Đồ án nền móng

PHẦN 1: THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT GIỚI THIỆU VỀ HỒ SƠ ĐỊA CHẤT tài liệu đòa chất gồm hai hố khoan ,mỗi hố khoan có 5 lớp đất: ■ hố khoan 1: + lớp đất 1: ◊ chiều sâu từ: 0-7.4m ◊ số mẩu thử : 3 mẫu ◊ loại đất :bùn sét lẫn hữu cơ -trạng thái rất mềm + lớp đất 2: ◊ chiều sâu từ: 7.4-9.2m ◊ số mẫu thử: 1 mẫu ◊ sét lẫn bột- trạng thái mềm + lớp đất 3: ◊ chiều sâu từ:9.2 – 10.6m ◊ số mẫu đất:1 mẫu ◊ sét lẫn bột trạng thái dẽo cứng + lớp đất 4: ◊ chiều sâu từ: 10.6- 13.1m ◊ số mẫu đất: 1 mẫu ◊ sét lẫn bột trạng thái dẽo mềm + lớp đất 5: ◊ chiều sâu từ:13.1- 20.0m ◊ số mẫu đất:4 mẫu ◊ cát hạt vừa lẫn bột trạng thái bời rời ■ hố khoan 2: + lớp đất 1: ◊ chiều sâu từ:0.0 -7.1m ◊ số mẫu đất: 3 mẫu ◊ bùn sét lẫn hữu cơ trang thái rất mềm + lớp đất 2: ◊ chiều sâu từ:7.1- 8.9m ◊ số mẫu đất:1 mẫu ◊ sét lẫn bột trạng thái mềm + lớp đất 3: ◊ chiều sâu từ:8.9- 13.0m ◊ số mẫu đất:2 mẫu ◊ sét lẫn bột trạng thái dẽo mềm + lớp đất 4: ◊ chiều sâu từ : 13.0- 17.1m và 18.9 – 24.5m ◊ số mẫu đất:4 mẫu ◊ cát hạt vừa lẫn bột trạng thái tời bời + lớp đất 5: ◊ chiều sâu từ:17.1- 18.9m ◊ số mẫu đất:2 mẫu ◊ cát hạt vừu lẫn bột trạng thái chặt vừa THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT trong qua trình khão sát đòa chất ,ưng với mỗi lớp đòa chất ta tiến hành lấy nhiều mẫu ỡ độ sâu khác nhau và ỡ các hố khoan khác nhau nên chúng ta cần tìm được thống kê để đưa ra một chỉ tiêu duy nhất của giá trò tiêu chuẫn tc A và giá trò tính toán phục vụ cho việc tính toán tt A theo các giới hạn khác nhau. ● độ ẩm:w ● dung trọng : γ ● hệ số rỗng :e ● độ rỗng:n ● độ bão hòa:s ● tó trọng : Gs bước 1: tập hợp số liệu của chỉ tiêu ỡ cùng lớp đất cho tất cả các hố khoan đối với tài liệu đòa chất này ta thống kê 5 lớp đất ỡ 2 hố khoan bươc 2: ctính giá trò trung bình tc A cho các chỉ tiêu: tb A = n A n i ∑ = 1 n; là số mẫu thí nghiệm của từng lớp đất ỡ cả hai hố khoan bước 3: loại bỏ ngững giá trò sai lệch quá lớn khi / i A - tb A /> = cm νσ đối với tài liệu đòa chất này n< 25ta có công thức tính cm σ như sau: cm σ = n AA n i tbi ∑ = − 1 )( ν :tiêu chuẩn thống kê lấy theo số lương mẫu thí nghiệm n(tra bảng trang 25 giáo trình nền móng) bước 4: xác dònh hệ số biến động ν < chophep ν (trang 28 giáo trình nền móng) bước 5: sau khi tiến hành loại bỏ số thô(nếu có) ta tính lại tri trung bình tc A cho từng chỉ tieu của lớp đất tb A = n A n i ∑ = 1 với n là số lượng mẫu thí nghiệm còn lại sau khi đã bỏ các mẫu co sai số thô bước 6: tính toan tt A cho mỗi lớp đất ( bước này chỉ thực hiện khi thống kê dung trọng) + đối với c, ϕ : tt A = tc A ± α t