Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (588.18 KB, 24 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
- Nền là phạm vi đất đá phía dưới móng có trạng
thái ứng suất biến dạng thay đổi do tác dụng của
cơng trình (Hình).
- Đối với nền các cơng trình thuỷ lợi còn cần kể
thêm đến phạm vi đất chịu ảnh hưởng sự thay đổi
về thấm nước do xây dựng và sử dụng cơng trình
(điều kiện ĐCTV thay đổi).
- Phân loại nền: 2 loại
* Nền thiên nhiên: không qua xử lý.
* Nền nhân tạo: đã qua xử lý
Nền
Móng
Kết cấu phần trên
Nền
Móng
§1.1 Khái niệm Nền và Móng (tiếp)
- Cả 3 bộ phận cơng trình (KCPT, Móng và Nền)
cùng làm việc và ảnh hưởng lẫn nhau. Vì vậy khi
quy hoạch và thiết kế nền móng cần phải xét
toàn diện trên quan niệm coi chúng là một hệ
thống “Cơng trình – Nền”, để có thể chọn được
phương án tối ưu. Nền
Móng
Kết cấu phần trên
1- Theo vật liệu làm móng: Tùy điều kiện cung cấp vật liệu (tại chỗ, hay từ xa đến),
đặc điểm làm việc của cơng trình, tình hình ĐCCT, ĐCTV (mực nước ngầm…) để
quyết định dùng các vật liệu thích hợp cho móng.
* Móng gạch:
* Móng đá hộc: dùng nơi sẵn đá.
Hai loại móng trên làm bằng các vật liệu chịu kéo kém; thường dùng nơi mực nước
ngầm thấp dưới cao trình đặt móng; khó thi cơng bằng cơ giới hóa.
* M. thép, gỗ: dùng dưới dạng móng cọc, cần có biện pháp chống han rỉ, hà
mục. Hạn chế dùng.
* M. bê tông, bê tông cốt thép: được dùng phổ biến hơn cả. M.btct. Có cường
§1.1 Khái niệm Nền và Móng (tiếp)
<b>III.</b> <b>Phân loại móng và phạm vi áp dụng</b>
-Tùy theo khả năng chịu uốn của vật liệu móng lại phân ra:
* Móng cứng (móng gạch, đá xây).
* Móng mềm (móng btct.)
2- Theo phương pháp thi cơng đặt móng: Căn cứ vào có đào tồn bộ hố móng
trước hay khơng, chia làm hai loại:
* M. nơng:
<b>. Khi thi cơng phải đào tồn bộ hố móng trước sau đó mới xây móng;</b>
<b>. Chiều sâu chơn móng < 6m.</b>
<b>. Khi tính tốn có thể bỏ qua sự làm việc của đất từ đáy móng trở lên.</b>
Áp dung trong trường hợp: Tải trọng không lớn, Mực nước ngầm quá cao,
đ/kiện thốt nước tốn kém.
Theo kích thước móng, móng nông lại được phân thành: M.đơn, M.băng,
M.bản. (Sẽ đề cập cụ thể trong chương II).
* M. sâu:
. Không đào tồn bộ hố móng, mà dùng biện pháp thi cơng đặc biệt để hạ móng tới
độ sâu thiết kế.
§1.1 Khái niệm Nền và Móng (tiếp)
<b>III.</b> <b>Phân loại móng và phạm vi áp dụng</b>
3- Theo tính chất chịu tải trọng:
* M. chịu tải trọng tĩnh:
* M. chịu tải trọng động:
4- Theo phương pháp chế tạo móng:
* M. khối làm tại chỗ:
<b>- TTGH của cơng trình, là trạng thái mà cơng trình khơng cịn đảm bảo được điều </b>
kiện làm việc bình thường theo yêu cầu thiết kế trong quá trình thi công, sử dụng,
sửa chữa. Thể hiện ở các mặt sau đây:
* Từng bộ phân cơng trình bị hư hỏng hoặc tồn bộ cơng trình bị mất ổn định do
trượt (phẳng, sâu, hỗn hợp) hoặc do bị lật (đối với nền đá).
* Biến dạng (S), chênh lệch biến dạng (S) hoặc chuyển dịch ngang (u) quá lớn.
