sức chịu tải của nền đất

GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT Trong thiết kế móng cơng trình việc xác định sức chịu tải an tồn xác đất phức tạp ảnh hưởng lớn đến an nguy công trinh ,từ lúc xây dựng suốt trình lún diễn suốt trình tồn cơng trình SCT thường đề cập đến SCT đất móng nơng Từ phương thức tính tốn ứng xử đất q trình gánh đỡ móng nơng →phát triển tiến lên xây dựng cơng thức tính cho móng sâu ổn định đất nhiều tính khác Tính tốn sức chịu tải đất, xác định tải trọng cực hạn p u, từ xác định tải trọng cho phép tác dụng lên đất [ p] = pu Fs (Fs- Hệ số an toàn, thường yêu cầu Fs≥ ) Hoặc kiểm tra xem với tải tác dụng lên đất biết, hệ số ổn định ( hay hệ số an tồn ) Fs bao nhiêu? Có nhìu phương pháp ước lượng SCT đất móng nơng.Nói chung phân biệt nhóm: Các phương pháp tính tốn dựa mức độ phát triển vùng biến dạng dẻo 2.Các phương pháp tính tốn dựa giả thuyết mặt trượt xét cân lăng thể trượt Các phương pháp tính tốn theo lý thuyết cân giới hạn môi trường rời Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM I Nhóm PHƯƠNG PHÁP HẠN CHẾ VÙNG PHÁT TRIỂN BIẾN DẠNG DẺO GIỚI THIỆU Trong thí nghiệm nén đất trường thu biểu đồ quan hệ “S - P” hình 5.1 Nhận xét biểu đồ ta thấy có giai đoạn Giai đoạn 1: Gần đường thẳng giới hạn Ta gọi giai đoạn giai đoạn biến dạng đàn hồi hay tuyến tính Người ta cho giai đoạn tác dụng tải trọng, hạt đất móng bị nén ép xê dịch lại gần nhau, chèn ép lỗ hổng thể tích lỗ hổng giảm đi, đất chưa bị phá hoại hình 5-2a Giai đoạn : Khi tải trọng > > đường cong Ta gọi giai đoạn giai đoạn biến dạng dẻo Người ta cho giai đoạn có m ột b ộ phận đất bị phá hoại, hạt đất bị trượt lên nhau, biến dạng tăng lên nhiều mà không hồi phục lại được, đất mép móng bị phá hoại khu vực phá hoại gọi khu vực biến dạng dẻo hình 5.2b Khi = ứng với hai khu vực biến dạng dẻo hai mép móng giáp liền nhau, móng coi nằm bị phá hoại hoàn toàn, nh hình 5-2c Giai đoạn 3: Khi > đường cong, ta gọi giai đoạn giai đoạn ổn định, móng bị nghiêng đổ, cơng trình bị phá hoại, hình 5-2d Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm 1: Khu vực biến dạng dẻo 2: Đáy móng cứng  Nắm bắt điều ta thấy muốn đảm bảo khả chịu tải đất cần qui định mức độ phát triển khu vực biến dạng dẻo Đó thực chất phương pháp THIẾT LẬP Để tính tốn ứng suất đất, người ta giả thiết rằng, khu vực biến dạng dẻo khơng lớn lắm, tình hình phân bố ứng suất có th ể xác đ ịnh cơng thức lý thuyết đàn hồi dùng cho nửa không gian bi ến d ạng tuyến tính Xét trường hợp móng băng có chiều rộng b (hình 1.8), chi ều sâu đặt móng h Dưới đáy móng có tải trọng phân bố tác dụng Trọng lượng lớp đất phạm vi chơn móng tính đổi thành tải trọng phân bố , trọng lượng riêng đất phạm vi Vì móng hình băng, tốn qui toán ph ẳng T ại điểm M độ sâu z, ứng suất thẳng đứng trọng lượng đất gây nên bằng: Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Ứng suất nằm ngang Nhóm trọng lượng đất gây nên bằng:  σ bt' = ξσ bt Trong đó: ξ - hệ số áp lực hơng Vì trạng thái cân giới hạn đất tương ứng với trạng thái d ẻo c vật rắn, tức lúc thay đổi hình dạng v ật khơng kèm theo s ự thay đổi thể tích, hệ số nở hông ξ= hệ số áp lực hông µ = Dựa lập luận đó, người ta giả thiết cách gần 1− µ ξ = σ bt = σ bt' = γ (h + z ) σ bt σ bt' ứng suất chính, phương khác, ứng suất trọng lượng đất gây nên γ (h + z ) Vì người ta nói ứng suất trọng lượng đất gây nên phân bố theo qui luật thủy tĩnh Ứng suất tải trọng bên ngồi gây M tính theo cơng thức p −γ h (2β ± sin 2β ) π Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Trong đó: β - góc nhìn Ở cường độ tải trọng phân bố P phải trừ γ h , trọng lượng đất phạm vi chơn móng h coi tải trọng phân b ố đ ều kín khắp Như vậy, ứng suất M là: p −γ h (2β + sin β ) + γ ( h + z ) π p −γ h σ3 = (2β − sin β ) + γ ( h + z ) π σ1 = Muốn tìm phương trình biểu diễn ranh giới khu vực biến dạng dẻo ph ải áp dụng điều kiện cân giới hạn: σ1 − σ = sin ϕ σ + σ + 2c.ctgϕ Thay trị số σ σ vào xếp lại ta được: z= p − γ h sin β c ( − β ) − h − ctgϕ πγ sin ϕ γ Phương trình cho ta trị số z, chiều sâu ểm n ằm đường ranh giới khu vực biến dạng dẻo Chiều sâu z thay đổi tùy theo góc nhìn β Nếu muốn tìm chiều sâu lớn khu vực biến dạng dẻo (tức vị trí đáy khu vực biến dạng dẻo) phải xuất phát từ điều kiện dz = , hay: dβ dz p − γ h cos β = 2( − 1) = dβ πγ sin ϕ Từ ta giải trị số β : 2β = π −ϕ Chiều sâu lớn khu vực biến dạng dẻo là: Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM zmax = Nhóm p −γh π c (ctgϕ + ϕ − ) − h − ctgϕ πγ γ Giải phương trình theo p, ta công thức cho trị s ố Pz max tức trọng lượng ứng với độ sâu zmax khu vực biến dạng dẻo: Pz max = πγ c ( zmax + h + ctgϕ ) + γ h π γ ctgϕ + ϕ − Trong đó: c , ϕ - lực dính đơn vị góc nội ma sát đất; z - chiều sâu vùng biến dạng dẻo; γ - trọng lượng riêng tự nhiên khối đất; Pz - trọng lượng ứng với độ sâu z; h - chiều sâu đặt móng 2.1 Lời giải Puzurievski: Puzurievski chứng minh cơng thức ứng dụng để tìm tải tr ọng po tương ứng với zmax = , nghĩa khu vực biến dạng dẻo vừa xuất hai mép đáy móng Cơng thức Puzurievski có dạng: π + π c.ctgϕ Po = γ h π π ctgϕ + ϕ − ctgϕ + ϕ − 2 ctgϕ + ϕ + Tải trọng tính theo cơng thức Puzurievski tải trọng an tồn, tương ứng với lực mà trạng thái giới hạn bắt đầu xuất hi ện hai điểm mép đáy móng hồn tồn cịn đủ khả chịu tải Thực tế cho thấy tải trọng Po nhỏ tải trọng giới hạn thứ Pgh ’ Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Cho nên, sau Puzurievski có số tác giả đề nghị phương pháp tính tải trọng tương ứng với mức độ phát triển khác khu vực cân b ằng gi ới hạn Trước hết, từ đẳng thức ta thấy rằng, khu vực d ẻo dần d ần phát triển, điểm đáy khu vực (tương ứng v ới zmax ) chạy vòng tròn quĩ tích qua hai mép đáy móng với góc nhìn Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM 2β = Nhóm π −ϕ Trong đó: c, ϕ : lực dính đơn vị góc nội ma sát đất; z: chiều sâu vùng biến dạng dẻo; γ : trọng lượng riêng tự nhiên khối đất; h: chiều sâu đặt móng Ví dụ 1: Tính sức chịu tải đất có ϕ = 20o , c = 0,5.102 KN / m , γ = 18KN / m3 , tác dụng tải trọng hình băng có chiều rộng b = m, đặt sâu m Giải Xác định số tham số ϕ = 20o = 0,35Rad , tg 20o = 0,36 , cot g 20o = 2, 75 Tải trọng tới dẻo theo công thức Puzuriexki π + π c.ctgϕ Po = γ h π π ctgϕ + ϕ − ctgϕ + ϕ − 2 ctgϕ + ϕ + Po = 18.2 2, 75 + 0, 35 + 0,5.3,14 3,14.0.5.10 2.2, 75 + 2, 75 + 0, 35 − 0,5.3,14 2, 75 + 0,35 − 0,5.3,14 Po = 3,31.102 KN / m 2.2 Lời giải Maslov: Maslov qui định không cho khu vực dẻo phát tri ển vào ph ạm vi d ưới đáy móng bao gồm hai đường thẳng đứng qua mép đáy Lúc đó: zmax = R sin ϕ = btgϕ tải trọng tương ứng là: Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm c ) γ tgϕ +γh π ctgϕ + ϕ − πγ (btgϕ + h + Pgh = Trong đó: c, ϕ : lực dính đơn vị góc nội ma sát đất; z: chiều sâu vùng biến dạng dẻo; γ : trọng lượng riêng tự nhiên khối đất; h: chiều sâu đặt móng Ví dụ 2: giải ví dụ theo phương pháp Maxlov: Giải * Tải trọng tới dẻo theo công thức (5-2) Maxlov: c ) γ tgϕ +γh π ctgϕ + ϕ − πγ (btgϕ + h + Pgh = 0,5.102 18.0,36 + 18.2 2, 75 + 0,35 − 0,5.3,14 3,14.18(5.0,36 + + Pgh = Pgh = 4, 61.102 2.3 Lời giải Iaropolski: Theo Iaropolski, tải trọng giới hạn tải trọng ứng với lúc khu vực cân giới hạn phát triển tới độ sâu lớn nhất: Thực tập địa Page GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm b(1 + sin ϕ ) b π ϕ = ctg ( − ) cos ϕ b π ϕ c πγ [ ctg ( − ) + h + ] γ tgϕ Pgh = +γh π ctgϕ + ϕ − zmax = Trong đó: c, ϕ : lực dính đơn vị góc nội ma sát đất; z: chiều sâu vùng biến dạng dẻo; γ : trọng lượng riêng tự nhiên khối đất; h: chiều sâu đặt móng Lúc khu vực cân giới hạn n ối li ền v ới nhau, t ải tr ọng tính theo cơng thức Iaropolski coi tải tr ọng gi ới h ạn, t ương ứng v ới trạng thái đất lúc bắt đầu ổn định, tải tr ọng tính theo cơng thức Maslov coi tải trọng cho phép Ví dụ 3: Giải ví dụ theo phương pháp Iaropolski Giải zmax = b(1 + sin ϕ ) b π ϕ = ctg ( − ) = 3,57m cos ϕ b π ϕ c 50 πγ [ ctg ( − ) + h + ] π 18(2,5.ctg 35o + + ) γ tgϕ 18.tg 20o Pgh = +γh = + 18.2 π π π o ctgϕ + ϕ − ctg 20 + − Pgh ≈ 709 2.4Theo tiêu chuẩn xây dựng 45-78: Theo TCXD 45-78 khu vực biến dạng dẻo zmax = Thực tập địa b Page 10 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm pgh = ( pghc + p ghb )b Tgh = Pghtgσ Móng tác dụng tải trọng hình thang Khi tính theo tải trọng cho phép V hệ số an tồn k Khi tính theo trạng thái giới hạn thì: V= 1 m n Trong m: hệ số điều kiện làm việc; n: hệ số đồng đất Thực tập địa Page 32 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Bảng Các số Nq,Nc,Nγ theo δ φ Muốn kiểm tra độ an toàn ổn định đất tác dụng tải trọng tính tốn P, cần tính trị số: V= Thực tập địa Pgh P Page 33 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Muốn cho so sánh chặt chẽ điểm đặt hai lực Pgh P phải trùng nhau, phải xác định Pgh điểm đặt Nhưng theo lời giải Xơcơlovxki