Đồ án nền móng Đệm Cát

Móng nông gia cố đệm cát: I.Tài liệu thiết kế: I.1 Tài liệu công trình: Tên công trình: Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp tường chịu lực Tải trọng tính toán Tải trọng tính toán chân công trình cốt mặt đất Cột C1: N ott 50T ; M ott 2Tm; Qott 1T Tường T2: Tải trọng tiêu chuẩn: N otc N ott n M otc M ott n Qotc Qott n (n: hệ số vượt = 1,1 đến 1,2; lấy 1,15) N otc 50 43,5T / m M otc 1,74Tm Qotc 0,87T 1,15 1,15 1,15 5000 4500 I.2 Tài liệu địa chất công trình: Phương pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm phòng Thí nghiệm trường: CPT; SPT Khu vực xây dựng, đất gồm lớp có chiều dày không đổi Lớp 1: Số hiệu 200 dày h1= 4,5m Lớp 2: Số hiệu 400 dày h2= 5,0m Lớp 3: Số hiệu 100 dày Mực nước ngầm độ sâu 10 m Tương tự ví dụ ta có trụ địa chất sau: Cát pha dẻo 200 Sét pha Nửa cứng 400 Cát thô Chặt vừa 100 Cát pha, dẻo : =1,8T/m3 ; =2,68 ; = 100 ; c =0,8 T/m2, B = 0,77; e =0,913 ; qc = 40 T/m2; N60=3; Eo = 200T/m2 Sét pha,nửa cứng : =1,88T/m3 ; =2,71 ; = 170 ; c =2,8 T/m2, B = 0,19; e =0,845 ; qc = 200 T/m2 ; N60=16; Eo=1200T/m2 Cát thô, chặt vừa: =1,89T/m3; =2,63 ; = 330 e =0,67; E0 = 1560T / m ; qc = 780 T/m2; N60=17 21 Nhận xét: lớp đất yếu dày, lớp đất tốt dần 1.3 Tiêu chuẩn xây dựng Độ lún cho phép S gh 8cm Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng công nghiệp: khung thép bê tông cốt thép: 0,2% II.Phương án móng: - Tải trọng công trình không lớn - Lớp đất yếu dày, chọn giải pháp thay phần lớp đất yếu lớp đệm cát - Móng BTCT: Móng đơn cột Móng băng tường - Tường ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng, dầm móng để đỡ III Vật liệumóng, giằng, đệm cát - Bê tông 200#: Rn 90kG / cm2 ; Rk 7,5kG / cm - Thép: 10 AII: Ra Ra' 2800kg / cm2 10 AI: Ra Ra' 2300kg / cm - Bê tông lót: 100#, dày 10cm - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm - Đệm cát: + Vật liệu làm đệm: Cát to cát trung, cát phải thỏa mãn số đ/k sau: Đối với cát vàng, hàm lượng SiO2 không nên nhỏ 70% hàm lượng hữu không vượt 5% Hàm lượng mica nên nhỏ 1,5% cỡ hạt có d>0,25mm chiếm 50%, cấp phối rải d =5ữ0,25mm Sơ đồ tính toán đệm cát: tc No tc Mo tc Qo b + Đặc trưng đệm cát: Chọn 1,85T / m * Góc mở đệm thay đổi khoảng từ 30o đến góc ma sát đệm cát 22 Ta lấy 30o *Góc mái hố móng : Tuỳ thuộc vào tính chất lớp đất đào hố móng biện pháp chống đỡ thành hố đào Nếu không dùng biện pháp chống đỡ thành hố móng tính toán tham khảo phần mái đất Cơ học đất Chiều dày đệm cát hđ=2,0m Tính chất học đệm cát: Chọn sức kháng xuyên q c 800T / m tra bảng sách đất có: 30 o (ở chọn 30 o ) E o q c 2.800 1600T / m ( chọn cát chặt vừa) (Lấy chiều dày đệm cát lớn để viết chung biện pháp gia cố cho móng) IV Chọn chiều sâu chôn móng: hm: tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp bê tông lót móng) lớp đất yếu dày 4,5m ta chọn hm=1,0m A.Thiết kế móng M1 ( Móng cột C1) (Móng đơn: làm