CHỈ DẪN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH

VIỆN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NẾN VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM MANG TÊN N.M GHÉC XÊ VA N ố P CHỈ DẪN THIẾT KÊ NÊN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH (Tài bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NÔI -2011 LỜI NÓI ĐẦU Cuốn "Chi d ẫ n t h iế t k ế n ề n n h c ô n g t r ì n h ’ đưỢc p h t triển sở chương "Nền nhà công tr in h ” tiêu chuẩn C H uU II.15-74 có nêu nhữ n g hướng dẫn đ ể chi tiết hóa n h ữ n g tiêu chuẩn m ặt: tên đ ấ t phương ph p xác đ ịnh g iá trị đặc trưng đất; nguyên tắc thiết k ế d ự báo hiến đổi m ức nước ngầm ; vấn đề độ sâ u đ ặ t móng; vấn đề tín h theo biến d n g theo khả n ăn g chịu tải; nh ữ n g đặc điểm thiết k ế nhà công trin h xây loại đ ấ t địa phư ơng củng n h vùng động đ ấ t v ù n g k h a i thác mỏ N goài n h ữ n g hướng dẫn kèm theo th í d ụ tín h toán theo m ặ t nêu chương tiêu chuản này, trừ n h ữ n g vấn đề có liên q u a n đến đặc điểm thiết k ế cột điện, cầu cống C hỉ d ẫ n soạn thảo Viện Nghiên cứu công trinh ngầm (thuộc U B K T C B N N Liên Xô - Gasstrối), với tham gia của: Viện thiết k ế M óng thuộc Bộ Lắp ráp chuyên dụng (Minspetstrôi) Liên X ô - đả m nhận p h ầ n tư liệu tín h toán khả chịu tải lú n m óng với tài liệu đặc trưng đất; Viện N ghiên cứu niìMHHC (thuộc Gasstrôi) đảm n h ậ n p h ầ n d ự báo nước ngẩm; Học viện Xây dựng Dneprôpêtrôpsk (J-IHCH) thuộc Bộ Đ ại học Cộng hòữ Ucraina - chịu trách n hiệm p h ầ n đặc điểm thiết k ẽ ưùng đăt êluưi C hỉ d ẫ n biên soạn chủ biên của: Giáo sư, Tiến sĩ Khoa học Kỹ th u ậ t X orottran E.A, phó Tiến sĩ M ikheev Y.V; E phrêm ov M.G, V rônxki A v Các đoạn văn C H un.ỉIJ5-74 dùng đãy lùi vào m ột khoảng so VỚI đoạn khác công thức, điều, bảng, hỉnh vẽ có hai ký hiệu số: đầu theo dẫn, sau theo CHuĩI Trong trường hợp dùng lời văn p h ụ lục CHuĩI th i kèm với s ố hiệu ghi ngoặc đơn, có s ố p h ụ lục N ếu đoạn văn CHiiỉI có ghi theo điểm C H uĩỉ thi đoạn văn g iữ nguyền ký hiệu s ố theo CHuU đ ế tiện sử dụng, ngoặc đơn g h i kèm s ố theo dẫn H y vọng Chỉ dẫn tài liệu hữu ích phục vụ cho quan thiết kế, khảo sát xăy dựng nhà công trình công nghiệp, nhà ởy nhà công cộng Phẩn QUY ĐỊNH CHUNG 1.1 Chỉ dẫn soạn nhằm phát triển chương 'Tiêu chuẩn thiết k ế nhà vù còiiỵ írình" - C H h ĩI.II-15-74, dùng để thiết kế nhà công trình công nghiệp, nhà ở, nhà công cộng thuộc tất lĩnh vực xâv dựng, có xây dựng thị nông nghiệp, công nghiệp giao thông vận tải c:hi dẫn không xét vấn đề thiết kế cột đường dây tải điện cao thế, ncn cẩu cống - ( ! ) - Tiẽu chuẩn phải tuân thủ thiết kế nhà công trình Chú thích: Trừ phẩn "Tên đất nén", tiêu chuẩn không dùng để thiết kế còng trình thùỵ lợi, cầu đường, sàn bay xây trẽn đất đóng băng vĩnh cửu, móng cọc, trụ sâu móng máy tải trọng dộng - 1.3 (1.2) - Nẻn nhà công trình phải thiết kế sở: a) Kết khảo sát địa chất công trình, địa chất thủy vãn vànhững số liệu điều kiện khí hậu vùng xây dựng; b) Kinh nghiệm xây nhà công trình điều kiện địa chất công trình tương tự; c) Những số liệu đặc