Nền móng, nền móng xây dựng, đại học xây dựng, tài liệu đại học xây dựng, tài liệu cơ đất nền móng, tài liệu xây dựng hay nhất, kiến thức nền móng, giáo trình đại học xây dựng, bài giảng đại học xây dựng
Móng nông gia cố đệm cát: I.Tài liệu thiết kế: I.1 Tài liệu công trình: Tên công trình: Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp t-ờng chịu lực Tải trọng tính toán Tải trọng tính toán d-ới chân công trình cốt mặt ®Êt Cét C1: N ott 50T ; M ott 2Tm; Qott 1T T-ờng T1: Tải trọng tiêu chuÈn: N ott tc No n M ott tc Mo n tt tc Qo Qo n (n: hệ số v-ợt = 1,1 đến 1,2; lấy 1,15) N otc 50 43,5T / m M otc 1,74Tm Qotc 0,87T 1,15 1,15 1,15 I.2 Tài liệu địa chất công trình: Ph-ơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm phßng ThÝ nghiƯm hiƯn tr-êng: CPT; SPT Khu vùc xây dựng, đất gồm lớp có chiều dày hầu nh- không đổi Lớp 1: Số hiệu 200 dày h1= 4,5m Líp 2: Sè hiƯu 400 dµy h2= 5,0m Lớp 3: Số hiệu 100 dày Mực n-ớc ngầm độ sâu 10 m T-ơng tự nh- ví dụ ta có trụ địa chất nh- sau: 21 4500 5000 Cát pha dẻo 200 Sét pha Nửa cứng 400 Cát thô Chặt vừa 100 Cát pha, dẻo : =1,8T/m3 ; =2,68 ; = 100 ; c =0,8 T/m2, B = 0,77; e =0,913 ; qc = 40 T/m2; N60=3; Eo = 200T/m2 SÐt pha,nöa cøng : =1,88T/m3 ; =2,71 ; = 170 ; c =2,8 T/m2, B = 0,19; e =0,845 ; qc = 200 T/m2 ; N60=16; Eo=1200T/m2 Cát thô, chặt vừa: =1,89T/m3; =2,63 ; = 330 e =0,67; E0 = 1560T / m ; qc = 780 T/m2; N60=17 NhËn xét: lớp đất yếu dày, lớp đất tốt dần 1.3 Tiêu chuẩn xây dựng §é lón cho phÐp S gh 8cm HiƯu sè độ lún móng cột nhà dân dụng công nghiệp: khung thép bê tông cốt thép: 0,2% II.Ph-ơng án móng: - Tải trọng công trình không lớn - Lớp đất yếu dày, chọn giải pháp thay phần lớp đất yếu lớp đệm cát - Móng BTCT: Móng đơn d-ới cột Móng băng d-ới t-ờng - T-ờng ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng, dầm móng để đỡ III Vật liệu móng, giằng, đệm cát - Bê tông 200#: Rn 90kG / cm ; Rk 7,5kG / cm - ThÐp: 10 → AII: Ra Ra' 2800kg / cm2 10 → AI: Ra Ra' 2300kg / cm - Bê tông lót: 100#, dày 10cm - Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm - Đệm cát: + Vật liệu làm đệm: Cát to cát trung, cát phải thỏa mÃn số đ/k sau: 22 Đối với cát vàng, hàm l-ợng SiO2 không nên nhỏ 70% hàm l-ợng hữu không v-ợt 5% Hàm l-ợng mica nên nhỏ 1,5% cỡ hạt có d>0,25mm chiếm 50%, cấp phối rải d =5ữ0,25mm Sơ đồ tính toán đệm cát: tc No tc Mo tc Qo b + Đặc tr-ng đệm cát: Chọn 1,85T / m * Gãc më ®Ưm thay đổi khoảng từ 30o