3.5.1.Đặc điểm địa kỹ thuật của nền đất công trình.
1.Đánh giá diều kiện địa chất công trình Trụ địa chất:
STT Tên lớp đất Chiều dày
W WL WP CII N30 E
(m) kN/m3 kN/m3 % % % kPa kPa
1 Đát lấp 0,5 16,9 - - - -
2 Sét pha 8,7 18,2 26,7 31 39 26 17 19 4 9000 3 Cát pha 10 20,5 26,6 15 21 15 22 20 20 1500 4 Cát hạt
trung 8 19,2 26,5 18 - - 35 1 40 30000 5 Cuội sỏi >20 20,7 26 10 - - 40 - 100 >8000
0 Cao trình mặt nước ngầm -2,5m.
Lớp 1: Đất lấp.Đây là lớp đất mới, chưa cố kết do đó không thể làm nền cho móng công trình.
Lớp 2: Sét pha
+ Độ sệt: IL = P
L P
W-W 31-26
0,385
W -W 39-26 0,25< IL< 0,5 + Độ rỗng: e = (1 0,01 ) 26,7(1 0,01.31)
1 1 0,922
18,2
s W
+ đn = 26,7 10 8,69
1 1 0,922
a n
e kN/m3
Nhận xét: Đây là lớp sét pha ở trạng thái dẻo cứng, có độ rỗng lớn là lớp đất yếu, nên không thể làm nền cho móng công trình này.
Lớp 3: Cát pha
+ Độ sệt: IL =15-15 21-15 0
+ Độ rỗng: e =26,6(1 0,01.15)
1 0,492 20,5
+ đn = 26,6 10 11,125
1 0,492 kN/m3
Nhận xét: Đây là lớp cát pha ỏ trạng thái chặt, có độ rỗng tương đối lớn, là lớp đất yếu, nên không thể làm nền cho móng công trình này.
Lớp 4: Cát hạt trung
+ Độ rỗng: e =26,5(1 0,01.18)
1 0,629
19,2 0,6< IL < 0,7 + đn = 26,5 10 10,131
1 0,629 kN/m3
Nhận xét: Đây là lớp cát vừa ỏ trạng thái chặt vừa, là lớp đất khá tốt nên có thể làm nền cho móng công trình này.
2.Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn
Mực nước ngầm ở cốt – 2,1m nên gây ảnh hưởng nhiều đến móng. Tuy nhiên nếu sử dụng móng cọc, cọc được nối với mối nối nằm dưới mực nước ngầm thì phải quét bitum phủ kín phần thép của nối nối để tránh mối nối bị ăn mòn trong quá trình sử dụng.
3.5.2. Lựa chọn giải pháp nền móng
- Dựa vào đặc điểm của từng loại cọc móng, nội lực tại chân cột, nền đất của công trình ta đưa ra giải pháp mặt bằng móng như sau: Sử dụng cọc ép đúc sẵn tiết diện 35x35
- Các móng được liên kết bởi các giằng móng nhằm giảm ảnh hưởng bất lợi do lún lệch giữa các móng, liên kết các móng lại làm tăng độ cứng và sử dụng để
đỡ tường. Các giằng móng được coi là liên kết ngàm với móng và chịu tác động tải trọng: do lún lệch giữa các móng, trọng bản thân, tải từ trên tường truyền xuống.
3.5.3. Thiết kế móng.
- Tải trọng tác dụng lên móng công trình gồm có:
+ Tĩnh tải + Hoạt tải + Tải trọng gió.
Ta tính toán cho hai móng sau: móng M1 dưới cột trục 4A và móng M2 dưới cột trục 4D. Móng công trình được tính dựa theo giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền xuống móng.
1.Thiết kế móng dưới cột trục 4.
- Chọn vật liệu làm cọc.
- Dùng loại cọc tiết diện 0,35 0,35m
- Bêtông cọc B 25 có : Rb= 14,5 MPa ; Fb= 0,35.0,35 = 0,1225 m2 - Thép nhóm AII , chọn 4 20 có : As = 12,56cm2 ; Rs = 280 MPa
+ Do lực nén xuống móng khá lớn, nên đài sẽ chịu lực cắt khá lớn, nên ta chọn chiều cao đài móng là hđ > 2.D = 0,7 m (Chọn hđ = 1,3m) ; mặt đài trùng với cốt -0,5,đáy đài được đặt cốt – 1,8m.
+ Chân cọc cắm sâu vào lớp cát hạt trung chặt - lớp đất 4 một đoạn 2m.
- Phần cọc ngàm vào đài 60cm. Liên kết cọc vào đài bằng cách phá vỡ một phần bêtông đầu cọc cho trơ cốt thép dọc một đoạn 0,45m ( 20 0,4m)
+ Chọn cọc dài 20 m được nối bởi 3 đoạn cọc, 1 đoạn dài 6m và 2 đoạn dài 7m.
Chi tiết nối cọc được trình bày trong bản vẽ A1 2. Tính toán sức chịu tải của cọc đúc sẵn : a. Theo độ bền của vật liệu làm cọc
- Xác định theo công thức : : Pv = .(Rb.Fb + Rs.As) Trong đó:
+ là hệ số uốn dọc. Khi móng cọc đài thấp,cọc không xuyên qua lớp bùn hoặc than bùn nên không phải kể đến sự ảnh hưởng của uốn dọc = 1,0
+ Rb- Cường độ chịu nén tính toán của bê tông, với bê tông cấp bền B25 có Rb = 14,5 MPa;
+ Rs- Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép, với cốt thép nhóm CII có Rs = 280MPa;
+ Ab- Diện tích tiết diện của bê tông Ab = 0,1225 m2;
+ As- Diện tích tiết diện của cốt thép dọc As = 12,56 10-4 m2;
=>Vậy ta có: Pv = 1(14,5.0,1225+ 280.12,56.10-4).1000 = 2127,93 kN.
b. Theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT
- Sử dụng số liệu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức của Meyerhof.
PA = K1NAb + K2NtbAs.
Trong đó :
+ N :Chỉ số SPT ở chân cọc,N=40.
+ Ntb :Chỉ số SPT trung bình của đất trong phạm vi chiều dài cọc.
Ntb = (4.7,4+10.20+2.40)/(20-0,6) = 15,96.
+ Ab :Diện tích tiết diện ngang chân cọc,Ab = 0,1225 mm2.
+ As : Diện tích mặt xung quanh chân cọc :As = 0,35.22 = 7,7 mm2. - K1 :Hệ số lấy bằng 400 cho cọc đóng.
- K2 :Hệ số lấy bằng 2 cho cọc đóng.
PA = 400.40.0,1225 + 2.7,7.15,96 = 2403,32 KN.
=>Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc :
Pd = PA/ktc =2403,32/3 = 801,11 KN.
Với ktc = 2,5 – 3 hệ số tin cậy.
=>Sức chịu tải của cọc là :min(Pd ;Pvl) = 801,11 KN.
Do vậy ta chọn: P = Pd = 801,11 kN để tính toán cọc.
3.5.4. Thiết kế sơ bộ móng M1 trục A4.