tải trọng giới hạn Pgh có điểm đặt định với độ lệch tâm egh tính theo cơng thức: b  3N γ h + 3N c c + Nγ γ b  egh =  q − ÷  N qγ h + N c c + Nγ γ b ÷  Trong thực tế Pgh P khơng có chung điểm đặt, nói cách khác gọi độ lệch tâm tải trọng tính tốn P e, e ≠ egh Để giải tình hình người ta thường dùng phương pháp qui ước có trình bày “Sổ tay người thiết kế”, tiếng Nga, năm 1964 1.4/ Ví dụ tính toán: Xác định sức chịu tải đất đáy móng trục cầu có bề rộng b = 8m,chon sâu 3m Đất loại sét pha sườn tích kỉ Đệ Tứ,có góc ma sát φ = 14o,lực dính c = 20 KN/m2,trọng lượng riêng đẩy γđn = 9,5 KN/m3 Tải trọng tác dụng tác dụng lên trụ góc nghiêng δ = 5o Giải Thực tập địa Page 34 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Các hệ số Nq,Nc,Nγ xác dịnh theo bảng phụ thuộc δ φ Trong trường hợp δ = 5o,φ = 14o tra bảng (nội suy) ta có: Nq = 3,18 ; Nc = 8,61 ; Nγ = 0,86 Trụ cầu kết cấu đối xứng,lực ngang tác dụng theo chiều,khi tính toán ta giả thiết chọn mép trái làm gốc tọa độ,ta có x A = 0,xB = 8m Biểu đồ ứng suất giới hạn đáy móng có dạng hình thang Theo công thức (4): Cường độ tải trọng cực hạn mép A: puA = Nq.γ.h + Nc.c = 8,13.9,5.3 + 8,61.20 = 262,8 (kN/m2) Cường độ tải trọng cực hạn mép B: puB = puA + Nγ.γ.b = 262,8 + 0,86.9,5.8 = 328 (kN/m2) Vậy tổng tải trọng cưc hạn thẳng đứng cho phép tác dụng lên móng là: pu = ½ (puA + puB)b = ½ (262,8 + 328).8 = 2363,2 (kN/m2) Tải trọng ngang cực hạn tác dụng lên móng : Tu = pu.tan δ = 2363,2.tan 5o = 206 (kN/m2 1.2 Lời giải Prandtl: Năm 1920 Prandtl giải toán cho trường hợp xem đất khơng có trọng lượng (tức γ = 0) chịu tác dụng tải trọng thẳng đứng Tải trọng giới hạn tính theo cơng thức Prandtl có dạng sau: Pgh = (q + c.ctgϕ ) + sin ϕ π tgϕ e − c.ctgϕ − sin ϕ Theo lời giải Prandtl, đường trượt có dạng Thực tập địa Page 35 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Trong khu vực I, đường trượt đoạn thẳng làm với đường thẳng đứng góc π π − Trong khu vực II có hai họ đường trượt, họ thứ đường xoắn logarit có điểm cực mép móng xác định theo phương trình: r = r0 eθ tgϕ cịn họ thứ hai đoạn thẳng xuất phát từ cực Trong khu vực III, đường trượt đoạn thẳng làm với đường thẳng đứng góc π π + 1.3 : Lời giải Terzaghi: Terzaghi dùng đường trượt trường hợp γ = , đồng thời có ý đến tồn lõi đất hình tam giác có góc đáy υ Ngồi ra, Terzaghi cịn giả định lõi đất tác dụng nêm, khắc phục áp lực bị động đất khu vực cân giới hạn hai bên Cơng thức Terzaghi tính tải trọng giới hạn trường hợp toán phẳng có dạng sau đây: Pgh = Nγ γb + N qγ h + N c c Trong N Thực tập địa Page 36 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Nγ , N q , N c hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào trị số góc ma sát υ Đối với móng vng có cạnh h: Pgh = 0.4 Nγ γ b + N qγ h + N c c Đối với móng trịn có bán kính R: Pgh = 0.6 Nγ γ R + N qγ h + 1.3N c c Bảng tra hệ số Nγ , N q , N c theo ma sát ϕ Thực tập địa Page 37 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm 1.4 Lời giải Berezanxev: Đã từ lâu người ta nhận thấy rằng, q trình thí nghiệm nén đất, đáy móng hình thành lõi đất Trong nhiều cơng trình nghiên cứu đất cát đất sét có đề cập tới hình dạng, kích thước điều kiện hình thành lõi đất Lõi đất phận đất bị nén chặt, dính liền với đáy móng di động với móng chỉnh thể Sự hình thành lõi đất giải thích sau: móng lún, có khuynh hướng làm chuyển dịch qua hai bên Nhưng đáy móng, đất có ma sát, đất có ma sát lực dính nên có phần đất khơng di chuyển Khối đất dính liền với móng ngày bị ép chặt tạo thành lõi đất Sự hình thành đất phụ thuộc vào nhiều nhân tố, độ nhám đáy móng, độ sâu chơn móng, độ chặt đất, tính chất tải trọng v.v… Sự hình thành lõi đất phụ thuộc vào nhiều nhân tố, độ nhám đáy móng, độ sâu chơn móng, độ chặt đất, tính chất tải trọng v.v… Theo thí nghiệm Berezanxev cát, góc đỉnh lõi đất 600 → 900 Cát chặt góc nhỏ, tức chiều cao lõi đất lớn Để sát tình hình thực tế đó, Berezanxev dựa kết nhiều thí nghiệm mà đề nghị hình dạng gần đường trượt nêu phương pháp thực dụng để tính tốn phẳng tốn khơng gian h b   Trường hợp toán phẳng Đối với móng nơng  < 0.5 ÷ , theo Berezanxev, đường trượt có dạng sau: Thực tập địa Page 38 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Đường trượt tải trọng tác dụng vào móng nơng - tốn phẳng Lõi đất có dạng hình tam giác cân với hai góc đáy π Trong khu vực abc a‟b‟c họ đường trượt thứ hai cung đường xoắn logarit có 3  b  π −v ÷tg 4ϕ e phương trình: rs = ( v - góc quay rs so với ad.) Đoạn db d‟b‟ hợp với đường nằm ngang góc π ϕ − Sau giải hệ phương trình vi phân cân giới hạn đoạn, ta xác định trạng thái ứng xuất đất điểm d, b, a, c (và d‟, b‟, a‟), tính trị số ứng suất a, c, a‟ Giả thiết ứng suất hai điểm a, c a‟, c phân bố theo đường thẳng, coi lõi đất vật rắn trạng thái cân tĩnh học tác dụng tải trọng giới hạn Pgh, b ứng suất hai cạnh ac, a‟c, Berezanxev giải thích cơng thức tính tải trọng giới hạn phân bố Pgh: Pgh = A0bγ + B0 q + C0 c Trong đó: q: tải trọng hơng: q=; q = γ h A0, B0, C0: giá trị phụ thuộc vào ϕ tra bảng Thực tập địa Page 39 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Trường hợp tốn khơng gian Đối với móng trịn đặc nơng Nhóm b < 0.5 (d: đường h kính móng), theo Berezanxev, đường trượt có dạng sau: Đường trượt tải trọng tác dụng vào móng nơng - tốn khơng gian Trường hợp tốn khơng gian Đối với móng trịn đặc nơng b < 0.5 (d: đường h kính móng), theo Berezanxev, đường trượt có dạng hình sau: Lõi đất có dạng hình tam giác cân với góc đáy Pgh = Ak γ a + Bk q + Cc c Đoạn db d‟b‟ đoạn thẳng nghiêng góc Thực tập địa π ϕ − so với đường nằm ngang Page 40 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Các đoạn ab ac, a‟b‟và a‟c hợp thành góc 3 ϕ π Đoạn bc, b‟c đường  ϕ a  4π − −v ÷tg rs = e xoắn logarit với phương trình: ϕ cos Trong đó: a - bán kính mặt đáy móng; v - góc quay rs, so vơi ar Sau giải hệ phương trình vi phân cân giới