1.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Tên công trình: TOÀ NHÀ VIETTEL – THANH HÓA Địa điểm xây dựng:
- Khu đất xây dựng nằm ở Thành phố : Thanh Hóa
- Tòa nhà tổ hợp với 7 tầng nổi và 1 tầng hầm. Chiều cao từ cốt +0.00m đến +31,2m.
Do công trình là nhà cao tầng, kết cấu khung bê tông cốt thép, nên tải trọng đứng, mômen lật do tải trọng gió gây ra lớn, vì vậy đòi hỏi móng và nền phải có khả năng chịu lực tốt, đồng thời phải đảm bảo cho độ lún và nghiêng của công trình được khống chế trong phạm vi cho phép, đảm bảo cho công trình có đủ tính ổn định dưới tải trọng gió. Điều đó đã đặt ra cho công tác thiết kế và thi công móng những yêu cầu rất cao và khá nghiêm khắc.
- Thiết kế móng phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây:
+ Áp lực thêm ở đáy móng không được vượt quá khả năng chịu lực của nền đất hoặc khả năng chịu lực của cọc.
+ Tổng lượng lún và chênh lệch lún của móng cũng như độ nghiêng của công trình phải nhỏ hơn trị số cho phép TCVN 9362-2012 “ Thiết kế nền nhà và công trình”
𝑆𝑡𝑏 ≤ 𝑆𝑔ℎ = 10𝑐𝑚 𝛥𝑆 ≤ 𝛥𝑆𝑔ℎ = 0,002𝑐𝑚
+ Việc thi công móng phải tránh hoặc tìm biện pháp để giảm ảnh hưởng tới công trình xây dựng lân cận, dự báo tác hại đến môi trường, cách phòng chống.
1.2. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH ĐỊA CHẤT THỦY VĂN 1.2.1. Địa tầng:
Trên cơ sở phân tích 4 trụ hố khoan, kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT và thí nghiệm đất trong phòng, địa tầng các lớp đất trong phạm vị khảo sát được phân chia và được thể hiện trên các mặt cắt địa chất công trình. Theo thứ tự từ trên xuống dưới gặp các lớp đất như sau:
- Lớp 1: Đất lấp chiều dày 2m.
- Lớp 2: Từ 2-7 m là lớp cát hạt trung. Kết cấu rời.
- Lớp 3: Từ 7-8 m là lớp bùn sét . Trạng thái chảy.
- Lớp 4: Từ 8-20 m là lớp sét . Trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 5: Từ 20-31 m là lớp cát hạt trung. Kết cấu chặt vừa.
- Lớp 6: Từ 31-34 m là lớp sét . Trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 7: Từ 34-44 m là lớp sét . Trạng thái dẻo cứng.
- Lớp 8: Từ 44-50 m là lớp đá phiến. Trạng thái cứng chắc.
- Lớp 9: Từ 50-70 m là lớp đá vôi. Trạng thái cứng chắc.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 82 - Khảo sát nước ngầm xuất hiện tại các hố khoan ở độ sâu trung bình khoảng - 2,2m
Hình 1.1: Địa tầng 1.2.2. Tính chất cơ lý của các lớp đất
Bảng 1.1. Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất dính.
Lớp Loại đất Trạng thái W (%)
WL
(%)
WP
(%)
Ip (%)
C (𝒌𝑵
𝒎𝟐)
3 Bùn sét Chảy 60,1 58,4 43,3 15,1 6,2
4 Sét pha Dẻo cứng 28,7 37,9 23,6 14,3 21,5
6 Sét pha Dẻo cứng 30,6 39,6 24,9 14,7 20,6
7 Sét pha Dẻo cứng 28,8 40,3 21,8 18,5 26,4
Trong đó:
W: Độ ẩm của đất. Ip: Chỉ số dẻo.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 83 WL: Giới hạn chảy của đất dính. C: Lực kết dính.
WP: Giới hạn dẻo của đất dính
Bảng 1.2. Chỉ tiêu cơ lí của các lớp đất.
STT Loại đất Li
(m)
𝜸 (𝒌𝑵
𝒎𝟑) 𝜸𝒔 (𝒌𝑵
𝒎𝟑) e φ(°)
𝑬𝟎 (𝒌𝑵
𝒎𝟐) N30
1 Đất lấp 2 17 - - - - -
2 Cát hạt trung 5 18,5 26,6 0,65 26°3 5000 8
3 Bùn sét 1 15,8 26,7 1,708 4°17’ 2500 2
4 Sét pha 12 19,1 27,1 0,825 13°24’ 11000 15
5 Cát hạt trung 11 18,5 26,6 0,65 26°3 18000 20
6 Sét pha 3 19 27,1 0,861 11°36’ 10000 14
7 Sét pha 10 19,3 27,2 0.81 14°00’ 13000 11
8 Đá phiến 6 18,5 22,5 0,58 - >30000 >100 9 Đá vôi 20 18,5 24,4 0,50 - >45000 >100 Trong đó:
𝛾: Là khối lượng tự nhiên của đất. Eo: Mô đun tổng biến dạng.
