BQ GIAO THONG VAN TAL
TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH MON HOC
NEN VA MONG TRINH DQ CAO DANG
NGHE: XAY DUNG CAU DUONG
‘Ban hành theo Quyết định số 1955/QĐ-CĐGTVTTWI-ĐT ngày 21/12/2017
của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng GTVT Trung ương Ï
Trang 3BQ GIAO THONG VAN TAL
‘TRUONG CAO DANG GIAO THONG VAN TAI TRUNG UONG I
GIAO TRINH
Mơn học: Nền và mĩng
NGHÈ: XÂY DỰNG CÀU ĐƯỜNG
TRINH DQ: CAO DANG
Trang 4LỜI MỞ ĐẦU
'NÊn và mĩng là mơn học bắt buộc trong chương trình day đào tạo đài hạn,
nhằm trang bị cho người học nghề một số kiến thức, kỹ năng cơ bản trong cơng tác
tính tốn kết cầu mồng cơng trình
Hiện nay các cơ sở dạy đào tạo đều đang sử dụng tài liệu giảng dạy theo nội dung ty biên soạn, chưa được cĩ giáo tình giảng dạy chuẩn ban hành thống nh Vì vậy các giáo viên và sinh viên đang thiếu tài liệu để giảng dạy và tham khảo
Nhằm đáp ửng yêu cầu giảng dạy và học tập trong giai đoạn mới của nhà trưởng, tập thể giáo viên khoa Cơng tinh đã biên soạn giáo trình mơn học Nền và mồng hệ Cao đẳng, giáo trình này gồm những nội dung chính như sau:
'Chương 1: Khái niệm chung “Chương 2: Mĩng nơng “Chương 3: Mĩng cọc 'Chương 4: Mĩng cọc đường kính tiết diện lớn
“Chương 5: Ming giéng chim
‘Trong quá trình biên soạn chúng tơi đã tham khio eée ngudn tài
cĩ trong nước và với kinh nghiệm giảng dey thục tẾ Mặc dù đã cĩ nhiều nỗ lực, tuy nhiên khơng tránh khĩi thiểu sĩt
Trang 6“Chương 1: Khai nigm chung
1.GIỚI THIÊU MƠN HỌC
“Trong cơng trình xây dựng, mĩng là bộ phận cĩ tác dụng truyền tải trọng bên trên xuống cho nền đất chịu Khi chịu lực, đất cĩ thể xảy ra các hiện t-ong ảnh h- ng đến kết cấu ở bên trên (đã nêu ở cơ học đất)
Mơn nền và mĩng sử dụng các kiến thức của cơ học đất, cụ thể hố ra cho thích hợp với điều kiện thực tế, đồng thời sử đụng các ph-ơng pháp của mình (mơn học) để tính
tốn và thiết kế kết cấu mĩng khác nhau Ngồi ra đây là mơn học chuyên mơn thực ‘dung cho nên sẽ cĩ một phần khơng thể thiếu đ-ợc đĩ là vấn để thỉ cơng nền mĩng Nội dụng trên chính là mục đích và đối t-ơng nghiên cứu của mơn học này,
'Ng-ời ta h- ờng chía cơng trình xây dựng ra hai phn lớn: Kết cấu phần tren va kết cấu phần d-ới Từ mặt mĩng trở lên là kết cấu phần trên, từ mặt mĩng ở xuống k cu phín đ, K& cấ phánd-i m 2 bộ phận à nn à mĩng: trở xuống
"Nên là bộ phận ngay d-ổi đầy mĩng tiếp thu tất cả các lực do mĩng truyền xuống Nếnth-ờng đ-ợc phân biệt ra nến thiên nhiên và nên nhân tạo Mồng là một bộ phận của cơng trình cĩ tác dụng
truyền mọi tải trọng bên trên xuống cho đất chịu Hình !-]: Ì.Kết cấu phần trên; 2.Mặt trên mĩng, 3 Mĩng: 4 Đáy mĩng; 5 Nên
“Các loại mĩng trong ngành xây dựng cầu, cống đ- ợc
chia Him 2 loại là mĩng nơng và mồng sâu: Hình II — 4 Mống nơng là loại mĩng cĩ độ chơn sâu kể từ mặt đất đến đáy mĩng < 5sĩm Méng sâu là mĩng đ- ợc đạt xuống các ting đất sâu(tắng mật chịu lực nhỏ hoặc thế nằm khơng ổn định) Mĩng sâu cĩ các loại: Mĩng giếng chìm: cấu tạo nh- một giếng đúc sấn trên mặt đất sau đĩ đào đánh tụt dần xuống Mĩng giếng chìm hơi ép: Cơ bản giống mĩng giếng chìm nh- nạ hàn kín mặt trên đất sâu giếng thành buồng kín, dùng hơi ép bơm đầy n- ĩc ra và tiến hành đào đất hạ nĩ xuống Mồng cọc (cĩ thể coi là mĩng sâu): Mĩng cọc nhỏ và mĩng cọc lớn
2.LICH SUPHAT TRIEN NEN & MONG
ngành xây dựng phụ thuộc một phần khơng nhỏ vào các tiến bộ kỹ thuật tron£ thì cơng và thiết kế mĩng “Thời th-ợng cổ, kinh nghiệm và nhận thức của con ng-ời về xây dựng rất íLỏi và thơ sơ Các cơng trình xây dựng làm ngay trên mặt đất Lâu dán ng-ời ta thấy rằng muốn cho cơng trình ổn định và bến lâu cần phải đạt mĩng xuống sâu hơn Bạn đầu ng-ời ta chỉ xây đựng cơng trình nhỏ trên mĩng nơng Sau đĩ yêu cầu Xây dung những cơng trình lớn hơn ng-ời ta biết xây dựng mĩng giếng chìm, tiến đến ding ph- ng pháp mồng giếng chìm hơi ép vào năm 184, ph- ơng pháp này tuy tự động hố đ-œc trong thì cơng nh- ng phức tạp, cổng kếnh khĩ đảm bảo an tồn trong ao động (nay ít đùng)
Trang 7
Mống coe d-ge sit dung trong xây dựng cấu từ thế kỷ 7 tr-6e cơng nguyên, Sự phát triển của mồng cọc tuỷ thuộc vào ph-ơng tiện thỉ cơng (búa máy và vật liệu làm ccọc là bê tơng cối thép và cọc ống thép ruột bê tơng)
"Mồng cọc là loại mĩng cĩ nhiều ~u điểm thích hợp với ngành xây đựng cầu vì phần lớn cơng tác thì cơng ở trên khơ và cĩ khả năng chịu tải lớn(các cọc đồng đ- c "xuống rất âu) Tiện nay cĩ trên 120 loại hình cọc thì loại cọc xoắn là cĩ cấu tạo đặc biệt đ-ợc sử cdụng nhiều ở Anh, Pháp, Trung quốc, Ấn độ, Nga
Ở Việt nam các cơng trình do Pháp xây dựng cịn lại đến nay th-ờng thấy là:
Trang 8‘Chuong 2: Múng nụng 1.Cấu tạo mĩng nơng 1.Vật liệu làm mồng nơng “Tuỷ thuộc vào tính chất chịu lực và thời gian sử dụng của cơng trình mã mĩng làm bằng các vật liệu khác nhau
'.Mĩng gỗ: dùng cho các cơng trình chịu tải trọng nhỏ và tạm thời vì gỗ để bị
mục do Ẩm ướt và cơn trùng phá hoại
"Mồng gạch: thường dùng cho xây đựng nhà cửa, nhược điểm là dễ bị mơn rã trong nước
'Trrng xây dụng cầu 0nag SỐ tầm mồng trụ, mổ cầu ứng thường dùng
mĩng xây đá hộc, mĩng bê tơng và mĩng bê tơng cốt thép
`Với cầu nhỏ và nằm ở vùng cĩ nhiều đá thì cĩ thể xây mĩng bằng đá hộc, cĩ
em điển mí năng như fi tháng nhịn Xe Sâu đá chất lượng tốt khơng cĩ vết nứt và cường độ 2400 KG/cm2
iting Oui Ghag Roakoe tan blag Má 1eg vi ạng peơolee GÌ t6 ADK
chống ăn mịn ở nước Hàm lượng xi ming ở trong bê tơng mĩng ở trong khoảng 200 3 300 kg/m3, độ sụt của hình cơn thí nghiệm độ nhão của bê tơng ? đem
Đối với mĩng cĩ khẩi lượng lớn người ta cho phép trộn thêm đá hộc trong Đối với mĩng chịu mơ men sốn thì mống thường làm bằng tơng ? 20° thé tich mồng bê tơng cốt thép, bê cốt thép thường cĩ đường kính ? = 10730mm và bê tơng phải cĩ số ligu 2200
Mĩng bê tơng cốt thép cĩ ưu điểm nhỏ và cĩ thể lắp ghép bằng .đưa đến khả năng cơ giới hố tồn bộ cơng trình thỉ cơng bê tơng cốt thép
2.Cầu tạo mĩng nơng
Khi thiết kế mĩng nơng trước tiên phải giả định kích thước của mồng
Hin dang cia ming thu vo duh da chất, địa chất thuỷ văn, tải trọng và cấu tạo cơng trình bên trên
Độ sâu đặt máng của cử vào mặt cả đi chạa, phải đặt mĩng tn tng abt cb
cấu tạo ỗn định và crừng độ tính todn phà hợp, ngồi ra cịn phải đảm bảo
"khơng lật đỗ do xĩi mịn trong mùa lũ lụt
Đắi với trụ, i lu dy "mĩng phải chơn sâu dưới mặt đất khi xĩi lỡ lớn nhất, ¡ thiểu là:
3h: là độ sâu đặt mĩng trong đắt để đâm bảo sự ơn định cđa trụ
¿ Sai số cĩ thể xảy ra trong khi sán độ sâu xĩi lở ở cạnh trụ, giá trị
của k cĩ thểlẤy 107202 trong quá trình độ âu xơi lỡ tính tốn ở cạnh trụ, do tính tốn thuỷ vẫn xác định khẩu độ cầu mà cĩ
‘th là độ sâu đâm bạo ơn định, thường tt quộc vào điều kiện cường độ và
ấn định của đắt nền, nĩi el ?h ? 2,5m
Mặt trên của mĩng nơng thường đặt ngang i đất đối với chỗ khơng cĩ
Trang 9Kích thước bình điện mặt trên mĩng thường lớn hơn kích thước mặt cơng
trình, thể hiện bằng ghờ mĩng ? mục đíc! im gh mĩng để đề phịng sai lệch vị
(at Kat há ong thơng Đảng? 01T GIUIN) nhà cản dân dỹng rà tìc
0,271,0m doi với trụ mồ cầu
Kich thước đầy mĩng xác định tuỷ thuộc vào cường độ tính tốn của đắt nền R Vi vot liệu xây mĩng cĩ cường độ lớa hơn nhiều cường độ tính tốn của đất,
do đĩ để đâm bảo cho nền đất chịu được tải trọng bên trên mĩng phải làm mở:
rộn ra the độ sân ầm be) DE cle bậc khơng by the mi định t 7 trong giới hạn cho phép Nếu làm mồng bì lơng cốt thép sẽ tránh được gÃy mĩng,
mĩng bê tơng cốt thép gọi là mĩng mềm, loại này mở rộng được đáy mĩng lớn hơn gĩc ? cho phếp Hình 2-1
"Nếu tải trạng tác dụng đúng tâm, đầy mĩng thường làm đối xứng, nếu tải trọng cĩ c các lực ngang và mơ men lớn thì đáy mĩng cĩ cầu tạo khơng đối xứng để cho áp suất đáy mĩng phân bổ được đều hơn tức là làm cho hợp lực gần trọng tâm hơn và khơng vượt ra ngồi lõi mồng
'Với cơng trình chịu lực ngang lớn cĩ thể xảy ra hiện cơng trình bị
trượt xát? giữa mĩng và đất thì đáy mĩng cĩ đầy mĩng và bị phá hoại: kh xác đi dạng nếu thấy ty? ? hệ số ma 2 Nếu gĩc ? quá lớn (mỗ
cầu vồm) người ta cĩ thể làm mĩng nghiêng đi một gĩc ? nào đĩ như hình 2-2 cưới đây: Hình 2-2 'Mĩng trụ cầu đặt trên nền đá, phải phá hết lớp đá phong hố và đặt mĩng vào lớp cứng sâu hon 25cm
Cốt thép trong mĩng cĩ tác dụng làm cho các bậc mĩng chịu được ứng suất
'kéo đo các mơ men từ phản lực đưới đáy mĩng sinh ra Mĩng bê tơng cốt thép cĩ
thể được chế tạo theo các loại sau: mĩng khối lắp ghép và mĩng mềm BTCT lắp
; ghếp
'.Mĩng khối lắp ghép dùng trong các cơng trình chịu tải trọng lớn như mĩng
trụ, mồ cầu các khối cĩ kích thước 2802150?33m và loại 280?170732em Khi
Trang 10'Mồng bê tơng lắp ghép thường được chế tạo thành khối, để don gin trong mỗi bản cĩ kích thước 250? 250 40cm, cốt thép chịu lực là một lưới im các 26, cốt thép mặt trên là lưới hàn 212,đễ nối cột với bản mĩng người ta dùng 16 cốt thép 328 thị từ bản bê tơng lên với 1 vành thép bố trí sin &
chân cột, bao quanh chân cột à 1 hộp thép II Tính tốn mĩng nơng 1 Đặt vẫn đ
“Thiết kế mĩng nong trước tiên căn cứ vào kết cấu của cơng trình bên trên, phụ thuộc vào địa chất, địa chất thuỷ văn để sơ bộ xác định các kích thước cũ (độ sâu đặt mĩng, kích thước đáy mĩng) Trong bước này trường giả định
phương án dé so sánh và lựa chọn lầy một kết cầu mĩng hợp lý nhất
“rên bước 11 im tán mg cc yêu du chịu lực của mĩng trong điều kện tải cơ sử đồ vi cơng vình quan trgng pb ip uận ching Mah n dựng, *t mõng an tồn, bước 3 là thiết kế thí cơng Để thiết kế mĩng đầu tên là xác định tải trọng tác dụng bên trên Với mĩng
trụ, mồ cầu cĩ nhiền lại lực tắc động, vừa ớm, phức tạp, tác dung khơng đồng thời lên mĩng
LLực tác dụng thường chia ra 2 loại chính là lực thẳng đứng như trọng lượng bản thân của kết cấu, trọng lượng cũa các đồn xe và lực nằm ngang, các lực nằm ngang được chia ra các lực ngang dọc cầu(như lực hãm lực co đẫn do nhiệt độ, lực giĩ dọc cầu) và các lực ngang theo chiều ngang cằu(giĩ ngang cầu, lực lắc "gàng của tau hoa) “Theo tiêu chuẩn thiết kế cầu cơng theo tiê chuẩn giới hạn 1979 BộGTVT chia ra 3 loại lực là:
Lực chủ yếu: là loại lực tác đụng thường xuyên trên cầu như tĩnh tải (tải trgng bản tân kế co, hot thẳng đáng là trọng lưng các phương dn vn chuyén trên cầu, áp lực đất trên các cơng trình tường chắn và lực ly tâm(tức lực
ngang theo chiều ngang cầu) khi xe chạy trên các đoạn cong trên cầu Lực phụ: là lực tác dụng khơng thường xuyên lên cằu (lực phanh xe trên cầu, ắc ngang xe của tầu hố, lực giĩ thơi vào các bộ phận cơng trình, lực co rút
đo nhiệt độ, lực va chạm của tàu thuyền)
Lực đặc biệt: là các lực tương đối lớm và ít tác dụng lên cơng trình như lực động đắt, lực tác dụng trong thời gian xây dựng cơng trình "Để dễ dàng cho việc nắm các cơng thức sau này xin giới thiệu vấn tắt ý nghĩa cđa qui trình tính tốn theo trạng thái giới hạn Qui trình nĩi trên được gọi là
qui trinh tinh tốn theo các trạng thái giới hạn Tức là khí thiết kế phải bảo đảm
sự chịu lực của cơng trình luơn luơn nhỏ hơn các trạng thái giot trạng thái giới hạn này được qui định để đảm bảo cho cơng trình khai thác được ng, các bình thường Nếu quá trạng thái này việc sử dụng cơng trình sẽ bị ngưng trệ hoặc cơng trình sẽ bị phá hoại
Trang 11Net =m (142).Nt Trong đĩ:
Net nội lực tính tốn trong một bộ phận cơng trình nào đĩ (ví dụ với mĩng cĩ thể là nội lực thẳng đứng tác dụng đúng tâm) "hệ số vượt tải xét đến những sai số cĩ thê xây ra của các tãi trọng thực Ế tác dụng lên cơng trình với các giá trịtiêu chuẩn qui dịnh trong cqui trình (bắng 2-3) (1+?) hệ số xung kích được đưa vào trong khi tính các giá trị nội lực do kRteF=Rtt.F
hoạt tải sinh ra
"te nội lực tiêu chuẩn tác dụng lên bộ phận cơng trình đo các tải
trọng
tiêu chuẩn trong qui trình tính ra
m hệ số điều kiện chịu lực, nĩ xét đến các sai số ảnh hưởng đến cường độ
của vật liệu do quá trình thỉ cơng khơng đúng và do các giả
ý khi thiết kỂ gây ra
k hệ số đồng nhất "hướng đến cường độ vật liệu mức độ khơng đồng nhất của vật liệu ảnh
Rtc cường độ me chuẩn của vị 7 liệu qui định trong qui trình
'F các đặc trưng tiết điện eấu(với mĩng là diện tích đầy mĩng)
“Trong cơng thức trên trị số mk Rtc = Rtt gọi là cường độ tính tốn của vật
liệu
“Tĩm lại cĩ thể viết gọn nhursau: Net? Ret F
Các trị số Ríc và Rtt đối với các vật liệu đều cĩ trong qui trình nĩi trên
Khi tính tốn thiết kế một bộ phận cơng trình nĩi chung phải kiểm tốn ba trạng thái giới
~ Trạng thái giới hạn thứ nhất: gồm các vẫn đề cường độ n định vị trí và
mơi của bộ phận cơng trình, trong trạng thái này nội lực phải đùng là nội lực
tính tốn
Nit =n (142).Nte
Tran th hha: im cc vin itn dang cin phn cng trình, Trong ti kế ính tốn mĩng là vẫn đề độ lên của nh Tỉnh ton theo
trạng thái này chỉ dùng tải trong tiêu chuẩn suy ra nội lực tiêu chuẩn Nte Trong
nền khi tính lún dùng tái trọng tiêu chuẩn
~ Trạng thi giới hạn thứ ba: là đăm bảo sự chống nứt của cơng trình bê tơng sốt thép nhằm đảm bảo sử dụng bình thường cơng trình
.3.Tính tốn mĩng nơng theo trạng thái giới hạn thứ nhắt
Trang 12
“Trạng thái giới hạn thứ nhất: Gầm các vấn đỀ cường độ, 6m định vị trí & mỗi
của bộ phận cơng trình Trong trường hợp này nội lực phải dùng là nội lực tính tốn Nit =n (142) Nte 1 di véi cng trinh méng thi (142) Trong đĩ: _nlà hệ số vuợttải Nte là nội lực tiêu chuẫn tác dụng lên bộ phận cơng trình do các di
trọng tiêu chuẩn trong qui trình tính ra a.Kiểm tốn áp suất đầy mĩng
áp suất đầy mĩng khơng chỉ phụ thuộc vào tải trọng tác dụng, kích thước căn đầy mĩng mà cịn phụ thuộc vào độ cứng của mồng Nhưng xác định chính Xác giá trị của áp suất đấy rất khĩ khăn nên trong thiết kế thường giả thiết đơn
giản hố dùng các cơng thác của sức chịu vật liệu trong trường hợp nén đúng
tâm và lệch tâm như chúng ta đã biết trong khi áp suất tếp xúc đưới đảy mĩng trong cơ học đất Khi tính tốn đùng tải trọng tác dụng bên trên à ải trọng tính tốn (tức là
nơn tuẫn nhân với hệ số vượt tải n )
của tơ hợp lực chủ được xé à lực đứng, lực ngang cầu ví dụ tĩnh tải, hoạt tải thẳng đứng, lực ly tâm khi cầu nằm trên đường cong áp suất max vi min duvi diy mồng tính theo cơng thức ép lệch tâm sau:
"Trong đĩ: N là thành phần đứng của hợp lực, là tổng số tắt cả các thành phần thẳng đứng của lực tắc dụng bên trên Mx,My 1a mo men của tắt cả các lực đứng và ngang tác dụng bên
trên đốt Yới trục x và y
'Wx,Wy là mơ men chống uốn của đáy mĩng đối với trục x & y Hình 2-6 lực chủ và lực phụ cần chú ý là xét riêng tỗ hợp lực phụ cđẹc cầu và tễ hợp lực phụ ngang cầu
'NẾu trục trang tâm căn mắng khơng trừng với trực đọc ngơng cha thi vét
từng tổ hợp dọc hay ngang cầu vẫn dùng cơng thức trên Ví dụ cầu nghiêng với
đồng nước ï gĩc
'NÊu trực trung tâm ca mĩng tràng vii tim dec và ngàng cầu thì trong trường hợp tỗ hợp lực chủ và phụ dọc cầu ta cĩ cơng thức sau:
Dưới tác dụng,
'Với tổ hợp lực chủ và phụ ngang cầu sẽ cĩ:
Nếu cơng thức trên khi tính tốn thấy ?min? 0 chứng tư độ lệch tâm của hợp: ực lớn hơn bán kính lõi của đáy mĩng Trong trường hợp đĩ ứng suất ?max tín
Trang 13tmax =
“Trong đĩ: e=- độ lệch tâm của hợp lực đối với trục trung tâm là cạnh dài của đáy mĩng và b là cạnh ngắn cia day mong áp suất lớn nhất dưới đáy mĩng phải nhỏ hơn cường độ ính tốn của nền đất Nếu mĩng đặt trên nền đất thì đưới tổ hợp của lực chủ phải bảo đám ?max?
R
Néu méng dt trén nén dat nhumg đưới tổ hợp chủ và phụ và phụ hoặc mĩng đạt trên đắt đá dưới bắt kỷ tổ hợp tải trọng nào thì ?max? 12 R (tức cường độ của đất nền được tăng lên 20)
'Cường độ tính tốn của đất R được tính theo cơng thức ghỉ trong qui trình:
R=l2?R` Ki(h +K2?(h-3)? 'Trong đĩ: R` cường độ tiêu chuẩn tra 2-2; 2-3; 2-4
Ki, K2 tra bing 2-
là dung trọng của đất từ đây mĩng trở lên
'b là bề rộng mĩng(m)
hon mĩng (mì) R VAR’ tinh bing đơn vị (daN/m2)
Cường độ tính tốn nén dọc trục ở nền đá xác định theo cơng thức: R= mk RCZ, Trong C7 là cường độ giới hạn chịu nén ï trục ca mẫu đá thí nghiệm ở trạng
thái bão hồ nước
là hệ số đồng nhất của đắt theo cường độ giới hạn chịu nén khi trục,
'khơng cĩ số liệu thí nghiệm thì cho phép lấy k = 0,17
m là hệ số điều kiện lấy m= 3
Nếu dưới đáy mĩng ở độ sâu (Z) cĩ một lớp đất yếu thì khi kiểm tra trạng
thái giới hạn thứ nhất cịn phải chú ý kiểm tra tính tốn ứng suất trên mặt tằng ait yeu
cơng trình
lực ngồi yêu cầu phải hố mẫn ja lt nen thi cn ph kid tra
ig trình: đĩ thường là mắt ồn định là lật, trượt và trượt sâu “ân dịnh chẳng lật
Dưới tác dụng của tải trọng ngồi cĩ lực ngang lớn hoặc lực ngang đặt ở trên
Trang 14Hình 2⁄6 “Ta được bệ lực N.H,M, Trong đĩ:
'N là tổng các thành phần thẳng đứng của các lực tác dụng trên cơng NEPI +P3+Pá, trình H là tổng các thành phần nằm ngang các lực tác dụng H = T1 + T2 AM là tổng mơ men của tắt cả các lực thẳng đứng và trọng tim 0 M=?PLei+?TLhI Hệ lực trên cĩ thể chuyển thành hệ lực N' và H m ngang đổi với " co? +NSin?
là đ lịch dâm của hp lực rõ rang nba e> y, mĩng bị lật v lực tác dụng ra ngồi bằng giới hạn Muốn ơn định chân đề ế
“Trong đĩ: mlà hệ số điều kiện làm việc dàng khi mĩng đặt trên nền đá m =
.9.8: khi mĩng đặt t lền đất m = 0,7
* ân định trượt
mĩng chịaực ác động lớn (hưởng vâ ra Mộn tmyng mt n định v troy, mun ng rin kg raph dim bio cho ma sát đuối đấy mĩng lớn hơn lực tác dụng theo điều kiện sau:
‘Theo qui trình qui định trong trường hợp kiểm tốn ổn định chống trượt m os
Hệ số mạ sắt giữa đấy mĩng và đắt nỀn ming fly theo bang: 1.Đắt sét và đá bề mặt trơn phẳng: ở trạng thái ướt f-0,25 2 Dit set pha và ct pha st ở trọng thái khơ 0,30 3, Đất cát laod 4 Đắt cuội sỏi t-050 & Tầng lớp đá mặt trơn phẳng: t-0,60 *.ắn định chống trượt sâu
Đối với ác cơng trình chịu lực ngang lớn như các loại tường chắn đất và mb
cầu cao > 1m cĩ thể xảy ra hiện tượng trượt tồn bộ khối đắt đắp và nền Đễ
Trang 15bề rộng lẫy bằng 0,Ir (bán kính cung trượt) Giả sử trọng lượng cũa các phân tổ
'kế cả các lực tác dụng lên cơng trình là GI
'Mơ men trượt đo các lực ngồi tác dụng lên khu vực trượt (gồm các lực G1
và HỊ) lấy với tâm O là:
Mtr = ?Giri +?Hihi
Hình 2-7
Khối đắt trượt được giữ lại bởi các lực ma sắt và lực dính tác dụng lên mặt
trượt Mơ men giữ của khối đất ơn định là mơ men én định MO: MO =(NHg? +?7lier “Trong đĩ: NI= Gi.eos?, mà ? là ắc hợp bởi phương của bán kính của phân u thứ vét phuong thing ding 2 là gĩc ma sắt trong của đất, 'I chiều đài cung trượt của phân € lực dính đơn vị cơa đất, tơ thứ
“Tâm trượt phải tìm theo phương pháp đúng
ự trong mơn cơ học đất Muốn ồn định phải dần
3.Tính tốn mĩng nơng theo trạng thái giới ghạn thứ 2
Kiếm tốn theo trạng thái 3là kiểm tốn độ lún của nền nhỏ hơn 1 giá trị giới bạn qui định nào đĩ, giá trị này nhằm làm cho cơng trình bên trên sử dụng được bình thường
‘Theo qui trinh 1979 qui định chi cin tinh lún cho những cơng trình cĩ sơ đồ
tĩnh định ngồi khi chiều dài nhịp > S0m với cầu đường sầu đường bộ Đối với kết cầu siêu tĩnh ngồi cần tính độ lún của nền tuỳ theo sắt và nhịp >100m với yêu cầu nội lực do biễn dạng gối ln
Độ lún s được tính theo phương pháp phân tầng cộng lún, độ lún s của nền
trụ cầu phải: s < 1.5 (đơn vị cm)
Độ chênh lệch về lún của 2 trụ cạnh nhau phải < 97 (đơn vị m) với dài của nhịp ngắn gác lên trụ cầu và 1? 2S m 1à chiều
'Khi mĩng chịu tải trọng lệch tâm sẽ làm cho nền mĩng bị lún nghiêng Để hạn
chế sự lún nghiêng của cơng trình, qui định độ lch tâm phải nhỏ hơn 1 giới hạn
nào đĩ thơng qua biểu thức:
“Trong đĩ: e = M/N là độ lệch tâm cũa hợp lực tác đụng lên đáy mĩng ? là bán kính lõi của đáy mĩng ? = `W là mơ men chống uốn của tiết diện đáy mĩng W = IX là mơ men quán tính của đáy mĩng với trục x
y là khoảng cách từ trục trung tâm đến cạnh chịu áp suất nhỏ hon, F là điện tích đầy mĩng “Trị số ? được 1 Mĩng trên nền đất: qui định như sau:
Trang 16~ Khi tính trụ giữa với tải trạng tỉnh ~ Khi tính trụ giữa với tổ hợp lự chủ +
~ Khi tính mồ với tổ hợp lực chủ + phụ cho cầu lớn và trung ? ~ Khi nh mồ với dỗ hợp lực chủ + phụ cho cu cho cầu nhố 2 Mĩng trên nền đá: ~ Khi tính cho mổ và trụ với tổ hợp chủ và phụ ? = L2 HN mee Định vị hồ mĩng ở hững chỗ khơ
'Căn cứ vào tìm dọc cầu và cọc mốc qui định vị trí của từng mĩng Đầu tiên
xác định trục đọc, trục ngang của mỗi hồ mĩng Các trục này cân phải đánh dầu
số định bằng các cọc chắc chắn nằm tương đối xa nơï thỉ cơng để tránh vn cham lâm sai ich vj ti Trong quá trình th cơng mĩng và kết câu bên trên căn cứ vào các cọc này đỂ kiểm tra và theo dõi thường xuyên sự sai lệch vị trí của mĩng và
biến dạng của nền trong suốt quá trình thỉ cơng và sử dụng sau này
Hình dạng hỗ mới dể Kích thước hỗ
mĩng làm rộng hơn kích thước thực của mĩng, thường mỗi cạnh rộng hơn
0,571,5 m, là khoảng cách làm chỗ đặt ván, khung chống vách, ván khuơn và chỗ
đứng của cơng nhân
'Khi đào đất xây mĩng để thường xuyên theo dõi kích thước và vị trí của mĩng người ta dùng 1 khung định vị xung quanh hố mĩng Khung định vị gồm
những tắm ván tựa trên những cục nhỏ đường kính ? = 14215 mm Các cạnh
khung định vị bố trí song song với các cạnh của hồ mĩng và cách mép hỗ mĩng
khoảng 121,5 m Trên khung định vị đánh dầu các ị trí mép hồ mĩng, sau đĩ căn cứ trên những dầu này căng dây để xác định phạm vĩ đào và xâynhư hình 2- 8 Hình 2-8
"Ngồi ra khi th cơng phải chú ý theo dõi cao độ các bộ phận kết cấu như cao
độ đáy mĩng, mặt trên căn mắng, Thường căn cớ vào cột mắc cao độ và dàng
máy thuỷ bình để xác định các cao độ này b,Định vị hồ mĩng ở những chỗ cĩ nước mặt
"Mơng trụ, mổ cầu thường nằm ở các vị trí cĩ phả nước mặt, cơng tác định vị
lĩng tuỳ thuộc mức nước nơng sâu mà dùng các biện pháp sau: sơng khơng thơng thuyỀn và mực nước nơng, đề xác định vị trí tim
tr ti ng kh ng dc tống cần SỐ each os tor ees le tánh dấu vị trí dọc và ngang của mĩng ĐỂ tránh va chạm làm sa lệch vị trí
snên cĩ các cục định vị đồng cách xa tim mĩng, khi đo đạc bằng máy cĩ thể dựa
Trang 17Với những mơng ở chỗ nướcsâo tì cơng tắc đo đạc định phi tim gián
tiếp TÌm của các trụ nằm ở giữa sơng được xác định bằng phương pháp tam
siác(như đã học trong trắc đạc vẽ hình ở vở)
ca try de 2 dah rs theo reg ty, Kich hate va chai của mắng sa nạ sẽ xh ah dpa vio eke Gob cơ tuyễn nằm rên 2 sơng và dips vio che cơng trình vồng vậy dể ảnh đu Nội chung cơng theo dye 6
những sơng sâu phúc tạp phải làm rất cần thận, kiém tra bing nhiều phương pháp để tránh sai sở ảnh hưởng cơng trình bên trên thỉ cơng sau mày,
3.Thi cơng mĩng nơng nơi khơng cĩ nước mặt
,Đầo đất và chẳng vách hỗ mỗi Hỗ mĩng ho trần
Với những máng đào nững xây ở nơÌkhơng cổ nước ngÌm tỉ cơng thuận người la đào ip lt mf busta tee đ vây mơng hỗ đào này gụ là M among dio tri Tu (huộc tinh chit x của lợp đt đản mà quyết dị hình đáng của vách bồ mơng,
Nu at st cig hoe dé cơng vách hổ mĩng cĩ thd thing dng, lon at hic tt theo Un cht cage củ đt mà cha độ nghiên của vách bồ cho hủ hợp đ chẳng trượi lở trong quá trịnh Go Mb vi sây mồng,
Khi th ơng hồ mĩng đào trÌn co lâm nhanh trinh nước mơ làm giảm, cường độ ng đắt đây mĩng, sêu ti cơng kéo đài phải làm rảnh thot nước tránh úng ngập kếo đài
ĐỂ bảo vệ hồ mĩng, khơng G vi lệ đàn đt và đỀ thế bị máy mĩc cạnh kổ mồng Nếu hồ mơng âu nến đ vách bồ mơng thành từng bậc khoảng ï 1# ange:
Vt ng no cht hep vi khi lượng đất đào ln phải đào vách thẳng đứng đẳ giữ cho vách bỗ mứng Šn định phải dùng các biện pháp chẳng vách hich hep ty huge not th eng * Chống vách h mĩng bằng vu “Cấu tạo chống vách bằng ván lát nhự hình sau:
Khi thỉ cơng hồ mĩng nơi chật hẹp, đất vách bồ rồi rạc ễ lờ thì phải chẳng vách hồ mĩng Khi nước ngầm thấp hơn đầy mĩng thì sữ dụng biện pháp chống vách bằng vấn át là thích hợp nhất Vin lit ding gb diy 4?8 em, gỗ ốp là gỗ vuơng, trịn cĩ D = 12?16 em Thanh chống ngang trịn cĩ D= 14?22 em
Khi thí cơng đào sâu đến đâu tì đặt vần lĩt tới đĩ, gỗ ốp được thay din din bằng những loại dài hơn, sau đĩ đặt thanh chống ngang và nêm chặt
Đối với hồ mĩng tương đối sâu và rộng, ván lát chịu áp lực đất lớn, thường
ding biện pháp đĩng xung quanh hồ mĩng những thanh thép hình chữ I, ait đào đến đâu lát ván đến đĩ và đùng nêm chèn chặt 2 đầu ván tựa vào cạnh của
thép Ï như hình 2-10
Trang 18*Chống vách hố mĩng bằng cọc ván:
Với nơi cĩ nước ngầm, muốn chẳng nước ngầm chảy vào hỗ mĩng và giữ ơn định vách hỗ mồng phải đàng loại tường cọc ván Cầu tạo gồm: 1 Cọc ván là những cục làm bằng ván gỗ hoặc thép hoặc bê tơng cốt thép, dầm lận hày hải cĩ đã cứng để dùng bia đĩng sản àn trong đất chung quanh hồ mồng trước khi đào đất Các cọc vần đều được làm mộng hoặc chất để Tiên kết với nhau kín khít khơng cho nước rị rỉ vào hồ mới
Cột định vị và a ic eens định hướng giữ cho cọc ván nằm đúng vị trong quá trình đĩ 3 “xe = đọc giữ cho aa định dưới tác dị đâu thanh chẳng ‘aa s ` eee We ot it cát nhỏ rời rạc thì ? 2m
“Tĩm lại phải đĩng cọc vần đến độ sâu làm sao cho áp lực thuỷ động cia ding nme lain dưới chân cực van vào mĩng, khơng làm trải những hạt đất ð đây hồ mới
Khi hồ mĩng đào sâu, cọc ván ngắn cĩ thể chống hồ mĩng bằng cọc ván nhiều
tầng, với hồ mĩng nơng khơng sâu lắm cĩ thể dùng cọc ván thép, khi đĩ khơng
cần lên cụ chẳng ngang bên ru, cầu tạo như iy on gin di cng đàn
it rng rai thich hợp với thi cơng cơ giới
“Trong thì cơng tuỳ theo điều kiện chịu lực người ta dùng cọc ván gỗ, thép Hiện nay các cơng ty nước ngồi giới thiệu cĩ cọc vần bằng chat déo ré tiền, kín
nước
+Cạc vin gỗ
Coc ván gỗ làm bằng những tắm vần dây 3,5?8cm hoặc gỗ tiết diện vuơng với
chiều dày 10224cm, mép của ván xa? hoặc mộng để ghép khít chống nước
Đầu đĩng vào đất vát nhọn theo bề dầy, cịn bề rộng vát khơng đối xứng để
khi đĩng cọc cĩ lực ngang của đắt ở chân cọc sẽ ép chặt cọc đang đĩng vào cọc
Đầu cọc cĩ đai, nơi đất cứng cần bịt đầu nhọn
Để đĩng cọc ván đúng vị trí thiết kế thường dùng khung đỉnh hướng, phía ngồi
"khung cĩ cọc định vị và đĩng sâu hơn cọc ván 0,75?1m
Khi đồng cọc lắp đủ cọc vào vịng vây và đĩng dân dã bảo kín khí +Coe vin thép
.Cĩ nhiều kiểu, thường dùng cọc chữ U hoặc lịng máng
Trang 19Khi đồng cũng đùng khung định hướng
+Cục bê tơng cốt thép
Hiện trường thường dùng trong ngành xây dựng
3:Tính tốn chống vách hồ mĩng sáp lực đắt tác dụng lên vần lát và cục vần
Dưới tác dụng của áp lục đắt ta phải kiếm tra cường độ chịu lực của các bộ phận chống vắch hổ mơng, Ngồi ra cịn xét đến sự Ơn định vị trí chưng cũng như sự ơn định của đắt nên đưới tắc dụng của áp lực thuỷ động khi hút nước áp lực tác dụng lên kết cầu chống vách hỗ mĩng rắt phức tạp, nĩ phụ thuộc
ào độ chặt khi nêm các thanh chống Dé dom giản hố tính tốn trong th
lực đất thường tính theo cơng thức Coulomb (đã giới thiệu ở cơ học
'Cường độ áp lực chủ động tính theo cơng thức: PattaZ (m2) “Trong đĩ: ? là trọng lượng riêng thể tích của đắt (T/m3) ?alà sĩáp lực ngang =tg2(450- ) Z là độ sâu của điêm tính áp lực kế từ mặt đắt (m)
'Nếu trên mặt đất cĩ tải trọng phân bố đều thi áp lực đất lên tường chắn p tính theo cơng thức sau:
P=?2?aZ+q.?a (Tm2) “Trong đĩ: q là tải trọng phân bố đều trên mặt hồ mĩng (T/m2)
Cường độ bị động được tính theo cơng thức: pp = ?.?p.Z
“Trong đĩ: ?p là hệ số áp lực ngang bị động ?p = tg2(450 + ) Ð-Tính tốn ván lát
“Tính vĩan ván lát là kiểm tốn xem dưới tác dụng của áp lực đất ván lát,
thanh đứng cũng như tỈ chống ngang cĩ an tồn khơng
là kết cầu thi cơng tạm thời, dé tính tốn thường giả thiết đơn giản
hố các kết cầu phức tạp thành sơ đồ đơn chịu lực đơn giản
Đối với ván lát thường kiểm tốn tắm ván dưới cùng là tắm chịu tải trọn;
Trang 20‘Vin phai dim bao diu kign dng suit: = Rn
Với Rn là cường độ tính tốn chịu uốn của gỗ
* Tính thanh đứng: _ Thanh đứng trên hình 2-12 nĩ chính là gỗi tựa của vin
lát, tải trọng tác dụng lên thanh đứng là do ván lát truyền sang Thanh đứng được ính gần đáng là chịu tả trọng rãi đều q2 2= (Em) và qồ= _ (Em)
Kiểm tốn ứng suắt thanh đứng như 1 dim dom gi
“Trong đĩ: M2 = và W là mơ men chống uốn của tiết diện Màn
“*Tính thanh chống ngang:
(Qua hinh 2-12 ta thdy thanh chống ngang đứng truyền sang Lực tác dụng lên thanh chống ngang 1 li: RI = chịu tác dụng của phần lực thanh Lực tác đụng lên thanh chống ngang 2 là: R2=
Lực tác dụng lan thanh chống ngang 3 là: R3= “Các thanh chống ngang được kiểm tốn theo thanh chịu ép : “Trong đĩ: R là tác dụng lên thanh chống ngang đứng 3 là hệ số uốn đọc là diện tích tiết điện ngang thanh chống ngang e-Tính tốn cọc vấn “*Tính tốn cọc ván khơng chống:
"Người ta dựa vào cách giải bài tốn của thanh cứng chịu tác dụng của một lực ngang T như hình 2-13, Khi chịu lực T thanh cứng quay quanh điểm đ, từ điểm d trở lên phía bên trái
1g, ben phải bị động Từ d trở xuống phía bên trái chịu áp
chịu áp lực chủ động Biểu đồ áp lực tác dựng lên cọ sau khi triệt tiêu nhau cịn lại như hình 2-13a Để đơn giản hố tính tốn người ta làm như sau: Phía bên phải thêm tam gic def, phía trái thêm tam giác đ”e'f' đối
xứng
“Tiếp đĩ lại thay tam giác đMN và đˆe'f' bằng lực tập trung Ra Biểu đồ tính
tốn cuối cùng cĩ dạng như hình 2-13b
Đối với tường cọc ván, đĩng ở chỗ khơng cĩ nước ngầm tường chịu áp lực của
đất, Ta lấy một đoạn tường cĩ bề rộng 1 mết đ tính áp lực đất lên tường với các
giả thiết như trên ta cĩ thể vẽ như hình 2-13c Từ đáy hố mĩng trở lên đất chịu
áp lực chủ động, phía bên trái phân bố theo hình tam giác Từ đầy mĩng trở
xuống ấn điễm M phía bên phải cực chịu Sp lực bị động, phía bên trái chịu ấp
lực chỗ động, ở đây cĩ thể trừ bỏ 2 phần biêu đồ tam giác cĩ đầy ?a7h và chiều ccao là h, ấp lực bên trái ở chân cục ván được thay bằng lực tập trung Rn
Trang 21
Dé đánh giá độ ơn định của tường cục ván ta cĩ thể căn cứ vào tỷ số của mơ ing và bị động đối với điểm d: với d "Mã là mơ me ca các lực chủ dặng đẳt Man at bị động m là hệ số điều kiện chịu lực (ở đây m=07) Từ biêo thức trên ta cĩ: Ma mMn =0 Đi với đắt đằng nhất ừ biểu thức trên sau khi biẾn đột ta cĩ phương tình Bậc: kà_ 37h hệ số áp lực ngang 2a= tg3(450 - SH27h— H3? - ) (và ?p hệ số áp ing bị động ?p =tg2(450+ )
Độ sâu thực của cục lấy kh” L2,
"ĐỂ tính tốn cọc vin theo cường độ ta cần biết điểm cổ mơ men uốn lớn nhất Mi và giá tị cha Mmsax, 2M =H93+ + Mmax=
*Tinh tốn cọc ván chống đơn:
Khi hồ mĩng khơng sâu lắm người ta dùng kiểu chắng đơn, tức là cọc vấn cĩ một tằng chẳng ngang ở pÌn đầu cọc (hình 2-14) Dưới tác đụng của áp lực đất cọc ván cĩ khả năng quay quanh đểm O Man cho cục ván ơn định phải đảm
bảo:
Mc - Mơđ m=08
Trong đĩ: _ Me mơ men do áp lực chủ dộng đối với điểm O 'Mơđ mơ men đo áp lực bị động đổi với điểm O
"Điều kiện trên cĩ thể biến thành biểu thức sau tương ứng với trạng thái giới hạn của cọc vấn : Me— mMơđ= 0 ‘Tinh giá trị của Me, Mơá thay vào ta cĩ phương trình bậc 3 đối với h: 3+ 1,5 (t- 2H) h - 32th — 1,62H2 (t Trong đĩ: ?=?a(m?n-?a) từ phương trình cân bằng của "Nội lực A trong thanh chống ngang cĩ thể hình chiếu các lực ngang: A=TI+T2—T3
Nếu A < TI thì tiết diện nguy hiếm ở đĩ cĩ mơ men uốn lớn nhất nằm cao
'hơn đáy mĩng, vị trí của tiết điện này thường cĩ thể xác định theo cơng thị
ZM=
Trang 22-ZAM kể từ mặt đắt đầu cục vần
theo cơng thức:
Mmax =A Nếu A >TI thì ZM>H
Cũng từ điều kiện QZ/=0 cĩ thể suy ra cơng thức: ZM=?H-
Cong thức trên suy ra từ điều
Giá trị của mơ men
Mina =A (42M) +
Khi cọc vấn chống đơn chịu thêm ấp lực của nước phương pháp tính cũng
“Tính cực vn cĩ nike tng
Khi hồ mĩng đặt sâu trong đất đễ giãm mơ men tả ok 002 văn và tăng độ Šn định của nĩ người ta bố trí nhiều tằng chống ngang,
Đối với cục ván cĩ nhiều tầng chống ngang khơng cần kiếm tốn sự mit ba định mà chỉ cần tính tốn về cường độ
“Mơ men uốn trong cọc ván và nội lực các tằng chống ngang được tính với giá
thiết coi cọc vần như I dim liên tục chịu tác dụng của áp lực nước và đất, cĩ gối dựa là các tầng chẳng ngang, cịn chắn cọc coi như gối chất hay ngầm tuỳ vào
“Thường độ sâu của chốt hay ngàm ở dưới đầy hồ mĩng ? Im
“Tính tốn cục vần nhiều tằng chống ngang cần phải chủ ý khơng những xét trường hợp hồ mĩng đào xong mà cịn phải chú ý các trường hợp nguy hiểm cĩ ‘thé xay ra trong thi cing vi Khi thi cing thường hay đặt các chẳng ngang din cdần theo các độ sâu đào đất và hút nước,
Trường hợp I: Hút nước và đào đất thấp hơn tầng chống ï từ 0752Im Trường hưpll: Đặt tng eg I hit née vi do it thấp hơn ng chồng
từ 0,75?1m.chống III, hút va dio dit đến độ sâu thiết Hình 2-15: Sơ đồ cọc ván nhiều tầng chống ngang
Trường hợp IIL: Đặt tầng chống II, hút nước và đào đất thấp hơn tằng chống II
từ 075?1m
“Trường hợp IV: Đặt tả
*Tính độ đĩng sâu cọc vấn theo: yêu cầu Ề thuỷ lực
Độ sâu của chân cọc ván, ngồi những vấn để đảm bảo độ ốn định và cường,
độ cịn phải đảm bảo yêu cầu khơng xĩi trơi các hạt đắt ở đáy hồ mĩng khi hát
nước ra để đào đất Khi hút nước ra các đất ở đáy hố mĩng chịu tác dụng, của áp lực thuỷ động: D a “Trong đĩ: _?n là trọng lượng của nước ?n =1
Í là độ đốc thuỷ lực (tức là tý số của độ chênh cột áp với chiều đài
đường thấm),
Trang 23ĐỂ đăm bảo các hạt đất khơng bị xơi và khơng theo đồng nước qua máy bom
ra ngồi làm thay đối tính chất chịu lực của nền, trọng lượng thể tích đẩy nỗi của
ale phil ten hơn áp lọc tha động Zĩn Di Ta (Zđn là trọng lượng thế tích đầy nỗi của đất)
"Nếu dùng 1 hệ số an tồn là k ta cĩ thể vài được biểu thức sau:
?đn = kỉ =k ¡ ta cĩ: he
"Thường ?ổn cĩ thể coi gần bằng 1 Vậy h~ Hệ số k cĩ thể lấy k=2?3
* Tính gỗ ốp ngang và thanh chống ngai
‘Sau khi tính tốn cường độ cọ vần phãi tính tốn gỗ ốp ngang và thanh
chống ngang Theo
-Tính gỗ bp ngang: Thường giá thiết nĩ dầm đơn giản cĩ gối tựa là những (hanh chắng ngang trong cùng 1 tầng, Gỗ ốp ngang chịu lực rãi đều
“Trường hợp cọc ván chống đơn
=A (Tm) Coc vấn cĩ nhiều thng chống ngang thì tính gỗ ốp chịu lực bất lợi
nhất (như hình 2-15) Tuỷ vào phản lực A, B hay C lực nào lớn nhất để chọn
-Tính thanh chống m tủ yếu chịu lực ép, nội lực ép trong thanh chốn tang tnỹ vào dng ch inching rong tng ch gang Th dy trong cục vần chẳng đơn:
N=IIA (Tấn)
“Trong đĩ: I là khoảng cách giữa 3 thanh chống ngang trong 1 ting, A là nội lực trong thanh chẳng ngang( phần tính cọc vần chống
đơn)
3:Thi cng mĩng nơi cĩ nước mặt
a.Vịng vây ngăn nước
* Vàng vây đất
Dùng với chỗ nước sâu ? 2m Đập đắp cao hơn mặt nước 721m, mặt trên
đập rộng 122m, mái trong là 1/123/2 đốc hơn mái ngồi, mái ngồi là 1/271/3
Chân mái trong cách hố mĩng là: b > h.tg(4S0- )
'Khi nước chảy mạnh V > 1m/s mái ngồi phải gia cổ đá hộc, rọ đá
Hình 2-1
_Vịng vây đắp đất pha sét là tốt nhất, khơng dùng đất sét béo thắm tốt nhưng
Trang 24-+Tĩnh ân định chống trượt: Dưới áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ động phải khơng bị
đây trượt
áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên đập: Wt=?n ấp lực thuỷ động của nước chấy: _W “Trong đĩ: ?n trọng lượng riêng của nước ?i
'hn độ sâu của nước mặt xiắc dng nue (mvs) - # gia tốc trọng trường (g = 9,81m/s) Muén én djah tye ma sit @ chân đập phải lớn hơn các lục đẫy ngang: Tim Trong đĩ: G trọng {hg sb ma sit gia dit
-+Tính lượng nước thắm qua Ì đập và đáy sơng ig cia Im dip f = 0,5 vi cđa vịng vã, xác định theo cơng thức: 4 “Trong đĩ: k? là hệ số thấm nước cúa đất đắp đập 'hn là độ sâu nước mặt LL là chiều dài thắm (hình b) * Vàng vây cọc vần gỗ:
Sử dụng khi nước sâu 2?4m Người ta đùng vịng vây hỗn hợp giữa đắt đắp,
và vịng vây gỗ vì đất làm tăng khả năng chống thắm cho cọc ván gỗ (khe ghép -Vịng vây cục ván gỗ đơn: thường đùng khi nước sâu 223m thường khơng được kín) Cĩ 2 loại vịng vây:
-Vong vây cọc ván gỗ kép: Khi nước sâu 2?4m thường đễ giảm bớt diện tích
Trang 25Hình 2-19
Vịng vây cọc vần kép cĩ 2 tẳng cục ván, ở giữa đắp đất Đắt đắp giữa 2 tầng sạc vin thang dng cd hoe dmg et tha thơng nÉn dàng Ít sứ vì khơng đảm bảo độ chặt sẽ tạo áp lục lên lớp tường)
“Tường cọc vần ngồi đĩng sâu ? 2m tác dụng giữ đất phía trong và tăng độ cứng vịng vây tường ngài Tường vần trong ngăn nưức mặt, nước ngằm và giữ: ấn định cho vách hỗ mĩng Tường cục vắn trong đồng sâu hơn đây mĩng > 2m
"hoảng cách tường trong và trờng ngồi là b và tuỳ thuộc vào loại đất đắp: Khi đáp bằng đất cát trung hoje thé b= (1,621,8)hn
Khi dip bằng đất cát pha sét hoặc “Trong đĩ: hn là độ sâu nước mặt sét pha cát b = hk § siu từ nước mặt đến đầy hỗ mồng
mm là hệ số (m=426)
“Trước khí hắt nước ra khơi hồ mĩng: 2 tường cọc vấn chịu tác dụng của ấp lực đất đắp(đùng 2đn), cịn áp lực nước trong và ngồi tường cân bằng nha “Thường tính đối với phía ngồi
Sau khi hút hết nước ra khối hỗ mĩng: Tường ngồi chịu ấp lực nước từ phía
ngồi Cả 2 tường đều chịu áp lực của đất đắp và áp lực nước trong đất đắp, áp
ie này do nước ngắm qua tường ngồi vào
“Trong thiết kế các cọc ván khơng ghép kín nước rỉ vào vịng vây sinh ra đường cong giảm áp trong đắt đắp Xét đến thực tế này người ta giả định áp lực tồn bộ tác dụng từ phía đất đắp lên tường trong và tường ngồi là:
Etr= Eng = Eđ= : Etr là áp lực lên tường trong
Eng là ấp lực lên tường ngồi
Eđ là áp lực của đất đắp cùng vớiđn
En là áp lực thuỷ tĩnh cũa nước và Em = „ trong đĩ ?n là trọng lượng riêng của nước
?Vịng vây cọc vần thép:
"Khi thi cơng cầu qua sơng cĩ mức nước sâu >10m, áp lực nước lên vịng vây
rất lớn khơng the dùng cọc ván gỗ được, khi đĩ phải dùng vịng vây cọc ván thép
Khi nước sâu 46m thường làm vịng vây cĩ hình dạng như hồ mĩng, kích thước cĩ thể lớn hơn một chút đề phịng lệch lạc khi đồng cọc vin
Khi nước sâu > 8m, để tăng độ cứng vững vịng vây và lợi dụng áp lực nước
Trang 26Hình trên vẽ sơ đồ các khung ngang được tạo thành các vàng trịn là bộ phận
chịu áp lực chủ yếu của vịng vây Các vàt được ghép lại bằng 2 thanh thép
chữ U, giữa 2 thanh thép này liên kết bằng các bản Khi đặt khung ngang
người ta hàn vào cọc ván các bệ đỡ giữ ơn địn!
“Tính tốn vịng vây cọc ván thép cũng cần chú ý các trường hợp nguy hiểm trong quá trình th cơng vì thường đào đắt và hút nước đến đâu thì đặt khung
chống ngang đến đĩ
“Tính tốn cọc vần trong vịng vây như các điều đã được trình bày trong “Tinh tốn chẳng vách hỗ mồng” Vành trồn trong vịng vây thường dùng phương pháp dưới đây:
“Tính vành tác dụng của áp lực hướng tâm do cục vần truyền sang, cường độ
rải đều giả sử là q Nội lực ép sinh ra trong tiết điện ngang của vành sẽ là:
Ry ‘Trong dé: Rv la bin kính của vành ứng suất trong tiết diện ngang của vành: Với EH là tiết điện thu hẹp của vành
'Ro là cường độ tính tốn cúa thép Lực tới hạn làm cho vành mắt ốn định là: “Cho cân bằng giá trị này với lực tới hạn cia I thanh thẳng đứng kiễu chốt theo Ơïc cĩ cơng thức: 2 đầu tựa PO=
‘Trong dé: | 1a chiéu dai thanh thẳng chịu lực ép 2 dau géi kiéu chất
Tir Ging thir trén c6 thé rt ra chidu dai tính đỗi của vành là: =
Ding độ dài | nay dé tính độ mánh và từ đĩ tính được hệ số uốn dọc của 1
thanh thẳng là 2 Kiểm tra ơn định theo cơng thức:
“Trong đĩ: F là điện tích tồn bộ tiết diện vành
Độ mảnh của vành khơng được lớn hơn 130, cịn của ï nhánh chữ U khơng được lớn hơn 40 b.Lam khd hỗ mĩng
Để xây hoặc đổ bê tơng mĩng cĩ chất lượng, yêu cầu phải hút nước khỏi hỗ
mĩng,
Khi đĩng cọc ván phải đảm báo độ sâu của chân cọc ván, nĩ đảm bảo dịng
nước ngầm chảy vào hồ — c sa 'khơng trơi hạt đất, khơng gây xốp
đắt nền
"Trong trường hợp đồng được cọc vin xuống sâu nếu xây ra hiện trựng hạt đất
trơi theo dịng nước ngầm vào hồ mĩng thì phải dio đất ngầm dưới nước, sau đĩ
muốn làm khơ hồ mĩng phải đỗ lớp bê tơng bịt đầy
Trang 27
giếng
lọc
Khi lượng nước thắm vào hồ mĩng khơng lớn lắm người ta dùng máy bơm ly tâm trên bờ hỗ để hút, chỗ đặt ở hồ tụ nước Giả sử vịng vây kín hít nước chỉ thấm vào qua đầy mĩng thì cĩ thé tinh theo cơng th
Q=q kthiLU.K
Trong đĩ: Q là lưu lượng nước thấm (m3/s)
th là hệ số thấm của đất (m2) tra băng
1l là chiều cao cột nước áp bằng khoảng cách từ mực nước đến đáy mĩng 'U là chu vì hố mĩng K là hệ số an tồn, lấy kẻ .q là nước thấm đơn vị, tra c Đào đất hỗ mĩng
Đối với hỗ mĩng kích thước lớn khơng cĩ nước ngằm cĩ thể đào bằng máy ủi, máy xúc cho chạy trong hỗ mĩng dé đào chuyển đắt ra ngồi bằng ơtơ hoặc băng chuyền, goðng Khi hỗ mĩng cỏ nước cĩ thể đùng máy xúc gầu nghịc `Vấi hồ mĩng sâu, hẹp và cĩ nước khơng thể hút nước bên trong, cĩ thể dùng gầu ngoạm để đào `Với hỗ mĩng hẹp, sâu như đào trong lịng cục ống khơng thể dùng máy người ta dùng phương pháp kết hợp vịi xĩi nước với các dụng cụ hút bùn thuỷ lực hoặc
khí ép
* May hút bàn thuỷ lực đựa trên nguyên tắc cho nước cĩ ấp lực cao vào trong ốngl, vào buồng 2, qua khe 3, vào ống 4 với tốc độ cao và hướng ngược lên trên
tạo nên trong ống S một khu chân khơng, nước bùn & bén ngồi dưới áp lực thuỷ tĩnh và khơng khí tự nhiên sẽ hút vào ơng S và chảy theo ơng ra ngồi hỗ mĩng
Hình 2-21 a/Máy hút bùn thuỷ lực bí Bố trí máy hút bùn trong vịng vây 1- Đương be cao Ấp; 2-boằng chéa bem ceo fs
3 Khe hỡ ; Seng hat; 6- Máy bơm
* Máy hút bùn khí ép thường dùng cho các loại đắt rời kết hợp với phương pháp xĩi nước Nguyên lý hoạt động: khơng khí qua ống 2 vào buồng 3, vào các
ng 4 vào ơng 1, cáclỗ4 cĩ hướng chích lên trê
Hình 2-22: a/ Máy hút bùn khí ép
1.ắng bùn ra; 2 ống khơng khí vào; 3 Buồng chứa khí ép;
Trang 284 Li tron; 5 6 May hit bis 7 dng din ra; fp; 9 My hoi ép tăng bạt làm cho trọng lượng riêng cđa nước áp lực thuỷ tn 4 Khí Ép vào ống tạo thà bùn nhẹ đi, dưới tắc dụng
bị đây lên phía trên Do nguyên lý như vậy máy hút bùn khí p hoạt động cĩ hiệu cquả cao ở nơi nước sâu tơi thiễu phải là âm Khi đào hỗ mĩng bằng đụng cụ cơ giới thuỷ lựẹ, khi cách đáy thiết kế 0.Em
thì phải đào bằng tay để tránh ảnh hưởng đến tính chất căa đắt Khí đào đến độ sâu thiết kế phi lấy mẫu thí nghiệm để xác định ại tính chất của nn đắt cĩ phù hợp với yêu cầu thiết kế khơng
'Trước khi xây hoặc đỗ bê tơng phải san phẳng đầy, nếu đắt sét khơng đi lại
nhiều tránh nhão thành bàn (Hải lớp cát khơ đá dăm 10220cm để nỀn khơ) Đối với nền là đắt cát, nhất là cát nhỏ phải th cơng bằng phương pháp đào ngầm dưới nước và phải đào qua độ sâu thiết kế và dùng phương pháp đỗ bê
tơng dưới nước để bịt đáy hồ mĩng
Khi bệ tổng khơ mới hút nước trong vịng vầy để xây hỗ mĩng (chiều đây lớp bê tơng tối thidu là Im để cho nĩ khơng bị gÃy hoặc bị đẫy nỗi do tác dụng thuỷ
tĩnh)
Khi đáy mĩng đặt trên tầng đá, khi đào hết lớp đất phải phá hết lớp đá
phong ho đẫn ng đ tốt t nhật 25cm Nêu nên đá cĩ khe nút phải ịt đáy bồ mơng bằng bê tơng dưới nước, mặt bê tơng này đỗ đến độ cao đầy mĩng
Phương pháp đỗ bê tơng đưới nước
ở nước ta thường dùng một số phương pháp đỗ bê tơng dưới nước, nĩ phy thuộc vào độ sâu cơa nước và khối lớp bê tơng,
Néu lượng bê tơng ít, nước hồ mĩng sâu cĩ thể đỗ bê tơng bằng túi bao tải, bê
tơng cho vào bao tải buộc lại bằng đây thừng với 1 nút để tháo Hạ bao tải nhẹ nhàng cĩ độ sụt từ 16?20em, thiết kế cao hơn mắc yêu cầu của bê tơng 101 Bê tơng gần sắt đáy hồ mĩng đứng trên bờ cối nút miệng bao để bê tơng tụt xuống, đỗ tiếp tục các bao, lưu ý khơng để sao động nước
'Nếu khối lượng bê tơng nhiều và nước hỗ mồng sâu đùng phương pháp đỗ bê
tơng bằng ống dịch chuyển thẳng đứng (Thường ơng cĩ ? = 20230em, bề dày ơng tải cĩ dây giữ khi đồ đặt ng cách đáy 20730em và chùng dây để bê tơng trìn -43Smm, phía trên ống nối với 1 phễu để rĩt bê tơng Nút ống bằng gỗ hoặc bao ra, Phải rĩt bê tơng liên tục vào phẫu và khi di chuyển ống phải luơn giữ đầy ống ngập trong bé tng tir 0,871,0m (khi nào bê tơng khơng tụt xuống được phải kéo ng lên lếc sày cần thận trtng thantc đ chân ống khingbị ếo quá ao hơn
mức qui định ở trên) Bán kính hoạt động căn mỗi ơng từ 314,Sm và năng suit yêu cầu là > ïmSigiờ cho mỗi mất diện ích hỗ mĩng
Khi bé tong đạt cường độ 503 thiết kế thì hút nước hồ mĩng, đục bỏ lớp bê tơng trên mặt dầy Sem vì cường độ khơng đạt yêu cầu
Hiện nay Việt nam cịn sử dụng phương pháp đễ bê tơng dưới nước kiểu vừa
Trang 29chúng quanh ống được chèn đá hộc, vào ơng, đỗ lên tục, vữa lắp đẫy các khe bồng giữn cá viên đá tạo thành khẩi đá dăm, đá cuội Sau đĩ rĩt vữa xi măng cất liên kết
Sau khi hút nước ra lắp ván khuơn đổ bê tơng mĩn; He “Trong
tơng nến văng vây khơeg kin wet phil bom hit ra GE id fa lượng bê tơng mĩng
Hình 2-23: - Đỗ b tơng dưới nước
1 Vịng vây;2 ống đỗ bê tơng; 3 Phẫu;
4 Gẫu chứa và vận chuyển BT; 5, Bê tơng đã đỗ
cquá trình đỗ bê hưởng chất
'Chưong 3: Múng c?c
L.Khái
'Các lớp đất trên mặt là loại đất yếu, các tằng đất cứng và đá cơ bản lại ở
tương đối sâu trong lịng đất Trong điều kiện như vậy dùng mĩng nơng thì
khơng chịu nỗi tải trọng lớn và nếu hạ đáy ti xuống sâu thi thi căng r
khăn khơng kỉnh tế
'Trong ngành cấu đường hiện may mĩng cực được of dựng rộng rất: Ngyii ta đã đĩng được các nĩng cực xuống các ng đt rÌt âu, nhữ đĩ mà mĩng cĩ khả ing chin de ti tran i
'Mĩng cọc nĩi chung cĩ cầu tạo bao gồm cọc và bệ cọc, cĩ mĩng cọc bệ thấp
và mồng cọc bệ cao Trong đĩ cọc là bộ phận chính cĩ tác dựng truyền tải trng
ca cơng trình bên trên xuồng “đầu cọc thành một mi tng đất đưới chân cọc Bệlà bộ phận liên hết các cchju tai trọng của cơng trình
wu d xây dựng được cơng trình cĩ tải trọng tộc nhiều vào điễu kiện thời tiêt Cạc pebglcTeftrbtreixrtrienetl-sekitsispesbielieprbe nlnpCdy te
đĩng cọc, giảm kinh phi thi cing, tit kiệm vật liệu thỉ cơng mồng từ 20730? so với các phương pháp khác II Phân loại cọc và mĩng
1.Mồng cọc
`Mồng cọc bệ thấp thường dùng ở nơi nước cạn, mặt nươc khơng bị sĩi lở bởi các dịng nước trong mùa mưa, bệ cọc được chơn sâu trong đắt ở độ sâu tuỳ
thuộc vào tính chất chịu lực của đất bao quanh Mĩng cọc bệ thấp cĩ ưu điểm là
đảo bệ thấp nên cọc ít chịu tải trong ngang và cĩ biển dạng nhỏ hơn cọc bệ cao “Ming cọc bệ cao: Thường dùng ở những nơi nước sân, tru điểm là tiết kiệm vật liệu và thì cơng đơn giản hơn
Trang 30Phân loại cọc thường căn cử vào vật liệu làm ogc, thuromg diing 4 logit cpe sổ, cọc thép, cục bê tơng và cọc tơng cốt thép
Mỗi loại cọc lại phân loại tuỷ theo hình dạng của nĩ: Theo tiết điện ngang cĩ
pe vung, cục chữ nhật, cọc trịn, cục rỗng cơng Theo tiết điện dục trực cọc cĩ
thể phân ra cọc hình trụ, cọc hình nĩn, cọc cĩ
IL.CẤu tạo các loại cọc 1.Cọc gỗ
“Thường dùng với những cơng trình tạm, chịu lực nhỏ
Muốn cho cọc đồng đúng vị trí và khơng bị đập củng cọc cần làm ‹chính xác đúng kích (hước; chân cọc vĩt nhọn đấm bảo đúng tim, cĩ thể bịt sắt chân cọc khi đồng vào đất cứng và đất lẫn si coội Đầu cọc phãi cưa phẳng và thẳng gĩc với trực đọc cọc, thường dùng đai sắt bịt chặt đầu cọc tránh được nứt,
đai dùng thép bản đày 8mm, cao khoảng 5070mm 'Khi cần cĩ thể nối cọc, nĩi chung nối cọc cường độ thấp, n dài tránh nối Cĩ 3 phương pháp nổi í
trịn rồi dàng bu lơng, đai sắt bắt chặt Nỗi đối đầu cĩ bản ép, cưa bằng phẳng 2 đầu cần nối, ly bu lơng bắt bằng 4 hoặc 6 tắm thép đối xứng quanh tiết diện, khi
nối nên đặt 1 bản thép ở giữa 2 đầu nối để 2 đầu nắi khơng trượt lên nhau khi
búa đĩng Nối đối đầu bằng ống ae khác là dùng ống thép cĩ đường kính
của cọc và bọc ngồi chỗ nối rồi đĩng đình giữ liên kết
Phương pháp nối đối đầu bằng ống thép chắc chắn nhưng tốn thép hơn do
vay ít dùng, thường dùng loại nối đối đầu cĩ bản ép Coe chi cho phép ghép nối 2
đoạn với nhau, khi đồng chỗ nối phải sâu cách mặt đất >im, các cạnh nối phải im gỗ đủ chiều va mỗi đầu nồi cục thành gỗ nửa
bố trí so le với nhau khi cọc nối đĩng cạnh nhau
'Cọc tố hợp: Để tăng đường kính của cọc hoặc tận dụng gỗ ngắn và nhỏ để
làm cặc người ta đồng ba lơng ghép 374 cây gŠ thành | tb hyp cực, Dục (heo cực cứ cách 0,5m dùng 1 bu lơng M1625 để bắt chặt, các chỗ nối phải so le cách nhau >I.ấm
‘Coe tăng cường: Là cọc dùng thêm các đoạn gỗ ngắn áp vào thân cọc theo
đọc trục hay thẳng đứng gốc với trục cọc Tác dụng tăng sức kháng dọc trục của cọc, mỡ rộng diện tích chân cọc tựa Ken dt
2.Cọc thép
Dàng trong các cơng trình vĩnh cửu, cĩ ưu điểm là chị tải trọng lớn do cường độ tính tốn của vật liệu ao, ì vậy thường hay dùng khi cọc chịu mơ men
ậ lực ín, nhưng (hé tha ve đồng, a.Cgc ơng thếp
Coe dng thép cĩ chiều dày từ 8216mm, đường kính thường từ 23?1000mm
'Với cọc cĩ đường kính < 40mm thường làm mũi cục bằng cách cắt chân cọc, sau đồ gồ lạ thành hình nĩn và hàn Nối dài cọ thường dàng các bản hàn phía "ngồi hoặc thêm một đoạn ống phía trong
Trang 31Cực đường kinh lớn thug ‘rungs Oe 68 08 cht cpe hi, cho cực lần đẫn đâu đào dắt ở ĐỂ tăng cường độ cho cọc thường hay đơ bê tơng vào trong Ống, Cục Ống thép thích hợp cho c bệ cao và cục đồng được r âu vào trọng đất,
b.Cọc thép chữ H
'Cọc cĩ cánh rộng do đĩ mơ men quán tính theo 2 phương thẳng gĩc khơng
chênh nhau nhiều, Tuy khơng bằng ơng thép nhưng nĩ tốt hơn các thép hình
khác
Hình 3-1: Cực ơng thép
3,Cọc bê tơng cốt thép
sử dụng rộng rãi trong nganh xây dựng Cục bê tơng cốt thép cĩ nhiều tu điểm hơn các loại cọc khác, nĩ chịu được tả trọng rắt lớn (đền 1.000dần) Cae bi ting cbt thép tương đi rẻ về mặt sử dụng vậtiệu cát đá sỏi rắt sẵn
"mọi ni, số lượng thép sử đụng tương đối it
Ce ba ting cbt thép ít bị tác dụng phá hoại của mơi trường hơn các loại cọc
khác, Riêng ở vùng nước mặn th cục bê tơng cốt thép để bị phá hoại nếu chất lượng bê (ơng thí cũng khơng được ốt Để khắc phục ình trạng này hiện nay cĩ hắt chẳng ngắm nước vào bê tơng
miện hấp dồn trong thự 1 ue
thép trong vùng nước mặn (quét nhựa đường), hoặc tăng độ chặt bằng thỉ
cơng
hoặc , tăng độ chặt và thêm các chất chống xâm thực của muối vào bê tơng
ng biện pháp dự ứng lực để tăng độ chặt và hạn chế các vết nứt của bề
tơng
“Cục bê tơng cắt thép thường làm theo hình trụ cĩ tiết diện vuơng, chữ nhật, đơi khi hình trịn, hình đa giác hoặc tam giác
'Cạc bê tơng cốt thép thường cĩ tiết diện 20220cm đến 45?45cm, bê tơng cĩ số
hiệu từ 2507400
Cốt thép cọc cĩ cốt thép dọc và đai xoắn ốc Mỗi cọc dùng ít
cốt thép dọc phân bồ đều theo tiết điện (đường kính cốt thép dọc
lượng cốt thép cất thép đại đường kính ? = 6?8mm, khoảng cách ở giữm cọc là 20cm, ở đầu và chân cọc là từ 175cm,
Đu cọc và chân cọc là bộ phận chịu ứng saÍt tập trang lớn nhất khi đốc gc, nên đu cực cịa bộ trí hêm các lưới mất 8 vuơng thép đọc ở chân cọc được bĩ lại và dùng một đai thép bọc xung quanh và hàn cĩ cạnh từ 5?7em, các cũ
chật
Khi đỗ bê tơng cọc , mỗi cọc để 2 mĩc treo để mĩc khi vân chuyển, khoảng
cách 2 đầu là 0.2071, nếu một mĩc treo thì cách đầu cọc là 0,294]
Trang 32Là cọc được ch tạo ra bằng cách khoanlỗ tron at sau đĩ đổ bê tơng gợi là coe db bb tg ele hay lex Khan nb (Qué tinh thl cdg ab sau: Diu tite ding bog thep cb mal nhọn đố
xoƯng đt, sau đĩ đỗ be tg vio trang bag trong qed trình dễ bê ng rất dẫn ng thếplên cho đến khi lễ cọc đ đây bê tơng
4
a w d
2
Hinh 3-2: Cgc bé tong dé tai chỗ
Đây là đúc cọc bê tơng tại chd kiéu khơng cĩ vơ cọc, do vậy quá trình rút ống lên dễ kéo đứt bê tơng, để tránh nứt bê tơng nên đc lại trong đất làm
thành loại cọc bê tơng tại chỗ cĩ võ bọc, làm như vậy kinh phí sẽ
ĐỀ đào sạc tạ dàng IŠ dạng cụ mạc Lai khong xo tạ đắt nếm dàng
gầu ngoạm với đất rời rạc lẫn sỏi cuội, dùng khoan bánh răng khi gặp đá, dùng khoan đập khi gặp đá cứng
'Cọc bê tơng đỗ tại chỗ thường dùng làm mĩng nhà cửa cơng trình đơ thị vì
Khi hạ cọc khơng dùng lực lớn hoặc chân động Tuy nhiên cần lưu ý tuỷ loại đắt tồi cơn à ình hình nước ngẫm khi khưnn ĩ đùng ống bọc bay khơng huậc h
KT Sn ming ce Moa nh gâ sự
cố cho các cơng trình xung quanh và do biến dạng ngay của thành lỗ khoan gây
lún đất xung quanh, vì các cơng trình lân cận và nứt nẻ nguy nến
cho sử dụng Vì vậy cin lưu ý trình tự thí cơng cọc, từng hàng cọc, hạn chế biến dạng ngang tích trong cọc mang theo hat dit Khi đồ bê tơng dùng nhiều cọc gây ra và hạn chế nước ngầm chảy vào bê tơng dưới nước độ sụt
Trang 33Là cục cĩ thân bằng Ống thép, đầu đưới cĩ lưới thép làm thành hình xoắn ốc
“Thân cọc cĩ đường kính từ 300?1.200mm, đường kính lưỡi xoắn tối đa 3.000mm
(ni chung khơng lớn hơn 4 tin đường kính cọc)
'Cạe xoắn ốc xốy ngập vào đất nhờ máy quay tời điện hoặc hệ bánh răng, cọc
được ăn sâu din vào đất
Do diiu cọc cĩ lá xoắn nên sức chịu tải của cọc được tăng lên rất nhiều, đồng thời
cĩ hệ gầm bứt độ ân bạ pes Gi các lại sp (thường và tiên
Nhu vay từ quan điểm kì: độ thì cơng mà xét thì cọc xoắn ốc cĩ
nhiều ưu điềm, song vì dàng nĩ tơm kêm vật liệu, chỉ phí thi cơng nên may khơng được sử dụng rộng rãi
Hình 3-3: Cọc xoắn ốc
1V Cầu tạo bệ cọc
Đệ cọc cĩ tác dụng liên kết các đầu cọc thành một khối 48 cing tham gia “chịu tải cđa cơng trình bên trên truyền xuống Tuỷ theo vị trí của bệ cọc với mặt
it mà bệ cọc được phân ra bệ cọc thấp và bệ cọc ca
Đới với những nơi ean, mặt đất khơng bị si lỡ bởi các đồng nước trom
tạ hộ thường đực chơn ân trưng Bắn] ảutu tộc tàn tnh chất chịu Tye eda đất bao quanh, loại bệ đĩ là bệ „ Bệ cục thấp cĩ ưu điểm là cọc
ng janice dna natn tệ
made sta trợ cầu gia sơng hoặc ở khe can tre chu ob chidu cao ớm người ta sử dụng bg c9¢ eno Bf cục cao cĩ uu điểm là tiết kiệm vật liệu và thí
cơng đơn giản hơn bệ cọc thấp Đối với sơng thơng (huyền đáy bệ cục phải đặt dưới mực nước thấp nht từ 6,5 ?Ím
'Bệ cọc đối với trụ mồ cầu cĩ chiều dày từ 1?3m, đáy bệ cọc cĩ độ mỡ rộng lớn
so với mặt trên để đảm bảo cho bệ cọc chịu được lực do các hàng cọc ngồi tắc dụng lên, cho phép mớ rộng xuống 450 Để dim bảo cho bệ truyền tải trọng cho
282 ope pl eps neo ch vệ đÌn cộc JAM eye che trọng phát 4
đường kính của cọc
ĐỂ tăng cường liên kết giữa cọc và bệ người ta cho cốt thép thơ ra ngập vào trong tng ti 20740 lần đường nh cthp cục Yếi cục rng thường cho vào đầu cục một khung cốt thép, đầu căn cốt thép nằm trong bệ từ 1?2.Ấm
_Với bệ cao cọc chịu uốn lớn, để tăng cường cho bệ cọc người ta bĩ trí thêm
một lưới cốt thép diện cốt thép trên 1 mét dài căn cạnh bệ cục Khoảng cách giãn các cất thếp ở đáy bệ Số lượng sốt thép thường dùng khoảng 15?20cm2 tiết 10220em, chiều dây bê tơng bảo hộ >5cm
"Nếu áp lực do đầu cọc truyền lên bê tơng vượt quá cường độ tính tốn chịu ép của bê tơng thì phía trên đầu cọc người ta phải đặt thêm 1 lưới ốt thép, khoảng
Trang 34"Để cọc chịu lực được đều thường người a bồ trí thành từng dãy hình chế nhật hoặc ơ vuơng hoặc hìnhf hoa mai,khoảng cách từ cọc ngồi dẫn mép bệ >25em Hình3-4: Cấu qo cốt thép bệc 1 Cốt thếp đáy bộc 2 Lưới thép trên đầu 3.Cát thép chồng 4 Bề tơng bị đấy, eee tate tư tk ~ư* + +* .ư* t 'Cạc bố trí kiểu ơ chữ nhật (Hinh3-5) _ bí tet ete + tt
Cục bố trí kiểu hoa mai
, Khoảng cách giữa các cọc thường >3d Với cọc xoắn, tĩnh khơng của cánh
xoắn phải ?Im Với cục nỗ mïn, khoảng cách tìm của chân cc >1,ølần đường kính bầu
nhỏ người ta đĩng cọc nghiêng, hiện nay đĩng được độ nghiêng
Để bệ cọc ở lớn nhất là 3:1, yêu cầu cọc phải sâu >ám
` Tính sức chịu tả cđa cục
1-Tính sức chịu tải của cọc đơn theo đất nền
a.Tính sức chịu của cọc bằng cơng thức kinh nghiệm
Căn cử của cơng thức thực nghiệm cho rằng sức chịu lực của cọc gồm 2 phần: Một là lực ma sát của đắt chung quanh cọc, hai là lục kháng của đắt dưới chân
cọc
'Với loại cọc đồng trong đất mà cọc tựa trên tầng đá cứng thì tải trọng của cọc
'hủ yếu đã do tằng đá đã chịu ta gọi là cọc chẳng Nếu chân cọc khơng tựa trên
tầng đá kh đĩ thường bộ phận sức kháng do ma sắt trên thân cục là chủ yếu, loại này gọi là cọc ma sát hoặc cọc treo a b/
Trang 35Hình 3-6: _a/ Coc chéng; .đất dưới chân cọc phân bổ trong phạm vi nhỏ vì vậy thường b/ Coe ma sit bố đều trên diện tích tết điện ngang Lực ma sắt trên thân
it phức tạp do chiều đài cọc lớn hơn nhiều so với kích thước tiết diện và cọc
được đĩng qua nh lp đắt và mặ hiện tryng vật nh thm me, nen chặt nên qui luật phân bố lực ma sắt khĩ xác định, ĐỀ đơn giản người ta giả
định lực ma sát phân bố đều trên thân cọc đối với từng lớp đắt
đ thiết g thức thực nghiệm xác định súc chịu tả tính tốn, kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 1979 của Bộ GIVT: “Trong đĩ: ne là sức chịu tính tốn của cọc nh đồng nhất, lấy k = 0,7 m2 a 'hệ số điều kiện chịu lực (bảng 3-2) ot là eg mas diện cọc
ash up al Tia be diy ng đt hết Vy su: F là điện úch tt diện ngang chân cặc TRc sắc khẩng tiêu chuẩn của đứt
?i là hệ số (bảng 3-6)
