Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất

Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất Báo cáo đồ án nền móng Thống kê địa chất

MỤC LỤC BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO PHẦN A: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế móng có số lượng hố khoan nhiều số lượng mẫu đất lớp đất lớn Vấn đề đặt lớp đất ta phải chọn tiêu đại diện cho Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào quan sát thay đổi màu sắc, độ mịn hạt mà ta phân chia thành lớp đất Vì việc thống kê số liệu thí nghiệm nhằm tìm giá trị có tính đại diện với độ tin cậy định cho đơn nguyên đất nền, phân chia hợp lí đơn nguyên địa chất dựa theo hệ số biến động số hạng tập hợp thống kê quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng công trình sau I/- LÝ THUYẾT THỐNG KÊ LÝ THUYẾT PHÂN PHỐI CHUẨN (PHÂN PHỐI GAUSS) TCVN 9362-2012 dùng phân phối Gauss để thống kê địa chất, tức mẫu thông kê phải mẫu có phân phối chuẩn (phân phối Gauss), với tập hợp cần phải kiểm định giả định phân phối tập hợp phân phối chuẩn Thông thường kiểm tra qua phân bố sai số (dùng tần số chuẩn đồ với mẫu cỡ lớn, mẫu cỡ nhỏ có độ lệch nhiều so với phân phối chuẩn) Theo định luật giới hạn trung tâm, với cỡ mẫu đủ lớn (n>30), trung bình mẫu có phân bố xấp xỉ phân bố chuẩn, bất chấp phân bố tập hợp − Đại lượng ngẫu nhiên X gọi có phân phối chuẩn hàm mật độ X có dạng: f ( x) = Trong đó: e σ 2π − ( x−µ ) 2σ , σ >0 (1.1) µ – trị số trung bình – độ lệch chuẩn − Trong trường hợp ta ký hiệu: X : N (µ ,σ ) − − µ σ2 Ta có E(X) = , D(X) = Đường cong f(x) có dạng parabol đối xứng qua x= µ SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Hình 1.1: đường cong phân phối chuẩn Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG − − GVHD: HOÀNG THẾ THAO X : N (0,1) Đại lượng ngẫu nhiên gọi có phân phối chuẩn chuẩn tắc Nếu X có phân phối chẩn chuẩn tắc hàm mật độ X là: − x2 f ( x) = e 2π (1.2) gọi hàm mật độ Gauss Hàm mật độ Gauss hàm chẵn, ta có: max f ( x ) = f ( ) = = 0.3989 2π (1.3) +∞ ∫ f ( x ) dx = ∫0 f ( x ) dx =0.5 −∞ X : N (µ ,σ ) Y= − Nếu (1.4) X −µ : N (0,1) σ PHÂN CHIA ĐƠN NGUYÊN ĐỊA CHẤT 2.1 Hệ số biến động ν − Ta dựa vào hệ số biến động − Theo TCVN 9362 – 2012, hệ số biến động ν= phân chia đơn nguyên ν σ Atc có dạng sau: (1.5) − Trong giá trị trung bình đặc trưng: n A = Atc = × ∑ Ai n i =1 − Và độ lệch toàn phương trung bình: n σ= A − A ∑ i n −1 ( (1.6) ) (1.7) Với: Ai – giá trị riêng đặc trưng từ thí nghiệm riêng n – số lần thí nghiệm 2.2 Quy tắc loại trừ sai số − Trong tập hợp mẫu lớp đất có hệ số biến động − phải loại trừ số liệu có sai số lớn Trong [ν]: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng QPXD 45 – 78 tuỳ thuộc vào ν ≤ [ν ] đạt ngược lại ta loại đặc trưng SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO Bảng I.1: Hệ số biến động lớn Đặc trưng đất Tỷ trọng hạt Trọng lượng riêng Độ ẩm tự nhiên Giới hạn Atterberg Module biến dạng Chỉ tiêu sức chống cắt Cường độ nén trục − Hệ số biến động [ν] 0.01 0.05 0.15 0.15 0.30 0.30 0.40 Kiểm tra thống kê, loại trừ số lớn Ai theo công thức sau A − A i ≥ ν 'σ CM (1.8) Trong ước lượng độ lệch: σ CM = 1n A − A ∑ n1 i ( ) (1.9) n ≥ 25 lấy Bảng I.2: Hệ số phụ thuộc vào số lượng mẫu n 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ν' 2,07 2,18 2,27 2,35 