Bài thuyết trình Đồ án nền móng được tiến hành với các nội dung: Đặc điểm thiết kế công trình, đánh giá điều kiện địa chất công trình địa chất thủy văn, thiết kế móng, thiết kế móng đơn BTCT trên nền tự nhiên, thiết kế móng đơn bê tông cốt thép chôn nông trên nền đệm cát,...
GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG I. ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH +Cơng trình thiết kế là nhà khung bê tơng cốt thép khơng có tường chèn +Tra TCVN 9362 2012 có trị biến dạng cho phép: Độ lún lệch tuyệt đối lớn nhất : Sgh=0,08m Độ lún lệch tương đối : Sgh=0,002 II.ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNHĐỊA CHẤT THỦY VĂN Vị trí địa hình: +Hiện trạng của cơng trình là khu đất trống đã được san lấp mặt bằng, thuận tiện cho việc khoan, khảo sát địa chất Địa tầng tiêu lý: Bảng chỉ tiêu cơ lý các lớp đất L ớp đất Số hiệu Loại đất Chiều dày Trọng lượng riêng tự nhiên (m) s (kN/m ) Tt 2,0 4,5 S3 Sét Sf4 Sét pha 5,0 Cf4 Cát pha 3,0 Ct1 Cát trung 8,0 Trồng trọt Trọng lượng riêng hạt (kN/m3) Độ ẩm W % Giới hạn chảy Giới hạn dẻo WL WP % % (o) Góc ma sát II Lực dính cII (kPa) 17 18,4 26,5 38 45 26 17 27 18,5 26,8 30 36 22 16 10 18,3 26,4 30 31 25 15 28 19,2 26,5 18 35 Mô đun biến dạng E (kPa) Sức kháng mũi xuyên số qc SPT (kPa) 10000 1400 10000 1800 Chỉ N30 7800 31000 2200 10300 45 Lớp 1: Đất trồng trọt, có chiều dày trung bình 2,0m + Lớp đất này khơng đủ chịu lực để làm móng cơng trình, khơng có tính năng xây dựng, phải bóc bỏ lớp này và phải đặt móng xuống lớp đất dưới đủ khả năng chịu lực. SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 1 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Lớp 2 : Đất sét dày trung bình 4,5m: + Có độ sệt: nền đất ở lớp 2 này ở trạng thái ‘dẻo mềm’ +Hệ số rỗng: e== +Trọng lượng riêng đẩy nổi: +Đất sét trạng thái ‘dẻo mềm’ có mơđun biến dạng E = 10000 (kPa) đất khá tốt Lớp 3: Sét pha dày trung bình 5,0m có: +Độ sệt: nền đất ở lớp 3 này ở trạng thái ‘dẻo mềm’ +Hệ số rỗng: +Trọng lượng riêng đẩy nổi: +Đất sét pha ở trạng thái ‘dẻo mềm’ có mơđun biến dạng E =10000(kPa) đất khá tốt Lớp 4:Lớp cát pha dày trung bình 3,0m có: +Độ sệt: nền đất ở lớp 4 này ở trạng thái ‘dẻo’ SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 2 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG MNN SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 3 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG +Hệ số rỗng: +Trọng lượng riêng đẩy nổi +Đất cát pha ở trạng thái ‘dẻo’ có mơđun biến dạng E =7800(kPa) đất trung bình Lớp 5:Lớp cát trung dày trung bình 8,0m có: +Hệ số rỗng: 0,55 Chọn b=3,2m l=3,2.1,125=3,6m. Chọn kích thước lxb=3,6x3,2 (m) Kiểm tra kích thước móng theo trạng thái giới hạn II Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng Với b=3,2m, tính lại R: +Độ lệch tâm: SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 6 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Đạt Kiểm tra điều kiện kinh tế: Như vậy kích thước đế móng là 3,2x3,6 (m) là đạt u cầu thiết kế Kiểm tra điều kiện áp lực trên bề mặt lớp đất yếu Trọng lượng