trưng cho nhà còng trình định xây, kết cấu tải trọng tác dụng lên móng điều kiện sử dụng sau này; d) Điều kiện xây dựng địa phưcfiig; đ) So sánh tính kinh tế - kỹ thuật phương án giải pháp thiết kế để chọn giải pháp tối ưu, nhằm tận dụng dầy đủ đặc trưng biến dạng đặc trưng bền cứa đất tính chất lý cúa vật liệu làm móng (hoặc phần ngầm khác kết cấu), có kèm việc đánh giá giải pháp theo chi phí quy đồng -1.4 (1.3) - Nghiên cứu địa chất công trình đất nhà công trình phải tiến hành theo yêu cầu tiêu chuẩn quy phạm xây dựng, vể khảo sát xây dimg nghiên cứu đất cho xây dựng phải tính đến đặc điểm kết cấu đặc điểm sử dụng nhà công trình 1.5 Công tác khảo sát địa chất công trình địa chất thủy văn phải thực theo dúng yêu cầu tiêu chuẩn quv phạm sau; a) Nguyên tắc khảo sát cho xây dựng Hiện ban hành CH H n.II-9-78 (N.D) h) "Quy phạm vể kháo sái clio \ày dựng dỏ lliỊ nòng thỏii" Cíl 21 1-Ó2 \'à Quy pliạin vồ kháo sát cho xây dưnu cong nghiệp" CH 223- 62'''; c) Các tiêu chuẩn Nhà nước \'0 thử nghiệm đất: 5181-78 - Đất Phưcmg pháp xác định tý trọng phòng thí nghiệm 5182-78 - Đãì Phương pháp xác định dung trọno Irong phòng thí nghiệm 5180-75 - Đất Phương pháp xác định độ ám phòng thí nghiệm 12536-67 - Đất Phương pháp xác định thành phan hạt phòno thí Ii2liiệm 5183-77 - Đất Phương pháp xác định giới hạn lãn phòng thí ngliiệin 10650-72 - Than bùn Phưưiig pliáp xác định mức độ phân hủy 12248-66 - Đất Phương pháp xác dịnh sức chống cắt cúa đất loại cál loại sót Iion» diéu kiộn cố kết hoàn loàn phòng thí nghiệm 12374-77 - Đất Phương pháp thí nghiệm trời nén tải trọng tĩnh 17245-71 - Đất Phương pháp xác định sức chống nén tức thời trục troiig pliòiig ihí nghiệm 19912-74 - Đất Phirơng pháp thí nghiệm trời xuyên dộng 20069-74 - Đất Phương pháp ihí nghiêm trời xuyên lĩnh 20276-74 - Đất Phưcmg phap xác định môđun biến dạng Irò'i nén nj’aiig (proixióniót) 23161-78 - Đất Phươiig pháp xác dịnh đặc trưng lún ưcýt pliòiiii thí nghiệm 20522-75 - Đất Phương phápxử Iv Ihốiig kẽ kết CỊuả xác dinh dặc litnitỉ 1.6 Số liệu vể điều kiệii khí hàu vùng xây dựng phải lấy theo phạm vé khí liậu xây dựng clia \'ật lý cliỉdẫn quy 1.7 Đê có thẽ sử dụng nhữiiíí kinh nghiệm xây dỊmiĩ, thiêì kê nen phìti có nhữiig sỏ liệu \ ’ề: điều kiện địa chất cónu tiinh CLÌa vùng xây dựng, kết cấu nhà công trình định xây lái trọng, loại kích thước móng, áp lực tác dụng lên đâi liền, độ biến dạng cúa công irình quan trắc Những số liệu cho phép đánh giá dầy đủ điều kiện địa chất còiig trình cửa công tiinh định thiết kế, có đặc trưng đất cho phép chọn loại kíeh thước móng hợp lý nhất, chọn chiều sâu đặl mónơ v.v 1.8 Đế tính toán đưọc diéu kiện xây dựng địa phương, phải cỏ đáy đù số liệu khả nãng thi công tkm vị xây dựng, trang ihiết bị don \'ị ấy, điểu kiên khí hậu dự kiến thời kỳ ihi cõng nền, móng toàn giai doạii xây dựng cot khỏng Hiện dã ban hành CH-225 79 (N.D) Những sỏ liệu nàv giữ vai trò quvêì dịnh việc chọn kiểu móng (ví dụ cliọn I1CI1 thiên nhiên hay móng cọc), chiều sáu đặt móng, phương pháp gia cố v.v 1.9 ũ iái pháp kết cấu nhà công trình định thiết kế điểu kiện sử dụng sau