ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

Đánh giá chất lượng của đồ án nền móng công trình so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ đồ án nền móng công trình, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

KHOA XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

Giảng viên hướng dẫn : Ths NGUYỄN THỊ YẾN NHI

Sinh viên thực hiện : ĐỒNG TẤN LỘC

Các anh chị khóa trên đã chia sẽ ý kiến và tài liệu tham khảo giúp em thực hiện tốt việc nghiên cứu Đồ án nền móng công trình Sự góp ý và chỉ dẫn của các anh chị đã giúp em hiểu thêm về vấn đề, từ đó giúp việc nghiên cứu đạt hiệu quả tốt nhất.

Do giới hạn kiến thức và khả năng lý luận của bản thân em còn nhiều thiếu xót và hạn chế, kính mong sự chỉ dẫn và đóng góp của thầy để bài Đồ án nền móng công trình của em được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

thực hiện

Đồng

Tấn Lộc

PHẦN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đồ án nền móng công

trình .

2 Đánh giá chất lượng của đồ án nền móng công trình ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ đồ án nền móng công trình, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất lượng các bản vẽ )

Ngày……tháng…….năm 2023 Cán bộ hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

1 Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề

tài .

.

2 Cho điểm của cán bộ chấm phản biện

( Điểm ghi bằng số và chữ) Ngày……tháng…….năm 2023

Người chấm phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CỦA CÔNG TRÌNHCHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG II.1.PHƯƠNG ÁN MÓNG ĐƠN

II.2.PHƯƠNG ÁN MÓNG BĂNG

II.3.PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC

II.3.1.Phương pháp cọc bêtông cốt thép

II.3.2 Chọn tiết diện và vật liệu làm cọc

II.3.3.Tính sức chịu tải

1/Sức chịu tải theo vật liệu

2/Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý

3/Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ

4/Sức chịu tải theo SPT

II.3.4 Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

1/ Số lượng cọc trong đài

2/ Bố trí cọc trong đài

3/ Kiểm tra phản lực của đài và sự làm việc của nhóm cọc 4/ Sức chịu tải của nền đất dưới khối móng quy ước

5/ Độ lún của khối móng quy ước

6/ Điều kiện chọc thủng của đài cọc

7/ Cốt thép trong đài

8/ Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH (Học kỳ 1 – năm học 2021-2022)

- Tính toán thiết kế hai giải pháp móng:

+ Tính toán giải pháp móng nông (Móng đơn, móng băng).+ Tính toán giải pháp móng sâu

Một trong các giải pháp móng cọc dưới đây:

+Tính toán giải pháp móng cọc ép bê tông cốt thép đổ tại chỗ

+Tính toán các giải pháp xử lý nền như: bấc thấm, cọc cát,

cọc xi măng đất, cọc BTCT tiết diện nhỏ kết hợp kết hợp vải

 Các chi tiết liên kết cọc trong thi công

 Thống kê thép, các ghi chú, khung tên bản vẽ

-Thuyết minh:

-Trình bày trên khổ giấy A4

1.Thống kê các số liệu địa chất;

2 Thiết kế phương án móng băng

+Giá trị tính toán có được từ kết quả giải khung

+Cấu tạo cọc, đài cọc, tải trọng công trình

+Chọn sơ bộ chiều cao đài

+Chọn các thông số về cọc

+Tính sức chịu tải cọc theo: Vật liệu, theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền, theo chỉ tiêu

cường độ, theo SPT và CPT (nếu có số liệu tính toán)

+Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

+Kiểm tra các điều kiện của móng như: Tải trọng tác dụng lên

cọc, điều kiện ổn định của nền, kiểm tra lún của nền

+Kiểm tra khi vận chuyển cẩu lắp cọc

+Xác định chiều cao đài cọc

Sơ đồ móng cọc

Lực tác dụng tại các chân cột:

bảng số liệu ứng với số thứ

tự của mỗi sinh viên

CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH Lớp đất 1:

Lớp đất số 1 thuộc đất sét pha cát lẫn hữu cơ, màu xám đen đến xám trắng, độ dẻo trung bình, trạng thái mềm Bề dày tại L1 m Chỉ số xuyên SPT: N= 4-6

Lớp đất 4:

Cát vừa đến mịn lẫn bột, ít sỏi nhỏ, màu nâu đỏ ít nâu vàng xám

trắng, trạng thái chặt vừa Bề dày rất lớn.

