Tài liệu Chương 7: Móng sâu docx

Chương Móng sâu Chương MĨNG SÂU 7.1 Khái niệm Khi xây dựng cơng trình có tải trọng lớn đất yếu có chiều dày lớn lớp đất nằm sâu, dùng móng cọc khơng đảm bảo điều kiện kỹ thuật, chẳng hạn lúc cọc phải dài khơng thể hạ xuống phương tiện Ngoài ra, đất có chướng ngại vật đá tảng,… khơng thể đóng cọc qua Lúc người ta phải dùng móng sâu Hiện nay, để thiết kế móng sâu người ta dùng loại giếng chìm, giếng chìm ép, móng kiểu tường đất Các loại giếng cịn dùng làm phần ngầm cơng trình trạm bơm, cơng trình thu nước, nhà nghiền quặng… Móng sâu gồm giếng số giếng, hai tường đất liên kết với đài móng 7.2 Giếng chìm ép Giếng chìm ép sử dụng lần để làm móng sâu đất bão hịa nước vào năm 1841 kỹ sư người Pháp Triquer để xuất Giếng chìm ép hạ xuống đất nhờ trọng lượng thân buồng giếng khối xây buồng giếng kết hợp với việc đào đất lòng giếng chân giếng Để người có mặt buồng giếng để đào đất, người ta bơm khí nén vào buồng giếng nhằm đẩy nước khỏi lịng giếng Áp suất khơng khí buồng giếng phải áp lực cột nước kể từ mặt nước đến độ sâu hạ giếng Giếng chìm ép (hình 7.1) bao gồm buồng giếng, thâm giếng, buồng ép, ống giếng Buồng giếng (1) hộp cứng gồm chân giếng (2), trần (3) Tấm trần có chừa lỗ để người vào buồng giếng đưa vật liệu vào, chuyển đất Buồng giếng có chiều sâu h1 tối thiểu 2,2m để đảm bảo cho người làm việc bình thường Khơng khí nén liên tục bơm từ máy nén khí (8) qua ống (7) vào buồng giếng (1) Để đưa người vào làm việc buồng giếng từ buồng giếng nghỉ ngơi chuyển đất khỏi giếng mà không cần giảm áp suất khơng khí nén, người ta sử dụng buồng ép (6) gắn ống giếng (5) Ống giếng (5) gồm nhiều đốt lắp ghép lại với lắp chặt với trần buồng giếng chìm Khi hạ giếng xuống sâu, ống giếng lắp thêm đốt cho dài 7-1 Chương Móng sâu Hình 7.1: Sơ đồ giếng chìm ép Buồng ép (6) gồm buồng chủ (a), thùng cho người vào (b) thùng để di chuyển vật liệu (c) Các thùng (b) (c) có cửa thồng với thùng chủ Để khỏi gây tăng giảm đột ngột áp suất khơng khí, có hại cho sức khỏe người, trước cho người vào buồng giếng (1) phải để họ thùng (b) tăng áp suất khơng khí lên cách từ từ, cịn đưa người từ buồng giếng ngồi phải giảm áp suất từ từ Sau người vào camera (b), đóng cửa lại xả khơng khí vào đó, áp suất khơng khí camera tăng lên Thời gian xả khơng khí vào camera phụ thuộc vào áp suất khơng khí buồng giếng kéo dài từ 12 phút Khi áp suất camera phụ (b) camera chủ mở cửa vào camera chủ từ theo thang đặt ống giếng để vào buồng giếng 7-2 Chương Móng sâu Khi người buồng giếng ngồi tiến hành theo trình tự ngược lại, thời gian họ lại camera phụ (b) để hạ áp suất không khí xuống dần phải kéo dài từ 14 phút đến 1giờ 25 phút Đất giếng đào phần đào dần vùng chân giếng chuyển ngồi