ĐỒ án nền MÓNG MÓNG cọc bê TÔNG cốt THÉP CHẾ tạo sẵn

Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải MỤC LỤC Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: .1 1.1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất: .1 1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất: .1 1.1.2.1 Hệ số biến động: .1 1.1.2.2 Qui tắc loại trừ sai số: .1 1.1.2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn: 1.1.2.4 Đặc trưng tính toán: .3 1.2 PHẦN THỐNG KÊ: Chương 2: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MĨNG BĂNG CĨ SƯỜN 23 2.1 SỐ LIỆU TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO SỐ LIỆU THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT: 23 2.1.1 Số liệu tính tốn 23 2.1.2 Chọn chiều sâu đặt móng: 24 2.1.3 Xác định kích thước đáy móng băng: 24 2.2 GIA CỐ NỀN MÓNG 26 2.2.1 Một số đặc điểm đất yếu: 26 2.2.2 Gia cố đất cọc xi măng - đất: 26 2.3 TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÓNG BĂNG THEO NỀN GIA CỐ: .29 2.3.1 Số liệu tính tốn: 29 2.3.2 Chọn chiều sâu đặt móng: 30 2.3.3 Xác định kích thước đáy móng băng: 31 2.3.4 Kiểm tra điều kiện cho móng 31 2.3.4.1 Kiểm tra điều kiện ổn định: 31 2.3.4.2 Kiểm tra điều kiện lún 32 2.3.5 Tính bề dày móng: 36 2.3.6 Tính tốn bố trí cốt thép chịu uốn cho móng 39 2.3.6.1 Tính tốn thép theo phương cạnh ngắn: 39 2.3.6.2 Tính tốn thép theo phương cạnh dài: .40 Chương 3: MĨNG CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN 47 3.1 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BÊ TƠNG THEO TCVN 10304 : 2014 47 3.1.1 Thơng số vật liệu cọc 47 3.1.2 Kích thước sơ 48 3.1.3 Theo điều kiện vật liệu 51 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang1 Trường ĐHBK-TPHCM 3.1.4 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Theo điều kiện đất 52 3.1.4.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 52 3.1.4.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất .54 3.1.5 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 58 3.1.6 Kết luận .62 3.2 TÍNH TỐN MĨNG B3 .62 3.2.1 Tải trọng 62 3.2.2 Tính tốn sơ số lượng cọc 62 3.2.2.1 Ước lượng số cọc 63 3.2.2.2 Bố trí cọc 63 3.3 KIỂM TRA THIẾT KẾ SƠ BỘ 63 3.3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng 63 3.3.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: 65 3.3.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước 65 3.3.4 Kiểm tra lún 70 3.4 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ĐÀI CỌC 73 3.4.1 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 73 3.4.2 3.5 Tính cốt thép cho đài 73 TÍNH CỐT THÉP TRONG CỌC 74 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang2 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 LÝ THUYẾT THỐNG KÊ: 1.1.1 Xử lý số liệu thống kê địa chất: Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đất ta phải chọn tiêu đại diện cho Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổoi màu sắc, độ mịn hạt mà ta phân chia thành lớp đất Theo TCXD 45-78 gọi lớp địa chất cơng trình tập hợp giá trị có đặc trưng lý phải có hệ số biến động  đủ nhỏ Vì vậy, ta phải loại trừ mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho đơn nguyên địa chất Do đó, thống kế địa chất việc làm quan trọng tính tốn móng 1.1.2 Phân chia đơn ngun địa chất: 1.1.2.1 Hệ số biến động: Chúng ta dựa vào hệ số biến động phân chia đơn nguyên Hệ số biến động  có dạng sau: 𝜎 = ̅ 𝐴 𝑛 ∑ 𝐴 Trong đó: Giá trị trung bình đặc trưng: 𝐴̅ = 𝑖=1 𝑖 𝑛 Độ lệch tồn phương trung bình: 𝜎 = √ 𝑛−1 ∑𝑛𝑖=1(𝐴𝑖 − 𝐴̅)2 Với: Ai– giá trị riêng đặc trưng từ thí nghiệm riêng n – số lần thí nghiệm 1.1.2.2 Qui tắc loại trừ sai số: Trong tập hợp mẫu lớp đất có hệ số biến động  ≤ [] đạt cịn ngược lại ta phải loại trừ số liệu có sai số lớn Trong []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng QPXD 45-78 tuỳ thuộc vào loại đặc trưng SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang1 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Đặc trưng đất Hệ số biến động [] Tỷ trọng hạt 0.01 Trọng lượng riêng 0.05 Độ ẩm tự nhiên 0.15 Giới hạn Atterberg 0.15 Module biến dạng 0.30 Chỉ tiêu sức chống cắt 0.30 Cường độ nén trục 0.40 Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau: |𝐴̅ − 𝐴𝑖 | ≥  𝜎𝐶𝑀 Trong ước lượng độ lệch 𝜎𝐶𝑀 = √ ∑𝑛𝑖=1(𝐴𝑖 − 𝐴̅)2 , n ≥ 25 lấy 𝜎𝐶𝑀 = 𝜎 𝑛 Và  tiêu thống kê phụ thuộc số mẫu thí nghiệm n: n ’ n ’ n ’ n ’ n ’ 2,07 15 2,64 24 2,86 33 3,0 42 3,09 2,18 16 2,67 25 2,88 34 3,01 43 3,1 2,27 17 2,7 26 2,9 35 3,02 44 3,11 2,35 18 2,73 27 2,91 36 3,03 45 3,12 10 2,41 19 2,75 28 2,93 37 3,04 46 3,13 11 2,47 20 2,78 29 2,94 38 3,05 47 3,14 12 2,52 21 2,8 30 2,96 39 3,06 48 3,14 13 2,56 22 2,82 31 2,97 40 3,07 49 3,15 14 2,6 23 2,84 32 2,98 41 3,08 1.1.2.3Đặc trưng tiêu chuẩn: Giá trị tiêu chuẩn tất đặc trưng đất giá trị trung bình cộng kết thí nghiệm riêng lẻ 𝐴̅, (trừ lực dính đơn vị c góc ma sát 𝜑) Các giá trị tiêu chuẩn lực dính đơn vị góc ma sát thực theo phương pháp bình phương cực tiểu quan hệ tuyến tính ứng suất pháp 𝜎𝑖 ứng suất tiếp cực hạn 𝜏𝑖 thí nghiệm cắt tương đương, 𝜏 = 𝜎 𝑡𝑎𝑛𝜑 + 𝑐 Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc góc ma sát tiêu chuẩn 𝜑𝑡𝑐 xác định theo công thức sau: 𝑐 𝑡𝑐 SVTH: Nguyễn Minh Trí 𝑛 𝑛 𝑛 𝑛 𝑖=1 𝑖=1 𝑖=1 𝑖=1 = (∑ 𝜏𝑖 ∑ 𝜎𝑖2 − ∑ 𝜎𝑖 ∑ 𝜏𝑖 𝜎𝑖 ) ∆ MSSV: 1442345 Trang2 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑡𝑐 GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 𝑛 𝑛 𝑛 𝑖=1 𝑖=1 𝑖=1 = (𝑛 ∑ 𝜏𝑖 𝜎𝑖 − ∑ 𝜏𝑖 ∑ 𝜎𝑖 ) ∆ Với ∆= 𝑛 ∑𝑛𝑖=1 𝜎𝑖2 − (∑𝑛𝑖=1 𝜎𝑖 )2 1.1.2.4Đặc trưng tính tốn: Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định chịu tải, số tính tốn ổn định tiến hành với đặc trưng tính tốn Trong QPXD 45-78, đặc trưng tính tốn đất xác định theo công thức sau: 𝐴𝑡𝑐 𝐴𝑡𝑡 = 𝑘𝑑 Trong đó: Atc: giá trị đặc trưng xét kd: hệ số an tồn đất Với lực dính (c), góc ma sát (𝜑), trọng lựng đơn vị (𝛾) cường độ chịu nén trục tức thời có hệ số an toàn xác định sau:𝑘𝑑 = 1±𝜌 Trong đó: 𝜌 số độ xác xác định sau: Với lực dính (c) hệ số ma sát (𝑡𝑎𝑛𝜑), ta có: 𝜌 = 𝑡𝛼 𝜈 Để tính tốn , giá trị độ lệch tồn phương trung bình xác định sau: 𝑛 ∆ ∆ 𝜎𝑐 = 𝜎𝜏 √ ∑𝑛𝑖=1 𝜎𝑖2 ; 𝜎𝑡𝑎𝑛𝜑 = 𝜎𝜏 √ ; 𝜎𝜏 = √ 𝑛−2 ∑𝑛𝑖=1(𝜎𝑖 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑡𝑐 + 𝑐 𝑡𝑐 − 𝜏𝑖 )2 Với trọng lượng riêng 𝛾 cường độ chịu nén trục Rc: 𝜌= 𝑡𝛼 𝜈 √𝑛 ; 𝜎𝛾 = √ 𝑛−1 ∑𝑛𝑖=1(𝛾 𝑡𝑐 − 𝛾𝑖 )2 ; 𝜎𝑅 = √ 𝑛−1 (𝑅𝑡𝑐 − 𝑅𝑖 )2 Trong đó: tα – hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy α + Khi tính theo biến dạng α = 0.85 + Khi tính theo cường độ α = 0.95 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang3 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG (n-1) với R, 𝜸; (n-2) với c, 𝝋 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 60 GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải α = 0.95 2.92 2.35 2.13 2.01 1.94 1.9 1.86 1.83 1.81 1.80 1.78 1.77 1.76 1.75 1.75 1.74 1.73 1.73 1.72 1.71 1.70 1.68 1.67 α = 0.85 1.34 1.25 1.19 1.16 1.13 1.12 1.11 1.10 1.10 1.09 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 Các đặc trưng tính tốn theo TTGH I TTGH II có giá trị nằm khoảng: 𝐴𝑡𝑡 = 𝐴𝑡𝑐 ± ∆𝐴 Tuỳ theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) dấu (-) để đảm bảo an toàn Khi tính tốn theo cường độ ổn định ta lấy đặc trưng tính tốn TTGH I (nằm khoảng lớn α = 0.95) Khi tính tốn theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính tốn theo TTGH II (nằm khoảng nhỏ α = 0.85) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang4 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 1.2 PHẦN THỐNG KÊ: HỒ SƠ ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH: KHU Ở CAO TẦNG YORAL GARDEN ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 7, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Kết thống kê tính tốn file excel, lấy lớp đất số và3 tính tốn ví dụ: 1.2.1 LỚP 1:Bùn sét lấn hữu (OH), trạng thái chảy với tính chất lý đặc trưng sau: - Độ ẩm: W= 85,38 % - Dung trọng tự nhiên: 𝛾𝑤 = 1.46 𝑔/𝑐𝑚3 - Lực dính đơn vị: C=0.067 Kg/cm2 - Góc ma sát trong: 𝜑 = 2𝑜 28′ Số lượng mẫu: 11 1.2.1.1Dung trọng tự nhiên đất 𝜸𝒘 (g/cm3): STT 10 11 SỐ HIỆU MẪU UD1-1 UD1-2 UD1-3 UD1-4 UD2-1 UD2-2 UD2-3 UD3-1 UD3-2 UD3-3 UD3-4 TỔNG TRUNG BÌNH γw (g/cm3) 