đến góc ma sát đệm cát Ta lấy 30 o *Góc mái hố móng : Tuỳ thuộc vào tính chất lớp đất đào hố móng biện pháp chống đỡ thành hố đào Nếu không dùng biện pháp chống đỡ thành hố móng tính toán tham khảo phần mái đất Cơ học đất Chiều dày đệm cát hđ=2,0m Tính chất học đệm cát: Chọn sức kháng xuyên qc 800T / m tra bảng sách đất có: 30 o (ở chọn 30 o ) Eo qc 2.800 1600T / m ( chọn cát chặt vừa) (Lấy chiều dày đệm cát lớn để viết chung biện pháp gia cố cho móng) IV Chọn chiều sâu chôn móng: hm: tính từ mặt đất tới đáy móng (không kể lớp bê tông lót móng) lớp đất yếu dày 4,5m ta chọn hm=1,0m A.ThiÕt kÕ mãng M1 ( Mãng d-íi cét C1) Gi¶ thiÕt mãng cã kÝch th-íc: b =1,2m; l = .b; 23 = 1+e ữ 1+2e; e: độ lệch tâm đó: e M ; N M M o Q.hm 1.1 3Tm e M 0,06 N 50 Chän khoảng từ:1+e=1,06 đến 1+2.e=1,12 = 1,12; l = .b = 1,12 1,2m 1,4 m Chän l=1,4m S¬ bé chän kÝch th-íc mãng M1: l b=1,4 1,2m A.I áp lực tiếp xúc d-ới đáy móng: 1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: N otc 43,5 tb.hm 2.1 25,9 28T / m F 1,2.1,4 M otc Qotc hm (1,74 0,87.1).6 p max p 28 28 6,65 34,65T / m 2 W 1,2.1,4 tc tc M Qo hm (2 0,87.1).6 p p o 28 28 6,65 21,35t / m 2 W 1,2.1,4 p 2, áp lực gây lún: p gl p hm 28 1,8.1 28 1,8 26,2T / m 3, Do t¶i träng tính toán không kể trọng l-ợng thân móng líp phđ g©y ra: po o p max o p N ott 50 29,76T / m F 1,2.1,4 M tt Qott hm (2 1.1).6 po o 29,8 29,8 7,65 37,45T / m W 1,2.1,4 M ott Qott hm (2 1.1).6 po 29,8 29,8 7,65 22,15T / m 2 W 1,2.1,4 A.2 Kiểm tra kích th-ớc đáy móng: 1, Kiểm tra sức chịu tải nền: tc No tc Qo Cát pha dẻo tc Mo 0.000 200 -1.000 1200 2000 Điều kiện kiểm tra: pR Gần coi tải thẳng đứng ( tức ) Sức chịu tải đ-ợc tính theo công thức Terzaghi: 1000 - Tại đáy móng: Đệm cát Pgh 0,5.S b.N Sq q.Nq Sc c.Nc Trong ®ã: b 1,2 S 0,2 0,2 0,17 0,83 l 1,4 1500 1400 Cát pha dẻo 200 Sét pha Nửa cứng 400 24 Sq S c 0,2 b 1,2 0,2 0,17 1,17 l 1,4 33o tra b¶ng sách đất: N 34,8 ; N q 26,1; N c 38,7 Pgh 0,5.0,83.1,85.1,2.34,8 1.1,8.1.26,1 32,06 47 79,06T / m Pgh 79,06 R ; Fs ; R 39,53 40T / m 2 Fs p 32T / m R 40T / m pmax 32T / m 1,2.R 1,2.40T / m 48T / m - Tại đáy lớp đệm: chọn đệm dày 2m Xác định kích th-ớc móng khối quy -íc: bqu b 2.hd tg 1,2 2.2.tg 30 o 1,2 2.2.0,5774 3,5m l qu l 2.hd tg 1,2 2.2.tg 30 o 1,4 2.2.0,5774 3,7m hqu 3m Xác định ứ/ suất d-ới đáy đệm cát: (tại điểm M): M btM zM btM ứng suất thân M zM ứng suất tải trọng gây M btM 1hm d hd 1,8.1 1,85.2 1,8 3,7 5,5T / m l z ; b b l 1,4 z 1,17 ; 1,7 b 1,2 b 1,2 k o 0,165 zM k o ( p tt hm ) ; k o Néi suy ta cã: zM 0,165.