Đồ Án Nền Móng Phần Móng Nông và Móng Cọc

Đồ Án Nền Móng , phần móng nông và móng cọc. Sử dụng cọc bê tông cốt thép cho móng nông và cọc ly tâm ứng suất trước cho phần móng cọc . Số liệu và lời giải cũng như hình ảnh nằm trong file tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA LÝ LUẬN CHÍNH TRỊ ĐỒ ÁN MƠN HỌC NỀN MĨNG Học phần: ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD : ĐỖ THANH TÙNG SVTH : Nguyễn Quang Vinh MSSV : 1851160189 TP.HCM Ngày 11 Tháng Năm 2021 MỤC LỤC Tran DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH ẢNH PHẦN I: THIẾT KẾ MĨNG NƠNG Chương : số liệu đầu vào .3 1.1 Địa chất công trình 1.2 Tải trọng cơng trình 11 2.1 Xác định kích thước móng 14 2.2 Kiểm tra điều kiện biến dạng móng 17 2.3 Tính tốn kết cấu móng 20 PHẦN II : THIẾT KẾ MÓNG CỌC 30 Chương : Số liệu đầu vào 30 1.1 Địa chất cơng trình: 30 1.2 Tải trọng .34 Chương 2: Thiết kế móng cọc đóng (cọc vng) 34 2.1 Chọn loại cọc, kích thước cọc .34 2.2 Xác định sức chịu tải cọc theo đất 38 2.3 Bố trí mặt cọc 47 2.4 Tính tốn cọc 51 2.5 Tính toán đài cọc 53 2.6 Kiểm tra điều kiện đất mũi cọc .62 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng : Thí nghiệm khoan móng nơng .1 Bảng : Thống kê kết đất Bảng 3: Bảng tính lún .16 Bảng : Đặc trưng lý lớp đất 30 Bảng : Bảng tra A.1 TCVN 10304 - 2014 37 Bảng : Bảng TCVN 10304 - 20114 .39 Bảng 7: Cường độ đất theo tiêu lý .40 Bảng : Bảng nội lực đầu cọc 48 Bảng : Giá trị độ lún móng khối móng qui ước .64 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình – Mặt cắt địa chất cơng trình Hình – Mặt cắt địa chất hố khoan 10 Hình – Biểu đồ ứng suất gây lún ( móng nơng ) 19 Hình - Áp lực vị trí móng 21 Hình – Lực gây chọc thủng đài 23 Hình - Lực gây chọc thủng theo phương cạnh dài 24 Hình - Lực gây chọc thủng theo phương cạnh ngắn .25 Hình - Sơ đồ tính tốn cốt thép cho đế móng 26 Hình – Tải tọng vị trí đài .28 Hình 10 – Bố trí thép mặt 28 Hình 11 – Bố trí thép mặt cắt 1-1 29 Hình 12 – Bố trí thép mặt cắt 2-2 .29 Hình 13 – Hình trụ hố khoan ( móng cọc 33 Hình 14 – sơ hình dạng cọc 37 Hình 15 – Hình G.2 TCVN 10304 – 2014 45 Hình 16 – mặt bố trí cọc 49 Hình 17 - Sơ đồ vận chuyển .52 Hình 18 - Sơ đồ lắp dựng 52 Hình 19 – Lực chọc thủng đài .54 Hình 20 – bảng SNIP 2.03.01 -1984 56 Hình 21 – Lực chọc thủng mặt tháp bên phải TH1 57 Hình 22 – Lực chọc thủng mặt tháp bên phải TH2 58 Hình 23 – Lực cắt TH1 59 Hình 24 – Lực cắt TH2 60 Hình 25 – mặt tính momen cốt thép .61 Hình 26 – Mặt bố trí thép cọc 63 Hình 27 – Bố trí thép mặt cắt 1-1 .64 Hình 28 - Biểu đồ ứng suất thân ứng suất gây lún .68 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG PHẦN I: THIẾT KẾ MÓNG NÔNG Chương : số liệu đầu vào 1.1 Địa chất cơng trình 1.1.1 Mơ tả địa chất