cho móng M1; Móng T2; làm tương tự.) Giả thiết móng có kích thước: b =1,2m; l = .b; đó: = 1+e ữ 1+2e; e: độ lệch tâm e M ; N M M o Q.hm 1.1 3Tm e M 0,06 N 50 Chọn khoảng từ:1+e=1,06 đến 1+2.e=1,12 = 1,12; l = .b = 1,12 1,2m 1,4 m Chọn l=1,4m Sơ chọn kích thước móng M1: l b=1,4 1,2m A.I áp lực tiếp xúc đáy móng: 1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: N otc 43,5 tb.hm 2.1 25,9 28T / m F 1,2.1,4 tc M o Qotc hm (1,74 0,87.1).6 p max p 28 28 6,65 34,65T / m 2 W 1,2.1,4 tc tc M Qo hm (2 0,87.1).6 p p o 28 28 6,65 21,35t / m 2 W 1,2.1,4 p 2, áp lực gây lún: p gl p hm 28 1,8.1 28 1,8 26,2T / m 3, Do tải trọng tính toán không kể trọng lượng thân móng lớp phủ gây ra: 23 po o p max o p N ott 50 29,76T / m F 1,2.1,4 M tt Qott hm (2 1.1).6 po o 29,8 29,8 7,65 37,45T / m W 1,2.1,4 M tt Qott hm (2 1.1).6 po o 29,8 29,8 7,65 22,15T / m 2 W 1,2.1,4 A.2 Kiểm tra kích thước đáy móng: 1, Kiểm tra sức chịu tải nền: - Tại đáy móng: Điều kiện kiểm tra: pR Gần coi tải thẳng đứng ( tức ) Sức chịu tải tính theo công thức Terzaghi: Pgh 0,5.S b.N S q q.N q Sc c.N c Trong đó: S 0,2 b 1,2 0,2 0,17 0,83 l 1,4 tc No tc tc Qo Mo 0.000 b 1,2 0,2 0,17 1,17 l 1,4 2000 33o tra bảng sách đất: N 34,8 ; N q 26,1; N c 38,7 Cát pha dẻo 200 -1.000 1200 S c 0,2 1000 Sq Đệm cát Pgh 0,5.0,83.1,85.1,2.34,8 1.1,8.1.26,1 1400 1500 32,06 47 79,06T / m Pgh 79,06 31,62T / m R ; Fs 2,5 ; R Fs 2,5 Cát pha dẻo 200 Sét pha Nửa cứng 400 p 28T / m R 31,62T / m 2 pmax 34,65T / m 1,2.R 1,2.31,62T / m 37,94T / m - Tại đáy lớp đệm: chọn đệm dày 2m Xác định kích thước móng khối quy ước: bqu b 2.hd tg 1,2 2.2.tg 30 o 1,2 2.2.0,5774 3,5m l qu l 2.hd tg 1,2 2.2.tg 30 o 1,4 2.2.0,5774 3,7 m hqu 3m Xác định ứ/ suất đáy đệm cát: (tại điểm M): M btM zM 24 btM ứng suất thân M zM ứng suất tải trọng gây M btM 1hm d hd 1,8.1 1,85.2 1,8 3,7 5,5T / m l z zM k o ( p tt hm ) ; k o ; b b l 1,4 z 1,17 ; 1,7 b 1,2 b 1,2 Nội suy ta có: k o 0,165 zM 0,165.( 28 1,8.1) 0,165.26,2 4,32T / m M 5,5 4,32 9,82T / m Xác định cường độ đất đáy đệm cát- gần xác định theo công thức: Pgh 0,5.S bqu N S q q.N q S c c.N c Trong đó: S 0,2 bqu l qu 0,2 3,5 0,19 0,81 ; 3,7 Sq S c 0,2 10 o bqu l qu 0,2 3,5 0,19 1,19 3,7 tra bảng sách đất: N ; N q 2,49 ; N c 8,45 q hm d hd 1,8.1 1,85.2 5,5T / m Pgh 0,5.0,81.1,8.3,5.1 1.5,5.1.2,49 1,19.0,8.8,45 2,55 13,7 8,04 24,29T / m R Pgh Fs ; Fs ; R 24,29 12,14T / m 2 p 9,82T / m R 12,14T / m 2 Kiểm tra biến dạng nền: Dùng phương pháp cộng lún lớp để tính độ lún tuyệt đối móng n Với đất có kết nén ép i n Với đất có không kết nén ép n e1i e2i hi i 1 e1i - Đất dính: S Si - Đất rời: h S i i zigl i Eoi Chia lớp đất đáy móng phạm vi chiều dày nén lún thành lớp phân tố b có chiều dày hi ; móng có b=1,2m ta chia lớp đất dày 0,3m 25 tt No bti i ( hm zi ) 200 -1.0 Đệm cát Vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm: 1500 zi ko p Cát pha dẻo 200 Kết tính