nhữne điều cần tliiêì cho việc chọn kiểu móng tính toán ảnh hưởng kết càu bc-ii đến làm việc nen cần thiết cho hiệu chỉnh yêu cáu đũi với độ biến dạng clio phép v v 1.10 Việc so sánh tính kinh tế - kỹ thuật phương án giải pháp thiết kế ncn inóna cần thiếl dê cliọn dược giái pháp thiết kế tin cậy kinh tế nhất, trừ trường liọp sau phải hiệu chỉnh trình xây dựng với chi phí bổ sung kliôii2 thê’ tránh khỏi vê vật iư ihiếl bị ihời gian - 1.11 (1.4) Kết nghiên cứu địa chất công trình đất phải gồm số liệu cần cho việc giải vân đề - Chọn kiêu móng, xác định chiều sâu đặt móng kích thước móng có dự kiến đếii thiỉy đối có the xảy (trong trình xây dựng sử dụng) vé điéu kiện địa cliâì cõng trình địa chất thủy văn, kể tính chất dất - Chọn phương pháp tạo tính chất đất (trong trường hợp cần thiết) - Quy định dạng khối lượng biện pháp thi công - 1.12 ( 1.5) Không cho phép thiết kế ncn nhà còng trình mà - có khổng đầy đủ - địa chất công trình tương ứng để giải vấn đề nẽu điểu 1.11 ( 1.4) Chí dản 1.13 Kêì nghiên cứu địa chất công trình địa chất thủy văn trình bày báo cáo kỹ thuật khảo sát phải bao gồm: u) Những số liệu vể vị trí vùng dự kiến xây dựng, điều kiện khí hậu động đất vùng ấy, cóng tác nghiên cứu đất nước ngầm tiến hành trước đây; b)Những số liệu vể cấu tạo địa chất công trình thành phần thạch học lớp đất, tượng địa chất vật lý, địa cliất công trình tượng bất lợi khác quan trắc (cactơ, trượt lở, lún ướt trương nở đất, khai thác mỏ v.v c) Những số liệu điểu kiện địa chất thủy văn có nêu rõ độ cao xuất ổn định mực nước ngầm, biên độ dao động mực nước lưu lượng nước, quan hệ thủy lực tầng chứa nước với nước ngầm với dòng khối nước mặt nằm gần nhcĩt, độ ãn mòn nước vật liệu kết cấu móng; d) Những số liệu vể đất khu vực xây dựng gồm: thứ tự địa tầng lófp đất bị nén nển, hình dạng nằm lớp đất, kích thước chúng theo diện theo chicu sâu tuổi, nguồn gốc tên gọi, thành phần trạng thái dạng đất khác nhau; đặc trưng lý lớp đất phân chia Tùy thuộc vào dạng đất đá, đặc trimg lý cần phải xác định là: - Tỷ trọng, dung trọng độ ẩm tất dạng đất đá; - Hộ số rỗng đất đá; - TTiành phần hạt đất vụn iớn đất loại cát; - Chỉ số dẻo, độ sệt sức chống xuyên đơn vị đất loại sét; - Góc ma sát trong, lực dính đơn \'ị môđun biến dạng tất dạng đấit; - Hệ số thấm; - Hệ sô' cố kết đất loại sét no nước độ sệt I, > 0,5, đất than bùn biùn; - Sức chống nén tức thời trục, hệ số hóa mềm độ phong hóa đá; - Độ lún ướt tương đối, áp lực lún ướt ban đầu độ ẩm tới hạn ban đầu đối ' ới đất lún ướt; - Độ trương nở iưong đối, áp lực trương nở độ co ngót tuyến tính đối \ới clấi trương nở; - Hệ số phong hóa đất éluvi lớn; - Thành phần muối (định tính định lượng) đất nhiễm muối (muối hóas - Hàm lượng tàn tích thực vật đất không thuộc loại đá (mức độ than bùn Ịnóa) mức độ phân hủy đất ihan bùn Trong báo cáo kỹ thuật khảo sát, bắt buộc phải nêu rõ phương pháp xác định cic đặc trưng đất trời irong phòng thí nghiệm áp dụng Kèm theo báo cáo kỹ thuật khảo sát, phải có biểu, bảng tổng hợp tiêiu lý đất, sơ đồ thiết bị sử dụng thử nghiệm trời, cột trụ địa tầag còng trình thărn dò mặl cắi địa