cơng trình - Cơng trình: XÂY DỰNG MỚI TRƯỜNG MẦM NON GIÁO HỌA MI - Địa điểm : PHƯỜNG 12, QUẬN TÂN BÌNH , TP HCM - Cơng trình có hố khoan , chiều sâu hố 20,5 m Bảng : Thí nghiệm khoan móng nơng Lỗ khoan Cao độ giả định Độ sâu Số mẫu đất Số lần thí (m) (m) thí nghiệm nghiệm SPT 0.0 0.0 20.5 20.5 10 10 10 10 41.0 20 mẫu 20 lần HK1 HK2 Tổng cộng - Căn vào tài liệu khoan, quan sát trường kết thí nghiệm phịng, em thành lập 01hình trụ địa chất hố khoan HK1 (bảng 2) 01 mặt cắt địa chất (bảng 3) 01 bảng xử lý số liệu thí nghiệm (bảng 4) 01 bảng thống kê số liệu thí nghiệm (bảng 5) Trong phạm vi từ mặt đất đến độ sâu khảo sát địa chất 20.0m, đất chia làm 054 ớp đất dính với mô tả chi tiết sau : 1.Đất san lấp - Xuất mặt hố khoan lớp đất đá san lấp , thành phần hỗn hợp vật liệu cát – đá Lớp có bề dày hố khoan HK1 =1.2 m - 2.Lớp đất số 1: Phân bố sau lớp đất đá san lấp lớp Sét đôi chỗ lẫn sạn laterite , màu nâu đỏ- nâu vàng, dẻo cứng – nửa cứng, giá trị N SPT thay đổi từ 09 búa đến 17 - búa Lớp có bề dày hố khoan HK1 = 6.2 m Trị thí nghiệm 06 mẫu đất có thơng số lý đặc trưng sau : - Thành phần hạt : ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG + Nhóm hạt sét < 0.005mm : P = 23.0% + Nhóm hạt bụi 0.005 – 0.05mm : P = 32.0% + Nhóm hạt cát 0.05 – 2.00mm : P = 34.1% + Nhóm hạt sạn sỏi 2.00 – 10.00mm : - Độ ẩm tự nhiên : P = 13.8% W =26.1 % - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.936 (g/cm3 ) - Dung trọng đẩy : γdn = 0.962(g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.671 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 93.9 % - Hệ số nén : at-2 = 0.024(cm2 /kG) -Cắt nhanh trực tiếp : + Lực dính kết : C = 0.219(kG/cm2 ) + Góc ma sát : φ = 14º87' - (Chi tiết khác xem thêm bảng thống kê kết đất : bảng 5) 2.Lớp đất số 2: - Phân bố sau lớp đất số lớp sét pha , màu nâu vàng, dẻo cứng, giá trị NSPT thay đổi từ 10 búa đến 11 búa Lớp có bề dày hố khoan HK1 = - 2.3 m Trị trung bình 02 mẫu đất có thơng số lý đặc trưng sau: - Thành phần hạt : + Nhóm hạt sét < 0.005mm : P = 21.3% + Nhóm hạt bụi 0.005 – 0.05mm : P = 47.0 % + Nhóm hạt cát 0.05 – 2.00mm : P = 31.8 % - Độ ẩm tự nhiên : W = 31.1 % - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.894 (g/cm3 ) -Dung trọng đẩy : γdn = 0.906 (g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.680 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 97.4 % - Hệ số nén : at-2 = 0.030 (cm2 /kG) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG - GVHD: ĐỖ THANH TÙNG - Cắt nhanh trực tiếp + Lực dính kết : C = 0.132 (kG/cm2 ) + Góc ma sát : φ = 18º91' (Chi tiết khác xem thêm bảng thống kê kết đất : bảng 5) 3.Lớp đất số 3: - Phân bố sau lớp đất số lớp Cát bụi, màu xám vàng, chặt vừa, giá - - trị NSPT thay