Báo Cáo Thực Tập Cơ học đất Nền móng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠ HỌC ĐẤT – NỀN MÓNG Đề số : IV – Giáo viên hướng dẫn Sinh viên Lớp : NHỮ VIỆT HÀ : NGUYỄN THỊ TUYẾT MAI : xây dựng CTN&Mỏ k53 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai MỞ ĐẦU Cơ học đất, móng cơng trình hai mơn học thiếu sinh viên khoa công trình trường đại học kỹ thuật.Hiểu biết sâu sắc đất nền,về trình học xảy tác dụng tải trọng để từ thiết kế giải pháp móng hợp lý yêu cầu bắt buộc kỹ sư xây dựng.các kỹ sư địa chất cơng trình – địa kỹ thuật Trong chương trình đào tạo trường Đại học Mỏ- Địa chất sinh viên ngành xây dựng cơng trình ngầm mỏ, ngồi việc học lớp giáo trình Nền Móng cịn có đồ án mơn học,nó giúp cho sinh viên :  Củng cố kiến thức học vận dụng vào công việc cụ thể  Biết bước thực việc thiết kế kiểm tra móng  Làm sở giúp cho sinh viên hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp sau Với mục đích thầy giáo giao cho sinh viên đề tài với yêu cầu nhiệm vụ khác Sau thời gian làm việc nghiêm túc với hướng dẫn tận tình thầy Nhữ Việt Hà, tơi hồn thành đồ án mơn học với nội dung sau :  Mở đầu  Đề  Chương I : thiết kế móng  Chương II : kiểm tra ổn định trượt sâu  Chương III : xác định tải trọng giới hạn  Chương IV : tính độ lún cuối  Kết luận Tuy nhiên kiến thức hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án cịn nhiều sai sót Rất mong nhận sét, đánh giá góp ý thầy Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Đề : Cho mố cầu có kích thước 5x7m, chịu tác dụng tải trọng tâm nghiêng với phương thẳng đứng góc δ = 5̊ tải trọng ngang H Mố cầu đặt đất gồm lớp :  Lớp : sét pha dẻo cứng dày 6m  Lớp : sét cứng dày vô tận Tải trọng P = 950 T H = 40 T Các tiêu lý lớp lớp cho theo bảng sau : Lớp sét pha dẻo cứng k.lg thể Hệ tích TN số Hệ Lớp sét cứng số Góc rỗng nén lún 0 a (T/m ) cm / ma sát (độ) Lực k.lg thể Hệ số Hệ dính kết tích TN rỗng nén lún C 0 a Kg/cm (T/m ) cm / kg 1,90 0,700 0,021 số Góc ma sát Lực dính kết C (độ) Kg/cm 18 0,50 kg 18 0,29 2,02 0,604 0,017 5m H  P 1m 6m Sét pha dẻo cứng Sét cứng Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai CHƯƠNG I : THIẾT KẾ MÓNG Căn vào tiêu lý lớp đất phía điều kiện làm việc cơng trình, điều kiện kinh tế kỹ thuật nên tơi định chọn loại móng đơn cứng hữu hạn Ta đặt móng lớp sét cứng.Chiều rộng móng tính sơ theo phương trình bậc sau : Trong Với xác định cách tra bảng theo góc nội ma sát φ -Lớp sét cứng có φ = 18̊ tra bảng ta có : -Chọn chiều sâu chơn móng h = 6m Ta có : Thay vào phương trình bậc ta b = 4,3 < cần chọn lại b Do móng móng đơn cứng hữu hạn nên : Xây dựng CTN&Mỏ k53 Chọn Nguyễn Thị Tuyết Mai = 2m Chọn b = 10m (thoả mãn ) Khi thiết kế móng đơn cột ta cần ý : Điều kiện chịu lực Sơ đồ chịu lực : H 1m P G h h maximin b a  Sức chịu tải đất : cơng trình cầu cống ta dùng công thức Xây dựng CTN&Mỏ k53 Trong R’ ,k Nguyễn Thị Tuyết Mai ,k hệ số tra theo bảng với đất sét cứng = 0,604 có = 78,41 ( T/m R’ = 495 ) (thoả mãn )  Kiểm tra  Kiểm tra Trong G - trọng lượng móng đất móng G= - mơmen tiêu chuẩn lấy trọng tâm móng = w mơmen chống uốn móng thoả mãn  Kiểm tra =  Kiểm tra thoả mãn thoả mãn Vậy với kích thước móng chọn hồn tồn thoả mãn điều kiện chịu lực Tính bê tơng cốy thép: - Chiều dày làm việc bê tông Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Trong cường độ kháng cắt bêtông.Chọn bê tông mác 200# móng chịu ép uốn nên ta lấy = 100 M hệ số làm việc móng, lấy m = - Tính cốt thép : Mơmen phản lực gây tính theo cơng thức : Trong Vậy ưng suất tiêu chẩn mép cột phía có Diện tích cốt thép theo chiều cạnh móng: Xây dựng CTN&Mỏ k53 Với Nguyễn Thị Tuyết Mai tổng diện tích cốt thép theo cạnh a,b m,m h hệ số làm việc bê tông cốt thép lấy chiều cao làm việc bê tông Nếu lấy chiều dày lớp bê tông bảo vệ e = 0.04 m ta có : - cường độ chịu kéo cốt thép lấy 1800 kG/cm Vậy ta có - Số cốt thép theo chiều cạnh móng : Chọn thép 22 có f = 3,801 cm Ta có : thanh - Khoảng cách cốt thép : Ta chia móng làm bậc : - Bậc : h - Bậc : - Bậc : Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Vậy ta có sơ đồ bố trí cốt thép vào móng sau : d h cm 4cm a Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai b 10 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Vậy : = 12,2 (158,03 + 152,2 ) = 3785 ( T.m ) = 12,2.162,35 + 83.5,5 + 40.0,5 = 2457 ( T.m ) Hệ số ổn định trượt : = 1,5 Tâm trượt : có R = 12,5 m cách mặt đất m chia tương tự ta Tâm trượt 22 mảnh Mảnh 10 11 12 13 14 15 16 17 sin cos tg 4.5 0.65 0.76 3.05 0.325 0.5 1.11 2.92 15.25 11 0.59 0.81 2.47 0.325 0.5 2.89 6.49 12.35 14.47 0.51 0.86 1.76 0.325 0.5 4.04 7.38 8.8 17.09 0.47 0.88 1.27 0.325 0.5 4.89 8.03 6.35 20.01 0.39 0.92 1.25 0.325 0.5 5.98 7.8 6.25 21.77 0.28 0.96 1.12 0.325 0.5 6.79 6.09 5.6 22.65 0.24 0.97 1.11 0.325 0.5 7.14 5.43 5.55 23.08 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 7.42 2.54 5.45 24.11 0.07 1.07 0.325 0.5 7.83 1.69 5.35 23.97 0.03 1.01 0.325 0.5 7.79 0.72 5.05 32.16 0.01 1 0.325 0.5 10.02 0.32 33.47 0.01 1 0.325 0.5 10.88 0.33 33.15 0.03 1.01 0.325 0.5 10.77 0.99 5.05 32.04 0.07 1.07 0.325 0.5 10.41 2.24 5.35 30.87 0.11 0.99 1.09 0.325 0.5 9.93 3.39 5.45 28.69 26.56 0.24 0.28 0.97 0.96 1.11 0.325 1.12 0.325 0.5 0.5 9.04 8.29 6.88 7.43 5.55 5.6 16 Xây dựng CTN&Mỏ k53 18 19 20 21 22 Nguyễn Thị Tuyết Mai 23.11 0.39 0.92 1.25 0.325 0.5 6.91 9.01 6.25 23.03 0.47 0.88 1.27 0.325 0.5 6.59 10.82 6.35 22.72 0.51 0.86 1.76 0.325 0.5 6.35 11.58 8.8 21.45 0.59 0.81 1.47 0.325 0.5 5.65 12.65 7.35 20.47 0.65 0.76 3.05 0.325 0.5 5.06 13.3 15.25 155.78 128.03 157 Vậy : = 12,5 ( 155,78 + 157 ) = 3910 ( T.m ) = 12,5 128,03 + 83.6 + 40.0,5 = 2118 ( T.m ) Hệ số ổn định trượt : = 1,8 Như tâm trượt có hệ số ổn định nhỏ qua kẻ đường