Phần-thuyết-minh-1

Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo MỤC LỤC PHẦN I – SỐ LIỆU THIẾT KẾ Sơ đồ mặt cơng trình SƠ ĐỒ Số liệu tải trọng Bảng I.1.1 Tải trọng STT: 31 Cột Cột biên N(T) M(Tm) Q(T) Tổ hợp 83.2 2.85 1.5 Tổ hợp bổ sung 90.8 4.25 2.5 Tổ hợp 78.85 2.05 1.5 Tổ hợp bổ sung 80.75 3.75 2.25 SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Kích thước cột: 400 × 550 (mm) Các tiêu lý đất Bảng Các tiêu lý lớp đất STT 13 28 Dung Chiều Tỷ dày trọng trọng γ (m) ∆ (g/���) Lớp đất Lớp (Á cát) Lớp (Sét) Lớp (Cát hạt vừa) Độ ẩm Giới Giới Góc nội tự hạn hạn ma sát nhiên nhão dẻo � W (%) ���(%) ��(%) ϕ ( ) Lực dính đơn vị c (kG/���) 2,65 1,94 20 24 18 23 0,2 2,71 1,97 28 37 19 15 0,31 Rất dày 2,65 1,91 25 28 0,04 Kết thí nghiệm nén lún Bảng Số liệu hệ số rỗng Cấp áp lực �� (kG / cm ) STT Lớp đất �� = � �� = � �� = � �� = � Hệ số rỗng �� ứng với cấp áp lực �� (kG / cm ) �� �� �� �� �� 13 Á cát (h = 4m) 0.639 0.602 0.577 0.563 0.553 28 Sét (h = 3m) 0.761 0.722 0.694 0.674 0.665 Cát hạt vừa (h = ∞) 0.734 0.692 0.659 0.645 0.635 Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên: m PHẦN II – ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG Lớp – Á cát, chiều dày 4m Độ sệt: Vậy lớp đất trạng thái dẻo Độ bão hịa nước: SVTH: Nguyễn Đăng Hồng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Vậy lớp đất trạng thái bão hòa nước Kết luận: Lớp Á cát trạng thái dẻo bão hòa nước Lớp – Sét, chiều dày 3m Độ sệt: Vậy lớp đất trạng thái dẻo cứng Độ bão hòa nước: Vậy lớp đất trạng thái bão hòa nước Kết luận: Lớp sét trạng thái dẻo cứng bão hòa nước Lớp – Cát hạt vừa, dày Hệ số rỗng tự nhiên: 0,734 > 0,7 Vậy lớp đất trạng thái rời rạc Độ bão hòa nước: Vậy lớp đất trạng thái bão hòa nước Kết luận: Lớp Cát hạt vừa trạng thái chặt vừa bão hịa nước Hình Mặt cắt địa chất cơng trình cm Lớp 1: Á cát; dày 4m; ∆ =2,65; γ=1,94 (g/ Wnh = 24 Wd = 18 23o ); W= 20%; %; %; ϕ = ; Lớp 2: Sét; dày 3m; D =2,71; g=1,97 (g/ cm3 ); W=28%; W= 37 nh%; W = 19d %; j =15o ; 3: cm2 Cát hạt c = 0,31Lớp (kG/ ) vừa; dày vô cùng; ∆ =2,65; γ = 1,91 (g/ cm3 ); W = 25%; ϕ = 28o ; c = 0,04 (kG/ cm2) SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Bảng tính hệ số nén lún biểu đồ đường cong nén lún lớp đất Cơng thức tính hệ số nén lún: với i= Bảng Hệ số nén lún Hệ số nén lún Lớp đất �01 �12 �23 �34 0.037 0.025 0.014 0.01 0.039 0.028 0.020 0.009 0.042 0.033 0.014 0.01 Hình Biểu đồ đường cong nén lún Đánh giá chọn phương án thiết kế móng Với số liệu ban đầu tải trọng cơng trình, tiêu lý lớp đất, tình hình địa chất đất nền, ta nhận thấy giải tốn thiết kế móng cơng trình theo hai phương án sau: Phương án I: Thiết kế móng nơng thiên nhiên Phương án II: Thiết kế móng cọc đài thấp PHẦN III – THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN NỀN MĨNG I Thiết kế tính tốn móng nơng Hệ số rỗng e I.1 Thiết kế tính tốn móng nơng cột Chọn vật