Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình trong giai đoạn phục vụ thiết kế bản vẽ thi công.
Khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng, được khảo sát bằng phương pháp khoan, SPT. Từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng.
Lớp 1: Cát hạt trung có chiều dày trung bình 2,5m Lớp 2: Á cát có chiều dày trung bình 4,5m
Lớp 3: Á sét có chiều dày trung bình 5,5m
Lớp 4: Sét chặt có chiều dày chưa kết thúc trong phạm vi hố khoan sâu 40m.
Mực nước ngầm gặp ở độ sâu trung bình 6,0 m kể từ mặt đất thiên nhiên.
Bảng 9.1 : Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất STT Tên lớp đất Li
(m) γtn
KN/m3 γh KN/m3
W
% Wnh
% Wd
% ϕtc Ctc
KPa N30 E MPa
m MPa-1
1 Cát hạt trung 2,5 19,5 25 18 - - 35 2 38 40 0,04
2 Á cát 4,5 19,2 26 19 25 18 25 6 21 18 0,09
3 Á sét 5,5 19,0 26,5 18 24 14,5 21 12 25 27 0,04
4 Sét ∞ 18,9 26,7 22 34 20 22 15 27 30 0,07
9.1.2. Đánh giá điều kiện địa chất a. Lớp 1: cát hạt trung, chiều dày 2,5 m.
-Tỷ trọng:
n h
γ
= γ
∆
=10 25
= 2,5.
-Hệ số rỗng tự nhiên.
513 , 0 5 1
, 19
) 18 . 01 , 0 1 ( 10 . 5 , 1 2 W%) 01 , 0 1 .(
e .
tn n
o − = + − =
γ + γ
= ∆
. E = 0,513<0,55→
cát ở trạng thái chặt.
-Hệ số nén lún: 0,01 MPa-1<m = 0,04 MPa-1<0,09 MPa-1→
Đất biến dạng lún ít.
-Mođun biến dạng: E = 40MPa>5MPa.
⇒Lớp 1 là lớp cát hạt trung, ở trạng thái chặt, có biến dạng lún ít, tính năng xây dựng tốt. Do đó có thể làm nền cho công trình.
b. Lớp 2: Á cát, chiều dày 4,5 m.
-Độ sệt:
18 25
18 19 W W
W - W
d nh
d
−
= −
= − B
=0,143.
-Tỷ trọng:
n h
γ
= γ
∆
= 10 0 , 26
=2,6 -Hệ số rỗng tự nhiên.
6115 , 0 2 1
, 19
) 19 . 01 , 0 1 ( 10 . 6 , 1 2 W%) 01 , 0 1 .(
.
tn
= + −
= + −
= ∆
γ γn eo
-Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ
đn= 1 e
).
1
( n
+ γ
−
∆
=
93 , 6115 9 , 0 1
10 ).
1 6 , 2
( =
+
−
(kN/m3).
-Hệ số nén lún: m = 0,09 MPa-1→
Đất có biến dạng lún trung bình.
-Mođun biến dạng: E = 14MPa>5MPa.
⇒Lớp 2 là cát pha dẻo có khả năng chịu tải trung bình, biến dạng lún trung bình, chiều dày lớp đất cũng tương đối lớn. Do đó không thể làm nền cho công trình.
c. Lớp dất 3: Á sét, có chiều dày 5,5m.
-Độ sệt:
5 , 14 24
5 , 14 18 W W
W - B W
d nh
d
−
= −
= −
= 0,25.
-Tỷ trọng:
n h
γ
= γ
∆
= 10 5 , 26
=2,65.
-Hệ số rỗng tự nhiên.
. 454 , 0 5 1
, 21
) 18 . 01 , 0 1 ( 10 . 65 , 1 2 W%) 01 , 0 1 .(
.
tn
= + −
= + −
= ∆
γ γn
eo
-Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ
đn= e
n
+
−
∆ 1
).
1
( γ
=
345 , 454 11
, 0 1
10 ).
1 65 , 2
( =
+
−
(kN/m3).
-Hệ số nén lún: 0,01 MPa-1< 0,04MPa-1<0,09 MPa-1→
Đất có biến dạng lún ít.
-Mođun biến dạng: E = 23 MPa > 5MPa.
⇒Lớp 3 là lớp sét pha dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn, tính năng xây dựng tốt.
d. Lớp đất 4: sét, có chiều dày rất lớn -Độ sệt:
20 34
20 22 W
W W - B W
d nh
d
−
= −
= −
= 0,143 -Tỷ trọng:
n h
γ
= γ
∆
= 10 7 , 26
=2,67.
-Hệ số rỗng tự nhiên.