1,47 1,43 1,47 1,45 1,49 1,46 1,49 1,5 1,46 1,43 1,4 16,05 1,46 |γw - γwtb| 0,01 0,03 0,01 0,01 0,03 0,00 0,03 0,04 0,00 0,03 0,06 0.25 (γw - γwtb)2 0,0001 0,0008 0,0001 0,0001 0,0010 0,0000 0,0010 0,0017 0,0000 0,0008 0,0035 0.0091 GHI CHÚ Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 𝑛 ∑(𝛾 𝑡𝑏 − 𝛾𝑖 )2 = 0.0302 𝜎=√ 𝑛−1 𝑖=1 = 𝜎 = 0.0207 < [] = 0.05 𝛾̅ 𝑛 𝜎𝐶𝑀 = √ ∑(𝐴𝑖 − 𝐴̅)2 = 0.0288 (𝑛 < 25) 𝑛 𝑖=1  𝜎𝐶𝑀 = 2,47 × 0,0288 = 0.0711 (n=11 = 2,47  Tất mẫu điều thoả điều kiện |𝛾̅ − 𝛾𝑖 | ≤  𝜎𝐶𝑀 Giá trị tiêu chuẩn: 𝛾 𝑡𝑐 = 𝛾𝑡𝑏 = 1.46 (g/cm3) Giá trị tính tốn: + Theo TTGH I: SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang5 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Xác suất độ tin cậy α = 0.95 Tra bảng, ta tα = 1.81 𝜌= 𝛾 𝑡𝑡 𝑡𝛼 𝜈 = 0.0112 √𝑛 = 𝛾 𝑡𝑐 (1 ± 𝜌) = (1.44 ÷ 1.48)(g/cm3) + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0.85 Tra bảng, ta tα = 1.1 𝑡𝛼 𝜈 𝜌= = 0.007 √𝑛 𝛾 𝑡𝑡 = 𝛾 𝑡𝑐 (1 ± 𝜌) = (1.45 ÷ 1.47)(g/cm3) 1.2.1.2Dung trọng khô đất 𝜸𝒌 (g/cm3): STT 10 11 SỐ HIỆU MẪU UD1-1 UD1-2 UD1-3 UD1-4 UD2-1 UD2-2 UD2-3 UD3-1 UD3-2 UD3-3 UD3-4 TỔNG TRUNG BÌNH γk (g/cm3) 0,83 0,72 0,82 0,76 0,85 0,82 0,83 0,86 0,77 0,72 0,7 8,68 0,79 |γk – γktb| 0,04 0,07 0,03 0,03 0,06 0,03 0,04 0,07 0,02 0,07 0,09 0.55 (γk – γktb)2 0,0017 0,0048 0,0010 0,0008 0,0037 0,0010 0,0017 0,0050 0,0004 0,0048 0,0079 0,0327 GHI CHÚ Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 𝑛 ∑(𝛾 𝑡𝑏 − 𝛾𝑖 )2 = 0.0572 𝜎=√ 𝑛−1 𝑖=1 = 𝜎 = 0.072 𝛾̅ 𝑛 𝜎𝐶𝑀 = √ ∑(𝐴𝑖 − 𝐴̅)2 = 0.0545(𝑛 < 25) 𝑛 𝑖=1  𝜎𝐶𝑀 = 2.47 × 0.0545 = 0.1346 (n=11 = 2,47)  Tất mẫu điều thoả điều kiện |𝛾̅ − 𝛾𝑖 | ≤  𝜎𝐶𝑀 Giá trị tiêu chuẩn: 𝛾 𝑡𝑐 = 𝛾𝑡𝑏 = 0,79 (g/cm3) Giá trị tính tốn: + Theo TTGH I: Xác suất độ tin cậy α = 0.95 Tra bảng, ta tα = 1.81 𝜌= 𝛾 𝑡𝑡 𝑡𝛼 𝜈 = 0.040 √𝑛 = 𝛾 𝑡𝑐 (1 ± 𝜌) = (0.76 ÷ 0.82)(g/cm3) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang6 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải + Theo TTGH II: Xác suất độ tin cậy α = 0.85 Tra bảng, ta tα = 1.1 𝑡𝛼 𝜈 𝜌= = 0.024 √𝑛 𝛾 𝑡𝑡 = 𝛾 𝑡𝑐 (1 ± 𝜌) = (0.77 ÷ 0.81)(g/cm3) 1.2.1.3Độ ẩm tự nhiên đất W (%): STT 10 11 SỐ HIỆU MẪU ĐỘ ẨM W (%) UD1-1 77,96 UD1-2 98,18 UD1-3 79,14 UD1-4 89,81 UD2-1 75,52 UD2-2 78,87 UD2-3 79,63 UD3-1 73,65 UD3-2 88,89 UD3-3 97,32 UD3-4 100,26 939,23 TỔNG Wtb = 85,38 |Wi - Wtb| 7,42 12,80 6,24 4,43 9,86 6,51 5,75 11,73 3,51 11,94 14,88 95,07 (Wi - Wtb)2 55,1239 163,7237 38,9943 19,5846 97,3093 42,4393 33,1148 137,6996 12,2882 142,4551 221,2791 964,0119 GHI CHÚ Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 𝑛 ∑(𝑊 𝑡𝑏 − 𝑊𝑖 )2 = 9.818 𝜎=√ 𝑛−1 𝑖=1 𝜎  = ̅ = 0.115 < [] = 0.15 𝑊 𝑛 𝜎𝐶𝑀 ̅ )2 = 9.361 (n < 25) = √ ∑(𝑊𝑖 − 𝑊 𝑛 𝑖=1  𝜎𝐶𝑀 = 2.47 × 9.361 = 23.12 (n=11 = 2.47) ̅ − 𝑊𝑖 | ≤  𝜎𝐶𝑀  Tất