Thông tin tài liệu
NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH PHẦN I THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH Cơng trình : KHU PHỐ THƢƠNG MẠI LIÊN KẾ 25 CĂN Địa điểm : Đƣờng 30 tháng 4, Thị xã Tây Ninh, Tỉnh Tây Ninh Cấu tạo địa chất I 1/ Lớp đất số 1(Chỉ có HK1): Đất sét lẫn cát, màu nâu đỏ, dày 0,5cm 2/ Lớp đất số 2: Sét pha nhiều cát, màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng / nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, gồm lớp: Lớp 2a: Trạng thái dẻo cứng; có bề dày HK1 = 5,5m; HK2 = 5,3m; HK3 = 3,2m với tính chất lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm : W = 21,4% - Dung trọng tự nhiên : w = 1,885 g/cm - Sức chịu nén đơn : Qu = 1,211 kG/cm - Lực dính đơn vị : C = 0,151 kG/cm 2 o - Góc ma sát : = 14 30’ Lớp 2b: trạng thái nửa cứng, có bề dày HK3 = 2,5m với tính chất lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm : W = 20,1% - Dung trọng tự nhiên : w = 1,917 g/cm - Lực dính đơn vị : C = 0,241 kG/cm o - Góc ma sát : = 17 3/ Lớp đất số 3: Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ vân xám trắng đốm vàng nâu, độ dẻo trung bình – trạng thái nửa cứng; có bề dày HK1 = 1,5m ; HK2 = 1,9m ; HK3 = 1,3m với tính lý chất đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm : W = 20,1% - Dung trọng tự nhiên : w = 1,972 g/cm SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH - Dung trọng đẩy : ’ = 1,031 g/cm - Lực dính đơn vị : C = 0,255 kG/cm - Góc ma sát : = 16 30’ o 4/ Lớp đất số 4: Cát mịn lẫn bột, màu xám trắng vân nâu vàng nhạt – trạng thái bời rời ; có bề dày HK1 = 4,1m ; HK2 = 4,3m ; HK3 = 4,5m với tính chất lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm : W = 25,7% - Dung trọng tự nhiên : w = 1,860 g/cm - Dung trọng đẩy : ’ = 0,925 g/cm - Lực dính đơn vị : C = 0,025 kG/cm 3 o - Góc ma sát : = 27 5/ Lớp đất số 5: Sét lẫn bột cát, màu xám trắng / nâu đỏ nhạt đến nâu nhạt, độ dẻo cao – trạng thái nửa cứng ; có bề dày HK1= 3,4m ; HK2 = 3,5m ; HK3 = 3,5m với tính chất lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm : W = 25,1% - Dung trọng tự nhiên : w = 1,982 g/cm - Dung trọng đẩy : ’ = 0,995 g/cm - Sức chịu nén đơn : Qu = 2,060 kG/cm - Lực dính đơn vị : C = 0,290 kG/cm 3 2 o - Góc ma sát : = 15 Trong phạm vi khảo sát, địa tầng khu vực chấm dứt II Thống kê số liệu địa chất: BẢNG TRA HỆ SỐ t Lớp đất 2a 2b n c, 18 18 21 ta theo TTGH I 6 c, 1.75 0.00 2.13 1.75 1.73 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 2.01 0.00 0.00 2.01 1.94 ta theo TTGH II c, 1.07 0.00 1.19 1.07 1.07 1.16 0.00 0.00 1.16 1.13 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Lớp đất 2a BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ LỚP ĐẤT 2a Mẫu Đất W % w (T/ 3) e (tc - i)2 1-1 20.5 1.901 0.695 0.0001563 1-3 1-5 2-1 2-3 3-3 TB 22.3 23.7 20.7 21.8 20.5 21.583 1.869 1.877 1.895 1.879 1.91 1.889 0.751 0.764 0.704 0.734 0.688 0.723 0.0003802 0.0001322 0.00004225 0.00009025 0.0004623 - tc = - Wtc = - etc = (tc - i)2 0.0012635 = 1,889 (T/ ) = 21,583 % = 0,723 BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT Lớp đất Mẫu đất 1-1 1-3 1-5 2a 2-1 2-3 2-5 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 i i kg/cm kg/cm2 3 3 3 0.466 0.744 1.021 0.396 0.65 0.904 0.394 0.664 0.893 0.471 0.749 1.026 0.41 0.668 0.927 0.49 0.776 1.063 NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Sử dụng hàm LINEST để thống kê kết ta đƣợc: o - tgtc = 0,261 => tc = 14 37’ - Ctc = 0,172 (kg/cm ) - tg = 0,016 2 - c = 0,035 (kg/cm ) C,, TTGH I: o - tgI = tgtc - t.tg = 0,261 – 1,75.0,016 = 0,233 => I = 13 7’ - cI = c - t.c = 0,172 – 1,75.0,035 = 0,111 (kg/cm ) n tc ( i ) 0,0012635 = 0,0159 n i 1 - tc I = tc - - tgII = tgtc - t.tg = 0,261 – 1,07.0,016 = 0,244 => II = 13 42’ - CII = c - t.c = 0,172 – 1,07.0,035 = 0,135 (kg/cm ) n tc ( i ) 1 0,0012635 = 0,0159 n i 1 = 1,889 - √ C,, TTGH II: - = 1,875 (T/ √ ) o tc II = tc - = 1,889 - = 1,882 (T/ ) √ √ Lớp đất 2b BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ LỚP ĐẤT 2b Mẫu Đất - (tc - i)2 (tc - i)2 20.1 1.917 0.677 0.000 0.000 21.583 1.889 0.723 Wtc = 20,1 % - e TB tc = 1,917 w (T/ 3) 3-1 - W % etc = 0,677 ) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT i (kg/cm ) 0.914 2-5 0.598 Mẫu đất i (kg/cm ) Lớp đất 1.229 Sử dụng hàm LINEST để thống kê kết ta đƣợc: - tgtc = 0,306 => tc = 17 - ctc = 0,241 (kg/cm ) - tg = 0,000 - o c = 0,001 (kg/cm ) 2 C,, TTGH I: - tgI = tgtc = 0,306 => I = 17 - o cI = c = 0,241 (kg/cm ) tc = 0000 tc I = = 1,917 C,, TTGH II: - ) - tgII = tgtc = 0,306 => II = 17 tc - cII = c = 0,241 (kg/cm ) o - = 0000 - II= tc = 1,917 ) Lớp đất số BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ LỚP ĐẤT Mẫu Đất w (T/ 3) e (tc - i)2 2-5 19.4 1.981 0.621 0.00007225 3-5 - W % 20.8 1.964 0.652 0.00007225 tc = = 1,973 (T/ (tc - i)2 0.00014450 ) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH - Wtc = = 20.1 % - etc = = 0,637 BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT Lớp đất Mẫu đất i i kg/cm kg/cm2 0.914 1.229 0.551 3-5 0.598 3 2-5 0.847 1.144 Sử dụng hàm LINEST để thống kê kết ta đƣợc: - tgtc = 0,306 => tc = 17 - Ctc = 0,269 (kg/cm ) - o tg = 0,021 2 - c = 0,045 (kg/cm ) C,, TTGH I: o - tgI = tgtc - t.tg = 0,306 – 2,13.0,021 = 0,261 => I = 14 37’ - cI = c - t.c = 0,269 – 2,13.0,045 = 0,173 (kg/cm ) - tc n tc ( i ) n i 1 0.00014450 = 0,012021 1 I = tc - - tgII = tgtc - t.tg = 0,306 – 1,19.0,021= 0,281 => II = 15 41’ - CII = c - t.c = 0,269 – 1,19.0,045 = 0,215 (kg/cm ) - = 1,973 - √ C,, TTGH II: √ = 1,875 (T/ ) o tc n tc ( i ) 1 0.00014450 = 0,012021 n i 1 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 NỀN MÓNG CƠNG TRÌNH - II = tc - √ Lớp đất số GVHD: TS LÊ BÁ VINH = 1,973 - = 1,964 √ ) BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ LỚP ĐẤT Mẫu Đất W % w (T/ 3) e (tc - i)2 1-7 24.9 1.87 0.781 0.00000900 1-9 25.6 1.863 0.798 0.00001600 2-7 24.3 1.878 0.764 0.00012100 2-9 