đổi từ 14 búa đến 17 búa Lớp có bề dày hố khoan m Trị trung bình 04 mẫu đất có thơng số lý đặc trưng sau: - Thành phần hạt : + Nhóm hạt sét < 0.005mm : P =2.0 % + Nhóm hạt bụi 0.005 – 0.05mm : P = 18.2% + Nhóm hạt cát 0.05 – 2.00mm : P = 79.8% - Độ ẩm tự nhiên : W = 18.3% - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.898 (g/cm3 ) - Dung trọng đẩy : γdn = 0.997 (g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.641 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 74.7 % - Hệ số nén : at-2 =0.026 (cm2 /kG) - Cắt nhanh trực tiếp + Lực dính kết : C = 0.005 (kG/cm2 ) + Góc ma sát : φ = 18º56' (Chi tiết khác xem thêm bảng thống kê kết đất : bảng 5) 4.Lớp đất số 4: - Phân bố sau lớp đất số lớp cát pha, màu xám vàng, dẻo, giá trị NSPT thay đổi từ 15 búa đến 18 búa Lớp có bề dày hố khoan HK1 = 7.8 - - m Trị trung bình 07 mẫu đất có thơng số lý đặc trưng sau: - Thành phần hạt : + Nhóm hạt sét < 0.005mm : P = 7.7% + Nhóm hạt bụi 0.005 – 0.05mm : P = 26.2% + Nhóm hạt cát 0.05 – 2.00mm : P = 66.1% - Độ ẩm tự nhiên : W = 20.6% - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.915 (g/cm3 ) - Dung trọng đẩy : γdn = 1.022 (g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.839 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 76.6 % - Hệ số nén : at-2 = 0.024 (cm2 /kG) -Cắt nhanh trực tiếp + Lực dính kết : C = 0.038 (kG/cm2 ) + Góc ma sát : φ = 23º46' (Chi tiết khác xem thêm bảng thống kê kết đất : bảng 5) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Bảng : Thống kê kết quả đất Tên tiêu Lớp Lớp Lớp Lớp > 2.00 13.8 Thành phần cỡ hạt 0.05 - 2.00 34.1 31.8 79.8 66.1 mịn % 0.005 - 0.05 32.0 47.0 18.2 26.2 Pct  Thỏa điều kiện chọc thủng Khả chống chọc thủng mặt tháp bên :  47 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG - Lực gây chọc thủng mặt tháp bên trên: Pct =  Fb > Pct  Thỏa điều kiện chọc thủng  Kiểm tra chọc thủng đài cọc: Với : + : hệ số, lấy với BT nặng + Chiều cao làm việc hữu hiệu, k.c từ đỉnh cọc đến mặt đài + : Chiều cao làm việc hữu hiêu theoc ác mặt bên thứ ‘i’ + : Giá trị TB cạnh mặt bên thứu ‘I’ tháp chọc thủng + : K.c từ mép cascu kiện bên đến mép tháp xuyên thủng.\ + k ; hệ số giảm yếu khả chịu lực đài vùng cọc Hình 20 – bảng SNIP 2.03.01 -1984  Phương án: TH1: 48 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 21 – Lực chọc thủng mặt tháp bên phải TH1 h0 =h01 = h02 =1 (m) ; b1 = 1.5 m , b2 = 0.75 m c1 = 0.25 m  lấy 0.4 x h0 = 0.4m  = , c2 = 0.6 m  lấy 0.4 x h0 = 0.4 m  = 0.67 Khả chỗng chọc thủng trường hợp 1: Fb = = = 4596.9 (kN) Lực chọc thủng trường hợp : Pct =  Thỏa điều điện chọc thủng TH1 TH2: 49 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 22 – Lực chọc thủng mặt tháp bên phải TH2 h0 =h01 = h02 =1 (m) ; b1 = 1.5 m , b2 = 3.2 m c1 = 0.25 m  lấy 0.4 x h0 = 0.4m  = , c2 = 0.0 m  lấy 0.4 x h0 = 0.4 m  = Khả chỗng chọc thủng trường hợp 1: Fb = = = 10710 (kN) Lực chọc thủng trường hợp : Pct =  Thỏa điều điện chọc thủng TH1 2.5.2 Điều kiện chịu uốn 2.5.2.1 Kiểm tra độ bền theo t.diện nghiêng chịu cắt: Với : + Q – tổng phản lực cpjc nằm ngồi tiết diện nghiêng + c – Chiều dài hình chiếu tiết nghiêng lên phương ngang Cần kiểm tra cho tất tiết diện nghiêng xuất phát từ mép cấu kiện mép gần hàng cọc + Qbo – Khả chịu cắt bê toogn khơng bố trí cốt thép ngang 50 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Lưu ý : Qb,min = TH1: Hình 23 – Lực cắt TH1 Khả chông cắt bê tông đài trường hợp 1: = 61497 kN Với : Qb,min = Qb,max = Lực cắt TH1: Q= TH2: 51 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 24 – Lực cắt TH2 Khả chông cắt bê tông đài trường hợp : = 25623.78 kN Với : Qb,min = Qb,max = Lực cắt TH1: Q= Điều kiện chịu uốn tính tốn cốt thép đài Tính tốn dần console ngàm t.diện mép cấu kiện bên trên, bị uốn phản lực cọc Yêu cầu cấu tạo thép đài: Đường kính thép d 10 mm Khoảng cách thép: 100 mm Khi kết cấu đài có cạnh nhỏ (a) chiều cao (h) sau: Khi a;h ≤ m : Không cần cốt thép cấu tạo chống nứt bê tông Khi a;h = – 2m : cần cấu tạo lồng thép phương mặt với ɸ12-14a100200 ɸ12a200 - 400 mặt bên đài Khi a;h > 2m: Cần thiết kế chống nứt biện pháp chống nứt thi công ( TCXDVN 305-2004) 52 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 25 – mặt tính momen cốt thép Momen ngàm tương ứng mặt cắt I-I : MI = = 1658.84 (kNm) Momen ngàm tương ứng mặt cắt II-II : MII = = 1171.23 (kNm) Tính thép theo phương cạnh dài: = ξ = - = 0.0083 = 0.1%  Chọn 16ɸ20a150 Thép cấu tạo: Chọn 16ɸ16   Chọn 14ɸ16a200 Tính thép theo phương cạnh ngắn: = ξ = - = 0.0059 = 0.1%  Chọn 14ɸ20a150 Thép cấu tạo: Chọn 14ɸ16   Chọn 14ɸ16a200 53 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 26 – Mặt bố trí thép cọc 54 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG Hình 27 – Bố trí thép mặt cắt 1-1 2.6 Kiểm tra điều kiện đất mũi cọc 2.6.1 Xác định khối móng quy ước − Theo Mục 7.4.4 – TCVN 10304:2014, mặt truyền tải khối móng quy ước mở rộng so với diện tích đáy đài với góc mở: , với : góc ma sát tính tốn trung bình đất − − − − Chiều dài móng quy ước theo phương x: m) − Chiều dài móng quy ước theo phương y: += m) − Moment chống uốn móng khối quy ước: − Chiều cao móng khối quy ước: Hqu= Ltb + Df = 32 + 1.3 = 33.3 (m) 55 ĐỒ ÁN NỀN MĨNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG − Diện tích móng khối quy ước: Aqu = Bqu.Lqu = 5.33 x 6.13 = 32.67 (m2)  Trọng lượng khối móng quy ước: − Trọng lượng đất móng khối quy ước Với: = 561.41 (KN/m2) − Trọng lượng đất bị cọc đài chiếm chổ: = n.Ab + = 