BÁO cáo đồ án môn học nền MÓNG THỐNG kê số LIỆU địa CHẤT 4b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BỘ MƠN ĐỊA CƠ NỀN MĨNG - - BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MĨNG GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa SVTH: Nguyễn Thành Trí MSSV: 1814466 Nhóm: A01 TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT LỚP A: LỚP 2.1.Dung trọng riêng 2.2.Tỉ trọng hạt Gs 2.3.Độ ẩm W 2.4.Giới hạn chảy WL 2.5.Giới hạn dẻo WP 2.6.Lực dính c góc ma sát LỚP 3.1.Dung trọng riêng 3.2.Tỉ trọng hạt Gs 3.3.Độ ẩm W 3.4.Giới hạn chảy WL 3.5.Giới hạn dẻo WP 3.6.Lực dính c góc ma sát LỚP 4.1.Dung trọng riêng 4.2.Tỉ trọng hạt Gs 4.3.Độ ẩm W 4.4.Giới hạn chảy WL 4.5.Giới hạn dẻo WP 4.6.Lực dính c góc ma sát LỚP GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 5.1 Dung trọng riêng Gs, W, WL, WP 5.2 Lực dính c góc ma sát BẢNG TỔNG HỢP CHƯƠNG TÍNH TỐN MĨNG BĂNG 2.1 CHỌN VẬT LIỆU LÀM MÓNG 2.1.1 Chọn cốt thép 2.1.2 Chọn bê tông 2.2 TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 2.3 CHỌN CHIỀU SÂU ĐẶT MÓNG 2.4 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MĨNG 2.4.1 Xác định chiều dài móng băng 2.4.2 Xác định sơ bề rộng móng băng (Bm) 2.4.3 Chọn chiều cao dầm móng 2.4.4 Chọn chiều cao cánh móng 2.5 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẤT NỀN 2.6 KIỂM TRA LÚN 2.6.1 Ứng suất móng 2.6.2 Tính độ lún móng theo phương pháp cộng lớp phân tố 2.6.3 Kết tính lún 2.7 KIỂM TRA CƯỜNG ĐỘ ĐẤT NỀN 2.8 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỐNG TRƯỢT CHO MÓNG 2.9 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CĐ ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY MÓNG 2.10 KIỂM TRA CHỐNG CẮT 2.11 THIẾT KẾ CỐT THÉP MÓNG BĂNG 2.11.1 Tính tốn nội lực SAP2000 2.11.1.1 Chọn model hệ đơn vị 2.11.1.2 Khai báo vật liệu 2.11.1.3 Khai báo tiết diện 2.11.1.4 Khai báo tải trọng: GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 2.11.1.5 Gán tải trọng tập trung chân cột: 2.11.1.6 Gán lò xo với độ cứng tính tốn vào joint sau chia nhỏ 2.11.1.7 Gán bậc tự cho hệ kết cấu: 2.11.2 Kết nội lực phần mềm SAP2000 2.11.2.1 Biểu đồ Moment 2.11.2.2 Biểu đồ lực cắt 2.11.2.3 Kết nội lực 2.11.2.4 Tổng hợp kết 2.11.3 Thiết kế cốt thép 2.11.3.1 Xác định tiết diện làm việc 2.11.3.2 Nhóm thép số 2.11.3.3 Nhóm thép số 2.11.3.4 Nhóm thép số 2.11.3.5 Nhóm thép số 2.11.3.6 Nhóm thép số 2.11.3.7 Nhóm thép số 2.11.3.8 Neo nối cốt thép 2.12 BẢN VẼ PHẦN II MÓNG CỌC CHƯƠNG TÍNH TỐN MĨNG CỌC 3.1 CHỌN VẬT LIỆU LÀM MÓNG 3.1.1 Chọn cốt thép 3.1.2 Chọn bê tông 3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC 3.3 SỐ LIỆU VÀ MẶT CẮT ĐỊA CHẤT 3.4 CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG VÀ SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỌC124 3.5 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC 3.5.1 Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu 3.5.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3.5.3 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất (theo TN cắt trực tiếp) 3.5.4 Sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn SPT 131 3.5.5 Sức chịu tải thiết kế cọc 133 3.6 TÍNH TỐN SƠ BỘ SỐ LƯỢNG CỌC: 134 3.7 BỐ TRÍ CỌC 134 3.8 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỌC 134 3.9 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC: 135 3.9.1 Tính hệ số nhóm: 135 3.9.2 Sức chịu tải nhóm cọc: 135 3.10 ĐỘ LÚN MÓNG CỌC 136 3.10.1 Xác định kích thước khối móng quy ước 136 3.10.2 Kiểm tra ổn định đất đáy móng khối quy ước: 137 3.10.3 Kiểm tra độ lún móng khối quy ước 139 3.11 KIỂM TRA ĐÀI CỌC 142 3.11.