Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến chơng mở đầu I- Vai trò, nhiệm vụ cđa nỊn mãng KӃt cҩu bên trên: (nhà, cҫu, ÿѭӡng, ÿê, ÿұp ) Vұt liӋu: gҥch, ÿá, bê tông, btct, thép, ÿҩt ÿҳp Móng: mӣ rӝng hѫn kӃt cҩu bên Vұt liӋu: gҥch, ÿá, bê tông, btct, thép, ÿҩt ÿҳp NӅn ÿҩt, ÿá Tҧi cơng trình → móng → ӭng suҩt phát sinh → nӅn biӃn dҥng (lún, trѭӧt) → ҧnh hѭӣng trӣ lҥi cơng trình Móng: Bӝ phұn kӃt cҩu dѭӟi chân cӝt khung hay tѭӡng, tiӃp nhұn tҧi trӑng tӯ xuӕng truyӅn tҧi xuӕng nӅn NӅn: Bӝ phұn cuӕi cӫa cơng trình, tiӃp nhұn tҧi trӑng cơng trình truyӅn qua móng Hình dҥng kích thѭӟc cӫa nӅn phө thuӝc vào loҥi ÿҩt làm nӅn, phө thuӝc vào loҥi móng cơng trình bên Tҥm hiӇu là: nӅn bӝ phұn hӳu hҥn cӫa khӕi ÿҩt mà ÿó ӭng suҩt, biӃn dҥng tҧi trӑng cơng trình gây ÿáng kӇ NӅn, Móng nhӳng bӝ phұn cơng trình rҩt ÿһc biӋt, rҩt ÿѭӧc trӑng bӣi vì: + Ĉҩt vұt thӇ rӡi, rҩt phӭc tҥp, sӕ liӋu vӅ khó ÿҥt ÿӝ tin cұy cao, ÿӗng thӡi lý thuyӃt vӅ nӅn móng cịn sai khác nhiӅu so vӟi thӵc tӃ NӅn móng mӝt khoa hӑc tәng hӧp vӅ ÿҩt ÿá, kӃt cҩu kƭ thuұt thi công + Móng ӣ mơi trѭӡng phӭc tҥp thѭӡng ӣ nhӳng ÿiӅu kiӋn bҩt lӧi cho vұt liӋu (ҭm ѭӟt, ăn mịn ) + Thi cơng ÿһc biӋt sӱa chӳa rҩt khó khăn ÿơi ÿịi hӓi gía thành cao + Phҫn lӟn cơng trình hѭ hӓng hoһc lãng phí nhӳng sai sót phҫn nӅn móng Móng có nhiӅu loҥi, phө thuӝc vào nhiӅu yӃu tӕ: + NӅn ÿҩt + Nѭӟc ÿҩt + KӃt cu cụng trỡnh Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến + Yờu cu ÿӝ tin cұy (mӭc ÿӝ quan trӑng cӫa cơng trình) + Mơi trѭӡng xây dӵng + Thi cơng II- C¸c lo¹i nỊn, mãng Móng: +ChiӅu sâu:Móng nơng móng sâu +Vұt liӋu: Gҥch, ÿá, bê tông, ÿá hӝc, bê tông cӕt thép, thép +Thi cơng: Tồn khӕi, lҳp ghép, bán lҳp ghép, +Hình dҥng: Ĉѫn, băng, bè, hӝp, vӓ +Hình thӭc kӃt cҩu: Dҫm, dҧi, bҧn, khӕi +Ĉӝ cӭng kӃt cҩu: Cӭng, mӅm NӅn: +Tӵ nhiên +Gia cӕ: thay thӃ (ÿӋm), trө vұt liӋu rӡi, giӃng cát, nén trѭӟc, m thm, h nc ngm III- Các h hỏng công trình móng gây III.1 Cụng trỡnh s dөng khơng bình thѭӡng do: - Lún nhiӅu: làm sai cӕt thiӃt kӃ, ÿè vӥ ÿѭӡng ӕng, nh hѭӣng ÿӃn cơng trình lân cұn - LӋch nhiӅu: ӭng suҩt phө thêm kӃt cҩu ӏ nӭt nҿ, thҩm, dӝt có thӇ dүn ÿӃn phá hoҥi bӝ phұn kӃt cҩu Thѭӡng ngun nhân: + Móng khơng phù hӧp: ví dө: Pizza, 32 Láng hҥ, E6 QuǤnh lơi + Cơng trình có tҧi trӑng phân bӕ khơng ÿӅu + NӅn ÿҩt yӃu, ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt phӭc tҥp, bҩt lӧi (hình a ) + NӅn ÿҩt khơng ÿӗng nhҩt xen kҽp phӭc tҥp (hình b,c,d,e ) h1 - Trong q trình thi cơng, ÿҩt bӏ biӃn ÿәi mҥnh khó xác ÿӏnh ÿúng, gây rӫi ro cho cơng trình, ÿó thѭӡng sai sót ÿánh giá vӅ nӅn ÿҩt xây dӵng 2 3 a) Share-connect.blogspot.com b) c) d) e) Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến III.2.Cụng trỡnh mt n nh vi nn ÿҩt, có thӇ dүn tӟi bӏ phá hoҥi Các trѭӡng hӧp nӅn bӏ phá hoҥi: - Trѭӧt trӗi: thѭӡng gһp vӟi móng nơng, ti ÿӭng lӟn, gia tҧi vӟi tӕc ÿӝ nhanh nӅn cӕ kӃt chұm, bão hoà: Pgh - Trѭӧt sâu: thѭӡng xҭy ÿӕi vӟi mái ÿҩt, phân lӟp nghiêng lӟn, móng sâu - Trѭӧt ngang: tѭѫng ӭng vӟi trѭӡng hӧp tҧi ngang lӟn nhѭ ÿұp, tѭӡng chҳn, cҫu, cҧng, cơng trình biӇn - Lұt: thѭӡng xҭy ÿӕi vӟi cơng trình cao, lӋch tâm lӟn, tѭӡng chҳn ÿҩt - Tóm lҥi sai sót có thӇ do: +Khҧo sát +Thí nghiӋm khơng ÿúng, không phù hӧp vӟi ÿiӅu kiӋn làm viӋc thӵc tӃ +Phѭѫng án móng khơng phù hӧp vӟi nӅn ÿҩt +Sѫ ÿӗ phѭѫng pháp tính tốn khơng phù hӧp, khơng ÿҫy ÿӫ III.3 Các phѭѫng hѭӟng xӱ lý - Các biӋn pháp vӅ kӃt cҩu bên trên: giҧm ti, tăng ÿӝ cӭng hӋ móng kӃt cҩu trên, cҩu tҥo hӋ giҵng - Các biӋn pháp vӅ móng: giҵng móng, khe lún, tѭӡng chҳn ÿҩt, móng cӑc, thay ÿәi kích thѭӟc móng phù hӧp vӟi ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt - Các bin phỏp v nn gia c IV- Các nguyên tắc v trình tự thiết kế Nền móng theo phơng pháp rêi r¹c ThiӃt kӃ kӃt cҩu cơng trình nói chung nӅn móng nói riêng ÿӅu phҧi tuân theo nguyên tҳc: - Thoҧ mãn ÿiӅu kiӋn kӻ thuұt: bӅn, an tồn sӱ dөng bình thѭӡng, - Thi cơng khҧ thi, có khҧ cѫ giӟi hố cao, thӡi hҥn ngҳn, - Kinh tӃ: chi phí thҩp so sánh nhiӅu phѭѫng án, chӑn phѭѫng án tӕi u Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến Cỏc iu kin k thut ÿӕi vӟi phҫn nӅn, móng theo phѭѫng pháp rӡi rҥc cө thӇ nhѭ sau IV.1- Tính móng: - Vӟi vұt liӋu phә biӃn BTCT, viӋc tính tốn theo ngun tҳc tính cҩu kiӋn chӏu uӕn, nén, kéo ÿã ÿѭӧc giӟi thiӋu giáo trình KCBTCT I II (KӃt cҩu bê tơng cӕt thép) Ví dͭ: ÿ͙i vͣi c̭u ki͏n ch͓u u͙n u c̯u tính tốn: + TTGH 1: Tính tốn cѭӡng ÿӝ tiӃt diӋn ÿӭng tiӃt diӋn nghiêng vӟi tҧi trӑng tҧi trӑng tính tốn ӭng vӟi mӑi tә hӧp tҧi • Tính tốn cѭӡng ÿӝ tiӃt diӋn nghiêng tҥi vӏ trí có Qmax NӃu không kӇ ҧnh hѭӣng cӫa cӕt thép, tӭc lӵc cҳt Qmax chӍ bê tông chӏu: Q ≤ Qb Vӟi Q- lӵc cҳt tҥi tiӃt diӋn mút cӫa vӃt nӭt nghiêng Qb - khҧ kháng cҳt cӫa bê tông tҥi tiӃt diӋn nghiêng Qb = K Rk.ho.btb K -hӋ sӕ thӵc nghiӋm phө thuӝc vào ÿӝ dӕc cӫa mһt nghiêng Rk -cѭӡng ÿӝ chӏu kéo cӫa bê tơng; ho – chiӅu cao làm viӋc cӫa móng (ho =h –abv); btb cҥnh trung bình cӫa mһt ÿâm thӫng • Tính tốn cѭӡng ÿӝ tiӃt diӋn thҷng góc tҥi vӏ trí có M lӟn, xác ÿӏnh lѭӧng cӕt thép cҫn thiӃt tѭѫng ӭng Tính theo nguyên lý cӕt ÿѫn: Fa = M Ra ho M – mô men tҥi tiӃt diӋn tính tốn (thѭӡng Mmax) Ra - cѭӡng ÿӝ chӏu kéo cӫa cӕt thép, h0 - chiӅu cao làm viӋc cӫa móng + TTGH 2: Tính tốn ÿӝ võng nӭt vӟi tҧi trӑng tiêu chuҭn ӭng vӟi tә hӧp cѫ bҧn Ĉӕi vӟi phҫn móng hҫu nhѭ khơng tính tốn trӯ mӝt sӕ trѭӡng hӧp nhѭ bҧn móng bè cӫa bӇ chӭa, móng mơi trѭӡng xâm thӵc mҥnh (có thӇ xem lý thuyӃt tính tốn ӣ trang 83KCBTCT I ) Tҧi trӑng tác dөng lên kӃt cҩu móng tҧi trӑng cơng trình bên ( Noi, Moi, Qoi) phҧn lӵc ÿҩt tác dөng tҥi bӅ mһt tiӃp xúc cӫa hӋ móng - nӅn ÿҩt ( p, t ) P01 P0i M01 M0i No1 Noi hm P® τ p IV.2- NӅn ÿҩt (lý thuyӃt cѫ sӣ môn cѫ hӑc ÿҩt) - TTGH 1: (hoһc gӑi tính tốn kiӇm tra khҧ chӏu tҧi cӫa nӅn ÿҩt vӟi tҧi trӑng tҧi trӑng tính tốn ӭng vӟi mӑi tә hӧp tҧi) Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến + Nu mt t bng phng, ng nhҩt sӭc chӏu tҧi tính tốn cӫa nӅn có thӇ xác ÿӏnh bҵng cơng thӭc giҧi tích p≤R= p gh Fs = A.γ b / + B.γ '.h m + C.c Fs Trong ÿó Fs - hӋ sӕ an toàn (≥ 1) A,B,C - hӋ sӕ an toàn b, hm - bӅ rӝng ÿӝ sâu móng γ, γ’ - trӑng lѭӧng riêng cӫa ÿҩt dѭӟi ÿáy móng p - áp lӵc ÿҩt tҥi mһt tiӃp xúc móng - ÿҩt Trѭӡng hӧp nӅn phân lӟp, nhiӅu trѭӡng hӧp cho phép tính sӭc chӏu tҧi cӫa lӟp ÿҩt R2 bҵng công thӭc vӟi b thay bҵng btÿ, hm = h1 tҩt nhiên có chӍ tiêu vұt lý, cѫ hӑc cӫa lӟp + Cách 1: btd xác ÿӏnh theo α = 300 + Cách 2: btd xác ÿӏnh tӯ ÿiӅu kiӋn cân bҵng áp lӵc: N = (p - γhm).b = σz.b tÿ , mà σz = (p - γhm).k → btÿ = tѭng tӵ ÿӕi vӟi móng ÿѫn, bè Ftd = l ,z b b b.l , biӃt tӹ sӕ l/b btÿ k bҧng tra tính ӭng suҩt ) hm ( k- hӋ sӕ tra bng phө thuӝc b k h1 bm α σ σ σz σz bt gl KiӇm tra ÿiӅu kiӋn: p = σ zbt2 + σ pz 2− γ h ≤ R hay p = m N q Fq ≤ R2 Tr˱ͥng hͫp t͝ng quát (mһt ÿҩt không phҷng, nӅn nhiӅu lӟp, không ÿӅu, tҧi trӑng theo phѭѫng ngang mô men lӟn ) Thѭӡng dùng phѭѫng pháp giҧ thiӃt mһt trѭӧt nhѭ mһt trѭӧt trө tròn, mһt trѭӧt phҷng, gүy khúc ÿӇ ÿánh giá әn ÿӏnh nӅn Ĉӝ әn ÿӏnh cӫa cơng trình vӟi nӅn ÿѭӧc ÿánh giá qua hӋ sӕ әn ÿӏnh hay hӋ sӕ an toàn Kmin = ¦ lӵc giӳ ÿӕi vӟi mһt trӵѫt giҧ thiӃt ≥ [ K ], Fs = ¦ lӵc tiӃp giӳ ÿӕi vӟi mһt trѭӧt gt ¦ lӵc gây trѭӧt, lұt ¦ lӵc gây trѭӧt ÿӕi vӟi mһt trѭӧt gt Share-connect.blogspot.com ≥ [Fs] Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến - TTGH (hoc gi l tính tốn vӅ biӃn dҥng): nӝi dung tính tốn [S] hay Sgh [S] - biӃn dҥng cho phép cӫa cơng trình ÿһt nӅn, thѭӡng ÿѭӧc xác ÿӏnh theo tiêu chuҭn xây dӵng S - biӃn dҥng dӵ báo (-ÿӝ lún, chênh lún, vұn tӕc lún, chuyӇn vӏ ngang, ÿӝ võng ) vӟi tә hӧp tҧi trӑng cѫ bҧn ti tiêu chuҭn * NӃu mһt ÿҩt phҷng, ÿӗng nhҩt, tҧi trӑng phân bӕ ÿӅu, có thӇ tính S = pgl b ω − μ 02 E0 * Tr˱ͥng hͫp t͝ng quát d báo S theo ph˱˯ng pháp c͡ng lún tͳng lͣp Ĉӝ lún mӛi lӟp mӓng chiӅu dày hi ÿѭӧc tính theo cơng thӭc cӫa tốn mӝt chiӅu-khơng nӣ ngang- nhѭ sau: Si = e1 i − e i h 1 + ei Si = (nӃu có kӃt quҧ thí nghiӋm nén ép) β i gl σ zi hi E 0i (nӃu khơng có kӃt quҧ thí nghiӋm nén ép ) (xem lҥi phѭѫng pháp cӝng lún giáo trình Cѫ Hӑc Ĉҩt) hi σ σ bt σ σz gl V.Tr×nh tù thiÕt kÕ nỊn mãng: Bѭӟc 1: Thu thұp xӱ lý tài liӋu bao gӗm: - Tài li͏u v͉ cơng trình: Mһt bҵng, mһt cҳt, u cҫu cơng năng, sѫ ÿӗ kӃt cҩu, bҧng tә hӧp tҧi trӑng (Noi, Moi, Qoi) tác dөng lên móng (Các loҥi tҧi trӑng, tә hӧp tҧi trӑng giӕng nhѭ phҫn kӃt cҩu bên trên) - Tài li͏u v͉ n͉n ÿ̭t bao g͛m: + Mҥng lѭӟi phѭѫng pháp khҧo sát Mҥng lѭӟi khҧo sát cӕ gҳng ≥ 3ÿiӇm: dѫn giҧn: 100 - 150m / ÿiӇm, trung bình: 50 - 30m / ÿiӇm, phӭc tҥp < 30m / ÿiӇm Share-connect.blogspot.com Bé m«n học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến Mặt Bằng định Vị Hố KHOAN + sõu kho sát: Móng băng hks ≥ 3B Móng bè hks ≥ 1,5B Móng sâu hks ≥ 3m tӯ ÿӝ sâu ÿһt móng dӵ kiӃn + Phѭѫng pháp khҧo sát: - Gián tiӃp: ÿào hӕ, khoan lҩy mүu nguyên dҥng, phá hoҥi ӏ thí nghiӋm phịng - Trӵc tiӃp: Thí nghiӋm bàn nén → E0 Thí nghiӋm nén ngang → En Thí nghiӋm xuyên tƭnh CPT → qC → ÿӏa tҫng, E0, c, ϕ Thí nghiӋm xuyên tiêu chuҭn SPT → N → ÿӏa tҫng, E0, c, ϕ Thí nghiӋm Cҳt cánh → Cu + Lát cҳt ÿӏa chҩt: ĈӇ thҩy ÿѭӧc sӵ thay ÿәi cӫa ÿӏa tҫng mỈt cắt địa chất công trình tuyến II-II + Cỏc kt quҧ thí nghiӋm vӅ chӍ tiêu vұt lý cѫ hӑc cӫa tӯng lӟp ÿҩt + Ĉӏa chҩt thuӹ văn: cao ÿӝ nѭӟc ngҫm (hiӋn tҥi mӭc nѭӟc cao nhҩt có thӇ), tính chҩt nѭӟc ngҫm, + Tài liӋu vӅ cơng trình lân cұn, mơi trѭӡng xây dӵng Tӯ ÿó - Ĉánh giá ÿiӅu kiӋn xây dӵng (làm cѫ s cho bc 2) -7Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến - Xỏc nh cỏc tiờu chun xõy dng: ê [S], ô S » , hӋ sӕ an tồn ¬ L ¼ Bѭӟc 2: ĈӅ xuҩt phѭѫng án nӅn móng khҧ thi: “phѭѫng án khҧ thi” theo nghƭa rӝng: - VӅ vұt liӋu - Loҥi móng theo dҥng kӃt cҩu cѫ bҧn, ÿӝ cӭng, hình dҥng móng - Phѭng pháp thi cơng - Ĉӝ sâu ÿһt móng: nơng sâu - Giҧi pháp gia cӕ Trong thӵc tӃ ngѭӡi thiӃt kӃ thѭӡng rҩt quan tâm ÿӃn phѭѫng án vӅ ÿӝ sâu