4.2. Thiết kế móng cột trục E
4.2.10. Kiểm tra cường độ đất nền tại mặt phẳng mũi cọc
Điều kiện kiểm tra áp lực đất nền tại mặt phẳng mũi cọc như sau
σtbtc≤ Rtbqư
σmaxtc ≤1,2.Rtcqư
Khi kiểm tra coi móng như một móng khối quy ước gồm đài cọc, cọc và đất xung quanh cọc.
Sơ đồ tính
Móng khối quy ước :
α: góc mở của móng khối quy ước
α=1 4φtb
Với φtb: là góc ma sát trong trung bình của các lớp đất mà cọc xuyên qua
φtb=φi .li
∑li=
11,12.4,7+14,33.7,5+18,5.2,75
4,7+7,5+2,75 =14,080
⇒α=14 φtb=14.14,08=3,520
Cạnh của móng khối quy ước
Aqứ=Bqứ=A+2Ltt.tan(α)=2,1+2.13,45.tan(3,52)=3,75(m) Diện tích móng khối quy ước là:
Fqứ=Aqứ. Bqứ=3,75.3,75=14,06(m2) Chiều sâu chôn móng khối quy ước là:
Xác định Rtcqứ
Rtcqứ=m1.m2
ktc .(A .Bqứ.γ+B . Hqứ.γ'+Dc) Trong đó:
m1: hệ số làm việc của đất. Lớp đất đặt móng là đất sét pha có độ sệt B=0,07<0,5. Nên m1=1,2 (tra bảng 2.3 giáo trình nền móng)
m2:hệ số điều kiện làm việc của công trình có tác dụng qua lại với nền đất Công trình có sơ đồ kết cấu mềm nênm2=1
ktc: hệ số tin cậy, chọn bằng 1 do các chỉ tiêu cơ lý của đất nền được xác định qua thí nghiệm.
A,B,D các hệ số phụ thuộc vào trị số góc nội ma sát φtc tra bảng 2.4 giáo trình nền móng. φtc=18,50
A=0,45;B=2,8; D=5,4
γ: là dung trọng của đất. γ=2( T
m3)=19,6(kN
m3)
γ ' dung trọng trung bình của đất từ đáy móng khối q3uy ước trở lên mặt đất tự nhiên γ'=∑γi.li ∑li = 18.4,7+18,62.7,5+19,62.2,75 4,7+7,5+2,75 =18,6(kN/m3) c làlực dínhkết .C=3,8( T m2)=37,24(kN/m2) ⇒Rtcqứ=1,2.11 .(0,45.3,75.19,6+2,8.14,95.18,6+5,4.37,24)=1215(kN/m2) Xác định trọng lượng của khối móng quy ước:
Gqứ=G1+G2+G3
Trong đó:
G1: Trọng lượng của khối móng từ đáy đài trở lên
G1=γtb.hm. Fqứ=21,56.1,5.14,06=454,7(kN)
G2: Trọng lượng của 5 cọc
G2=5.Lc. Fc.γbt=5.13,45.0,09 .25=151,3(kN) G3: Trọng lượng của đất từ đáy đài xuống mũi cọc
G3=Fqứ.(γ2.3+γ3.7,5+γ4.2,95)=14,06.(18.4,7+18,62.7,5+19,62.2,75).
¿3911(kN)
⇒Gqứ=454,7+151,3+3911=4517(kN) Độ lệch tâm của tải trọng là:
eqứ=M0tc+Q0tc. Hqứ N0tc+Gqứ = 317,5+55,6.14,95 3243+4989,8 =0,13(m)< Aqứ 6 =3,756 =0,625(m) Suy ra, tải trọng có độ lệch tâm bé.
Khi đó các giá trị được xác định như sau σmaxtc /min=N0tc+Gqứ Fqứ .(1±6.eqứ Aqứ ) ⇒{σmaxtc =3243+451714,06 .(1+6.0,153,75 )=684,38(kN/m2) σmintc =3243+4517 14,06 .(1−6.0,15 3,75 )=419,5(kN/m2) Kiểm tra điều kiện:
σmaxtc =684,38(kN/m2)<1,2.Rqứtc=1,2.1215(kN/m2)=1458(kN/m2)
σtbtc=σmaxtc +σmintc
2 =684,38+2 419,5=551,94(kN/m2)<Rtcqứ=1215(kN/m2) Vậy cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc thõa mãn yêu cầu