* Đối với các cơng trình thuỷ lợi cịn có thể do ảnh hưởng của dòng thấm quá
lớn ( j > [ j ]).
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
<b>I.</b> <b>TTGH của cơng trình (tiếp)</b>
Theo ngun nhân làm cơng trình đạt TTGH, người ta phân biệt 3 loại TTGH sau:
* TTGH về biến dạng.
* TTGH về ổn định và cường độ.
* TTGH về xuất hiện và phát triển vết nứt.
<b>a) TTGH về biến dạng (TTGH 2)</b>
-Định nghĩa: Là TTGH gây ra do đ/kiện biến dạng của nền.
Cường độ đảm bảo, nhưng biến dạng không đảm bảo (p ≤ pI
<b>b) TTGH về ổn định & cường độ (TTGH 1)</b>
-Định nghĩa: Là TTGH gây ra do không đảm bảo về cường độ hoặc mất ổn định
-3 Hình thức mất ổn định về trượt đ/v cơng trình thủy lợi:
<b>Trượt phẳng – Trượt sâu – Trượt hỗn hợp</b>
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
- Đảm bảo được 3 vấn đề:- <b>Kinh tế</b> - <b>Kỹ thuật</b> – <b>Độ tin cậy</b> (an tồn)
cơng trình:
trong đó:
gh), bao gồm: S, ∆S, , u.
pII
gh
p
1
p
0
2
pI
gh
<b>- Tính cho cơng trình đặt trên nền khơng phải là đá, </b>
chịu chủ yếu lực thẳng đứng (đúng tâm, lệch tâm).
<b>- Đối với cơng trình do đặc điểm làm việc của các </b>
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
<b>II.</b> <b>KN về tính Nền Móng theo TTGH (tiếp)</b>
thường của cơng trình:
trong đó: N<sub>tt</sub> – tổng tải trọng gây trượt tính tốn
R<sub>gh</sub> – Sức chống trượt giới hạn (sức chịu tải giới hạn).
Để xét đến mọi yếu tố bất lợi cho công trình, người ta đưa vào (1.2) ba hệ số, mỗi hệ số
kể đến một yếu tố (theo TCVN 4253-86):
<i>trong đó: n<sub>c</sub></i> – hệ số tổ hợp tải trọng.
<i> k<sub>n</sub></i> – hệ số an tồn, tùy thuộc cấp cơng trình (> 1).
<i> m – hệ số điều kiện làm việc (tùy thuộc đặc điểm KCCTr và loại nền)</i>
<i>n</i>
(Tải trọng lớn nhất nền còn chịu được)
<b> . Vận dụng:</b>
- Cơng trình thường xun chịu tác dụng của lực ngang.
- Cơng trình đặt trên mái đất.
- Cơng trình đặt trên nền đá.
<i>R<sub>at</sub></i> – sức chịu tải an toàn
<i>at</i>
<i>gh</i>
<i>n</i>
<i>c</i>
<i>tt</i>
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
<sub>Phương pháp tính tốn theo TTGH đã kể được đến </sub><b><sub>các yếu tố bên ngoài</sub></b><sub> và </sub><b><sub>các </sub></b>
<b>yếu tố bên trong</b>, phù hợp với trạng thái làm việc thực tế của nền và cơng trình:
- Các yếu tố bên ngoài bao gồm tải trọng và các tác động.
- Các yếu tố bên trong là các đặc trưng của đất nền và của các vật liệu khác (như bê
tơng..).
<sub>Việc </sub><b><sub>dùng nhiều hệ số</sub></b><sub> tính tốn ( mà không phải là 'một hệ số' như trong phương </sub>
pháp ƯS cho phép trước đây) cho phép xét một cách tách biệt tới:
- Các đặc điểm khác nhau của đất nền.
- Các đặc thù của tải trọng tác dụng và các đặc tính của sơ đồ kết cấu nhà và cơng
trình.
<b>a) Theo trị số:</b>
<i><b>- </b><b>Tải trọng tiêu chuẩn (N</b></i><b><sub>tc</sub></b>): là trị số tải trọng lớn nhất theo tiêu chuẩn thiết kế
quy định để không gây hư hỏng trong q trình làm việc.
