Đồ án nền móng trụ sở làm việc ngân hàng thương mại cổ phần sài gòn công thương chi nhánh quận

Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móngcó số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong mộtlớp đất lớn.. Theo QPXD 45-78 đ

Trang 1

A.THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3A

Công trình:

Trụ sở làm việc Ngân Hàng TMCP Sài Gòn Công Thương-Chi Nhánh Quận 11.

Địa điểm:

Số 1291C đường 3/2,phường 16,Quận 11,Tp Hồ Chí Minh.

I.CẤU TẠO ĐỊA CHẤT:

Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 2 vị trí khoan khảo sát HK1 và HK2

-Chiều sâu khoan khảo sát là 35m có các trạng thái của đất nền như sau:

 Lớp 1(Đất đắp):

Trên mặt là nền gạch,xà bần và đất cát,có bề dày tại HK1=0.9m,HK2=0.7m, γ=20

 Lớp 2 (Sét pha cát,trạng thái mềm )

Có bề dày tại HK1=1.2m,HK2=1.6m với các đặc trưng cơ lý sau:

 Độ ẩm : W=27.0%

 Dung trọng tự nhiên : γw =18.22 kN/

 Dung trọng đẩy nổi : γ’=8.99 kN/

 Lực dính đơn vị : c=9.1 kN/

 Góc ma sát trong : φ=13 °

 Lớp 3: (Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite màu đỏ nâu vàng xám,đổ dẻo trung bình,trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng)

Lớp có bề dày tại HK1 và HK2=1.1m và các đặc trưng cơ lý:

 Độ ẩm : W=22.0%

 Dung trọng tự nhiên : γw =19.36 KN/

 Dung trọng đẩy nổi : γ’=9.96 KN/

 Lực dính đơn vị : c=18.5 kG/

 Góc ma sát trong : φ=16 °30’

 Lớp 4: (Sét pha cát,màu xám trắng vân vàng nhạt,đốm nâu đỏ,độ dẻo trung bình,trạng thái dẻo cứng)

Lớp có chiều dày tại HK1=6.3m và HK2=4.2m với các đặc trưng cơ lí sau:

 Độ ẩm : W=23.30%

 Lớp 5b: (Cát mịn lẫn bột,màu nâu vàng)

Trang 2

 Độ ẩm : W=25.5.0%

 Lớp 5a: (Cát vừa lẫn lộn,màu vàng nhạt vân xám trắng,trạng thái chặt vừa)

Lớp này có bề dày tại HK1=17.8m và HK2=17.6m với các đặc trưng cơ lý:

 Độ ẩm : W=21.70%

17000

Các giá trị tính toán:

Cột Lực dọc

Các giá trị tiêu chuẩn:

Trang 3

II.CHỌN VẬT LIỆU MÓNG:

-Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có Rbt = 0.9 Mpa (Cường độ chịu kéo của bê

tông) Rb=11.5 Mpa ( Cường độ chịu nén của bê tông),Module đàn hồi E = 2.65E6 KN/m

-Cốt thép trong móng chọn loại CII,có cường độ chịu kéo cốt thép dọc là Rs=280MPa,cốt

đai là Rs=225 Mpa

-Hệ số vượt tải n=1.15

-γ của đất và bê tông là 22 KN/m

III.CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG:

Đặt móng nên đặt trên lớp đất tốt ,tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp,đất quá yếu.Chọn chiều sâu chôn móng là Df = 2.5m

Chọn sơ bộ chiều cao h:

→ Chọn h=0.7m

IV.XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG: (BxL)

Tổng chiều dài móng băng là :

L=0.4+1.4+6.5+5.2+2.8=17 m

1.Xác định bề rộng móng (L):

Chọn sơ bộ B=1 m

-Chiều cao mực nước ngầm là 1.5 m

-Dung trọng của lớp đất trên mực nước ngầm là 𝛾 =20 KN/m ,dày h =0.6m

-Dung trọng của lớp đất dưới đáy móng (lớp 2)trên mực nước ngầm là 𝛾 =18.22KN/m ,dày h =0.6m

-Dung trọng của lớp đất dưới mực nước ngầm (lớp 2) là 𝛾’’ =8.99KN/m ,dày h=1m -Dung trọng của lớp đất dưới đáy móng ( lớp 3) là 𝛾’’ =8.99KN/m ,dày h =1.1m.

