Thống kê số liệu địa chất

Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT I ) Mặt cắt đòa chất : Được thăm dò bởi hai hố khoan chính với độ sâu khảo sát là 30 mét , mực nước ngầm ở đáy lớp đất này , gồm 4 lớp chủ yếu như sau : Đất đắp Lớp 1 MH 6 Lớp 2 MH 4 Lớp 3 CL5 Lớp 4 CL5 Chiều sâu hố khoan 1 (m) 2 4 18 20 30 Chiều sâu hố khoan 2 (m) 3 4 19 19 30 Chiều sâu hố khoan 3 (m) 2.5 4 18.5 19.5 30 Sơ đồ cấu tạo đặc trưng đòa chất khu vực đươcï vẽ lại như sau : Chú thích : Lớp đất đắp Lớp đất MH Lớ p đất CL Trang1 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG 2) Các đường cong chống cắt :  Lớp đất 1 : Hố khoan 1 Hố khoan 2 σ (Kpa) 10 20 30 10 20 30 τ (Kpa) 7.29 8 9 6.8 7.48 8 y = 0.0728x + 6.3067 0 5 10 0 5 10 15 20 25 30 35 Lực dính : c = 6.307 KPa Góc ma sát ϕ = 4.16 0  Lớp đất 2 : Hố khoan 1 Hố khoan 2 σ (Kpa) 10 20 30 10 20 30 τ (Kpa) 6.45 7.42 8.5 7.2 8.26 8.84 y = 0.0922x + 5.9333 0 2 4 6 8 10 0 10203040 Lực dính : c = 5.93KPa Góc ma sát ϕ = 5.27 0  Lớp đất 3,4 : Hố khoan 1 Hố khoan 2 σ (Kpa) 50 100 150 50 100 150 τ (Kpa) 49 58 75.5 47 60 67.6 y = 0.2355x + 35.967 0 20 40 60 80 0 50 100 150 200 Lực dính : c = 35.967 KPa Góc ma sát ϕ = 13.25 0 Trang 2 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG 3 ) Các đường cong nén lún :  Lớp đất 1(MH): ỴHố khoan 1 σ (Kpa) ε 25 2.29 50 2.136 100 1.938 200 1.67 400 1.35 y = 4.3847x -0 .1 8 8 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0 100 200 300 400 500 ỴHố khoan 2 : σ (Kpa) ε y = 4.1872x -0 .1 9 0 9 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 100 200 300 400 500 25 2.166 50 2.025 100 1.826 200 1.554 400 1.276  Lớp đất 2(CL) : ỴHố khoan 1 σ (Kpa) ε 25 0.763 50 0.746 100 0.72 200 0.658 400 0.644 800 0.599 y = 0.9594x -0.067 0 0.5 1 0 100 200 300 400 500 ỴHố khoan 2 : y = 0.9007x -0.0431 0.65 0.7 0.75 0.8 0 100 200 300 400 500 σ (Kpa) ε 25 0.776 50 0.765 100 0.747 200 0.72 400 0.689 800 0.655 4 ) Thiết lập các chỉ tiêu vật lý : Trang 3 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG Giả sử , chọn độ bảo hòa ( i 0 / 0 = 97 0 / 0 , tỷ trọng Δ = 2.68). Hệ số rỗng ε 0 cụ thể của từng lớp đất tính theo trung bình cộng hai giá trò đầu tiên của mẫu đất : -Lớp đất MH : ε 0 = 2 166.229.2 + = 2.228 -Lớp đất CL : ε 0 = 2 77 6.0763.0 + = 0.7695 Dung trọng tự nhiên được tính theo công thức : γ t = 0 0 1 )*(* ε ε + +Δ G y n (T/m 3 ) - Lớp đất MH: = MH t γ 228.21 )228.2*97.068.2(*1 + + = 1.4997 (T/m ) 3 - Lớp đất CL: = CL t γ 7695.01 )7695.0*97.068.2(*1 + + = 1.9364 (T/m 3 ) Độ ẩm tự nhiên của các lớp đất được tính theo công thức : ω tn ( 0 / 0 ) = Δ 0 * ε G *100 0 / 0 ( 0 / 0 ) -Dung trọng của lớp đất MH : ω MH tn = ω 2 tn = 68.2 228.2*97 *100 0 / 0 = 80.64 (100 0 / 0 ) - Lớp đất CL: ω CL tn = 68.2 936.1*97 *100 0 / 0 = 70.07 (100 0 / 0 ) Giới hạn Atterberg: * Chỉ số dẻo: A = ( N ω - D ω ) -Ứng với MH , chọn N ω = 60 , D ω =30 A= 30 ⇒ -Ứng với CL , chọn N ω = 40 , D ω =20 A= 20 ⇒ Lúc đó , độ sệt tương ứng của từng lớp đất dược tính cụ thể theo công thức : B= A Ntn )( ωω − - Lớp đất MH : B = 30 6064.80 − = 1.688 - Lớp đất CL : B = 20 2007.70 − = 2.5035 Trang 4 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG BẢNG TỔNG HP CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ CỦA NỀN ĐẤT Giới hạn Atterberg Cắt trực tiếp Ký hiệu Độ sâu (m) t γ (T/m 3 ) Độ ẩm tn ω Hệ số rỗng ( 0 ε ) Tỷ trọng Δ Độ bảo hòa (G%) N ω D ω A Độ sệt B C (KPa) ϕ 0 MH 6 2.5 ÷ 4 1.4997 80.64 2.228 2.68 97 60 30 30 1.688 6.31 4.16 MH 4 4 ÷ 18.5 1.4997 80.64 2.228 2.68 97 60 30 30 1.688 5.93 5.27 CL 5 18.5 ÷ 19.5 1.9364 70.07 0.7695 2.68 97 40 20 20 2.054 35.97 13.25 CL 3 19.5 ÷ 30 1.9364 70.07 0.7695 2.68 97 40 20 20 2.054 35.97 13.25 BẢNG ĐẶC TRƯNG VỀ NÉN LÚN Hệ số nén a (m 01 2 /KN) a (m 02 2 /KN) a (m 03 2 /KN) a (m 04 2 /KN) a (m 05 2 /KN) Lớp đất 1(MH2) 0.00190 0.00130 0.00092 0.00057 - Lớp đất 2(MH7) 0.00190 0.00130 0.00092 0.00057 - Lớp đất 3(SC7) 0.00041 0.00033 0.00020 0.00012 0.00006 Lớp đất 4(CH3) 0.00069 0.00036 0.00027 0.00015 0.00008 PHẦN II: THIẾT KẾ HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG 1/ Sơ đồ tải trọng : 2) Phương án 1 : MÓNG CỌC Dựa trên sơ đồ tải trọng trên ,chọn ra 2 trường hợp bất lợi để tính toán thiết kế. Để móng làm việc như cọc đài tháp thì h min > h max và được chôn qua lớp đất đắp . Ở đây ta chọn hai tổ hợp tải trọng tiêu biểu cho việt thiết kế . Trường hợp 1 : N 1 = 55 T , M 1 = 12 Tm , H 1 = 4 Tm Trường hợp 2 : N 3 = 130 T , M 3 = -6 Tm , H 3 = 5 Tm Do đó , chiều sâu chôn móng chung cho hai tổ hợp này là : h m > 0.7 * tg(45 0 - )* 0 15 m tt B H , 2 γ Chọn B m =2 m : ⇒h m >0.7*tg(45 0 - 2*997.4 40*2 *) 2 87.4 h m >1.83 m Trang 5 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG Chọn h m =2 m 2.1)Chọn kích thước cọc : a)Kích thướt cọc : Chọn cọc có tiết diện 30 x 30 cm, cốt thép trong cọc loại C III , 4 ∅ 18 ,bê tông làm cột có M # 250 . Ta có : R a = 3400 kg/cm 2 ; F a =10.18 cm 2 = 10.18*10 -4 m 2 . R n =130 kg/cm 2 ; F c =900 cm 2 =0.09 m 2 . b)Khả năng chiệu tải của vật liệu : P VL ct = km* (R a F a + R n F c ) = 0.7*(3400*10.18*10+130 *900) = 106.13 T. 2.2)Chọn chiều sâu đóng cọc : Căn cú vào sơ đồ đòa chất , ta thấy lớp đất CL là lớp đất tốt , do đó mũi cọc phải xuyên vào lớp đất này . a)Lực ma sát khi cọc xuyên vào lớp đất . -Lớp MH6 : Ta có : ()( ) [ ] 1 , 1111 7.07.0sin1 1 ctglqa v +−= σϕϕ = =[4.6325(1-sin4.16 0 )tg(0.7*4.16 0 )+0.7*0.631]*1.2*1.5=1.18926 T -Lớp MH4 : ()( ) [ ] 2 , 2222 7.07.0sin1 2 ctglqa v +−= σϕϕ = =[8.5967(1-sin5.27 0 )tg(0.7*5.27 0 )+0.7*0.593]*14*1.2=15.43 T b) Chọn chiều sâu cọc cắm sâu 10 m vào lớp đất thứ 3 (CL5) : ()( ) [ ] 3 , 3333 7.07.0sin1 3 ctglqa v +−= σϕϕ = =[16.78(1-sin13.25 0 )tg(0.7*13.25 0 )+0.7*3.597]*10*1.2=55.56T ⇒ Khả năng chòu tải do ma sát : 321 qqqq ns ++= =72.18 T ⇒ Khả năng chòu mũi ( . )25.13 0 = m ϕ ciiqcmm NchNdNq ***** ++= γγ γ Với : ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ = = = 055.10 14.3 835.1 c q N N N γ ⇒ 2 /59.109055.10*957.33814.21*41.33.0*92.0*854.1 mTq m =++= ⇒ Q m =q m *F c =109.59 *0.09 =9.8631 T Vậy khả năng chòu taải do ma sát tại mũi là : T QQ Q mms a 38.39 2 8631.918.72 2 = + = + = N=550kNm Trang 6 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG A-Với tổ hợp 1 : M=120kNm ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ == == == kNmTmH kNmTmN kNmTmM 404 55055 12012 1 1 1 H = 40 kNm ⇒ N tt =[(2.1 – 1) *0.5 + 2.2 * 2] * 4 * 55 * 1.2= =86 T 1) Chọn sơ bộ cọc N 1 : N tt 6.2 38.39 86 *2.1 === a tt Q N n β ⇒ Chọn số cọc là 3 cọc ⇒ kiểm tra khả năng làm việc theo nhóm : N tt < n*Q a =0.87*3*39.38 86 T< 102.78 T Từ đó ta có sơ đồ móng vuông như sau : ⇒ Q = 0max =+ ∑ 2 max * i ny tt x xM n N = a Q <=+ 38.34 72.0*3 7.0*12 3 86 Q 0min = ms Q <=− 95.22 72.0*3 7.0*12 3 86 ⇒ cọc không bò nhổ 2) Kiễm tra khả năng lún : = tb γ 3 /334.8 5.25 10*25.1314*27.5*5.75.1*16.4 mkN = ++ ⇒ 0 08.2 4 == tb ϕ α A 3 =( 3.552 * 3.552 – 3 * 0.3 * 0.3)*(10*0.92+14*0.5121+1.5*0.506) =211.48 T a ) Khối lượng nền đất và cọc là : M c = (2.5-1)*0.3*0.3*25.5*3 = 10.3275 T. G 3 =221.8 T a) Khối lượng phần A 1 là : G 1 =2*2*(1.2*0.5*+2.2*2) = 20 T b) Khối lượng phần A 2 là : G 2 = (3.552*3.552-2*2)*(0.5*0.506+2*2)= =36.65 T Vậy N tt =G 1 + G 2 + G 3 +N =333.45 T tt 1 ⇒ 43.26 552.3*552.3 45.333 == tb σ T/m 2 14.32 552.3*552.3 6*12 43.26 max =+= σ T Trang 7 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG 72.20 min = σ T Với ϕ =13.25 0 ta có : A=0.26 , B = 2.08 , D = 4.59 83.61)59.4*597.33814.21*08.292.0*552.3*26.0(1.1 =++= tc R T/m 2 3) Tính lún : 05.53814.2143.26 =−= gl σ T/m 2 k – h k 0 tt σ gl σ h i z/k 0 1 21.3814 5.05 0.888 0.898 22.2 4.534 0.888 0.25 0.888 0.898 22.2 4.534 1.776 0.5 23.0 2.525 0.888 0. 5 S= igl c h F i * 0 ∑ σ β = cm 2.0)888.0*5295.3888.0*792.4( 44.3027 8.0 =+ < S gh 4) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài cọc : Chọn h = 0.5 m ⇒ h 0 = 0.45 m ⇒ Lực xuyên thủng P cmax = 2*P max =2*34.38 =68.76 T ⇒ Điều kiện xuyên thủng P c ≤ 3*(D + h 0 )*h 0 *R k ⇔ 68.76 T < 3(0.3+0.45)*0.45*100=101.25 T ⇒ Thỏa điều kiện xuyên thủng . 5) Tính cốt thép : Tải trọng lớn nhất tác dụng lên hai cọc biên : P max =34.38 T cách tay đòn : x = x max - 2 c B =0.7 – 0.3/2 =0.55 m ⇒ Moment tại vò trí mép chân cột M=2*0.55*34.38 =37.818 Tm ⇒ F a = a Ph M 9.0 0 = 2 5 92.35 2600*45*9.0 10*818.37 cm= Theo phương dọc :Chọn 8 cây 25, F ∅ a = 39.27 cm 2 Theo phương ngang : F ngang =0.5F dọc =4 cây ∅ 25=19.64 cm 2 Trang 8 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG B-Với tổ hợp 2 : 1) Chọn sơ bộ cọc : H = 40 kNm N=550kNm M=120kNm ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ == == == kNmTmH kNmTmN kNmTmM 405 550130 1206 3 3 3 a) Số lượng cọc : Chọn móng 2 x 3 m 67.5 38.39 186 *2.1 === a tt Q N n β Chọn 7 cọc . B = 0.753 b) Kiẻm tra khả năng làm việc của nhóm : 7*39.38*0.753=207.57 > 186 (thỏa) 2) Xác đòmh khả năng chòu tải từng cọc Q 0max = =+ ∑ 2 max * i ny tt x xM n N = a Q<=+ 07.28 76.5 2.1*2.1*6 7 186 Q 0min = ms Q<=− 07.25 76.5 2.1*2.1*6 7 186 N 1 ⇒ cọc không bò nhổ 3) Kiểm tra khả năng chòu tải của đất dưới mũi cọc : 0 08.2= α Bề rộng móng qui ước : B = 0.926 * 2 + 1.7 =3.552 m N tt α Chiều dài móng qui ước :L = 4.552 m G = (4.552 * 3.552 – 7*0.3*0.3 ) * *(10*1.92+14*0.5121+1.5*0.506) = 266.18 T G = 0.3*0.3*25.5*7*(2.5-1) =24.09 T G 3 =226.18+24.09 = 250.27 T a)Trong khu vực 1: G 1 =6*(0.5*1.2+2.2*2)=30 T b) Trong khu vực 2: G 2 =(4.552*3.552-6)*(0.506*0.5+2*2)=43.25 T ⇒N tc =43.25+30+250.27+130=453.52 T 05.28 552.3*552.4 52.453 == tb σ T/m 2 54.28 552.4*552.3 6*6 05.28 2 max =+= σ T 56.27 min = σ T Với R tc = 61.83 T/m 2 vậy các điều kiện về ổn đònh nền đều thỏa Trang 9 Bài thuyết minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG 4) Tính lún : Ứng suất gây lún tại đáy móng khối qui ước : gl σ = 28.05-21.3814 = 6.67 T/m 2 Chia móng ra làm 4 phần b= 3.552 l = 4.552 l/b=1.28 Kết quả tính lún được ghi vào bảng sau: m hz − b hz − i h (m) 0 k bt σ (T/m 2 ) gl σ (T/m 2 ) tb σ (T/m 2 ) 0 0 0.888 1 21.3814 6.67 0.888 0.25 0.888 0.9 22.2 6.003 6.33 0.858 0.25 0.888 0.9 22.2 6.003 1.776 0.5 0.888 0.7 23 4.66 5.33 S= igl c h F i * 0 ∑ σ β = cm42.0)888.0*33.5888.0*33.6( 3027 8.0 =+ < S gh PHẦN III: MÓNG BĂNG Trang 10 [...]... * 1.5 = 6.849T / m 2 15 * 4 Tỷ số : L/B=3.75 z−h hi 0 2 4 6 8 2 2 2 2 2 ( z − h) B 0 0.5 1 1.5 2 k0 σ gl σ bt tb σ gl 1 0.768 0.504 0.351 0.247 6.849 5.26 3.45 2.4 1.69 4.951 6.49 7.487 8.755 10.023 6.05 4.35 2.9 2.405 si Trang 13 Bài thuyết minh đồ án môn học NỀN MÓNG SVTH : Đoàn Minh Tứ 0 8 [2 * (6.05 + 4.35 + 4.35 + 2.9 + 2.045)] = 5.9cm < 8cm (thỏa) 413.6 Chọn hệ số nền : c z = k * PghII S' = Với . minh đồ án môn học SVTH : Đoàn Minh Tứ NỀN MÓNG PHẦN I: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT I ) Mặt cắt đòa chất : Được thăm dò bởi hai hố khoan chính với độ sâu khảo. của vật liệu : P VL ct = km* (R a F a + R n F c ) = 0.7*(3400*10.18*10+130 *900) = 106.13 T. 2.2)Chọn chiều sâu đóng cọc : Căn cú vào sơ đồ đòa chất , ta