Ebook đồ án cơ học đất nền móng phần 2

Phán II HƯỚNG DẪN II HƯỚNG DẪN CHUNG I I l.l Yêu cầu làm đồ án môn học Sinh viên cần phải thực tốt yêu cầu sau đây: - Thực đầy đủ nội dung theo yêu cầu đề bài, không chép, copy lại đồ án khác; - Hoàn thành đồ án thời gian quy định, đảm bảo chất lượng nội dung hình thức II 1.2 Đề cương hướng dẫn đồ án môn học M đầu Nội dung mở đầu đồ án cần nêu được: - Sự cần thiết, mục đích, ý nghĩa việc làm đồ án môn học; - Đề đồ án giao N ội dung Phần cần trình bày theo chưcmg, mục tuỳ theo yêu cầu nhiệm vụ đề hướng dẫn chi tiết phần “Hướng dẫn chuyên miôn” K ết luận Nội dung phần kết luận cần nêu rõ kết đồ án đạt so với nhiệm vụ đề ra, quan tâm giúp đỡ thày, cô bạn, lời cảm ơn nhấn mạnh kết thu nhận từ việc làm đổ án môn h ọc Cơ học đất - móng Tài liệu tham khảo Nêu tất tài liệu mà tác giả sử dụng trình làm đồ án Cách trình bày tài liệu tham khảo mẫu sau (sắp xếp tên tác g i i theo vần A , B , c , ); 36 (H ướng dẫn cách trình bày tài liệu tham khảo) W hitlow R (1996), Cơ học đất, (TI T2), Nxb Giáo dục, Hà Nội Txưtôvich N A (1987), Cơ học đất, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội II.1.3 Quy định hình thức đồ án Về hình thức, đồ án viết tay hay đánh máy vi tính giấy khổ A , kiểu chữ VnTime, cỡ chữ 14, cỡ dòng 1,5 lines, không tẩy xoá, sửa chữa đóng bìa mềm với trang bìa thể theo mẫu (trình bày hình II 1) Các hình vẽ, công thức phải đánh số quy cách TRUỜNG ĐẠ I HỌC M Ò - ĐỊA CHẤT BÔ MÔN ĐIA CHẤT CÔNG TRÌNH ĐỔ ÁN MÔN HỌC c HỌC ĐẤT - NỂN MÓNG ỉ)ê sõ: V / Sinh viên: Tliáy hướng dẫn: L ớp: HÀ NỘI, THÁNG NÀM ,, H ình I I , L Mẩu trang bìa M II.1.4 Đánh giá kết làm đổ án - Đồ án phải hoàn thành tuần cuối trước kết thúc môn học - Kết đồ án xác định điểm bảo vệ thầy (cô) hướng dẫn với thầy cô khác Bộ môn tổ chức đánh giá - Những trường hợp phải làm lại, bảo vệ lại đồ án thầy (cô) hướng dẫn trực tiếp tổ chức thực thời gian quy định sau sinh viên hoàn thành đồ án, đảm bảo chất lượng theo yêu cầu có đồng ý Bộ môn II.2 HƯỚNG DẪN CHUYÊN MÔN II.2.1 Hướng dẫn đề sô I Thiết k ế m óng Việc thiết kế móng phải theo bước sau; Xác định chiều sâu móng, kích thước móng; + Chọn chiểu sâu móng (h); + Xác định sức chịu tái đất theo công thức: = m[(A.b + B.h).Ỵ + D.c] + Tính kích thước móng; F= a=b= + Kiểm tra kích thước móng: ^gh = bgh ^ a, + h„.iga - Kiểm tra điều kiện chịu lực đất đất móng: ic a max E p “-'+G F S p '‘-'+G ^min M'" w tc _ ^max 38 + — [k] = l,2 (II ) đó: - sức chịu tải tiêu chuẩn móng khối quy ước đặt đến mặt lớp bùn: 44 R Ĩ,= A.b,„.r2 +B h,„.Y ,+c.D (II.9) với khối lượng thể tích lớp bùn, Y| khối lượng thể tích trung bình lớp lớp (lấy Y lớp 2) Các hệ số A, B, D tra bảng theo góc (p lớp Kích thước móng khối quy ước