Đồ án thiết kế móng nông

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MĨNG NƠNG Theo TCVN 4253-86 ĐỀ BÀI Đồ án thiết kế móng nơng Địa chất: d Mặt đất đắp • Tường đặt độ sâu 1m, mực nước ngầm ngang mặt đáy móng H • Lớp mùn hữu dầy 1m,  = 18kN/m3 + 31m a b c + 30m • Lớp đất sét trạng thái dẻo: B Đất sét bh = 19,5kN/m3; e0 = 0,76;  = 150; c = 15kN/m2; 0 = 0,4; k = 1,5.10-7cm/sec Kết TN nén không nở hông:  (kN/m2) 50 100 150 200 e 0.76 0.708 0.667 0.635 0.620 ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 ĐỀ BÀI Đồ án thiết kế móng nơng Vật liệu xây dựng: • Đất đắp sau tường dùng loại đất sét d Mặt đất đắp Có : =18kN/m3;  = 240; c = 10kN/m2 • Vật liệu làm tường bê tơng mác M200, bt = 24kN/m3 • Thời gian thi công: tháng Yêu cầu + 31m H a b c + 30m B Đất sét Tính áp suất đáy móng Kiểm tra ổn định trượt móng tường chắn Kiểm tra ổn định biến dạng móng tường chắn ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Nội Dung I Xác định áp suất đáy móng II Kiểm tra ổn định trượt móng tường chắn Phán đốn hình thức trượt Kiểm tra ổn định trượt móng III Kiểm tra độ lún Tính lún cho điểm móng Tính độ lệch lún móng ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng I Xác định áp suất đáy móng d Mặt đất đắp • Tường chắn đặt móng băng (L/B lớn) nên tính theo tốn biến dạng phẳng • Tường làm bê tơng, vật liệu cứng: Tính theo móng cứng H a b c B • Trong tốn khơng xét đến tính ổn định kết cấu tường, mà chủ yếu xét đến ổn định biến dạng đất Xác định PLN theo công thức nén lệch tâm môn SBVL ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng Bài tốn móng băng: • Tải trọng thẳng đứng: p max N 6e  (1  ) B B N   Gi  Mi e  Gi Biểu đồ áp suất đáy móng ∑Mi – mơ men lực đứng lực ngang lấy với điểm đáy móng • Tải trọng ngang phân bố đều: ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật Ec  B 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng II Kiểm tra ổn định trượt móng tường chắn 1) Phán đốn hình thức ổn định móng a- Cơng trình có khả xảy trượt phẳng: - Đối với cát, sét cứng nửa cứng thỏa mãn điều kiện: N  N  (1) p max - N : số mơ hình, N   b. - N   pk : Chỉ số mô hình giới hạn, N    b. ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng a - Cơng trình có khả xảy trượt phẳng: - Đối với đất dính (dẻo, dẻo cứng dẻo mềm), điều kiện (1) cần thỏa mãn thêm đ/k sau: Chỉ tiêu chống cắt c tan   tan    0.45 p tb Hệ số cố kết (2) k (1  e o ) t o Cv  4 a vwho (3) b - Khi không thỏa mãn đ/k thì: - Cơng trình có khả trượt sâu, CT chịu lực đứng - Cơng trình có khả trượt hỗn hợp CT chịu lực ngang ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March, 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng Kiểm tra ổn định trượt móng Để cơng trình khơng bị trượt cần đảm bảo điều kiện: n c N tt  mR gh kn Ntt – tổng tải trọng gây trượt tính tốn Rgh – Sức chống trượt giới hạn nc – hệ số tổ hợp tải trọng kn – hệ số an tồn, tùy thuộc cấp cơng trình m – hệ số điều kiện làm việc ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng A - Trường hợp tải trọng tác dụng tâm 1- Tính theo sơ đồ trượt phẳng P Ttl Thl Ectl E'bhl U E'bhl = m1 Ebhl - Tổng lực gây trượt tính tốn: Ntt = Ttl + Ec.tl - Thl (2-29) - Lực chống trượt giới hạn: Rph = (P-U) tg + m1.Eb.hl + F.c ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật (2-30) 10 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng a) Xác định b1, b2  Khi áp lực thẳng đứng (p) tăng lên b1 tăng b2 giảm ngược lại Đặt  = b1/b :  Quan hệ  ~ p thay đổi theo sức kháng trượt đất:  tg < 0,45 , đường ( ~ p) qua điểm: gốc tọa độ (=0; pgh=0) điểm (=1; pgh= pIIgh với '=0)  tg  0,45 , đường ( ~ p) qua điểm: gốc (=0; pgh=pk) điểm (=1, pgh= pIIgh với '=0) =b1/b =b1/b 1,0 1,0 0,5 0,5 pIIgh pgh pk pII pgh gh Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng  =b1/b =b1/b 1,0  1,0  ptb pII pgh gh pk ptb pII pgh gh - Giá trị pk = [N] .b - Ý nghĩa pk : áp lực phân giới trượt phẳng Khi ≤ p ≤ pk , trượt phẳng Khi pk < p < pIIgh, trượt hỗn hợp Khi p = pIIgh , trượt sâu hoàn toàn (' = 0)  Xác định: từ ptb tra quan hệ ( ~ p) , tìm  b1=  b ; b2= b - b1 ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 13 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng b) Xác định gh - Muốn tính (gh) tương ứng tải trọng thực tế biết để đạt trạng thái giới hạn, ta cần có trị số góc ngiêng tải trọng (‘) Do góc (‘) chưa biết nên cần tính thử dần cách vẽ biểu đồ quan hệ (gh  pgh) ứng với trị số (‘) giả thiết - Thường cho trị số ' = (0  ), tính giá trị R’gh R’gh = Nγ γ.b2 + Nq.q.b + Nc.c.b p gh  R ' gh b cos 'n gh  R ' gh b sin ' Sẽ có cặp trị số (gh, pgh) theo góc nghiêng tải trọng (‘) ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng gh (gh)  c (ptb) pgh Từ Ptb tra biểu đồ tìm gh c) Thay b1, b2, gh lại phương trình ban để tính Rhh Rhh = (ptg + c) b2 + gh b1 ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng 3- Tính theo sơ đồ trượt sâu PIIgh P 45o+/2 b 45o-/2 E E U b - Tổng lực gây trượt: Ntt = P - U (2-35) - Lực chống trượt giới hạn: Rs = R gh cos ' nb = Pgh (2-36) '=0 ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng B Trường hợp tải trọng tác dụng lệch tâm Khi tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp trượt sâu, cần đưa tác dụng tâm cách áp dụng phương pháp kích thước hiệu móng: - Chiều rộng hiệu quả: btt = b – 2e; b1.tt= .btt ; b2.tt= btt- b1.tt - Áp lực đáy móng tính tốn: ptt = ptb.b/btt - Thay b, b1, b2 , ptb btt, b1.tt, b2.tt , ptt cơng thức tính (pgh,gh), Rhh, Rs ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng III Kiểm tra độ lún Dùng phương pháp cộng lún lớp: - Bước 1: Tính vẽ biểu đồ phân bố ứng suất thân trục qua tâm móng (zđ  z): Với giả thiết: sau đào bỏ lớp đất hố móng (giảm tải q = .hm), coi mặt phình nở hồn tồn, độ sâu đặt móng z = 0, zđ = ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng - Bước 2: Tính vẽ biểu đồ ứng suất gây lún (ứng suất tăng thêm) trục với ứng suất thân (z  z): z = 2.K1 Ptb đó, - Ptb: Áp suất trung bình đáy móng (do tải trọng tiêu chuẩn gây ra) - K1: Hệ số áp lực đất tăng thêm nền, K1 = f {z/(B/2)} ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng - Bước 3: * Xác định chiều sâu vùng chịu nén (Hc) tính từ đáy móng đến vị trí thỏa mãn điều kiện z = 0,5zđ * Chia đất phạm vi vùng đất chịu lún (Hc) thành lớp mỏng, hi ≤ 0,4.b, số lớp chia không nhỏ 10lớp đất ĐHTL – Bộ môn Địa Kỹ thuật 30 March 2012 Hướng dẫn Đồ án thiết kế móng nơng - Bước (tiếp) * Tính độ lún Si cho lớp, sau tính S cho lớp Hc E tb  zi h i S   Si   0,8 E qđ E i i 1 i 1 n n - Etb=Eqđ cơng trình có độ sâu đặt móng nhỏ hm