23.8 1.883 0.753 0.00025600 3-7 26 1.857 0.809 0.00010000 3-9 26.5 1.851 0.823 0.00025600 - tc = - Wtc = - etc = (tc - i)2 0.00075800 = 1,867 (T/ ) = 25,183 % = 0,788 BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT Lớp đất Mẫu đất 1-7 1-9 2-7 i i kg/cm kg/cm2 3 0.547 1.067 1.588 0.539 1.054 1.569 0.558 1.089 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 2-9 3-7 3-9 3 1.621 0.564 1.102 1.639 0.535 1.044 1.554 0.523 1.021 1.52 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Sử dụng hàm LINEST để thống kê kết ta đƣợc: o - tgtc = 0,519 => tc = 27 25’ - Ctc = 0,026 (kg/cm ) - tg = 0,009 2 - c = 0,019 (kg/cm ) C,, TTGH I: o - tgI = tgtc - t.tg = 0,519 – 1,75.0,009 = 0,503=> I = 26 42’ - cI = c - t.c = 0,026 – 1,75.0,019 = -0,00725 (kg/cm ) n tc ( i ) 0.00075800 = 0,012313 n i 1 - tc I = tc - - tgII = tgtc - t.tg = 0,519 – 1,07.0,009 = 0,509 => II = 26 58’ - CII = c - t.c = 0,026 – 1,07.0,019 = 0,006 (kg/cm ) n tc ( i ) 1 0.00075800 = 0,012313 n i 1 = 1,867 - √ C,, TTGH II: - = 1,857 (T/ √ ) o tc II = tc - √ Lớp đất số = 1,867 - = 1,861 √ ) BẢNG THỐNG KÊ CHỈ TIÊU VẬT LÝ LỚP ĐẤT Mẫu Đất W % w (T/ 3) e (tc - i)2 1-11 22.8 2.032 0.63 0.001444 1-13 23.5 2.019 0.649 0.000625 2-11 23 2.023 0.639 0.000841 2-13 23.7 2.011 0.657 0.000289 2-15 24.9 1.977 0.701 0.000289 3-11 27.3 1.941 0.761 0.002809 3-13 27 1.955 0.747 0.001521 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 (tc - i)2 0.007818 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH - tc = - Wtc = - GVHD: TS LÊ BÁ VINH etc = = 1,994 (T/ ) = 24,6 % = 0,683 BẢNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CẮT Lớp đất Mẫu đất 1-11 i i kg/cm kg/cm2 2-13 2-15 3-11 3-13 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 0.887 3 1.164 0.543 0.811 1.079 0.558 0.826 2-11 0.712 0.998 1.285 0.689 0.971 1.253 0.703 0.989 1.276 0.669 0.951 1.233 0.609 1-13 3 3 1.094 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Sử dụng hàm LINEST để thống kê kết ta đƣợc: o - tgtc = 0,279 => tc = 15 35’ - Ctc = 0,362 (kg/cm ) - tg = 0,020 2 - c = 0,044 (kg/cm ) C,, TTGH I: o - tgI = tgtc - t.tg = 0,279 – 1,73.0,020 = 0,244=> I = 13 42’ - cI = c - t.c = 0,362 – 1,73.0,044= 0,286 (kg/cm ) n tc ( i ) 0.007818 = 0,036097 n i 1 - tc I = tc - - tgII = tgtc - t.tg = 0,279 – 1,07.0,020 = 0,258 => II = 14 28’ - CII = c - t.c = 0,362 – 1,07.0,044 = 0,315 (kg/cm ) n tc ( i ) 1 0.007818 = 0,036097 n i 1 = 1,994 - √ C,, TTGH II: - √ = 1,968 (T/ ) o tc II = tc - √ = 1,994 - ) = 1,979 √ BẢNG TỔNG KẾT THỐNG KÊ tc I II 0.723 1.889 1.875 20.100 0.677 1.917 20.100 0.637 25.183 24.600 ctc c cI cII tc I 1.8810 0.172 0.111 0.134 14o37' 13 7’ 13 42’ 1.917 1.9170 0.241 0.241 0.241 17o 1.973 1.973 1.9725 0.269 0.173 0.215 17o 17o o 17o o 14 37’ 15 41’ 0.788 1.867 1.857 1.8612 0.026 -0.008 0.005 27o25' 26 42’ 26 58’ o o 0.683 1.994 1.968 1.9786 0.362 0.286 0.315 15o35' 13 42’ 14 28’ o o Lớp W e 2a 21.583 2b SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 