Tài liệu Giáo trình xây dựng _Phần 3 docx

GVHD:TRẦN QUANG HỘ PHẦN NỀN MÓNG


SVTH: NGUYỄN NGỌC HẢI - 1-





PHẦN III
Nền Móng



TÀI LIỆU THAM KHẢO :

+ Nền và móng : Chủ biên Lê Đức Thắng
+ Thiết kế và tính tốn móng nơng: Vũ Cơng Ngữ
+Những PP Xây dựng cơng trình trên nền đất yếu: Hồng Văn Tân
+ Giáo trình nền móng Thạc sĩ Châu Ngọc An
+ Cơ học đất Chủ biên Nguyễn văn Q
+ Bài tập cơ học đất : Vũ Cơng Ngữ
+ TK và TC xây dựng (TCXD205-1998)
+ Kỹ thuật nền móng ( Tập 1) Biên dịch Nguyễn Cơng Mẫn
GVHD:TRẦN QUANG HỘ PHẦN NỀN MÓNG


SVTH: NGUYỄN NGỌC HẢI - 2-


B. CÁC PHƯƠNG ÁN MĨNG

Về mặt địa chất cơng trình tại khu vực xây dựng phía trên mặt có lớp cát vừa
trạng thái chặt đến bời rời bề dày 1,2 m đến 1,7 m , sau đó là lớp bùn sét pha có lẫn
hữu cơ hoặc ít hữu cơ ở cuối lớp này có lẫn ít ,chiều dày của lớp này là18.9m .Do lớp
đất yếu khá dày nên phải có biện pháp gia cố nền(giếng cát,cọc cát…) hoặc trực tiếp
đưa tải trọng cơng trình xuống lớp đất chịu tải tốt(cọc đóng,cọc ép,cọc khoan nhồi…)

Sau đây là 3 phương án móng có thể đáp ứng được u cầu của địa chất:
- Phương án 1 : Móng cọc ép
- Phương án 2: Móng cọc khoan nhồi
- Phương án 3 : Móng bè trên nền được gia cố bằng giếng cát.
- Dựa vào kết quả nội lực giải khung và diện truyền tải ta chia móng ra làm 4 loại
móng: M1, M2, M3 .
-Tùy từng trường hợp mà ta chọn cặp nội lực thích hợp thường là 1 trong 2 cặp
1. | N
min
| , M
tư
& Q
max
.
2. |M
max
| , N
tư
& Q
max
.
- Tải trọng mà ta giải khung được là tải trọng tính tốn.Muốn có tải trọng tiêu chuẩn
thì phải chia cho hệ số vượt tải là 1,15

LỰC DỌC(T) MOMENT(Tm
)
LỰC
CẮT(T)
LOẠI
MĨNG
N
tt
N
tc
M
tt
M
tc
Q
tt
Q
tc
M
1

M
2

M
3

M
4

PHƯƠNG ÁN I:
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ
MĨNG CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP
(THI CƠNG BẰNG CÁCH ÉP CỌC)

CHỌN CỌC CHIỀU DÀI CỌC, CẠNH CỌC :
Do cấu tạo địa chất , đảm bảo khả năng chịu lực =>cho cọc cắm vào lớp 4 một
đoạn 2m (cọc ở cao trình 29m ).
GVHD:TRẦN QUANG HỘ PHẦN NỀN MÓNG


- Chọn cọc có tiết diện ngang 30 x 30 (cm)
- Bê tơng B 200 ; R
n
= 90 (kg/cm
2
).
- Chiều sâu chơn móng tính từ mặt đất tự nhiên là 1.5m
Chiều dài cọc = (cao trình đặt mũi cọc -sâu chơn móng+đoạn ngàm vào đài)
= 29 -1.5 + 0.5 = 24m
- Chọn coc chế tạo săn,mổi coc dài 8m, cọc vng cạnh 25x25 cm
2

.
- Đoạn ngàm vào đài : 0.5 m (gồm đoạn chơn vào đài 10 cm, đoạn đập đầu
cọc 40 cm ).
SƠ BỘ CHỌN DIỆN TÍCH CỐT THÉP:
- Chọn cốt thép trong cọc 4 φ 16 ; R
a
= 2800 kg/cm
2

- Mũi cọc được gia cường thêm thép dọc f 20, thép đai ở hai đầu được bố trí
bước đai 5 ÷10cm đoạn giữa bố trí thưa hơn 5 ÷ 20cm
TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
1.theo vật liệu làm cọc:
P
VL
=
ϕ
x m (R
n
x A

+ R
n
x F
at
)
= 0.81x1( 900x0.3x0.3 + 28000x8.07x10
-4
) = 83.845 (T)
ϕ

: hệ số uốn dọc (=0.81)
2.
theo đất nền:(TCVN 205-1998)
SVTH: NGUYỄN NGỌC HẢI - 3-
Q
a
=
tc
tc
K
Q

Trong đó :
+ K
tc

hệ số an tồn lấy bằng 1.4
+ Q
tc
= m (m
R
xq
p
x A
p
+ u∑ m
f
x ƒ
si
x

l
i
)
+ m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1
- m
R
,m
f
: Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên cọc có kể
đến phương pháp hạ cọc đến sức chống tính tốn của đất (tra bảng A.3 : TCX
D 205 : 1998) => m
R
= 1.2 ; m
f
=1 .
- q
p
: Cường độ chịu tải ở mũi của cọc (tra bảng A1 TCVN 205-1998)
=>q
p
=220 T/m
2
(sét cứng đến nữa cứng độ sâu 25m).
- A
p
: Diện tích mũi cọc
A
p
= (0.3 x 0.3) = 0,09 m

2
- u : Chu vi tiết diện ngang cọc = 4 x 0.3 = 1.2 m
- l
i
: chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên của cọc (chiều dày mỗi lớp <
2m).