(Chú ý: Giá xác định tu thuộc vào ính chất cin Qk và độ sâu trung bình câu lớp đắt kế từ giữ b đây cảa lớp đắt đến mực nước thấp nhất ở những chỗ
cĩ nước hoặc đến mặt đắt đối với nơi khơng cĩ nước mặt
b-Tính sếc chịa của cọ (hẹp phương pháp thí nghiệm HÍ trọng dab Pn hh ein re i oy yc ng icy để biết khả tải tính tốn của cọc Phương pháp này dựa trên nguyên ác ép một số cực ining ny nt aby dg hc ii ch, cấu tạo và thi cơng cụ thể để xác định lực phá me cọc, từ đĩ suy ra sức chịu talan oun
SỐ lượng cục tí nghiệm tu} thufe Kich thước câa máng và số cọc dụng trong cơng trình lực lớn mẫn Sâm bảo ao tồn sử dụng và Linh tf th
Trang 36ĐỂ tạo ra lực nến ép tác dụng lên cọc tiện lợi nhất là đăng các loại kích thuỷ lực Phân kực của kích khi ép cọc sẽ được truyền lên một hệ thống dầm, những
dầm này lại liên kết chặt với các cọc neo ở chung quanh như hình 3-7
“Theo kinh nghiệm với đt tố và trung bình bồ trí 4 cục neo, đắt xấu bồ trí? 6 —¬
Dé các cọc cạnh nhau khơng làm hưởng đến kết quá đo đạc người ta qui
định khoảng cách tĩnh tối thiếu giữa cọc neo và cọc thí nghiệm "neo và 06m với 6 cục neo Khoảng cách cục mốc tới cọc neo là ớm như hình 3- là Im với 4 cọc &
Máy đo yêu cầu cĩ độ chính xác tử.017041nm, để do, thường dàng tin phân kế
Kahl thí nghiệm tải trọng tác dụng lên cực được tăng từng cấp một, mỗi cắp từ
1/1021/1S giá trị lực phá hoại tức tính của cọc Với mỗi cẤp tải trọng cọc sẽ lún vào đất và dẫn dẫn bn định, thường ban đầu nhanh hơn, gišm dẫn đến ngừng
Tám Với at sec qa jah trong ga Mn ? eum va với đất cát trong 1 giờ lồn ‘2mm thi bắt đầu tăng lực ép cắp sau lên cọc Hình 37: 1.Coe trees 2 Dim agaog,
Trang 37Tải trạng tác dụng lên cọc tăng lên đến khi cọc bị oi là khơng làm việc được
bình thường thì thơi, lúc đĩ gọi là cọc bị phá hoại Thường căn cứ vào 1 số qui
định san để cơ là cục bị phá hoại:
~ Cạc cĩ biến dạng đột ngột lớn, giá trị biển dạng của cấp tải trọng này lớn
hơn S lần giai đoạn trước
~ Tơng độ lần của cọc > 40mm - Sau 1 ngày đêm cọc vẫn lún nhiều
“Từ tải trọng giới hạn ta cĩ thể xác định được tải trọng tính tốn của cọc theo cơng thức sau:
'Trong đĩ: k0 là hệ số đồng nhất cưa đắt k0 = 0,7 m2 là hệ số điều kiện chịu lực (theo bảng 3-2)
Ngh là tải trọng giới hạn xác định trên biểu đồ độ lún tải trọng *S- »
Khi giảm tải cũng phải cũng phải theo thứ tự từng cấp cho đến hết (Tính ắc chịn cân cục (heo phương pháp thí nghiện di tụng động
“Nguyên tắc này dựa trên nguyên lý của sự va chạm tự do của 2 vật thể đàn
tính Cơng sinh ra đo sự rơi của quả búa được truyỀn cho cục và làm cho cọc cĩ một độ lún nhất định vào đất 'Yêu cầu của phương pháp này là tim cho được 1 quan hệ giữa tải trọng cực và độ lún đĩ, tức là R = f(©) hạn của cục
KỆ này cĩ nhiều tác gi Gun ra nhưng căng cái đăng ch 1 số Ít
trường hợp nhất định Hiện nay (a thường dùng cơng thức đồng cọc của người Nga tén la Gersigvanov “Căn cứ vào định luật bảo tồn năng lượng khi 1 quả búa cĩ trọng lượng Q rơi
từ độ cao H xuống cọc nằm trong đắt, cọc cĩ trọng lượng q, động năng sinh ra là
Trang 387 Wahf s6 xét abn sy mat mit dng năng do các nguyên nhân khác
“Trong đẳng thức trén h & ? khĩ xác dj De don lin ơng giả thiết h = 0 Đẳng thức sẽ cĩ dang: Hay: Đặt Ta cĩ 2.Q.H=Re
“Trong quá trình tính tốn căn cử vào nguyên lý 2 vật thể đàn tính và chạm tự đo và định luật bảo tồn năng lượng và tính cơng cĩ hiệu của búa va chạm với eo, ơng đã ìm ra hệ số ? chỉ biển thiên theo R Sau khỉ gái hàm số tìm được ?
thay vào cơng thức trên và biển đổi ĩ phương trình: eR2 +nEeR- Giải phương trình trên theo R durge cong thir: R=
“Trong đĩ: n là hằng số (bảng 3) Fla it điện
k là hệ số va chạm xác định bằng thí nghiệm, thường k = 0,45
(Cơng thức này nip dụng khi đĩng thử cọc giúp tham khảo cho thiết kí “Cơng thức trên giúp ta tính được sức chịu kực giới hạn của cọc R= Ngh khỉ
biết độ lún của cọc sau một nhát búa là e
Sức chịu tính toần của cọc theo cơng thức _ Nữ =k0.m2.Ngh cĩ thể viết:
“Trong đĩ: k và m? xác định như ở phần b trên
Chĩ ý: Với búa cĩ tốc độ chậm như bĩa treo, búa đơn động thường lấy e là độ
lún trung bình của cọc sau 10 nhát; với búa diêdel và song động lấy giá trị trung, bình của độ lún sau 1 phút đĩng cọc và chia cho số nhát đĩng ĐỀ cho cơng thức
khơng sai số quá lớn nên chọn bĩa sao cho e ? 2mm, Về thí cơng đễ thuận tiện khi đĩng cục cũng khơng nên dùng loại búa quá nặng tức là e ? 3050mm “Cĩ thể biến đổi cơng thức R ở trên thành dạng sau:
e= (mm)
.Cơng thức này đùng để theo đõi đồng cọc hướng dẫn thí cơng ngồi hiện trường (qua Ngh biết được độ lún của cọc sau 1 nhát búa, khi đĩng cọc phải đảm
bảo độ lún cũa cọc khơng nhõ hơn giá trị tính ra bằng cơng thức trên) 2.-Tính chịu tải của cọc đơn theo vật liệu làm cọc
'Khi chịu tác dụng của những lực do cơng trình truyền xuống cọc khơng chỉ bị phá hoại do đất xung quanh khơng chịu nỗi mà nĩ cịn bị phá hoại do nội lực trong vật liệu quá giới hạn
“Tính sức chịu của cọc theo vật liệu là tốn nĩ về mặt cường độ và ơn
Trang 39'Với cục BTCT chịu nén đúng tâm khí xác định sức chịu tính tốn
tính đến én định, thường đùng cơng thức sau; cọc cĩ
"Trong đĩ: m2 là hệ số điều kiện chịu lực ? là hệ số nến dọc Fb là điện tích của bê tơng Fa là điện tích của cốt thép đọc chủ TRụlà cừng độchịn nên in tán cần bệ ng at của thếp,
Đối với những cực ấtiệ trà, trong eg dig vng al wo be th A (Trang đồ lũ chi dài tiah foam cia tn ope vk dla bg hin eye) Sức chịu tốn của cọc xác định theo cơng thức sau:
Nit = mỡ ( RULFI + Ra.Fa + 25Rax.Fax) “Trong đĩ: F1 là phần lãi bê i cọc Rax là cường độ tỉnh tốn của cột thép đai xoắn be
Tà điện tích tính đổi của cốt thép xoắn
là bước soắn của vịng đại
b.Xác định sức chịu tính tốn của cọc chịu nén lệch tâm
*Với cọc BTCT cĩ tiết điện chữ nhật và hình vuơng:
(như hình 3-10a và b)
`Với loại cọc này cốt thép thường được bổ trí đổi xứng Sức chịu tính tốn của
cọc được xác định theo cơng thức: Hình 3-10
Khi cọc chịu nén lệch tâm nếu, sức chịu tính tốn của cọc được xác định
theo cơng thức sau:
Nữ =m2.be.Ru.x
“Trong đĩ: xà chiều cao khu vực chịu nền của tiết diện, tính theo cơng thức san
“Trong đĩ: Ru là cường độ chịu uốn tính tốn của bê tơng
Fa là điện tích các cốt thép trên một cạnh cũa cọc
Khi tinh x nếu thấy x 2ac thi sức chịu tính tốn của cọc lại theo cơng thức
Đối với những cọc cĩ 8 thanh cốt thép dọc như hình b, khi tính cĩ thể khơng xét đến 2 thanh nằm trên trục đổi xứng của tit diện:
Trang 40'Trong đĩ: c01à độ lệch tâm cẽa lực tác dụng đối bới trục đối xứng cõa tiết
diện
? là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực tác dụng lệch tâm đến biến
dạng ngang của một thanh chịu ép t= voi NO= Nà lực tác dụng dọc trục; _ Eb là mơ đuyn đàn hồi cũa bê tơng T là mơ men quần tính cũa tiết diện *Cọc BTCT tiết điện trịn: ~ Trường hợp độ lệch tâm lớn gĩc ?" ? 950 như hình 3-10c Sức chịu tính tốn “Trong đĩ ?` ~ Nếu độ lệch tâm nhỏ gĩc 2* > 950, sire chju tính tốn của cọc được tính theo cơng thức: VI.Thi cơng mồng cọc 1.Các thiết bị đồng cọc
"Man cho cọ ngập sâu vào t phải cĩ một s tết bị thường dàng các li -1ại dạng cũng sinh r do ry rơi ca các vật nặng, được dùng phể biển hiệu
nay như búa kéo tay, búa hơi nước, búa diedel và búa thuỷ lực
-Lợi dụng sự chắn động để phá hoại lực kháng của đất chung quanh cọc, cọc
bị lớn xuống do trọng lượng bản thân cọc và các thiết bị đặt trên cọc Loại này
soi là búa chắn động (cĩ búa chấn động tần số thấp và tần số cao)
~Lợi dụng tốc độ cuả _ nước phun từ các vịi để phá hoại sức kháng của đất,
.cpc ly Mt xong de trọng lượng bên tháo,
-Đùng lực sa lớn của các thiết bị để ép cọc vào trong đất
-Đưa cọc ăn sâu vào đất nhờ cầu tạo cọc cĩ rãnh xoắn và dùng mơ tơ điện uay tạo mơ men truyền cho cục (nay ít đùng)
a.Búa đồng cọc *Búa tay
Là loại búa đơn giản nhất, cỗ nhất Búa gồm một khối hình trụ hoặc hình
nĩn làm bằng thép đúc Người ta dùng tay kéo hoặc tời điện Loại này chỉ dùng đĩng cọc tạm, đồng cọc nhỏ “*Biéa hơi đơn động
Nguyên tắc hoạt động í anh rơi, Cầu tạo gồm! à vơ bổ (lan
ống dẫn hơi; 3 là cần pist mn; 4 là phịng bơi; 5 là van đĩn
Ngoc: ý khai lộng: Da vợ Bàn THẾ số ana; bt regal