thẳng X- X’ song song với mặt bán không gian xác định hệ số ổn định trượt sâu tương sau : ứng với tâm trượt Tâm trượt : 17 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Có R = 9m chia ta 17 mảnh với chiều rộng mảnh 1m ta có : Mảnh 10 11 12 13 14 15 16 17 sin cos tg 4.3 0.59 0.81 2.28 0.325 0.5 1.13 2.53 11.4 10.45 0.52 0.85 2.16 0.325 0.5 2.88 5.43 10.8 13.21 0.43 0.9 1.52 0.325 0.5 3.86 5.68 7.6 16.48 0.37 0.94 1.3 0.325 0.5 5.03 6.09 6.5 19.57 0.34 0.96 1.3 0.325 0.5 6.1 6.65 6.5 20.63 0.27 0.97 1.25 0.325 0.5 6.5 5.57 6.25 21.23 0.15 0.99 1.21 0.325 0.5 6.83 3.1 6.05 22.68 0.04 1.1 0.325 0.5 7.3 0.9 5.5 30.47 0.01 1.09 0.325 0.5 9.9 0.31 5.45 32.15 0.04 1.1 0.325 0.5 10.44 1.28 5.5 31.11 0.15 0.99 1.21 0.325 0.5 10 4.66 6.05 30.78 0.27 0.97 1.25 0.325 0.5 9.71 8.31 6.25 29.54 0.34 0.96 1.3 0.325 0.5 9.21 10.04 6.5 28.76 0.37 0.94 1.3 0.325 0.5 8.79 10.64 6.5 26.68 0.43 0.9 1.52 0.325 0.5 7.81 11.47 7.6 24.34 0.52 0.85 2.16 0.325 0.5 6.72 12.65 10.8 23.13 0.59 0.81 2.28 0.325 0.5 6.08 13.64 11.4 118.29 108.95 126.65 Vậy ta có : = ( 118,29 + 126,65 ) = 2204 ( T.m ) = 9.108,95 + 83.5,5 + 40.0,5 = 1457 ( T.m ) Hệ số ổn định trượt 18 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai = 1,5 : Tâm trượt Có R = 10m ,chia tương tự ta có : Mảnh 10 11 12 13 14 15 16 17 18 sin cos tg 5.21 0.63 0.78 2.14 0.325 0.5 1.32 3.28 10.7 11.02 0.57 0.82 0.325 0.5 2.93 6.28 10 13.45 0.5 0.87 1.5 0.325 0.5 3.8 6.72 7.5 16.77 0.46 0.89 1.43 0.325 0.5 4.85 7.71 7.15 20.12 0.39 0.92 1.35 0.325 0.5 6.01 7.84 6.75 20.97 0.31 0.95 1.27 0.325 0.5 6.47 6.5 6.35 21.47 0.25 0.97 1.2 0.325 0.5 6.76 5.36 23 0.15 0.98 1.12 0.325 0.5 7.32 3.45 5.6 31.26 0.1 0.99 1.1 0.325 0.5 10.05 3.12 5.5 30.64 0.1 0.99 1.1 0.325 0.5 9.85 3.06 5.5 2.45 0.15 0.98 1.12 0.325 0.5 7.8 3.67 5.6 28.13 0.25 0.97 1.2 0.325 0.5 8.86 7.03 28 0.31 0.95 1.27 0.325 0.5 8.64 8.68 6.35 27.06 0.39 0.92 1.35 0.325 0.5 8.09 10.55 6.75 27.43 0.46 0.89 1.43 0.325 0.5 7.93 12.61 7.15 23.23 0.5 0.87 1.5 0.325 0.5 6.56 11.61 7.5 22.17 0.57 0.82 0.325 0.5 5.9 12.63 10 21.49 0.63 0.78 2.14 0.325 0.5 5.44 13.53 10.7 118.58 133.63 131.1 Tổng Ta có : = 10 ( 118,58 + 131,1 ) = 2497 ( T.m ) 19 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai = 10.133,63 + 83.5,5 + 40.0,5 = 1812 ( T.m ) = 1,4 Hệ số ổn định trượt : : Tâm trượt Có R = 12m, chia tương tự ta có : Mảnh 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tổng sin cos tg 0.7 0.71 2.1 0.325 0.5 1.38 4.2 10.5 11.43 0.61 0.78 0.325 0.5 2.89 6.97 10 13.56 0.53 0.84 1.57 0.325 0.5 3.7 7.18 7.85 17.1 0.45 0.89 1.4 0.325 0.5 4.94 7.69 21.24 0.37 0.93 1.33 0.325 0.5 6.41 7.85 6.65 22.01 0.28 0.95 1.25 0.325 0.5 6.79 6.16 6.25 22.47 0.2 0.97 1.2 0.325 0.5 7.08 4.49 23.57 0.11 0.99 1.16 0.325 0.5 7.58 2.59 5.8 32.48 0.03 0.99 1.1 0.325 0.5 10.45 9.74 5.5 31.22 0.01 1.05 0.325 0.5 10.14 3.12 