riêng hiệu quả của các lớp đất: +Từ mặt đất đến đáy lớp 1: +Từ mặt lớp 2 đến mực nước ngầm: +Từ mực nước ngầm đến hết đáy lớp thứ 2: Kiểm tra điều kiện: +Ứng suất bản thân tại đáy móng: +Ứng suất bản thân tại mực nước ngầm: +Ứng suất bản thân tại đáy lớp thứ 2 (dưới mực nước ngầm): +Áp lực gây lún tại đáy móng: +Ứng suất gây lún tại đáy lớp 2: Tra bảng ta có: Tổng ứng suất tại mặt trên lớp đất yếu: +Cường độ tính tốn của nền trên đất yếu: SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 7 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG m1 =1,1 do móng đặt lên lớp đất sét pha có m2 =1 do nhà khung là kết cầu mềm ktc =1 do các chỉ tiêu cơ lý xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất cII = 10 (kPa) φII= 16 tra bảng có A = 0,35; B = 2,43; D = 5 do mặt đất yếu nằm ở dưới mực nước ngầm BIỂU ĐỒ KIỂM TRA ÁP LỰC TRÊN NỀN ĐẤT YẾU SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 8 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 0.00m -0.45m -3.00m -3.30m -4,00m + Diện tích đáy móng quy ước : Ta có +Bề rộng móng quy ước : ; +Độ sâu chơn móng quy ước: Vì bề rộng tầng hầm lớn hơn 20m nên hy được tính từ mặt trên sàn tầng hầm đến đáy móng móng quy ước: hy=6,5 2,55=3,95(m) +Trọng lượng riêng hiệu quả trung bình của đất trong phạm vi hy: SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 9 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Ta có: Đảm bảo áp lực trên nền đất yếu Kiểm tra biến dạng của nền: + Ứng suất bản thân tại đáy móng: + Ứng suất bản thân tại các điểm zi: +Ứng suất bản thân tại mực nước ngầm: + Ứng suất gây lún ở độ sâu z kể từ đáy móng: + Chia các lớp đất dưới móng thành các phân tố có chiều dày hi: Chọn hi=0,8(m) BẢNG TÍNH LÚN Lớp đất Sét Sét pha Điểm z(m) 2z/b l/b K0 σgl(kPa) σbt(kPa ) 0,2σbt 0.00 0.00 1.125 131.850 62.520 12.504 0.80 0.50 1.125 0.925 121.961 72.840 14.568 1.60 1.00 1.125 0.717 94.536 79.482 15.896 2.40 1.50 1.125 0.506 66.716 86.123 17.225 3* 2.95 1.84 1.125 0.398 52.476 90.689 18.138 3.20 2.00 1.125 0.352 46.411 92.920 18.584 4.00 2.50 1.125 0.256 33.754 100.058 20.012 4.80 3.00 1.125 0.191 25.183 107.197 21.439 5.60 3.50 1.125 0.147 19.382 114.335 22.867 +Tại độ sâu z=5,6m so với đáy móng có; + Thấy → Giới hạn nền H=5,6m so với đáy móng SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 10 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG → Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xun tĩnh tiêu chuẩn SPT (Theo tiêu chuẩn TCVN 10304:2014) *Theo viện kiến trúc Nhật Bản: Sức chịu tải cực hạn của cọc : +là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc, (do cọc đóng và mũi cọc nằm trên đất rời) +Np là chỉ sơ SPT trung bình khoảng dưới 1d và 4d trên mũi cọc. Np =N30= 45 → +Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ "i" : +Cường độ sức kháng trên cọc nằm trong lớp đất dính thứ "i" : Trong đó: Ns,i là chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời thứ "i" cu,i là sức kháng cắt khơng thốt nước của đất dính thứ "i" và fL là các hệ số, dựa trên hình G2 (TCVN 103042012) có : Ứng suất bản