mẫu điều thoả điều kiện |𝑊 Giá trị tiêu chuẩn: 𝑊 𝑡𝑐 = 𝑊𝑡𝑏 = 85.38 % 1.1.2.4Tỷ trọng đất Gs (g/cm3): SỐ HIỆU Gs |Gsi - Gstb| STT MẪU UD1-1 2,55 0,03 UD1-2 2,57 0,01 UD1-3 2,59 0,01 UD1-4 2,58 0,00 UD2-1 2,57 0,01 UD2-2 2,59 0,01 UD2-3 2,59 0,01 UD3-1 2,58 0,00 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 (Gsi - Gstb) 0,0008 0,0001 0,0001 0,0000 0,0001 0,0001 0,0001 0,0000 GHI CHÚ Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Trang7 Trường ĐHBK-TPHCM 10 11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG UD3-2 UD3-3 UD3-4 TỔNG Gstb = 2,59 2,6 2,55 28,36 2,58 GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 0,01 0,02 0,03 0,15 0,0001 0,0005 0,0008 0,0028 Nhận Nhận Nhận 𝑛 ∑(𝐺 𝑡𝑏 − 𝐺𝑖 )2 = 0.017 𝜎=√ 𝑛−1 𝑖=1 𝜎  = ̅ = 0.006 < [] = 0.01 𝐺 𝑛 𝜎𝐶𝑀 = √ ∑(𝐺𝑖 − 𝐺̅ )2 = 0.016 , (𝑛 < 25) 𝑛 𝑖=1  𝜎𝐶𝑀 = 2.47 × 0.016 = 0.0395 (n=11 = 2.47)  Tất mẫu điều thoả điều kiện |𝐺̅ − 𝐺𝑠𝑖 | ≤  𝜎𝐶𝑀 Giá trị tiêu chuẩn: 𝐺𝑠𝑡𝑐 = 𝐺𝑠𝑡𝑏 = 2.58 𝑔/𝑐𝑚3 1.2.1.5 Hệ số rỗnge: SỐ HIỆU STT MẪU UD1-1 UD1-2 UD1-3 UD1-4 UD2-1 UD2-2 UD2-3 UD3-1 UD3-2 10 UD3-3 11 UD3-4 TỔNG etb = e 2,078 2,552 2,159 2,377 2,027 2,173 2,122 1,987 2,351 2,588 2,648 25,06 2,28 |ei - etb| 0,20 0,27 0,12 0,10 0,25 0,11 0,16 0,29 0,07 0,31 0,37 2,2484 (ei - etb)2 0,0401 0,0749 0,0142 0,0097 0,0632 0,0111 0,0244 0,0849 0,0053 0,0959 0,1366 0,5604 GHI CHÚ Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận Nhận 𝑛 ∑(𝑒 𝑡𝑏 − 𝑒𝑖 )2 = 0.237 𝜎=√ 𝑛−1 𝑖=1 = SVTH: Nguyễn Minh Trí 𝜎 = 0.104 𝑒̅ MSSV: 1442345 Trang8 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải αp hệ số điều chỉnh cho cọc, xác định theo biểu đồ Hình G.2a tiêu chuẩn 10304-2014 fL hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d cọc đóng, xác định theo biểu đồ hình G.2b tiêu chuẩn 10304-2014 Giá trị cường độ sức kháng đoạn cọc nằm lớp đất dính thứ i: fci= αpfLcu,i Bảng tính giá trị ma sát hơng lớp đất dính theo cơng thức Nhật Bản Tên lớp Độ sâu(m) Loại đất Độ sâu TB(m)  '  ' v cu /  v' Lci (m) αp fL fci fciLi KN/m2 KN/m Cu,i Bùn sét,xám đen -2,5 -4,5 -3,5 4,8 16,8 1,01 0,5 0,9 16,90 7,605 15,21 Bùn sét,xám đen -4,5 -6,5 -5,5 4,8 26,4 0,64 0,5 0,9 16,90 7,605 15,21 Bùn sét,xám đen -6,5 -8,5 -7,5 4,8 36,0 0,47 0,8 0,9 16,90 12,168 24,336 Bùn sét,xám đen -8,5 -8,8 -8,65 4,8 41,5 0,41 0,3 0,9 0,9 16,90 13,689 4,1067 Sét hữu cơ,xám đen -8,8 -10,4 -9,6 5,4 51,8 0,46 1,6 0,8 0,9 23,60 17,417 27,867 Sét dẻo, xám xanh -10,4 -12,4 -11,4 9,4 107,2 0,83 0,5 0,9 89,40 40,23 80,46 Sét dẻo, xám xanh -12,4 -14,4 -13,4 9,4 126,0 0,71 0,5 0,9 89,40 40,23 80,46 Sét dẻo, xám xanh -14,4 -16,2 -15,3 9,4 143,8 0,62 1,8 0,5 0,9 89,40 40,23 72,414 Sét dẻo, xám xanh -16,2 -18,2 -17,2 9,1 156,5 0,28 0,9 43,75 39,375 78,75 Sét