(32 1,8.1) 0,165.30,2 4,983 5T / m M 5,5 10,5T / m Xác định c-ờng độ đất d-ới đáy đệm cát- gần xác định theo c«ng thøc: Pgh 0,5.S bqu N S q q.N q S c c.N c Trong ®ã: S 0,2 bqu l qu 0,2 3,5 0,19 0,81 ; 3,7 Sq S c 0,2 bqu l qu 0,2 3,5 0,19 1,19 3,7 10 o tra bảng sách đất: N ; N q 2,49 ; N c 8,45 q 1hm d hd 1,8.1 1,85.2 5,5T / m 25 Pgh 0,5.0,81.1,8.3,5.1 1.5,5.1.2,49 1,19.0,8.8,45 2,55 13,7 8,04 24,29T / m R Pgh Fs ; Fs ; R 24,29 12,14T / m 2 p 10,5T / m R 12,14T / m 2 KiÓm tra biến dạng nền: Dùng ph-ơng pháp cộng lún tõng líp ®Ĩ tÝnh ®é lón tut ®èi cđa mãng n n e1i e2i hi e i i 1 - §Êt dÝnh: S Si Với đất có kết nén ép i n Với đất có không kết nén Ðp - §Êt rêi: h S i i zigl i Eoi Chia lớp đất d-ới đáy móng phạm vi chiều dày nén lún thành lớp phân tố b có chiều dày hi ; móng có b=1,2m ta chia lớp đất dày 0,3m tt No tt Mo tt bti i (hm zi ) -1.0 §Ưm cát Vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm: 2,355T/m2 2,805T/m2 3,36T/m2 3,915T/m2 4,47T/m2 5,025T/m2 5,395T/m2 1500 zi ko p Cát pha dẻo 5,935T/m2 200 Kết tính toán ứng suất trình bày bảng sau: Lớp (đệm cát) Điểm tính zi (m) bt (T / m2 ) 0,3 0,6 0,9 1,8 2,355 2,805 3,36 5000 400 1559 Cát thô Chặt vừa 100 l b 1,17 1,17 1,17 1,17 z b 0,25 0,5 0,75 13,78T/m2 9,77T/m2 7,13T/m2 5,33T/m2 4,38T/m2 3,56T/m2 10 2,74T/m2 2,34T/m2 1,89T/m2 11 7,873T/m2 12 8,413T/m2 13 bt 19,23T/m2 6,793T/m2 8,953T/m2 24,56T/m2 6,475T/m2 7,333T/m2 SÐt pha Nöa cøng 26,2T/m2 1,8T/m2 14 1,65T/m2 1,38T/m2 1,20T/m2 Z ko zi k o p 0,9373 0,735 0,526 26,2 24,56 19,23 13,78 26 300 300 300 300 300 300 2000 VÏ biÓu đồ áp lực thân: 200 200 p gl 26,2T / m Cát pha dẻo 0.000 300 300 300 300 300 300 300 áp lực gây lún trung bình đáy móng: 1000 Qo I 1,2 1,5 1,8 2,0 3,915 4,47 5,025 5,395 1,17 1,17 1,17 1,17 1,25 1,5 1,67 0,373 0,272 0,2034 0,167 9,77 7,13 5,33 4,38 10 11 12 13 14 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 5,935 6,475 6,793 7,333 7,873 8,413 8,953 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,17 1,92 2,17 2,42 2,67 2,92 3,17 3,42 0,136 0,1047 0,0893 0,0722 0,0629 0,0525 0,046 3,56 2,74 2,34 1,89 1,65 1,38 1,20 Tính độ lún: a, Xác định chiều sâu vùng chịu nén: chiều sâu z = 3,8m ( ứng với điểm 13) ứng suất thân: bt13 8,413T / m øng suÊt phô thêm: z13 1,38T / m thoả mÃn ®iỊu kiƯn: z bt VËy ta lấy chiều sâu vùng chịu nén H c 