2.RM = 1,2x1275,86 = 1531,03 kPa
p tctb 455,45 kPa < RM = 1275,86 kPa
Vậy thoả mãn điều kiện áp lực dới đáy móng quy ớc.
3.6.2. Kiểm tra điều kiện biến dạng
ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy lớp đất trồng trọt:
bt
z0,9 = 17x0,4 = 6,8 kPa
ứng suất bản tại cao độ đáy lớp đất sét:
bt

z1, 6 = 6,8+ 18,2x1,5 = 41,1 kPa
ứng suất bản thân của đất ở cao độ đáy móng quy ớc:
zbt H M 8,6 = 41,1+21,5x6,7 = 178,15 kPa

ứng suất gây lún ở đáy móng quy ớc:
tc
bt
gl
z0 ptb zHM = 455,45 178,15 = 277,30 kPa

Chia nền đất dới móng quy ớc thành các lớp phân tố có chiều
dày:
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 23


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

hi

và móng

bM 2,16

= 0,54m và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng

4
4

nhất
Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng quy ớc thì ứng suất gây lún ở
độ sâu zi:
glz = K0. glz0
l

2,96

K0 tra bảng theo 2z/b và b 2,16 1,37
Độ lún của lớp phân tố thứ i:
gl
gl
.( gl
( gl
zi zi 1).h i
zi zi 1).h i
0,8.
Si =
2.E i
2.E i

Điể
m
0
1
2
3

4
5
6
7
8

z
(m)
0
0.5
4
1.08
1.3
1.84
2.38
2.92
3.46
4

(kPa)
0.00 1.37 1.000 277.30

(kPa)
178.15

glz
Ei
Si
btz
(kPa)

(m)
1.557 22000 0.000000

0.50
1.00
1.20
1.70
2.20
2.70
3.20
3.70

189.76
201.37
206.10
216.41
226.73
237.04
247.36
257.67

1.41
1.051
0.915
0.564
0.44
0.316
0.235
0.174

2z/b

l/b

1.37
1.37
1.37
1.37
1.37
1.37
1.37
1.37

K0

gl
z

0.965 267.59
0.763 211.58
0.680 188.56
0.440 122.01
0.360
99.83
0.270
74.87
0.210
58.23
0.162
44.92

bt
z

22000
22000
22000
12000
12000
12000
12000
12000
Tổn
g

Tại độ sâu 4 m kể từ đáy móng quy ớc có
glz = 0,174 btz Lấy giới hạn tầng chịu nén là 4 m.
Độ lún của móng:
S=

8

Si = 0,024 m < Sgh = 0,08 m
i 1

Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối giới hạn.

Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 24

0.004458
0.003921
0.003274
0.004659
0.003328
0.002620
0.001997
0.001547
0.024256


Thuyết minh đồ án nền

Trờng đại học vinh

và móng

450

0,000

400

1

Nhóm đất trồng trọt

1500

-0,450

2

Nhóm đất sét

-0,950
-1,50

8000

Nhóm đất sét pha

3

-9,050

178,15

277,30
267,59
211,58

206,10
122,10
99,83
74,87
58,23

257,67

44,92

3.7.Tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc
3.7.1. Chọn vật liệu đài cọc
Dùng bê tông M200 có Rn = 9000kPa ; Rk = 750 kPa
Sinh viên thực
hiện :

Nguyễn thanh phong
Trang 25