dẻo, xám xanh -18,2 -18,5 -18,35 9,1 167,0 0,26 0,3 0,9 43,75 39,375 11,813 3a TỔNG 410,63 Bảng tính giá trị ma sát hông lớp đất rời theo công thức Nhật Bản Tên Loại đất SVTH: Nguyễn Minh Trí Độ sâu(m) Độ Lsi MSSV: 1442345 Nsi fsi fsiLi Trang 61 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG lớp Cát mịn, nâu đỏ -18,5 -20,5 sâu TB(m) -19,5 Cát mịn, nâu đỏ -20,5 -21,7 -21,1 GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải (SPT) KN/m2 KN/m -2,0 16 53,3 106,67 -1,2 21 70 84 TỔNG 190.67 Cường độ sức kháng trung bình đoạn cọc nằm lớp đất rời thứ i: fsi= 10 N s ,i  Sức chịu tải cực hạn cọc theo công thức nhật Rc ,uSPT  qb Ab  u  ( f c ,i lc ,i  f s ,i ls ,i )  6600  0.32  0.3   (410.63  190.67)  1315.6 KN 3.1.6 Kết luận Bảng tổng hợp sức chịu tải cực hạn Sức chịu tải ( kN ) Sức chịu tải cực hạn Rc ,u (kN) Sức chịu tải theo vật liệu 1485.7 Theo tiêu lý 462.6 Theo cường độ đất 896.69 Meyerhoft 1582.8 Nhật Bản 1315.6 Rc,k  Rc,u 462.6 Sức chịu tải cọc theo lí nhỏ Vậy ta chọn sức chịu tải theo tiêu lí sức chịu tải cọc Rcu  462.6 KN ⇒ Sức chịu tải thiết kế cọc: Rc,d= Rcu 462.6   264 kN 1.75 1.75 3.2 TÍNH TỐN MĨNG B3 3.2.1 Tải trọng Cột Ntt (kN) Mtt (kNm) Htt (kN) Ntc (kN) Mtc (kNm) Htc (kN) B 720 55.7 66.9 626.09 48.43 58.17 3.2.2 Tính tốn sơ số lượng cọc SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 62 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 3.2.2.1Ước lượng số cọc Số lượng cọc ước lượng: n N tt 720  1.4   3.8 (cọc) Rc ,d 264 Với Rc,d= Rcu 462.6   264 kN 1.75 1.75 Vậy ta chọn số cọc bố trí n = cọc Trong đó: Ntt: tải trọng thẳng đứng Rcu: sức chịu tải tính tốn cọc : hệ số xét tới ảnh hưởng mômen, lấy từ 1.21.5 tùy theo giá trị mômen Ở lấy =1.4 3.2.2.2Bố trí cọc Bố trí cọc cách khoảng tối thiểu 3d Khoảng cách từ tim hàng cọc đến mép đài chọn 300 mm 300 600 300 300 150100 300 100 150 300 600 300 150 100 100150 300 900 Kích thước đài cọc bố trí cọc sơ 3.3 KIỂM TRA THIẾT KẾ SƠ BỘ 3.3.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 63 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Ta kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc với tổng lực dọc tính toán (N), moment (M), lực ngang (H) Điều kiện kiểm tra: PmaxRcu,Pmin Chiều cao đài chọn sơ 1m Hđ = (m) Trọng lượng thân đài: Gđ = 1.12511.52 = 507 (kN) Dời lực từ chân cột trọng tâm đáy đài cọc ta được: Ntt = 720 = 720 (kN) M  M tt  H  hd  55.7  66.9 1  122.6 kNm Tải trọng tác dụng lên cọc chịu nén nhiều nhất: P max N  tt  n Mxnmax  xi2 Trong đó: n số lượng cọc đài xnmax khoảng cách tính từ trục hàng cọc chịu nén nhiều đến trục qua trọng tâm đài xi - Khoảng cách tính từ trục cọc thứ i đến trục qua trọng tâm đài P max N  tt n P max  Mxnmax   xi2 720 122.6  0.45   248.1 kN 4  0.452 Pmax = 248.1 (kN)< Rtk =264 (kN) P N  P  n tt  Mxnmax  xi2 720 122.6  0.45   111.9 kN >0 4  0.452 Vậy cọc đảm bảo khả chịu tải SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 64 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải 3.3.2 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: Hệ số nhóm:  (n1  1)  n2  (n2  1)  n1   90  n1  n2     1   Trong đó: d   0.3    arctan    arctan    18.43o s  0.9   d: đường kính cọc, d = 0.3 (m)  s=0.9m: khoảng cách nhỏ cọc tính từ tâm cọc  n1: số hàng cọc: n1   n2: số cọc hàng n2     arctan( 0.3  (2  1)   (2  1)   )   0.7952 0.9  90   Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc: Rcnh    nc  Rtk  0.7952   264  839.7kN   N tt  720 kN (Thỏa) 3.3.3 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước Do tải truyền xuống chân cột tải trọng tính tốn nên để có tải trọng tiêu chuẩn ta lấy tải tính tốn chia cho hệ số 1,15 Cột Ntt (kN) Mtt (kNm) Htt (kN) Ntc (kN) Mtc (kNm) Htc (kN) B 720 55.7 66.9 626.09 48.43 58.17 Bảng giá trị tải trọng tiêu chuẩn Góc truyền lực :  tb Với: tb - Góc ma sát trung bình lớp đất dọc theo chiều dài cọc (tính với trạng thái giới hạn II) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 65 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG i hi Độ m 2,28 6,3 14,364 3,36 1,6 5,376 13,81 5,8 80,098 3a 9,52 2,3 21,896 30,75 3,2 98,4 19,2 220,134 Lớp thứ i  tb   i hi h i  tb   GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải ihi 220.134  11.5o 19.2 11.5  2.880 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 66 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải ±0.00 -2.50 Lc 2500 MNN  -21.7  Lc x tan Móng khối quy ước Diện tích móng khối quy ước: Fmq = Lmq.Bmq Lmq = 1.2 + 219.2tan(2.88 o) = 3.132 (m) Bmq = 1.2 + 219.2tan(2.88 o) = 3.132 (m) Fmq = LmqBmq = 3.132x3.132=9.81 (m2) Các tải trọng tiêu chuẩn tác dụng đáy móng lên khối quy ước: + Khối lượng cọc đài móng G1 = nAPLcb + AmHđb = 40.3219.225 + 1.52125 = 229.05 kN AP: diện tích tiết diện ngang cọc SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 67 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Am: diện tích đài móng + Trọng lượng đất móng khối quy ước (không kể trọng lượng cọc) với i trạng thái giới hạn II ’i hi ’i.hi kN/m3 m kN/m2 14,6 1,8 26,28 4,8 33,6 5,4 1,6 8,64 9,4 5,8 54,52 3a 9,1 2,3 20,93 10 3,2 32 21,7 175,97 Lớp thứ i  G2 =Fmq’i.hi = 9.81175.97 = 1726.3 (kN) + Trọng lượng cọc đài chiếm chổ ’i hi ’i.hi kN/m3 m kN/m2 14,6 2,5 36,5 2,5 36,5 Lớp thứ i  4,8 6,3 30,24 5,4 1,6 8,64 9,4 5,8 54,52 3a 9,1 2,3 20,93 10 3,2 32 21,7 146,33  G3= 40.32146.33 + 1.5236.5= 134.8 (kN) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 