CHNG CHNG 4 4 MONG SAU MONG SAU

CHƯƠNG 4: MĨNG SÂU 4.1 Phân loại móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc 4.3 Cấu tạo cọc ñài cọc 4.4 Xác ñịnh sức chịu tải thẳng ñứng cọc ñơn 4.5 Xác ñịnh số lượng cọc bố trí cọc mặt 4.6 Tính tốn móng cọc treo theo TTGH 4.7 Tính tốn độ bền cấu tạo đài cọc 4.8 Móng cọc dạng băng bè ThS.Nguyễn Tiến Dũng CHƯƠNG 4: MÓNG SÂU 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang 4.10 Nền móng chịu tải trọng động đất ThS.Nguyễn Tiến Dũng Móng sâu 4.1 Phân loại móng sâu Móng sâu móng đặt tới lớp đất có khả chịu lực sâu • • • • • • Móng sâu sử dụng khi: Các lớp đất phù hợp nằm lớp ñất “yếu” Mực nước ngầm cao Lực ñẩy ngang lớn Lực ñứng lớn, ñặc biệt chịu kéo Mái dốc, lớp ñất nghiêng lớn Cơng trình quan trọng, địi hỏi độ tin cậy cao Phân loại móng sâu: Gồm: móng cọc, tường đất, giếng ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Cọc: Là cột hạ vào đất thi cơng đất làm nhiệm vụ truyền tải trọng cơng trình xuống đất tốt bên Móng cọc: Là móng gồm nhiều cọc liên kết với phân bố gọi ñài cọc ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 4 Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc 4.2.1 Theo vật liệu ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Bê tông cốt thép Bê tông cốt thép ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Bê tơng cốt thép -1.200 600 300 Dầm sàn tầng hầm 300 x 600 1000 Þ @ 200 16 -2.800 Þ 14 @ 200 650 1800 6700 1800 1800 650 100 100 Þ 36 @ 180 650 550 1700 Þ 36 @ 80 150 100 800 -4.500 Bt lót đá x B#150 1800 Þ 14 @ 200 100 Þ 14 @ 200 550 4900 700 62 Þ 36 @ 80 1800 16Þ 25 kéo dài từ đầu cọc đến 2/3 cọc, sau cắt thép chưà lại Þ 25 tiếp đến cuối cọc 4Þ 25 góc kéo dài suốt cọc ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng 100 650 38 Þ 36 @ 180 BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Cọc thép ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng Chiều dài 5-40m Tải trọng thiết kế 400 kN – 2500 kN BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Cọc gỗ Chiều dài 4-20m Tải trọng thiết kế 100 kN – 500 kN ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật Móng sâu 4.2 Phân loại cọc móng cọc Cọc composite ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng Chiều dài 4-20m Tải trọng thiết kế 100 kN – 1800 kN BM Đị Địa Kỹ Thuật 10 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Chiều sâu tính đổi vị trí tiết diện cọc ñất, m z e = α bd z (2.2) Chiều dài tính đổi cọc đất, m Le = α bd L (2.3) Hệ số biến dạng, 1/m α bd = Kbc E p Ip (2.4) bc- Chiều rộng quy ước cọc, m, xét ñến ảnh hưởng kích thước tiết diện ngang cọc thực đến khác điều kiện làm việc khơng gian với điều kiện tốn phẳng, lấy sau: - Khi d ≥ 0,8 bc=d+1m - Khi d < 0,8 bc=1,5d+0,5m ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 97 