m

35 1.96

7 1.002 2.685 0.682 40.5 91.4 43.0 20.8 22.2 0.11 19

0 0.36 0

g nâu

, rời

25 1.87

3 0.938 2.667 0.777 43.7 85.1

Không Dẻo

21 1.92

7 0.987 2.662 0.684 40.6 85.2

Không Dẻo

- 28 0 0.02

6

chặ

t vừa

Tại thời điểm khảo sát mực nước ngầm ổn định sau khi khoan ở

độ sâu H= -3m

Từ bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm đất của Kết quả khảo sát

địa chất công trình ta có bảng các chỉ tiêu cơ lý như sau:

NGOẠI LỰC TÁC DỤNG LÊN MÓNG

Tại thời điểm khảo sát mực nước ngầm ổn định sau khi khoan ở độ sâu H= -3m

Từ bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm đất của Kết quả khảo sát địa chất công

trình ta có bảng các chỉ tiêu cơ lý như sau:

M tc=M tt

55 1,15=47,8 KNm=4,78T

H tc=H tt

35 1,15=30,434 KN =3,0434 T

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG II.1.PHƯƠNG ÁN MÓNG ĐƠN

Hình 2.2 Lực tác dụng tại các chân cột

Chọn sơ bộ chiều sâu chôn móng là Df = 2m

Giả sử bề rộng móng b = 2m, chiều dài móng l = 2m và chiều cao móng hm= 0,5m

Móng nằm trong lớp thứ nhất và không nằm trong MNN do MNNnằm ở độ sâu -3m

Từ lớp đất 1 ta có được những số liệu sau:

Diện tích sơ bộ tại đáy móng:

Để tận dụng hết khả năng chịu lực của nền để kích thước móng

Quy về tải tâm móng Ntc = 5x347.8 = 1739 T

Chọn sơ bộ kích thước móng b=2m, Df = 2m, l = 19m ( khoảng cách giữa 1A và 1E là 17 m cộng thêm 2m ) móng được đặt trênlớp thứ nhất

 Kiểm tra Điều kiện ổn định đất nền

KẾT LUẬN: Qua tính toán và đánh giá sơ bộ cho thấy phương

án móng bang không khả thi do tải trọng công trình quá lớn, sứcchịu tải của đất nền nhỏ so với tải trọng Do đó, phương án

móng cọc bêtông cốt thép ( BTCT) được xem là hợp lý là khả thi nhất về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế nên tiến hành tính toán theo giải pháp móng cọc

Chọn các loại tiết diện cọc có thể dùng để thiết kế xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền của từng loại cọc qua các lớp đất nền ( vì sức chịu tải của cọc theo đất nền thường nhỏ hơn sức chịu tải của cọc theo vật liệu và được lấy làm sức chịu tải tính toán của cọc).

Từ tổng tải ở chân cột, ta ước lượng số lượng cọc sơ bộ, từ đó tính được sức chịu tải trung bình cần thiết của một cọc đơn.Chọn loại tiết diện có mối quan hệ thích hợp giữa L và d ( với cách này làm ta cũng có thể dễ dàng thay đổi tiết diện và chiều dài cọc, thay đổi các phương án để tìm ra loại cọc hợp lý nhất:

về tiết diện và chiều dài)

II.3.2 Chọn tiết diện và vật liệu làm cọc

Đặt đáy đài cao trình -3m so với mặt đất tự nhiên

Chọn chiều dài làm việc của cọc là : L = 19 m ( chia làm 2 đoạn,mỗi đoạn 9,5 m) Đoạn đập đầu cọc và ngàm vào trong đài 0,6

 trọng lượng riêng của đất trên đái đài

II.3.3.Tính sức chịu tải:

1/Sức chịu tải theo vật liệu

QaVL = φ (RbAb + AstRsc) (KN)Trongđó:

Ast : Diện tích tiết diện ngang của cốt thép dọc trong cọc ( m2 )

Rb : Cường độ chịu nén của bêtông ( phụ thuộc vào cấp độ bền của bêtông) ( KN/m2)

Ab : Diện tích tiết diện ngang của bêtông trong cọc ( đã trừ diện tích cốt thép ) (m2)

Rsc : Cường độ chịu nén của cốt thép (kN/m2)

Hệ số uốn dọc , phụ thuộc hệ số mảnh :

φ – hệ số ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh Tính φ theo công thức thực nghiệm:

φ = 1.028 – 0.0000288λ2 – 0.0016λ

*Hệ số uốn dọc φ :

- Khi thi công ép cọc :

L1 = v1×l o1

( l là chiều dài thực tế ,khi mũi cọc cấm vào đất khoảng 30-50

cm thì bắt đầu ghi chỉ số lựcđầu tiên sau đó cứ mỗi lần cọc

xuyên được 1m thì ghi chỉ số lực đó vào nhật ký ép cọc )