σ (cụ thể là: tt C = tc C ± α t c σ tg tt ϕ =tg tc ϕ ± α t ϕ σ tg ) + đối với : γ : tt A = tc A ± α t n σ (cụ thể là: tt γ = tc γ ± α t n γ σ ) + tính toán theo trạng thái giới hạn 1: α =0.95 α t (hề số tra bảng trong sach nền móng) +tính theo tràng thái giới hạn 2: α =0.85 α t ta dùng hàm linest trong chương trình excel để tính c σ , tc C , tg tc ϕ , ϕ σ tg bảng thống kê chỉ tiêu vật lý lơp1: STT MẪU ĐẤT ĐỘ ẨM W(%) DUNG TRỌNG γ (T/m) HỆ SỐ RỖNG e i σ (Kg/ 2 cm ) i τ (Kg/ 2 cm ) 1 1-1 91.8 1.446 2.452 0.1 0.076 0.2 0.081 0.3 0.087 2 1-3 95.6 1.438 2.539 0.1 0.072 0.2 0.077 0.3 0.083 3 1-5 86.1 1.465 2.310 0.1 0.083 0.2 0.089 0.3 0.096 4 2-1 97.0 1.432 2.578 0.1 0.073 0.2 0.078 0.3 0.084 5 2-3 89.7 1.453 2.399 0.1 0.08 0.2 0.086 0.3 0.092 6 2-5 82.8 1.477 2.226 0.1 0.087 0.2 0.094 0.3 0.101 TBC 5.90 = tc W 451.1 = tc γ 417.2 = tc e ∑ i σ = 3.6(KN/ 2 cm ) ∑ 2 i σ = 0.84(KN/ 2 cm ) ( ) 2 ∑ i σ = 12.96(KN/ 2 cm ) ∑ i τ = 1.519 ii στ ∑ = 0.311 ∆ = 2.16 tc C = 0.072 tg tc ϕ = 0.06 ⇒ tc ϕ = 3’26” τ σ = 0.006375 (KN/ 2 cm ) c σ = 0.00397 (KN/ 2 cm ) ϕ σ tg = 0.0184(KN/ 2 cm ) γ σ = 0.00916 (KN/ 2 cm ) - bảng thống kê chỉ tiêu vật lý lớp 2a: Mẫu đất Độ ẫm w Dung trọng ướt: γ Hệ số rỗng:e 1_7 41.9 1.768 1.148 2_7 41.4 1.775 1.133 TB 41.65 1.7715 1.1405 + đối chỉ tiêu γ theo 6 bước ta tiến hành thống kê 111 , γγ như sau: 7705.1 111 == γγ Bảng thống kê chi tiêu vật lý lớp 2b: Mẫu đất Độ ẫm w Dung trọng ướt: γ Hệ số rỗng:e 1_11 36.9 1.819 0.801 2_9 36.3 1.828 0.997 2_11 35.3 1.835 0.975 TB 36.16 1.827 0.924 + đối chỉ tiêu γ theo 6 bước ta tiến hành thống kê 111 , γγ như sau: * 34.121,85.0 =>−=−= α α tn 000704.0,05.000074.0837.1,001359.0 =<==>== ρνσ tb A vậy [ ] 838.1836.1)000704.01(837.1 11 ÷=±= γ * 92.221,95.0 ==>=−= α α tn 00532.0,05.000074.0837.11,001359.0 =<==>== ρνσ tb A vậy [ ] 840.1834.1)00532.01(837.1 1 ÷=±= γ Bảng thống kê chi tiêu vật lý lớp 2c: Mẫu đất Độ ẫm w Dung trọng ướt: γ Hệ số rỗng:e 1_9 29 1.922 0.801 TB 29 1.922 0.801 + đối chỉ tiêu γ theo 6 bước ta tiến hành thống kê 111 , γγ như sau 922.1 111 == γγ Bảng thống kê chi tiêu vật lý lớp 3a: Mẫu đất Độ ẫm w Dung trọng ướt: γ Hệ số rỗng:e 1_13 26.3 1.869 0.802 1_15 25.8 1.881 0.783 1_17 28.5 1.839 0.864 1_19 28.8 1.834 0.874 2_13 26.5 1.863 0.811 2_15 26.8 1.858 0.820 2_19 26 1.874 0.794 2_21 25.5 1.885 0.775 TB 26.775 1.862 0.815 + đối chỉ tiêu γ theo 6 bước ta tiến hành thống kê 111 , γγ như sau: * 12.171,85.0 =>−=−= α α tn 01188.0,05.003.0834.1,056.0 =<==>== ρνσ tb A vậy [ ] 856.1812.1)01188.01(834.1 11 ÷=±= γ * 90.171,95.0 ==>=−= α α tn 02.0,05.003.0834.1,056.0 =<==>== ρνσ tb A vậy [ ] 