o II o 10 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Qo = ko.Rb.bs.ho (với ko = 0,35 sử dụng bê tông mác 300 – 400) Qo = 0,35.1300.0,4.0,74 = 134,68 (T) Qo > Qmax Vậy bê tông khơng bị phá hoại - Khoản cách tính tốn cốt đai: Stt = (8.Rk.bs.h o.Rsđ.n.fn)/(Qmax) = - = 16,99 (cm) = 169,9 (mm) Khoản cách lớn cốt đai: = 76,04 (cm) = 760,4 Smax = (1,5.Rk.bs.h o)/Qmax = (mm) - Khoản cách lớn cốt đai: - Smax = = 266 (mm) 760,4 Ta chọn giá trị nhỏ để bố trí cốt đai gối : S = 165 (mm) Tại nhịp ta bố trí cốt đai theo cấu tạo: S = 250 (mm) Ta kiểm tra điều kiện để bố trí cốt xuyên: Qmax Qqb Qqb = √ qn = ; = 1065,2 (kN/cm2) = Qqb = √ = 432034,3 (N) = 432 (kN) Vậy: Qmax< Qqb => không cần tính bố trí cốt xuyên Đoạn DE Ta chọn giá trị lực cắt Q lớn đoạn để tính tốn bố trí cốt đai, dựa vào bảng nội lực ta có: - Qmax = 43,21(T) = 432,1.10 (N) - Bê tơng mac 300 có : Rk = MPA = 100 (N/cm ) ; Rb = 13 MPA = 1300 (T/m ) - Chọn sắt cốt đai nhóm CI: Ø8, số nhánh n = 2, fn = 0,503 ; Rsđ = 180 MPA 2 =18000 (N/cm ) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 37 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH - GVHD: TS LÊ BÁ VINH Lớp bê tông bảo vệ a = (cm) => ho = 0,74 (m) Khả chịu lực cắt dầm bê tông: Qb = k1.Rk.bs.ho (với k1 = 0,6 dầm) Qb = 0,6.100.0,4.0,74 = 17,76 (T) Qb < Qmax Vậy dầm bê tông không đủ khả chịu lực cắt, ta phải bố - trí cốt đai Kiểm tra điều kiện dầm bê tông bị phá hoại Qo = ko.Rb.bs.ho (với ko = 0,35 sử dụng bê tông mác 300 – 400) Qo = 0,35.1300.0,4.0,74 = 134,68 (T) Qo > Qmax Vậy bê tơng khơng bị phá hoại - Khoản cách tính toán cốt đai: Stt = (8.Rk.bs.h o.Rsđ.n.fn)/(Qmax) = - = 16,99 (cm) = 169,9 (mm) Khoản cách lớn cốt đai: Smax = (1,5.Rk.bs.h o)/Qmax = = 76,04 (cm) = 760,4 (mm) - Khoản cách lớn cốt đai: Smax = = 266 (mm) 760,4 - Ta chọn giá trị nhỏ để bố trí cốt đai gối : S = 165 (mm) Tại nhịp ta bố trí cốt đai theo cấu tạo: S = 250 (mm) Ta kiểm tra điều kiện để bố trí cốt xuyên: Qmax Qqb Qqb = √ qn = Qqb = √ ; = 1065,2 (kN/cm2) = = 432034,3 (N) = 432 (kN) Vậy: Qmax< Qqb => khơng cần tính bố trí cốt xun SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 38 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH PHẦN III THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP Tại vị trí 1B Tải trọng tính tốn Lực dọc N (KN) Moment M (KN.m) Lực ngang Q (KN) 1440 134 180 - Thiết kế móng gần HKII, MNN sâu 5,5m Theo tài liệu thống kê địa chất lớp lớp sét, độ dẻo cao – trạng thái nửa cứng Do ta cắm cọc vào lớp đất Chọn cọc BTCT có tiết diện 0,35x0,35 chiều dài cọc 12m Tuy nhiên : Một đoạn dài 0,1m ngàm vào đài Một đoạn dài 0,5m đập bỏ để lấy cốt thép neo vào đài Chiều dài làm việc thực cọc là: l = 12 – 0,6 = 11,4 (m) - Sử dụng bê tông mác 300 để đúc cọc Rn = 13000 (KN/m ) - Sử dụng cốt thép nhóm AII để bố trí Ra = 280000 (KN/m ) - I 2 Thiết kế cọc Trọng lượng thân cọc 1m dài q = bhbt1 = 0,35.0,35.25.1 = 3,06 (KN/m) Khi vận chuyển cọc - Để vận