Học phần tiên quyết: Địa chất công trình, Cơ học đất, Nền Móng. Vận dụng để giải quyết một số bài toán xử lý nền trong thực tế. Sử dụng được ... Hiểu tác hại của ma sát âm và vận dụng tính toan sức chịu tải của cọc khi co ma sát âm ... 1, Vũ Công Ngữ, Tính toán thiết kế móng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUANG TRUNG KHOA XÂY DỰNG - - BÀI GIẢNG HỌC PHẦN: NỀN MÓNG Giảng viên: Lê Thành Tâm Bộ mơn: Kêt cấu Khoa: Xây dựng Bình Định, thaùng 07 năm 2017 TRƯỜNG ĐH QUANG TRUNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA XÂY DỰNG Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN (NỀN MĨNG) Thơng tin chung học phần - Ngành đào tạo: Xây dựng dân dụng cơng nghiệp - Tên học phần: Nền móng - Số tín chỉ: 03(3,0,6) Số tín chỉ: 45 - Mã học phần: XD405 - Học kì: VI - Các học phần trước: Vật liệu xây dựng; Cơ đất – Địa chất cơng trình - Học phần (lựa chọn hay bắt buộc): Bắt buộc Thông tin giảng viên Họ tên: Lê Thành Tâm Chức danh, học hàm, học vị: Thạc sĩ Thời gian, địa điểm làm việc: hành chính, khoa Xây dựng trường Đại học Quang Trung Địa liên hệ: Khoa Xây dựng, trường Đại học Quang Trung Điện thoại, email: lethanhtam@quangtrung.edu.vn Các hướng nghiên cứu chính: động lực học kết cấu Thơng tin trợ giảng (nếu có) (họ tên, địa liên hệ, điện thoại, e-mail): không Mục tiêu học phần Kiến thức: Học phâng nhằm cung cấp kiến thức chun mơn móng, u cầu móng, cơng nghệ thi cơng tiêu chuẩn tính tốn, thiết kế Kỹ năng: Kỹ phân tích điều kiện địa chất, đặc điểm cơng trình, điều kiện thi cơng, từ lựa chọn phương án móng phù hợp Thái độ, chuyên cần: Yêu thích ý thức nhiệm vụ thân với học phần, ngành học; Lễ phép với thầy giáo cô giáo, giúp đỡ bạn lớp Nhận thức trách nhiệm thân với nghề nghiệp xã hội Tóm tắt nội dung học phần Học phần giúp sinh nắm bắt quy trình thiết kế, phương pháp tính tốn loại móng khác Học phần trang bị cho sinh viên phương pháp lựa chọn phương án móng tùy thuộc điều kiện địa chất cơng trình, tải trọng tác dụng công nghệ thi công Tất nội dung trình bày chương Nội dung chi tiết học phần Chương 1: Khái niệm móng 1.1 Khái niệm chung móng 1.2 Sức chịu tải đất 1.3 Biến dạng đất Chương 2: Móng nơng 2.1 Khái niệm chung móng nơng 2.2 Thiết kế móng đơn chịu tải tâm 2.3 Thiết kế móng đơn chịu tải lêch tâm nhỏ 2.4 Thiết kế móng chân vịt 2.5 Thiết kế móng phối hợp 2.6 Thiết kế móng băng cột 2.7 Thiết kế móng bè Chương 3: Móng cọc 3.1 Khái niệm chung móng cọc 3.2 Cấu tạo móng cọc 3.3 Tính tốn sức chịu tải cọc đơn BTCT đúc sẵn 3.4 Tính tốn đài cọc 3.5 Kiểm tra cọc chịu tải ngang Chương 4: Xử lý gia cố đất 4.1 Đệm vật liệu rời 4.2 Cọc vật liệu rời 4.3 Cọc đất - xi măng 4.4 Gia tải trước 4.5 Giếng cát 4.6 Bấc thấm 4.7 Vải địa kỹ thuật Tài liệu tham khảo Châu Ngọc Ẩn , Nền móng, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2013 Đậu Văn Ngọ, Nền móng cơng trình, NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2010 Võ Phán (Chủ biên), Phân tích tính tốn móng cọc, Nhà xuất Đại học Quốc gia TPHCM, 2010 Hình thức tổ chức dạy học Hình thức tổ chức dạy học Lên lớp Thực hành, thí Nội dung nghiệm, thực tập Tự học, tự nghiên giáo trình, rèn nghề, cứu Tổng Lý Bài Thảo thuyết tập luận Chương 12 18 Chương 30 45 Chương 30 45 Chương 14 21 … Chính sách học phần yêu cầu khác giảng viên - Yêu cầu sinh viên có mặt 80% - Có tài liệu tham khảo Thang điểm đánh giá Đánh giá theo thang điểm 10 10 Phương pháp, hình thức kiểm tra, đánh giá kết học tập học phần - Chuyên cần: 10% - Kiểm tra thường xuyên: 10% - Kiểm tra kỳ: 20% - Thi viết 90 phút: 60% Giảng viên Duyệt Chủ nhiệm môn Thủ trưởng đơn vị đào tạo (Ký tên) (Ký tên) (Ký tên) NỀN MÓNG – Chương CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG KHÁI NIỆM CHUNG NỀN MĨNG Khái niệm móng: Mặt cơng trình Móng: phận chịu lực liên kết với kết cấu bên công trình, Móng tiếp nhận trực tiếp tồn tải trọng cơng trình truyền xuống phân bố đất Có hai loại móng: móng sâu móng NỀN: Khu vực đất trực tiếp gánh đỡ móng nơng Hình 1.1: Sơ đồ - móng Nền: khu vực đất đá nằm sát đáy móng, trực tiếp gánh đỡ tải trọng cơng trình truyền xuống Có loại nền: Nền tự nhiên nhân tạo Các trạng thái giới hạn: Trạng thái giới hạn I (TTGH I): TTGH I trạng thái giới hạn độ bền (độ an tồn) Tính tốn theo TTGH đảm bảo cho kết cấu không bị phá hoại chịu tải trọng Trạng thái giới hạn II (TTGH II):TTGH II trạng thái giới hạn mà kết cấu cơng trình khơng bị phá hoại có biến dạng lớn làm cho kết cấu cơng trình trở nên khơng bình thường ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng Tải trọng tiêu chuẩn tải trọng tính tốn: Tải trọng tiêu chuẩn: tải trọng lớn không làm hư hỏng không ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bình thường sử dụng Tải trọng tính tốn: tải trọng có xét tới khả xảy khác tải trọng thực tải trọng tiêu chuẩn phía khơng có lợi cho làm việc cơng trình Tải trọng tính tốn tích số tải trọng tiêu chuẩn hệ số vượt tải NỀN MÓNG – Chương Hệ số vượt tải: hệ số dùng đẻ xét tới sai khác xảy trị số tải trọng Khi tính tốn theo TTGH II lấy tải trọng tiêu chuẩn Khi tính tốn theo TTGH I lấy tải trọng tính tốn SỨC CHỊU TẢI ĐẤT NỀN Sức chịu tải theo TTGH I: Theo Terzaghi, sức chịu tải cực hạn tính theo cơng thức sau: Đối với móng hình chữ nhật: qu 0.5 bN cN c qN q Đối với móng hình vng: qu 0.4 bN 1.3cN c qN q Đối với móng tròn: qu 0.3 bN 1.3cN c qN q N c , N q , N : tra bảng 1.1 : trọng lượng riêng đất đáy móng q '.D f : áp lực hông cao trình đáy móng ( ' trọng lượng riêng đất đáy móng, D f chiều sâu chơn móng) b : bề rộng móng (hình chữ nhật) đường kính móng c : lực dính đất đáy móng Với đất chặt hay dẻo mềm, thay thông số chống cắt c* 3 c; tg * 3 tg Sức chịu tải đất theo TTGH II (TCVN 9362:2012): R m1m2 Ab BD f ' Dc ktc m1 , m2 : hệ số điều kiện làm việc đất hệ số điều kiện làm việc