870.1797.1)03.01(834.1 1 ÷=±= γ Bảng thống kê chi tiêu vật lý lớp 3b: Mẫu đất Độ ẫm w Dung trọng ướt: γ Hệ số rỗng:e 2_17 23.3 1.912 0.718 2_23 20.8 1.951 0.649 TB 22.05 1.931 0.6835 + đối chỉ tiêu γ theo 6 bước ta tiến hành thống kê 111 , γγ như sau 9315.1 111 == γγ bảng thống kê chỉ tiêu cường độ lớp 1: mau dat 1_1 0.1 0.076 0.05667 0.0725 0.2 0.081 0.01914 0.00413 0.3 0.087 0.354004 0.006629 1_3 0.1 0.072 8.767954 16 0.2 0.077 0.000385 0.000703 0.3 0.083 1_5 0.1 0.083 0.2 0.089 0.3 0.096 2_1 0.1 0.073 0.2 0.078 0.3 0.084 2_3 0.1 0.08 0.2 0.08 )( 2 cm kg i σ )( 2 cm kg i τ 0.3 0.092 2_5 0.1 0.087 0.2 0.094 0.3 0.101 Sau khi sữ dụng hàm linest để thống kê ta được kết quả sau: - 6341305667.0 0 ′′′ ==>= ϕϕ tg - 0725.0 = c kg/ 2 cm => c=0.725T/ 2 cm - 3.0338.001914.0 >==>= ϕϕ νσ tgtg - 3.0057.000413.0 <==>= cc νσ + tính giá trò 1111 , ctg ϕ : - với 07.1162,85.0 ==>=−= α α tn - 36.0,061.0. =====> αϕϕα νρνρ tt tgtgcc vậy [ ] 772.0684.0)061.01(725.0 11 ÷=±= c [ ] 0771.0036.0)36.01(05667.0 11 ÷=±= ϕ tg + tính giá tri 11 ,ctg ϕ : tương tự với ,95.0 = α ta lần lượt tính được các giá trò 11 ,ctg ϕ : [ ] 080.00657.0)098.01(0728.0 1 ÷=±= c [ ] 0883.003165.0)4725.01(06.0 1 ÷=±= ϕ tg bảng thống kê chỉ tiêu vật ly cường độ lớp 2a: mau dat 1_7 0.3 0.175 0.5 0.207 0.7 0.24 2_7 0.3 0.172 0.5 0.204 0.7 0.237 Đối với chỉ tiêu c ϕ ta lấy trung bình để tính toán: 1245.0 2 123.0126.0 111 = + == cc 111 ϕϕ tgtg = = 0.1629=> 00519 0 ′′′ = ϕ bảng thống kê chỉ tiêu cường độ lớp 2b: mau dat 1_11 0.5 0.239 0.20033 0.13989 1 0.339 0.00136 0.00147 1.5 0.438 0.999678 0.001664 2_9 0.5 0.242 21734.16 7 1 0.342 0.0602 1.94E-05 1.5 0.441 2_11 0.5 0.239 1 0.34 1.5 0.442 Sau khi sữ dụng hàm linest để thống kê ta được kết quả sau: )( 2 cm kg i σ )( 2 cm kg i τ )( 2 cm kg i σ )( 2 cm kg i τ - 4911120033.0 0 ′′′ ==>= ϕϕ tg - 040.1 = c kg/c 2 m => c=0.40T/ 2 m - 3.00065.00013.0 >==>= ϕϕ νσ tgtg - 3.001.00014.0 <==>= cc νσ + tính giá trò 1111 , ctg ϕ : - với 12.172,85.0 ==>=−= α α tn - 0073.0,0112.0. =====> αϕϕα νρνρ tt tgtgcc vậy [ ] 141.01384.0)0112.01(140.0 11 ÷=±= c [ ] 202.01988.0)0073.01(20033.0 11 ÷=±= ϕ tg + tính giá tri 11 ,ctg ϕ : tương tự với ,95.0 = α ta lần lượt tính được các giá trò 11 ,ctg ϕ : [ ] 141.0138.0)011.01(140.0 1 ÷=±= c [ ] 203.01978.0)0123.01(200333.0 1 ÷=±= ϕ tg bảng thống kê chỉ tiêu cường độ lớp 2c: mau dat 1_9 1 0.44 2 0.684 3 0.929 Đối với chỉ tiêu c ϕ ta lấy trung bình để tính toán: 22 111 95.1195.0 m T cm kg cc === 111 ϕϕ tgtg = =0.2447=> 005413 0 ′′′ = ϕ bảng thống lớp 3a mau dat 1_13 1 0.527 0.43413 0.10692 2 1.031 0.05639 0.12181 3 1.535 0.729303 0.225555 1_15 