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho đài 142 3.11.2 Kiểm tra điều kiện cắt cho đài 143 3.12 TÍNH THÉP CHO ĐÀI MĨNG 144 3.12.1 Sơ đồ tính 144 3.12.2 Xác định Moment đài (cho hai phương) 144 3.12.2.1 Theo phương L 144 3.12.2.2 Theo phương B 144 3.13 KIỂM TRA CỌC THEO ĐIỀU KIỆN CẦU VÀ DỰNG CỌC 145 3.14 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG BẰNG SAP2000 .145 GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA -4- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 131 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CHƯƠNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 4B Khối lượng khảo sát gồm hố khoan: LK1, LK2, LK3, LK4 Hố khoan LK1 LK2 sâu 80 mét, hố có 40 mẫu thí nghiệm Hố khoan LK3 sâu 100 mét, có 50 mẫu thí nghiệm Hố khoan LK4 sâu 100 mét, có 48 mẫu thí nghiệm Nền cấu tạo lớp đất Lớp A: Thành phần gồm: Rác, xà bần Lớp khơng có số liệu Lớp 1: Thành phần gồm: Bùn sét, xám đen, trạng thái chảy Lớp có 41 mẫu: ● Hố khoan LK1 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD-8, UD-9, UD-10 ● Hố khoan LK2 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD-8, UD-9, UD-10 ● Hố khoan LK3 có 11 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD-8, UD-9, UD-10, UD-11 ● Hố khoan LK2 có 10 mẫu: UD-1, UD-2, UD-3, UD-4, UD-5, UD-6, UD-7, UD-8, UD-9, UD-10 2.1 Dung trọng riêng γ: Trọng lượng riêng t lớp STT SỐ HIỆU GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA t t -5- - tb ( t - tb)2 Ghi SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 20 21 22 23 24 25 26 LK3 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA LK4 T ´sCM = Giá trị tiêu chuẩn tc ● Giá trị trung bình: ● Độ lệch quân phương: ● Hệ số biến động: v = = v = 0.023 < [v] = 0.050 : không phân chia lại lớp đất ● Loại bỏ sai số ● σCM = ● ● Giá trị tính tốn : Giá trị tiêu chuẩn: - Tính theo trạng thái giới hạn thứ I: - Ta có: n = 41 −1 = 40, GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA I tt = (1 I) tc = 0.95 → t = 1.68 -8- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MĨNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT - v= - I = tt t v = (1 0.006) 14.6 = [14.55 14.73](kN / m3 ) - Tính theo trạng thái giới hạn thứ II: II tt = (1 II ) tc - Ta có: n = 41 −1 = 40, = 0.85 → t = 1.05 tt II = t v = 1.05 0.023 = 0.004 = (1 0.004) 14.6 = [14.59 14.7](kN / m3 ) 2.2 Tỷ trọng Gs: Tỉ trọng hạt Gs STT 10 GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 11 12 13 14 15 LK2 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 LK3 27 28 29 30 31 32 33 34 35 LK4 36 37 38 39 GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA Tổng Gstb = v= CM = Giá trị tiêu chuẩn Gstc = n G ● si 41 G si Giá trị trung bình: Gstb = i =1 ● Độ lệch quân phương: = ● Hệ số biến động: v = σ = G stb v = 0.005 < [v] = 0.010 : không phân chia lại lớp đất ● Loại bỏ sai số ● σ CM ● 2.3 Độ ẩm W: STT Giá trị tiêu chuẩn ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA THIẾT KẾ MÓNG BĂNG - 119 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MĨNG THIẾT KẾ MĨNG BĂNG