cơng trình (tra bảng 1.2) ktc : hệ số độ tin cậy, ktc đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ thí nghiệm, ktc 1.1 đặc trưng tính tốn lấy từ bảng thống kê A, B, D : hệ số sức chịu tải (tra bảng 1.3) NỀN MÓNG – Chương Chú ý: trường hợp mực nước ngầm nằm khoảng từ mặt đáy móng xuống đáy móng khoảng b.tan 450 sức chịu tải đất tính sau: R m1m2 Ab BD f ' Dc ktc Với d kb ' : trọng lượng riêng đất đáy móng : trọng lượng riên đất đáy móng mực nước ngầm : trọng lượng riêng đất mực nước ngầm d : khoảng cách từ đáy móng đến mực nước ngầm b : bề rộng đáy móng; k tan 450 Bảng 1.1 Giá trị hệ số sức chịu tải N c , N q , N y NỀN MÓNG – Chương Bảng 1.2 Giá trị hệ số điều kiện làm việc Loại đất m1 m2 L/H L/H ≤ 15 Đất lớn lấp đầy cát 1.4 1.2 1.4 Các loại cát (trừ cát mịn bụi) Cát mịn Khơ ẩm 1.2 1.1 1.3 Bão hòa nước 1.1 1.1 1.3 Cát bụi Khơ ẩm 1.2 1.1 1.2 Bão hòa nước 1.1 1.0 1.2 Đất lớn lấp đầy sét 1.2 1.0 1.1 Các loại đất có độ sệt B>0.5 1.1 1.0 1.0 L- chiều dài cơng trình, H- chiều cao cơng trình Bảng 1.3 Giá trị hệ số A,B,D NỀN MÓNG – Chương BIẾN DẠNG CỦA NỀN ĐẤT Biến dạng đất tính theo phương pháp cộng lún lớp phân tố: Hình 1.2: Tính lún phương pháp cộng lún Chia đất đáy móng thành lớp mỏng có chiều dày h 0.4 0.6 b Độ lún lớp đất: S e1 e2 h e1 e1 : hệ số rỗng đất ( e Vr Vs ) có ứng suất thân ( p1 ) tác dụng lớp đất xét p1 bt i hi e2 : hệ số rỗng đất đặt tải trọng cơng trình ( p2 ) lớp đất xét p2 p1 z z pgl K N tc tc ' p p D tb D f ' D f gl f F N tc tb ' D f F K : hệ số tính đến thay đổi theo độ sâu áp lực đất (tra bảng 1.4) Tính đến ứng suất tải trọng nhỏ so với ứng suất thân đất nền: NỀN MÓNG – Chương bt 5 z đất tốt E 5MPa bt 10 z đất yếu E 5MPa Độ lún tổng cộng: S Si Hình 2: Quan hệ e-p xác định từ thí nghiệm nén trục không nở hông Dựa vào modun biến dạng Độ lún đất tính sau: S 1 E p2i p1i h i 2 : hệ số xét đến nở hông đất 1 Dựa vào quan hệ e-log(p) o Đất cố kết thường ( OCR ' p p1i ) S Với Cc p Cc log 2i hi e0 p1i e1 e2 : số nén log p2 log p1 e0 : hệ số rỗng ban đầu lớp đất trước xây cơng trình o Đất cố kết trước nặng ( p2i ' p ) S Với Cs p Cs log 2i hi e0 p1i er1 er : số nở log p2 log p1 NỀN MÓNG – Chương c Kiểm tra ổn định xung quanh cọc: Điều kiện ổn định đất xung quanh cọc có áp lực ngang : yz 1 'v tg c cos 'v : ứng suất theo phương thẳng đứng độ sâu z : trọng lượng riêng đất c, : lực dính, góc ma sát đất 0.3 với cọc ép 1 cho công trình, trừ cơng trình chắn đất 2 M p Mv nM p M v : hệ số xét đến ảnh hưởng tải trọng thường xuyên tổng tải M p : moment tải trọng thường xuyên M v : moment tải trọng tạm thời n 2.5 le 2.5 n le 2.5 Hình 3.5 Sơ đồ tác động moment tải ngang lên cọc 39 NỀN MÓNG – Chương Bảng 3.7 Bảng xác định hệ số K K(kN/m4) 650-2500 Loại đất Sét, a sét dẻo chảy, IL=0.75-1 Sét, a sét dẻo mềm, IL=0.5-0.75 Á sét dẻo, IL=0-1 Cát bụi, e=0.6-0.8 Sét, a sét dẻo nửa cứng, IL=0-0.5 Á sét nửa cứng, IL