xác định theo hình II.7 (với cp góc ma sát lớp 2) ơ^‘ - ứng suất thân đất mặt lớp bùn; ƠJ, - ứng suất phụ thêm công trình gây mặt lớp bùn Tính toán vẽ biểu đồ độ lún đất m óng theo thời gian - Từ điều kiện thoát nước, chọn sơ đồ tính toán; - Tính lún theo thời gian với sơ đồ chọn: Tự chọn (ví dụ lấy 0t = 0,4; 0,6; 0,8; 0,9; 0,95), tiến hành tra bảng (hoặc tính theo công thức) giá trị N, từ tính t Sp - Xây dựng đường cong lún theo thời gian II.2.4 Hướng dẫn đề số IV Thiết k ế m óng - Việc thiết k ế móng phải theo bước sau; 45 Bảng xác định giá trị Rj, Loại thép c r-0 cr-3 cr-5 Dân dụng 1800kG/cm^ 2100 kG/cm^ 3000 kG/cm^ Cầu cống - 1250 kG/cm^ 1800 kG/cm^ Loại công Thông thường chọn cốt thép chịu lực có: (ị) > lOmm, cốt thép phân bố Ộ6 Số cốt thép cho đcín vị chiều dài: - tiết diện cốt thép Khoảng cách cốt thép (C); c = L -2 e N -1 đó: N = L.n L - chiều dài móng; e - bề dầy lớp bêtông bảo vệ cốt thép, e = -r cm Để bê tông cốt thép làm việc đồng thời cốt thép chịu lực phải có khoảng cách c = - cm II.2.15 H ướng dẫn đề sô XV Kiểm tra điều kiện bùng đáy h ố m óng a) Kiểm tra điều kiện bùng áp lực đất Sử dụng biểu thức 11.21 để kiểm tra b) Kiểm tra đẩy bục đáy hố móng áp lực nước có áp Sử dụng biểu thức 11.22 Xác định chiều sáu cắm tường cừ lực neo giữ cần thiết neo đỉnh tường Sử dụng phương pháp ”chống đỡ đất - tự do” để tính chiều sâu cắm tường d lực nco giữ T 70 Các bước tính toán sau: - Quy đổi tải trọng phân bố q thành chiều cao cột đất tưcíng đương hj,: = — (với Y khối lượng thể tích lófp sét) Y - Xác định áp lực đất chủ động E^: + Áp lực hông đất A: = y h s t g ^ ( ° - c p / ) - c t g ( ° - ( p / ) ; + Áp lực hông đất C: ị' = Y(h, + H, + d) tg2(45“ - (p/2) - 2c.tg(45° - cp/2); Tổng áp lực đất chủ động Ey diện tích biểu đồ áp lực chủ động: - Xác định áp lực đất bị động E;,: + TạiB : + Tại C: a?b = 2c.tg(45°+(p/2); - y.d tg'(45° + (p/2) + 2c.tg(45° + ọ/2); H ình II.18 71 Tổng áp lực đất bị động Ef, diện tích biểu đổ áp lực bị động: + ^ b jx d - Xác định điểm đặt lực; - Tiến hành cân mômen lực điểm neo (coi điểm A) cho , từ xác định d - Cân lực theo phương ngang, giải tìm T Thiết k ế m óng với giải pháp móng báng (xem hướng dẫn đé sô'XIV) - Chọn chiều sâu đặt móng (h); - Xác định chiều rộng móng (b) theo công thức II.5; - Kiểm tra bgi^ theo biểu thức II đ ^ u kiện chịu lực đất; - Tính toán ichối lượng cốt thép bố trí vào móng II.2.16 Hướng dẫn đề sô XVI Xác định vùng biến dạng dẻo đường - Chia đất thành mạng lưới ỏ vuông hình 11.19; - Xác định ứng suất thành phần phần tải trọng gây ra; H ình 11.19 72 Kết trình bày theo bảng sau: Bảng 11.11 Các ứng suất thành phần tải trọng phân bố (1) gây Các ứng suất thành phần Các hệ số Điểm tính x/b 2/b ^p ơx/p ơx