Đồ án nền móng của nguyễn ngọc hiếu lớp XD12A1

Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhântạo và chọn một phương án để thiết kế 3.. Thiết kế các móng chọn 2 trong 3 móng để thiết kế theo phương án

PHỤ LỤC

PHẦN 1: ĐỀ TÀI

1.Số liệu tính toán móng nông 3

2.Số liệu tính toán móng cọc 3

PHẦN 2: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 4

1.Xử lí số liệu lớp 2 6

2.Xử lí số liệu lớp 4 6

3.Xử lí số liệu lớp 5 8

4.Xử lí số liệu lớp 6 11

5.Xử lí số liệu lớp 7a 18

6.Xử lí sô liệu lớp 7b 21

7.Xử lí sô liệu lớp 8a 24

8.Xử lí số liệu lớ 8b 26

9.Bảng tổng hợp số liệu thống kê 28

10.Mặt cắt địa chất 29

PHẦN 3: THIẾT KẾ MÓNG NÔNG 30

I.Giải pháp móng 31

II.Thiết kế móng C1 31

1.Tải trọng truyền xuống móng 31

2.Xác định kích thước móng 31

3.Kiểm tra lại kích thước móng 32

4.Kiểm tra kích thước móng theo TTGH II 33

5.Tính toán độ bền và cấu tạo móng 34

6.Tính toán cốt thép cho móng 37

III.Thiết kế móng C3 37

1.Tải trọng truyền xuống móng 37

2.Xác định kích thước móng 38

3.Kiểm tra lại kích thước móng 38

4.Kiểm tra kích thước móng theo TTGH II 39

5.Tính toán độ bền và cấu tạo móng 40

6.Tính toán cốt thép cho móng 41

IV.SO SÁNH ĐỘ LÚN LÊCH TƯƠNG ĐỐI GIỮA CÁC MÓNG 42

PHẦN 4: THIẾT KẾ MÓNG CỌC 43

I.Đánh giá điểu kiện địa chất 45

II.Xác định tải trọng truyền xuống móng 45

1.Tải trọng tiêu chuần 45

2.Tổ hợp tải trọng 46

3.Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn nguy hiểm 46

4.Tổ hợp tải trọng tính toán nguy hiểm 46

III.Xác định độ sâu đặt đế đài 47

IV.Lựa chọn cọc và phương pháp thi công 47

1.Xác định SCT của cọc 47

2.Xác định theo cường độ đất nền 49

3.Xác định SCT cực hạn do ma sát 50

4.Xác định SCT của cọc theo TN SPT 51

V.Xác định số lượng cọc và bố trí 52

VIKiểm tra cọc làm việc theo nhóm 54

VIIKiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 54

1.Kích thước khối móng quy ước 56

2.Trọng lượng khối móng quy ước 56

3.CĐ đất nền tại đáy khối móng quy ước 57

4.Kiểm tra lún tại đáy khối móng quy ước 58

VII.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 58

1.Lực chọc thủng đài tháp 59

2.Kiểm tra chọc thủng cọc ở góc 61

3.Kiểm tra ĐK CĐ trên tiết diện nghiêng 62

IX.Tính toán cốt thép đài cọc 62

X.Kiểm tra điều kiện cẩu lắp 63

1.Khi vận chuyển cọc 64

2.Khi lắp dựng cọc 65

2 Nền đất : Theo tài liệu địa chất sưu tầm của SV

II YÊU CẦU :

1 Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình

2 Đề xuất các phương án móng nông khi đặt móng trên nền thiên nhiên hoặc nền nhântạo và chọn một phương án để thiết kế

3 Thiết kế các móng (chọn 2 trong 3 móng để thiết kế) theo phương án đã chọn

- Thuyết minh trên khổ giấy A4

- Vẽ trên bản vẽ 1/2 tờ A1 (1/2 còn lại vẽ móng cọc) :

+ Mặt bằng móng (tỷ lệ 1/100 hoặc 1/200, thể hiện một cách ước lượng cảnhững móng không yêu cầu tính toán)

+ Cột địa chất (hình trụ hố khoan)

+ Các chi tiết móng, tỷ lệ 1/20 hoặc 1/25 và các giải pháp gia cố nếu có

+ Các giải pháp cấu tạo móng (giằng móng, khe lún, chống thấm…)

+ Thống kê vật liệu (bê tông, cốt thép) cho các móng đã thiết kế

+ Khung tên bản vẽ

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

2 Tải trọng tiêu chuẩn:

Thành phần Ký hiệu Đơn vị Tải trọngTải trọng đứng tại đỉnh cột Pa kN 384

3 Nền đất : Theo tài liệu địa chất sưu tầm của SV

II YÊU CẦU :