STT Độ sệch B f=
si
L
i
l
i
f
i
Z
1 1.92 0.4 2 0.8 2
2 0.6 2 1.2 4
3 0.6 2 1.2 6
4 0.6 2 1.2 7.7
5 1.52 0.6 2 1.2 9.4
3 0.6 2 1.2 11.4
4 0.6 2 1.2 13.4
5 0.6 2.2 1.32 15.5
6 0.98 0.6 2.2 1.32 17.7
GVHD:TRẦN QUANG HỘ PHẦN NỀN MÓNG


7 0.48 3.22 2 6.44 19.8
8 3.31 2 6.62 21.8

9 3.39 2.2 7.458 23.9
31.158
(đã thống kê các lớp đất).
* f
si
: Cường độ chịu tải mặt bên của cọc ( tra bảng A2 TCVN 205-1998)
Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc ma sát :
Q
tc
= m x (m
R
x q
p
x A
p
+ u∑ m
f
x ƒ
si
x

l
i
)
= 1(1.2x220x0.09 + 1.2x31.158) = 61.15 (T/m
2
)
Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lí :
4.1
15.61

=
tk
tc
Q
= 43.678 T

Vậy ta có : P
VL
= 83.845 T ; Q
a
cl
= 43.678 T
Chọn Q
TK
= min(P
VL
; Q
a
cl
) = Q
a
cl
= 43.678 T để tính tốn
XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC TRONG ĐÀI
1.móng M1:
N
c
=
5.4
53.36

04.163
2.1. ==
∑
a
tt
Q
N
β
(cọc)
Ỉ bố trí 6 cọc(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các
cọc là 3d =0.9m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là 0.7d =0.21m =>lấy chẵn
bằng 0.25m
- Diện tích thật của đài cọc:
2.3x1.4 = 3.22 m
2
- Trọng lượng đài và đất đắp trên đài :
Q = F
đ
x γ
tbx
x 1.1x h
h
= 3.22 x 2 x1.1x 1.5 = 10.626 T
N
tt
= 163.04 + 10.626 = 173.666 T
2. móng M2 :
N
c
=

54.3
678.43
76.128
2.1. ==
∑
a
tt
Q
N
β
(cọc)
Ỉ bố trí 5 cọc(theo điều kiện chuyển vị ngang đầu cọc), khoảng cách giữa các
cọc là 3d = 0.9m ,khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là >=0.7d =0.21m =>lấy
chẵn bằng 0.25m
- Diện tích thật của đài cọc:
2.3x2.3 = 5.29 m
2
- Trọng lượng đài và đất đắp trên đài :
Q= F
đ
x γ
tbx
x 1.1x h
h
= 5.29 x 2 x1.1x 1.5 = 17.457 T
N
tt
= 128.76 + 17.457 = 146.217 T

KIỂM TRA KHI THIẾT KẾ MĨNG CỌC

I.Kiểm tra lực tác dụng lên cọc
Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc chịu nén và chịu kéo lớn nhất.
Lực tác dụng lên mỗi cọc :
SVTH: NGUYỄN NGỌC HẢI - 4-
GVHD:TRẦN QUANG HỘ PHẦN NỀN MÓNG


SVTH: NGUYỄN NGỌC HẢI - 5-
∑
=
+
±
+
=
n
i
i
x
c
d
tt
y
QxyM
n
QN
Q
1
2
max
min

max

1.móng M1:
N
tt
= 163.04 (T)
M
tt
= 0.245 (T)
Q
tt
= 4.003 (T)
Q
d
= 10.626 (T)

=>Q
max
=
T
x
x
132.30
9.04
9.0003.4245.0
6
626.1004.163
2
=
+

+
+

Q
max
+ P
cọc
= 30.132 + 1.1 x 2.5 x 0.09 x 24
= 30.132 + 5.94 = 36.072 < Q
a
= 43.678 T
=>Q
min
=
T
x
x
757.27
9.04
9.0003.4245.0
6
626.1004.163
2
=
+
−
+
>0

2.móng M2:

N
tt
= 128.76 (T)
M
tt
= 5.788 (T)
Q
tt
= 3.124 (T)
Q
d
= 17.457 (T)
=>Q
max
=
T
x
x
898.31
9.04
9.0124.3788.5
5
457.1776.128
2
=
+
+
+

Q

max
+ P
cọc
= 31.898 + 1.1 x 2.5x0.09 x 24 = 37.838 T < Q
a
= 43.678 T

=>Q
min
=
T
x
x
6.26
9.04
9.0124.3788.5
5
457.1776.128
2
=
+
−
+
>0

II.
Kiểm tra áp lực đáy móng khối quy ước :
(TTGH II – TÍNH THEO TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN).
1. móng M1:
a.

Góc ma sát trong trung bình của các lớp đất trong móng khối qui ước :
tb
tc
ϕ
=
∑
=
Σ
n
i
i
tc
i
hi
l
1
.
ϕ

Trong đo : ϕ
2
= 8
0
; l
2
= 7.4m
ϕ
3
= 8.3
0

; l
3
= 8.2m
ϕ
4
= 15.4
o
; l
4
= 2.2m
ϕ
5
= 12
0
; l
5
= 6.2m

⇒
0
733.9
2.62.22.84.7
2.6122.24.152.83.84.78
=
+++
+++
=
xxxx
tc
tb

ϕ


b. Diện tích đáy móng khối qui ước: