Đang tải... (xem toàn văn)
Sức chịu tải của cọc theo đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền .... Sức chịu tải của cọc theo kết quả th
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC NỀN MÓNG THIẾT KẾ MÓNG CỌC Đề tài: 5B LỚP L02, HK231 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Lê Trọng Nghĩa SINH VIÊN THỰC HIỆN: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2023 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC MỤC LỤC SỐ LIỆU TÍNH TỐN 1.1 Tải trọng tác dụng 1.2 Chọn vật liệu 1.3 Dữ liệu địa chất 5B THIẾT KẾ SƠ BỘ 2.1 Chọn chiều sâu đài móng Df 2.2 Chọn chiều sâu mũi cọc 2.3 Chọn kích thước tiết diện ngang thép dọc chịu lực cho cọc SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 3.2.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3.2.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 11 3.2.3 Sức chịu tải cọc theo kết thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 17 3.3 Sức chịu tải tính tốn cọc 20 CHỌN SƠ BỘ SỐ CỌC np 21 BỐ TRÍ CỌC VÀ CHỌN SƠ BỘ CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG h 22 KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN VÀ NHÓM CỌC 23 6.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn 23 6.2 Kiểm tra sức chịu tải nhóm cọc 26 KIỂM TRA ĐỘ LÚN ỔN ĐỊNH 27 7.1 Xác định móng khối quy ước (MKQƯ) 27 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC 7.2 Kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy MKQƯ 28 7.3 Kiểm tra độ lún ổn định cho MKQƯ 30 XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO ĐÀI MÓNG 35 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI MĨNG 37 9.1 Thanh thép số 1: Thép theo phương ngang 37 9.2 Thanh thép số 2: Thép theo phương dọc 38 10 KIỂM TRA THÉP CỌC THEO ĐIỀU KIỆN VẬN CHUYỂN, DỰNG LẮP CỌC 40 11 KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG 42 12 KIỂM TRA MÓC CẨU 46 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MĨNG CỌC SỐ LIỆU TÍNH TỐN Số liệu tính tốn lấy theo số thứ tự 65 bảng số liệu móng kết thống kê địa chất 5B 1.1 Tải trọng tác dụng 𝑵𝒕𝒕 𝟎 (kN) 563 STT 65 𝑴𝒕𝒕 𝒐 (kN.m) 99 𝑯𝒕𝒕 𝒐 (kN) 101 - Tải trọng tính tốn: 𝑵𝒕𝒕 = 𝟖𝑵𝒕𝒕 𝒐 (kN) 4504 𝑯𝒕𝒕 = 𝟐𝑯𝒕𝒕 𝟎 202 𝑴𝒕𝒕 = 𝟑𝑴𝒕𝒕 𝒐 (kN.m) 297 - Tải trọng tiêu chuẩn: Với hệ số an toàn 𝑛 = 1.15 𝑵𝒕𝒄 (kN) 3916.52 𝑴𝒕𝒄 (kN.m) 258.26 𝑯𝒕𝒄 (kN) 