chuyển cọc dễ dàng ta neo móc cẩu vào cọc cách đầu đoạn là: X = 0,207L = 0,207.12 = 2,5 (m) - Khi đó, trọng lƣợng thân cọc gây moment lớn móc cẩu cọc - + 2 Mmax = M = M = 0,0214ql = 0,0214.3,06.12 = 9,43 (KN.m) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 39 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Khi lắp dựng cọc – - Ta sử dụng móc cẩu để vận chuyển Khi đó: Mvc = M+ > M VA = 23,15 (KN) VB = 13,57 (KN) - Tại Q = => VB – qy = y= = ⁄ + Mvc = M = VB.y - q = 4,43 (m) = 13,57.4,43 – 3,06 = 30,09 (KN.m) - Diện tích cốt thép cần bố trí: Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 0,025 (m) => ho = 0,325 (m) Fa = = -4 2 = 3,8.10 (m ) = 3,8 (cm ) Chọn 4Ø16 Bố trí cốt đai Chọn cốt thép nhóm AII, Þ6, số nhánh n = Ta có: Qmax = 30,06 (KN) Điều kiện hạn chế: Q1 = k1.Rk.b.ho (k1 = 0,6 dầm) Q1 = 0,6.1000.0,35.0.325 = 68,25(KN) Vậy Q1 > Qmax => bê tông khơng bị phá hoại chi cần bố trí cốt đai theo cấu tạo - SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 40 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Do đầu cọc chịu tải trọng lớn ép cọc chịu tải trọng cơng trình nên ta bố trí cốt đai: 1m đầu tiên: S = 50mm 2m : S = 100mm - nhịp ta bố trí theo cấu tạo : S min{ } => S = 250 mm Tính cốt thép móc cẩu chiều dài mà móc cẩu neo vào cọc Pcoc = 1,4(ql) = 1,4(3,06.12) = 51,41 (KN) - Từ cơng thức: Pcoc Þmoc =√ √ Þmoc = 0,019 (m) = 19 (mm) Vậy chọn sắt Ø20 làm móc cẩu - Chiều dài neo móc cẩu FsPcoc ØmoclneoRk lneo = = 0,77 (m) lneo = 0,78 (m) Vậy bên neo móc cẩu : = 0,39 (m) => chọn lneo = 0,4 (m) Độ sâu chôn đài - Chọn kích thƣớc bề rộng vng góc với phƣơng tác dụng lực ngang Q Chọn b = 2m - Ta có: h 0,7hmin hmin = tag(45o - )√ h o 0,7tag(45 - )√ = 1,67 (m) - Chọn độ sâu chôn đài để áp lực đất bị động phía trƣớc đài bị triệt tiêu áp lực tải ngang Q tác dụng nên ta chọn độ sâu chôn đài h = (m) Vậy mũi cọc cắm vào đất độ sâu : + 11,4 = 13,4 (m) II Tính khả chịu tải cọc Tính theo vật liệu làm cọc Pvl = Km(RaFa + RbFb) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 41 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Trong đó: Fa = 4= = 8,04 (cm2) = 8,04.10-4 (m2) Fb = 0.352 = 0.1225 (m ) Pvl = 0,7[280000.8,04.10 -4 -4 + 13000.(0,1225 - 8,04.10 ] = 1265 (KN) Tính theo đất xung quanh cọc C bh Lớp đất 3 (KN/m ) (KN/m ) (KN/m ) o 14 37’ 2a 17,2 18,89 26,9 19,73 20 17 2,6 18,67 19,5 27 25’ 36,2 19,94 20 15 35’ Cơng thức tính: - Qa o o o QS Q P W FS S FS P FSs = 2: hệ số an toàn tổng lực ma sát cực hạn QS FSp = 3: hệ số an toàn tổng lực sức chống cực hạn đất dƣới mũi cọc QP - Trọng lƣợng thân cọc: W = Vcoc.bt W = 0,352.11,4.(25 – 10)= 20,95(KN) - Tổng lực ma sát cực hạn: QS = QS a + QS + QS + QS Lớp đất 2a: có bề dày 5,3m QS a = fs2a.As2a - - As2a = 4.d.l2a = 4.0,35.3.3 = 4,63 (m ) - fs2a = Ks2a .tg +C o Ks2a = – sin(14 37’) = = 3,65.18,89 = 68,95(KN/m ) fs2a = [ – o ].68,95.tg14 37’+17,2 fs2a = 30,64 (KN/m ) QS a = 30,64.4,63 = 141,86 (KN) Lớp đất 3: có bề dày 1,9m (MNN = 0,2m) QS = fs3.As3 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 42 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH - As3 = 4.d.l3 = 4.0,35.1,9 = 2,66 (m ) - fs3 = Ks3 .tg +C o Ks3 = – sin(17 ) = = 0,85.20 + 0,2.19,73 + 5,3.18,89 – 0,85.10 = 112,56 (KN/m ) o fs3 = [ – ].112,56.tg17 +26,9 = 51,25 (KN/m ) QS = 51,25.2,66 = 136,33(KN) Lớp đất 4: có bề dày 4,3m (cách MNN = 3,65m) QS = fs4.As4 - As4 = 4.d.l4 = 4.0,35.4.3 = 6,02 (m ) - fs4 = Ks4 .tg +C o Ks4 = – sin(27 25’) = = 2,15.19,5 + 1,7.20 + 0,2.19,73 + 5,3.18,89 – 3,85.10 = 141,49 (KN/m ) o fs4 = [ – ].141,49.tg27 25’+2,6 = 42,20 (KN/m ) QS = 42,20.6,02 = 254(KN) Lớp đất 5: có bề dày 3,5m nhƣng cọc cắm sâu 1,9m (cách MNN = 6,95m) QS = fs5.As5 - As5 = 4.d.l5 = 4.0,35.1,9 = 2,66 (m ) - fs5 = Ks5 .tg +C o Ks4 = – sin(15 35’) = = 0,95.20 + 4,3.19,5 + 1.7.20 + 0,2.19,73 + 5,3.18,89 = 240,91(KN/m ) o fs4 = [ – ].240,91.tg15 35’+ 36,2 = 85,34 (KN/m ) QS = 85,34.6,02 = 227(KN) Tổng lực ma sát cực hạn: QS = 141,86 + 136,33 + 254 + 227 = 759,19 (KN) - Tổng lực sức chống cực hạn đất dƣới mũi cọc QP = qp.Ap 2 Ap = 0,35 = 0,1225 (m ) qp = 1,3.C.Nc + Nq + 0,4..dp.N = = 1,9.20 + 4,3.19,5 + 1,7.20 + 0,2.19,73 + 5,3.18,89 – 7,9.10 = 180,91(KN/m ) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 43 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Nq = 4,722 o = 15 35’ Nc = 12,545 N = 2,79 qp = 1,3.36,2.12,545 + 180,91.4,722 + 0,4.10.0.35.2,79 = 1448,48 (KN/m ) Qp = 1448,48.0.1225 = 177,44 (KN) Qa = – 20,95 = 398,7 (KN) + Ta nhận thấy Pvl =1265 (KN) > Qa = 398,7 (KN) nên ta sử dụng Qa = 398,7 (KN) để tính tốn III Thiết kế cọc Xác định số lượng cọc Công thức xác định n = ( ⁄ ) với = 1,4 n = 1,4 = 5,06 Tải trọng tính tốn tƣơng đối lớn nên ta chọn số cọc n = cọc để thiết kế Bố trí cọc đài - Cọc đƣợc bố trí theo nguyên tắc cho khoản cách cọc hợp lí, đủ xa để chúng ảnh hƣởng lẫn - Khoản cách tốt cọc là: 3d S 6d Theo phƣơng cạnh dài : S = 1,1 (m) Theo phuong cạnh ngắn: S = 1,2 (m) ⁄ = 0,175 (m) Khoản cách từ biên tới mép cọc là: ⁄ = - Xác định diện tích cột Fc = = 0,111 (m ) Vì cột cịn phải chịu thêm lực moment tải ngang nên ta chọn tiết diện cột (0,35x0,35)m Fc = 0,1225 (m ) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 44 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH Xác định hệ số nhóm cọc Công thức xác định: d m(n 1) n(m 1) arctg 90.m.n S Trong đó: - d = 0,35m: tiết diện cột vuông - m = : số hàng cọc - n = : số cọc hàng - S = 1,1m : cự ly cọc xa 0.35 3(3 1) 3(3 1) arctg 90.3.3 1.1 = 0,739 Sức chịu tải nhóm cọc là: Qa.m.n. = 398,7.3.3.0.739 = 2652 (KN) Kiểm tra sức chịu tải cọc - Chọn bề dày đài : h = 0,8 (m) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 45 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH - GVHD: TS LÊ BÁ VINH Tải trọng tác dụng lên đầu cọc là: N P i tt n M .x tt y (x ) Trong đó: i 1 tt tt - N = N (tải) + Trọng lƣợng (đài + đất) = 1440 + 3,1.2,9.2.22 = 1836 (KN) tt - = + H bề dày đài =134 + 180.0,8 = 278 (KN.m) - = + + + + + + + + = 6.