3,8m b, TÝnh ®é lón: n Líp ®Ưm: h S i i zi ; i 1 Eoi đất cát: n Lớp 1: 0,8 n e e S Si 1i 2i hi i 1 i 1 e1i ®Êt dÝnh e1i ; e2i hệ số rỗng đất ứng với p1i ; p2i bt (i 1) bti ; p2i p1i zi ; zi z (i 1) zi p1i 2 hi chiều dày tầng đất thứ: i Kết tính toán trình bày bảng sau: TÇng hi (m) 0,3 0,2 Eo Si (m) 1600 - 0,0038 0,0032 0,0025 0,0018 0,0012 0,0009 0,0005 zi 25,38 21,90 16,50 11,78 8,45 6,23 4,86 S1= 0,014m TÇng hi (m) p1i 10 0,3 - 5,935 6,475 6,793 zi 3,90 3,15 2,54 p2i p1i zi 9,835 9,625 9,333 e1i e2i Si (m) 0,789 0,760 0,755 0,775 0,751 0,749 0,0023 0,0015 0,0010 27 11 12 13 14 - 7,333 7,873 8,413 8,953 2,12 1,77 1,52 1,29 9,453 9,643 9,930 10,243 0,732 0,710 0,700 0,695 S=S1+S2 =0,014+0,0066=0,021 2cm < S 8cm 0,728 0,707 0,698 0,694 0,0007 0,0005 0,0004 0,0002 S2= 0,0066m A.3 TÝnh to¸n chiều cao cốt thép móng: (t-ơng tự nh- móng nông thiên nhiên) B Thiết kế móng T1 ( Móng d-ới t-ờng T1): 28 Móng nông gia cố cọc cát: I Tài liệu thiết kế: I.1 Tài liệu công trình: Tên công trình: Đặc điểm kết cấu: Kết cấu nhà khung ngang BTCT kết hợp t-ờng chịu lực Tải trọng tính toán: Tải trọng tính toán d-ới chân công trình cốt mặt đất Cột C1: N ott 70T ; M ott 3Tm; Qott 2T T-ờng T1: Tải trọng tiêu chuẩn: N ott tc No n M ott tc Mo n tt tc Qo Qo n ( n: HÖ sè v-ợt = 1,1 đến 1,2; lấy 1,15) Cột C1: N otc 70 60,8T / m M otc 2,61Tm 1,15 1,15 Qotc 1,74T 1,15 I.2 Tài liệu địa chất công trình: Ph-ơng pháp khảo sát: Khoan lấy mẫu thí nghiệm phßng ThÝ nghiƯm hiƯn tr-êng: CPT; SPT Khu vùc xây dựng, đất gồm lớp có chiều dày hầu nh- không đổi Lớp 1: Số hiệu 200 dày h1= 6m Líp 2: Sè hiƯu 400 dµy h2= 5.0m Lớp 3: Số hiệu 100 dày Mực n-ớc ngầm độ sâu 10 m T-ơng tự nh- ví dụ ta có trụ địa chất nh- sau: 29 6000 5000 1011 Cát pha dẻo 200 Sét pha Nửa cứng 400 Cát thô Chặt vừa 100 Cát pha, dẻo : =1,8T/m3 ; =2,68 ; = 100 ; c =0,8 T/m2, B = 0,77; e =0,913 ; qc = 40 T/m2; N60=3; Eo = 200T/m2 SÐt pha,nöa cøng : =1,88T/m3 ; =2,71 ; = 170 ; c =2,8 T/m2, B = 0,19; e =0,845 ; qc = 200 T/m2 ; N60=16; Eo=1200T/m2 Cát thô, chặt vừa: =1,89T/m3; =2,63 ; = 330 e =0,67; E0 = 1560T / m ; qc = 780 T/m2; N60=17 1.3 Tiêu chuẩn xây dựng Độ lún cho phép S gh 8cm Hiệu số độ lún móng cột nhà dân dụng công nghiệp: khung thép bê tông cốt thép: 0,2% II.Ph-ơng án móng: Lớp 1: đất xấu dày, tải trọng lại lớn nên ta dùng biện pháp gia cố cọc cát Móng BTCT: Móng đơn d-ới cột Móng băng d-ới t-ờng T-ờng ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng móng để đỡ III Vật liệu móng, giằng, đệm cát - Bê tông 200#: Rn 90kG / cm ; Rk 7,5kG / cm - ThÐp: 10 → AII: Ra Ra' 2800kg / cm2 10 → AI: Ra Ra' 2300kg / cm - Bê tông lót: 100#, dày 10cm Lớp bảo vệ cốt thép đáy móng: a = 4cm 30 A.Thiết kế mãng M1 ( Mãng d-íi cét C1): Chän hm: tÝnh từ mặt đất tới đáy móng ( không kể lớp bê tông lót móng) ta chọn hm=1,2m Cọc cát đ-ờng kính 40 cm Chọn vật liệu làm cọc cát: Để làm tăng tốc độ cố kết độ chặt nền, cát dùng làm vật liệu cọc th-ờng loại cát hạt to hay hạt trung, cát yêu cầu phải sạch, hàm l-ợng bụi sét lẫn vào không 3% đồng thời không lẫn to có kích th-ớc lớn 60mm Giả thiết móng có kích th-ớc: b =2,0m; hm=1,2m; l = .b; ®ã: = 1+e ữ 1+2e; e: độ lệch tâm e M ; N M M o Q.hm 2.1,2 5,4Tm e M 5,4 0,08m N 70 Chọn khoảng từ:1+e=1,08 đến 1+2.e=1,16 = 1,14; vËy l = .b = 1,14 2m = 2,28m Chän l=2,3m A.I ¸p lùc tiÕp xóc d-ới đáy móng: tc No 0.000 tc Qo tc Mo -1.200 2300 1, Do tải trọng tiêu chuẩn gây ra: N otc 60,8 tb.hm 2.1,2 13,22 2,4 15,62T / m F 2.2,3 M otc Qotc hm (2,61 1,74.1,2).6 p 15,62 15,62 2,66 18,28T / m 2 W 2.2,3 tc tc M Qo hm (2,61 2.1,2).6 p o 15,62 15,62 2,66 12,96T / m 2 W 2.2,3 p p max p 2, ¸p lùc g©y lón: p gl p hm 15,62 1,8.1,2 15,62 2,16 13,46T / m 3, Do tải trọng tính toán không kể trọng l-ợng thân móng lớp phủ g©y ra: 31 N ott 70 15,22T / m F 2.2,3 M ott Qott hm (3 2.1,2).6 po 15,22 15,22 3,06 18,28T / m 2 W 2.2,3 tt tt M Qo hm (3 2.1,2).6 po o 15,22 15,22 3,06 12,16T / m 2 W 2.2.3 po o p max o p A.2.KiÓm tra kích th-ớc đáy móng: 1, Kiểm tra sức chịu tải nền: Tại đáy móng: pR pmax 1,2R Điều kiện kiểm tra: Gần coi tải thẳng đứng ( tức ) Sức chịu tải đ-ợc tính theo công thức Terzaghi: Pgh 0,5.S b.N S q q.N q S c c.N c Trong ®ã: S 0,2 b 0,2 0,174 0,82 l 2,3 Sq S c 0,2 b 0,2 0,174 1,174 l 2,3 10 o tra bảng sách ®Êt: N N q 2,49 N c 8,45 Pgh 0,5.0,825.1,8.2.1 1.1,8.1,2.2,49 1,175.0,8.8,45 1,485 5,378 7,943 14,81T / m R Pgh Fs ; Fs ; R 14,81 7,4T / m 2 Giả định sau gia cè: Rgc 2,5R vËy Rgc 2,5.7,4 18,5T / m p 17,62T / m Rgc 18,5T / m pmax 20,62T / m 1,2.Rgc 1,2.18,5T / m 22,2T / m TÝnh to¸n: + Xác định hệ số rỗng nén chặt: * Với đất loại sét gần xác định: enc 2,68 ( wd 0,5 ) (23,5 0,5.6,5) 0,717 n 100 1.100 + X¸c định diện tích đ-ợc nén chặt: 32 Th-ờng lấy > diƯn tÝch ®Õ mãng theo k/nghiƯm chiỊu réng > 0,2b; Fnc = 1,4.b(a+0,4b)=1,4.2(2,3+0,4.2)=11,26m2 Tû lÖ diÖn tÝch tiÕt diÖn cọc cát với diện tích đ-ợc