5.25 29.45 0.01 1.05 0.325 0.5 9.57 2.94 5.25 29.03 0.03 0.99 1.1 0.325 0.5 9.34 8.71 5.5 28.67 0.11 0.99 1.16 0.325 0.5 9.22 3.15 5.8 27.71 0.2 0.97 1.2 0.325 0.5 8.73 5.54 27.01 0.28 0.95 1.25 0.325 0.5 8.33 7.56 6.25 24.56 0.37 0.93 1.33 0.325 0.5 7.42 9.08 6.65 23.25 0.45 0.89 1.4 0.325 0.5 6.72 10.46 22.18 0.53 0.84 1.57 0.325 0.5 6.05 11.75 7.85 21.87 0.61 0.78 0.325 0.5 5.54 13.34 10 20.59 0.7 0.71 2.1 0.325 0.5 4.75 137.03 14.41 146.93 10.5 141.6 20 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Vậy =12 ( 137,03 + 141,6 ) = 3343 ( T.m ) = 12.146,93 + 83.5,5 + 40.0,5 = 2240 ( T.m ) = 1,5 Hệ số ổn định trượt : Như tâm trượt có hệ số ổn định nhỏ ’ = 1,4 > 1, đảm bảo ổn định cho cơng trình CHƯƠNG III : TÍNH TẢI TRỌNG GIỚI HẠN Để tiện tính tốn ta quy tai trọng nghiêng P tải trọng ngang H thành tải trọng nghiêng có trị số P’ nghiêng góc P’ = 954 T Trong : = 7̊ 21 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Theo xocolovxki ta có : Trong hệ số tra bảng phụ thuộc φ , δ Với φ = 18̊ δ = 7̊ tra bảng nội suy ta - Cường độ tải trọng giới hạn mép móng B ( y = ) - Cường độ tải trọng giới hạn mép móng C ( y = 10 ) - Tổng tải trọng thảng đứng cho phép tác dụng lên móng : - Tải trọng ngang giới hạn : Khi = 1,1.946,38 =1041 < = 1,1.83 = 91,3 < Vậy kích thước móng thoả mãn điều kiện cường độ 22 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Bảng tra trị số để tính tải trọng giới hạn theo Xocolovxki cho móng băng nơng chịu tải trọng nghiêng :   0o 5o 10o 15o 20o 25o 30o 35o 40o 45o 5o Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N Nq Nc N 1.57 6.49 0.17 1.24 2.72 0.09 10o 15o 20o 25o 3.49 3.49 6.40 10.07 8.34 11.00 14.90 20.70 0.56 1.40 3.16 6.92 2.16 3.44 5.56 9.17 6.56 9.12 12.50 17.50 0.38 0.99 2.31 5.02 1.50 2.84 4.65 7.65 2.84 6.83 10.00 14.30 0.17 0.62 1.51 3.42 1.79 3.64 6.13 2.94 7.27 11.00 0.25 0.89 2.15 2.00 4.58 3.00 7.68 0.32 1.19 2.41 3.03 0.38 30o 35o 40o 45o 18.40 30.20 15.32 15.60 25.40 11.10 12.90 20.50 7.64 10.40 16.20 4.93 7.97 12.10 2.92 5.67 8.09 1.50 2.75 3.02 0.43 33.30 46.20 35.19 27.90 38.40 24.38 22.80 31.10 17.40 18.10 24.50 11.34 13.90 18.50 6.91 10.20 13.20 3.84 6.94 8.49 1.84 3.08 2.97 0.47 64.20 75.30 86.46 52.70 61.60 61.38 42.40 49.30 41.78 33.30 38.50 27.61 25.40 29.10 16.41 18.70 21.10 9.58 13.10 14.40 4.96 8.43 8.86 2.21 3.42 2.88 0.49 134.55 133.50 236.30 96.40 95.40 163.30 85.10 84.10 109.50 65.40 64.40 70.58 49.20 48.20 43,00 36.75 35.75 24.86 25.40 24,40 13,31 16.72 15,72 6,41 10.15 9,15 2,60 3.78 2,78 0,50 23 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai CHƯƠNG IV : TÍNH ĐỘ LÚN CUỐI CÙNG I tính ứng suất tâm hai mép móng: Ứng suất tâm móng : a.Do tải trọng thẳng đứng gây : Theo phương pháp phân tầng lấy tổng ta chia đất móng thành lớp tính đến lớp có nhỏ có chiều dày Ta có Điểm 2,02.(6+0) = 12,12 1,4 6,64 2 2,02.(6+2) = 16,16 0,4 1,4 0,848 5,63 2,02.(6+4) = 20,2 0,8 1,4 0,532 3,53 b.Do tải trọng ngang P gây : Ta có : với Vì P đặt vào tâm móng nên x = , y = ,do =0 c.Do tải trọng ngang H gây : áp dụng công thức với điểm chia ta có Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) 2,5 6,5 0,148 2,5 8,4 0,073 2,5 10 10,3 0,041 Tổng ứng suất tâm móng tải trọng thẳng đứng tải trọng ngang gây điểm chia : 24 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Điểm : Điểm : Điểm : Nguyễn Thị Tuyết Mai H 12.12 16.16 20.2 6.788 5.703 3.571 Ứng suất mép C: a.Do tải trọng thẳng đứng gây ra: 25 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Điểm 1,4 0,25 1,66 0,4 1,4 0,2429 1,61 0,8 1,4 0,2120 1,41 b.Do tải trọng ngang P gây : Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) 8,83 0,015 9,49 0,041 10,49 0,056 c.Do tải trọng ngang H gây : Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) 7,5 12,42 0,024 7,5 13,65 0,024 7,5 11 15,04 0,023 Vậy ứng suất mép C tải trọng ngang tải trọng thẳng đứng gây : Điểm : Điểm : Điểm : Ứng suất mép B : a.Do tải trọng thẳng đứng gây : 26 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Do tính đối xứng nên ứng suất mép móng gây tải trọng thẳng đứng nhau, kết tính ứng suất mép B tải trọng thẳng đứng gây lấy mép C b.Do tải trọng ngang gây : tương tự mép C mang ngược dấu c.Do tải trọng ngang H gây : Điểm x(m) y(m) z(m) R(m) -2,5 10,21 -0,021 -2,5 11,67 -0,018 -2,5 11 13,27 -0,014 27 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai Vậy tổng ứng suất mép B tải trọng thẳng đứng tải trọng ngang gây : Điểm : Điểm : Điểm : Sơ đồ ứng suất mép móng : H P C 1.699 1.675 1.489 B 1.624 1.551 1.34 28 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai II Tính độ lún cuối tâm móng ta có độ lún lớp tương đương - hệ số nén lún rút đổi lớp - ứng suất lớp - chiều dày lớp thứ i mép B Tương tự ta có = 0,00642 m = 0,642 cm mép C Tính tương tự ta có = 0,00693 m = 0,693 cm 29 Xây dựng CTN&Mỏ k53 Nguyễn Thị Tuyết Mai KẾT LUẬN Mặc dù đồ án thời hạn yêu cầu , trình độ kinh nghiệm cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Mong thầy góp ý kiến đẻ nhửng đồ án sau em làm tốt Tài liệu tham khảo 1- giáo trình học đất ( nhà xuất xây dựng ) 2- giáo trình móng cơng trình ( nhà xuất xây dựng ) 30 ... ĐẦU Cơ học đất, móng cơng trình hai môn học thiếu sinh viên khoa cơng trình trường đại học kỹ thuật.Hiểu biết sâu sắc đất nền, về trình học xảy tác dụng tải trọng để từ thiết kế giải pháp móng. .. chất cơng trình – địa kỹ thuật Trong chương trình đào tạo trường Đại học Mỏ- Địa chất sinh viên ngành xây dựng cơng trình ngầm mỏ, ngồi việc học lớp giáo trình Nền Móng cịn có đồ án mơn học, nó... THIẾT KẾ MÓNG Căn vào tiêu lý lớp đất phía điều kiện làm việc cơng trình, điều kiện kinh tế kỹ thuật nên tơi định chọn loại móng đơn cứng hữu hạn Ta đặt móng lớp sét cứng.Chiều rộng móng tính