móng (móng nơng móng sâu) ký hiӋu Hm (hm) Hm phө thuӝc vào: - Tҧi công trình: ÿӝ lӟn, ÿӝ lӋch tâm, tҧi ngang, ÿӝng- tƭnh Nói chung cơng trình lӟn chӏu lӵc phӭc tҥp móng có xu hѭӟng sâu Tҧi trӑng ÿӝng cNJng thѭӡng dùng móng sâu Cị míi míi - Ĉӝ quan trӑng cӫa cơng trình (cҩp cơng trình) Cị - Cơng trình lân cұn Gia cêng - Ĉһc biӋt ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt khu vӵc xây dӵng a) yÕu b) tèt ®) tèt yÕu tèt yÕu tèt tèt yÕu h2 lín h1 lín c) bïn tèt e) f) g) h) SÐt SÐt pha C¸t pha Bïn 8 8 8 88 8 8 8 8 8 8 a) Lӟp ÿҩt bên không tӕt, bӅ dày lӟn, b) Lӟp ÿҩt bên tӕt, bӅ dày lӟn c) Lӟp yӃu nҵm giӳa lӟp tӕt, d) Lӟp yӃu nҵm bӅ mһt f) San lҩp g) Mái ÿҩt h) Mӵc nѭӟc ngҫm cao e) Xen kҽp khụng u Các kí hiệu Hữu Cát Cuội , sái Bѭӟc 3: ThiӃt kӃ sѫ bӝ phѭѫng án khҧ thi Sau ÿӅ xuҩt phѭѫng án nӅn móng ngѭӡi ta thiӃt kӃ sѫ bӝ phѭѫng án ÿó ( theo ngun tҳc cѫ bҧn ÿã trình by) Share-connect.blogspot.com Ts.nguyễn đình tiến Bộ môn học ®Êt – nỊn mãng §HXD Nhҳc lҥi: Ngun tҳc cѫ bҧn thiӃt kӃ nói chung nӅn móng nói riêng - Thoҧ mãn ÿiӅu kiӋn kӻ thuұt Móng + ĈiӅu kiӋn cѭӡng ÿӝ + BiӃn dҥng, nӭt NӅn + ĈiӅu kiӋn vӅ trѭӧt, lұt + ĈiӅu kiӋn vӅ lún, lӋch, nghiêng, xoay - Thi cơng: Có khҧ ÿѫn giҧn, nhanh (cѫ giӟi hoá) - Kinh tӃ Bѭӟc 4: So sánh ( chӍ tiêu kinh tӃ, ÿӝ tin cұy) - So sánh chӍ tiêu kinh tӃ, ÿӝ tin cұy cӫa phѭѫng án s bӝ - Chӑn phѭѫng án tӕi ѭu ÿӇ thiӃt kӃ kӻ thuұt Bѭӟc 5: ThiӃt kӃ kӻ thuұt, thi công phѭѫng án nӅn móng ÿѭӧc chӑn ( Giӟi thiӋu ӣ phҫn móng nơng móng cӑc ) Bѭӟc 6: Bn v Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts.nguyễn đình tiến SƠ đồ trình tự thiÕt kÕ nỊn mãng nãi chung Tμi liƯu Tμi liƯu Công trình Ti liệu địa chất Các tiêu chuẩn qui phạm Đề xuất phơng án khả (chú ý chiều sâu móng) thi Phơng án Thiết kế sơ phơng án đề xuất Phơng án Phơng ¸n So s¸nh vμ chän ph¬ng ¸n kü thuËt Thiết kế kỹ thuật phơng án đợc chọn Share-connect.blogspot.com Bản vÏ thiÕt kÕ 10 + %ҧQFyVѭӡQ WtQKWRiQQKѭEҧQNrQJjPGѭӟLKjQJFӝWWѭӡQJ + *ҫQÿ~QJ NKLNӃWFҩXErQWUrQFyÿӝFӭQJOӟQ WѭѫQJWӵQKѭSKҫQPyQJGҫP + &RLEҧQPyQJOjFӭQJY{FQJ P = ¦ N oi Fm + 6DXyEQPyQJFWtQKWRiQYjFXWRWKHRVEQNrQJjPYLFiFVQ FKXWLXOj31LOFWURQJEQFWWKpSFKRSKQJFDEQ Share-connect.blogspot.com 31 T.S Nguyễn đình tiến môn hoc đất móng Luyện tập chơng I Mãng mỊm PhÇn lý thut &KRELӃWFiF\rXFҫXFҩXWҥRFѫEҧQÿӕLYӟLPyQJEăQJErW{QJFӕWWKpS GѭӟLKjQJFӝW +m\JLҧLWKtFKWҥLVDROҥLFyFiF\rXFҫXÿy" 7UuQKEj\P{KuQKWX\QWtQK +m\FKRELWQJGQJP{KuQKQQWURQJWtQKWRiQPyQJPP 7UuQKEj\QJOLWtQKWRiQPyQJPP Phần bi tập 1) HÃy xác định gần cốt thép móng loại băng đơn díi hμng cét BiÕt: - cét 20x20 cm, bíc cét 4m vμ t¶i träng díi cét No = 40T, bỏ qua Mo, v Qo - Móng:+Bêtông mác 250, thép xây dựng Ra= 28000 T/m2 + Lớp lót bêtông 100# , dμy 10cm BỊ dμy líp b¶o vƯ cèt thÐp ®¸y mãng lμ 5cm + KÝch thíc ®¸y mãng : lxb =28,5mx1 m; Chiều cao đáy móng l 0,25m + BÒ réng vμ chiÒu cao sên 0,3mx0,5m +m\NLӇPWUDÿLӅXNLӋQÿkPWKӫQJFӫDPyQJEăQJWURQJEjLWұS YӟLJLҧWKLӃW ETXDVOjPYLFFDFWGFDL YjYKuQKFXWRPyQJ Share-connect.blogspot.com 32 Ts.nguyễn đình tiến Ii - gia cố Định nghĩa: Ngi ta tỏc dng c hc, vұt lý, hoá hӑc nӅn làm nӅn ÿҩt tӕt lên (khҧ biӃn dҥng giҧm, sӭc chӏu tҧi tăng ) gӑi nӅn gia cӕ + Tác ÿӝng cѫ hӑc: Ĉҫm, lèn ( cӑc cát ), nén trѭӟc ( + nѭӟc ), nә mìn, bӋ phҧn áp + Tác ÿӝng vұt lý hӑc: ĈiӋn thҩm, hҥ nѭӟc ngҫm + Tác ÿӝng