chấl công trình Trên mặt cắt địa chấ' c:òiig trình, phải rõ tất vị trí lấy mẫu đất thí nghiệm đất trời e) Bản dự báo thay đổi điều kiện địa chất công trình địa chất thủy văn cLa khu vực xây dựng, trình xây dựng sử dụng nhà công trình Các đặc trưng đất phải biểu thị trị tiêu chuẩn; với lực dírh đem vị góc ma sát trong, dung trọng sức chống nén tức thời nén trục đái phải có thêm trị tính toán Nguyên tắc tính trị tiêu chuẩn trị tính toán trìrh bày điểu 3.49 H- 3.65 (3.10 1.14 3.16) Chỉ dẫn Việc dự đoán khả nãng thay đổi điều kiện địa chất thủy văn trìr h xày dựng thực theo dẫn nêu điều 3.105 -ỉ- 3.112 (3.17 3.20) riiêng việc tính toán khả.năng thay đổi tính chất xây dựng đất tiến hành th;o c;íc dẫn nêu điều 3.98 ^ 3.103 Phần TÊN ĐẤT NÊN - ì (2.1) Khi thuyết minh kết khảo sát thiết kế nền, móng phần khác nằm mặt đất nhà, công trình, phải nêu tên đất theo quy định phần Kèm theo tên đất, phải có tuổi địa chất nguồn gốc chúng Trong trường hợp cần thiết, cho phép đưa thêm vào tên gọi đặc trưng phụ khác (thành phần hạt đất loại sét, mức độ tính chất đất nhiễm muối, dạng đá hình thành đất êluvi; mức độ bị phong hóa khí chúng lộ mặt đất, độ cứng khai đào v.v ), tính đến loại đặc điểm xây dựng điều kiện địa chất chỗ Tên gọi đặc trưng phụ không mâu thuẫn với tên đất quy định phần 2:2 Khi thuyết minh kết khảo sát, dùng để lập thiết kế móng tất dạng nhà công trình, cần sử dụng hệ thống tên đất thống Việc gọi tên đất xác định tất đặc trưng trạng thái đất cần thiết cho việc giải vấn đổ sau: chọn loại móng kinh tế nhất, chọn phương pháp cải tạo tính chất đất phương pháp thi công nền, móng v.v Hệ thống tên đất thống nhât thuật ngư thông nhát dùng mỏ lả trạng thái đất chcì phép sử dụng cách đầy đủ tài liệu lưu trữ kết khảo sát trước đây, nhờ giảm khối lượiig công tác khảo sát trời, đồng thời tiến hành hệ thống hóa phương pháp thống kê để lập bảng tổng hợp đặc trưng đất 2.3 Danh mục tên đất phản ánh phân vị đất quan trọng đặc trưng định trạng thái đất tác dụng tải trọng Trong trường hợp cần thiết, cho phép đưa thêm vào danh mục phân vị đất đặc trưng phụ khác, không mâu thuẫn với quy định phần Những phùn vị đặc trưng phụ có kể đến loại đặc điểm xây dựng nêu t|uv phạm thiết kế loại nhà công trình tương ứng T h í dụ Khi chia đất loại sét thành dạng khác danh mục (lùng chí số dẻo, chia thành ba dạng sau: cát, sét sét, Theo "Chỉ dẫn thiết kế đường sắt đường bộ" (CH 449 - 72), đất loại sét chia thêm thành r i o ; i p a 3;ie jie H n e t r o n g n g u y ê n b ả n phân dạng khác cách, cìme với số dco, phải sử dụng cà nluTnc sô liêu phân tích thành phần hạt (xem bân” 1) Bảng 2.1 Hàm lượng hạt cát có c5 hạl từ Dạng đâì dến 0.05m m {% theo trọng lượng) Nhẹ thỏ >50 Nhe > 50 Bụi 20 - 50 Bụi nặng 40 Chi sổ dct) lj 0.01 < Ij s 0.07 A cát Bụi nhẹ i 0.07 < I ,ịS cl Nạng > 40 Bụi nặng 40 Bụi hạt bụi có cỡ hạt 0.12 < s 0.17 17 < Ij < 0.05 - 0,005m m Mờ 1 Không quy định I, > 0.27 -J Chú thích: Đối với cát nhẹ thỏ thi tính ca hàm lượng hạt có kích thước - 0,25mm Chí dẫn nhấn mạnh rằiiii, trường hợp có sai khác vé dạng đất, xác định theo hàm lượng hạt cát theo chí sô' (lẻo phải nhận tên đất xác dịnli Ihco chi sô dco Trong tiêu chuấn bao gổin cách phân loại đất nhiỗm muối theo độ nhiổm muối (có xét đến đặc tính \v mạt định tính) Phân loại áp dụng cho việc xày dựng đường tính tới dặc điếm củíì loại xây dựng 2.4 Khi mô tả đất, báo cáo kỹ thuật khảo sát địa chất công trình phải có nhữiig số liệu vé tuổi địa chất nguồn gỏc liình thành đất Những sô' liệu nàv cầii thiết cho việc sử dụng bảng liêu độ bền biến dạng [xem bảng 3.12 (1 pliụ lục 2) 3.14 (3 phụ lục 2)] - 2.5 (2.2) - Đất đá chia đá đất a) Đá gồm có: phún xuất, biến chất trầm tích có mối liên kết cứng hạt (dính kết ximăng hóa), nằm thành khối liên tục khối nứl nẻ; b) Đất gồm có: - Đất vụn lớn, loại đãt khòng có mối liên kết ximăng hóa, hạt lớn 2mm chiếm 50% lính theo trọng lượng vụn đá kết tinh trầm tích; 10 - Đât loại cát loại đát tơi, trạng Ihái khỏ chứa 30% hạt lớn 2mm theo trọng Urợng \'à tính dẻo (đất không lãn thành sợi có đường kính 3inin số dẻo lj < 0,01); - Đất loại sét loại đất dính có chi số dẻo Ij > ,0 Chú thích: Chi số dẻo cùa đất hai trạng 2.6 thái cúa đất: hiệu số độ ẩm, biểu diẻn bàng số thập phân, ứng với giới hạn nhão giới hạn lãn W j Đá đất khác tính chất Đá thực tế coi khòng bị nén nhỏ lại tât ca (.'ác cấp tải trọng thường gặp xây dựng nhà, công trình công nghiệp dân dụng Vì vậy, xây dựng đá, cần tiến hành tính toán cho trạng thái tới hạn thứ nhài theo khả nãng chịu lải (độ bền) Đát, ngược lại, yếu bị nén nhò lại nhiều nên việc tính toán chủ yếu tión hành theo trạng thái tới hạn thứ hai - theo độ biến dạng; nhiều trường hợp, tiêu chuẩn thiếl kế quy định, phải tính toán kiếm tra khả chịu tải cua ncn Báng 2.2 (1) Dạng đá Chi tiêu A l l ì c o sức cliống nén tức thời niội irục Rp (kG/m“) R „> 1200 - Rai bcn 1200 > R , > 500 - Bẽii - B cmi \'ĩi'a { )0 > R ,,> 150 - ben > R „ > 150 R „Kph>0,9 Pliong hóa - Phong hóa mạnh (đá inác - nơ) - Đá nằm ihàiih đám bị nứt né: 0.9 > Kp|,>0,8 - Đá nằm ihành đống vụn rời: K|,(, < 0,8 2.7 (2.3) - Đá chia thành dạng khác nhau, theo báng 2.2 (1), tùy thuộc vào: Sức chốnơ nén tức thời trục trạng thái no nước R„; 11 - Hệ số hóa mềm Kp, (tý số sức chống nén tức thời trục trạng ihai 110 nước trạng thái hong khô); - Độ phong hóa Kpi, (tỷ sò' aiửa trọng lượng thể tích mẫu bị phong hóa \ ới trọng lượng thể tích cùa mầu chưa bị phong hóa đá ấy) Đối với đá có khả hòa tan nước (muối mỏ, thạch cao, đá vôi V.V ), cần phải xác định độ hòa tan 2.8 Dựa theo nguồn gốc sinh thành, đá chia loại: phún xuất (mácma), biến chất trầm tích (bảng 2.3) 2.9 Độ bền đá, đăc trưng sức chống nén tức thời trục R„, thay đối phạm vi rộng phu thuộc vào điểu kiện thành tạo đá, thành phần khoáng vật đá thành phần chất gắn kết (ximãng) độ phong hóa Dựa theo sức chống nén tức thời trục Irạng thái no nước, đá chia dạng khác theo bảng 2.2 ( 1) Báng 2.3 Nguồn gốc sinh thàiih đá Tên đá - Macma (phún xuất) Graniu cĩiôrit, xiénịt, gabrố, liparit, trakhit, andêzit, pooc-phia, poíx:phi;u‘ii, điabaz hayiiii tuf dăin kết tuf, v.v - Biến chất Gímíii quaczit dá phiến kết linh, dá phiến sét filit (đá séỉ inica) dã sừng - đố hoa ngọc bích v v - 'lYám tích ^ Kí! (ximung lìóa); cuội kcì, clãni kcu cát kêĩ bội kôì, SCI kết iufu B Hóa học sinli hóa: đảii bạch (gezơ), điatỏinit (đá táo cát), clá vôi đôlòinii đá pliấn, sct vôi thạch cao anhyđrit, m uối mỏ v.v 2.10 Để đặc trưng cho mức đỏ eiảm độ bền đá no nước, cần phải xác định hệ số hóa mềm đá nước K,„ cách thí nghiệm mẫu đá trạng thái hong khô no nước Thuộc vào loại đá dề bị líiám dộ bền no nước (giảm đến - lần) gồm có: (lá phiến sét cát kết có chất gắn kết sét, bột kết, sét kết, sét vôi, đá phấn Chúng thuộc loại đá nửa cứng 2.11 Đối với đá bị hòa tan nước, cần phải xác định độ hòa tan Độ hòa tan đá phụ thuộc vào thành phần hạt khoáng thành phần ximăng gắn kết Đá macma, đá biến chất đá trầm tích gắn kết ximăng silic (cuội kết chứa silic, dãm kết, cát kết, đá vôi đản bạch), không hoà tan nước Những loại đá sau thuộc loại bị hòa tan liêt kê theo độ hòa tan tăng dần: Klìó Ìì()a tan: đá vôi, đôlômít cuội kết cát kết chứa vôi Độ hòa tan clá đạt từ vài chục đến vài trăm milisam lít nước; 12 Các hệ sô' ảnh hưởng góc nghiêng tải trọng: iy = iq = ic = Các hệ số hình dạng móng băng: riy riq —n^ — Các hệ số khả chịu tải; ^^ = ,2 ; ^^=1,5; O, - X 1(0,2 x, = X 1,6 + 1,5 X X 1,7 xl , + X 2,5) = 19,7T/m Để xác định sức chống cắt s, ta tính trước: p = -ỉ^ = ^ F = 5T /m ' 1x1 Hệ số ơị = 0,908 theo bảng 3.27 (1 phụ lục 3) k„ = 0,4; tg(p, = 0,51 Khi ấy: s = 0,7{[l,7(2 x + , ) + 0,5 x 25 (1+0,908)] ,4 x ,5 + x } = 5,4T/m Tổng khả chịu tải: = i + s = 19,7 + 5,4 = 25,lT/m 3.308 (3.79) Cho phép xác định khả chịu tải nển o phưcmg pháp đồ giải giải tích với việc dựng mật trượt cung tròn trucfng họfp: a) Nền đất không đồng nhất; b) Giá trị phụ tải từ bên khác móng chênh 25%; c) Các móng đặt mái dốc, mái dốc lớp đất có độ nghiêng lớn; d) Có thể xuất trạng thái không ổn định đất, trừ trường hợp nêu điều 3.80 Tiêu chuẩn (điều 6.16 Chỉ dẫn) Để xác định khả chịu tải phưcmg pháp này, cần phải tìm vị trí tâm trị số bán kính cung trượt nguy hiểm bọc lấy phần bị trượt Khả chịu tải xem đảm bảo tỷ số mômen cản trượt theo mặt trượt chọn mômen lực trượt không nhỏ hon 1,2 3.309 Chỉ sử dụng phưcmg pháp đồ giải - giải tích để tính toán ổn định mái dốc trường hợp dùng phương pháp giải tích Giữa phương pháp đồ giải - giải tích, phương pháp mặt trượt cung tròn tổng hợp Thực tế, cho phép tính đến điều kiện việc gia tải thân móng, đất nằm kề tính không đồng nền, độ nghiêng bề mật v.v 178 Trong phương pháp mặt trưọl cung tròn, gi.á trị số khả chịu tải nền, nliư lải trọng giới hạn, hệ số độ tin cậy k,^ mong công thức (3.87) (22), không xác định irực tiếp mà xác định tỷ lệ mỏmen cản trượt đất theo inặl trượt với inômen trượt Tỷ lệ nàv đánh giá khả chịu tái nền, có tên gọi hệ số ổn dịnh ký hiệu k Phương pháp dùng để đánh giá chịu tải móng bãng Cho phép dùno đỏi với móng có chiều dài giới hạn đc dự trữ độ tin cậy l^hưoìi« pháp có ihể áp dụng đối \ới điêu kiện địa chất không đồng sức chống trượt cúa lớp riêng biệt cắt qua mạt trượt, khác không - lần 3.310 Hệ số ổn định k để đánh giá chịu tải theo chí dẫn điều 3.308 (3.79) phương pháp mặt trượt cung tròn trường hợp gia