hạn đoạn giải điều kiện cân tĩnh học lõi đất, ta rút công thức tính tải trọng giới hạn phân bố Pgh: Pgh = Ak γ a + Bk q + Cc c Ak, Bk, Ck – hệ số sức chịu tải đất móng trịn Cơng thức (1-28) dùng cách gần cho trường hợp móng có đáy hình vng: Pgh = Ak γ b + Bk q + Ck c (b – cạnh đáy móng.) Đối với trường hợp móng sâu vừa phải Pgh = Ak γ a , Berezanxev đề nghị tính Pgh theo hình dạng gần đường trượt (hình 1.18) Lúc tải trọng giới hạn cát tính theo cơng thức sau: Pgh = Aγ b Đối với tốn khơng gian: Pgh = Ak γ a Thực tập địa Page 41 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Vùng biến dạng dẻo Bảng tra giá trị hệ số A Hệ số tải trọng Ak tính theo biểu đồ đây: Thực tập địa Page 42 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM IV Nhóm Sức chịu tải tính theo lý thuyết đàn hồi Từ cơng thức tính lún theo lý thuyết đàn hồi,ta suy sức chịu tải đất theo độ lún cho trước s= Es s bq (1 − µs2 )α ⇒ qa = Es b(1 − µs2 )α (4.101) Trong α hệ số phụ thuộc hình dạng móng 1 + m2 + m + m2 + α = [ Ln( ) + mLn( )] m=b/l 2 π 1+ m − m 1+ m −1 Ví dụ 4.16 Một móng cạnh 2m Các đặc trưng biến dạng : E s=8MPa hệ số Poisson μs = 0,3 Tính sức chịu tải cho phép ứng với độ lún s= 0,04m Giải : với móng băng α=2,55 sức chịu tải ứng với độ lún 0,04m qa = Es s 8000 × 0, 04 = = 69(kPa ) 2 b(1 s ) ì (1 0,3 ) × 2,55 1.Sức chịu tải rịng theo thí nghiệm trường a-Theo thí nghiệm xuyên động chuẩn SPT Thí nghiệm xuyên động chuẩn SPT tiến hành với tốc độ nhanh tương ứng với phương pháp thí nghiệm cắt nhanh khơng nước Do , kết SPT diễn ứng xử đất rời, đất dính diễn ứng xử tức thời không diễn tả tốt ứng xử lâu dài đất dính Tuy vậy, theo lý thuyết học đất tới thực nghiệm chứng tỏ với đất dính cố kết thường (NC) sức chịu tải tức thời bé sức chịu tải lâu dài , trình chịu tải hệ số rỗng loại đất rời cố kết thường giảm ,đồng nghĩa đặc trưng chông cắt tăng lên Thực tập địa Page 43 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm Năm 1956, Meyerhoff đề nghị cơng thức thực nghiệm ước lượng sức chịu tải ứng với độ lùn s = 2,54 cm : b ≥ 1, 22m ⇒ qa ( net ) (kN / m ) = 11,98 N b < 1, 22m ⇒ qa ( net ) (kN / m ) = 7,99 N ( 3, 28b + 1) ) 3, 28b (4.102) (4.103) Với N- số búa thí nghiệm SPT; b- bề rộng móng tính m Đến năm 1977,Bowles đề nghị cơng thức hiệu chỉnh có dạng sau : S ) 25, 3, 28b + S b > 1, 22m ⇒ qa ( net ) (kN / m ) = 11,98 N ( ) Fd ( ) 3, 28b 25, b ≤ 1, 22m ⇒ qa ( net ) (kN / m ) = 19,16 NFd ( (4.104) (4.105) Trong : S độ lún tính mm; hệ số ảnh hưởng độ sâu chơn móng Fd=1+0,33(Df/b)≤1,33 Ví dụ 4.17 Một móng băng cạnh 2m đặt đất cát có kết thí nghiệm xun động (SPT) phạm vi từ đáy móng đến độ sâu 3b, N = 10; độ sâu chơn móng Df = 2m Tính sức chịu tải rịng cho phép ứng với độ lún s = 25,4mm Giải Theo Bowles, ta có S = 25,4mm b > 1,22m ⇒ qa ( net ) (kN / m ) = 11,98 N ( 3, 28b + ) Fd 3, 28b Trong trường hợp toán Fd = 1,33 Sức chịu tải rịng qa(net) tính : qa ( net ) (kN / m ) = 11,98 ×10 × ( Thực tập địa 3, 28 × + ) ×1,33 = 211, 6kPa 3, 28 × Page 44 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm b- Theo thí nghiệm xuyên tĩnh CPT Tương tự với thí nghiệm SPT, thí nghiệm CPT thường thực với vận tốc thật nhanh, nên diễn tả tốt ứng xử đất rời thoát nước tốt ứng xử tức thời cửa đất dính Từ thí nghiệm nén xuyên tĩnh, lực kháng mũi q c vùng bên đáy móng Meyerhoff đề nghị cơng thức thực nghiệm ước lượng sức chịu tải ứng với độ lún s = 2,54 cm b ≤ 1, 22m ⇒ qa ( net ) = qc 15 (4.106) b > 1, 22m ⇒ qa ( net ) = qc 3, 28b + ( ) 25 3, 28b (4.107) Ví dụ 4.18 : Một móng băng cạnh b = 2m đặt đất cát có thí nghiệm xun tĩnh (CPT) phạm vi từ đáy móng đến độ sâu 3b, q c = 1MPa , độ sâu chôn móng Df = 2m Tính sức chịu tải rịng cho phép ứng với độ lún S = 25,4mm Giải : Khi S = 25,4mm b > 1,22m ⇒ qa ( net ) = qc 3, 28b + ( ) 25 3, 28b Sức chịu tải ròng qa(net) tính : qa ( net ) = 1000 3, 28 × + ( ) = 53kPa 25 3, 28 × c- Theo thí nghiệm bàn nén trường Thí nghiệm bàn nén trường thường tiến hành với loại trịn có đường kính từ 150÷722mm, loại bàn nén vng cạnh 305mm Hố thí nghiệm phải có kích thước gấp lần kích thước bàn nén chiều sâu hố tốt với chiều sâu đặt móng Df Thí nghiệm tiến hành đến sụp đổ đến độ lún nhiều độ lún cho phép thường dùng Sức chịu tải giới Thực tập địa Page 45 GVHD: TS TRẦN ĐỒNG KIẾM LAM Nhóm hạn bàn nén qu(b) chọn ứng với áp lực tương ứng với bị phá hoại ứng với độ lún cực hạn cho phép Với đất sét, sức chịu tải tức thời khơng phụ thược vào bề rộng móng, ta thấy phần phân tích Do sức chịu tải tức thời móng nơng nến đất sét cố kết thường suy trực tiếp từ kết thí nghiệm nén sau : qu(m) = qu(b) : qu(m) – sức chịu tải cực hạn móng qu(b) – sức chịu tải cực hạn bàn nén Sức chịu tải móng nơng đất cát ước lượng theo cơng thức sau, từ tính chất phụ thược vào kích thước móng : : bm bb qu ( m ) = qu ( b ) (4.108) Trong bm- bề rộng móng ; bb- bề rộng bàn nén Mặt khác, ta tính tốn sức chịu tải móng nơng theo kết bàn nén độ lún dự định, với áp lực tác động q q Lúc độ lún móng tính tốn sau : S m = Sb Với đất dính : (4.109) Với đất rời : S m = Sb ( bm bb bm 3, 28bb + ) ( ) bb 3, 28bm + (4.110) Ví dụ 4.19 Kết thí nghiệm bàn nén trường, có kích thước 0,305 x 0,305mm cát, ghi nhận sau : q(kPa) S(mm) 0 Thực tập địa 100 3,1 200 5,2 300 9,5 400 12 500 19,5 600 28 700 60 Page 46 ... nên sức chịu tải tức thời sức chịu tải có nước b.Ảnh hưởng mực nước ngầm lên sức chịu tải sau có nước: Sau đặt tải thời gian ngắn, tùy theo tính thấm đất, áp lực nước lỗ rỗng thặng dư (do đặt tải) ... theo thí nghiệm cắt nhanh khơng cố kết φuu=0 cuu =0,2Mpa Tính sức chịu tải cực hạn sức chịu tải tiêu chuẩn đất nền? Giải: Tính sức chịu tải cực hạn tức thời Từ φuu=0 => NP (0) =1; Ny (0)=0; Nc =... Do sức chịu tải tức thời móng nơng nến đất sét cố kết thường suy trực tiếp từ kết thí nghiệm nén sau : qu(m) = qu(b) : qu(m) – sức chịu tải cực hạn móng qu(b) – sức chịu tải cực hạn bàn nén Sức