hoá hӑc: Phөt vӳa xi măng, thuӹ tinh lӓng, hoá chҩt Sau gia cӕ nӅn ÿҩt ÿã khác hồn tồn so vӟi trѭӟc cҫn có ÿánh giá ÿӇ thiӃt kӃ nӅn móng HiӋn thiӃt kӃ nӅn gia cӕ thiӃu nhӳng chӍ dүn, nhӳng thӕng kê tin cұy Nӝi dung thiӃt kӃ móng nơng nӅn gia cӕ so vӟi phҫn A (nӅn tӵ nhiờn) - Công trình cú thờm phn thit k nn, bao gӗm: - NỊn Tμi liƯu Bíc - C¸c tiªu tuÈn thiÕt kÕ: Sgh, [ - Bѭӟc - Tài liӋu ΔS/L] HÖ mãng vμ - Bѭӟc - Chn h múng v nn gia c - Đơn, băng, bè Nền gia cố Bớc - Bc - Vұt liӋu móng ÿһc trѭng VËt liệu móng - Mác bê tông , thép Ra ca vұt liӋu nӅn gia cӕ (sӁ cө thӇ ӣ phҫn Bíc nỊn gia cè - Líp ®Ưm lãt, lớp bảo vệ - Cát lm đệm sau ) Bớc h - Bѭӟc - Chӑn hm m - KÝch thc mãng, ®Ưm - bxlxh - VÝ dơ ®Ưm cát : cát vng loại - Bc - Chn cỏc c trng múng bxlxh Bớc - Đặc trng gia cố cát trung đuợc đầm lớp 20 - 30cm, đến chặt vừa qc= v cỏc c trng gia cӕ 800 T/m2; α =300, h® ≤ 1,5 øng suÊt ®¸y mãng Bíc m; - Bѭӟc ÿӃn 11 - Tѭѫng tӵ phҫn móng nơng nӅn tӵ nhiên vӟi lѭu ý rҵng phҧi Bíc KiĨm tra kÝch thớc đáy kho sỏt li nn gia c ỏnh giá gia cӕ chiỊu cao h , có sӕ liӋu ÿӇ hiӋu chӍnh lҥi móng ÿã thiӃt Bíc KiĨm tratÝnh Fa kӃ sѫ bӝ (ÿiӅu khơng lm c Cấu tạo, vẽ ỏn Nn móng, bӣi vұy chҩp thuұn qui ѭӟc Bíc rҵng sau gia cӕ nӅn tӕt lên, có ÿһc trѭng cѫ lý lҩy theo kinh nghiӋm) o II.1 - Biện pháp đệm gia cố Nguyên lý: Thay th phҫn hoһc toàn bӝ lӟp ÿҩt yӃu bên bҵng lӟp ÿҩt có tính chҩt phù hӧp ÿҫm lu chһt (cát trung, thô, cuӝi sӓi hay ÿҩt cҩp phӕi ÿѭӧc ÿҫm lu tӯng lӟp → ÿӋm vӟi γÿ, qcÿ, cÿ ) C«ng dơng: giҧm lún, tăng khҧ chӏu tҧi, tăng tӕc ÿӝ cӕ kӃt cӫa nӅn Ph¹m vi øng dơng: cơng trình tҧi trӑng nhӓ, cơng trình xây dӵng ÿѭӡng, lӟp yӃu khơng dày, h1 ≤ 4m Share-connect.blogspot.com 33 Ts.nguyễn đình tiến - Trình tự tính to¸n: + Bѭӟc - Chӑn hӋ móng nӅn gia cӕ h1 + Bѭӟc - Tài liӋu + Bѭӟc - NӅn gia cӕ có ÿһc trѭng vұt liӋu: h1 1200 T/m , hay e = 0,6 ÷ 0,7 KÝch thíc: h® tù chän; α = 30 ÷ 450 ; β = 45 ÷ 600 hay bxl α h® khoҧng 30cm, ÿҫm ÿӃn chһt vӯa, qc = 800T/m2 ÷ hm ví dө cát vàng loҥi cát trung cht va, ri tng lp thẳng đứng tuỳ vo loại đất v việc gia cố hố đo lđ β b xl σ bt z σ ® ® (p-γ'.hm) z p2 x b® = ( l/b ) + 2h® tgα + Bѭӟc - Chӑn hm + Bѭӟc - Chӑn kích thѭӟc móng b x l x h (h0) ÿһc trѭng cӫa nӅn gia cӕ + Bѭӟc - Tính ӭng suҩt dѭӟi móng p, p0 áp lӵc gây lún pgl NÕu mãng cøng: pmax, = N0 M + γ tb h m ± F W NӃu móng mӅm p ÿѭӧc xác ÿӏnh tӯ toán dҫm, bҧn nӅn n hi Hệ phơng trình Độ võng trục dầm, p = f1(z) Mô hình p = f2(s) ( = f2(z) ) + Bѭӟc - KiӇm tra kích thѭӟc ÿáy móng b x l (b: băng) - p ≤ R, pmax ≤ 1,2R - p2 ≤ R2,, p2max ≤ 1,2R2 (NӃu mһt ÿҩt tѭѫng ÿӕi phҷng thay thӃ mӝt phҫn hoһc lӟp yӃu hѫn lӟp 1) - S ≤ Sgh - Bíc ÷ 10- Tơng tự phần tự nhiên - Bớc 11 - Bản vẽ có thêm phần thể đệm , ghi đệm v thống kê vật liệu II.2 - Biện pháp cọc cát - Nguyên lý: Lèn chặt lớp đất xốp bên ống kín (đờng kính d) với lực rung lắc, tạo thnh hố rỗng đất nhồi cát, sỏi, đá dăm vo hố, đồng thời đầm hay rung Share-connect.blogspot.com 34 Ts.nguyễn đình tiến - Công dụng:Lm nh đất chặt lên e0 enc Ngoi cọc cát có công tăng dụng thoát nớc, tăng khả chịu tải (Ro → Rnc) gi¶m lón (Eo → Enc) → nhanh tèc ®é cè kÕt cđa nỊn - Ph¹m vi øng dơng: Nền gia cố cọc cát thích hợp với trờng hợp tải công trình không lớn, lớp bên mềm xốp nhng không thuộc loại nhạy với tải trọng động Ví dụ loại sét có hm lợng sét cao, cố kết chậm, bÃo ho, loại bùn Đệm cát hđ bxl hg Cọc cát d 60 L L thi͇t b͓B͙ thitrí cơng c͕c cát - ThiÕt kÕ nỊn cọc cát Khi thiết kế sơ chấp nhận giả thiết cọc cát nén chặt vùng ®Êt, thĨ tÝch nÐn chỈt ®óng b»ng thĨ tÝch cäc, ®Ỉc trng W = const - Dơng cơ: èng thÐp hay cọc gỗ - Vật liệu: thờng dùng cát vng hạt trung thô, đổ lớp 50cm v rung hay đầm đồng thời kéo dần ống lên - Diện tích cần nén chặt Fnco rộng đáy móng Theo kinh nghiệm diện tích cần nén chặt rộng đáy mãng ≥ 0,2b vỊ c¸c phÝa (hình vӁ) → Fnc 1,4b(l + 0,4b) (móng đơn, bè) 1,4b (móng băng) - Hệ số rỗng sau gia cố enc Kinh nghiƯm cho thÊy cã thĨ chän enc ≈ 0,6 ÷ 0,8 đất thuộc loại rời hay: enc = Δ (Wd + 0,5 φ ) víi φ = Wnh- Wd đơn giản enc e0 - (khoảng dới 0,3) - Đờng kính cọc cát d = 0,3 ÷ 0,8m ( thêng chän 0,4 ÷ 0,6m) - Sè lỵng cäc: n ≥ Fnc e0 − enc + e0 d - Khoảng cách cọc: Thờng bố trí dạng L 0,952.d + e0 e − e nc - ChiÒu dμi cọc hc: chọn sơ theo điều kiện địa chất v bề rộng móng dự kiến Share-connect.blogspot.com 35 Ts.nguyễn đình tiến - Bề dy lớp đệm hđ 30cm Các bớc giống nh đà nói phần đệm Chú ý: Sau thiết kế cọc cát khảo sát đà gia cố (ví dụ xuyên, bn nén ) điều chỉnh lại thiết kế Kinh nghiệm Thái lan cho thấy cọc cát lm tăng sức chịu tải lên 2-5 lần v biến dạng giảm từ 3-5 lần [Trong Đồ án Nền móng không lm đợc phần ny, cho phép coi cọc cát lm tăng sức chịu tải v môđun biến dạng đất Rnc = 3R0 (R0- Sức chịu t¶i cha gia cè ) Eonc = 3E0 (E0- Mô đun biến dạng cha gia cố)] Tóm lại: Trình tự thiết kế móng gia cố nén chặt cọc cát nh sau: Trình tự thiết kế cọc cát Ti liệu - Công trình - Địa chất - Các tiêu chuẩn Chọn phơng án móng cọc cát Các đặc trng móng v cọc cát hm Chọn đặc trng móng v áp lực dới móng Thí nghiệm xác định tiêu c¬ lÝ cđa nỊn gia cè KiĨm tra bxh KiĨm tra ho v tính Fa - Mác bêtông, thép, lớp lót - Vật liệu: cát vng hạt trung, v thi công phơng pháp rung ống kín theo qui trình đảm bảo sau gia cố enc = - Cố gắng nông bxlxh d , hđ , hc ,Fnc >1,4b(l+0,4b) > n , L > bè trÝ líi cäc c¸t -p - po - pgl p < Rgc, Pmax < 1,2Rgc S < Sgh - KiÓm tra cờng độ tiết diện nghiêng - Kiểm tra cờng độ tiết diện đứng Các kiểm tra khác Cấu tạo Share-connect.blogspot.com Bản vẽ 36 Ts.nguyễn đình tiến II.3 Nén trớc kết hợp với thoát nớc đứng (ứng dụng hiệu với cố kết chậm) Nguyên lý cấu tạo biện pháp thoát nớc đứng giếng cát hay bấc thấm + Giếng cát: khoan tạo lỗ d ®ỉ c¸t vμng vμo hè → ®Ưm c¸t vμng cã bỊ dμy ≥ 0,5 m Khi cã ¸p lùc t¸c dụng trình cố kết xảy tốc độ cố kết tăng + Bấc thấm: Về nguyên lý thoát nớc tơng tự giếng cát Cấu tạo bao gồm phần: - Lõi: chất dẻo, dầy 2ữ3,5mm, có r·nh, ®êng dÉn níc - Vá läc: b»ng vËt liƯu tổng hợp, cho nớc đất thoát qua Bấc thấm có khả thi công giới hoá cao hđ Tải nén tryớc (thyờng dùng cát đen ẩm) Đệm c¸t hg GiÕng c¸t Nc d L BÊc thÊm (Cã nhiều loại) Các đặc trng: Giếng cát: Cát vng vừa-to, ®êng kÝnh d(r), bè trÝ Δ ®Ịu c¹nh L, chiỊu dμi hg, bỊ dμy ®Ưm h®( ≥ 50cm) 2(a + b) a + b ≈ π - NÐn tríc: Trớc xây dựng móng phần trên, ngời ta chất tải nén trớc (thờng dùng cát đen tới ẩm) với thời gian nén l tnt trình cố kết xảy ra, v trình ny đợc thúc đẩy nhanh kết hợp với vật thoát nớc đất chặt lên, tốt lên nhiều Pnt xây dựng công trình S nhỏ, chí không lón nÕu chän t¶i nÐn tríc vμ thêi gian nÐn bnt trớc (tnt) thích hợp Đặc trng phơng pháp nén trớc: pnt, tnt, Bnt ( dùng cát đen pnt = γ c hnt ) Thêng pnt = 1-2p công trình v ý tốc độ gia tải Share-connect.blogspot.com 37 hnt Bấc thấm: Loại bấc thấm qui đổi vÒ giÕng d = Néi dung thiÕt kÕ nÒn: Chän trớc đặc trng phơng pháp tính toán Cơ sở lý thuyết: bi toán cố kết thấm đối xứng trục z Ts.nguyễn đình tiến ê u ∂u º ∂u ∂ 2u = Cv + Ch « + » ∂t r ∂r ẳ z r cố kết đứng cố kết ngang r- Khoảng cách từ điểm xét tới tâm giÕng Cv, Ch- hƯ sè cè kÕt ®øng, ngang KÕt lời giải St = U.S U- độ cè kÕt U = - M z (v ) M r Mz- Tra bảng, biểu đồ theo Tv = Cv t h , Mr- tra theo Tr = r R R L C h t 4R Bμi to¸n 1: Cho tríc t0 → U → St Bi toán 2: Cho trớc U t0 Trình tự thiÕt kÕ: - Bíc 1: Tμi liƯu - Bíc 2: Chän hƯ mãng vμ nỊn gia cè nÐn tríc kÕt hợp vật thoát nớc đứng - Bớc 3: Vật liệu mãng vμ s¬ bé chän theo kinh nghiƯm - Các đặc trng vật liệu nén trớc - Các đặc trng vËt liƯu cđa vËt tho¸t níc - Bíc 4: Chọn hm - Bớc 5: Chọn bxlxh v đặc trng gia cè kh¸c - Bíc 6: TÝnh p, p0, pgl - Bớc 7: Kiểm tra kích thớc đáy móng (Sau ny phải khảo sát hiệu gia cố thiết kế tính lại) Share-connect.blogspot.com 38 Ts.nguyễn đình tiến + Kiểm tra khả chịu tải (với tốc độ gia tải hợp lý): lấy theo kinh nghiệm p < Rgc pmax ≤ 1,2Rgc VÝ dơ cịng lÊy: Rgc = - 5.R0 ( R0- sức chịu tải trớc gia cè ) + KiÓm tra S < Sgh Độ lún nén trớc kết hợp vật thoát nớc St tính đợc theo kinh nghiệm lấy tơng ứng b»ng 0,8 S 0t víi S 0t - ®é lón dự báo nén trớc pnt trờng hợp không cã giÕng c¸t S = S0 - St víi S0 - độ lún dự báo tải trọng công trình g©y - Bíc 8: KiĨm tra chiỊu cao mãng v tính cốt thép Chú ý thêm việc tính toán cờng độ móng giai đoạn thi công với tải trọng tác dụng lên hệ móng l tải trọng nén trớc Các bớc tơng tự nh phần tríc nt nt II.3 VҦI ĈӎA KӺ THUҰT Cҩu tҥo: Vҧi ÿӏa kӻ thuұt ÿѭӧc chӃ tҥo tӯ Polymer tәng hӧp, dҥng tҩm hoһc băng dài (tӯ vài chөc m ÿӃn 300m/cuӝn), chia thành hai loҥi dӋt không dӋt Vҧi ÿӏa kӻ thuұt có tính dai, bӅn, nѭӟc hoһc cách nѭӟc Công dөng: Trong nhiӅu công trình ÿҩt ÿҳp, vҧi ÿӏa kӻ thuұt ÿѭӧc dùng vӟi chӭc sau: + Ngăn cách lӟp ÿҩt + Tiêu nѭӟc, lӑc hoһc ngѭӧc lҥi làm lӟp cách nѭӟc (chӕng thҩm), lұp vùng nhiӉm, vùng có ә mӕi… + Gia cѭӡng tăng ÿӝ әn ÿӏnh, giҧm biӃn dҥng cӫa nӅn hay khӕi ÿҳp, tѭӡng chҳn Trong trѭӡng hӧp gӑi chung ÿҩt có cӕt + Bҧo vӋ, chӕng xói mịn cho mái dӕc, khӕi ÿҩt, chân cҫu… Thông thѭӡng vҧi ÿӏa kӻ thuұt ÿҧm nhiӋm nhiӅu chӭc nhѭ phân cách tiêu thoát nѭӟc gia cӕ nӅn ÿѭӡng Share-connect.blogspot.com thҩm 4.Bҧo vӋ gia cӕ ÿҩt 7.Gia cӕ mái dc 39 Ts.nguyễn đình tiến Cỏc c tớnh ca vҧi ÿӏa kӻ thuұt Bao gӗm ÿһc tính vӅ khӕi lѭӧng riêng, kích cӥ lӛ, kích cӥ tҩm vҧi, vұn tӕc thҩm, cѭӡng ÿӝ chӏu kéo, xé rách ÿâm thӫng, ÿӝ dãn dài, ÿӝ bӅn, khҧ chӏu nhiӋt, ánh sáng, ma sát giӳa vҧi ÿҩt… ThiӃt kӃ sӱ dөng vҧi ÿӏa kӻ thuұt theo chӭc 4.1 Thi͇t k͇ lͣp v̫i ÿ͓a kͿ thu̵t ÿ͋ ngăn cách lͣp ÿ̭t khác nhau: Trѭӡng hӧp hay gһp lƭnh vӵc ÿѭӡng ôtô, máy bay, sân gôn, nӅn nhà Vҧi ÿӏa kӻ thuұt ÿѭӧc dùng ngăn cách lӟp ÿá dăm, cát vàng vӟi lӟp ÿҩt nӅn -Tính toán chӕng phӗng cӫa Vҧi ÿӏa kӻ thuұt tác ÿӝng cӫa viên ÿá dăm, sӓi cuӝi -Tính tốn chӑc thӫng: -Tính tốn chӏu kéo: 4.2 Thi͇t k͇ V̫i ÿ͓a thu̵t ÿ͋ tiêu n˱ͣc, l͕c Nӝi dung bao gӗm: -Tính thҩm -Giӳ ÿҩt lҥi -Tính bӅn lâu, vҧi bӏ bӏt kín 4.3 Thi͇t k͇ V̫i ÿ͓a kͿ thu̵t ÿ͋ gia c˱ͥng Nӝi dung tính tốn lӟp vҧi ÿӏa kӻ thuұt nӅn gia cӕ, tѭӡng chҳn, mái dӕc bao gӗm hai nӝi dung cѫ bҧn: - Tính tốn әn ÿӏnh (trѭӧt, lұt) - Tính tốn ÿӝ lún, ÿӝ lún lӋch Có thӇ tham khҧo trình tӵ thiӃt kӃ chӍ dүn cӫa BS-8006: 1995 Share-connect.blogspot.com 40 Ts.nguyÔn ®×nh tiÕn HiӋn nhӳng tính tốn sӱ dөng phҫn mӅn Plaxis, GeoSlope ÿang phә biӃn có ÿӝ tin cұy cao A A A A Tính tốn n͉n ÿ̷p gia c͙ v̫i ÿ͓a kͿ thu̵t b̹ng ch˱˯ng trình Plaxis Tài liӋu tham khҧo 1- Tiêu chuҭn thӵc hành Ĉҩt vұt liӋu ÿҳp khác có gia cѭӡng (có cӕt) Tiêu chuҭn Anh BS 8006:1995 – Nhà xuҩt bҧn Xây dӵng 2- Ĉҩt xây dӵng - Ĉӏa chҩt cơng trình kӻ thuұt cҧi tҥo ÿҩt xây dӵng Trѭӡng Ĉҥi Hӑc Xây Dӵng -NguyӉn Ngӑc Bích – Nhà xuҩt bҧn Xây dӵng – Công nghӋ mӟi xӱ lý nӅn ÿҩt yӃu NguyӉn ViӃt Trung – Nhà xut bn giao thụng ti Share-connect.blogspot.com 41 Ts.nguyễn đình tiến Luyện tập chơng I Nền gia cố Phần lí thuyÕt Nêu nguyên tҳc thi công, công dөng cӫa biӋn pháp gia cӕ nӅn thѭӡng dùng thӵc tӃ xây dӵng Trình bày vӅ biӋn pháp ÿӋm cát gia cӕ nӅn: - Nguyên lý cҩu tҥo thi cơng( có vӁ hình) - Cơng dөng - Nhӳng ÿһc trѭng cҫn thiӃt kӃ(vұt liӋu, kích thѭӟc) - Nêu ÿiӅu kiӋn xác ÿӏnh ÿáy móng nӅn ÿӋm cát thay thӃ phҫn lӟp ÿҩt yӃu Tѭѫng tӵ trình bày vӅ biӋn pháp cӑc cát gia cӕ nӅn Tѭѫng tӵ trình bày vӅ biӋn pháp nén trѭӟc kӃt hӧp vұt nѭӟc ÿӭng PhÇn bμi tËp 1) KiĨm tra kích thớc đáy móng băng dới tờng đệm cát theo điều kiện sức chịu tải lớp đất dới đáy đệm Cho biết : - Độ sâu mãng hm =1 m, bÒ réng mãng b= 1,5m vμ áp lực tính toán dới đáy móng coi l đêu p = 20T/m2 - Lớp đất bên cần gia cố thuộc loại sét pha dẻo nhÃo dy 3m có ϕ= 8o; c = 1T/m2; γ = 1,75T/m3 - NÒn đệm cát : cát vng loại cát trung, đợc rải lớp 30cm v đầm tới chặt vừa qc=800T/m2; = 1,T/m3 Bề dy lớp đệm hđ =1m 2) Xác định số lợng cọc cát gia cố nén chặt đất, khoảng cách cọc v bố trí cọc cát mặt trờng hợp móng đơn dói cột nh sau: - Kích thớc đáy móng bxl = 2x3 m, chôn sâu 1,2m - Lớp đất yếu bên cần gia cố dy 6,5m thuộc loại cát pha dẻo( B=0,8) có hệ số rỗng eo= 0,996; qc =165T/m2; = 1,75T/m3; ϕ= 14o; c = 0,85 T/m2 - Cäc c¸t: VËt liệu l cát vng thuộc loại cát trung, lèn chặt phơng pháp rung Đờng kính d =0,4m; di 4,8m - Lớp đệm l cát trung dy 0,5m ( Tự chọn diện tích cần nén chặt v hệ số rỗng sau nén chặt enc hay etk) 3) Dự kiến xây dựng công trình nh tầng khu vực địa chất có đặc điểm nh sau Nền ®Êt gåm líp: + Líp ®Êt cã bỊ dy thay đổi 2,5 4m, thuộc loại sét pha B =1,1 + Lớp đất có bề dy tơng ®èi ®Ịu 2m, thc lo¹i sÐt B =0,7 + Líp ®Êt lμ c¸t nhá cã qc = 610 T/m2, bề dy lớn HÃy đề xuất phơng án móng khả thi Share-connect.blogspot.com 42 ... Share-connect.blogspot.com Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts. nguyễn đình tiến Mặt Bằng định Vị Hố KHOAN + Ĉӝ sâu khҧo sát: Móng băng hks ≥ 3B Móng bè hks ≥ 1,5B Móng sâu hks ≥ 3m tӯ ÿӝ sâu ÿһt móng dӵ kiӃn + Phѭѫng... phѭѫng án nӅn móng ÿѭӧc chӑn ( Giӟi thiӋu ӣ phҫn móng nơng móng cӑc ) Bѭӟc 6: Bҧn vӁ Share-connect.blogspot.com Bé môn học đất móng ĐHXD Ts. nguyễn đình tiến SƠ đồ trình tự thiết kế móng nói chung...Bộ môn học đất móng ĐHXD Ts. nguyễn ®×nh tiÕn + Yêu cҫu ÿӝ tin cұy (mӭc ÿӝ quan trӑng cӫa cơng trình) + Mơi trѭӡng xây dӵng + Thi cụng II- Các loại nền, móng Múng: +Chiu sâu :Móng nơng móng