(1,2) = 7,26 (m) = P1 = P2 = P = P4 = P5 = P6 = = P7 = P8 = P = + i = 161,83 (KN) +0 = 203,96 (KN) + = 246,08 (KN) Qa = 0,739.398,7 = 294,64 (KN) Kiểm tra sức chịu tải cọc theo điều kiện: = 246,08 (KN) Qa = 294,64 (KN) => cọc đủ khả chịu lực = 161,83 (KN) => cọc không bị nhổ Kiểm tra xuyên thủng đài cọc - Đáy tháp xun có kích thƣớc là: ltx = ac + 2ho = 0,35 + 2(0,8-0.1) = 1,75m < (2,9 – 0.7) btx = bc + 2ho = 0,35 + 2(0,8 – 0,1) = 1,75 < (3,1 – 0,7) Vậy cọc nằm tháp xuyên cọc số: 1,2,3,4,6,7,8,9 Pxt =P1+P2+P3+P4+P6+P7+P8+P9 Pxt = 1631,65 (KN) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 46 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH - GVHD: TS LÊ BÁ VINH Tính lực chống xuyên Pcx = 0,75Rk.(ac + bc + 2ho)2ho = 0,75.1000(0,35 + 0,35 + 2(0,8 – 0,1) = 2205 (KN) Pxt = 1631,95 (KN) < Pcx = 2205 (KN) Đài không bị xuyên thủng Kiểm tra khả chịu tải đất mũi cọc - Xem đài cọc với cọc vùng đất xung quanh khối thống gọi móng khối quy ƣớc (MKQU) - Đáy MKQU có kích thƣớc bqu = b1 + 2.l.tg lqu = l1 + 2.l.tg = = = = 20o = o =5 o lqu = 2,5 + 2.11,4.tg5 = (m) o bqu = 2,75 + 2.11,4.tg5 = 4,8 (m) Fqu = 5.4,8 = 24 (m ) - Xem MKQU nhƣ móng đợn chịu tải đứng lệch tâm Điều kiện để đất dƣới đáy MKQU ổn định Ptcmax 1,2Rtc Ptcmin > Ptctb R tc SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 47 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Rqu m A.bqu dn B.hqu m=1 tc - tc *tc D.ctc GVHD: TS LÊ BÁ VINH tc - bh = 20 (KN/m3) => dn = 10 (KN/m3) - hqu = 13,4 (m) - *tc = = 13,5 (KN/m ) - C = 36,2 (KN/m2) tc o - = 15 35’ => A = 0.344 B = 2.376 D = 4.927 tc Rqu 10.344.4,68.10 2,376.13,4.13,5 4,927.36,2 = 624,275 (KN/m ) - Xác định trọng lƣợng móng khối quy ƣớc phần đất bên Khối lƣợng cọc W1 = n.lc.Fc.bt = 9.11,4.0,35 15 = 188,53 (KN) Trọng lƣợng đài phần đất bên tb W2 = Fđ.hđ. = (2,9.3,1).2.22 = 395,56 (KN) Trọng lƣợng phần đất xung quanh đài W3 = (Fqu – F)i.h = (24– 8,99)(2.18,89) = 567,08 (KN) Trọng lƣợng đất dƣới đài W4 = (Fqu – nFc)i.h i.h = 3,3.18,89 + 0,2.19,73 + 1,7.20 + 4,3.19,5 + 3,5.20 = 194 (KN) Q4 = (24 – 9.0,35 ).194 = 4442 (KN) Trọng lượng MKQU: W = W1 + W2 + W3 + W4 W = 188,53 + 395,56 + 567,08 + 4442 = 5593 (KN) Độ lệch tâm el = = = 0,093 (m) ; N =N +tb.h.Fđ = 1252,17 + 22.2.8,99 = 1647,73 (KN) tc tc Ptcmax = = (1+ )+ (1+ )+ SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 = 309 (KN/m2) 48 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Ptcmin = (1- )+ (1- = GVHD: TS LÊ BÁ VINH )+ Ptctb = = 294 (KN/m2) = 302 (KN/m2) Ta thấy : tc - P max = 309 (KN/m2) < 1,2Rtc = 749,13 (KN/m2) - Ptcmin = 294 (KN/m2) > Ptctb = 302 (KN/m2) < Rtc = 624,275 (KN/m2) - Thoả mãn điều kiện đất ổn định Vậy đất áy MKQU ổn định làm việc bình thường Kiểm tra độ lún đất MKQU - Áp lực gây lún tâm đáy móng: Pgl = P tb - tc *tc hqu = 302 – 13,5.13,4 = 121,1 (KN/m ) Bảng thí nghiệm nén cố kết mẫu P (KN/m2) 50 100 200 400 800 e 