SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
PHẦN THUYẾT MINH
THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
Số liệu đề bài :
STT
Chiều sâu lớp đất
Lớp đất
HK1 HK2
Z
1
Z
2
Z
3
Z
4
Z
1
Z
2
Z
3
Z
4
L
1
L
2
L
3
L
4
29 1,5 7 16 19 0,5 9 18 20 OH2 MH7 CH6 SC8
Mặt cắt địa chất:
Trang 1 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SƠ ÐỒ ÐỊA CHẤT
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Cột 1 Cột 2 Cột 3 Cột 4
N(kN) 280 580 500 350
M(kN.m) 50 80 -120 -80
H(kN) 20 40 40 30
Trang 2 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
STT
Chiều
sâu hố
khoan
Chiều dày các lớp (m) Chiều sâu các lớp (m)
29 30 (m)
L
1
L
2
L
3
L
4
Z
1(tb)
Z
2(tb)
Z
3(tb)
Z
4(tb
Z
5(tb)
7 9 2.5 10.5 1 8 17 19.5 30
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
a) Đối với lớp OH 2 :
b) Đối với lớp MH 7 :
c) Đối với lớp CH 6 :
d) Đối với lớp SC 8 :
Trang 3 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
Từ phương trình: Y=0.085x+6.4
Ta có:c= 6.4 kPa
tg = 0.085 =4
0
51’
Từ phương trình: Y=0.089x + 6.793
Ta có:c= 6.793 kPa
tg = 0.089 = 5
0
Từ phương trình: Y=0.097x + 12.4
Ta có:c = 12.4 kPa
tg = 0.097 = 5
0
32’
Từ phương trình: Y=0.204x + 25.36
Ta có:c = 25.36 kPa
tg = 0.204 = 11
0
31’
OH
0 6.4
HK1
10 7.1
20 8
30 9
HK2
10 7.5
20 8
30 9
( )kPa
σ
( )kPa
τ
MH
0 6.793
HK1
10 7.94
20 8.5
30 9.5
HK2
10 7.5
20 8.5
30 9.5
( )kPa
σ
( )kPa
τ
CH
0 12.4
HK1
30 14.8
50 17
70 20
HK2
30 15.8
50 17.7
70 18.4
( )kPa
σ
( )kPa
τ
sc
0 25.36
HK1
50 34
100 45
150 57
HK2
50 37.5
100 46
150 55.4
( )kPa
σ
( )kPa
τ
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Thống kê hệ số nén lún:
Lớp 1_ loại đất OH
áp suất
(kPa)
hệ số rỗng
hệ số nén
HK1 HK2
25 2.45 2.65
0.0080 0.0068 0.0074
50 2.25 2.48
0.0040 0.0066 0.0053
100 2.05 2.15
0.0030 0.0030 0.0030
200 1.75 1.85
0.0015 0.0005 0.0010
400 1.45 1.75
800
Lớp 2_ loại đất MH
áp suất
(kPa)
hệ số rỗng
hệ số nén
HK1 HK2
25 2.29 2.166
0.0062 0.0056 0.0059
50 2.136 2.025
0.0042 0.0040 0.0041
100 1.928 1.826
0.0026 0.0027 0.0027
200 1.67 1.554
0.0016 0.0014 0.0015
400 1.35 1.276
800
Lớp 3_ loại đất CH
áp suất
(kPa)
hệ số rỗng
hệ số nén
Trang 4 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
2
a
2
( / )m kN
1
a
o
a
2
a
2
( / )m kN
1
a
o
a
2
( / )m kN
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
HK1 HK2
25 0.914 0.954
0.001280 0.001360 0.001320
50 0.882 0.920
0.000760 0.000600 0.000680
100 0.844 0.890
0.000520 0.000500 0.000510
200 0.792 0.840
0.000270 0.000280 0.000275
400 0.738 0.784
0.000138 0.000133 0.000135
800 0.683 0.731
Lớp 4_ loại đất SC
áp suất
(kPa)
hệ số rỗng
hệ số nén
HK1 HK2
25 0.658 0.676
0.000520 0.001360 0.000940
50 0.645 0.655
0.000500 0.000600 0.000550
100 0.620 0.626
0.000310 0.000500 0.000405
200 0.589 0.594
0.000185 0.000280 0.000233
400 0.552 0.556
0.000098 0.000133 0.000115
800 0.513 0.527
-Từ kết quả thống kê hệ số nén lún ta được hệ số nén lún tương đối của đất:
Hệ số
nén
Loại đất
Lớp 1 OH2 0.0074 0.0053 0.0030 0.0010 0.0000
Lớp 2 MH7 0.0059 0.0041 0.0027 0.0015 0.0000
Lớp 3 CH6 0.001320 0.000680 0.000510 0.000275 0.000135
lớp 4 SC8 0.000940 0.000550 0.000405 0.000233 0.000115
Trang 5 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
2
a
1
a
o
a
2
a
2
( / )m kN
1
a
o
a
1o
a
5o
a
2o
a
4o
a
3o
a
2
/m kN
2
/m kN
2
/m kN
2
/m kN
2
/m kN
Bảng hệ số nén lún tương đối của đất
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Xác định chỉ tiêu vật lý của đất:
a) Lớp đất OH
Độ bão hòa :G = 0,97
Tỉ trọng hạt = 2,68
Hệ số rỗng
Độ ẩm của đất:
Dung trọng tự nhiên :
Theo giới hạn Atterberg ta chọn:
Chỉ số dẻo :
Độ sệt:
b) Lớp đất MH
Trang 6 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Độ bão hòa :G = 0,97
Tỉ trọng hạt = 2,68
Hệ số rỗng
Độ ẩm của đất:
Dung trọng tự nhiên :
Theo giới hạn Atterberg ta chọn:
Chỉ số dẻo :
Độ sệt:
c)
Lớp đất CH
Độ
bão hòa :G = 0,97
Trang 7 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Tỉ trọng hạt = 2,68
Hệ số rỗng
Độ ẩm của đất:
Dung trọng tự nhiên :
Theo giới hạn Atterberg ta chọn:
Chỉ số dẻo :
Độ sệt:
d)
Lớp đất SC
Độ bão hòa :G = 0,97
Tỉ trọng hạt = 2,68
Trang 8 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Hệ số rỗng
Độ ẩm của đất:
Dung trọng tự nhiên :
Theo giới hạn Atterberg ta chọn:
Chỉ số dẻo :
Độ sệt:
BẢNG TỔNG KẾT CHO BỐN LỚP ĐẤT
Trang 9 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
PHẦN B
THIẾT KẾ MÓNG BTCT
PHƯƠNG ÁN 1
THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP
-Số liệu tính toán :
+ Cột C
1
: Cột C
4
:
Trang 10 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Cột C
2
: N
2
= 580 kN Cột C
3
: N
3
=500 kN
-Tải trọng được chia làm 2 loại để tính toán:
+)Móng chịu tải trọng lớn M
1
=80 kN.m của cột C
4
+)Móng chịu tải trọng nhỏ M
2
=50 kN.m của cột C
1
+)Tải trọng ngang lớn nhất để tính toán cho cột là : H
max
= 30kN.
-Chọn ra 2 cột để thiết kế:
+)Móng tải trọng lớn C
4
(thiết kế móng thứ nhất).
+)Móng tải trọng nhỏ C
1
(thiết kế móng thứ hai)
+)Tải trọng ngang H
max
được lấy là tải trọng ngang lớn nhất trong các tải trọng ở 2
cột C
1
& C
4
: H
max
= 30 kN
-Tổng hợp số liệu địa chất :
+)Lớp 1 (OH2) : ;
+)Lớp 2 (MH7) : ;
+)Lớp 3 (CH6) : ;
+)Lớp 4 (SC8) : ;
Trang 11 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
MÓNG M1
-Số liệu tải trọng :
1. Chọn chiều sâu chôn móng
-chiều sâu chon móng được chọn để thỏa mãn điều kiện về móng cọc đài thấp:
-Sau khi thi công ta đắp lại lớp đất có và có .
-Do kích thước đài chưa được xác định nên ta tạm lấy B
đ
= 1,5m
Ta có :
Ta chọn h
m
= 1,1 m.
2. Chọn kích thước cọc:
-
Kích thước cọc là (30 30). Sắt Mác bêtông là 250 (kPa) có R
b
= 14500 kPa
- Cường độ thép là R
a
= 2800( kg/cm
2
)
= 280000 (kPa).
- Chọn cọc dài 24 m gồm 3 đoạn cọc : mỗi cọc 8m.
- Theo quy định đoạn cọc chon vào trong đầu phải lớn hơn 2d (d:đường kính cọc)
và ko lớn hơn 120 cm với đầu cọc nguyên nên ta chọn đoạn chon cọc vào trong đài
là 1,1m, khi thi công đài ta sẽ đập bỏ đoạn chon vào đài 1m và giữ nguyên phần
ngàm vào đài là 0,1m
Trang 12 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
-Ta có :+) Diện tích cọc A
c
= 0,09 m
2
+) Chu vi cọc U
c
= 1,2 m
+) Diện tích thép f
a
= 8,04 cm
2
= 8,04.10
-4
m
2
.