tải tổng quát đôi \'ó'i móna băng, xác định theo công thức trons mỏmen xác định cho Im dài cùa móng IM g , _ EM,, c Z ( P i+ ,h ,) lg o c o s a i- f - S - ^ ' c o sa (3.100) + N a - R „ } ,h ,s i n a , Tiong dó: R - bán kính inặt trưọt; b - rộng giái phân tố hướng dirng mà lãng thể xoay đất phân tách theo chicLi p, - lung dộ liung bình (trong phạm vi chiểu ĩộỉlg dải) bicu đồ áp lực đất, d o c ó n g trình k h ô n g tính đến áp lực Iigược lại nước, xác định theo còng Ihức ép lệch tám; li - dộ cao trung bình dải đất thứ i; y - »iá irị lính toán dung trọng đất phạm vi dải thứ i, lấy trường hợp đất cát nằm mực nước ngầm, có kê đến tác dụng đẩy nước; (p, - góc ma sát đất theo diện tích trưọ1, phạm vi dải đất nghiên cứu; í/, - góc phương đứng phương pháp luyến vói diện tích trượt thứ i; c, - lực dính đơn vị đất theo diện tích trượt, phạm vi dải thứ i; E,.„ • họp áp lực chủ động cúa lớp đất thứ lĩi trẽn mặt biên móng, xác định theo 'ihững dẫn Tiêu chuẩn CH hĩ I cho tường chắn, có kể đến áp lực niiớc móng tạo chênh lệch áp lực; /,„ - khoáng cách từ tuyến lác động ciia lực E,„ dên đường nằm ngang qua trung làm mặt trượt; N - họp lực tải trọng đứng mức đáy móng; a - cánh tay đòn lực N lâm quav giá thiết 179 ứng lực tiếp dải riêng biệt cho phép không xét đến Tích số y|h|SÌnai mẫu sô' công thức (3.100), phần hướng xuống đường trượt lấy với dấu phần hướng lên lấy dấu Sơ đồ tính toán phương pháp mặt trưẹrt cung tròn giới thiệu hình 3.36 a) Hình 3 S đ tính to n klid n ă n g chịu tá i c ủ a th e o p h n g p h p m ặ t trượt citng tr(')iì: a ) S d tính t o n ; b) ứ n g lực tá c í/í(/;ẹ lên cỉải đ ấ t t h ứ i 3.311 Vị trí tâm bán kính mặt trượt cung tròn xác định phương pháp thử sau: tâm mật trượt mà, với tâm ấy, độ ổn định dự kiến sỗ bảo đảm, cho đường thẳng đứng, I, II, v.v Từ tâm, lập cung tròn (đi qua điểm góc móng) xác định hệ số ổn định tương ứng Đối với tính toán thực tế, dùng máy tính điện tử thuận tiện 3.312 Ảnh hưởng đất sau móng tầng hầm sau tường chắn, phương pháp mặt trượt cung tròn, cần phải tính hai cách: a) Áp lực hông đất lên móng mặt trượt mép móng (hình 3.36), đươc đưa vào tổng mômen lực trượt: b) Không tính đến áp lực hông đất, mặt trượt bề mặt đất sau móng Giá trị nhỏ theo hai phương án tính toán xem giá trị tính toán hệ số ổn địnl, 180 H i n h 3 S đ dùng cho thí dụ ríiìỉì khù Iiáiìí> chị II lải ciia háng phương pháp niặ! trượt CIIIIỊỊ Iròn T h í d ụ đ n h g iá k h ả n ă n g c h ịu tả i củ a nén p h n g p h p m ặ t trư ợ t c u n g tròn Móng hình băng tường tầng hầm Những kích thước móng ghi sơ đổ tính toán, hình 3.37 Đất: lớp dày 2,3m sét với dạng dặc irưng: y'| = l,8T /m \ Ọi = 22° C| = XY/nv Lớp đệm dưới, mặt trượt cắt qua, !