- Thuyết minh trên khổ giấy A4

- Vẽ trên bản vẽ 1/2 tờ A1 (1/2 trên vẽ móng nông), trong đó thể hiện : Cao trình cơ bảncủa móng cọc đã thiết kế và cột địa chất (hình trụ hố khoan) tỷ lệ 1/50 – 1/100 Các chitiết cọc tỷ lệ 1/20 – 1/10, chi tiết đài cọc, tỷ lệ 1/50 – 1/30 Bảng thống kê thép đài, thépcọc và các ghi chú cần thiết

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

SỐ LIỆU MẶT BẰNG VÀ TẢI TRỌNG CHO ĐỒ ÁN MÓNG NÔNG

PHẦN 2: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

= 1.004 v=

W



=63 24

004 1

2   5

=3.18x10-3

v=

s G



=7057 2

10 18

023 0

= 0.097 < [v]=0.3

tgtc = 0.101  tc = 1230’

ctc =0.1 (kg/cm2)

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=7) t=1.9

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=7) t=1,12

= 4.14

v=  =129.852.60 =0.14< [v]=0.3

Vì n = 3 < 6  E tc = E tb = 29.6 kG/cm 2

= 0.02 v=  =

57 1

02 0

= 1.285 v=

 = 0.0034 v=

s G



=678 2

0034 0

013 0

= 0.067 = [v]=0.3

tgtc = 0.377  tc = 2039’

ctc =0.156 (kg/cm2)

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=13) t=1,77

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=13) t=1,08

= 0.0163 v=  =01.0163.66 =0.009 < [v]=0.05

= 0.015

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27.0,015 = 0.034

 =8.1585 1.637 (g/cm3)

Với TTGH I thì xác suất độ tin cậy  = 0.95 (n-1=7) t = 1.9

= 0.75 v=  =210..7534 =0.035 < [v]=0.15

= 0.7

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27.0,7 = 1.59> max Wtb-Wi

=0.235

= 0.0085 v=

s G



=02.0085.72 =0.0031 < [v]=0.01 CM =

= 0.0326

n =8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27.0,0031 = 0.007

= 0.2

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27x0,2 = 0.454 > maxtb - i|

214 0

= 0.3

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27x0,3 = 0.861> maxtb - i|

0 = 0.034

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27x0,034 = 0.077> maxtb - i|

= 0.026 v=

007 0

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=22) t=1,71

- Góc ma sát trong:

tg= t vtg= 1,71.0.023 = 0.039

tgI = tgtc.(1tg) = 0.2910.315

 I = 1614’1728’

- Lực dính cI:

c= t vc = 1,9.0,3 = 0.57

cI= ctc.(1c) = 0.0440.159 (kg/cm2)

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=7) t=1,12

= 2.348

n = 8  v’ = 2.27v’ CM = 2,27x2.348 = 5.33> maxtb - i|

= 2.51 v=

=0.0376

0 = 0.081

v=  =

633 1

081 0

= 1.98 v=

W



=122.98.5 =0.088 < [v]=0.15

Vì n = 2< 6  w tc = w tb = 22.5%

= 0.0007 v=

s G



=68 2

0007 0

02 0

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=4) t=2.13

- Góc ma sát trong:

tg= t vtg= 2.13x0.023 = 0 049

tgI = tgtc.(1tg) = 0.20.22

 I = 1118’1224’

- Lực dính cI:

c= t vc = 2.13x0,025 = 0.053

cI = ctc.(1c) = 0.0760.084 (kg/cm2)

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=4) t=1,19

= 0.0025

v=  =0.10025.7 =0.014 < [v]=0.05

b Thống kê độ ẩm tự nhiên:

= 0.896 v=

= 0.003 v=

s G

02 0

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=10) t=1,81

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=10) t=1,1

TB 56.24

065 0

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=4) t=2.13

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=4) t=1.19

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.95 (n-2=7) t=1.9

- Góc ma sát trong:

tg= t vtg= 1.9.0.0295 = 0.056

tgI = tgtc.(1tg) = 0.2880.322

 I = 163’1751’

Theo TTGH 1 xác suất tin cậy  = 0.85 (n-2=7) t=1.12

(g/cm3)

tb - )2

(kN/m3) 

10 Mặt cắt địa chất

2.20 3.10 7a 2.00 7b

3.30 8a

Cát mịn-thô lẫn bụi màu nâu vàng,kết cấu chặt vừa.

Sét, màu nâu vàng, trạng thái nửa cứng

Sét bụi, màu xám vàng, xám xanh, trạng thái nửa cứng

PHẦN 3: TÍNH TOÁN MÓNG NÔNG

Tải trọng công trình không lớn lắm

Lớp đất thứ 2 có độ dày 2.2m, có tính chất cơ lý khá tốt ( Đất sét trạng thái dẻo cứng), mực nước ngầm ở độ sâu 1,6m Dùng móng đơn BTCT dưới cột và móng băng BTCT dưới tường chịu lực đặt vào lớp đất thứ nhất

Chọn chiều sâu chôn móng Df = 2 (m)

1 Tải trọng truyền xuống móng:

Tải trọng tiêu chuẩn: chọn hệ số vượt tải n = 1.2

= 1,2

Rtc= 1,21.,11,0.(0.2304.b 9,6+1,8354.2.18,96+4,3251.12) = 2.21b + 121,5

Ptc = tb f

tc

D b

N

.2

,

1 2

0  = 20 2 350 40

2 , 1

420

2

b b

98 , 4 2

3 Kiểm tra lại kích thước đáy móng:

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn gây ra:

2

min max

min

max

tc tc

tb

tc

tc tc

tc

tc tc

tc

P P

P

W

M A

N

P

W

M A

6

m l

 kích thước móng thỏa điều kiện về áp lực

4 Kiểm tra kích thước đáy đáy theo TTGH II

Áp lực gây lún tại tâm đáy móng:

19.20 24.00 28.80 33.60 38.40 43.20 49.00 53.90 58.80 63.70 68.60

Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng



Áp lực tính toán tại đáy móng:

) / ( 45 , 64 2

) / ( 6 , 143 75 3

3 , 78 5 , 7 483

) / ( 3 , 85 75 3

3 , 78 5 7 483

2 min

max

2 min

2 max

m kN P

P

P

m kN W

M A

N

P

m kN W

M A

N

P

tt tt

tb

tt

tt tt

tt

tt tt

300 250

1 1

Sơ đồ tính toán điều kiện BTCT chịu uốn

Dựa vào tam giác đồng dạng trên biểu đồ phân bố áp lực dưới đáy móng, ta tính được áp lực tại vị trí mép cột:

)/(9,75)2

3.03.(

3

45,643,8545,64)2

min max

min

l

P P

tt c

R b

b p l

l

h

4 , 0

2

0





)/(55,802

2,859,752

2 max

1

m kN p

p

p

tt tt

5 2 5 , 80 2

300 250

1

1

P2 tt

Ptb tt

 1 2

0

187, 2

14,86( )0,9 0,9.280000.0,65

I s

)25,05,2.(

45,64.4

)(

2

2 2

kNm l

b b

I s

Vậy ta bố trí 1510a205

1 Tải trọng truyền xuống móng:

Tải trọng tiêu chuẩn: chọn hệ số vượt tải n = 1.2

.2

,

1 2

0  = 20 2 200 40

2 , 1

240

2

b b

5 , 3 2

3 Kiểm tra lại kích thước đáy móng:

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn gây ra:

min max

min

max

tc tc

tb

tc

tc tc tc

tc tc tc

P P

P

W

M A

N P

W

M A

N P

m l

 kích thước móng thỏa điều kiện về áp lực

4 Kiểm tra kích thước đáy đáy theo TTGH II

Áp lực gây lún tại tâm đáy móng:



Áp lực tính toán tại đáy móng:

) / ( 92 , 72 2

) / ( 94 , 56 73 , 1

6 , 27 96 , 3

7 , 288

) / ( 9 , 88 73 , 1

6 , 27 96 , 3

7 , 288

2 min

max

2 min

2 max

m kN P

P

P

m kN W

M A

N

P

m kN W

M A

N

P

tt tt

tb

tt

tt tt tt

tt tt tt

P tb tt

Dựa vào tam giác đồng dạng trên biểu đồ phân bố áp lực dưới đáy móng , ta tính được áp lực tại vị trí mép cột:

)/(1,75)2

3.03.(

3

94,569,8892,72)2

min max

min

l

P P

tt c

R b

b p l

l

h

4 , 0

2

0





)/822

9,881,752

2 max

1

m kN p

8 , 1 82 2

3.02,2.(

3

94,569,8894,56)2

0 min

max min

l

P P

P

tt tt

1,759,88.2.4

)(.6

1 max

kNm b

l l P

I s

)25,08,1.(

82.4

)(

2

2 2

kNm l

b b

I s

11,80,7854

2 Tải trọng tiêu chuẩn:

Thành phần Ký hiệu Đơn vị Tải trọngTải trọng đứng tại đỉnh cột Pa kN 384

đặt tại cao độ nền nhà 0.000 Xử lý số liệu địa chất

- Đề xuất 2 phương án móng cọc đài thấp và thiết kế một

phương án

- Thuyết minh trên khổ giấy A4

- Vẽ trên bản vẽ 1/2 tờ A1 (1/2 trên vẽ móng nông), trong đó thể hiện : Cao trình cơ bản củamóng cọc đã thiết kế và cột địa chất (hình trụ hố khoan) tỷ lệ 1/50 – 1/100 Các chi tiết cọc tỷ

lệ 1/20 – 1/10, chi tiết đài cọc, tỷ lệ 1/50 – 1/30 Bảng thống kê thép đài, thép cọc và các ghichú cần thiết

2.20 3.10 7a 2.00 7b

3.30 8a

Cát mịn-thô lẫn bụi màu nâu vàng,kết cấu chặt vừa.

Sét, màu nâu vàng, trạng thái nửa cứng

Sét bụi, màu xám vàng, xám xanh, trạng thái nửa cứng

I ĐÁNH GIÁ ĐIỂU KIỆN ĐỊA CHẤT

Đất tại nơi xây dựng công trình gồm 9 lớp:

- Lớp 1: đất sét màu xám trắng trạng thái dẻo cứng,dày 1,8m

- Lớp 2: sét màu xám trắng,nâu đỏ trạng thái dẻo cứng, dày 2,2m

- Lớp 4: sét màu xám trắng,nâu đỏ trạng thái dẻo cứng, dày 5m

- Lớp 5: sét màu xám nâu đỏ,nâu vàng,xám trắng trạng thái dẻo cứng, dày 8,2m

- Lớp 6: sét màu nâu vàng,nâu đỏ,xám trắng,xám xanh trạng thái dẻo cứng,dày 2,2m

- Lớp 7a: lớp cát pha ở trạng thái dẻo.dày 4,1m

Chọn phương án móng cọc đài thấp

Nhận xét; ta thấy lớp 1 là đất san nền, lớp 2 lớp 4là lớp đất tương đối tốt nhưng do chiều dày

bé, lớp 5 là lớp sét trạng thái dẻo cứng,chiều dày 8,2 m nên ta sẽ tựa mũi cọc ở lớp thứ 5

Phương àn chọn coc: chọn cọc BTCT 25cm x 25cm

, đài cọc đặt vào lớp thứ 2, mũi cọc hạ xuốnglớp thứ 5 khoàng 4-6m Thi công bằng phương pháp đóngv(ép)

Trường hợp 2: Tỉnh tải + hoạt tải cầu trục

.7, 2 1, 9.7, 2 13, 6850% P ( 9,3 7, 2 50% P l ).0,9

1,15 1,15.1,9 2,1851,15 1,15.13,68 15,7321,15 1,15.412,713 474, 62

- Độ sâu đế đài (H m) phải thỏa mãn điều kiện chịu tải ngang và áp lực bị động của đất

- Giả sử bề rộng đài : Bd = 2m

0 min

0 0

20,7 45

11 40' 2.34, 260,7 45

2 18,94.20,767

tt ox m

-Chọn cọc BTCT M300 cọc vuông đúc sẵn, tiết diện 250x250

R tc

22

22,0

22,0

22,0

s p

Q Q Q

Trong đó :

Qs : sức chịu tải cực hạn do ma sát

Qp : sức chịu tải cực hạn do chống mũi

FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên , lấy bằng 1,5-2,0

FSp : hệ số an toàn cho thành phần kháng mũi , lấy bằng 2,0-3,0

s si

Q uf li

Trong đó :

u=4D =1,0m – chu vi tiết diện cọc

li chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua (m)

Ap : diện tích tiết diện ngang mũi cọc

qp :cường độ đất nền dưới mũi cọc (kN/m2)

'

q  c N  N    d N

Trong đó :

C : lực dính của đất dưới mũi cọc :29,2

γ: trọng lượng thể tích của đất dưới mũi cọc γ= 10,31 kN/m3

 Sức chịu tải cho phép của cọc :

813, 216 192,33

470,718( )

p s a

s p

Q Q

Theo công thức (C.2.2) TCXD 205 : 1998, sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản được xác định như sau:

α: hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công, cọc ép α=300

Na : chỉ số SPT của lớp đất dưới mũi cọc, Na = 27

Ap : diện tích tiết diện cọc , Ap = 0,0625 m2

Ns : chỉ số SPT của lớp đất cát bên thân cọc, Ns=0

Ls : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất cát

0 840,975 76, 23

297,8

tt tt sb c

K=1,4 hệ số v xét đến ảnh hưởng của momen

 Vậy chọn 6 cọc do móng chịu tải lệch tâm khá lớn, bố trí theo mặt bằng sau:

6

x y

* MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC

Mục 3.9.3 TCXD 205-1998 quy định rõ, do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên

độ lún của nhóm cũng như sức chịu tải của cọc sẽ khác với cọc đơn.Do đó cần chú ý đến hiệuứng nhóm cọc, khi cọc làm việc trong một nhóm do tác dụng ảnh hưởng lẫn nhau làm cho khả năng chịu tải của cọc giảm.Hệ số nhóm xác định theo công thức Converse – Labarre :

Kiểm tra lực tác dụng lên cọc:

Điều kiện kiểm tra : max  

1,15 1,15.1,9 2,1851,15 1,15.13,68 15,7321,15 1,15.412,713 474, 62

c M tt x : tổng moment tính toán đáy đài quay quanh trục x tại trọng tâm nhóm cọc

d M tt y :tổng moment tính toán đáy đài quay quanh trục y tại trọng tâm nhóm cọc

282, 43 298,721,36 0

Vậy tải trọng tác dụng lên cọc đều thỏa max

Kết luận: Kiểm tra tương tự cho các tổ hợp còn lại ta cũng được, tải trọng truyền xuống

cọc đảm bảo không vượt quá sức chịu tải cho phép của cọc.Không có cọc nào trong móng chịunhổ

VII KIỂM TRA NỀN DƯỚI ĐÁY KHỐI MÓNG QUY ƯỚC

Quan niệm cọc và đất giữa các cọc làm việc đồng thời như một khối móng đồng nhất đặttrên lớp đất bên dưới mũi cọc Mặt truyền tải của khối móng quy ước được mở rộng hơn so vớidiện tích đáy đài với góc mở:

Bqu :chiều rộng khối móng qui ước

Lqu :chiều dài khối móng qui ước

2

2,1 2 14 tan(6 ) 5,04

1, 7 2 14 tan(6 ) 4, 644,64 5,04 23, 4

2100 5040

x y

2 Trọng lượng khối móng quy ước

Trọng lượng khối móng quy ước:

0,018198,14

tc y

x tc tc x

y tc

M e N M e N

2 min

401( / )

350,56(k / )300,12(k / )

tc

tc tb tc

  2

1, 4.10,3577.4,64.10,31 2, 4307.16.11,1 4,9894.28 883,9 /1

Độ lún của móng cọc trong trường hợp này được xem độ lún của móng khối quy ước

a Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước: (h = 16m)

Vậy điều kiện S 4,9cm S gh 8cm

=>thỏa mãn điều kiện về lún

VIII KIỂM TRA ĐIỂU KIỆN XUYÊN THỦNG

Chọn chiều cao đài cọc hd = h0 + a =0,95 + 0,15= 1,1m

21,36 172, 23 232,1 282,43 161,8 30,93 900,85kN     

900 900 300 2400

6

x y

300

0 1

1

0 2

2

0,95

0, 4250,95

x y

3 Kiểm tra điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt:

6

x y

 Đài thỏa điều kiện hàng cọc chọc thủng trên tiết diện nghiêng.

Cốt thép tính toán cho đài móng để đảm bảo khả năng chịu uốn của đài dưới tác dụng của phản lực đầu cọc và xem đài làm việc như 1 consol ngàm vào mép cột Giả thiết đài tuyệt đối cứng

Momen tại ngàm do phản lực các đầu cọc gây ra với giá trị:

334, 45 10

19,70,9 0,9 28000 0,95

   cây  chọn số cây là 12 cây

Khoảng cách giữa các cây với nhau: 2000 2 50 172

261, 4 10

13,90,9 0,9 28000 0,95

Chọn thép 14, as = 1,15 cm2

 Số thép cần đặt: S 13,91,15 12,1

s

A n a

   cây  chọn số cây là 15 cây

Khoảng cách giữa các cây với nhau: 2400 2 50 153

14

Vậy ta bố trí 15 16 150 a

- Trọng lượng đơn vị của cọc:

 2

Sơ đồ tính toán khi vận chuyển cọc

- Moment lớn nhất khi cẩu cọc:

 

1 0,0215 0,0215 2, 45 7 2,58