𝛾𝑠: Là khối lượng riêng của đất. Ro: Sức chịu tải cho phép.
: Góc ma sát trong. N30: Sức kháng xuyên của các lớp đất e: Hệ số rỗng.
1.3. ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT XÂY DỰNG CỦA CÁC LỚP ĐẤT
- Để lựa chọn giải pháp nền móng và độ sâu chôn móng, chọn giải pháp nền móng và độ sâu chôn móng cần phải đánh giá tính chất xây dựng của các lớp đất
+ Lớp đất 1: Lớp đất lấp có chiều dày 2m. Đây là lớp đất có thành phần và trạng thái không ổn định do vậy không nên sử dụng làm nền móng công trình.
+ Lớp đất 2: Cát hạt trung. Kết cấu rời.
Chiều dày 5m
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 = 26,6 − 10
1 + 0,65 = 10,1 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo = 5000 (kPa) ≤5000(kPa) → đất có tính nén lún lớn.
+ Lớp đất 3: Bùn sét.
Chiều dày 1m
𝐼𝐿 = W-W𝑃
𝑊𝐿− 𝑊𝑃 =60,1 − 43,3
58,4 − 43,3 = 1,11 Độ sệt: 0,75< IL = 1,11 => Đất ở trạng thái chảy
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 = 26,7 − 10
1 + 1,708= 6,17 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo = 2500 (kPa) ≤ 5000(kPa) → đất có tính nén lún lớn.
+ Lớp đất 4 : Sét pha.
Chiều dày 12m
𝐼𝐿 = W - W𝑃
𝑊𝐿− 𝑊𝑃 =28,7 − 23,6
37,9 − 23,6 = 0,36
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9
MSV: 1651030452 Trang 84 Độ sệt: IL = 0,36 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng.
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 = 27,1 − 10
1 + 0,825= 9,37 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo = 11000 (kPa) > 10000(kPa) → đất có tính nén lún thấp.
+ Lớp đất 5: Cát hạt trung.
Chiều dày 11m
Đất ở trạng thái chặt vừa đến chặt Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 = 26,6 − 10
1 + 0,65 = 10,1 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo = 18000 (kPa) > 10000(kPa) → đất có tính nén lún thấp.
+ Lớp đất 6: Sét pha.
Chiều dày 3m
𝐼𝐿 = W - W𝑃
𝑊𝐿− 𝑊𝑃 =30,6 − 24,9
39,6 − 24,9 = 0,39 Độ sệt: IL = 0,39≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 =27,1 − 10
1 + 0,861 = 9,2 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: 5000 (kPa) < Eo = 10000 (kPa) ≤ 10000(kPa) → đất có tính nén lún trung bình.
+ Lớp đất 7: Sét pha.
Chiều dày 10m
𝐼𝐿 = W - W𝑃
𝑊𝐿− 𝑊𝑃 =28,8 − 21,8
40,3 − 21,8 = 0,38 Độ sệt: IL = 0,38 ≤ 0,5 => Đất ở trạng thái dẻo cứng
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 = 27,2 − 10
1 + 0,82 = 9,45 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo = 13000 (kPa) > 10000(kPa) → đất có tính nén lún thấp.
+ Lớp đất 8 : Đá phiến.
Đất ở trạng thái chặt đến rất chặt.
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 =27,1 − 10
1 + 0,58 = 10,83 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo > 30000 (kPa) → đất có tính nén lún rất thấp.
+ Lớp đất 9 : Đá vôi. Đất ở trạng thái chặt đến rất chặt.
Trọng lượng riêng đẩy nổi:
𝛾đ𝑛 =𝛾𝑠− 𝛾𝑤
1 + 𝑒 =27 − 10
1 + 0,5 = 11,4 (𝑘𝑁 𝑚3)
Môđun tổng biến dạng: Eo > 45000 (kPa) → đất có tính nén lún rất thấp.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XDDD&CN KHOA XÂY DỰNG KHÓA 2016 - 2021
SVTH: ĐỖ MINH PHÚC – LỚP 2016X9