liệu làm móng: Vật liệu làm móng chọn Bêtông cốt thép - Bê tông: Bê tông nặng, cấp độ bền B20 có: Cấp độ bền chịu nén dọc trục: Cấp độ bền chịu kéo dọc trục: - Cốt thép: Cốt thép CI có cường độ chịu kéo: & Cốt thép CII có cường độ chịu kéo: & Chọn chiều sâu chơn móng: Việc chọn chiều sâu chơn móng định bởi: Lớp đất Á Cát, trạng thái dẻo bão hịa nước, có độ sệt B = 0,333 Mực nước ngầm cách mặt đất 3m Cơng trình loại bình thường, khơng có thiết kế tầng hầm yêu cầu đặc biệt Giả thiết xung quanh cơng trình khơng có móng cơng trình khác SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Trị số đặc điểm tải trọng Chọn chiều sâu chơn móng h = 1,5m Xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: (1)  Xác định cường độ tiêu chuẩn đất (2) Trong đó: – Hệ số điều kiện làm việc đất – Hệ số điều kiện làm việc cơng trình – Hệ số tin cậy b = 1,7 (m) – Bề rộng đáy móng – Chiều sâu đặt móng – Trọng lượng thể tích lớp đất nằm đáy móng – Trọng lượng thể tích lớp đất đáy móng – Lực dính đơn vị lớp đất đáy móng Với , tra bảng Phụ lục 2.2 ta được: A = 0,67; B = 3,66; D = 6,25 Lớp đất có Thay số vào (2), ta được: 3045 Xác định tải trọng: Tải trọng tổ hợp bản: ; (Tm) ; Tải trọng tiêu chuẩn đặt đỉnh móng: Trong đó: n hệ số vượt tải, chọn n = 1,2 Khi chịu tải tâm, diện tích đáy móng: Hình Sơ đồ tải trọng Với dung trọng trung bình đất từ đáy móng trở lên vật liệu móng Chọn tỉ số ; => Chọn = 2,1 (m) Diện tích đáy móng: SVTH: Nguyễn Đăng Hồng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Độ lệch tâm tải trọng theo phương cạnh dài xét đáy móng: Độ lệch tâm tải trọng theo phương cạnh ngắn xét đáy móng: Vậy tải trọng có độ lệch tâm bé Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: Xác định ứng suất trung bình đáy móng : Xác định ứng suất lớn nhỏ đáy móng : Kiểm tra theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn: Vậy kích thước đáy móng chọn thỏa mãn điều kiện áp lực tiêu chuẩn đất Kiểm tra độ lún móng theo trạng thái giới hạn II Các tiêu lý đất lấy bảng mục I.4 Các thông số hệ số rỗng theo cấp áp lực lấy bảng mục I.5 Các thông số hệ số nén lún theo cấp áp lực lấy bảng mục II.4 Lớp 1: Á cát; dày 4m; ∆ =2,65; γ=1,94 (g/); W=20%; %; %; ϕ = c = 0,2 (kG/) Lớp 2: Sét; dày 3m; ∆ =2,71; γ=1,97 (g/); W= 28%; %; %; ϕ = c = 0,31 (kG/) Lớp 3: Cát hạt vừa; dày vô cùng; ∆ =2,65; γ=1,91 (g/); W= 25%; ϕ = ; c = 0,04 (kG/) Kích thước đáy móng chọn cần phải kiểm tra lại theo điều kiện biến dạng lún đất sau: Trong đó: S: Độ lún ổn định đất đáy móng (cm) Độ lún ổn định giới hạn (cm) Theo TCVN-9362:2012, chọn cho cơng trình khung bê tông cốt thép Dùng phương pháp cộng lún lớp để dự báo độ lún ổn định sau: SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo a Chia chiều sâu vùng chịu nén đáy móng thành lớp phân tố Theo quy phạm: => => Để thuận tiện cho việc tính tốn ta chọn b Tính ứng suất trọng lượng thân gây ra: Lớp đất 1: - Phần nằm mực nước ngầm: - Phần nằm mực nước ngầm: Lớp đất 2: - Phần nằm mực nước ngầm: Lớp đất 3: - Phần nằm mực nước ngầm:  Tính ứng suất thân đất điểm trục qua tâm móng: - Phần nằm mực nước ngầm: Tại đáy móng (z = 0): Tại độ sâu 1,5 (m) kể từ đáy móng (z = 1,5) tức mực nước ngầm - Phần nằm mực nước ngầm: Tại độ sâu 4,5 (m) kể từ đáy móng (z = 4,5): c Xác định ứng suất gây lún: d Tính vẽ biểu đồ ứng suất gây lún biểu đồ ứng suất thân: Ứng suất gây lún điểm trục thẳng đứng qua tâm móng xác định theo cơng thức sau: σ Zigl = K 0i  . σ gl Trong đó: hệ số phụ thuộc vào tỉ số a/b ; SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo tra theo bảng (II-2) sách Cơ học đất Bảng Kết tính ứng suất gây lún ứng suất thân: Điểm (m) a/b 0 1,2 19,81 2,91 0,5 1,2 0,6 0,899 17,81 3,88 1,2 1,2 0,654 12,95 4,85 1,5 1,2 1,8 0,447 8,85 5,82 1,2 2,4 0,294 5,82 6,30 2,5 1,2 2,9 0,221 4,38 6,79 1,2 3,5 0,162 3,21 7,28 3,5 1,2 4,1 0,122 2,42 7,76 1,2 4,7 0,096 1,90 8,24 4,5 1,2 5,3 0,077 1,52 8,73 Dựa kết bảng 5, ứng suất gây lún độ sâu 4,5m kể từ đáy móng có giá trị là: Vậy phạm vi chịu lún chấm dứt độ sâu z = 4,5 (m) kể từ đáy móng SVTH: Nguyễn Đăng Hồng Phúc – 17X1B Trang Đồ án: Nền Móng GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo Hình Biểu đồ ứng suất đáy móng Độ lún ổn định đất đáy móng tính phạm vi chịu lún, xác định theo công thức sau: S = ∑ i =1Si n Trong đó: – độ lún lớp phân tố thứ i S – độ lún ổn định đất n – số lớp phân tố vùng chịu lún; n=9 Trị số tính tốn theo cơng thức sau: Trong đó: – chiều dày lớp phân tố thứ i; – xác định đường cong nén lún ứng với ; – xác định đường cong nén lún ứng với ; Bảng Kết tính tốn độ lún Lớp đất Điể m SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B (cm) (cm) Trang Đồ án: Nền Móng Á Cát Sét GVHD: TS Đỗ Hữu Đạo 0.5 3.39 22.20 0.626 0.572 1.661 0.5 4.36 19.74 0.623 0.576 1.448 0.5 5.33 16.23 0.619 0.584 1.081 0.5 6.06 11.16 0.617 0.592 0.773 0.5 6.54 10.33 0.615 0.597 0.557 0.5 7.03 9.84 0.608 0.595 0.404 0.5 7.52 9.68 0.606 0.597 0.280 0.5 8.00 9.70 0.605 0.597 0.249 0.5 8.48 9.71 0.603 0.597 0.187 5.520 1.120 S = ∑ i =1Si = 5,510 + 1,129 = 6,640 ( cm ) <  S gh  = 8 ( cm ) Vậy độ lún ổn định đất: Tính tốn theo trạng thái giới hạn I 6.1 Kiểm tra sức chịu tải đất: Áp dụng cho loại đất sau: • • • • Nền đất đá, đất nửa đá, đất sét cứng, đất cát chặt Nền nằm mái dốc, sườn dốc Nền đặt móng chịu tải trọng ngang thường xuyên, trị số lớn Nền loại đất sét yếu, bão hòa nước than bùn Theo kết đánh giá địa chất phần II, loại đất ta có khơng thuộc trường hợp nên không cần kiểm tra theo TTGH I 6.2 Kiểm tra ổn định lật: Tải trọng tính tốn tổ hợp bổ sung: Độ lệch tâm tải trọng theo phương cạnh ngắn: Độ lệch tâm tải trọng theo phương cạnh dài: => Vậy tải trọng có độ lệch tâm bé Xác định ứng suất nhỏ đáy móng : Vì nên khơng cần kiểm tra ổn định lật móng SVTH: Nguyễn Đăng Hoàng Phúc – 17X1B Trang 10