Trang 4

𝜑 =16 30’,c =18.5KN/m Dùng phương pháp nội suy ta được:

Trang 5

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình tác dụng lên đáy móngp tb tc (kN/m2 )

Áp lực tiêu chuẩn lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên đáy móng :

pmax/mintc =∑ N tc

Trang 6

Từ đó ta tính được:

Trang 7

Ta có:

Thỏa mãn điều kiện về cường độ.

c.Kiểm tra điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (Điều kiện lún):

-Điều kiện lún:

Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng lớp nhỏ có

Ứng suất gây lún tại tâm đáy móng:

Áp lực ban đầu do trọng lượng bản thân lớp đất gây ra tại lớp đất thứ i là:

tra bảng được Áp lực tại giữa lớp đất thứ i sau khi xây dựng móng là:

tra bảng được Trong đó:

với k0 : hệ số phân bố ứng suất.Giá trị của k0 tìmđược dựa vào bảng tra trong SGK

Trang 8

 Chọn mẫu đất tính lún:

-Lớp 3 chọn mẫu 2-1 ( độ sâu 2.3-2.8m) tính lún từ 2.5-2.8m

Hệ số rỗng e 0.674 0.656 0.631 0.6 0.564 0.524

Trang 9

-Lớp 4 chọn mẫu 2-3 ( từ 3.5 đến 4m) tính lún từ 2.8-5.2 m:

Hệ số rỗng e 0.684 0.669 0.644 0.612 0.579 0.540

Trang 10

-Lớp 4 chọn mẫu 1-5 ( 5.5 đến 6m ) tính lún từ 5.2 đến 7.6 m:

Hệ số rỗng e 0.707 0.665 0.671 0.636 0.599 0.558

Trang 11

Lớp phân

tố Lớp đất

Bề dày hi (m)

Độ sâu Zi (m)

Sau khi tính lún đến lớp phân tố thứ 10 ta có:

Thõa mãn điều kiện về lún của đất nền

Trang 12

b b

b c

 h=0.7 m (Chiều cao của sườn hoặc chiều cao móng.)

 B=b=1.8m (Bề rộng móng)

 Chiều cao cánh móng h =0.2m

 Chiều cao của bản h :

(Điều kiện không đặt cốt đai)

Ta có:

Trang 13

Ngoải ra để thuận tiện khi đổ bê tông :

h

Chọn h =0.33 m

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ đáy móng là a=0.07m

Vậy h =0.33+0.07=0.4 m

 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax: (Chọn cột C)

Bê tông móng dùng B20 có

Ta có Kích thước móng được chọng thỏa điều kiện xuyên thủng tại cột có Nmax

 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột biên: (Chọn cột A)

Bê tông móng dùng B20 có



Ta có Chiều cao móng được chọn thỏa mãn điều kiện chống xuyên trong trường hợp này

Trang 14

V.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG: (M,Q)

Trang 15

Moment quán tính Jx:



Hệ số nền C =

-Sử dụng phần mềm Sap để tính toán lực cắt và moment tại dầm:

-Xem dầm làm việc có tiết diện hình chữ nhật có cùng moment quán tính

Jx=0.029(m4)với kích thước:

-Giả sử chọn H =0.8m,suy ra

-Chọn Mác bê tông dùng cho móng băng là M250 có E=2.65*10 (kN/m )

-Dầm làm việc trên nền đàn hồi nên xem dầm làm việc trên những lò xo có độ cứng K trong Sap2000

Trang 31

BIỂU ĐỒ MOMENT CỦA DẦM MÓNG BĂNG

TÍNH CỐT THÉP CHỊU LỰC TRONG DẦM MÓNG:

Xác định vị trí trục trung hòa:

So sánh và bảng kết quả tính được giá trị moment cho các nhịp và các gối,ta thấy:

Trang 32

(gối và nhịp)

 Thanh thép số 1:Dùng moment tại các mặt cắt 2-2,4-4,6-6,8-8

Kích thước (bxh)=(1.8x0.7)

Diện tích cốt thép tại mặt cắt:

Hàm lượng thép:

Tính tương tự cho các mặt cắt còn lại ta có bảng tính toán thanh thép số 1 cho các mặt cắt

Trang 33

6-6 230,41 0,028 0,028 13,25 6d18 15,24 0,13 437,1

 Thanh thép số 2: Dùng mô men tai MC 1-1; 3-3; 5-5; 7-7; 9-9.

Tính toán theo tiết diện chữ nhật b × h = 0,4 × 0,7 m

Tại các mặt cắt:

Diện tích cốt thép tại mặt cắt:

Hàm lượng thép:

Bảng tính toán thanh thép số 2:

 Thanh thép số 3: ( cốt xiên và cốt đai)

Từ bảng kết quả tính toán ta thấy: Qmax = 521 (kN)

Trang 34

Kiểm tra điều kiện khống chế:

K0 × R b × b b × h0 = 0.35 *11500 * 0.4 × 0.63 = 1014(KN )

K1 × R bt × b d × h0 = 0, 6 × 900 × 0, 4 × 0, 63 = 136(KN )

Vậy: 136 (kN) < Qmax = 521 (kN) < 1014 (kN)

Suy ra bê tông không đủ chịu cắt cần tính cốt đai cho dầm:

Chọn φ10, số nhánh n = 2 , as = 0,785 cm2

- Tính bước cốt đai :

Vậy chọn cốt đai φ 10@110 số nhánh là n = 2bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.

Khả năng chống cắt của cốt đai vào bê tông:

Cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt

*Tại giữa nhịp:

S ≤ 3/4 * h = 3 /4* 700 = 525(mm)

Chọn S=200(mm)

Vậy bố trí cốt đai φ10@ 110 cho đoạn L/4 gối , φ10@ 200 cho đoạn L/2 nhịp.

 Thanh thép số 4:

Trang 35

Diện tích cốt thép:

Chọn5 ,khoảng cách

Vậy chọn 5 a200

Chọn thép cấu tạo φ10 a 200

Chọn cốt giá 2φ12

Trang 36

100 1800

100

Trang 37

A THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3B

1.1.LÝ THUYẾT THỐNG KÊ

1.1.1 Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng

Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móngcó số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong mộtlớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phảichọn được chỉ tiêu đại diện cho nền

Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổimàu, hạt độ mà ta phân chia thành từng lớp đất

Theo QPXD 45-78 được gọi là một lớp địa chất công trìnhkhi tập hợp các giá trị có đặc trưng cơ -lý của nó phải cóhệ số biến động  đủ nhỏ Vì vậy ta phải loại trừ nhữngmẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn chomột đơn nguyên địa chất

Vậy thống kê địa chất là một việc làm hết sức quantrọng trong tính toán nền móng

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất

1.1.2.1.Hệ số biến động

Chúng ta dựa vào hệ số biến động  phân chia đơn nguyênHệ số biến động  có dạng như sau:

ν= σ A

trong đó giá trị trung bình của một đặc trưng:

1

n

A i n

và độ lệch toàn phương trung bình:

1.1.2.2.Qui tắc loại trừ các sai số

Trang 38

động   [] thì đạt còn ngược lại thì ta phải loại trừ các sốliệu có sai số lớn

Trong đó []: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trongQPXD 45-78 tuỳ thuộc vào từng loại đặc trưng

Đặc trưng của đất Hệ số biến động []

Chỉ tiêu sức chống cắt 0.30

Cường độ nén một trục 0.40

Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau:

1.1.3 Đặc trưng tiêu chuẩn

Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đấtlà giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riênglẻ A, (trừ lực dính đơn vị c và góc ma sát trong  )

Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc masát trong được thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểucủa quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp i và ứng suấttiếp cực hạn i của các thí nghiệm cắt tương đương,  = .tg+c

Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc và góc ma sát trong tiêuchuẩn tc được xác định theo công thức sau:

τ i σ i)

Trang 39

tgtc = Δ i=1 i=1 i=1

Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán của đất được xácđịnh theo công thức sau :

Atr =

A tc

k d

Trong đó: Arc là giá trị đặc trưng đang xét

kd hệ số an toàn về đất

- Với lực dính(c), góc ma sát trong(), trọng lượng đơn vị()và cường độ chịu nén một trục tức thời có hệ số an toànđất được xác định như sau :

Trang 40

σ R=√ 1

Trong đó: t hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy 

 Khi tính nền theo biến dạng thì  = 0.85

 Khi tính nền theo cường độ thì  = 0.95-ÝÙ nghĩa của hệ số độ tin cậy  được hiểu như sau:

 Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II cógiá trị nằm trong một khoảng

Att =AtcATùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấydấu (+) hoặc dấu (-) để đảm

bảo an toàn hơn

 Khi tính toán nền theo cường độ và ổn đinh thì talấy các đặc trưng tính toán TTGH I(nằm trong khoảnglớn hơn  = 0.95)

 Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặctrưng tính toán theo TTGH II(nằm trong khoảng nhỏ hơn

 = 0.85)

1 2 TÍNH TOÁN KẾT QUẢ:

1.2.1 Thống kê dung trọng đất

 Lớp đất sớ 5B:

Trang 41

b Giá trị tiêu chuẩn

c Tính theo trạng thái giới hạn I

Với TTGH I thì xác suất độ tin cậy  = 0.95

Trang 42

ρ= t α ν

√n= 2.92×0.0005√8 = 0.00054

I =  tc( 1   ) =1.849(1  0.00054) =1.8475  1.8495 (daN/cm3)

d Tính theo trạng thái giới hạn II

Với TTGH II thì xác suất độ tin cậy  = 0.85

Tra bảng ta được t = 1.34

√n= 1.34×0.0005√8 = 0.00025

II =  tc( 1   )=1.849(1  0.00025)=1.848

1.849(daN/cm3 )

Sử dụng hàm LINEST trong chương trình phần mềm MICROSOFT EXCEL

Cách tính : Ta ghi kết quả ứng suất cắt cực đại max vào cột 1và ứng suất pháp  tương đương vào cột 2 Sau đó chọn mộtbảng gồm 2 cột 5 hàng, đánh vào lệnh linest (vị trí dãy số

max ,dãy số ,1,1) xong ấn cùng lúc “ Shift+Ctrl”+Enter

Lớp đất 3B có 2 mẫu thí nghiệm cắt trực tiếp (thí nghiệm

cắt nhanh không thoát nước)

Trang 43

c Kiểm tra thống kê

tg =

σ tg ϕ

tg ϕ =0.519 =0.135  [] = 0.3 0.07Trong đó : tgtc = 0.52

Trong đó : ctc = 0.029

c = 0.1523Vậy mẫu của lớp đất 3B có tg ≤ [] = 0.3 nên tập hợp mẫu được chọn

d Giá trị tiêu chuẩn :

Theo bảng trên ta có :

tgtc = 0.519 =>  tc = 29.73 °

c tc = 0.029 (daN/cm²)

e Giá trị tính toán theo TTGH I :

Theo TTGH I xác suất tin cậy α = 0.95

BIỂU ĐỜ THÍ NGHIỆM CẮT – LỚP 3B

Trang 44

f Giá trị tính toán theo TTGH II:

Theo TTGH II xác suất tin cậy α = 0.85

tg

Tậphợpmẫuđượcchọn

Giá trịtiêuchuẩn

Gócmasáttrong

Lựcdính ctc(kG/cm2) 0.029

Trang 45

n = 6Góc ma

Lựcdính

Trang 46

sáttrong

Lựcdính

Bảng 1.3 Bảng tổng hợp thống kê của lớp đất thứ

Trang 47

3A

trathốngkê

hợpmẫuđược

Gócmasáttrong

Trang 48

4

trathốngkê

tg

hợpmẫuđượcchọn

Gócmasáttrong

Lựcdính

Trang 49

5A

Kiểmtrathốngkê

tg

Gócmasáttrong

Trang 50

đất chú

LỚP

5B

Kiểmtrathốngkê

tg

Gócmasáttrong

Lựcdính

0.516

 II 27.38° –29.56°

Trang 52

- Mực nước ngầm cách mặt đất -1 (m)

Lớp

Chiều dày

Bùn sét lẫn hữu cơ và ít cát màu

xámđen, xán xanh đến xám

nhạt, độ dẻo cao.