qua camera (c), đào đất tay vòi nước Đồng thời với việc đào đất lòng giếng, người ta xây thân giếng Để tránh tình trạng ma sát mặt ngồi thành giếng với đất vượt trọng lượng giếng, cần đào đất rộng thân giếng đoạn 0,1 0,15m Để hạ giếng nhanh người ta đào hào theo chu tuyến buồng giếng moi đất chân giếng Sau hạ áp suất buồng giếng xuống 50% (khơng giảm nhiều nữa) Khi khí nén buồng giếng cản lại hạ giếng giếng hạ xuống nhanh Theo cách lần hạ 0,5m Khi giếng bị chệch phải chỉnh lại Ngày nhiều nước người ta sử dụng sơ giới để đào đất, giảm nhiều khó khăn thi cơng giếng chìm ép Đất đào vịi phun nước bùn vận chuyển máy hút bùn Dùng phương pháp tự động hóa tồn q trình hạ giếng, người khơng phải làm việc buồng ép Đào đất vịi nước có hiệu đất cát bùn Khi hạ giếng chìm ép xuống đất yếu, để tránh tình trạng giếng bị hạ xuống nhanh giai đoạn đầu, người ta kê buồng giếng lên sàn để tăng diện tích tiếp xúc nhằm giảm áp lực Sau giếng hạ đến độ sâu thiết kế người ta tháo thiết bị lấp đầy bêtông vào phần rỗng bên Khi hạ giếng vùng đất khô, để giảm bớt công việc đào đất buồng giếng điều kiện áp suất cao có hại cho sức khỏe, người ta đào hố sẵn đya hố phải cao mức nước ngầm 0,5m Khi hạ giếng khu đất ngập nước dùng đảo nhân tạo (đắp đất, cát cho cao mặt nước) dùng phương pháp treo giá đỡ phương pháp thả Khi hạ giếng vào đá xảy tình trạng tường giếng bị ép vào mặt đá làm cho giếng bị kẹp khơng hạ xuống Để tránh tình trạng đó, đào đá chân giếng phải đào rộng khoảng  0,1m so với mặt chân giếng Nếu chân giếng kê tầng đá có lớp nghiêng để giảm cơng tác đào đất khơng cần san mặt đá mà đào đá chân giếng để toàn chân giếng tiếp xúc với đá Để giảm bớt ma sát đất giếng, mặt ngồi giếng chìm ép phải phẳng trơn Vì bề mặt ván khn ốp vào mặt tường giếng phải khít 7-3 Chương Móng sâu Hình 7.2: Một số ví dụ cấu tạo chân giếng chìm ép Giếng chìm ép có nhiều nhược điểm thi cơng chậm, giếng khối lớn tốn nhiều vật liệu nên giá thành cao, công nhân phải làm việc điều kiện áp suất cao có hại cho sức khỏe Ngồi ra, người làm việc áp suất tối đa 3,9atm nên hạ giếng đến độ sâu 39m Do giếng chìm ép dùng phải hạ xuống khu đất có nhiều chướng ngại đá tảng, gốc Một ví dụ cấu tạo giếng chìm ép trình bày hình 7.2 7-4 Chương Móng sâu 7.2.1 Tính tốn giếng chìm ép Trong q trình sử dụng, giếng chìm ép chịu tải trọng giống giếng chìm tính tốn hồn tồn tương tự Khi hạ giếng có tải trọng sau tác dụng: P_ Trọng lượng thân giếng, buồng ép, ống giếng; P’_ Trọng lượng thân buồng giếng; N_ Áp lực khí nén buồng giếng tác dụng lên chân giếng theo phương ngang; Q_ Áp lực khí nén buồng giếng tác dụng lên trần theo phương thẳng đứng; Phản lực đứng R1, R2 nằm ngang H đất công son; Áp lực ngang lên tường phía ngồi buồng giếng