. 723 , 0 9 1
, 18
) 22 . 01 , 0 1 ( 10 . 67 , 1 2 W%) 01 , 0 1 .(
e .
tn n
o − = + − =
γ + γ
= ∆
-Trọng lượng riêng đẩy nổi:
γ
đn= 1 e
).
1
( n
+ γ
−
∆
=
69 , 723 9 , 0 1
10 ).
1 67 , 2
( =
+
−
(kN/m3).
-Hệ số nén lún: 0,01 MPa-1< 0,07MPa-1<0,09 MPa-1→
Đất có biến dạng lún ít.
-Mođun biến dạng: E = 22 MPa>5MPa.
⇒Lớp 4 là lớp sét dẻo cứng có khả năng chịu tải lớn 9.1.3. Tải trọng tác dụng xuống móng
Mỗi móng công trình được tính toán theo giá trị nội lực nguy hiểm nhất truyền xuống ở trọng tâm tiết diện chân cột bao gồm:
(Nmax ,Mxtư, Mytư, Qxtư, Qytư) (Mxmax, Mytư, Ntư, Qxtư, Qytư) (Mymax, Mxtư, Ntư, Qxtư, Qytư)
Tùy theo số liệu, tính toán với 1 trong 3 tổ hợp rồi kiểm tra với 2 tổ hợp còn lại.
a) Tải trọng tính toán
Dùng loại tải trọng này để tính toán và kiểm tra nền móng theo trạng thái giới hạn I. Các loại tải trọng tính toán được lấy từ bảng tổ hợp nội lực dùng tính móng.
b) Tải trọng tiêu chuẩn
Tải trọng tiêu chuẩn được sử dụng để tính toán và kiểm tra nền móng theo trạng thái giới hạn II.
Tải trọng lên móng đã xác định được là tải trọng tính toán, muốn có tổ hợp các tải trọng tiêu chuẩn lên móng đúng ra phải làm bảng tổ hợp nội lực tại chân cột khác bằng cách nhập tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên công trình. Tuy nhiên, để đơn giản quy phạm cho phép dùng hệ số độ tin cậy trung bình n=1.15. Như vậy, tải trọng tiêu chuẩn được xác định bằng cách lấy tổ hợp các tải trọng tính toán chia cho hệ số độ tin cậy trung bình.
Bảng tổ hợp nội lực để tính móng
Thường chọn cặp Nmax, Mxtư, Mytư,Qxtư, Qytư để tính toán sau đó kiểm tra cho các cặp còn lại.
Bảng 9.2 : Bảng tổ hợp nội lực tính móng Cột
Trục Giá trị Nmax(kN) MX
(kN.m)
MY
(kN.m)
QX
(kN)
QY
(kN) 1H Tính toán -3492,60 -76,45 -0,44 -1,99 -47,75
Tiêu chuẩn -3037,04 -66,48 -0,39 -1,73 -41,52
2H Tính toán -6833,78 13,79 15,23 15,68 9,70
Tiêu chuẩn -5942,42 11,99 13,24 13,63 8,43
3H Tính toán -7279,88 -2,14 14,49 13,65 -7,20
Tiêu chuẩn -6330,33 -1,86 12,60 11,87 -6,26
4H Tính toán -3760,83 82,81 0,20 -1,49 69,55
Tiêu chuẩn -3270,29 72,01 0,17 -1,30 60,48
Như vậy : + Với móng trục biên ta thiết kế móng trục 1 + Với móng trục giữa ta thiết kế móng trục 3
9.1.4. Chọn phương án móng
Ta thấy đây là công trình nhà nhiều tầng tải trọng tác dụng lên móng khá lớn hơn nữa theo điều kiện địa chất thuỷ văn ở đây lớp 1, lớp 2 đều là đất yếu không thể đặt móng được, còn lớp 3 đất tốt có thể đặt nền móng được nhưng nó ở sâu bên dưới nên ta chọn móng cho công trình là móng sâu.
- Phương án 1 : Dùng móng cọc bê tông cốt thép đài đặt vào lớp 1 mũi cọc cắm sâu vào lớp đất 4, cọc được hạ vào trong đất bằng phương pháp ép trước để không làm ảnh hưởng đến các công trình lân cận.
- Phương án 2 : Dùng cọc khoan nhồi. Xét thấy phương án dùng cọc khoan nhồi không hợp lý về mặt chịu lực vì sức chịu tải của cọc khoan nhồi rất lớn. Chỉ thích hợp cho nhà cao tầng có tải tác dụng xuống móng lớn. Hơn nữa cọc khoan nhồi thi công phức tạp và không kinh tế so với phương án móng cọc ép.
Do vậy ta quyết định chọn phương án móng cọc ép BTCT (Phương án 1).
9.2. Thiết kế móng cọc cột biên