Tzx/p Tzx Bảng 11.12 Các ứng suất thành phần tải trọng phân bố tam giác (2) gây Điểm tính Các ứng suất thành phần , Và z/b XA x/b Ơ^P ơ«/p ơx ■Czx Bảng 11,13 Các ứng suất thành phần tải trọng phân bô tam giác (3) gây Điểm tinh Các ứng suất thành phần , vầ z/b x/b ■ajp x/b oJp ơx ĩzx 1 ] _L Báng ĨI.l Các ứng suất thành phần lái trọng xe phân bó mặt đường gáy Các hệ số i Điểm tính x/b Các ứng suất thành phẩn z/b oJọ ajp ^zx 73 Tính thành phần ứng suất điểm toàn tải trọng hình thang và tải trọng xe gây Từ đó, tính góc lệch trạng thái ứng suất điểm trình bày theo bảng sau: Bảng 11.15 Góc lệch điểm tính CM - o Õ CSI + D + X Điểm tính D ơx ^zx sin^0 sin^G Ghi trị số lên mắt lưới, nối điểm có Đường đưòíng biên vùng biến dạng dẻo Thiết k ế giải pháp xử lý đất yếu cọc cát a) Tính hệ s ố rỗng yêu cầu (11.23) đó: Ỵj - khối lượng riêng đất nền; \Vj - độ ẩm giới hạn dẻo (%); Ip - chi số déo (%), Ip = 'An ; Ỵn - khối lượng riêng nước (= Ig/m^) h) Tính khoảng cách s ố lượng cọc cát - Xác định chiều sâu cần gia cố; - Xác định diện tích cần gia cố: H ìn h 11.20 F = l,4B(a + 0,4B) đó: B - chiều rộng đáy đường đắp; a - chiều dài móng (tính cho Ikm) 74 = (p Diện tích phạm vi bị lún mạnh - Tính số lượng cọc cát; Trên m ặt cắt ngang, diện tích cần giảm toàn vùng nén chặt là: F = ^ Số cọc cát là: F + e,, s l + Eo s đó: s - diện tích tiết diện ngang cọc cát, s = với dg đường kính cọc cát - Tính khoảng cách cọc cát Bố trí cọc cát theo dạng tam giác Khoảng cách cọc cát tính bằng: L = 0,952d, (l + £o) II.2.17 H ướng d ẩn đề số XVII I Tính độ lún cuối thời gian d ể lớp bùn đạt độ cô kết 9, = 90% Vì chiểu rộng đường lớn lần chiều dày lớp chịu nén lún (lớp bùn) nên coi tải xe tải trọng đất đắp lái irợng phân bô khắp kín để tính toán - Chọn sơ đồ tính toán; - Tính thời gian để đạt độ cố kết 0J = 0,9 với sơ đổ chọn Từ 0| tính N theo bảng tra sử dụng công thức với sơ đồ tương ứng, từ N tính t theo công thức: 75 N = - ^ C ,.t 4h^ (IU4) với Cy hệ số cô kết, tính theo công thức: c „ = ^ ^oYnc Thiết k ế giải pháp xử lý đất yếu giếng cát - Xác định chiều sâu cần xử lý - Tính chiều dày đệm cát (tj); = s + (0,3 ^ 0,5m), với s độ lún Ciối tính toán công trình - Chọn đường kính giếng cát dg: dg thường chọn từ 300 óOOmm - Chọn khoảng cách giếng cát L: L = 1,5 H- 5,Om; - Tính đường kính miền ảnh hưởng giếng cát dg! Nếu giếng cát bố trí theo mạng tam giác dg = 1,05L; mạng hnh vuông dg = 1,13L - Xác định độ cố kết toàn phần; Độ cố kết toàn phần thời điểm t = tháng (9,) có xét đến chuyển độn' chiều nước tính theo công thức: đó: 0X - độ cố kết toàn phần thời điểm t (t = tháng), tỷ số độ lớniại thời điểm t (S() độ lún cuối (Soo): ‘ s ’ ^ - độ cố kết ứng với chuyển động nằm ngang nước lỗ rỗng vào giếng thời điểm t; ^ - độ có kết ứng với chuyển động thẳng đứng nước lỗ rỗng lên đện cát thời điểm t Các giá trị 0^ 0^ xác định theo biểu đồ hình 11.22 Các hệsố 76 xác định theo công thức: N k r a + gQ) t y.a.d, (11.26) (11.27) đó: kr - hệ số thấm theo phưcíng ngang thẳng đứng; £q - hệ số rỗng tự nhiên đất, lấy trung bình; t - thời gian cố kết (s); Ỵ - khối lượng thể tích đất (g/cm^); a - hệ số nén lún đất ứng với cấp áp lực xét (cm^/kG); H - chiều dày lớp đất cố kết (chiều sâu giếng) (cm) Sau xác định j, so sánh với giá trị yêu cầu 90% (0, > 90%), không đạt phải thiết kế lại đưcmg kính khoảng cách giếng cát (tăng đưòfng kính giảm khoảng cách giếng cát) 10 \ 20 Sv g Ns V \ 30 40 \ 50 "s, N \ \ Si< '8 >\ V, Xs < 60 Q \ \ \ \ \ \ \ N\\ \\ \ \ N s o - 70 N 80 90 '' 100 0 0.10 0.01 Nhân cố kết N, - ,4 1.0 N, (%) H ỉnh 11.22: Biểu đồ xác định độ cô'kết ớ,.; - Chuyển động thẳng đứng nước lên đệm cát; - Chuyển động xuyên tủm (tigatig) cùa nước vào giếng cát thẳng đứng 77 II.2.18 Hướng dẫn đề sô XVIII Thiết kê m óng với giải pháp đệm cát a) Tính toán kích thước móng móng dặt vào lớp đệm cát đầm chặt: - Chọn chiều sâu đặt móng (h): chọn h = Im; - Xác định chiều rộng móng (b) theo công thức II.3; - Kiểm tra bgh điều kiện chịu lực đất; - Tính toán khối lượng cốt thép bố trí vào móng b) Tính toán đệm cát H inh 11.24 Biểu đồ xác định hệ s ố kị 78 - Tính chiều dày đệm cát theo công thức sau; hd = b.k, đó: b - bề rộng đáy móng; k| - hệ số phụ thuộc vào tỷ số — R (a - chiều dài móng); - sức chịu tải đệm (áp lực tính toán quy ước đệm); - sức chịu tải đất yếu Sau xác định hj, cần kiểm tra lại điều kiện: (11.28) đó: ơ^‘ R'^^, đất yếu; - ứng suất thân ứng suất phụ thêm đáy đệm cát; - sức chịu tải tiêu chuẩn đất yếu móng khối quy ước đặt đến đáy đệm cát (hình 11.25) ũ,5m , Om Hình 11.25 Xúc định móng khối quy ước {phần gạch chéo) 79 Tính độ lún cuối nén đất đệm cát - Xác định kích thước móng khối quy ước (hình 11.25) với góc mở a góc ma sát cát; - Xác định ứng suất gây lún đáy móng khối quy ước: P g l “ p q “ y h q u Với: p - áp lực tải trọng còng trình, trọng lượng móng đệm cát gây đáy móng khối quy ước; Y - khối lượng thể tích đất phía đáy m óng khối quy ước; - chiều sâu móng khối quy ước (chiều sâu đệm cát) - Tính vẽ biểu đồ tâm móng khối quy ước Pgi gây ra; - Tính hệ số rỗng ban đầu lớp: Ỵ^(l + 0,01w) ^ ^ = Yw - Tính hệ số nén rút đổi lóp; - Xác định vùng hoạt động nén ép; - Tính lún cuối tâm hai mép móng theo phưcmg pháp phàn tầng lấy tổng 80 MỤC LỤC Trang Lm nói đầu P h ầ n I Đề 1 Đ ề s ố I 1.2 Đề số II 1.3 Đề số III 1.4 Đề số IV 11 1.5 Đề số V 12 1.6 Đề số VI 14 1.7 Đề số VII 15 1.8 Đề số VIII 17 1.9 Để số IX 19 1 Đ ề s ố X 20 1 1.12 Đ ề s ố X I Đề số XII 24 1.13 Đề số XIII 26 1.14 Đề số XIV 27 1.15 Đề số XV 29 1.16 Đề số XVI 30 1.17 Đề số XVII 32 1.18 Đề số XVIII 34 P h ầ n II H ướng dần II Hướng dẫn chung 36 II 1.1 Yêu cầu làm đồ án môn học 36 II 1.2 Đề cương hướng dẫn đồ án môn học 36 81 82 II 1.3 Quy định hình thức đồ án 37 II 1.4 Đánh giá kết làm đồ án 38 II.2 Hướng dẫn chuyên rnôn 38 11.2.1 Hướng dẫn đề số I 38 11.2.2 Hưóíng dẫn đề số II 41 11.2.3 Hướng dẫn đề sò III 44 11.2.4 Hướng dẫn đề số IV 45 11.2.5 Hướng dẫn đề số V 47 11.2.6 Hướng dẫn đề số VI 50 11.2.7 Hướng dẫn đề số VII 53 11.2 Hướng dẫn đề số VIII 55 11.2.9 Hướng dẫn đề số IX 57 11.2.10 Hướng dẫn đề số X 58 11.2.11 Hướng dẫn đề số XI 59 11.2.12 Hướng dẫn đề số XII 61 11.2.13 Hướng dẫn đề số XIII 64 11.2.14 Hướng dẫn đề số XIV 65 11.2.15 Hướng dẫn đề số XV 70 11.2.16 Hưófng dẫn đề số XVI 72 11.2.17 Hướng dẫn đề số XVII 75 11.2.18 Hướng dẫn để số XVIII 78 Đ ổ ÁN Cơ HỌC ĐẤT - NỀN MÓNG (Tái bản) Chịu trách nhiệm xuất bản: TRINH XUÂN SƠN Biên tập : TRỊNH KIM NGÂN C h ế điện t ủ : TRẦN kim a n h Sửa in: TRỊNH KIM NGÂN Trinh bày bia : v ũ BÌNH MINH 83 In 300 khổ 17 X 24cm Xưởng in Nhà xuất Xây dựng Giấy chấp nhận đảng ký kếhoach xuất số 46-2011/CXB/683-01/XD ngày 05-01 - 2011 Quyết định xiất ban sô' 378/QĐ-XBXD ngày 21 -10-2011 In xong nộp lim chiểu tháng 12 - 2011 [...]... 22 9,16 70,97 22 5,64 9,90 1,64 2 38,51 114,55 34,51 24 5,39 8,98 1,39 4 20 ,30 57 ,20 16,30 26 5,19 8 ,20 1,19 6 14 ,25 38,06 10 ,25 28 5, 02 7, 52 1, 02 8 11 ,24 28 ,46 7 ,24 30 4.87 6,93 0,87 10 9,44 22 ,69 5,44 32 4,75 6,40 0,75 12 8 ,26 18, 82 4 ,26 34 4,64 5,93 0,64 14 7, 42 16,04 3, 42 36 4,55 5,51 0,55 16 6,80 13,95 2, 80 38 4,47 5, 12 0,47 18 6, 32 12, 31 2, 32 40 4,41 4,77 0,41 20 5,94 10,99 1,94 42 4,35 4,44 0,35... lên móng; - Chọn kết cấu móng; - Chọn chiều dày, chiều rộng móng - Xác định sức chịu tải của nền đất; - Xác định kích thước móng; - Kiểm tra kích thước móng; - Kiểm tra điều kiện chịu lực của nền đất: - Tính toán khối lượng cốt thép bố trí vào móng - Vẽ cấu tạo móng (với sự bố trí cốt thép trong móng) 3 Tính ổn định trưọt, lật - Phân tích các lực tác dụng lên móng thành hai nhóm: + Nhóm 1: Các thành phần. .. tường cừ kể từ mặt đất Hj được xác định theo công thức: H ,= H h+ l , 2 d Để xác định d, tiến hành tính toán theo các bước sau: - Xác định áp lực đất chủ động E^: + Biểu đồ áp lực hông được xác định theo biểu thức; 2 = 2 tp- 2 C; + Trong đó 2 (- là trị số không đổi theo chiều sâu: 2 , = 2c.tg(45° - cp /2) ; + Tại điểm A, 2, p = 0 ; Tại c , Áp lực đất chủ động = y.(Hi, + d).tg^(45° - (p /2) ; được tính... (p /2) ; được tính bằng diện tích biểu đồ áp lực hông chủ động phần dưcfng (+) - Xác định áp lực đâì bị động E^,: + Tại điểm B, áp lực đất bị động bằng: 2 h = 2c.tg(45° + (p /2) ; + Tại điểm c , áp lực đất bị động bằng: 2 b = y.d.tg^(45“ + (p /2) + 2c.tg(45° + ẹ /2 ) Áp lực đất bị động E(, được tính bằng diện tích biểu đồ áp lực bị động Từ kết quả tính toán, vẽ biểu đồ áp lực hông như hình II 17 - Xác định... sâu móng, kích thước móng: + Chọn chiều sâu móng (h); + X ác định sức chịu tải của nền đất theo công thức II 1; + Tính kích thước móng theo công thức II .2; + K iểm tra kích thước móng: 3 gf, = bgh = a^, + 2hn,.tga - K iểm tra điều kiện chịu lực của đất nền dưới móng theo công thức II.4; - Thiết k ế cấu tạo móng (vẽ hình chiếu đứng và hình chiếu bằng của móng với một tỉ lệ thích hợp); - Tính toán khối... Các bước tính toán như sau: - Quy đổi tải trọng phân bố đều q thành chiều cao cột đất tưcíng đương hj,: = — (với Y là khối lượng thể tích của lófp sét) Y - Xác định áp lực đất chủ động E^: + Áp lực hông của đất tại A: = y h s t g ^ ( 4 5 ° - c p / 2 ) - 2 c t g ( 4 5 ° - ( p / 2 ) ; + Áp lực hông của đất tại C: ơ ị' = Y(h, + H, + d) tg2(45“ - (p /2) - 2c.tg(45° - cp /2) ; Tổng áp lực đất chủ động Ey... tường AB thành cột đất tương đương trong đoạn BD; 55 - Sử dụng công thức của trường hợp lưng tường nghiêng để tính và vẽ áp lực hông của đất do thành phần 2 (p gây ra trong đoạn BC; - Tính và vẽ áp lực hông do thành phần 2 ( gây ra; - Tính áp lực hông của đất gây ra trên đoạn BC: 2 = 2 (p - 2 c; - Xác định phương, điểm đật của áp lực chủ động tác dụng lên đoạn tường BC 2 Thiết kê móng dưới tường... 0 ỉ 1 2 49 - Ghi các trị số 0 lên các mắt lưới, nối các điểm có cùng 0 Đường chính là đường biên vùng biến dạng dẻo 2 Thiết k ế móng - Chọn độ sâu đặt móng h; - Tính chiều rộng móng b theo biểu thức II.5; - Kiểm tra kích thước móng theo biểu thức II.6 ; - Kiểm tra điều kiện chịu lực của nền đất; - Tính toán khối lượng cốt thép bố trí vào móng - Vẽ cấu tạo móng (với sự bố trí cốt thép trong móng) 3... 2j.: + Áp lực chủ động của đất trong lớp cát: Do lớp cát nằm dưới mực niớc ngầm nên áp lực tác dụng lên tưòíng gồm 2 phần, phần áp lực của nước diới đất (E^y| - tính bằng diện tích biểu đồ áp lực nước, Ỵnc-Z) và phần áp lực (ất tính theo ứng suất hiệu quả (E , , 2 - tính theo khối lượng thể tích đẩy nổi, - Xác định các thành phần áp lực bị động, bao gồm: + E(, là phần áp lực đất bị động tính theo khối... tg^(45° + ọ /2) : là phần áp lực nước: E^ , 2 = ; - Xác định điểm đặt của các lực; - Tiến hành cân bằng mômen các lực đối với điểm D, từ đó xác địih được hj 2 Kiểm tra điều kiện ổn định thấm của nền đất đáy h ổ móng Nền đất đáy hố móng được coi là ổn định thấm nếu hệ số ổn định th;m lớn hơn hộ số ổn định thấm cho phép: K ,h = ^ ỉ[ K ,^ ] = l.5 Để xác định K,h, thực hiện tính theo các bước sau: 62 - T in