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 α bd = Kbc E p Ip K : Hệ số tỉ lệ tra bảng G.1 TCXD 205 : 1998 Phụ thuộc vào loại, ñất trạng thái ñất, loại cọc K ñược xác ñịnh phạm vi LK tính từ đế đài: LK= 3,5d + 1,5 - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tra theo bảng G.1 TCXD 205 : 1998 - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tính đổi theo cơng thức sau: K1l1 (2lK − l1 ) + K (lK − l1 ) K= l2K - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tính đổi theo công thức sau: K1l1[2(l3 + l2 ) + l1 ) + K 2l2 (2l3 + l1 ) + K 3l32 K= l2K ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 98 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Chuyển vị ngang, m, góc xoay, rad, cọc mức đáy đài Trong đó: Hl30 Ml02 ∆ n = y + ψ l0 + + 3E p I p 2E p I p Hl02 Ml0 ψ = ψ + ψ l0 + + 2E p I p E p I p y0 = H 0δHH + M 0δHM ψ = H 0δMH + M 0δMM δHH = A0 α bd E p I p δHM = δMH δMM = = B0 α bd E p I p C0 α bd E p I p (2.5) (2.6) (2.7) (2.8) (2.9) (2.10) (2.11) A0,B0,C0 - Những hệ số không thứ nguyên lấy theo bảng 2.2 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 99 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 100 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 101 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Áp lực tính tốn lên đất theo phương ngang, σzy, mơ-men uốn, Mz, lực cắt ngang, Qz, tiết diện cọc  K  ψ0 M0 H0 σzy = z e  y0 A1 − B1 + C1 + D1   α bd  α bd α bd E p I p α bd E p I p  M z = α bd E p I p y0 A3 − α bd E p I pψ B3 + M 0C3 + H0 D3 α bd Qz = α3bd E p I p y0 A − α 2bd E p I pψ B4 + α bd M 0C4 + H D4 (2.12) (2.13) (2.14) A1 ,B1 ,C1 ,D1   A3 ,B3 ,C3 ,D3  Các hệ số tra bảng 2.3 A ,B4 ,C4 ,D4  ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 102 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Tính tốn độ ổn định ñất xung quanh cọc σzy ≤ η1η2 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng σ'v tgϕ1 + ξc1 ) ( cos ϕ1 (2.15) BM Đị Địa Kỹ Thuật 103 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Ví dụ tính tốn: Cọc BTCT đúc sẵn B30, dài 53m, tiết diện 0.5x0.5m Mực nước ngầm bắt ñầu ñộ sâu -1.5m Tính chuyển vị ngang đỉnh cọc nội lực cọc Lực ngang tác dụng ñỉnh là: H=8.25kN, 24.75kN, 49.5kN M=0 kN.m ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 104 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Ví dụ tính tốn: Cọc BTCT đúc sẵn B30, dài 53m, tiết diện 0.5x0.5m Mực nước ngầm bắt ñầu ñộ sâu -1.5m Tính chuyển vị ngang ñỉnh cọc nội lực cọc Lực ngang tác dụng ñỉnh là: H=8.25kN, 24.75kN, 49.5kN M=0 kN.m ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 105 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 z (m) ze (m) A1 B1 C1 D1 A3 B3 C3 D3 A4 B4 C4 D4 σzy (T/m2) Mz (T.m) Qz (T) 0,00 0,00 1,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,00 