0.728 0.715 0.692 0.664 0.631 0.593 Trình tự tính lún: - Chia đất thành nhiều lớp phân tố, lớp có độ dày là: hi = (0,2 – 0,6)b Chọn hi = 0,2b = 0,2.4,68 = 0,936 (m) - Ta tính giá trị : = => Ko gl = Pgl.Ko bt = .z* (với z* la khoản cách từ mặt đất đến điểm ta xét) P1 = bt => e1 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 49 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH P2 = P1 + gl => e2 Si =( )h (với h la chiều dày phân lớp) Khi bt 5gl ngừng tính BẢNG KẾT QUẢ TÍNH LÚN TẠI TÂM MĨNG Điểm Z (m) Z/b K0 gl (KN/m2) bt (KN/m2) 0 121,1 180,9 0,936 0,2 0,898 113,35 193,54 0,936 0,2 0,898 113,35 193,54 1,872 0,4 0,7768 94 206,17 Lớp 1,872 0,4 0,7768 94 206,17 2,808 0,6 0,634 77 2,808 0,6 0,634 77 3,744 0,8 0,51 61,8 3,744 0,8 0,51 61,8 4,68 0,386 44,56 303 0,664 0,647 0,0096 298 0,662 0,648 0,0079 294 0,6598 0,6485 0,0064 291 0,658 0,649 0,0051 231 0,012 231 0,647 219 0,668 219 304 238 Si (m) 212,5 e2 225 e1 199 P2 (KN/m2) 187,22 P1 (KN/m2) 244 So = 0,012 + 0,0096+ 0,0079 + 0,0064 + 0,0051 = 0,041 (m) Như độ lún đất móng So = 4,1 (cm) < độ lún giới hạn cho phép Sgh = (cm) độ lún đất MKQU nhỏ, đảm bảo đất làm việc ổn định tác dụng tải trọng IV Tính tốn bố trí cốt thép cho đài Tính tốn bố trí thép theo phương cạnh dài - Xem đài cọc nhƣ console với mép đài đầu tự do, mặt ngàm mặt qua mép cột, tải tác dụng phản lực đầu cọc nằm mặt ngảm - Moment lớn ngàm MI-I = P7r7 + P8r8 + P9r9 = 3.246,08(1,1 – 0,525) = 424,488(KN.m) SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 50 NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH GVHD: TS LÊ BÁ VINH - Diện tích đặt cốt thép Fa = = = 0,00241 (m ) Fa = 24,1 (cm ) Chọn 16Ø14a190 Tính tốn bố trí thép theo phương cạnh ngắn - Moment lớn ngàm MII-II = P1r1 + P4r4 + P7r7 = (161,83 + 203,96 + 246,08)(1,2 – 0,525) MII-II = 413,012 (KN.m) Diện tích đặt cốt thép Fa = = = 0,00234 (m ) Fa = 23,4 (cm ) Chọn 15Ø14a190 SV: TRƢƠNG THÁI NGÂN_MSSV: 10060020 51 ... 2,7 1,8 0,3 26 3 ,3 0 2,7 1,8 0,3 26 3 ,3 0 3,6 2 ,4 0 ,2 51 2, 54 3,6 2 ,4 0 ,2 51 2, 54 4,5 0,1 91 1,9 3 0,0 20 1 2,5 0 0,6 88 0,6 62 0,0 14 1 2,0 7 0,6 80 0,6 63 0,0 09 1 2,6 5 0,6 71 0,6 62 0,0 05 1 3,6 7 0,6 65 0,6 58 0,0 04. .. 12 1,1 18 0,9 0,9 36 0,2 0,8 98 11 3,3 5 19 3, 54 0,9 36 0,2 0,8 98 11 3,3 5 19 3, 54 1,8 72 0 ,4 0,7 768 94 20 6,1 7 Lớp 1,8 72 0 ,4 0,7 768 94 20 6,1 7 2,8 08 0,6 0,6 34 77 2,8 08 0,6 0,6 34 77 3, 744 0,8 0,5 1 6 1,8 3, 744 ... 3, 744 0,8 0,5 1 6 1,8 4, 68 0,3 86 44 ,5 6 303 0,6 64 0, 647 0,0 096 298 0,6 62 0, 648 0,0 079 2 94 0,6 598 0, 648 5 0,0 0 64 291 0,6 58 0, 649 0,0 051 231 0,0 12 231 0, 647 219 0,6 68 219 3 04 238 Si (m) 21 2,5 e2 225 e1
Ngày đăng: 29/03/2015, 17:56
Xem thêm: Đồ án nên móng công trình khu phố thương mại liên kê 25 căn đường 30 tháng 4 , thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh, Đồ án nên móng công trình khu phố thương mại liên kê 25 căn đường 30 tháng 4 , thị xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh
