Sau khi đã xác định được kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn, ta phải kiểm tra lại nền theo trạng thái giới hạn về biến dạng, hay còn gọi là TTGH II.
Nội dung của phần tính toán này nhằm để khống chế biến dạng của nền, không cho biến dạng của nền lớn tới mức làm nứt nẻ, hư hỏng công trình bên trên hoặc làm cho công trình bên trên nghiêng lệch lớn, không thoã mãn điều kiện sử dụng. Để đảm bảo yêu cầu trên thì độ lún của nền phải thoã điều kiện giới hạn về độ lún tuyệt đối và độ lún lệch cho phép.
Trước khi tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ 2 ta cần xác định độ lún giới hạn của công trình và xem nền đất có phải tính lún hay không. Các giới hạn này có thể xác định theo các bảng tra dưới đây:
* Tra bảng 16 TCXD 45 - 78
* Bảng 1.1 “Nền và móng các công trình dân dụng - công nghiệp” - NXBXD * Tra bảng 17 - TCXD 45 -78 hoặc bảng 1.2 “Nền và móng các công trình dân dụng - công nghiệp” - NXB Xây dựng, để xem nền đất có cần phải tính lún hay không.
Giá giới hạn của trị độ lún tuyệt đối hay giá trị giới hạn về biến dạng của công trình phụ thuộc vào:
+ Đặc tính của công trình bên trên: Vật liệu, hình thức kết cấu, độ cứng không gian và tính nhạy cảm với biến dạng của nền...
+ Phụ thuộc vào đặc tính của nền: Loại đất, trạng thái và tính biến dạng của đất, phân bố các lớp đất trong nền...
+ Phụ thuộc vào phương pháp thi công.
6.1. Kiểm tra về độ lún
Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tính toán độ lún của nền móng, một số phương pháp đã được trình bày kỹ trong giáo trình Cơ học đất. Trong nội dung này chỉ giới thiệu những bước cơ bản của phương pháp cộng lún từng lớp. Đây là một trong những phương pháp được chú ý nhất và cho kết quả gần sát với thực tế nhất.
Theo quy phạm độ lún của nền đất dưới đáy móng được tính theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố với chiều rộng móng b hoặc đường kính móng ≤10m và kiểm
tra theo điều kiện:
[ ]
S ≤ S
Nội dung của phương pháp cộng lún từng lớp:
1. Chia nền đất dưới đáy móng thành nhiều lớp có chiều dày hi ≤(0,2 0,4 .÷ ) b
hoặc hi≤ 1/10 Ha, với b là bề rộng móng, Ha là chiều sâu vùng nén ép (chiều sâu tính
lún).
2. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân đất: σbtzi =γi i.h
3. Xác định áp lực gây lún: . . . tc d gl o m m tb N G h h a b σ =σ −γ = + −γ với σtbd là áp lực trung bình tại đáy móng do tải trọng công trình và trọng lượng móng, đất đắp trên móng gây ra; γ - Dung trọng của lớp đất đặt móng; hm - Chiều sâu chôn móng.
4. Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do ứng suất gây lún gây ra: σzigl =Koi.σgl với Koi
là hệ số phân bố ứng suất theo chiều sâu, xác định bằng cách tra bảng trong các sách cơ học đất phụ thuộc vào (a b z b,2 ) .
5. Xác định chiều sâu vùng ảnh hưởng Ha, theo TCXD 45-70, Xác định Ha dựa vào điều kiện ở nơi có σzgl ≤ 0,2σbt với đất tốt và σzgl≤0,1σbt với đất yếu.
6.Tính toán độ lún của các lớp đất phân tố Sitheo các công thức:
1 2 1 1 . . . . 1 1 gl gl gl i i i i i i z i oi i z i i z i i i i i a e e S h a h h h E e e β σ σ σ − = = = = + +
xác định e1i và e2i tương ứng với các trị số p1i và p2ivới 1
1 2 i i bt bt z z i p σ − +σ = và 1 2 1 2 i i gl gl z z i i p p σ σ − + = +
7. Tính toán độ lún cuối cùng của móng: 1 n i i S S = =∑
Hình 2.23: Sơ đồ chia lớp đất tính lún và đường cong nén lún của đất
trong các công thức trên: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
i
β là hệ số phụ thuộc vào hệ số nở hông µ , lấy trung bình cho các lớp βi=0,8
i
E và hi tương ứng là mô đun biến dạng và chiều dày của lớp đất phân tố thứ i
6.2. Kiểm tra độ chênh lệch lún
Ngoài việc kiểm tra lún tuyệt đối của nền, ta cần đặc biệt chú ý đến độ chênh lệch lún hay lún không đều của các móng trong cùng một công trình. Nếu trị số này lớn sẽ gây ra sự phân bố lại nội lực trong kết cấu bên trên, làm nứt gãy kết cấu. Độ chênh lệch lún được đánh giá qua các đại lượng:
- Chênh lệch lún giữa 2 móng đơn kề nhau - Chênh lệch lún do móng nghiêng
- Chênh lệch lún do công trình bị uốn
Tuỳ theo đặc điểm kết cấu công trình mà xác định loại chênh lệch lún để tính toán. * Chênh lệch lún giữa 2 móng kề nhau: S S= −1 S2
* Độ chênh lệch lún tương đối: ∆ =S (S1−S2) L
với: L là khoảng cách giữa 2 tâm móng 1 và móng 2; S1, S2 là độ lún của móng 1 và móng 2.
* Độ nghiêng của móng cứng có xét đến ảnh hưởng của móng lân cận và tính không đồng đều của nền đất xác định theo công thức:
1 2S S S S arctg b θ = − ÷
trong đó S1, S2: là độ lún tại mép móng. (mép 1 và mép 2, b là khoảng cách giữa 2 mép móng).
Tổng quát ta phải kiểm tra theo các công thức: [ ]
S S
∆ < ∆ độ lún lệch tương đối của móng [ ]
θ < θ góc nghiêng của móng [ ]
U < U chuyển vị ngang nếu có
0 [ 0]
C < C độ lệch tâm tương đối
* Trường hợp nhà với tường chịu lực, xét 1 đoạn tường dài L - kiểm tra độ võng (vồng)
3 12 2 ( ) 2 S S f = S − +
Và (độ lún lệch tương đối) độ võng tương đối: 2 2 3 1 [ ] 2 S S S f S S L L − − ∆ = = < ∆