2,41 2,47 2,52 2,56 2,6 2,64 2,67 2,7 2,73 2,75 2,78 n 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 ν' 2,8 2,82 2,84 2,86 2,88 2,9 2,91 2,93 2,94 2,96 2,97 2,98 3,0 3,01 3,02 n 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 36 ν' 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,1 3,11 3,12 3,13 3,14 3,14 3,15 3,03 2.3 Đặc trưng tiêu chuẩn tính toán đất: 2.3.1 − Đặc trưng tiêu chuẩn: Các thông số tính chất học đất dùng để xác định sức chịu tải biến dạng đặc trưng độ bền biến dạng đất (góc ma sát ϕ, lực dính đơn vị C mô đun biến dạng đất E, cường độ cực hạn nén trục đá − cứng Rn ) Trong trường hợp cá biệt thiết kế không dựa đặc trưng độ bền biến dạng đất cho phép dùng thông số khác đặc trưng cho tác dụng qua lại − móng với đất xác định thực nghiệm (hệ số cứng nền, ) Trị tiêu chuẩn đặc trưng đất cần xác định sở thí nghiệm trực tiếp làm trường phòng thí nghiệm đất có kết cấu tự nhiên đất có nguồn gốc nhân tạo đất mượn SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO − Trị tiêu chuẩn tất đặc trưng đất (trừ lực dính đơn vị góc ma sát trong) − trị trung bình cộng kết thí nghiệm riêng rẽ Trị tiêu chuẩn Atc đặc trưng đất theo kết thí nghiệm trực tiếp phòng trường xác định theo công thức: n A = × ∑ Ai n i=1 tc Trong đó: (1.10) Ai – trị số riêng biệt đặc trưng; n – số lần thí nghiệm đặc trưng − Việc xử lý kết thí nghiệm cắt phòng nhằm xác định trị tiêu chuẩn lực dính đơn vị ctc góc ma sát ϕ tc tiến hành cách tính toán theo phương pháp bình phương nhỏ phụ thuộc tuyến tính toàn tổng hợp đại lượng thí nghiệm τ đơn nguyên địa chất công trình: τ = p × tgϕ + c Trong đó: (1.11) τ sức chống cắt mẫu đất; p áp lực pháp tuyến truyền lên mẫu đất − Trị tiêu chuẩn ctc tg ϕtc tính toán theo công thức: c tc = n n n 1 n  τ σ − σ  ∑ i ∑ i ∑ i ∑τ iσ i ÷ ∆  i =1 i =1 i =1 i =1  tgϕ tc = Trong n n 1 n  n τ σ − τ  ∑ i i ∑ i ∑σ i ÷ ∆  i =1 i =1 i =1  (1.12) (1.13) đó:  n  ∆ = n∑ σ −  ∑σ i ÷ i =1  i =1  n i (1.14) Với n số lần thí nghiệm đại lượng τ 2.3.2 − Đặc trưng tính toán: Trong trường hợp, tính phải dùng trị tính toán đặc trưng đất A tt, xác định theo công thức: Atc A = kd tt Trong đó: (1.15) Atc trị tiêu chuẩn đặc trưng xét quy định kd hệ số an toàn đất SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG − GVHD: HOÀNG THẾ THAO Khi tìm trị tính toán đặc trưng độ bền (lực dính đơn vị c, góc ma sát ϕ đất cường độ giới hạn nén trục Rn đá cứng) khối lượng thể tích γ hệ số an toàn đất k d dùng để tính theo sức chịu tải theo biến dạng quy định tùy thuộc vào thay đổi đặc trưng ấy, số lần thí nghiệm trị xác − suất tin cậy α Đối với đặc trưng độ bền đất c, ϕ, Rn γ hệ số an toàn đất kd xác định sau: (Đối với đặc trưng khác đất cho phép lấy k d =1, tức trị tính toán trị tiêu chuẩn) kd = 1± ρ (1.16)  + Chú thích: Trong công thức dấu trước đại lượng + tính toán hay móng ρ số độ xác đánh giá trị trung bình đặc trưng đất quy định theo ρ chọn cho đảm bảo độ tin cậy lớn sau: Đối với c tgϕ: ρ= ( n ∑ A −A n i =1 i ) (1.17) Đối với Rn γ: ρ= − tα ×ν n (1.18) Khi tìm giá trị tính toán c, ϕ dùng tổng số lần thí nghiệm τ làm n Trong đó: tα hệ số lấy theo Bảng A.1 Phụ lục A tiêu chuẩn tùy thuộc vào xác suất tin cậy α số bậc tự (n-1) xác định trị tính toán Rn , γ (n - 2) thiết lập trị tính toán c ϕ − Xác suất tin cậy α trị tính toán đặc trưng đất