1 0.541 59.27155 22 2 1.056 3.015432 1.119247 3 1.571 1_17 1 0.493 2 0.964 3 1.436 1_19 1 0.488 2 0.955 3 0.421 2_13 1 0.523 2 1.021 3 1.52 2_15 1 0.516 2 1.009 3 1.502 )( 2 cm kg i σ )( 2 cm kg i τ )( 2 cm kg i σ )( 2 cm kg i τ 2_19 1 0.528 2 1.032 3 1.536 2_21 1 0.546 2 1.066 3 1.587 kê chỉ tiêu cường độ lớp 3a: Sau khi sữ dụng hàm linest để thống kê ta được kết quả sau: - 245522423.0 0 ′′′ ==>= ϕϕ tg - 023.0 = c kg/c 2 m => c=0.23T/ 2 m - 3.00109.00046.0 >==>= ϕϕ νσ tgtg - 3.01043.00024.0 <==>= cc νσ + tính giá trò 1111 , ctg ϕ : - với 06.1222,85.0 ==>=−= α α tn - 01155.0,1106.0. =====> αϕϕα νρνρ tt tgtgcc vậy [ ] 255.0205.0)1106.01(23.0 11 ÷=±= c [ ] 428.0418.0)01155.01(423.0 11 ÷=±= ϕ tg + tính giá tri 11 ,ctg ϕ : tương tự với ,95.0 = α ta lần lượt tính được các giá trò 11 ,ctg ϕ : [ ] 271.0188.0)1794.01(23.0 1 ÷=±= c [ ] 440.0415.0)0187.01(423.0 1 ÷=±= ϕ tg bảng thống kê chỉ tiêu cường độ lớp 3b: mau dat 2_17 1 0.587 2 1.147 3 1.707 2_23 1 0.612 2 1.195 3 1.779 22 111 28.0028.0 m T cm kg cc === 111 ϕϕ tgtg = =0.5715=> 254429 0 ′′′ = ϕ phần 2: thiết kế móng phương án 1: thiết kế móng băng để thiết kế móng băng trong điều kiện đòa chất này ta có thể loại bỏ những lớp đất yếu không thỏa khả năng chòu tải và bắt đầu tính từ lớp đất thứ 3 -từ kết quả giải khung ta có các giá trò lực tác dụng tại chân cột như sau: - với N=95T, M=9.2Tm, Q=12T ta được: - cột A: = tt N 76T, tt Q = 9.6T, tt M = 11,04Tm - cột B: = tt N 95T, tt Q = 12T, tt M = 9.2T - cột C: = tt N 85.5T, tt Q = 8.4T tt M = 8.28Tm - cột D: = tt N 71.25T, tt Q = 10.8T, tt M = 9.2Tm TN tt 8.327 = ∑ , TQ tt 8.40 = ∑ , TmM tt 72.37 = ∑ - từ giá trò tính toán lấy hệ số an toàn là: n = 1.15 ta tính được các giá trò tiêu chuẩn : với = tc N n N tt n Q Q tt tc = n M M tt tc = thay n=1,15 vào cáccông thức trên ta có: - cộtA: = tc N 66.1T, = tc Q 8.35T, = tc M 9.6Tm - cộtB: = tc N 82.7T = tc Q 10.44T = tc M 8 Tm - cộtC: = tc N 74.35T = tc Q 7.35T = tc M 7.2Tm - cộtD: = tc N 62T = tc Q 9.4T = tc M 8Tm = ∑ tc N 285.15T, = ∑ tc Q 35.54T, = ∑ tc M 32.8Tm * trình tự tính toán 1. xác đònh chiều dài móng băng - chiều dài công trình :15m - chọn mút thừa ở hai đầu móng băng khoảng 1- 1.5m cụ thể chọn x =1.5m - từ hai số liệu trên ta chọn chiều dài móng : L = 15+ 1.5x 2=18m 2. xác đònh bề rộng móng - ta có: = ∑ tc N 285.15T )( 11 * 1111 DCDBAbmR tc ++= γγ (*) - với + m=1 + 1111 , ϕ C là lực dính và góc ms của lớp đất thứ 3a: = 11 C 0.255T/ 2 m , = 11 ϕ 245522 0 ′′′ tra bảng trong sách nền móng của châu ngọc ẩn ta có cac hệ số A,B ,D : A =0.664 B= 3.655 D= 6.250 + 33 11 /856.0/856.1 mTmT dn ==>= γγ + chọn b = 2m - thay vao biểu thức (*) ta có: = tc R 0.664x2x0.856+3.655x(1.856x0.9+0.856x1.1)+6.25x0.255 =12.28T/m -xac đònh kich thước sơ bộ dựa vào công thưcsau: 2 44.34 2228.12 15.285 m hR N F tbtc tc = ×− = ×− ≥ ∑ γ  b=1.91m để thuận lợi cho việc thi công ta chọn b= 2m   ta chọn kich thứơc móng là:F = 2x18=36m 3.kiểm tra sự lam việc của vật liệu : trươc tiên ta quy tải trong về tâm móng : sau khi tính toan ta được cac kết quả sau: TNTmM tttt 8.327,5.43 == ∑∑ (chọn moment ngược chiều kim đồng hồ) từ điều kiện ổn đònh nền ta có: =+ × += h L e F N P tb tc tc mã γ ) 6 1( 11.98T <1.2 = tc R 14.736T ==−= h F N P tb tc tc γ ) 18 133.0 1( min 11.86T >0 = + = 2 min tctc mã tc tb PP P 11.92T < = tc R 12.28T thỏa điều kiền ổn đònh nền 4.kiểm tra độ biến dang cua nền tại tâm móng : - áp lực gây lún tại tâm đáy móng : )/(1.10)5.1861.05.0861.1(22.2 36 05.285 2 mTxxxhh F N P dtb tc gl =+−+=×−×+= ∑ γγ h bt ×= γσ glgl PK ×= 0 σ 2 /222.25.1861.05.0861.1 mTxx bt =+= σ ta bảng tính lún như sau: Lớp pt điểm Độ sâu 0 K )/( 2 mT gl σ )/( 2 mT bt σ 1 P 2 P 1 e 2 e i S 1 1 2 0 0.5 1 0.9385 10.1 9.479 2.222 2.6525 2.437 12.226 0.790 0.736 0.015 2 2 3 1 1.5 0.9385 0.79125 9.479 7.992 2.6525 3.083 2.868 11.603 0.783 0.739 0.0123 3 3 4 1.5 2 0.79125 0.6561 7.992 6.627 3.083 3.5135 3.298 10.607 0.780 0.7447 0.0099 4 4 5 2 2.5 0.6561 0.521 6.627 5.262 3.5135 3.944 3.728 9.672 0.778 0.7495 0.0080 5 5 6 2.5 3 0.521 0.4454 5.262 4.4985 3.944 4.3745 4.159 9.039 0.7757 0.7524 0.00656 6 6 7 3 3.5 0.4454 0.36975 4.4985 3.735 4.3745 4.805 4.589 8.705 0.7733 0.754 0.00544 7 7 8 3.5 4 0.36975 0.323 3.735 3.2623 4.805 5.235 5.020 8.518 0.770 0.7548 0.0043 8 8 9 4 4.5 0.323 0.2762 3.2623 2.790 5.235 5.666 5.450 8.476 0.769 0.755 0.00390 9 9 10 4.5 5 0.2762 0.2535 2.790 2.560 5.666 6.0965 5.881 8.306 0.767 0.7546 0.0035 10 10 11 5 5.5 0.2535 0.231 2.560 2.333 6.0965 6.527 6.311 8.757 0.765 0.7537 0.0032 11 11 12 5.5 6 0.231 0.2078 2.333 2.098 6.527 6.9575 6.742 8.9575 0.763 0.7528 0.0029 12 12 13 6 6.5 0.2078 0.186 2.098 1.878 6.9575 7.388 7.172 9.160 0.761 0.7518 0.0026 13 13 14 6.5 7 0.186 0.154 1.878 1.560 7.388 7.8185 7.603 9.322 0.759 0.7511 0.00224 Vây ta co: thoacmScmS gh =>=≤= ∑ 8984.7 0 điều kiện biến dạng nền 5. kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng của móng: . nghiệm n(tra bảng trang 25 giáo trình nền móng) bước 4: xác dònh hệ số biến động ν < chophep ν (trang 28 giáo trình nền móng) bước 5: sau khi tiến hành loại. tgtg = =0.5715=> 254429 0 ′′′ = ϕ phần 2: thiết kế móng phương án 1: thiết kế móng băng để thiết kế móng băng trong điều kiện đòa chất này ta có thể loại