cột nước W áp lực đất E; Ma sát đất với mặt chân giếng thân giếng T = E.f; f_ Hệ số ma sát bêtông đất (đất cát: f = 0,5; đất sét: f = 0,3) 7.2.2 Tính tốn trần Trong q trình đúc hạ giếng chìm ép có lực sau tác dụng lên trần: - Trọng lượng thân trần; - Trọng lượng khối xây thân giếng lên trần (thường lấy trọng lượng khối xây có chiều cao 1,5 2,0m); - Áp lực khí nén tác dụng lên trần Q = 1,0.F.h (với h_ độ sâu kể từ mực nước đến chân giếng; F_ diện tích giếng chìm ép mặt bằng) Các tải trọng thay đổi giai đoạn thi cơng Do xác định nội lực phận giếng chìm ép, người ta tính cho giai đoạn hạ giếng để biêt tổ hợp tải trọng nguy hiểm xảy giai đoạn Người ta xét trường hợp sau: Giếng hạ đến độ sâu thiết kế, buồng giếng có áp lực tồn phần khí nén tác dụng; chân giếng cắm sâu vào đất 0,5m Ở trạng thái người ta xác định nội lực chỗ ngàm chân giếng trần giếng bị uốn phía đất Giếng hạ đến độ sâu thiết kế, áp suất khơng khí buồng giếng giảm xuống 50%, đất chân giếng đào Lúc giếng lún thụt xuống, gây lực lớn mặt cắt giống trường hợp lúc chân giếng bị uốn vào phía buồng Giếng mặt đất trước hạ trần có khối xây thân giếng Lúc xuất mômen uốn lớn trần buồng giếng Giếng nằm giá đỡ có trọng lượng thân tác dụng Lúc trần kiểm tra theo uốn mômen chân giếng gây Khi tính tốn chân giếng, người ta tách dải rộng 1m theo chiều cao giếng để tính 7-5 Chương Móng sâu Khi tính tốn trần, người ta quan niệm kê cạnh dầm đơn giản 7.3 Giếng chìm Giếng chìm giếng trọng lực (giếng khối) hạ xuống đất nhờ trọng lượng thân kết hợp với việc đào đất lòng giếng 7.3.1 Cấu tạo Bộ phận giếng chìm thành giếng dày đổ chỗ Nếu giếng có kích thước lớn mặt lòng giếng ngăn nhờ vách đứng tạo thành buồng nhỏ Kích thước buồng lấy tương ứng với kích thước thiết bị xúc đất Chân tường giếng cao chân tường 0,5 2,0m Chân giếng phận xuyên vào đất nên vát nghiêng phía gia cường Để trọng lượng giếng thắng ma sát hạ giếng đảm bảo điều kiện bề dày tường 0,3 1,5m, bề dày tường 0,3 0,7m Thành giếng thẳng đứng cần ma sát hạ giếng, mặt thành giếng chế tạo với độ nghiêng 1:80 đến 1:120 so với trục đứng làm bậc, bề rộng bậc không 20cm để tránh làm giảm ổn định hạ giếng Loại giếng thành nghiêng loại có bậc hạ xuống dễ làm đất quanh giếng bị vỡ lở xốp làm ổn định cơng trình gần nơi hạ giếng Nếu dùng giếng làm móng mặt cắt ngang giếng phải giống mặt kết cấu bên Giếng có mặt hình trịn có nhiều ưu điểm so với giếng có hình dạng khác, dễ chế tạo, hạ xuống đất bị vênh lệch hơn, chi phí cốt thép Do vậy, chọn phương án giếng chìm nên cố gắng dùng giếng trịn cho kết cấu bên có dạng gần với hình trịn Nếu tỷ số cạnh móng mặt mà lớn dùng giếng có mặt cắt ngang hình elip chữ nhật hai cạnh ngắn thay hai cạnh hình trịn Đối với móng có kích thước lớn cho phép dùng loại chữ nhật Giếng chìm làm bêtơng cốt thép, đá 7.3.2 Thi công Giếng trọng lực hạ xuống đất nhờ trọng lượng thân kết hợp với việc đào đất lòng giếng Khi cần hạ giếng xuống khơng sâu chế tạo tồn giếng xong hạ xuống Khi phải hạ giếng xuống sâu người ta chế tạo đoạn hạ xuống, sau tiếp tục đúc đoạn hạ giếng tiếp tục Mỗi đoạn giếng có chiều dài từ 6m Sau hạ xong đoạn giếng đầu tiên, người ta lắp ván khuôn đổ bêtông đoạn thứ hai Sau bêtơng đoạn thứ hai đủ bền tiếp tục hạ chu trình lặp lại độ sâu thiết kế Công tác đào, chuyển đất khỏi lịng giếng đổ bêtơng lịng giếng tiến hành đồng thời với việc bơm hút ngồi khơng cần bơm nước Đất lấy khỏi lòng giếng gầu ngoạm, máy hút thủy lực máy bơm dâng khí nén Biện pháp bơm hút nước nên dùng đất chân giếng khơng bị lở trơi vào lịng giếng Đất lở làm tăng thể tích đất phải chuyển khỏi lịng giếng làm cho cơng trình lân cận bị biến dạng, chí biến dạng nghiêm trọng Khi mực nước lòng giếng cao đất dễ thấm, hạ giếng không bơm nước mà chí cịn phải bơm thêm nước vào lòng giếng để mực nước giếng cao mực nước bên ngồi, để đất (cát nhỏ, bùn) khỏi trơi vào lịng giếng 7-6 Chương Móng sâu Phương pháp hạ giếng chìm khơng bơm hút nước chi nên dùng đất để xói lở khơng lẫn tảng đá to Cơng việc hạ giếng khó khăn đá cứng, đá có lớp nằm nghiêng Lúc để chân giếng tiếp xúc với đá tồn tuyến phải dùng phương pháp thi cơng nước vừa khó khăn lại đắt tiền Không dùng giếng khối vùng đất khơng ổn định có cơng trình nằm phạm vi lăng thể trượt Nếu hạ giếng nơi khơ thi đó, người ta san đất, đầm chặt đặt gỗ kê, đặt ván khuôn đúc giếng Khi hạ giếng vùng ngập nước, nước nơng 5m dùng đất đổ thành đảo nhân tạo từ tiến hành hạ giếng Nếu nước sâu 5m dùng đất đổ thành đảo nhân tạo làm hẹp lịng sơng nhiều người ta hạ giếng với giá đỡ cố định Ngoài nước sâu, người ta dùng giếng mặt nước Để giếng được, thành giếng chế tạo dạng hộp rỗng bịt kín giếng cho khí nén vào Phần phía giếng bịt thép hình cupơn Để tăng nhanh tốc độ hạ giếng, người ta dùng biện pháp hỗ trợ gia tải trọng tĩnh, bơm vữa sét bentônit vào khe hở mặt thành giếng đất tạo thành áo sét (áo xúc biến) dày 10cm Trong thực tiễn, người ta thi cơng giếng chìm trọng lực với diện tích 2000m mặt va có trường hợp hạ giếng 70m kể từ mặt nước, 40m hạ vào đất 7.3.3 Tính tốn giếng chìm 7.3.3.1 Sơ xác định bề dày thành giếng Hình dạng kích thước giếng lựa chọn dựa theo móng thiết kế Để hạ giếng xuống đất trọng lượng phải lớn ma sát thành giếng đất n P  m.u. i h i (7.1) i 1 Trong trọng lượng P xác định sau: Khi hạ giếng có bơm hút nước P = V  Khi hạ giếng mà khơng bơm hút nước trọng lượng giếng giảm, bị tác dụng lực đẩy Acsimet, lúc trọng lượng giếng bằng: P V.(   w ) Trong đó: V_ Thể tích tường giếng;  _ Trọng lượng riêng vật liệu thành giếng nhân với hệ số vượt tải 0,9; W _ Trọng lượng riêng nước 9,8065 kN/m3 m_ Hệ số điều kiện làm việc lấy 1,3; u_ Chu vi giếng; hi_ Chiều dày đất mà giếng xuyên qua lớp thứ I; i _ Ma sát đơn vị thành giếng lớp đất thứ i 7-7 10 kN/m ; Chương Móng sâu Dựa theo V ta xác định bề dày cần thiết tường giếng 7.3.3.2 Kiểm tra độ bền tường giếng Khi hạ xuống đất, tường giếng trạng thái ứng suất phức tạp tác dụng lực sau: - Áp lực chủ động đất:  a  .h.tg (45o  -  ); Áp lực nước (nếu hạ giếng có bơm hút nước):  w w h n ; - Phản lực lực đạp đất chân giếng; - Trọng lượng thân giếng; - Ma sát tường đất Tính tốn tường giếng theo uốn mặt phẳng nằm ngang: tính theo áp lực nước đất từ phía ngồi Khi giếng hạ đến độ sâu thiết kế, áp lực đất tính áp lực chủ động lên tường chắn Khi hạ giếng có bơm hút nước, trọng lượng 1m dải chịu tải lớn nhất, liền với chân giếng xác định theo công thức: p ( a   w )(d  h k ) (7.2) Trong đó:  a  w h.tg ( 45o   );  w 10.h1  w _ Áp lực nước tĩnh; h1_ Khoảng cách từ mặt nước đến đáy giếng; hk_ Chiều cao chân giếng; Theo áp lực p tìm được, ta tính mơmen uốn tường giếng lực dọc theo cơng thức ứng với hình dạng mặt cắt ngang giếng Hình 7.3: Mơmen uốn lực dọc tác dụng tiết diện giếng chìm Giếng hình elip (hình 7.3a): - Mơmen uốn tiết diện a: M a p.a  - Mômen uốn tiết diện c: M c  p.a  7-8 (7.3) (7.4) Chương Móng sâu Trị hệ số  ,  cho bảng 7.1 1,0 0 a/b   0,9 0,057 0,060 Bảng 7.1: Trị số  ,  0,8 0,7 0,6 0,133 0,237 0,391 0,148 0,283 0,496 0,5 0,629 0,871 0,4 1,049 1,576 0,3 1,927 3,128 Lực dọc: - Tiết diện a: Na = p.a - (7.5) Tiết diện c: Nc = p.b (7.6) Giếng chữ nhật có hai cạnh thay hai nửa vịng trịn (hình 7.3b): Mơmen uốn max lực dọc tiết diện a, c xác định theo công thức: - Tại tiết diện a: Ma  p.t 2  3n  12n  1 n N a p.r - (7.7) (7.8) Tại tiết diện c: t  M c M a  p.t.  r  2  (7.9) N c p.b (7.10) Ở đây: n r t Khi hạ giếng, chân giếng làm việc điều kiện bất lợi Để tính tốn chân giếng, người ta quan niệm côngson rộng 1m tách mặt phẳng thẳng đứng, ngàm vào thành giếng Cơngson tính theo uốn ứng với trường hợp nguy hiểm Trường hợp 1: Giếng hạ đến độ sâu thiết kế, đất duới chân giếng đào hết (hình 7.4), chân giếng bị uốn vào phía giếng Lúc trọng lượng giếng cân lực ma sát xuất mặt ngồi giếng Mơmen uốn tiết diện a-a xác định theo công thức: M a ' n1 ( E a  Wn )l1  n G K l  n 3TK l3 (7.11) Lực dọc: N ' TK  G K Ở đây: GK _ 7-9 Trọng lượng cơngson; (7.12) Chương Móng sâu TK _ Lực ma sát tác dụng mặt ngồi cơngson;  a  .h.tg (45o   ); n1_ Hệ số vượt tải áp lực đất nước n1 1,3 ; n2_ Hệ số vượt tải trọng lượng thành giếng n 1,1 ; n3_ Hệ số an toàn lực ma sát n 0,9 ; Hình 7.4: Sơ đồ tính cơngson trường hợp Trường hợp 2: Giếng hạ xuống nửa độ sâu thiết kế (hình 7.5) phía đổ bêtơng đoạn giếng cịn chân giếng cắm vào đất 1,0m Trọng lượng giếng cân lực ma sát, phản lực thẳng đứng đất phản lực phần ngang chỗ vát xuống đế tường ngồi cơngson chịu tác dụng áp lực chủ động đất áp lực nước, phản lực đất theo phương ngang phương thẳng đứng, lực ma sát đất mặt vách giếng 7-10 Chương Móng sâu - Trường hợp 3: Nền chuyển vị theo hướng tác dụng lực ngang, tâm quay nằm thấp đế móng Ở trạng thái cân có lực sau tác dụng lên móng: ngoại lực H, N; trọng lượng thân móng G; tổng hợp lực thành phần thẳng đứng áp lực đất theo mặt bên H1 N1 Hình 7.8: Sơ đồ chuyển vị móng tráng thái ứng suất đất a Khi z0 < h; b Khi z0 = h; c Khi z0 > h Để xác định thành phần thẳng đứng áp lực đất theo mặt bên theo mặt xung quanh móng ta sử dụng mối quan hệ tuyến tính chuyển vị áp lực Đất coi Winkler với hệ số tăng theo chiều sâu theo quy luật bậc Theo giả thiết ta tìm biểu đồ phản lực đất theo mặt bên móng tn theo luật Parabol cịn biểu đồ áp lực tiếp xúc đế móng tuân theo luật đường thẳng Theo nguyên lý độc lập tác dụng lực, ta xét riêng chuyển vị thẳng đứng, chuyển vị ngang, góc xoay, xác định phản lực đất đế móng mặt xung quanh móng Khi móng chuyển vị thẳng đứng đại lượng z xuất phản lực phân bố c z '.z (hình 7.9a) Tổng hợp lực thẳng đứng phản lực abc z '.z Ở đây: c z ' _ hệ số theo phương thẳng đứng đế móng Khi móng chuyển vị ngang, theo mặt bên phải phải xuất phản lực tăng theo chiều sâu theo luật tam giác (hình 7.9b) Áp lực phản lực độ sâu z kể từ mặt đất c x '.z.x h Trong đó: c x ' _ hệ số theo phương ngang độ sâu đế móng Tổng hợp lực áp lực c x '.b.h.x Mômen tổng hợp lực tương ứng với điểm B bằng: c x '.h.x c '.h b h  x x.b 3 (7.28) Khi móng quay quanh điểm B góc  , mép trái áp suất phản lực phân bố theo quy luật Parabol Tổng hợp lực áp lực bằng: 7-15 Chương Móng sâu h z h 2 c ' b  dz  c ' b x x h (7.29) Mômen tổng hợp lực ứng với điểm B bằng: c x '.h  c x '.h .b b .h  4 (7.30) Biểu đồ phản lực theo đế móng có dạng tam giác với tung độ lớn  c z a (hình 7.9c) Hình 7.9: Sơ đồ tính tốn chuyển vị móng a Chuyển vị thẳng đứng; b Chuyển vị ngang; c Góc xoay Các phương trình cân có dạng:    Z 0  N  G  c z '.a b.z 0 b.c x '.h c x '.h X 0  H  x  b   cz ' a bc x ' h  M B 0  H h ' Na  x  .b 12   cx ' h3             0    (7.31) Giải hệ phương trình ta chuyển vị cần tìm GN c z '.a.b (7.32) 2H 8h (2h  3h ' ) H  3Na1   c x '.h.b  c '  bc z '  3a  x h  cz '   (7.33) z x 12 H (2h  3h ' )3Na    c '  (7.34) bc z '  3a  x h  cz '   Theo z, x,  vừa tìm ta xác định ứng suất theo đế móng theo mặt phẳng bên: Ứng suất mép móng: 7-16 Chương Móng sâu  max  G  N 6 aH( 2h  3h ' )  3Naa1   ab  cx '   3a  h  b cz '   (7.35) Cường độ phản lực theo độ sâu z kể từ mặt đất bằng: gz  c x '.z  z.  x  h (7.36) Cho g z 0, ta xác định vị trí tâm quay đặc điểm chuyển vị móng đất: 3a  cx ' h cz ' x z0   h  c '  N   x h  ( 2h  3h ' )  a  cz '  H  (7.37) Ổn định móng đảm bảo     m h  ; h m h  cos    tg  z0  ;    cos  h   1, R  max  z0 m0 (7.38) Trong đó:  _ Trọng lượng thể tích đất;  _ Góc ma sát đất; R _ Cường độ tính tốn đất Trường hợp móng có độ cứng hữu hạn: .h > 2,5 Ta xét phương pháp K.X.Xilin, K.X.Zaiev, G.X.Spirô Đất coi môi trường biến dạng đàn hồi với hệ số tăng theo chiều sâu theo luật đường thẳng Các tác giả phương pháp sử dụng lời giải giáo sư I.V.Urban cho trường hợp tường mềm môi trường đàn hồi chịu lực ngang mômen Họ phát triển thêm phương pháp Urban có kể đến sức cản đất theo đế móng Theo Urban, ổn định tường mềm mơi trường đàn hồi thể phương trình vi phân: d x a  bx  x 0 h dy (7.39) Ta lại có: C 'x ,z C 'x ,  C 'x ,h  C 'x ,0 h a  bx EJ  5   z   b  ( EJ )   Trong đó: z _ Biến số mới; C 'x , ; C 'x ,h _ Hệ số theo phương ngang mặt đất độ sâu h Phương trình vi phân (7.39) viết: 7-17 (7.40) (7.41) Chương Móng sâu d4x  zx 0 dy (7.42) Ở đây: z a  bx EJ ' Khi C x , = 0, z  x Trong đó: C 'x ,h  5 hEJ Giáo sư Urban tìm nghiệm 7.42 dạng: x z  x  z  M z  Q z 3  x A1  x  x A 0 A A 0 M H B1  C1  D   3 0 M H B  C  D   3 0 M H  B3  C3    3 0 M H  B  C    3   (7.43) Trong đó: x , 0 _ Chuyển vị ngang góc xoay điểm ban đầu z = 0; M , H _ Mômen uốn lực ngang; x z , z , M z , Q z _ Lần lượt độ võng, góc xoay, mơmen, lực cắt độ sâu z Các hàm ảnh hưởng xác định theo công thức sau: A1  B1 z C1  D1    z 2 ! z 3 ! z z 10 z 15   1.6 ! 10 ! 15 ! z z 11 z1  7.2  7.2 ! 11 ! 16 z z 12 z   8.3  13 8.3 ! 12 ! z z 13   9.4  14 9.4 ! 13 ! (7.44) Để tìm trị số A2, A3, A4 ta lấy đạo hàm bậc nhất, bậc bậc A Đối với hàm số lại ta làm tương tự Sức cản xác định theo công thức: M đ  đ C z J n Ở đây: M đ _ Mômen đế móng phản lực nền; đ _ Góc xoay đế móng; C z _ Hệ số đế móng; J n _ Mơmen qn tính đế móng Việc tính tốn tiến hành theo trình tự sau: - Trước tiên xác định hệ số biến dạng theo cơng thức:  5 7-18 K.d EJ Tìm chuyển vị 1 ,  ,  (xem hình 7.10) theo cơng thức sau: (7.45) Chương Móng sâu Hình 7.10: Sơ đồ chuyển vị móng a H = 1; b M = l3   MM l  2 MH l 3EJ l0    MM EJ l0    MM l  MH EJ 1  2 3    HH         (7.46) Trị số  MM ,  MH ,  HH phụ thuộc vào độ sâu tính đổi móng đất z .h ;  MM _ Chuyển vị xoay M = gây ra;  HH _ Chuyển vị ngang H = gây ra;  HM _ Chuyển vị ngang M = gây ra;  MH _ Chuyển vị xoay H = gây Các chuyển vị đơn vị xác định theo điều kiện biên tốn Mơmen uốn M, lực ngang Q áp lực tác dụng nơi tiếp xúc mặt đất mặt xung quanh móng độ sâu kể từ mặt đất xác định theo công thức: M Q  z z z   EJ (  y   EJ (  y m d  z y  A