0,196 561.49 + 25 5.33 6.13 − Trọng lượng đài cọc: = 0.19625 + 25 = 2159.5 (kN) Trọng lượng khối móng quy ước: = 18343.88 + 2159.5 – 1832.23 = 18671.15 (KN) = 1832.23 (kN) 2.6.2 Xác định ứng suất đáy khối móng quy ước − Tải trọng quy đáy khối móng quy ước: 25402.67 (kN) - Độ lệch tâm : − Ứng suất đáy khối móng quy ước: = 558.76 (kN/m2) − Sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II :  Theo Mục 4.6.9 – TCVN 9362 : 2012, áp lực trung bình tác dụng lên đất đáy móng khơng vượt qua áp lực tính tốn theo cơng thức : +Trong : m1= 1.2: hệ số điều kiện làm việc đất lấy theo Bảng 15 – Mục 4.6.10 m2 = 1: hệ số điều kiện làm việc cơng trình tác động qua lại với theo Bảng 15 – Mục 4.6.10 56 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ĐỖ THANH TÙNG ktc= 1: hệ số tin cậy lấy theo Mục 4.6.11 (kết thí nghiệm mẫu đất lấy nơi xây dựng) A, B, D : hệ số không thứ nguyên, lấy theo Bảng 14 phụ thuộc vào góc ma sát đất móng khối quy ước : trọng lượng thể tích đất nằm mũi cọc : giá trị trung bình khối lượng thể tích đất nằm mũi cọc cII = 18.2 (kN/m2) : lực dính đất mũi cọc  = 1089.65 (KN/m2) − Kiểm tra điều kiện ổn định: Vậy đất thoả điều kiện ổn định 2.6.3 Kiểm tra điều kiện ứng suất đáy khối móng quy ước − Áp lực gây lún: 777.48 – 561.49 = 215.99 (KN/m2) − Chia lớp phân tố: − − Chọn hi = m để có độ xác cao: (lấy = 0,8) Ứng suất thân đáy móng khối quy ước: = = 561.49 (KN/m2) - Và công thức :    : Tải trọng gây lún I = (0.2 – 0.4)b - Điều kiện giới hạn: Bảng : Giá trị độ lún móng khối móng qui ước Điểm hi(m) 0.000 0.000 z(m) 0.00 3.00 Ko σglz (kN/m2 ) σbtz (kN/m2) 0.000 1.150 1.000 215.990 561.490 1.126 1.150 0.669 144.411 617.140 2z/b l/b 57 P1 589.315 P2 e1 769.51 0.544 e2 0.52 ∆S (m) 0.042 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 2.251 1.150 GVHD: ĐỖ THANH TÙNG 0.313 67.660 672.790 644.965 751.00 0.535 = 6.4 (cm) = 8(cm) (Theo TCVN 9362:2012) Thỏa điều kiện lún ±0.000 ±0.0 1A -0.6 -2.000 MNN -3.6 -6.3 -11.9 -19.750 -22.1 (m) Hình 28 - Biểu đồ ứng suất bản thân ứng suất gây lún 58 0.52 0.022 ... b = mét - kN - Hy = Qtt = 100 kN - Mttx= 120 kNm Chương 2: Thiết kế móng cọc đóng (cọc vng) 2.1 Chọn loại cọc, kích thước cọc 2.1.1 Các tiêu lớp đất : - Lớp : Đất cát dày 5.2 m - - - - - Chỉ số... 79.8% - Độ ẩm tự nhiên : W = 18.3% - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.898 (g/cm3 ) - Dung trọng đẩy : γdn = 0.997 (g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.641 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 74.7 % - Hệ số nén : at-2... 66.1% - Độ ẩm tự nhiên : W = 20.6% - Dung trọng tự nhiên : γtn = 1.915 (g/cm3 ) - Dung trọng đẩy : γdn = 1.022 (g/cm3 ) - Tỷ trọng : Gs = 2.839 (g/cm3 ) - Độ bão hòa : G = 76.6 % - Hệ số nén : at-2