3

Cát mịn lẫn ít sét màu xám

váng nâu

2.0

4

Sét lẫn bột và ít cát, màu xám

nhạt,

Vàng nâu, độ dẻo cao.

Trạng thái dẻo cứng đến nửa

Trang 53

B.2 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC:

I.CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI:

-Chọn chiều sâu chôn đài Như vậy đài cọc sẽ đặt trực tiếp lên lớp đất thứ 2 (Bùn sét lẫn ít hữu cơ trạng thái mềm)

-Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp:

Áp dụng điều kiện triệt tiêu lực ngang (Qtt):

-Ở đây,ta đang tính cho áp lực ngang của đất nền lên đài móng (biến dạng của đất) nên ta chọn các giá trị γ,φ ở TTGH II

-Qua công thức ta có các giá trị γ,φ được lấy giá trị Min

vì sẽ đạt giá trị Max và khi đó ta chọn chiều sâu chôn đài Df sẽ an toàn hơn

Trang 54

Vậy với Df=2.5m thỏa mãn điều kiện làm việc của đài cọc.

II.CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHO CỌC:

1.Chọn vật liệu làm cọc:

-Chọn hệ số điều kiện làm việc của bê tông là γb=0.9

-Móng được đúc bằng bê tông M300 có Rbt=1Mpa(cường độ chịu kéo của bê tông)

Rb=13Mpa(cường độ chịu nén của bê tông).Module đàn hồi

-Cốt thép trong móng chọn loại CII,AII có cường độ chịu kéo cốt thép dọc

Rs=280Mpa,thép đai là Rs=225Mpa

-Hệ số vượt tải n=1.15

-Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ đáy móng là a=0.15 m

-Kích thước cột chọn sơ bộ là:

Chọn cột (60cm ×70cm) có Fcot=4200 cm2

2.Chọn sơ bộ kích thước cọc và đoạn cọc:

2.1.Chọn chiều dài cọc Lc

Dựa vào thí nghiệm SPT ta chọn:

-Cọc xuyên qua lớp đất thứ 4 (Sét lẫn ít bột và cát,độ dẻo cao,trạng thái dẻo cứng đến nửacứng) và cắm vào lớp đất thứ 5a (cát vừa đến mịn lẫn bột,màu xám trắng,trạng thái chặt

Trang 55

2.2 Chọn tiết diện cọc:

-Chọn cọc vuông (40 cm×40cm)

-Diện tích tiết diện ngang cọc: Ap=0.4*0.4=0.16(m )

-Chu vi tiết diện ngang của cọc: U=4*0.4=1.6(m)

2.3 Chọn cường độ bê tông làm cọc:

-Chọn bê tông M300 có Rb=13000(kN/m2) Rbt=1000(kN/m2)

2.4 Chọn cốt thép làm cọc:

-Chọn thép AII

-Chọn 8∅16(Fa=16.08 cm2) cốt đai chọn ∅6

3.Chọn kích thước đài cọc:

-1.50m

-2.50m

-27.4m

Trang 56

III XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC:

1.Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Trong đó :

As:Diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc(As=16.08cm2)

Ap:Diện tích tiết diện ngang của cọc(Ap=0.16 m2)

Ab:Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc

Suy ra :

2.Sức chịu tải của cọc theo điều kiện của nền đất:

Trong đó:

- :Cường độ ma sát của đất nền tác dụng xung quanh cọc

- :Cường độ của đất nền tác dụng ngay dưới mũi cọc(phản lực của đất nền lên mũi cọc.)

- :Cường độ ma sát của đất nền

- :Cường độ của đất nền tác dụng lên mũi cọc

Định dạng
Số trang	88
Dung lượng	2,1 MB