175.65 1.2 Chọn vật liệu Bê tông B25 Thép dọc CB300-V Thép đai CB300-T Rb (MPa) 14.5 Rs (MPa) 260 Rs (MPa) 260 Rbt (MPa) 1.05 Rsc (MPa) 260 Rsw (MPa) 210 Eb (MPa) 30x103 Es (MPa) 200x103 Es (MPa) 200x103 1.3 Dữ liệu địa chất 5B - Chọn hố khoan BH3 để tính tốn thiết kế - Mực nước ngầm độ sâu 0m - Bảng tổng hợp số liệu địa chất: Lớp đất Trạng thái đất tự nhiên Đất san lấp: Hỗn hợp cát, sét, bê tông Độ sâu (m) Chiều dày (m) ÷ 1.8 1.8 IL 𝜸𝒕𝒕 𝒕 (kN/m ) 𝜸𝒕 TTGH I TTGH II (kN/m3) 20 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC 3a 3b Sét dẻo lẫn hữu (OH), xám đen, chảy Sét dẻo (CL), nâu đỏ xám xanh, dẻo cứng Cát mịn lẫn sét (SC), xám xanh, xám vàng, chặt vừa Cát mịn lẫn sét, bột (SC-SM), xám vàng, chặt vừa Sét dẻo (CL), xám vàng, xám xanh, cứng-cứng 1.8 ÷ 3.2 0.8 15.19 14.89 ÷ 15.47 ÷ 7.5 2.5 0.44 18.93 18.93 18.93 7.5 ÷ 1.5 0.55 18.5 18.5 18.5 18.65 ÷ 18.69 19.54 ÷ 20.03 ÷ 36.5 27.5 0.44 18.67 18.63 ÷ 18.71 36.5 ÷ 41 5.7 0.08 19.79 19.37 ÷ 20.20 15.02 ÷ 15.35 - Bảng tổng hợp tiêu sức bền đất: LĐ ctc kPa 𝜑𝑡𝑐 Cắt nhanh trực tiếp ctt (kPa) 𝜑𝑡𝑡 TTGH TTGH TTG TTGH I II HI II Kiểu UU 𝑐𝑢𝑢 Thí nghiệm nén trục Kiểu CU 𝜑𝑢𝑢 𝑐𝑐𝑢 𝜑𝑐𝑢 ′ 𝑐𝑐𝑢 23°33′ 35.6 ′ 𝜑𝑐𝑢 10.1 8.9 ÷ 11.3 9.43 ÷ 10.77 2°20′ ÷ 3°22′ 2°33′ ÷ 3°8′ 16.3 16°4′ ÷ 19.5 7.58 23°47′ ÷ 10.05 19°26′ 17.2 ÷ 18.6 8.05 ÷ 9.58 15°25′ ÷ 16°42′ 23°20′ ÷ 24°14′ 15°52′ ÷ 16°14′ 23°30′ ÷ 24°3′ 2°51′ 30.45 1°51′ 57.1 4°01′ 40.6 20.15 6°10′ 3a 3b 17.9 8.82 40.8 27°26′ SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MĨNG CỌC Hình 1: Mặt cắt hố khoan BH3-Địa chất 5B SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC THIẾT KẾ SƠ BỘ 2.1 Chọn chiều sâu đài móng Df - Chọn chiều sâu đài móng có độ sâu: Df = 2.0 (m) - Chọn chiều cao đài móng có chiều cao: h = 1.2 (m) 2.2 Chọn chiều sâu mũi cọc Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn (cọc đóng ép): - Độ sâu mũi cọc: 35.5 (m) - Độ sâu đặt đài móng: (m) - Đoạn cọc giữ nguyên để neo vào đài: 0.1 (m) - Đoạn cọc lấy thép để neo vào đài: 0.6 (m) - Chiều dài cọc phải đúc: L = 34.2 (m) - Chọn đoạn cọc, đoạn cọc dài 11.5 (m) đoạn cọc dài 11.2 (m) SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MĨNG CỌC Hình 2: Mặt cắt hố khoan sơ 2.3 Chọn kích thước tiết diện ngang thép dọc chịu lực cho cọc Cọc đóng ép có thép chịu lực cọc ∅ ≥ 14 𝑚𝑚 hàm lượng 𝜇 ≥ 0.8% - Chọn kích thước tiết diện ngang cho cọc: d = 350 (mm) = 0.35 (m) - Chọn 4∅22 để bố trí thép dọc cho cọc với: 𝜋 × 2.22 𝐴𝑠 = × = 15.21 (𝑐𝑚2 ) = 15.21 × 10−4 (𝑚2 ) 𝐴𝑠 15.21 × 10−4 𝜇= × 100% = × 100% = 1.24% 𝐴 0.35 × 0.35 SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 3.