-Khi cọc chịu tải công trình:

L2 = Le = ∝bh×L( L2 =le : chiều dài tính đổi )

Đầu cọc ngàm trong đài và

V2 = 0.5 : cọc 2 đầu ngàm(đất rất chật nên xem như mũi cọc được ngàm trong đất )

3/ Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ:

 Chọn FSs = 2 ( hệ số an toàn tại thành bên )

 Chọn FSp = 3 ( hệ số an toàn tại mũi cọc )

*Sức chịu tải cực hạn do ma sát bên:

Qs = u.∑fsi×liTrong đó:

 U: chu vi tiết diện cọc

 Li: chiều dài ma sát của đoạn cọc nằm trong lớp thứ i

 Fsi : áp lực ma sát quanh thân cọc :

Fsi = k×σ’vi×tgφi + ciTrong đó :

K: hệ số áp lực ngang

K = 1 – sinφ

 φ: góc ma sát trong của đất quanh cọc ở lớp thứ i

 Ci: lực dính của đất dưới mũi cọc ở lớp thứ i

 σ’v: ứng suất có hiệu theo phương ngang

Lớ

m )

giữ a lớp

 Ap tiết diện ngang của cọc (m 2 )

 qp là áp lực hiệu quả tại cao trình lớp phủ dưới muỗi cọc

 Với : qp = 0.4×y×b×Ny + σ’vp×Nq + 1.3×c×Nc (Công thức Terzaghi tính theo dạng cọc vuông )

- ứng xuất hiệu tại mũi cọc

Vậy sức chịu tải của mũi cọc là:

Qp = qp × Ap = 186,57×0.16 =29,8512 T =298,512 KN

 Ap tiết diện ngang của cọc (m2)

- qp là áp lực hiệu quả tại cao trình lớp phủ dưới muỗi

m2

Vậy sức chịu tải của mũi cọc là:

 Qp = (38.176 ×0.16)+ 186,57= 192.7 T = 1927KN

Sức chịu tải cho phép:

II.3.4 Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

1/ Số lượng cọc trong đài :

n c=∑ N tt

4000 983.404×1.5=8,65

Trong đó :

 Ntt là lực tính toán tại chân cột ( ngoại lực tác dụnglên móng )

 QaTK là sức chịu tải thiết kế của cọc

trong đài và đất nền trên đài , tùy theo giá trị

moment và lực mà chọn giá trị β hợp lý thường β =1.2 – 1.5

( trường hợp này ta chọn 1.5 )

 nc là số lượng cọc sơ bộ cần được kiểm tra

Vậy chọn n c = 9 cọc

2/ Bố trí cọc trong đài

Nguyên tắc bố trí cọc trong đài

- Khoảng cách giữa các cọc (từ tim cọc đến tim cọc ) : s = 3d ÷

MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC

3/ Kiểm tra phản lực của đài và sự làm việc của nhóm cọc:

a/ Kiểm tra phản lực của đài :

Chuyển các ngoại lực tác dụng về đáy đài tại trọng tâm nhóm cọc

Trọng lượng riêng trung bình của bêtông đài và đất phía trên đài:

γtb = 22KN/m3 (γtb là γ giữa đấtvà bê tông )

Pnh = 0.7861×9×1013.232 = 7168.52 KN > ∑Ntt = 4450.56

KN (thỏa)

4/ Sức chịu tải của đất nền dưới khối móng quy ước:

a/ Kích thước sơ bộ của móng khối quy ước :

b/ Khối lượng khối móng quy ước

 Diện tích móng khối quy ước :

 Khối lượng cọc và đài bêtông ( γbt = 25KN/m3)

 Khối lượng betông trong đài

Wđài = γbt×Vđài = 25×12.288 = 307.2 KN

( Wđài : trọng lượng của đài )

 Khối lượng của cọc betông

Wbt = n×Ap×γbt×lc = 9×0.16×25×18.4 = 662.4 KN

 Qc = n×Ap×γbt×lc + Wđài = 662.4 + 307.2 = 969.6 KN

 Khối lượng tổng trên khối móng quy ước :

Q= Qđất + Qc – Qđc = 6432+969.6 – 554.79 = 6846.81 KN

c/ Ứng suất dưới móng khối quy ước :

Tải trọng quy về móng khối quy ước :

Nqutc = Ntc + Q = 4083+ 6846.81 =10929.81 KN

∑Mtc = Mtc + Htc × H = 62.5+45.833 ×20.4 = 997.4932 KN

 Ứng suất dưới móng

Ptc = = 11350.5830.14 = 376.381 KN/m2

229.6 54

378.5 1

1.39 7

1.29 8

0.02 0 -

20.9

0.