PHẦN II MÓNG CỌC GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MĨNG - 120 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ THIẾT KẾ MĨNG CỌC CHƯƠNG TÍNH TỐN MĨNG CỌC 3.1 CHỌN VẬT LIỆU LÀM MÓNG 3.1.1 Chọn cốt thép Cốt thép móng loại CB400 – V có: - Cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = Rsc = 350 MPa; - Cường độ chịu kéo cốt thép đai Rsw = 280 MPa; - Module đàn hồi E = 200 GPa Cốt thép đai, cốt thép cấu tạo chọn loại CB240 – T có: - Cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 210 MPa; - Cường độ chịu kéo cốt thép đai Rsw = 170 MPa; - Module đàn hồi E = 200 GPa 3.1.2 Chọn bê tơng Móng đúc cấp độ bền B25 có: - Cường độ chịu nén bê tơng Rb = 14.5 MPa; Cường độ chịu kéo bê tông Rbt = 1.05 MPa; Module đàn hồi E = 30 GPa; Hệ số điều kiện làm việc bê tông b = 3.2 TẢI TRỌNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC Hệ số vượt tải n = 1.15 Ntt (kN) = Mtt (kN.m)= Htt (kN) = 3.3 SỐ LIỆU VÀ MẶT CẮT ĐỊA CHẤT Chọn hố khoan HK1 để tính tốn, có cao trình mực nước ngầm -1.0 m (so với MĐTN) Số liệu địa chất hình ảnh HK1 (hố khoan nguy hiểm, có lớp đất yếu dày nhất) trình bày bảng bên dưới: GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 121 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớp Trạng thái tự nhiên Độ sâu m A Nền gạch, xà bần, đất đắp -2.11 – 0.09 Bùn sét (chủ yếu sét, bụi, màu xám xanh), độ sệt nhão 0.09 – 7.99 Á sét (chủ yếu cát, màu vàng, xám xanh), độ sệt dẻo mềm Á cát (chủ yếu cát, màu xám trắng, xám vàng), độ sệt THIẾT KẾ MÓNG CỌC g/cm 7.99 – 10.89 10.89 – 18.39 dẻo Cát thô vừa đến thô (chủ yếu cát, màu xám vàng nhạt, hồng nhạt), trạng thái chặt vừa Á cát (chủ yếu cát, màu xám vàng, xám hồng), độ 18.39 – 20.39 19.3 19.3 – 0.116 20.39 – 32 sệt dẻo GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 122 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 123 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớp 1.00 2.00 4.00 5.00 6.00 3.4 CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG VÀ SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỌC Giả sử cơng trình khơng có tầng hầm Chọn chiều sâu đặt móng có mặt đài sàn tầng hầm Df = m Chọn cọc thiết kế sẵn có thơng số: Tiết diện cọc hình vng có kích thước 40×40 cm → A = 0.16 m2 Mũi cọc nên cắm vào đất rời có số SPT lớn khoảng 30 (cát chặt) đất dính có số búa SPT lớn khoảng 15 (sét dẻo cứng) đoạn lớn m Dựa vào thí nghiệm SPT để chọn chiều dài cọc theo quy định cắm vào lớp đất tốt lớn m → chọn chiều sâu mũi cọc zmũi = 32.0 m Vậy mũi cọc nằm lớp đất số lớp đất cát cát (chủ yếu cát, màu xám vàng, xám hồng), độ sệt dẻo Chiều dài cọc phải đóng = 32 – + 0.7 =29.7 m Mỗi đoạn cọc dài L = 29.7/3 = 9.9 m, (L/d = 29.7/0.4 = 76.25 < 100) Diện tích cốt thép: As ≥ 0.8%(bh0) → Lấy gần bh0 = A= 0.16 m2 → As ≥ 1280 mm2 Chọn 4d25 có As = 1963.5 mm2 3.5 TÍNH TỐN SỨC CHỊU TẢI CỌC 3.5.1 Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu Cơng thức tính tốn: PVL =( b 2R b Abt + R sc As ) ■ Trong đó: - Rb, Rsc: cường độ tính tốn bê tông cốt thép theo TTGH1 ( TCVN 5574:2018) - b2 = : hệ số điều kiện làm việc bê tông ( mục 5.1.2.3 – TCVN 5574-2018) - Abt, As: diện tích phần bê tơng cốt thép tiết diện ngang dọc ( Abt = Ab − As ) GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 124 - ĐỒ ÁN NỀN MĨNG SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ THIẾT KẾ MĨNG CỌC - Ab: diện tích tiết diện ngang coc (Thép dọc chịu lực cọc 14mm hàm lượng cốt thép 0.8% (mục 3.3.3 TCVN 205:1998) ■ Số liệu cụ thể: - As = 1.96 10−3 m2: diện tích tiết diện ngang cốt thép dọc cọc - Abt = Ab − As = 0.4 0.4 − 1.96 10−3 = 0.158m2 : Diện tích tiết diện ngang bê tông cọc - Rb =14500 kN/m2 - Rs = 350000 kN/m2 - : Hệ số uốn dọc cọc tính sau: + =1.028 −0.0000288 − 0.0016 + : độ mảnh cọc tính cơng thức + = vl1 I ( bán kính quán tính), l1: chiều dài ngàm tương đương cọc A với r = r đất + l = l + ( đài cọc nằm đất nên l0 = m) + =5 kbp : hệ số biến dạng cọc e EI + d = 0.4 m < 0.8 m → bp = 1.5 d + 0.5 = 1.5 0.4 + 0.5 = 1.1(m) +k= ( l k i l i ) : hệ số tỷ lệ ( tra bảng A1, TCVN 10304:2014 – trường hợp i cọc qua nhiều lớp đất ) GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 125 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC Lớp đất trắng, xám vàng), độ sệt dẻo GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 126 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MĨNG (k k= l ) i l THIẾT KẾ MÓNG CỌC i i = 4000 7.1 +12000 2.9 +7.5+ 10000 7.5 + 18000 + 10000 9.5 = 9283 kN / m4 7.1+ 2.9+ 2+ 9.5 ● E= 10 ( kN/m ) – mođun đàn hồi vật liệu cọc c =1 - hệ số điều kiện làm việc theo nhóm cọc ( đài có nhiều cọc) ●I = d4 = 12 12 0.44 = 2.13 10− ( m4) : moment quán tính tiết diện ngang cọc ● Chiều dài ngàm tương ứng cọc đất: =l+ l ● = vl =1 r= I A vl = 2.89 = 25.00 r = 0.1155 ●Hệ số ảnh hướng uốn dọc: =1.028 −0.0000288 − 0.0016 = 1.028− 0.0000288 25.002 − 0.0016 25.00 = 0.97 ● Sức chịu tải cọc theo vật liệu: PVL = ( − 10 b 2R b Abt + Rsc As) = 0.97 (1 14.5 10 0.158 + 350 103 ) = 2889 (kN) 3.5.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất R c,u Hệ số điều kiện làm việc Xác định cq qb = ( q A +u c cq b b cf fl ) ii C =1 Ab GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA - 127 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 1.96 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC Độ sâu mũi cọc 32 m Đất mũi cọc cát (IL = 0.57), tra bảng M C 7.2.2 TCVN 10304:2014, ta có cq = 1.0 Tra bảng M C 7.2.2 TCVN 10304:2014, ta có qp=1586 kN/m2 cq qb Ab Xác định cf = 1586 0.16 = 253.76 kN f i li Hệ số làm việc đất mặt bên cọc cf bảng M C 7.2.2 TCVN 10304:2014 Lực ma sát đơn vị fi bảng M C 7.2.2 TCVN 10304:2014 Đất phải chia thành lớp nhỏ đồng chất dày không 2m GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA ĐỒ ÁN NỀN MĨNG - Tính toán cho lớp đầu tiên: - 128 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ THIẾT KẾ MĨNG CỌC IL = 1.42 > → IL (tra bảng) = 1.00 ... TS LÊ TRỌNG NGHĨA -4- SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ 131 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CHƯƠNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 4B Khối lượng khảo sát gồm hố khoan: LK1, LK2, LK3,... = 38.64% 3.6 Lực dính c góc ma sát STT GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN NỀN MÓNG UD12 10 11 12 13 UD13 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: TS LÊ TRỌNG NGHĨA Dùng hàm LINEST Excel thu bảng kết... LÊ TRỌNG NGHĨA - 15 - SVTH: NGUYỄN THÀNH TRÍ ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT n 41 W W Li Li ● Giá trị trung bình: WLtb = ● Độ lệch quân phương: ● Hệ số biến động: v = i = v = 0.070 < [v] = 0.15