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 𝑃𝑣𝑙 = 𝜑 (𝛾𝑏2 𝑅𝑏 𝐴𝑏𝑡 + 𝑅𝑠𝑐 𝐴𝑠 ) Trong đó: - Rb, Rsc cường độ tính tốn bê tông cốt thép theo TTGH I: Với vật liệu chọn bê tơng B25 có Rb = 14.5 (MPa) thép dọc CB300-V có Rsc = 260 (MPa) - 𝛾𝑏2 hệ số điều kiện làm việc bê tơng: 𝛾𝑏2 = - Ab diện tích tiết diện ngang cọc: 𝐴𝑏 = 𝑑 = 0.352 = 0.1225 (𝑚2 ) - As diện tích cốt thép tiết diện ngang cọc: 𝜋 × 0.0222 𝐴𝑠 = × = 15.21 × 10−4 (𝑚2 ) - Abt diện tích phần bê tiết diện ngang cọc: 𝐴𝑏𝑡 = 𝐴𝑏 − 𝐴𝑠 = 0.1225 − (15.21 × 10−4 ) = 0.1212 (𝑚2 ) - 𝜑 hệ số xét ảnh hưởng uốn dọc: 𝜑 = 1.028 − 0.0000288 𝜆2 − 0.016 𝜆 • bp bề rộng quy ước cọc Vì 𝑑 < 0.8 (𝑚) 𝑏𝑝 = 1.5𝑑 + 0.5 = 1.5 × 0.35 + 0.5 = 1.025 (𝑚) • 𝛾𝑐 = (vì móng có nhiều cọc) • E module đàn hồi vật liệu cọc: 𝐸 = 30 × 103 (𝑀𝑃𝑎) = 30 × 106 ( 𝑘𝑁 𝑚2 ) • I moment qn tính tiết diện ngang cọc: 𝐼= • Hệ số tỷ lệ 𝐾 = ∑(𝑘𝑖 𝑙𝑖 ) ∑ 𝑙𝑖 𝑑 0.354 = = 1.25 × 10−3 (𝑚4 ) 12 12 Hệ số k tra bảng A1, trang 72 TCVN 10304:2014, ta bảng sau: SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577 GVHD: TS Lê Trọng Nghĩa THIẾT KẾ MÓNG CỌC Lớp đất 3a 3b Trạng thái đất Sét dẻo, chảy Sét dẻo, dẻo cứng Cát mịn lẫn sét, chặt vừa Cát mịn lẫn sét, chặt vừa => 𝐾 = Bề dày li (m) IL 0.80 ki (kN/m4) 4000 2.5 0.44 12000 1.5 0.55 7000 26.5 0.44 7000 4000ì3+12000ì2.5+7000ì1.5+7000ì26.5 3+2.5+1.5+26.5 = 7104.48(4 ) ã H s bin dạng cọc: 𝛼𝜀 = √ 𝐾 𝑏𝑝 7101.45 × 1.025 =√ = 0.72 𝛾𝑐 𝐸 𝐼 × (30 × 106 ) × (1.25 × 10−3 ) • Chiều dài ngàm tương đương cọc đất: 𝑙1 = 𝑙0 + 2 =0+ = 2.78 (𝑚) 𝛼𝜀 0.72 (Vì cọc nằm đất nên 𝑙0 = 0) 1.25ì103 0.352 ã Bỏn kớnh quỏn tính: 𝑟 = √ = √ = 0.101 (𝑚) • Độ mảnh cọc: 𝜆= 𝜈 𝑙1 × 2.78 = = 27.52 𝑟 0.101 => 𝜑 = 1.028 − 0.0000288 × 27.522 − 0.0016 × 27.52 = 0.96 Vậy sức chịu tải cọc theo vật liệu là: 𝑷𝒗𝒍 = 𝟎 𝟗𝟔 × (𝟏 × 𝟏𝟒𝟓𝟎𝟎 × 𝟎 𝟏𝟐𝟏𝟐 + 𝟐𝟔𝟎𝟎𝟎𝟎 × 𝟎 𝟎𝟎𝟏𝟐𝟓𝟕) = 𝟐𝟎𝟔𝟑 𝟗𝟔(𝒌𝑵) 3.2 Sức chịu tải cọc theo đất 3.2.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất Theo mục 7.2 TCVN 10304:2014, cọc đóng ép, ta có sức chịu tải cọc cọc chịu nén: SVTH: Huỳnh Phúc Thiện MSSV: 2014577