Khả năng tải cọc theo vật liệu :
P
VL
= 0,8.(R
a
.f
a
+ R
b
.f
b
) = 0,8(280000.8,04.10
-4
+14500.0,09) = 1224 (kN).
Trang 13 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
3. Tính khả năng chịu tải của cọc theo đất n
Trang 14 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
a) Tính theo phụ lục A : QP105-1998.
-Sức chịu tải cọc đơn được sử dụng là:
-Ta có :
+ )m
R
= 0,7 là hệ số làm việc tại mũi cọc là cát.
+)m
f
= 1 là hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông.
+)q
m
=6700kPa là khả năng chịu tải mũi cọc tra bảng với độ sệt B 0,2 và độ sâu
mũi cọc là 24m.
-Lớp thứ nhất (OH2):
-Lớp thứ hai (MH7) :
Trang 15 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
-Lớp thứ ba (CH6) :
-Lớp thứ 4 (SC8) :
ta có :
-Giá trị sử dụng cọc là :
b)Tính theo công thức của Meyerhof (phụ lục B-QP TCVN 205-1998).
-Ta có
-Mũi cọc nằm trên lớp đất có góc =11
0
30’. Tra bảng ta có:
Trang 16 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
+)
-Tính giá trị f
si
.
+)Lớp đất thứ nhất (OH2): L
1
= 7m ; Z
1
= 4,2m
+)Lớp thứ hai (MH7) :L
2
= 9m ; Z
2
= 11,5m
+)Lớp thứ 3 (CH6) : L
3
= 2,5m ; Z
3
= 17,25m.
Trang 17 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
+)Lớp thứ 4 (SC8): L
4
= 5,5m ; Z
4
= 21,25m.
+)Ta có :
+) Qu < PVL = 1224 (kN) → thỏa mãn đk ép cọc
→ Chọn Qtk = 250 (kN).
-Số lượng cọc trong móng sơ bộ được căn cứ theo công thức :
Trang 18 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Chọn số cọc n = 4 @900.
300
450 450
300
300
450450
300
1500
1500
x
y
-Ta có : +) Bề dài của đai là LB = 1,5 m
+)Chiều rộng của đai là Bđ = 1,5 m.
→ Lđ’ = Bđ’ = 1,5m.
-Tọa độ các cọc :
-Ta có :
-Tải trọng cột :
Trang 19 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
-Khối lượng móng quy ước tại đáy đài là:
-Tải tác dụng tại đáy đài cọc là :
-Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc :
-Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc :
Trang 20 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
W
quN
Bd
Bm
l=L1+L2+L3+L4
-Tải trọng tiêu chuẩn :
-Xác định kích thước móng quy ước :
-Tính ma sát của các lớp đất bên hông cọc :
-Cạnh đáy khối móng quy ước :
Trang 21 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
→ Chọn B
m
= 2,6m.
-Khối lượng khối móng quy ước là :
-Tải trọng chuyền tới đáy mũi cọc tại độ sâu Z
m
= 24m:
-Độ lệch tâm e :
+)Áp lực trung bình dưới đáy mũi cọc :
+)Áp lực lớn nhất tại đáy mũi cọc :
-Tải trọng tiêu chuẩn tại mũi cọc : .
-Tại mũi cọc tra bảng ta được :
Trang 22 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
-Kiểm tra điều kiện :
W =3008,2 kN
quN
1,5m
2,6m
22,6m
Tính lún dưới mũi cọc:
-Móng vuông B
m
= 2,6 m ,Áp lực trung bình P
tb
= 565 kPa .
-Ứng suất gây lún tại mũi cọc : .
-Chia lớp đất dưới đáy mũi cọc thành các phân tố bằng nhau với (h
i
=
1,3m). Ta tính lún cho từng lớp như sau:
Tại vị trí lớp phân tố 1:
Trang 23 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
Tại vị trí lớp phân tố 2:
Tại vị trí lớp phân tố 3:
Tại vị trí 4:
-Ta thấy:
=>Thỏa điều kiện.
Trang 24 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng
SV:Lê Trần Hữu Thọ Đồ án nền móng
-Hình vẽ thể hiện vị trí ngừng lún:
W
quN
- Do cọc chịu nén lên lớp đất sét nên ta có:
Trang 25 Trường Đại Học Bà Rịa-Vũng Tàu-Khoa Xây Dựng