nén chặt F nc xác định nh- sau: Fc e enc 0,913 0,717 o 0,103 Fnc eo 0,913 eo: hệ số rỗng đất thiên nhiên tr-ớc nén chặt cọc cát +Xác định trọng l-ợng thể tích đất nén chặt theo c«ng thøc: γ nc Δ (1 0,01w) 1 e w: độ ẩm thiên nhiên đất tr-ớc nén chặt : trọng l-ợng thể tích đất thiên nhiên tr-ớc đ-ợc nén chặt nc 2,68 (1 0,01.28,5) 2G / cm 0,717 Xác định khoảng cách cọc cát: L 0,952d c 1 nc 0,952.0,4 1,2m 1,8 +Xác định trọng l-ợng cát 1m dài: Theo kết thí nghiệm, cát cọc có đặc tính sau: = 2,65; W1= 12% G fc W (1 ) enc 100 W1: độ ẩm cát thời gian thi công : tỷ trọng cát cọc 3,14.0,4 2,65 12 G 1 0,217t 0,717 100 +X¸c định chiều sâu nén chặt: Chiều sâu nén chặt lấy chiều dày vùng chịu nén, áp dụng ph-ơng pháp lớp t-ơng đ-ơng ta có: Đối với cát với móng tuyệt đối cứng tiết diện hình chữ nhËt tra b¶ng: l/b = 1,15; =0,25 Aconst = 1,08 Vậy chiều dày lớp t-ơng đ-ơng là: Hs =1,08.2 =2,16m Chiều dày vùng chịu nén kể từ đáy móng: H = 2.2,16 = 4,32m 4,5m Tuy nhiªn lớp dày 6m nên cọc cát làm dài cho hÕt líp 2, Dù tÝnh ®é lón cđa đất sau nén chặt cọc cát Độ lún dự tính đất sau nén chặt cọc cát xác định theo công thức: 33 S pbω( μ 2o ) v× lóc hc=4,5m > 2.b (b=2m) Eo áp lực gây lún: p gl p hm 15,62 1,8.1,2 15,62 2,16 13,46T / m E gc 3.Eo 3.200T / m 600T / m 13,46.2.0,96(1 0,25 ) 0,04m 4cm 600 Độ lún tính nhỏ ®é lón cho phÐp: S gh 8cm S (LÊy chiều dài cọc cát lớn để viết chung biện pháp gia cố cho móng - móng khác số l-ợng cọc cát) 6000 Cát pha dỴo 200 4800 6000 300 1200 2000 1200 1200 1200 1000 1000 Sét pha Nửa cứng 400 Cát thô ChỈt võa 1000 850 1000 2300 5000 850 3600 100 2000 800 1200 800 3600 A.3 TÝnh to¸n chiỊu cao cốt thép móng: (t-ơng tự nh- móng nông nỊn thiªn nhiªn) B ThiÕt kÕ mãng T1 ( Mãng d-ới t-ờng T1): L-u ý: (Phần gia cố không cần chép lại giống hệt móng đơn ë trªn) 34 35 ... chọn giải pháp thay phần lớp đất yếu lớp đệm cát - Móng BTCT: Móng đơn d-ới cột Móng băng d-ới t-ờng - T-ờng ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng, dầm móng để đỡ III Vật liệu móng, giằng, đệm... nên ta dùng biện pháp gia cố cọc cát Móng BTCT: Móng đơn d-ới cột Móng băng d-ới t-ờng T-ờng ngăn bao che dùng móng gạch hay giằng móng để đỡ III Vật liệu móng, giằng, đệm cát - Bê tông 200#:... 0,0005 0,0004 0,0002 S2= 0,0066m A.3 TÝnh toán chiều cao cốt thép móng: (t-ơng tự nh- móng nông thiên nhiên) B Thiết kế móng T1 ( Móng d-ới t-ờng T1): 28 Móng nông gia cố cọc cát: I Tài liệu thiết