à ú cát với đặc trưng: y'| = l,9T/m'; (p, = 26° \'à C| = 0,9'ĩ7m^ Y, = 2.7I7m’; e = 0,55 Mức nước ngầm nằm cao đáy móng 0,5in Tải trọng đứng, công trình móng N = 20T/m, đật với đô lệch tâm c = 0,25ni Chiều rộng đế móng b = 1,5m, trọng lượng Im móng G = 9,8T Thực việc tính toán theo công thức (3.100) Mỏim, phần trên, có gối tựa không chuvéii động (sàn;, tâm mặt trượt (dicm A) bán kính R (đoạn AB = 4,2in) biết Đế xâỵ dựiig biêu đồ ứna suất tiếp xúc đế móng, ta dùng công thức nén lệch tâm: G p= bxl + N bxl Pm ux ,6N e 9,8 20 6x2 x ,2 Ib" 1,5 1,5 1,5' = 33,lT/m- Pmin = 6.5T/m‘ Các giá trị ứng suất nhận không vượt áp lực tính toán R theo công thức (3.38)( 17) bàng 42T/m' với đặc trưng (Pi;, C |1 y i| 181 Chia lãng thể phá hủy làm dải có chiều rộng 0,3m Độ cao trung bình dải h,, góc pháp tuyến mặt trượt đường thẳng đứng ttị, dung trọng đất phạm vi dải - có xét đến không xét đến tác dụng đẩy nước - y„ áp lực p, giá trị khác tham gia vào công thức (3.100) nêu bảng D Bảng D 11 c, (Pi + Y.hi) X COStti tgọ.cosơi Y.hịX sinơi 0,9 0,93 5,3 0.0? 26 0,9 0,91 10,8 /!.03 28 26 0,9 0,9 13,^ 0 26 0,9 0,91 0.8 -0.2 hi Yi Yih, «i Pi Trong đó: tgọ',, C’ '■ JQJ^ (3.102) k k R - bán kính đường trượt; A./j - độ dài đoạn cung đường trượt; - thành phần pháp tuvến, tiếp tuyến ứng suất toàn phần đoạn thứ i cung trượt; Tị (p iị, C|ị - ghi công thức (3.92)(28) đoạn thứ i cung trượt 3.314 Khi tính toán phương pháp mặt trượt cung tròn, trường hợp điều kiện đấu đai nhất, cho phép dùng phương pháp "vòng ma sát" 183 Trong phương pháp này, giả thiết phản lực đất điểm mặt trưm cung tròn hướng theo tiếp tuyến "vòng ma sát", có bán kính r„ = Rsincpi^, có tâm tâm mặt trượt Hợp lực tất lực đặt vào lăng thể phá hoại, qua khoảng cách r = kịSÌncpt; từ tâm "vòng ma sát" (trị số k| lấy theo biểu đồ hình 3.38 tuỳ thuộc góc tâm cung trượt) Hợp lực lực dính hưóíng theo dây cung Trị hệ số ổn định k xác định tỷ số; ,^ m = £ L > ,,2 tg9k c, (3.103) Trong đó: cpi^ Q - giá trị quy ước góc ma sát lực dính, tương ứng với ổn định theo mặt trượt chọn cho trình tính toán T h í d ụ tí n h n ề n m ó n g b ă n g d i t h e o k h ả n ă n g c h ị u t ả i b ằ n g p h n g p h p v ò n g m a sát Móng đặt khoảng cách 6m tính từ mép mái dốc có chiều cao 12m (hình 3.39) Tải trọng thẳng đứng Im móng p = 40T/m tải trọng nằm ngang T = 4T/m Đất sét với đặc trưng: Y, = l,8T/m \ , = 17°; Q = , W Góc mái dốc ổn định V|/ = 34° (được xác định theo biểu đồ Viện thiết kế móng) Việc tính toán thực theo giai đoạn: không kể đến mái dốc sau có kể đến mái dốc Chúng ta cho kích thước sơ móng (hình 3.40) là: chiều sâu đặt móng h = 2m, chiều cao móng = 2m, chiều rộng b = 2,2m Tổng tải trọng đế móng (khi dạng móng chọn) là; N = 40 + 10 = 50T/m N, / 1.16 / Thực tính toán khả nàng chịu tải nền, không xét đến mái dốc theo công thức (3.92)(28) Với mục tiêu đó, ta tìm độ lệch tâm tải trọng, 1.03 chiều rộng tính đổi móng b hệ số Aị , 1.04 B| D| y 1,12 / > / 1,00 20 40 60 80 100 ô, đ ộ Độ lệch tâm: S M , _ 4,2 EN 50 Hình 3.38 Biểu đồ để xác địiilì = , 16m Chiều rộng tính đổi móng băng: 184 hệ s ố kị tính tlieo phương pháp "vỏng ma sá t" (v i s ự phán bố đồng áp lực dọc theo dưcrng trượt} b = , - x , = 1.88m Tang cúa góc ô họp lực bang: T tgỗ = ^ = — = 0,08 ZP 50 Theo biếu đổ hình 3.30 (hình phụ lục 5), tgcpi = 0,306, tìm được: x , = 1.35; ^„ = 4,6; v = 12,2 a) p, = 227.1T/m ỉ l ỉ n h 3 Xúc địỉìlì hệ s ố ổn cỉịnlì bằtìg ph ơn g Ị?lìúp "vòng m a sủ i" a ) Xây cỉựììg c c ta m g iá c lực với nliững gìú trị khác ỉìhaií c ủ a