68 Trường ĐHBK-TPHCM N tc mq ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải = Ntc+G1 + G2 - G3 = 626.09+229.05+1726.3-134.8= 2446.6 (kN) tc M mq  M tc  H tc  hd  48.43  58.17 1  106.6 kNm Áp lực tiêu chuẩn đáy móng khối quy ước: Ptbtc  N Fmq tc Pmax  tc P tc mq N tc mq Fmq N  tc mq Fmq  M tc mq W M  tc mq W W - Moment chống uốn móng khối quy ước W Ptbtc  Bmq  L2mq  3.1323  5.12 (m3 ) 2446.6  249.4 (kN / m ) 9.81 tc Pmax  249.4  106.6  270.2 (kN / m ) 5.12 tc Pmin  249.4  106.6  228.6 ( kN / m ) 5.12 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước theo điều kiện sau: Ptbtc  R tc tc Pmax  1.2 R tc Pmin  Trong cường độ tiêu chuẩn đất xác định theo công thức: RquII  m( A.Bmq  i  B.  i' hi  c.D) Trong đó: m - hệ số điều kiện làm việc đất (m = 1) i - Dung trọng đẩy lớp đất thứ i từ đáy móng khối quy ước trở xuống A, B, D - Hệ số phụ thuộc góc ma sát lớp đất mũi cọc cắm vào (lớp đất số 4) SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 69 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG ’i hi ’i.hi kN/m3 m kN/m2 14,6 1,8 26,28 4,8 33,6 5,4 1,6 8,64 9,4 5,8 54,52 3a 9,1 2,3 20,93 10 3,2 32 21,7 175,97 Lớp thứ i    h  175.97kN / m ' i GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải i Mũi cọc lớp đất số có: φII =30.75o( Bảng 14 TCVN 9362 -2012)=>A =1.221; B =5.875; D = 8.175 cII= 1.95 (kN/m2) ( lớp 4: đất cát) γII=19.2 (kN/m3): trọng lượng riêng trung bình lớp đất nằm mũi cọc theo TTGH II RquII  m( A.Bmq  i  B.  i' hi  c.D) RII = 1.2213.13210 + 5.875175.97 + 1.958.175= 1088 (kN/m2) → Tất điều kiện ổn định thỏa ⇒ Vậy đáy móng khối quy ước thỏa điều kiện ổn định 3.3.4 Kiểm tra lún Dùng phương pháp cộng lún lớp phân tố Chia đất đáy móng khối qui ước thành lớp có chiều dày hi= (0.4-0.6)b Chọn chiều dày lớp 1.8m Khi tính lún ta sử dụng diện tích móng khối quy ước để tính Áp lực thân đất đáy móng khối qui ước:  bt    'i li  175.97 kN/m2 SVTH: Nguyễn Minh Trí MSSV: 1442345 Trang 70 Trường ĐHBK-TPHCM ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Thầy Đỗ Thanh Hải Áp lực gây lún đáy móng khối qui ước:  gl = Ptbtc   bt  249.4– 175.97 = 73.43 (kN/m2)  glz  ko   gl ko hệ số áp lực đất tra từ L/B z/B ứng với trường hợp tải phân bố diện tích chữ nhật Tính lún lớp phân tố : n  i 1 Ei Si    pi  hi Trong β = 0.8 hệ số nở hông, Δp : ứng suất gây lún tải trọng gây lớp đất có bề dày 1.8m Kết tính lún trình bày bảng sau : Độ Lớp Điểm sâu điểm z (m) 0 21,7  z gl(k ' (kN/ m3) (kN/ z/b m3)  19,2 10 bt N/ (kN/ m2) m2) (kN/ m2) 61,74 23,5 1,8 19,2 10 0,57 0,6351 25,3 3,6 19,2 10 1,15 0,2768 Ei Tiếp 17390 0,511 Thỏa tục 50,06 193,97 35,94 Điều kiện 73,43 175,97 1 Độ lún Điều kiện Si s