0,00 4,95 0,35 0,20 1,000 0,200 0,020 0,001 -0,001 0,000 1,000 0,200 -0,020 -0,003 0,000 1,000 0,95 1,72 4,73 0,70 0,40 1,000 0,400 0,080 0,011 -0,011 -0,002 1,000 0,400 -0,080 -0,021 -0,003 1,000 1,62 3,28 4,15 1,06 0,60 0,999 0,600 0,180 0,036 -0,036 -0,011 0,998 0,600 -0,180 -0,072 -0,016 0,997 2,03 4,62 3,34 1,41 0,80 0,997 0,799 0,320 0,085 -0,085 -0,034 0,992 0,799 -0,320 -0,171 -0,051 0,989 2,20 5,64 2,40 1,76 1,00 0,992 0,997 0,499 0,167 -0,167 -0,083 0,975 0,994 -0,499 -0,333 -0,125 0,967 2,19 6,28 1,43 2,11 1,20 0,979 1,192 0,718 0,288 -0,287 -0,173 0,938 1,183 -0,716 -0,575 -0,259 0,917 2,01 6,65 0,50 2,47 1,40 0,955 1,379 0,974 0,456 -0,455 -0,319 0,866 1,358 -0,967 -0,910 -0,479 0,821 1,74 6,66 -0,32 2,82 1,60 0,913 1,553 1,264 0,678 -0,676 -0,543 0,739 1,507 -1,248 -1,350 -0,815 0,652 1,40 6,42 -1,02 3,17 1,80 0,848 1,706 1,584 0,961 -0,956 -0,867 0,530 1,612 -1,547 -1,906 -1,299 0,374 1,07 5,96 -1,55 3,35 1,90 0,795 1,770 1,752 1,126 -1,118 -1,074 0,385 1,640 -1,699 -2,227 -1,608 0,181 0,84 5,68 -1,76 3,52 2,00 0,735 1,823 1,924 1,308 -1,295 -1,314 0,207 1,646 -1,848 -2,578 -1,966 -0,057 0,66 5,36 -1,93 3,87 2,20 0,575 1,887 2,272 1,720 -1,693 -1,906 -0,271 1,575 -2,125 -3,360 -2,849 -0,692 0,32 4,64 -2,14 4,23 4,58 2,40 2,60 0,347 0,033 1,874 1,755 2,609 2,907 2,105 2,724 -2,141 -2,621 -2,663 -3,600 -0,941 -1,877 1,352 0,917 -2,339 -2,437 -4,228 -5,140 -3,973 -5,355 -1,592 -2,821 -0,46 -0,24 3,86 3,09 -2,22 -2,17 4,93 2,80 -0,385 1,490 3,128 3,288 -3,103 -4,718 -3,408 0,197 -2,346 -6,023 -6,990 -4,445 -0,42 2,36 -2,02 5,28 6,16 7,04 3,00 3,50 4,00 -0,928 -2,928 -5,853 1,037 -1,272 -5,941 3,225 2,463 -0,927 3,858 4,980 4,548 -3,541 -3,919 -1,614 -6,000 -9,544 -11,73 -4,688 -10,34 -17,92 -0,891 -5,854 -15,07 -1,969 1,074 9,244 -6,765 -6,789 -0,358 -8,840 -13,69 -15,61 -6,520 -13,83 -23,14 -0,60 -0,83 -0,98 1,67 0,44 0,00 -1,78 -0,99 0,02 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 106 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 H (kN) z (m) 8,25 σzy Mz (kN/m2) (kNm) 24,75 Qz (kN) σzy Mz (kN/m2) (kNm) 49,5 Qz (kN) σzy Mz (kN/m2) (kNm) Qz (kN) 0,00 0,00 0,00 8,25 0,00 0,00 24,75 0,00 0,00 49,50 -0,35 1,59 2,87 7,89 4,76 8,61 23,66 9,53 17,22 47,32 -0,70 2,70 5,47 6,92 8,11 16,40 20,76 16,22 32,81 41,52 -1,06 3,38 7,70 5,56 10,13 23,10 16,69 20,27 46,19 33,38 -1,41 3,67 9,39 4,00 11,01 28,18 12,01 22,01 56,36 24,01 -1,76 3,64 10,47 2,38 10,93 31,42 7,15 21,87 62,83 14,29 -2,11 3,35 11,08 0,84 10,06 33,25 2,51 20,12 66,49 5,02 -2,47 2,90 11,10 -0,53 8,69 33,31 -1,59 17,37 66,63 -3,18 -2,82 2,33 10,71 -1,70 7,00 32,12 -5,10 14,01 64,25 -10,20 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 107 Móng sâu 4.9 Phân tích cọc chịu tải trọng ngang Tiêu chuẩn Việt Nam _ TCXD 205-1998 Biểu đồ mơmen Biểu đồ lực cắt 0,00 -1,00 0,00 20,00 40,00 60,00 Q (kN) 0,00 M (kN.m) 80,00 -40,00 -20,00 0,00 -1,00 -2,00 20,00 40,00 60,00 -2,00 -3,00 H1=8,25kN -3,00 H1=8,25kN -4,00 H3=24,75kN -4,00 H3=24,75kN -5,00 H6=49,5kN -5,00 H6=49,5kN -6,00 -6,00 -7,00 -7,00 z (m) -8,00 -8,00 z (m) Biểu ñồ áp lực lên ñất theo phương ngang 0.00 -20.00 -10.00 -1.000.00 10.00 20.00 30.00 -2.00 -3.00 H1=8,25kN -4.00 H3=24,75kN -5.00 H6=49,5kN -6.00 -7.00 -8.00 ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng z (m) BM Đị Địa Kỹ Thuật 108 Móng sâu 4.10 Nền móng chịu tải trọng ñộng ñất – TCVN 9386:2012 4.10.1 Đối với ñất Khi chịu tải trọng động đất góc ma sát ñất giảm Từ phụ lục H I TCVN 9386:2012, tra ñược cấp ñộng ñất khu vực ñang tính Cấp động đất Góc ma sát giảm 20 70 40 4.10.2 Đối với móng cọc Khi chịu tải trọng ñộng ñất ma sát mặt bên trong phạm vi chiều sâu hu tính từ mặt ñất hu = ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng ; α bd α bd = K.bc (2.4) E p I p BM Đị Địa Kỹ Thuật 109 Móng sâu 4.10 Nền móng chịu tải trọng động đất – TCVN 9386:2012 4.10.2 Đối với móng cọc hu = ; α bd K.bc α bd = (2.4) E p I p K : Hệ số tỉ lệ tra bảng G.1 TCXD 205 : 1998 Phụ thuộc vào loại, ñất trạng thái ñất, loại cọc K xác định phạm vi LK tính từ ñế ñài: LK= 3,5d + 1,5 - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tra theo bảng G.1 TCXD 205 : 1998 - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tính ñổi theo công thức sau: K1l1 (2lK − l1 ) + K (lK − l1 ) K= l2K - Nếu phạm vi LK có lớp đất K tính đổi theo cơng thức sau: K1l1[2(l3 + l2 ) + l1 ) + K 2l2 (2l3 + l1 ) + K 3l32 K= l2K ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 110 Móng sâu 4.10 Nền móng chịu tải trọng động ñất – TCVN 9386:2012 4.10.3 Một số lưu ý thiết kế móng vùng đồng đất Các giải pháp nền, móng xây dựng cơng trình vùng động đất: - Đặt móng độ sâu - Móng cần có độ cứng độ bền lớn - Móng tường cần làm móng băng liên tục - Dùng móng băng, băng giao thoa dãy cột - Dùng móng bè có sườn - Dùng móng cọc hạ vào ñá, ñất chắc, ñầu cọc ngàm vào ñài - Dầm ñỡ tường ñổ liền khối .v.v… ThS Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 111 ... Móng sâu 4. 4 Xác định sức chịu tải thẳng ñứng cọc ñơn 4. 4.2 Sức chịu tải cọc theo ñộ bền vật liệu 4. 4.2.1 Cọc bê tơng cốt thép hình lăng trụ chế tạo sẵn tiết diện ñặc ltt/b 14 16 18 20 22 24 26 28... Thuật 29 Móng sâu 4. 4 Xác định sức chịu tải thẳng ñứng cọc ñơn 4. 4.3 Sức chịu tải cọc theo ñộ bền ñất 4. 4.3.1 Theo kết thí nghiệm phịng a) Cọc chống Pc,u = mRA p TCVN 103 04- 20 14 mục 7.2.1 m - hệ... Nguyễ ThS Nguyễn Tiến Dũng BM Đị Địa Kỹ Thuật 44 Móng sâu 4. 4 Xác ñịnh sức chịu tải thẳng ñứng cọc ñơn 4. 4.3 Sức chịu tải cọc theo ñộ bền đất 4. 4.3.2 Theo thí nghiệm trường (CPT, SPT… ) a) Thí