thân của đất tại các điểm: Điểm A: σv(A)=17.2+18,4.1,75=66,2(kPa) Điểm B: σv(B)=66,2+18,4.0,9=82,76(kPa) Điểm C: σv(C)=82,76+8,302.2,4=102,68(kPa) Điểm D: σv(D)=102,68+8,3.5=144,18(kPa) Điểm E: σv(E)= 144,18+3.8,747=170,42(kPa) SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 37 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG 0.00m -0.45m -3.00m -4,20m A B C D E -23,65m F Điểm F: σv(F)=170,42+10,129.8,7=258,54(kPa) SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 38 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Lớp đất sét : =>αp= 0,81 Lớp sét pha : =>αp=0,94 Lớp cát pha: =>αp=1,0 Lớp đất Đất sét Sét pha Cát pha Cát trung ls,i Nsi fs,i fs,i.ls,i cu,i lc,i 43.75 2.75 50 31.25 8.7 45 150 1305 Tổng cộng 1305 σv 84.4 123.4 214.4 cu/σv ap L/d fL fc,i 0.52 0.81 76.8 0.89 31.37 0.41 0.94 76.8 0.89 41.60 0.15 76.8 0.89 27.66 (kN) Sức chịu tải giới hạn theo viện kiến trúc Nhật Bản là: (kN) Kết luận: Chọn min (Pv; ; ; ) = (891,23; 855;1010;557,85) kN Vậy chọn sức chịu tải tính tốn của cọc: vào tính tốn Xác định số lượng cọc bố trí cọc cho móng: Xác định số lượng cọc, bố trí cọc: Lực chọn để tính tốn Pc = 557,85(kN) Áp lực tính tốn do cọc tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra: Diện tích sơ bộ đế đài: SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 39 fs,i.ls,i 86.2 208.0 82.9 377.25 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MÓNG (Với ) Tổng lực dọc sơ bộ tại đáy đài: Số lượng cọc sơ bộ: (chọn m = 1,3 do móng chịu tải lệch tâm ) → chọn số cọc n = 5 cọc Bố trí cọc trong đài: +Khoảng cách từ tim cọc biên đến mép: c 0,7d=0,7.25=17,5cm; chọn c=25=250mm +Khoảng cách giữa tim các cọc là: 3d=3.250=750 (mm) n2 (3d)2m2 chọn: l 250.2+650.2=1800(mm) b250.2+400.2=1300(mm) → Chọn kích thước móng bxl = 1,3x1,8(m) có F=2,34 (m2) SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 40 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Tổng lực dọc tính tốn tại đáy đài với kích thước đài bxl = 1,3x1,8(m) =1692+1,1.20.2,76.1,3.1,8+44,53=1878,61(kN) =1,3.0,675.17,65.(4,21,325)=44,53 + L= + edc = Tổng mơmen tính tốn: Mtt = M0tt + Q0tt.hđ +Ndc.edc= 219,06+ 186.0,7 +51,12.1,125= 399,35(KNm) Lực truyền xuống các cọc dãy biên: → Pttmax= 529,32 (kN) → Pttmin=222,13 (kN) >0 → các cọc trong đài khơng chịu lực nhổ nên khơng kiểm tra điều kiện nhổ Trọng lượng tính tốn của cọc kể từ đáy đài: → Pttmax + Pttc = 529,32+20,3=549,62 (kN) 169,07(kNm) →Thép chọn đảm bảo SVTH: TÒNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 51 ... GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 28 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG III.3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MĨNG CỌC... GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG → SVTH: TỊNG VĂN CHUNGLỚP 13x5Page 24 GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Cường độ tính tốn trung bình trong phạm vi Fct:... GVHD: LÊ KHẮC HƯNG ĐỒ ÁN NỀN MĨNG Ta có: Đảm bảo áp lực trên nền đất yếu Kiểm tra biến dạng của nền: + Ứng suất bản thân tại đáy móng: + Ứng suất bản thân tại các điểm zi: