Bài tập lớn cơ học đất K45-Đh Xây Dựng

bài tập lớn cơ đất của sinh viên Nguyễn Hựu thẩm lớp 45XD3-DHXD

Bài tập lớn cơ học đất Gvhd: Nguyễn Thái

Đề bài : Cho móng cứng dới cột nh sau

l

Số liệu : Ntc = 59,7 (t) Mtc =1,5 (tm) H1 =3,4 (m) H2 = 5,1 (m) b = 2,1(m) l = 2,5(m)

Yêu cầu :

1)Phân loại đất ( Xác định tên đất & trạng thái) , chọn chiều sâu Hm

2)Tính lún ổn định tại tâm móng 3)Kiểm tra hệ số an toàn vế sức chịu tải

Sv : Nguyễn Hữu Thẩm _ Lớp 45XD3

3

Lợp I: Sộ thự tỳ 3

ẩm tỳ nhiàn W(%)

Giợi hỈn nh·o Wnh(%)

Giợi hỈndẽoWd(%)

Dung trồng tỳ nhiàn (t/m3)

Tỹ trồnghỈt 

Gọc ma sÌt trong (Ẽờ)

Lỳc dÝnhc

Kết quả T.N nÐn Ðp e-p vợi lỳc

xuyàn tịnh qc(Mpa)

K.q xuyàn tiàu chuẩn N

Lợp thự ba : Sộ thự tỳ 96ườ

ẩm tỳnhiàn

GiợihỈnnh·oW (%)

GiợihỈndẽoW (%)

Lỳc dÝnhc(kg/cm2)

Kết quả T.N nÐn Ðp e-p vợi lỳc

tiàuchuẩn

Bài tập lớn cơ học đất Gvhd: Nguyễn Thái

-1 =0,703G =

= 0.01x019,703,2x2,64 = 0,721

Vậy lớp đất thứ nhất là cát bột ở trạng thái chặt vừa Lớp thứ II:

+)Chỉ số dẻo : A = Wnh - Wd =38,8%- 23,1% = 15,7 (%) < 17 (%)  đất sét+) Độ sệt B :

B =

= 3638,,82 2323,,11

= 0,834 Vậy lớp 2 ở trạng thái dẻo sệt

Lớp thứ III:

+)Chỉ số dẻo : A = Wnh - Wd = 48,9% - 29,5% = 19,4% A> 17%

+) Độ sệt B : B =

= 4828,,97 2929,,55

= - 0,041 < 0B = - 0,041< 0 Trạng thái rắn

Vậy lớp đất thứ III là đất sét pha ở trạng thái rắn Nhận xét :

Đất nền công trình gồm ba lớp :

Lớp I: Cát bụi ở trạng thái chặt vừa dày 3,4mLớp II: Đất sét pha ở trạng thái dẻo sệt dày 5,1mLớp III: Đất sét ở trạng thái rắn

Móng chụi tải trọng đặt tại tâm N = 59,7 ; M = 1,5(T/m)

Nhận thấy lớp đất I là cát bụi chặt vừa có thế làm nền móng cho công trình Lớp II là lớp sétpha dẻo sệt ,yếu không tốt cho việc làm móng Lớp III là sét cứng rất tốt cho việc làm móng,tuy nhiên nó lại ở độ sâu 8,5m nên nếu đào móng tới lớp này thì không kinh tế Do đó ta chọn đặt móng ở lớp đất thứ nhất Ta chọn chiều sâu chôn móng là 1m

2)Tính lún tại tâm móng

Trớc hết ta xác định ứng suất dới đế móng Nếu xem móng là cứng tuyệt đối , giả thiết tính biến của nền nh mô hình Winkler thì ứng suất tiếp xúc sẽ phân bố theo luật bậc nhất trị số của nó xác định theo công thức lệch tâm của Sức bền vật liệu Ta có ứng suất của đáy mónglà:

Po=tb.h +

WM

Po = 20x1 + 2

Pomax = 140,51kNPomin = 126,56 kNPotb =

=133,57 kN

Nh đã biết các phơng pháp tính toán độ lún (biến dạng ) của nền đất thờng dựa trên cơ sở giả thiết xem đất nh một vật thế biến dạng tuyến tính Muốn đảm bảo nh vậy ta kiểm tra để ứng suất tác dụng lên mỗi lớp đất phải nhỏ hơn qpa lực tiêu chuẩn Rtc của lớp đất ấy :

Khi tính ứng suất do trọng lợng bản thân , đối với những tầng đất nằm thấp hơn tầng nớc ngầm , phải dùng trọng lợng riêng đẩy nổi :

-1 =0,703:trọng lợng riêng đẩy nổi

đn1 = nn2 - n = 

- 1=1,01trọng lợng riêng đẩy nổi

đn2 = nn2 - n = 

-1 =1,12trọng lợng riêng đẩy nổi

đn3 = nn3 - n = 

= 8,07 kN/m3

ứng suất tác dụng lên:

- Lớp đất thứ nhất bằng ứng suất trung bình ở đáy móng z =Potb =133,57kN/m2

- Lớp đất thứ hai bằng ứng suất bản thân + ứng suất gây lún tại điểm có độ sâu 3,4m (kể từ mặt đất)

z2 = 3.4x18,48 +ko2(133,57-1x18,48) trong đó ko đợc tính theo công thức:

Thay B = 2,1(m) ; L = 2,5(m) ; z = 1(m) ta có ko2 = 0,761 z2 = 3.4x18.48+0.761x(133.09-1x18.48)=150.05 kN/m2

-Lớp thứ ba bằng ứng suất bản thân + ứng suất gây lún tại điểm có độ sâu 8.5m (kể từ mặt đất)

z3 = (3.4x18.48+1.6x17.6+3.5x8.26+) +ko3 (133,57-1x18,48) Thay B = 2,1(m) ; L = 2,5(m) ; z = 8,5(m) ta có ko3 = 0,034

Bài tập lớn cơ học đất Gvhd: Nguyễn Thái

z3 =(3.4x18.48+1.6x17.6+3.5x8.26+) +0.034 (133,57-1x18,48)=123.81 kN/m2 Xác định áp lực tiêu chuẩn của các lớp đất:

+Lớp I: Có qc= 36kG/cm2 Tra bảng VII-4 Sách bài tậpqc= 20kG/cm2  = 30(độ)

qc= 40 kG/cm2  = 32(độ) với qc= 36kG/cm2 có

 = 30+ 3620

+ Tại đáy móng h =1m

 z = 11.848 = 1.848(T/m2) + Tại độ sâu h = 3.4m ( Lớp thứ 1)

 z = 3.4x1.848 = 6.2832(T/m2) + Tại độ sâu h = 8.5 m (lớp thứ 2 )

1 = 2 = 3 =0,8 Tra E = xqc

Lớp I : Có qc1 = 3,6 (Mpa) , cát bụi chặt vừa , chọn  = 1.5E1 = 1qc1 = 36 x 1,5=5,4.103 kN/m2

Lớp II: Có qc2 = 0,28 (Mpa) , sét pha dẻo sệt , chọn  = 6E2 = 2qc2 = 0,28.103 x6 = 1,68.103 kN/m2

Lớp III: Có qc3 = 3,7(Mpa) , sét rắn , chọn  = 5E3 = 3qc3 = 3,7 103 x5=1.85 104 kN/m2

Chia các lớp đất dới móng thành các lớp nhỏ dày 0,1 (m) (0,1<

=0,525) nên hi = 0,1(m)

Sv : Nguyễn Hữu Thẩm _ Lớp 45XD3

Bài tập lớn cơ học đất Gvhd: Nguyễn Thái

Biểu đồ phân bố ứng suất trong nền đất

115.09087.52846.232

Tính tải trọng cực hạn theo Terzaghi:

Theo bảng V_2(sách bài tập ) ta có N= 25,5; Nq=20,6 ; Nc= 32,

nq 1

Do đó:

Pgh= 0.832x25.5x1.76 +20.6x1.848x1+1.168x32x0 =59,23(T/m2)

2)Tính ứng suất tiếp xúc tác dụng lên nền Theo tính toán ở trên ta có

Ptx = 5,25(T/m2)

Vậy hệ số an toàn về sức chịu tải là:Fs=

Nh vậy điều kiện về hệ số an toàn đợc thoả mãn , nền đủ sức chịu tải với móng đã thiết kế

Sv : Nguyễn Hữu Thẩm _ Lớp 45XD3

Bài tập lớn Cơ đấtNguyễn Hữu Thẩm_45XD3

13