A A1  B3 )    0  B1 H  Hl ) C  D3  H     ( M  Hl ) C  D4     H  ( M  Hl ) C1  D1    EJ   0 B )  (M  (7.47) Trong đó: y ( M  Hl ) MM  H HH ; 0 (M  Hl ) MM  H MH ; A, B, C, D hàm ảnh hưởng, trị số chúng tra theo bảng 5.17 Theo kết tính tốn móng có tiết diện chữ nhật có độ cứng hữu hạn mà tính theo móng tuyệt đối cứng trị số áp lực đất theo mặt thẳng đứng tăng lên 60% so với tính tốn cho móng có độ cứng hữu hạn Do vậy, tính tốn theo độ bền độ ổn định móng cần phải xét đến thực tế móng 7.5 Tường đất 7.5.1 Phạm vi ứng dụng Tường đất phương pháp tiến lĩnh vực móng Nó dùng vào mục đích: làm chống thấm kết cấu chịu lực Phương pháp dùng vào năm 1952 để làm chống thấm cho đập Kenviclêvi sông Columbia 7-19 Chương Móng sâu Tường thiết kế với độ sâu 7m, rộng 1,89m để ngăn không cho nước thấm qua sỏi với hệ số thấm K = 2160m/ng.đêm Tường đất ngày ứng dụng rộng rãi xây dựng dân dụng, công nghiệp, giao thông, thủy công Trong xây dựng dân dụng, công nghiệp dùng để làm móng nhà Khi nhà, cơng trình có tầng hầm tường đất vừa làm móng vừa làm tầng hầm làm nhiệm vụ chống thấm tốt Đối với cơng trình phục vụ lúc nhiều người rạp hát, khách sạn, ga ra, kho hàng lớn cửa hàng thành phố lớn cần thiết phải tạo nhiều tầng hầm để tăng diện tích khơng gian sử dụng Vấn đề sử dụng không gian đất cần công nghiệp luyện kim, khai thác mỏ ngành công nghiệp khác để làm hầm kỹ thuật, hào băng tải, bể ngầm để chứa xăng dầu, bể lắng, bể xử lý, giếng thu nước… Trên hình 7.11 trình bày số ứng dụng tường đất xây dựng dân dụng công nghiệp Trong xây dựng giao thông, quân sự, tường đất sử dụng để kiến thiết cầu vượt, tuynen, hầm ngầm, gara ngầm… Phương pháp dùng xây dựng cơng trình thủy cơng để làm móng chân khay… đặc biệt làm chống thấm Màn chống thấm có nhiệm vụ ngăn nước kênh, đập, bể chứa… không bị thấm qua chân đập, qua mà hao hụt để giữ gìn nước cần sử dụng để giữ cho nước thải cơng nghiệp có chứa chất độc hại khỏi thấm vào đất làm ô nhiễm nước đất Trong trường hợp khác, nhiệm vụ chống thấm lại ngăn không cho nước tràn vào khu vực cách ly nước Tùy thuộc vào điều kiện địa chất cụ thể mà chống thấm làm dạng hở dạng khép kín 7-20 ... lượng giếng 7.4 Tính tốn móng sâu ngàm vào đất Khi tính tốn móng nơng ta khơng xét đến sức cản theo mặt xung quanh móng móng nơng ảnh hưởng khơng đáng kể Ngược lại móng sâu ảnh hưởng lớn ta phải... đế móng Chương Móng sâu - Trường hợp 3: Nền chuyển vị theo hướng tác dụng lực ngang, tâm quay nằm thấp đế móng Ở trạng thái cân có lực sau tác dụng lên móng: ngoại lực H, N; trọng lượng thân móng. .. theo đế móng theo mặt phẳng bên: Ứng suất mép móng: 7-16 Chương Móng sâu  max  G  N 6 aH( 2h  3h '' )  3Naa1   ab  cx ''   3a  h  b cz ''   (7.35) Cường độ phản lực theo độ sâu z