lấy bằng: α = 0,95 tính theo sức chịu tải (tính theo TTGH I) α = 0,85 tính theo biến dạng (tính theo TTGH II) − Độ tin cậy α để tính cầu cống lấy theo dẫn 15.3 TCVN 9362:2012, cụ thể: α = 0,98 tính theo sức chịu tải (tính theo TTGH I) α = 0,9 tính theo biến dạng (tính theo TTGH II) SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO Đối với công trình cấp I cho phép dùng xác suất tin cậy lớn không 0,99 để xác định trị tính toán đặc trưng đất − + σ sai số toàn phương trung bình đặc trưng Sai số toàn phương trung bình σ tính toán theo công thức: Đối với c ϕ n σ c = στ × ∑σ i ; ∆ i =1 σ tgϕ = σ τ × (1.19) n ∆ (1.20) Trong đó: n στ = × ∑ ( pi × tgϕ tc + c tc − τ i ) n − i =1 + (1.21) Đối với Rn: σR = + 2 n R tc − Ri ) ( ∑ n − i =1 (1.22) Đối với γ: σγ = n tc γ −γi ) ( ∑ n − i =1 (1.23) Bảng I.3 - Hệ số tα dùng để xác định số độ xác trị trung bình đặc trưng đất Hệ số tα ứng với xác suất tin cậy α Số bậc tự (n -1) Rn γ, 0,85 0,9 0,95 0,98 0,99 1,34 1,25 1,19 1,16 1,13 1,12 1,11 1,10 1,10 1,09 1,89 1,64 1,53 1,48 1,44 1,41 1,40 1,38 1,37 1,36 2,92 2,35 2,13 2,01 1,94 1,90 1,86 1,83 1,81 1,80 4,87 3,45 3,02 2,74 2,63 2,54 2,49 2,44 2,40 2,36 6,96 4,54 3,75 3,36 3,14 3,00 2,90 2,82 2,76 2,72 (n - 2) c ϕ 10 11 SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO 2.3.3 − 12 1,08 1,36 1,78 2,33 2,68 13 1,08 1,35 1,77 2,30 2,65 14 1,08 1,34 1,76 2,28 2,62 15 1,07 1,34 1,75 2,27 2,60 16 1,07 1,34 1,75 2,26 2,58 17 1,07 1,33 1,74 2,25 2,57 18 1,07 1,33 1,73 2,24 2,55 19 1,07 1,33 1,73 2,23 2,54 20 1,06 1,32 1,72 2,22 2,53 25 1,06 1,32 1,71 2,19 2,49 30 1,05 1,31 1,70 2,17 2,46 40 1,05 1,30 1,68 2,14 2,42 60 1,05 1,30 1,67 2,12 2,39 Một số vấn đề cần lưu ý Các đặc trưng tính toán theo TTGH I TTGH II có giá trị nằm khoảng Tùy − theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) dấu (-) để đảm bảo an toàn Khi tính toán theo cường độ ổn định ta lấy đặc trưng tính toán TTGH I − (nằm khoảng lớn α = 0.95) Khi tính toán theo biến dạng ta lấy đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm − khoảng nhỏ α = 0.85) Khi tính toán thống kê, số mẫu n ≥ thống kê trạng thái giới hạn Nếu n[...]... hàm thống kê LINEST LỚP 3 Kết quả hàm thống kê LINEST tanφtc 0.247 SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 30.575 ctc Trang 25 G BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO σtgφ 0.016 4.246 0.948 254.618 12238.878 6.933 14.000 672.946 σc Kiểm tra thống kê νtgφ νc [ν] Ghi chú Giá trị tiêu chuẩn tgφtc 0.063 0.139 0.3 Tập hợp mẫu thỏa ν < [ν] 0.247 φtc 13.890 ctc 30.58 KN/m2 Bảng 3.5 – Giá trị tính toán... hàm thống kê LINEST LỚP Kết quả hàm thống kê LINEST tanφtc σtgφ 6 0.472 10.108 0.010 2.756 0.978 2198.348 144663.317 8.112 50.000 3290.273 SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 ctc σc Trang 34 BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO Kiểm tra thống kê Giá trị tiêu chuẩn 0.021 νtgφ 0.273 νc tgφtc 0.3 [ν] φtc Ghi chú Tập hợp mẫu thỏa ν < [ν] 0.472 25.260 ctc 10.11 KN/m2 Bảng 4.5 – Giá trị tính toán... 2 HK6 - 24 300 139.9 300 400 171.3 400 Bảng 4.3 – Kết quả hàm thống kê LINEST LỚP 5 τ (kN/m2) 83.0 122.0 146.9 176.9 Kết quả hàm thống kê LINEST tanφtc σtgφ 0.300 0.013 SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 54.450 3.672 ctc σc Trang 28 G BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO 0.988 500.250 8994.001 4.240 6.000 107.874 Kiểm tra thống kê Giá trị tiêu chuẩn 0.045 νtgφ 0.067 νc tgφtc 0.3 [ν] φtc Ghi... 0.001 0.85 1.08 0.047 0.014 20.25 16.92 10.59 26.72 19.21 20.44 17.15 10.73 26.76 19.76 Thống kê lực dính đơn vị c (kG/cm2) và góc ma sát trong φ (độ): SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang 33 G BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO Sử dụng hàm LINEST trong phần mềm MICROSOFT EXCEL để hỗ trợ tính toán thống kê các giá trị lực dính c và góc ma sát φ Bảng 5.2 – Kết quả thí nghiệm c và φ của lớp... quả hàm thống kê LINEST LỚP Kết quả hàm thống kê LINEST tanφtc σtgφ 2 2.2.2 Biểu τ (kN/m2) 52.4 98.7 132.6 183.6 54.5 103.2 154.3 191.8 55.1 108.6 140.3 197.9 61.4 92.3 145.5 188.7 56.5 104.0 148.4 198.4 63.1 99.5 162.3 202.8 57.7 98.2 144.6 196.3 0.443 10.767 0.008 2.079 0.983 3411.625 147443.802 6.574 58.000 2506.647 ctc σc đồ SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang 19 BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 2.2.3... 0.05 Kiểm tra thống kê σGs νGs [ν] Ghi chú 0.058 0.002 0.01 e) Tập hợp mẫu thỏa ν < [ν] ộ ẩm W SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang 24 Đ BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG STT 1 2 3 4 GVHD: HOÀNG THẾ THAO Ký hiệu mẫu HK6-19 HK6-20 HK6-21 HK6-22 Tổng Trung bình W (%) (Wtb – Wi)2 |Wtb – Wi| 27.64 26.1 30.46 31.68 115.88 28.97 1.7689 8.2369 2.2201 7.3441 19.5700 1.33 2.87 1.49 2.71 Kiểm tra thống kê Ghi chú σw... 81302103 Trang 23 b) D BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Trung bình GVHD: HOÀNG THẾ THAO 14.90 Kiểm tra thống kê σγ νγ [ν] Ghi chú 0.497 0.033 0.05 Tập hợp mẫu thỏa ν < [ν] c) D ung trọng đẩy nổi γs STT 1 2 3 4 Ký hiệu mẫu HK6-19 HK6-20 HK6-21 HK6-22 Tổng Trung bình γs (kN/m3) (γtb -γi)2 |γtb -γi| 9.6 9.8 9.2 9.1 37.70 9.43 0.0306 0.1406 0.0506 0.1056 0.3275 0.18 0.38 0.23 0.32 Kiểm tra thống kê σγ νγ [ν] Ghi chú... Thống kê dung trọng đất, tỷ trọng hạt và độ ẩm Bảng 4.1 – Kết quả thí nghiệm lớp 5 STT Ký hiệu mẫu 1 2 HK6-23 HK6-24 Dung trọng ướt γw (KN/m3) 20.4 20.5 Dung trọng khô γd (KN/m3) 16.9 17.2 SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Dung trọng đẩy nổi γs (KN/m3) 10.7 10.9 Tỷ trọng hạt GS (KN/m3) Độ ẩm W % 27.3 27.3 20.65 19.31 Trang 26 BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO 4.1.1 Kiểm a) tra thống kê. .. nội ma sát tiêu chuẩn ϕtc Lực dính tiêu chuẩn ctc HK6-38 100 200 300 400 75.7 109.7 146.2 186.4 20°14' 37.4 KN/m2 Bảng 6.3 – Kết quả hàm thống kê LINEST SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang 35 BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG LỚP GVHD: HOÀNG THẾ THAO Kết quả hàm thống kê LINEST tanϕtc σtgφ 7A SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 0.3686 0.0098 0.9986 1403.3 6793.3 37.35 2.6947 2.2002 2 9.682 ctc σc Trang... SVTH: Trần Nhật Linh – MSSV: 81302103 Trang 32 Đ BÁO CÁO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: HOÀNG THẾ THAO Kiểm tra thống kê Ghi chú σw νw [ν] 5.1.2 0.909 0.047 0.15 Tập hợp mẫu thỏa ν < [ν] iá trị tiêu chuẩn Dung trọng ướt γw (KN/m3) Dung trọng khô γd (KN/m3) Dung trọng đẩy nổi γs (KN/m3) Tỷ trọng hạt Gs (KN/m3) Độ ẩm W % 20.35 17.04 10.66 26.74 19.49 5.1.3 Giá trị tính toán theo TTGH I Các giá trị tt Amax α tα ν ρ