đò án nền móng- cọc cát

Móng nông trên nền gia cố cọc cát:I... Độ lún cho phép S gh  8cm Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng và công nghiệp: đối với khung bằng thép và bê tông cốt thép: 0,2% II.Phơng án nền m

Móng nông trên nền gia cố cọc cát:

I Tài liệu thiết kế:

I.1 Tài liệu công trình:

Tên công trình:

Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp tờng chịu lực

Tải trọng tính toán:

Tải trọng tính toán dới chân công trình tại cốt mặt đất

Cột C1: N T M Tm Q tt T

o

tt o

tt

o  70 ;  3 ;  2

Tờng T1: Tải trọng tiêu chuẩn:

n

N N

tt o tc

M M

tt o tc

Q Q

tt o tc

( n: Hệ số vợt = 1,1 đến 1,2; ở đây lấy 1,15)

Cột C1: 60 , 8 / 2

15 , 1

70

m T

N tc

o 2 , 61 15

, 1

3



15 , 1

2





I.2 Tài liệu địa chất công trình:

Phơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm trong phòng

Thí nghiệm hiện trờng: CPT; SPT Khu vực xây dựng, nền đất gồm 3 lớp có chiều dày hầu nh không đổi

Lớp 1: Số hiệu 200 dày h1= 6m Lớp 2: Số hiệu 400 dày h2= 5.0m Lớp 3: Số hiệu 100 rất dày

Mực nớc ngầm ở độ sâu 10 m

Tơng tự nh ví dụ trên ta có trụ địa chất nh sau:

29

Cát pha

200

dẻo

Sét pha

Nửa cứng

Cát thô

Chặt vừa

400

100

1.3 Tiêu chuẩn xây dựng.

Độ lún cho phép S gh  8cm

Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng và công nghiệp:

đối với khung bằng thép và bê tông cốt thép: 0,2%

II.Phơng án nền móng:

Lớp 1: đất xấu và dày, tải trọng lại khá lớn nên ở đây ta dùng biện pháp gia cố

nền bằng cọc cát

Móng BTCT: Móng đơn dới cột

Móng băng dới tờng Tờng ngăn và bao che có thể dùng móng gạch hay giằng móng để đỡ

III Vật liệu móng, giằng, đệm cát.

- Bê tông 200# : R n  90kG/cm2 ; R k  7 , 5kG/cm2

- Thép:   10 → AII: R a R a'  2800kg/cm2

 10 → AI: R a R a' 2300kg/cm2

- Bê tông lót: 100#, dày 10cm

Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm

A.Thiết kế móng M 1 ( Móng dới cột C1):

Chọn hm: tính từ mặt đất tới đáy móng ( không kể lớp bê tông lót móng)

ta chọn hm=1,2m

Cọc cát đờng kính 40 cm

Cát pha, dẻo : =1,8T/mT/m ; =2,68T/m ;  = 10 ; c =0,8T/m T/m ,

B = 0,77; e 0 =0,913 ; q c = 40 T/m 2 ; N 60 =3; E o = 200T/m 2

Sét pha,nửa cứng : =1,8T/m8T/mT/m 3 ; =2,71 ;  = 17 0 ; c =2,8T/m T/m 2 ,

B = 0,19; e 0 =0,8T/m45 ; q c = 200 T/m 2 ; N 60 =16; E o =1200T/m 2

Cát thô, chặt vừa: =1,8T/m9T/m 3 ; =2,63 ;  = 33 0

e 0 =0,67; E 0 = 1560T/m2 ; q c = 78T/m0 T/ m 2 ; N 60 =17

Để làm tăng tốc độ cố kết và độ chặt của nền, cát dùng làm vật liệu cọc thờng là loại cát hạt to hay hạt trung, cát yêu cầu phải sạch, hàm lợng bụi và sét lẫn vào không quá 3% đồng thời không lẫn những hòn to có kích thớc lớn quá 60mm Giả thiết móng có kích thớc: b =2,0m; hm=1,2m; l = .b;

trong đó:  = 1+e e ữ 1+e 2e; e: là độ lệch tâm

N

M

e  ; M M o Q.h m  3  2 1 , 2  5 , 4Tm m

N

M

70

4 , 5







Chọn  trong khoảng từ:1+e=1,08 đến 1+2.e=1,16

 = 1,14; vậy l = .b = 1,14 2m = 2,28T/mm Chọn l=2,3m

A.I áp lực tiếp xúc dới đáy móng:

tc

tc

tc

2300

±0.000

-1.200

1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra:

2

/ 62 , 15 4 , 2 22 , 13 2 , 1 2 3 , 2 2

8 , 60

F

N

tc







2 2

3 , 2 2

6 ).

2 , 1 74 , 1 61 , 2 ( 62 , 15

.

m T W

h Q M p

tc o

tc o





















2 2

3 , 2 2

6 ).

2 , 1 2 61 , 2 ( 62 , 15

.

m T W

h Q M p

tc o

tc o





















2,

á p lực gây lún:

2

/ 46 , 13 16 , 2 62 , 15 2 , 1 8 , 1 62 , 15

p





3, Do tải trọng tính toán không kể trọng l ợng bản thân móng và lớp phủ gây ra:

2

/ 22 , 15 3 , 2 2

F

N p

tt o



2 2

3 , 2 2

6 ).

2 , 1 2 3 ( 22 , 15

.

m T W

h Q M p

tt o

tt o o o





















2 2

3 2 2

6 ).

2 , 1 2 3 ( 22 , 15

.

m T W

h Q M p

tt o

tt o o o





















A.2.Kiểm tra kích thớc đáy móng:

1, Kiểm tra sức chịu tải của nền:

31

Tại đáy móng:

Điều kiện kiểm tra: p  R

R

pmax  1 , 2

Gần đúng coi là tải thẳng đứng ( tức là   0) Sức chịu tải của nền đợc tính theo

công thức của Terzaghi:

c c q q

gh S b N S q N S c N

Trong đó:

82 , 0 174 , 0 1 3 , 2

2 2 , 0 1 2 , 0



l

b

S

1



q

S

174 , 1 174 , 0 1 3 , 2

2 2 , 0 1 2 , 0



l

b

S c o

10



 tra bảng sách cơ đất:

1





N

49 , 2



q N

45 , 8



c

N

2

/ 81 , 14 943 , 7 378 , 5 485 , 1 45 , 8 8 , 0 175 , 1 49 , 2 2 , 1 8 , 1 1 1 2 8 , 1 825

,

0

.

5

,

;

s

gh

F

P

2

81 , 14

m T

Giả định sau khi gia cố: R gc  2 , 5R vậy R gc  2 , 5 7 , 4  18 , 5T /m2

2

/ 62 ,



2 2

2 max 20 , 62T/m 1 , 2 R 1 , 2 18 , 5T/m 22 , 2T/m

Tính toán:

+ Xác định hệ số rỗng nén chặt:

* Với đất loại sét có thể gần đúng xác định:

717 , 0 ) 5 , 6 5 , 0 5 , 23 ( 100 1

68 , 2 ) 5 , 0 (



e

+ Xác định diện tích nền đợc nén chặt:

Thờng lấy > diện tích đế móng theo k/nghiệm chiều rộng > 0,2b;

Fnc = 1,4.b(a+e 0,4b)=1,4.2(2,3+e 0,4.2)=11,26m2

Tỷ lệ diện tích tiết diện cọc cát với diện tích nền đợc nén chặt Fnc xác định nh sau:

103 , 0 913 , 0 1

717 , 0 913 , 0















o

nc o nc

c

e

e e F

F

eo: hệ số rỗng của đất thiên nhiên trớc khi nén chặt bằng cọc cát

+Xác định trọng lợng thể tích của đất nén chặt theo công thức:

) 01 , 0 1 ( 1

Δ

e





w: độ ẩm thiên nhiên của đất trớc khi nén chặt

: trọng lợng thể tích của đất thiên nhiên trớc khi đợc nén chặt

3

/ 2 ) 5 , 28 01 , 0 1 ( 717 , 0 1

68 , 2





Xác định khoảng cách giữa các cọc cát:

m d

L

nc

8 , 1 2

2 4 , 0 952 , 0 1

1 952

,













+Xác định trọng lợng cát trên 1m dài:

Theo kết quả thí nghiệm, cát trong cọc có đặc tính sau:

 = 2,65; W1= 12%

) 100 1 ( 1

1

W e

f G

nc







W1: độ ẩm của cát trong thời gian thi công

: tỷ trọng của cát trong cọc

t

100

12 1 717 , 0 1

65 , 2 4

4 , 0 14 ,





















+Xác định chiều sâu nén chặt:

Chiều sâu nén chặt ở đây lấy bằng chiều dày vùng chịu nén, áp dụng phơng pháp lớp tơng đơng ta có:

Đối với cát và với móng tuyệt đối cứng tiết diện hình chữ nhật tra bảng:

l/b = 1,15; =0,25  Aconst = 1,08T/m Vậy chiều dày lớp tơng đơng là:

Hs =1,08T/m.2 =2,16m Chiều dày vùng chịu nén kể từ đáy móng:

H = 2.2,16 = 4,32m  4,5m

Tuy nhiên do lớp 1 dày 6m nên cọc cát làm dài 5 cho hết lớp 1

2, Dự tính độ lún của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát

Độ lún dự tính của nền đất sau khi nén chặt bằng cọc cát có thể xác định theo công thức:

o

o E

pb

2

1 μ

ω 

 vì lúc đó hc=4,5m > 2.b (b=2m)

áp lực gây lún:

2

/ 46 , 13 16 , 2 62 , 15 2 , 1 8 , 1 62 , 15

p





2 2

/ 600 /

200 3

cm m

600

) 25 , 0 1 ( 96 , 0 2 46 ,









Độ lún tính ra nhỏ hơn độ lún cho phép: S gh  8cm

(Lấy chiều dài cọc cát lớn nhất để viết chung biện pháp gia cố cho cả 3 móng - các móng chỉ khác nhau về số lợng cọc cát)

33

Cát pha

200 dẻo

Sét pha

Nửa cứng

Cát thô

Chặt vừa

400

100

1200

3600

1200 1200 1200 3600

2000

A.3 Tính toán chiều cao và cốt thép móng:

(tơng tự nh móng nông trên nền thiên nhiên)

B Thiết kế móng T 1 ( Móng dới tờng T 1 ):

Lu ý:

(Phần gia cố nền không cần chép lại nữa vì nó giống hệt móng đơn ở trên)