toán ứng suất trình bày bảng sau: 2,355T/m2 2,805T/m2 3,36T/m2 3,915T/m2 4,47T/m2 5,025T/m2 5,395T/m2 5,935T/m2 6,475T/m2 6,793T/m2 10 7,333T/m2 11 7,873T/m2 12 8,413T/m2 13 Lớp (đệm cát) I Điểm tính zi (m) bt (T / m ) 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,0 10 11 12 13 14 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 5000 1559 Cát thô Chặt vừa 100 19,23T/m2 13,78T/m2 7,13T/m2 5,33T/m2 4,38T/m2 3,56T/m2 2,74T/m2 2,34T/m2 1,89T/m2 1,65T/m2 1,38T/m2 1,20T/m2 14 bt 400 24,56T/m2 9,77T/m2 8,953T/m2 Sét pha Nửa cứng 26,2T/m2 1,8T/m2 300 300 300 300 300 300 2000 Vẽ biểu đồ áp lực thân: Cát pha dẻo Z z b 0,25 0,5 0,75 1,25 1,5 1,67 ko zi k o p 1,8 2,355 2,805 3,36 3,915 4,47 5,025 5,395 l b 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 0,9373 0,735 0,526 0,373 0,272 0,2034 0,167 26,2 24,56 19,23 13,78 9,77 7,13 5,33 4,38 5,935 6,475 6,793 7,333 7,873 8,413 8,953 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,92 2,17 2,42 2,67 2,92 3,17 3,42 0,136 0,1047 0,0893 0,0722 0,0629 0,0525 0,046 3,56 2,74 2,34 1,89 1,65 1,38 1,20 Tính độ lún: a, Xác định chiều sâu vùng chịu nén: chiều sâu z = 3,8m ( ứng với điểm 13) ứng suất thân: bt13 8,413T / m ứng suất phụ thêm: z13 1,38T / m 26 200 0.000 300 300 300 300 300 300 300 p gl 26,2T / m 1000 áp lực gây lún trung bình đáy móng: tt Mo tt Qo thoả mãn điều kiện: z bt Vậy ta lấy chiều sâu vùng chịu nén H c 3,8m b, Tính độ lún: Lớp đệm: đất cát: n h S i i zi ; i Eoi Lớp 1: đất dính n n e e S Si 1i 2i hi i i 1 e1i 0,8 e1i ; e2i hệ số rỗng đất ứng với p1i ; p2i p1i bt (i 1) bti ; p2i p1i zi ; zi z (i 1) zi hi chiều dày tầng đất thứ: i Kết tính toán trình bày bảng sau: Tầng hi (m) zi 25,38 21,90 16,50 11,78 8,45 6,23 4,86 0,3 0,2 Eo Si (m) 1600 - 0,0038 0,0032 0,0025 0,0018 0,0012 0,0009 0,0005 S1= 0,014m Tầng hi (m) p1i 10 11 12 13 14 0,3 - 5,935 6,475 6,793 7,333 7,873 8,413 8,953 zi 3,90 3,15 2,54 2,12 1,77 1,52 1,29 p2i p1i zi 9,835 9,625 9,333 9,453 9,643 9,930 10,243 e1i e2i Si (m) 0,789 0,760 0,755 0,732 0,710 0,700 0,695 0,775 0,751 0,749 0,728 0,707 0,698 0,694 0,0023 0,0015 0,0010 0,0007 0,0005 0,0004 0,0002 S2= 0,0066m S=S1+S2 =0,014+0,0066=0,021 2cm < S 8cm A.3.Tính toán chiều cao cốt thép móng: tương tự móng nông thiên nhiên 27 ... =5ữ0,25mm Sơ đồ tính toán đệm cát: tc No tc Mo tc Qo b + Đặc trưng đệm cát: Chọn 1,85T / m * Góc mở đệm thay đổi khoảng từ 30o đến góc ma sát đệm cát 22 Ta lấy 30o *Góc mái hố móng : Tuỳ... lót: 100#, dày 10cm - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm - Đệm cát: + Vật liệu làm đệm: Cát to cát trung, cát phải thỏa mãn số đ/k sau: Đối với cát vàng, hàm lượng SiO2 không nên nhỏ 70% hàm... phần lớp đất yếu lớp đệm cát - Móng BTCT: Móng đơn cột Móng băng tường - Tường ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng, dầm móng để đỡ III Vật liệumóng, giằng, đệm cát - Bê tông 200#: Rn 90kG /