<i><b>- </b><b>Tải trọng tính tốn (N</b></i><b><sub>tt</sub></b>): là các trị số có xét đến sự sai khác so với tải trọng
tiêu chuẩn nhưng thiên về bất lợi cho cơng trình.
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
Trong đó: n là hệ số vượt tải:
n = 1,1 đối với trọng lượng bản thân các loại vật liệu,
n = 1,2 đối với các lớp đất đắp và trọng lượng các thiết bị kỹ thuật
n = 1,3 đối với các thiết bị vận chuyển.
n < 1,0
<b>b) Theo thời gian tác dụng:</b>
<i><b>* Tải trọng thường xuyên: là những tải trọng ln có trong q trình thi cơng và sử </b></i>
dụng (như trọng lượng bản thân cơng trình, áp lực đất, áp lực nước...).
<i><b>* Tải trọng tạm thời: Là tải trọng có thể vắng mặt trong những giai đoạn xây dựng </b></i>
và sử dụng riêng biệt. Tùy theo thời gian tác dụng dài hay ngắn lại phân thành:
<i>- Tải trọng tạm thời dài hạn: (như trọng lượng các thiết bị trọng lượng các máy </i>
bơm, máy phát điện...)
<b>- Tải trọng tạm thời ngắn hạn: (cần cẩu, cầu trục vận chuyển, các thiết bị sửa </b>
chữa...)
<b>- Tải trọng tạm thời đặc biệt: là các tải trọng có thể hoặc khơng có thể xảy ra </b>
trong q trình sử dụng cơng trình như tải trọng do động đất, do mực nước lũ kiểm
tra, do khi có sự cố cơng trình gây ra.
<b>c) Theo phương thức tác dụng của tải trọng:</b>
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
- Một cơng trình thường chịu rất nhiều tải trọng tác dụng (đặc biệt đối với các cơng
trình thủy). Tuy nhiên, không phải tất cả tải trọng cùng một lúc tác dụng lên CT, mà
chỉ có những nhóm, trong đó bao gồm một số tải trọng nhất định có xác xuất tác
dụng đồng thời, gây ra ứng lực trong các bộ phận CT và Nền. Những nhóm này
được gọi là các Tổ Hợp Tải Trọng.
- Trong thiết kế, người ta luôn chọn những THTT gây ra ứng lực lớn nhất (gây nguy
hiểm cho CT) để đưa vào tính tốn.
- Có các THTT sau
a) Tổ hợp tải trọng cơ bản (chính)
b) Tổ hợp tải trọng đặc biệt
c) Tổ hợp tải trọng phụ (THTT thi công)
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
- Khi thiết kế nếu đưa tất cả các tải trọng để tính tốn sẽ rất tốn kém. Việc sử dụng
các tổ hợp tải trọng kết hợp với hệ số tổ hợp tải trọng n<sub>c</sub> khác nhau sẽ giảm được
kinh phí mà vẫn đảm bảo cơng trình làm việc bình thường.
- Việc phân chia tải trọng theo trị số N<sub>tc</sub> và N<sub>tt</sub> cũng có ý nghĩa lớn:
Cơng trình mất ổn định (bị trượt hoặc bị lật) thường xảy ra gần như tức thời do
Ngược lại, biến dạng của nền thường kéo dài theo thời gian tùy thuộc khả năng
cố kết, và những tải trọng tác dụng lâu dài. Vì thế, nếu cần tính tốn nền móng theo
TTGH-2 (về biến dạng) thì cần kiểm tra với THTT chính và sử dụng tải trọng tiêu
chuẩn (N<sub>tc</sub>).
- Tiêu chuẩn hiện hành phân biệt các chỉ tiêu (đặc trưng) theo các giá trị sau đây:
§1.2 Khái niệm về tính tốn Nền Móng theo trạng thái giới hạn (tiếp)
trong đó: - số mẫu thí nghiệm của tập hợp thống kê (n ≥ 6).
Chú ý: TCVN 4253-86, mục 3.2 : quy định các giá trị A<sub>tc</sub> nói chung và các chỉ
<i>tiêu lực dính c, góc ma sát trong </i>
Trong đó:
<i>n</i>
<i>i</i>
<i>i</i>
<i>đ</i>
<i>tc</i>
- Mực nước ngầm ổn định, dao động, tầng chứa nước có áp hoặc
khơng áp.
- Tính chất hố lý của nước ngầm, nồng độ pH để xét mức độ xâm thực
các cơng trình gạch đá xây hoặc bê tơng cốt thép.
- Mực nước dâng bình thường, lớn nhất, nhỏ nhất ở phía thượng và hạ
lưu cơng trình để tính áp lực nước, áp lực thấm, áp lực đẩy nổi vào bản đáy.
- Bản đồ địa hình địa mạo khu vực xây dựng cơng trình.
- Các hình trụ hố khoan, các mặt cắt địa chất để biết được sự phân bố
các lớp đất.
- Bản vẽ mặt bằng và các mặt cắt ngang, dọc cơng trình để tính tốn trong lượng của
từng bộ phận hoặc của tồn bộ cơng trình.
- Đặc điểm của cơng trình (tầng hầm, cơng sự, lực tĩnh, lực động...).
- Tầm quan trọng của cơng trình về mặt kinh tế và xã hội để lựa chọn cấp cơng trình.
Các loại tải trọng có thể như sau:
- Trọng lượng bản thân cơng trình.
- Trọng lượng người ở, sinh hoạt, hội họp và của các thiết bị vận chuyển hoặc cố định.
- Áp lực đất, áp lực nước tĩnh ở phía thượng và hạ lưu cơng trình.
- Áp lực sóng, áp lực gió, lực hãm của các động cơ và của các phương tiện vận
chuyển.
- Lực động đất, lực do sự cố hư hỏng gây ra
- Trong q trình xây dựng và sử dụng cơng trình ln ln chịu sự tác động của mơi
trường xung quanh và chịu ảnh hưởng của các cơng trình lân cận, cho nên cần có tài
liệu quy hoạch tổng thể của tồn vùng.
<i>- Yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến việc chọn chiều sâu đặt móng là </i>
<i>điều kiện địa chất và địa chất thuỷ văn.</i>
- Trong nền tự nhiên thường có những lớp đất yếu và tốt xen kẹp. Việc
chọn chiều sâu H<sub>m</sub> nói chung, nếu khơng có biện pháp xử lý nền thì nên chọn
để móng được đặt lên lớp đất tốt tương đối dày. Tuy nhiên, chọn chiều sâu
H<sub>m</sub> còn tuỳ thuộc vào mực nước ngầm, vào đặc điểm cấu tạo của cơng trình,
vào khả năng thi cơng móng và ảnh hưởng của những cơng trình lân cận...
§1.4 Đề xuất, so sánh và chọn phương án Nền Móng (tiếp)
- Để có được một phương án tối ưu cả về mặt kinh tế kỹ thuật, người
thiết kế <i><b>cần nêu ra những phương án khác nhau</b></i>.
- Các phương án nền móng khác nhau về cơ bản như: móng nơng trên
nền thiên nhiên, móng nơng trên nền nhân tạo, móng cọc... <i><b>Mỗi phương án </b></i>
<i><b>lớn như vậy lại có thể có nhiều phương án nhỏ</b></i> do việc chọn loại móng
khác nhau hoặc vật liệu làm móng khác nhau.
Ví dụ: loại móng cọc có thể chọn móng cọc tre, móng cọc gỗ, móng cọc
bê tơng cốt thép... Ngay đối với móng cọc bê tơng cốt thép có thể lại chọn
khác nhau về hình dáng cọc (vng, chữ nhật, trịn...) hoặc về kích thước
cọc (diện tích tiết diện, chiều dài).
Tuy nhiên, sau khi phân tích dựa vào kinh nghiệm người thiết kế chỉ để
lại vài ba phương án đế tính tốn, so sánh, chọn ra phương án nền móng tối
ưu. <i><b>Sơ bộ thường người ta chọn phương án nền móng có tổng giá </b></i>
<i><b>thành xây dựng nhỏ nhất</b></i> (bao gồm chi phí vật liệu, chi phí nhân cơng và
các phương tiện thi cơng). <i><b>Khi quyết định chính thức phương án cịn cần </b></i>
<i><b>phải dựa vào cơng nghệ xây dựng và phải đảm bảo thờì gian xây </b></i>