5

0.09 1

1 0.99 5

148.4 8

232.1 58 -

21.4

1 0.18 2

1 0.96 6

144.1 6

237.1 68

239.6 73

379.6 5

1.38 8

1.29 9

0.01 8 -

21.9

1.

5

0.27 3

1 0.91 0

135.8 0

242.1 78 -

22.4

2 0.36 4

1 0.83 3

124.3 1

246.8 68

249.2 13

366.9 53

1.38 1

1.30 3

0.01 5 -

22.9

2.

5

0.45 5

1 0.74 5

111.1 7

251.5 58 -

23.4

3 0.54 6

1 0.65 7

98.04 256.2

48

258.5 93

350.5 2

1.37 3

1.31 1

0.01 2 -

23.9

3.

5

0.63 8

1 0.57 5

85.81 260.9

38 -

24.4

4 0.72 9

1 0.50 1

74.76 265.6

28

267.9 73

337.9 6

1.36 5

1.31 7

0.00 8 -

24.9

4.

5

0.82 0

1 0.43 7

65.21 270.3

18

- 5 0.91 1 0,38 57.01 275.0 277.3 330.8 1.35 1.32 0.00

25.4 1 2 08 53 5 8 1 5 -

25.9

5.

5

1.00 2

1 0.33 5

Chiều cao đài : hđ = 0.05 + 0.05 + 1.1 = 1.2 m

*Điều kiện chống xuyên : Pxt < Pcx

-Lực gây xuyên thủng : Pxt = Ntt - ∑Pi(xt)

Trong đó:

Ntt _ lực dọc tính toán tại chân cột ( lấy tổ hợp Ntt max )

∑Pi(xt) _ phản lực đầu cọc nằm trong phạm vi đáy lớn tháp xuyên thủng

Để được an toàn , phản lực đầu cọc được xem như chỉ do lực dọc gây ga không xét đến moment , lực ngan , trọng lượng bnar thân đài và đất nền trên đài và được tính với hệ số vượt tảin=0.9

∑Pi(xt)= ×0.9 = 5153.431.15 ×0.9 = 4033.12 KN

.bc= hc= 0.4

ho _ chiều cao lam việc của tiết diện ( lấy từ mặt trên của đài đến trọng tâm lớp dưới cốt thép của đài )

Rbt _ cường độ chịu nén của bê tông

Loại bê tông Bê tông nặng Bê tông hạt nhỏ Bê tông nhẹ

 Tính thép đặt theo phương x :

M = ∑Pili = P3.l3+P5.l5+P4.l4 = (502.15×3 )×0.8 = 1205.16KNm

Chọn 15Φ18 rải với khoảng cách a = 150 mm ( As= 38.17 cm2)

Kiểm tra hàm lượng:

 μmin< μ< μmax (thỏa)

 μmin < μ <μmax (thỏa)

thép đặt theo

phương y:

M = ∑Pili = P7.l7+P6.l6+P9.l5 = ( 494.51+486.87+494.51)×0.8 = 1180.712KNm

Chọn 15Φ18 rải với khoảng cách a = 150 mm ( As= 38.17 cm2)

Kiểm tra hàm lượng:

 μmin< μ< μmax (thỏa)

8/Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp :

Chiều dài cọc : 9.5 m

Tiết diện cọc : 40 x 40 cm

.n = 1.15 hệ số vượt tải

.k = 1.5 hệ số động

γbt = 25KN/m2 trọng lượng riêng của bêtông

A : diện tích ngang của cọc

qtt= A×n×k×γbt = 0.4×0.4×1.15×1.5×25= 6.9 KN/m

 Nội lực khi vận chuyển

 φb4 – hệ số lấy bằng 1.5 đối với bê tông nặng

 φn – là hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục lấy = 0

 Smax =1.5× 1× 9 ×40 × 37.52

21.35 = 35567.91 cm

 Tính S tt1 =

Với : Mb = φb2(1+φf+φn)Rb×b×ho2

 φb2 = 2 đối với bêtông nặng

 Bỏ qua ảnh hưởng của cánh T => φf = 0

 Khoảng cách bố trí thép là Min ( Smax;Sstt1;Sstt2;Sct) = 9.71 cm

Kiểm tra điều kiện chịu nén : Qmax ≤ 0.3×φw1×φb1×Rb×b×ho

 Thỏa điều kiện chịu nén

*Kết luận: bố trí thép Φ6, 2 mảnh

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TCVN 10304:2014