Chương 2 trang bị cho người học những nội dung kiến thức như: Thiết kế nền móng phải thoả mãn các yêu cầu nào? Các thông số cần thiết cho việc thiết kế nền móng? Trình tự để thiết kế nền móng? Mời các bạn cùng tham khảo.
CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MĨNG Thiết kế nền móng phải thoả mãn các u cầu nào? Các thơng số cần thiết cho việc thiết kế nền móng? Trình tự để thiết kế nền móng? CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MĨNG Thiết kế nền móng phải thoả mãn các yếu tố nào? Các điều kiện kỹ thuật: u cầu về độ bền, an tồn và sử dụng bình thường Khả thi Kinh tế So sánh nhiều PA và chọn ra PA tối ưu 2.1. CÁC U CẦU KỸ THUẬT 2.1.1. Đối với móng Vật liệu phổ biến là BTCT TT theo các ngun tắc tính cấu kiện chịu uốn, nén, kéo với các trạng thái giới hạn: TTGH I: TT cường độ trên tiết diện đứng và tiết diện nghiêng với tải trọng tính tốn TTGH II: TT biến dạng với tải trọng tiêu chuẩn TTGH III: Tính tốn về phát triển khe nứt với tải trọng tiêu chuẩn 2.1. CÁC U CẦU KỸ THUẬT 2.1.1. Đối với móng Đối với móng hầu như khơng tính tốn theo TTGH II và TTGH III trừ một số trường hợp bản móng bè của bể chứa, móng trong mơi trường xâm thực mạnh Ngồi 3 TTGH này móng cịn có thể phải tính tốn theo trạng thái giới hạn về ổn định (lật đổ và trượt) trên nền ( với các móng chịu tải nằm ngang lớn , tải trọng đứng nhỏ) Tải trọng tác dụng lên móng là tải trọng của cơng trình bên trên và phản lực đất tác dụng tại các mặt tiếp xúc của hệ móng – nền đất 2.1. CÁC U CẦU KỸ THUẬT 2.1.2. Đối với nền đất Nền đất được tính tốn theo hai TTGH I và TTGH II TTGH I: Tính tốn kiểm tra khả năng chịu tải của nền đất với tải trọng là tải trọng tính tốn p dụng với các nền đất sét cứng, cát rất chặt hoặc đá; các nền đất đặt móng chịu tải trọng ngang là chủ yếu, các nền đất nằm trong phạm vi mái dốc hoặc phân bố rất dốc 2.1. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT 2.1.2. Đối với nền đất TTGH I: tt p kt kl pult = Pa Fs lực chống trượt mômen chống trượt lực gây trượt mômen gây trượt mômen chống lật mômen gây lật kl kt 2.1. CÁC U CẦU KỸ THUẬT 2.1.2. Đối với nền đất TTGH II: Tính tốn kiểm tra về biến dạng của nền đất với tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn p dụng với các nền đất mềm Điều kiện cần: ptc Rtc Móng chịu tải lệch tâm cần thêm: ptcmin 0 và ptcmax 1,2 Rtc 2.1. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT 2.1.2. Đối với nền đất Điều kiện đủ: S Sgh i igh S Sgh 2.2. CÁC TÀI LIỆU CẦN CĨ ĐỂ THIẾT KẾ NM Các thơng số cần thiết cho việc thiết kế nền móng? Tài liệu về khu vực xây dựng Tài liệu về cơng trình được thiết kế Khả năng về vật liệu XD và thiết bị thi cơng 2.2. CÁC TÀI LIỆU CẦN CĨ ĐỂ THIẾT KẾ NM 2.2.1. Tài liệu về khu vực xây dựng Địa hình Bề mặt đất Công trình lân cận (PA móng, cố, …) Đường sá Cây cối Kênh mương, ao hồ, giếng, … Hệ thống dịch vụ Cấp thoát nước Điện Điện thoại Khí đốt Bãi rác 2.4. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 2.4.4. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn của các đặc trưng a. Chỉ tiêu riêng và chỉ tiêu tổng qt Chỉ tiêu riêng: Là trị số của các đặc trưng của đất xác định từ một mẫu thí nghiệm Chỉ tiêu tổng qt: Là trị số của các đặc trưng chung cho tồn bộ lớp đất 2.4. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 2.4.4. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn của các đặc trưng b. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn Giá trị tiêu chuẩn: Với các đặc trưng của đất, trừ và c : A tc 1n Ai ni A Với và c: tính theo phương pháp bình phương cực tiểu c tc n n i i tc n i n i i n i n i i i i n n i i i i n i i n i i n i i 2.4. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 2.4.4. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn của các đặc trưng b. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn Giá trị tính tốn: Nâng cao độ an tồn cho ổn định của nền đất, một số tính tốn ổn định của nền được tính với các đặc trưng tính tốn A tt A tc kd kd = 1 với các đặc trưng của đất ( trừ , c, ) 2.4. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 2.4.4. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn của các đặc trưng b. Giá trị tiêu chuẩn, giá trị tính tốn Với , c, : kd 1 Với , c A tt A tc kd Với t t hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy Tính nền theo TTGH II thì = 0.85 Tính nền theo TTGH I thì = 0.95 A tc 1 n t Bài tập 1.1 tg tc = 0.631 ctc = 0.136 tg = 0.014 = 0.031 c tg = 0.02 = 0.228 c τ (kg/ cm2) σ (kg/ cm2) 0.75 0.74 0.73 0.75 0.77 0.76 1.38 1.40 1.40 1.45 1.47 1.49 1.95 1.95 2.00 2.08 2.09 2.00 0.630833 0.014416 0.991713 1914.817 4.775408 0.136111 0.031143 0.049939 16 0.039903 Bài tập 1.1 Tính tốn nền theo TTGH I: = 0.95, n – 2 = 18 – 2 = 16 t = 1.75 tg = tg t = 0.02 x1.75 = 0.035 c = ct = 0.228 x1.75 = 0.399 tg I = tg tc (1 tg ) = 0.631 (1 0.035) = [0.609 0.653] cI = ctc(1 c) = 0.136 (1 0.399) = [0.082 0.19] Bài tập 1.1 Tính tốn nền theo TTGH II: = 0.85, n – 2 = 18 – 2 = 16 t = 1.07 tg = tg t = 0.02 x1.07 = 0.021 c = ct = 0.228 x1.07 = 0.244 tg II = tg (1 tc tg ) = 0.631 (1 0.021) = [0.618 0.644] cII = ctc(1 c) = 0.136 (1 0.399) = [0.106 0.166] Chọn thơng số nào để tính tốn? 2.5. CHỌN LOẠI NỀN VÀ MĨNG 2.5.1. Lựa chọn nền và phương pháp xử lý nền Căn cứ: Tài liệu địa chất Tài liệu về cơng trình (loại cơng trình, quy mơ cơng trình, tải trọng tác dụng xuống móng áp lực nền, độ lún của cơng trình) Điều kiện thi cơng, … Quyết định: Nền tự nhiên hay phải dùng nền nhân tạo Lựa chọn giải pháp nào để gia cố nền 2.5. CHỌN LOẠI NỀN VÀ MĨNG 2.5.2. Lựa chọn giải pháp móng Mục tiêu: Đề xuất được PA móng tốt nhất cả về kỹ thuật và kinh tế Phải thiết kế sơ bộ nhiều PA móng để so sánh So sánh: u cầu kỹ thuật Đạt u cầu về mặt kỹ thuật rồi mới dựa vào các chỉ tiêu về kinh tế để quyết định 2.5. CHỌN LOẠI NỀN VÀ MĨNG 2.5.3. Chọn độ sâu móng Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn: yếu tố có ảnh hưởng nhiều nhất ĐẤ T YẾ U ĐẤ T TỐ T ĐẤ T YẾ U ĐẤ T YẾ U ĐẤ T TỐ T Sơ đ o à Sơ đ o à ĐẤ T TỐ T Sơ đ o à ĐẤ T TỐ T Sơ đ o à 2.5. CHỌN LOẠI NỀN VÀ MĨNG 2.5.3. Chọn độ sâu móng Trị số và phương của tải trọng (Tải đứng,Tải ngang) Đặc điểm và u cầu sử dụng cơng trình Cây cối xung quanh Các cơng trình ngầm (tầng hầm, đường ống, …) Các cơng trình lân cận Biện pháp thi cơng móng 2.6. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MĨNG 2.6.1. Bước 1: Thu thập và xử lý tài liệu Tài liệu về cơng trình Tài liệu về khu vực xây dựng Địa hình khu vực Mạng lưới và phương pháp khảo sát Lát cắt địa chất Các kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ, lý của đất Địa chất thuỷ văn: cao độ nước ngầm, tính chất nước ngầm Tài liệu về cơng trình lân cận, mơi trương xây dựng điều kiên xây dựng Xác định các tiêu chuẩn xây dựng Đánh giá 2.6. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MĨNG 2.6.2. Bước 2: Đề xuất các phương án nền móng khả thi Loại móng theo dạng kết cấu cơ bản, độ cứng, hình dạng móng, … Vật liệu Phương pháp thi cơng Độ sâu đặt móng Giải pháp gia cố nền 2.6. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MĨNG 2.6.3. Bước 3: Thiết kế sơ bộ các phương án khả thi Thoả mãn các điều kiện kỹ thuật Thoả mãn các điều kiện về thi cơng: 2.6.4. Bước 4: So sánh các phương án So sánh các chỉ tiêu kinh tế, độ tin cậy của các PA Chọn phương án tối ưu đề thiết kế kỹ thuật Tài liệu TL Cơng trình TL Địa chất Các tiêu chuẩn quy phạm Đề xuất các PA khả thi PA 1 TK sơ bộ các PA PA 2 PA 3 So sánh và chọn PA TK Kỹ thuật PA chọn Thuyết minh tính thốn + Bản vẽ ... 2.6. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ NỀN MĨNG 2.6.2. Bước? ?2:? ?Đề xuất các phương án? ?nền? ?móng? ?khả thi Loại? ?móng? ?theo dạng kết cấu cơ bản, độ cứng, hình dạng? ?móng, … Vật liệu Phương pháp thi cơng Độ sâu đặt? ?móng Giải pháp gia cố? ?nền. .. 2.1.1. Đối với? ?móng Đối với? ?móng? ?hầu như khơng tính tốn theo TTGH II và TTGH III trừ một số trường hợp bản móng? ? bè của bể chứa, móng? ? trong mơi trường xâm thực mạnh Ngồi 3 TTGH này? ?móng? ?cịn có thể phải tính tốn theo trạng thái ... tác dụng xuống? ?móng? ? áp lực? ?nền, độ lún của cơng trình) Điều kiện thi cơng, … Quyết định: ? ?Nền? ?tự nhiên hay phải dùng? ?nền? ?nhân tạo Lựa chọn giải pháp nào để gia cố? ?nền 2.5. CHỌN LOẠI NỀN VÀ MĨNG 2.5.2. Lựa chọn giải pháp móng