Bài giảng xây dựng công trình dân dụng trên nền đất yếu – ths nguyễn thành trung

ThS Nguyễn Thành Trung XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Ths Nguyễn Thành Trung Email: thanhtrung.hutech@gmail.com C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU - Chương MỞ ĐẦU: Giới thiệu môn học - Chương 1: Những vấn đề chung - Chương 2: Các biện pháp gia cường cải tạo đất yếu - Chương 3: Thiết kế móng cọc đất yếu C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Hình thức đánh giá TLTK -Giữa kỳ ( trình ): 30% - Kiểm tra: lần -Cuối kỳ: 70% - Thi tự luận TÀI LIỆU THAM KHẢO - CTTNĐY, Trần Quang Hộ ĐHBK TpHCM - Bài giảng CTTNĐY, Trần Xuân Thọ ĐHBK Tp HCM - Bài giảng môn học C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung CHƯƠNG GIỚI THIỆU MÔN HỌC C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Môn học soạn với mong mỏi cung cấp cho bạn sinh viên hiểu biết định đất yếu để từ có giải pháp hợp lý tính tốn thiết kế móng cho cơng trình xây dựng dân dụng cơng nghiệp, đặc biệt khu vực Tp Hồ Chí Minh đồng sông cửu long C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Chương 1: Những vấn đề chung Trong chương cung cấp cho học viên khái niệm đất yếu đất yếu, phân bố đất yếu miền bắc, trung, nam , đặc biệt khu vực TP Hồ Chí Minh đồng sơng cửu long Từ hiểu biết đặc điểm, tính chất đất yếu để xác định nguyên nhân gây hư hỏng cho cơng trình từ đưa biện pháp thích hợp để giải vấn đề móng xây dựng đất yếu C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Chương : Các biện pháp gia cường cải tạo đất yếu Chương cung cấp cho học viên giải pháp để cải thiện đặc tính đất yếu như: đệm cát, cọc cát, nén trước - giếng cát - bấc thấm, cừ tràm, vải lưới địa kĩ thuật, đất gia cường với phận giống cọc Với mục đích khắc phục nhược điểm đất yếu sức chịu tải bé biến dạng lớn, từ tăng khả chịu tải đất giảm lún tải cơng trình gây C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Chương 3: Thiết kế móng cọc đất yếu Chương cung cấp cho học viên loại cọc móng cọc, điều kiện áp dụng làm việc đất yếu Hiểu đặc tính làm việc loại cọc đất yếu, đặc biệt tượng ma sát âm xảy cọc làm việc đất yếu Hiện tượng ma sát âm hiểu cách định tính sau: đất lún nhiều cọc trình làm việc đồng thời cọc đất từ dẫn đến lực kéo xuống đất lên cọc làm ảnh hưởng đáng kể đến sức chịu tải cọc, mà làm giảm sức chịu tải cọc Hiện tượng chuyển dịch ngang cọc lớp đất yếu gây nên vấn đề đáng lưu tâm Do đặc tính lớp yếu biến dạng lớn nên dễ gây tượng trượt, chảy đất chênh áp C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Thế đất yếu??? SÉT Nhận dạng công trường Sức chịu nén trục, qunc kN/m2 RẤT MỀM ấn nắm tay vào đất dễ dàng < 25 MỀM ấn ngón vào đất dễ dàng 25 – 50 DẺO ấn ngón vào đất cần có lực 50 – 100 CỨNG ấn mạnh ngón làm lõm đất 100 – 200 RẤT CỨNG ấn mạnh móng ngón để dấu 200 – 400 khó để dấu đất cách > 400 RẮN 10 Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level - Khu vực đất tốt, thuận lợi cho xây dựng: phần Q1, Q3, phần Q9, Q10, phần Q12, Q11, Tân Bình, Gị Vấp, Củ Chi, Thủ Đức - Khu vực đất yếu, không thuận lợi cho việc xây dựng: phần Q1, Q2, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8 , phần Q9, Bình Thạnh, Nhà Bè, Bình Chánh, Cần Giờ Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Phân bố đất yếu ĐBSCL ThS Nguyễn Thành Trung Các loại đất khác không thuận lợi cho xây dựng sau: - Đất cát mịn bão hòa nước, đất cát rời - Đất hữu than bùn - Đất lún ướt (lún sụt) - Đất trương nở 20 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung 21 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Khi thiết kế cơng trình đất yếu, cần phải nắm hình thức kết cấu chịu lực phần cơng trình tính nhạy độ lún đất Độ nhạy lún cơng trình chủ yếu phụ thuộc vào độ cứng Tùy vào độ cứng cơng trình mà phân loại sau: Loại kết cấu tuyệt đối cứng: Nhà cao tầng, kết cấu hệ khung, ống khói, tháp nước…Độ cứng lớn, cơng trình khơng bị uốn, có C khả bị nghiêng T 22 T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Loại kết cấu mềm : Bản đáy móng bể chứa, cống, cấu kiện độc lập khớp cột móng đơn liên kết tự với dàn dầm ngang… Các công trình thuộc loại bị uốn cong cấp với khả biến dạng đất nền, khơng gây nên nội lực phụ kết cấu không ảnh hưởng đến việc sử dụng công trình Đặc điểm loại kết cấu có tính nhạy lún đất biến dạng khơng Loại kết cấu có độ cứng giới hạn: Đó khung siêu tĩnh móng đơn, dầm liên nhiều nhịp, vịm khơng khớp… Các cơng trình thuộc loại thường hay gặp thực tế Khi đất có biến dạng khơng đều, đồng thời đế móng có phân bố lại ứng suất tiếp xúc kết cấu móng kết cấu chịu C T lực xuất nội lực phụ cục Nếu kết cấu khơng có khả T 23 N tiếp thu nội lực phụ tiết diện yếu có vết nứt Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung HẬU QUẢ LÚN LỆCH GIỮA CÁC MÓNG ∆S A B AB * Lún lệch làm gia tăng nội lực khung dẫn đến nứt dầm 24 * Độ nghiêng móng làm xoay chân cột gia tăng nội lực khung C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung TÍNH ĐỘ LÚN LỆCH GIỮA CÁC MĨNG AB A ∆S B Độ lún lệch hai móng A B : ∆S = SA - SB * Độ lún lệch tương đối hai móng A vaø B laø : i = ∆S/AB 25 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIẢM ĐỘ LÚN KHÔNG ĐỀU Thay đổi kích thước móng độ sâu chơn móng Sử dụng đất có chiều dày lớp khác nhau, khơng đồng Biện pháp nhằm mục đích làm cho chiều dày vùng chịu nén áp lực lên lớp đất đế móng Dùng móng băng, móng băng giao thoa, móng bè, móng cọc, đệm cát… tùy theo tình hình thực tế cơng trình… LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT 26 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT Khe lún LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT 27 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Bố trí khe lún Bố trí khe lún biện pháp có hiệu xây dựng cơng trình có tải trọng khác đất có tính nén lớn tính nén khơng Khe lún phải bố trí cho bảo đảm cho phận cơng trình có khả làm việc độc lập, có đủ cường độ độ cứng chịu lực, không gây vết nứt đất có biến dạng lớn biến dạng khơng Vị trí đặt khe lún vào phân bố lớp đất đế móng hình thức kết cấu cơng trình 28 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung KHE LÚN LỚP ĐẤT TỐT KHE LÚN LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT KHE LUÙN KHE LUÙN 29 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung - Chiều rộng khe lún tùy thuộc vào tính chất biến dạng cơng trình phân bố lớp đất yếu đế móng - Chiều rộng tối thiểu khe lún tính theo công thức sau : δ = kh(tgθp - tgθtr) Trong : h - khoảng cách từ đế móng đến độ cao mà xác định khe hở tgθp - độ nghiêng cúa móng cơng trình phần bên phải tgθtr - độ nghiêng cúa móng cơng trình phần bên trái Nếu phần cơng trình nghiêng vào tgθtr lấy trị âm k - hệ số kể đến tính khơng đồng đất nền, k = 1,3 – 1,5 Tuy nhiên, khoảng cách khe lún thực tế thường lựa 30 chọn khoảng từ 2-3cm C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Trong nhiều trường hợp, khe lún kết hợp với khe co dãn Tuy vậy, khe lún gây nhiều khó khăn phức tạp xây dựng sử dụng, tốn thêm tường, móng ngang, làm khe lún thật cần thiết : - Khi đất có tính nén lún lớn - Khi cơng trình có hình dạng phức tạp, tải trọng, chiều cao tầng chênh lệch - Khi cơng trình q dài có khả xảy lún khơng (thơng thường cơng trình có chiều dài 60m) 31 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Sử dụng hệ giằng móng, giằng tường - Tác dụng : Tiếp thu nội lực kéo xuất lún không Làm tăng thêm cường độ độ cứng không gian kết cấu - Thiết kế giằng móng giằng tường bao gồm cơng việc : Xác định vị trí giằng tường móng Tính tốn lượng cốt thép cần thiết giằng - Vị trí giằng phụ thuộc vào tính chất biến dạng cơng trình (cơng trình bị vồng lên võng xuống : Bố trí phía phía tường Giằng tường bố trí cao trình ngăn tầng nhà, lanh tô cửa sổ… Để đảm bảo độ cứng khơng gian, giằng nên bố trí liên tục 32 suốt tường phần móng bên để tạo thành khung kín khơng gian C T T N Đ Y ... hình thực tế cơng trình? ?? LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT 26 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT Khe lún LỚP ĐẤT YẾU LỚP ĐẤT TỐT 27 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung Bố trí khe... nở 20 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung 21 C T T N Đ Y ThS Nguyễn Thành Trung LỰA CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU TRONG THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU Khi thiết kế cơng trình đất yếu, cần phải nắm.. .ThS Nguyễn Thành Trung XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU - Chương MỞ ĐẦU: Giới thiệu môn học - Chương 1: Những vấn đề chung - Chương 2: Các biện pháp gia cường cải tạo đất yếu